Зведення тіла опор
Технологія зведення тіла опор залежить від їх конструкції, місцерозташування опори і місцевих умов.
Монолітні опори бетонують в опалубці різної конструкції. На практиці знайшли застосування стаціонарна, збірна щитова, рухома (що ковзає) опалубки і опалубка-облицювання. Тип опалубки вибирають залежно від розмірів і складності форми тіла опор, а також від кількості однотипних опор.
Раніше для бетонування тіла опор застосовували тільки дерев'яну щитову опалубку, що виготовляється на будівельному майданчику. В даний час найчастіше застосовують щитову збірно-розбірну металеву опалубку. У разі тіла складних геометричних форм застосовують комбінацію різних типів опалубок.
До опалубок пред'являють вимоги міцності, стійкості, жорсткості, відповідності проектним формам бетонованої конструкції, непроникності бетонної суміші, способам бетонування.
Стаціонарну опалубку зазвичай застосовують для тіла опор, що мають складну індивідуальну форму. Така опалубка складається з каркаса і заповнення у вигляді струганих дощок або фанери. Щити опалубки об'єднуються в просторову систему за допомогою сталевих тяжей діаметром 16 . 22 мм.
Нижнє обв'язування опалубки кріплять до плити ростверка або фундаменту анкерними болтами, що залишаються в тілі бетону. Зовнішню поверхню опалубки закривають полімерною плівкою або жерстю для її непроникності. Внутрішні площини опалубки перед бетонуванням рекомендується обмазувати розчинами, що дозволяють легко відокремлювати її від бетону.
Дерев'яні опалубки практично малопридатні для повторного застосування, оскільки близько 40...60% початкового матеріалу після демонтажу залишається пошкодженим.
Опалубка, виготовлена з щитів, використовуваних багато разів, дозволяє різко скоротити витрату матеріалів і трудомісткість опалубних робіт. Ефективність такої опалубки залежить від її оборотності. Вартість робіт по монтажу опалубки, як правило, складає до 30 % від вартості зведення опори. Дерево-металлічеськая щитова опалубка утворюється з листової сталі завтовшки 2...5 мм і дерев'яних брусів, що грають роль ребер жорсткості. Розміри щитів призначають з умови транспортабельності і зручності монтажу. Зазвичай площа щитів складає 4...12 м2, в окремих випадках доходить до 20 м2.
Суцільнометалева опалубка утворюється з плоских елементів або з секцій, що мають криволінійні поверхні. Так, для круглих стовпчастих тіл використовують опалубку, кожна секція якої складається з двох блоків, що сполучаються на болтах. Суцільнометалева опалубка вмонтовується за допомогою кранів. Після набору бетоном необхідної міцності секцію або декілька секцій демонтують і переставляють на вищий рівень майбутнього тіла опори.
При складній формі тіла опор доводиться компонувати опалубку з щитів різної конструкції. На ділянках постійного перетину тіло опори бетонують в опалубці із сталевих щитів однакової форми, а в межах, наприклад, верхній частині складної конфігурації опалубку виконують з дерева. При великому числі опор однакової форми, що характерний для мостів або естакад великої довжини, складні формою ділянки також можуть бетонувати в сталевій зварній опалубці (Рис. 21.13, а). Для утримання верхніх секцій опалубки в робочому положенні використовують спеціальне пристосування з утримувачами (Рис. 21.13, б).
Ковзаюча металева опалубка застосовується при бетонуванні високих опор з постійним перетином. Така опалубка складається із сталевого каркаса і опалубних щитів, що переміщаються уздовж тіла опори за допомогою домкратів. Сталевий каркас в простому випадку складається з двох замкнутих горизонтально розташованих рам, до яких прикріпляються металеві щити опалубки. Для зменшення сил тертя на контакті щитів з бетонною сумішшю внутрішні поверхні щитів покривають листами фторопласту.
А-А 5000
7600 3000
Рис. 21.13. Конструкція опалубки тіла опори складної форми:
а – загальний вид опалубки; б – опалубка верху опори; 1 – металева опалубка ділянки постійного перетину; 2 – дерев'яна опалубка ділянки змінного перетину; 3 – металева опалубка оголовка; 4 – дерев'яні щити опалубки в розширеній частині тіла опори; 5 – металеві щити опалубки на ділянці між похилими стовпами верхньої частини тіла опори; 6 – ребро жорсткості; 7 – пристосування для утримування щитів опалубки; 8 – гідравлічні домкрати
Тіло опори бетонують в ковзаючій опалубці безперервно. Швидкість руху опалубки повинна бути такій, щоб укладений бетон придбав необхідну міцність для збереження форми тіла опори. Швидкість ковзання опалубки може бути визначена по формулі
V = Н/(?схв + 2) при Про = V Про (21.8)
де Н – висота щита опалубки, м; ?схв – час від початку приготування до кінця схоплювання бетону, ч; Про – необхідна продуктивність бетононасоса, м3/ч; Про – площа бетонування, м2.
Бетонну суміш для бетонування опор в даний час доставляють в автобеносмесителях. До руслових опор автобетоносмесители доставляються плавзасобами або по монтажних естакадах. Можливе транспортування бетонної суміші по бетоноводным трубах, укладених на наплавному понтонному мосту. Подача суміші здійснюється насосами.
Подача бетонної суміші до бетонованої конструкції може здійснюватися за допомогою простого пристрою – гнезда, підвішеного до стріли крана. Сучасні конструкції таких пристроїв мають конічну форму і є воронкою із затвором, що забезпечує регулювання отвору подачі бетонної суміші. Використовувані крани на пневмоходу мають виліт стріли до 30...35 м при вантажопідйомності до 25...28 т.
Вживані на практиці автобетононасоси вмонтовуються на автомобільному шасі; вони забезпечені маніпулятором, приймальним хопером і бетоноводными трубами, а також насосом. Маніпулятори автобетононасосів можуть подавати бетонну суміш на висоту до 50 м і по горизонталі до 45 м. Продуктивність автобетононасосів складає 120... 180 м3/ч. Бетоноводниє труби мають діаметр 100 . 125 мм. Знаходять застосування також автобетононасоси, укомплектовані бетоносмесителем з об'ємом 7... 10 м3.
Автобетононасоси дозволяють проводити бетонування при великій висоті і ширині опор. При цьому основним чинником, що впливає на темпи укладання бетонної суміші, є продуктивність бетонних заводів і кількість автобетоновозів для доставки суміші до місця будівництва.
Щоб прискорити процес тверднення укладеного бетону і запобігти його нерівномірній його усадці, поверхню бетону поливають водою і покривають вологоємними матеріалами, особливо в жаркий час. Перед відновленням бетонування після перерви необхідно зняти з поверхні укладеного бетону цементну плівку, очистити і промити поверхню.
При бетонуванні в зимових умовах необхідно враховувати, що замерзання бетону в процесі схоплювання не допускається, оскільки це знижує його міцність. Тільки після придбання бетоном міцності не менше 79 % від проектної таке заморожування можливе.
На практиці застосовують декілька способів зимового бетонування. При бетонуванні масивних опор застосовують, як правило, спосіб термоса. Цей спосіб полягає в підігріві мінеральних матеріалів і води і використанні утепленої опалубки. Утеплювач розміщується в цьому випадку між зовнішньою і внутрішньою площинами щитів опалубки. Теплопровідність опалубки і початкова температура суміші повинні забезпечувати умови схоплювання і тверднення до того, як температура бетону стане негативною. Тривалість охолодження бетонної суміші до 0 °С
X = (600 4 + ЦЕ)До про г/д 4.с - ОР; (21.9) До про = 5>Д„ (21.10)
де ?б – температура свіжоукладеного бетону; Ц – витрата цементу; Э – экзотермия цементу при середній температурі тверднення 15 °С; До про – загальний термічний опір опалубки; V – об'єм бетону; І – поверхня охолодженого бетону; ?бс – середня температура бетону за час охолодження; ^ – середня температура зовнішнього повітря; Р – коефіцієнт продуваемости; І – товщина шарів гідроізоляції і листів опалубки; – коефіцієнт теплопровідності матеріалів утеплення опалубки.
При визначенні необхідної температури бетонної суміші в період укладання необхідно враховувати теплові втрати при її транспортуванні, які не повинні перевищувати 30 % тепла, що міститься в ній.
Бетонування тонкостінних тіл опор проводять в тепляках, які є охоплюючими конструкціями, утвореними з каркаса і покриття. Після бетонування видалення тепляков можливо після того, як різниця температур зовнішнього повітря і бетону в середині бетонованої конструкції не досягне 30 °С.
Ще одним способом зимового бетонування є такий, при якому застосовують добавки, що забезпечують незамерзання бетону при низьких температурах.
У ряді випадків монолітні опори мостів вище за обріз фундаменту облицьовували природним каменем, бетонними блоками і залізобетонними плитами в цілях підвищення опору стиранню поверхневого шару, підвищення морозостійкості і по архітектурних міркуваннях (Рис. 21.14).
Навісне облицювання підвішують до тіла опори і потім омоноличивают з нею. Облицювання із залізобетонних плит встановлюють перед бетонуванням, вона служить і опалубкою. Облицювання тіла опор можна обробляти в грубий прикіл, з чистим або напівчистим обтісуванням поверхні. Ряди каменів облицювання розташовують горизонтально з перев'язкою вертикальних швів і чергуванням поздовжених і коротких каменів. Розшивання швів зазвичай виконують увігнутого типу завглибшки від кромки каменя до 10 мм.
а
Рис. 21.14. Збірно-монолітна опора:
а – схема опори; б – торцевий контурний блок Б-1 (Б-2 – перехідною контурний блок; Б-3 – бічний плоский блок)
Для закріплення каменів навісного облицювання з бетонної кладки випускають сталеві петлі в рівні горизонтальних швів.
Облицювання-опалубку виготовляють у вигляді прямокутних плит або блоків з високоміцного залізобетону, армованого сітками з розмірами сторін 40...80 см і завтовшки 5... 7 див. Для зв'язку з бетоном опори з облицювальних плит випускають арматурні петлі.
Крани і інше монтажне устаткування і спосіб зведення збірних і збірно-монолітних опор залежать від конструкції тіла опор, маси і розмірів монтажних блоків і місцевих умов будівництва. Найбільш доцільним є застосування способу, при якому використовуються одні і ті ж крани.
Збірні стоечные і стовпчасті опори шляхопроводів і естакад вмонтовуються самохідними стріловидними кранами. Для монтажу стовпчастої частини руслових опор застосовують плавучі і портальні крани.
Для монтажу крупних блоків руслових опор, що повторюють габаритні розміри тіла, успішно застосовуються стріловидні крани на плавзасобах. Доставка блоків здійснюється по воді. Блоки збірно-монолітних опор, в яких не передбачено монтажних з'єднань, встановлюють на шар цементного розчину з прокладкою сталевих клинів, що забезпечують постійну товщину шва.
Після монтажу блоків проводиться бетонування внутрішньої порожнини опори, що забезпечує надійне заповнення швів. В цілях зменшення екзотермічних процесів при твердненні великих мас бетону внутрішні порожнини опор заповнюють залізобетонними блоками.
При використанні окремих контурних блоків вдається споруджувати опори з різними розмірами. Блоки таких збірно-монолітних опор можна збирати стріловидними або іншими кранами невеликої вантажопідйомності. Бетон в ядро тіла зазвичай подають бетононасосами. Контурні блоки можна встановлювати в яруси з перев'язкою вертикальних швів або без їх перев'язки.
При монтажі тіла опори в кожному ярусі першими встановлюють криволінійні торцеві блоки Б-3, потім криволінійні перехідні Б-2, а в кінці – прямолінійні Б-1.