5.2 Устройство опалубки.

Типы опалубок и области применения. Опалубка — это временная вспомогательная конструкция, служащая для придания требуемых формы, геометрических размеров и положения в про­странстве возводимой конструкции (или ее части).

При современном уровне строительства в общей стоимости готовой ж/б конструкции стоимость опалубочных работ, по нормативным данным, составляет 10 – 20 %, бетонных - 60%, прочих - 15%. Стоимости эти складываются из стоимости материалов (кроме стоимости арматурной стали, исчисляемой дополнительно), транспорта, затрат труда и машинного времени на установку лесов и опалубочных форм, монтаж арматуры, укладку бетонной смеси и распалубливание.

Опалубка в общем случае состоит из: опалубочных щитов (форм), обеспечивающих форму, размеры и качество поверхности конструкции; крепежных устройств, обеспечивающих проектное и неиз­менное положение опалубочных щитов друг относительно друга; опорных и поддерживающих устройств, обеспечивающих проектное положение опалубочных щитов в пространстве.

Все элементы опалубки, как правило, заготавливают вне строительной площадки. Целесообразно пользоваться опалубкой, состоящей из инвентарных типовых элементов, изготавливаемых в заводских или полузаводских условиях. Такие элементы могут быть использованы многократно не на одном, а на нескольких объектах. Трудоемкость установки опалубки из инвентарных элементов в 3 раза меньше трудоемкости установки опалубки из неинвентарных элементов.

В объемы, образованные установленными в проектное положе­ние опалубочными щитами, укладывают бетонную смесь, где она твердеет, превращаясь в бетон заданной прочности. После того как бетон достиг требуемой прочности, опалубку удаляют, т.е. произ­водят распалубливание.

Опалубка должна отвечать следующим требованиям: быть проч­ной, устойчивой, не изменять формы под воздействием нагрузок, возникающих в процессе производства работ; палуба (обшивка) опалубочного щита должна быть достаточно плотной, в ней не должно быть щелей, через которые может просочиться цементный раствор; обеспечивать высокое качество поверхностей, исключаю­щее появление наплывов, раковин, искривлений и т.п.; быть технологичной, т.е. должна устанавливаться и разбиваться, не создавать затруднений при монтаже арматуры, а также при укладке и уплотнении бетонной смеси; обладать оборачиваемостью, т.е. многократно использоваться; чем выше оборачиваемость опалубки тем ниже ее стоимость, отнесенная к единице объема готовой конструкции.

Практика отечественного массового промышленного и граждан­ского строительства отработана и с успехом применяет целый ряд конструктивно отличающихся опалубок, наибольшее распростра­нение из которых для определенных областей применения получили следующие типы: разборно-переставная - при возведении масси­вов, фундаментов, стен, перегородок, колонн, балок, плит покрытий и перекрытий; блочная - при возведении отдельно стоящих фун­даментов и фрагментов крупноразмерных конструкций; подъемно-переставная - при возведении конструкций большой высоты постоянной и с изменяющейся геометрией поперечного сечения; объемно-переставная - при возведении стен и перекрытий зданий; скользящая - при возведении вертикальных конструкций зданий и сооружений большой высоты; горизонтально-перемещаемая - при возведении линейно протяженных конструкций; несъемная - при возведении конструкций без распалубливания, с устройством гидроизоляции, облицовки, утепления и др.

Для изготовления опалубки наиболее часто применяют древе­сину, фанеру, сталь, а в последние годы - синтетические матери­алы.

Рациональными являются комбинированные конструкции, в которых несущие и поддерживающие элементы из металла, а со­прикасающиеся с бетоном из пиломатериалов, водостойкой фане­ры, древесностружечных плит, пластика. Достаточно широко в настоящее время применяют металлическую опалубку, которая обеспечивает получение ровной гладкой бетонной поверхности и имеет высокую оборачиваемость.

Заготовленные централизованно элементы опалубки доставляют на строящийся объект.

Конструктивные особенности и методы установки опалубки. Разборно-переставная опалубка состоит из отдельных щитов и поддерживающих их частей; ребер, схваток, стяжек и т.д. На высоте опалубочные щиты поддерживают стойки (одиночные или комп­лексные) с раскосами и связями, образуя леса.

Технологический процесс устройства опалубки состоит в следу­ющем. Щиты опалубки устанавливают вручную или краном и закрепляют в проектном положении. После бетонирования и до­стижения бетоном прочности, допускающей распалубливание, опа­лубочные и поддерживающие устройства снимают и переставляют на новую позицию (отсюда и название «разборно-переставная»).

Различают два основных вида опалубочных форм разборно-пе­реставной опалубки: мелкощитовую и крупнощитовую.

Основными элементами мелкощитовой опалубки (рис.5.2) являются плоские, Г-образные или криволинейные щиты каркасной или бескаркасной конструкции площадью до 1,5...2,0м² единичной массой не более 50кг (в соответствии с Государственным стандартом на подъем тяжестей вручную).

Рис.5.2 Малоразмерные опалубочные щиты:

6 - деревянный коробчатого типа с палубой из фанеры;

в - комбинированный (каркас из металла, палуба из листового пластика); г - стальной;

1 - палуба; 3 - ребра жесткости; 4 - отверстия для соединения щитов; 5 - обрамление из уголков

В настоящее время в практике строительства применяют унифи­цированную (универсальную) опалубку, состоящую из инвентарных щитов различных типоразмеров с инвентарными поддерживающи­ми устройствами и креплениями. Габариты основных щитов унифицированной опалубки подчинены, как правило, одному модульному размеру (300мм по ширине и 100мм по высоте). Примером такой опалубки может служить унифицированная опа­лубка «Монолитстрой». В мелкощитовой опалубке можно собирать формы практически для любых бетонных и железобетонных конструкций - стен, фундаментов, колонн, ригелей, плоских, часторебристых и кессонных перекрытий и покрытий, бункеров, башен и др. Универсальность опалубки достигается возможностью соединения щитов по любым граням.

Крупнощитовая разборно-переставная опалубка включает щиты размером 2…20м² повышенной несущей способности. Масса таких щитов не имеет жестких ограничений, поскольку монтаж и демонтаж их осуществляется с помощью грузоподъемных механизмов (рис.5.3).

Рис.5.3 Унифицированная крупнощитовая опалубка «Монолитстрой» (для возве­дения стен):

1 -щит стеновой; 2 - уголок монтажный; 3 - щит торцевой; 4 - стяжка; 5 - щит доборный;

6 – щит-компенсатор; 7 - зажим (клиновой); 8 - щит угловой; 9 – подмости; 10 - кронш­тейн;

11 - балка (монтируется только в месте установки доборов - щитов-компенсаторов);

12 - механический домкрат

Рис.5.4 Опалубка стен из крупноразмерных щитов:

а - фрагмент установки опалубки угла стен:

1 - угловой щит; 2 - основной щит; 3 - стяжной болт; 4 - схватка; 5 - расчалка с фаркопфом;

б - панель опалубки стены:

1 - щиты опалубки; 2 - рабочий настил; 3 - доска ограждения; 4 - трубчатые стойки ограждения;

5 - инвентар­ные кронштейны; 6 - инвентарные подкосы; 7 - рихтовочные домкраты; 8 - зажимы

Опалубку стен собирают, как правило, из крупноразмерных щитов, схваток, стяжных болтов и регулируемых подкосов или растяжек (рис.5.4, а). Сначала устанавливают щиты опалубки с одной стороны стены. Смонтировав арматуру, располагают опалуб­ку с другой стороны стены и скрепляют стяжными болтами. При использовании унифицированных систем опалубку предварительно собирают в панель и по возможности на всю ширину стены (рис.5.4, б). Панели подают краном. Первоначально устанавливают внутреннюю панель и фиксируют ее положение с помощью подко­сов и распорок. Затем закрепляют наружную панель. При возведе­нии стен высотой более 3,6м опалубку устанавливают в несколько ярусов. По мере бетонирования возводимой конструкции панели опалубки второго и последующих ярусов могут или опираться на нижележащие, или крепиться на специальных анкерах, забетони­рованных в стене.

Опалубку колонн собирают из деревянных или стальных, (а также комбинированных) щитов. Деревянную опалубку (рис.5.5, а) соби­рают из деревянных щитов на сшивных планках (рис.5.5, б). Короб, образованный щитами, охватывают деревянным или металлически­ми хомутами, скрепляемыми с помощью клиньев и воспринимаю­щими боковое давление смеси. В верхней части щитов обычно имеются вырезы, обрамленные рейками, для примыкания прогонов или балок.

Металлическую опалубку собирают из инвентарных щитов с помощью монтажных уголков (рис.5.5, в). При возведении колонн высотой менее 3м целесообразно использовать инвентарный щит на полную высоту, так как в этом случае не требуется дополнительная установка хомутов (щит снабжен поперечными ребрами, воспринимающими боковое давление бетонной смеси). Опалубку по высоте монтируют ярусами. Для точной установки и упрощения разборки нижний ярус короба опирают на деревянную рамку.

При высоте более 3м, густом армировании или небольшом поперечном сечении один из щитов вышестоящих ярусов опалубки устанавливают только по окончании бетонирования нижележащего яруса.

После выверки вертикальности положения и регулировки от­метки низа опалубки ее закрепляют растяжками (если не предус­мотрены другие методы обеспечения пространственной устойчивости).

Деревянная опалубка для балок (рис.5.6, а) состоит из двух боковых щитов и днища, вставляемого между ними. Боковые щиты снизу крепят прижимными досками, сверху же при высоте балок до 45см они удерживаются опалубкой плиты или поперечными схватками. В балках высотой более 45см боковые щиты скрепляют, кроме того, стяжками. Днище опирается на оголовники стоек или на другие опоры. Стойки под балками и прогонами устанавливают на расстоянии 1,5...2 м одна от другой.

Рис. 5.5 Опалубка колонн:

а - из деревянных щитов на сшивных планках; б - типовой деревянный щит;

в - из элементов мелкощитовой стальной опалубки;

1 - короб; 2 - хомуты; 3 - клинья; 4 - рамка; 5 - дверца дня чистки; 6 - монтажные уголки;

7 - стальной опалубочный щит; 8 - деревянная рамка

Рис.5.6. Опалубка балок:

а - деревянная; 6 – инвентарная металлическая;

1- боковые щиты; 2 - схватка; 3 - стяжка; 4 - днище короба балки; 5 - оголовник стоек;

6 - прижимная доска; 7 - винтовые упоры; 8 - сменные передвижные кронштей­ны;

9 - основание раздвижной балочной струбцины

Комплект металлической опалубки для балок и прогонов включает щиты и раздвижные струбцины (рис.5.6, б). Раздвижные струбцины позволяют варьировать ширину и высоту балки. На высоте опалубка балок поддерживается стойками, объединенными в жесткую про­странственную конструкцию с использованием прогонов (расшивин) и раскосов. В практике строительства такую поддерживающую конструкцию, фиксирующую бетонируемую конструкцию в проек­тном положении, называют лесами.

Поддерживающие леса (рис.5.7, а) состоят из стоек, прогонов (расшивин), раскосов и лаг. Леса бывают поэтажными и сквозными. Поэтажными называются леса, поддерживающие на высоте одно­типные конструкции, повторяющиеся на каждом этаже (ярусе) возводимого здания и сооружения. Чаше всего поэтажные леса применяют при бетонировании балок и прогонов, а также плит перекрытий на высоте до 6м.

Для устройства поэтажных лесов целесообразно применять ин­вентарные раздвижные стойки (рис.5.7, в), состоящие из стального стакана и вставленного в них выдвижного деревянного бруса с оголовником-перекладиной. В стенках стакана устроены прорези, в которые вставляют стальной вкладыш, являющийся опорой для бруса.

Более современными являются телескопические стальные стой­ки, состоящие из двух труб, входящих одна в другую. Во внутренней (выдвижной) трубе имеются сквозные круглые отверстия, в которые вставляют стальной штырь, проходящий в прорезь верхней части наружной трубы. Штырь опирается на гайку, навинченную на нарезку в верхней части наружной трубы, и поддерживает внутрен­нюю трубу в заданном положении.

В комплекте лесов могут быть также раздвижные ригели. Ригель состоит (рис.5.7, б, д) из объемной фермы и входящей в нее выдвижной балки. Соединяющий их винт позволяет создавать необходимый строительный подъем.

Рис.5.7 Леса, поддерживающие опалубочные фермы на высоте:

а - общая схема устройства лесов; б - схема устройства лесов с применением инвентарных стальных стоек и раздвижных ригелей; в - инвентарная деревометаллическая стойка;

г - инвентарная стальная стойка; д - раздвижной ригель;

1, 2, 3 - опалубочные формы колонн, балок, плит; 4 - прогоны; 5 - опорный брус; 6 - раскосы;

7 - стойки; 8 - расшивины; 9 - лаги; 10 - деревянный брус; 11 - стальной стакан; 12 - вкладыш;

13 - винтовой домкрат; 14 - внутренняя труба; 15 - гайка; 16 - наружная труба; 17 -раздвижной ригель;

18 - выдвижная балка; 19 - регулировочный винт; 20 - объемная ферма

Сквозные леса устанавливают обычно на полную высоту возво­димого здания или сооружения.

Для плавного опускания опор (раскружаливания), поддержива­ющих опалубочные щиты, применяют специальные приспособле­ния. При использовании инвентарных деревометаллических стоек используют винтовой домкрат, а стальных телескопических стоек - гайку на винтовой нарезке наружной трубы.

Опалубка ребристых перекрытий включает опалубку балок и опалубку плиты.

Подъемно-переставная опалубка состоит (на примере опалубки для возведения конических труб) из панелей наружной и щитовой внутренней опалубки, несущих колец (наружного и внутреннего), опорной рамы, механизмов радиального перемещения наружной опалубки, рабочей площадки, наружных и внутренних лесов (под­весных) (рис.5.8, а)

Наружную опалубку набирают из панелей прямоугольной и трапециевидной формы, изготовленных из стального листа толщи­ной 2мм, обрамленного уголками. Прямоугольные панели имеют высоту 2700мм и ширину 850мм; трапециевидные панели, служа­щие для придания наружной опалубке конической формы, имеют высоту 2700мм, ширину поверху 818мм и понизу 850. Между собой панели соединяют болтами, пропущенными через отверстия в угол­ках обрамления, и металлической накладкой, установленной у верхней кромки щита. В наружной опалубке имеются также конеч­ные панели, замыкающие опалубку (рис.5.8, б). Для стягивания наружной опалубки в местах расположения конечных панелей устанавливают стяжные болты.

Внутреннюю опалубку собирают из двух ярусов стальных щитов высотой 1250мм, шириной 550мм и толщиной 2мм. Снаружи к щитам приварены планки со скобками, которые служат для закла­дывания в них распорных стержней, обеспечивающих жесткость и геометрическую неизменяемость внутренней опалубки. У верхней кромки щита крепится горизонтальная планка с кольцами для привязывания каната при перестановке щитов. Для соединения смежных в одном ярусе щитов к горизонтальной планке крепится металлическая накладка (рис.5.8, в). При установке верхнего щита на нижние крайние скобы перекрывают горизонтальную планку. Замыкают внутреннюю опалубку с помощью конечных щитов, имеющих одну планку со скобами.

К несущим кольцам подвешивают при помощи механизмов радиального перемещения (рис.5.8, г) панели наружной опалубки, рабочую площадку, а также крепят подвесные леса. С помощью механизмов радиального перемещения наружную опалубку пере­двигают, изменяя при этом диаметр бетонируемого сооружения.

Рис.5.8 Подъемно-переставная опалубка:

а - конструктивные особенности; 1 - шатер; 2 - опорная переставная рама; 3 - наружная подвеска;

4 - каркас головки; 5 - внутренняя подвеска; 6 - рабочая площадка; 7 - внутрен­няя опалубка;

8 - наружная опалубка; 9 - наружные подвесные леса; 10 - ствол трубы; 11- внутренние подвесные леса;

12 - механизм радиального перемещения опалубки; 13 - несущие кольца; 14 - ограждение;

15 - приемный бункер; 16 - монтажная площадка; 17 - шахтный подъемник;

б - щиты опалубки наружные; 1 - стяжки; 2 - стяжные болты; 3 - прямоуголь­ные панели; 4 - конечная панель;

в - внутренние щиты опалубки; 1 - горизонтальная планка; 2 - деталь закладки стержней;

3 - сопряжение щитов по высоте;

г - механизм радиального перемещения щитов опалубки; 1 - подвеска наружных лесов; 2 -ролик подвески;

3 - главная радиальная балка; 4 - подвеска внутренних лесов; 5 - винт радиального перемещения;

6 - трубка-фиксатор; 7 - роликовая подвеска панели наружной опалубки

Несущие кольца с рабочей площадкой, опалубкой и подвесными лесами крепят при помощи подвесок к подъемной головке, распо­ложенной на шахтном подъемнике и предназначенной для переме­щения подъемно-переставной опалубки.

Рис.5.9 Кинематическая схема и последовательность перемещения подъемной головки:

а - кинематическая схема; б - последовательность перемещения;

1 - опорная переставная рама; 2 - гайка; 3 - винт; 4 - направляющая; 5 - каркас;

6 - червячное колесо редуктора; 7 - опорный кулачок; 8 - разъемный стакан; 9 - пружина;

10 - монтажная площадка; 11 - кольцо; 12 - опорная гайка; 13 - втулка; 14 - шатер;

А, Б, В - положения переставной рамы

Подъем головки осуществляется в такой последовательности (рис.5.9). Перед началом подъема каркас опирают на шахтный подъемник, а опорная переставная рама занимает крайнее положе­ние (положение А). Путем вращения гаек каркас перемещается на высоту 2,5м, а опорная переставная рама остается неподвижной (положение Б). После опирания каркаса на шахтный подъемник опорная переставная рама обратным вращением гаек вновь возвра­щается в крайнее верхнее положение (положение В), после чего шахтный подъемник наращивают (или подращивают) на величину шага подъема 2,5м. После выполнения всех операций по бетони­рованию цикл подъема повторяется. Материалы, необходимые для работы, подаются по шахтному подъемнику.

Объемно-переставную опалубку применяют двух видов: горизон­тально перемещаемую (туннельную) и вертикально перемещаемую. Первый вид опалубки применяют при одновременном возведении стен и перекрытий зданий, второй - при возведении стен и пере­крытий раздельно.

Горизонтально перемещаемая опалубка состоит из пространствен­ных металлических П-образных секций, из которых собирают опа­лубочный блок на ширину здания. Боковые панели служат внутренней опалубкой монолитных стен, а верхняя - палубой пе­рекрытия. Собранную секцию опалубки с помощью крана устанав­ливают в проектное положение. После того как бетон набрал распалубочную прочность, опалубку демонтируют, не разбирая ее на составные элементы. Для извлечения опалубки из забетониро­ванной секции элементы верхней панели опускают с помощью домкратов, а боковые панели отодвигают от стен. Затем опалубку на катках выдвигают по инвентарным путям, уложенным по пере­крытию, на соседнюю позицию или на специальные подмости, которые устраивают с продольной стороны задания, откуда вновь закрепленную секцию переставляют краном на новую позицию (рис.5.10, рис.5.11)

Существует много конструкций объемно-переставной опалубки горизонтального перемещения (П- и Г-образная) с различными системами складывания. На рис.5.10, 5.11 качестве примера показана унифицированная опалубка, состоящая из двух Г-образных щитов (конструкции ЦНИИОМТП). Щиты соединены регулируемыми подкосами и центральной вставкой. В оборудование входят также винтовые домкраты, установленные на боковых щитах, и шарнир­ный механизм. Опалубка позволяет бетонировать стены при высоте этажа 2,8 и 3,0м и пролетах 2,7...6,6 м.

Рис. 5.10 Унифицированная объемно-переставная опалубка конструкции ЦНИИОМТП

1 - опалубка маяков; 2 - центральная вставка; 3 - Г-образный щит; 4 - распалубочный винт; 5 – шарнирный распалубочный механизм; 6 – регулируемый подкос; 7 - катки;

8 - винтовой домкрат; 9 - подмости торцовых стен; 10 - щит торцовой стены

При распалубке с помощью шарнирного механизма опускается центральная вставка, сближаются Г-образные щиты и их плоскости отрываются от бетона. Домкратами секцию опускают на катки и выкатывают на консольные подмости.

Горизонтально перемещаемую опалубку применяют преимуще­ственно при строительстве зданий с поперечными несущими сте­нами и открытыми фасадами, необходимыми для извлечения опалубки.

Рис.5.11 Объемно-переставная горизонтально перемещаемая (туннельная) опалубка:

а - общий вид (в процессе монтажа); б - переставная секция (поперечный разрез);

1 - концевая секция; 2 - переставная секция; 3 - консольные подмости; 4 - Г-образный щит; 5 - центральная вставка; 6 - щит торцовой стены

Вертикально перемещаемая опалубка (рис.5.12) представляет собой несущий каркас с укрепленными на нем шарнирно-опалубочными щитами. При извлечении опалубки краном упоры прихо­дят в соприкосновение и включаются в работу шарнирные тяги, отрывая опалубочные щиты от бетона.

При использовании вертикально перемещаемой опалубки перекрытие выполняют обычно сборным или сборно-монолитным.

Рис.5.12 Вертикально-извлекаемая блочная опалубка:

а - блок опалубки щитовой конструкции;

б - технологическая последовательность монта­жа опалубочной системы на захватках здания;

в - схема поточного возведения группы зданий;

1 - винтовая тяга; 2 - поверхность опалубки; 3 - соединение щитов; 4 - укла­дываемый бетон;

5 - шарнир; А - бетонирование стен; Б - монтаж сборных элементов; В - устройство монолитного перекрытия

Скользящую опалубку применяют при возведении силосов и рабочих башен, труб, ядер жесткости и стен зданий повышенной этажности. В отличие от других скользящая опалубка при переме­щении по высоте не отделяется от бетонируемой конструкции, а скользит по ее поверхности, передвигаясь в процессе бетонирования при помощи подъемных устройств. Существуют различные типы скользящей опалубки. Однако во всех случаях ее основными эле­ментами являются опалубочные щиты, домкратные рамы, домкратные стержни, домкраты, рабочий пол и подвесные подмости (рис.5.13, 5.14)

Опалубочные щиты, обычно имеющие высоту 1,1... 1,2м, охва­тывают бетонируемое сооружение по наружному и внутреннему контурам. Для уменьшения сил трения при подъеме опалубки щитам придают конусность '/₅₀₀...'/₂₀₀ высоты щита (уширение книзу). Таким образом, расстояние в свету между щитами вверху на 10... 12мм меньше, чем внизу. Конусность уменьшает опасность срывов и задиров бетона при подъеме опалубки.

Основными несущими элементами опалубочной системы явля­ются домкратные рамы и домкратные стержни. На домкратных рамах в два ряда по высоте по всему контуру с наружной и внутренней стороны стены возводимого здания (сооружения) рас­положены кружала (обычно стальные швеллеры или уголки), к которым крепятся опалубочные щиты. На домкратных рамах в верхней части установлены механизмы подъема - домкраты, при помощи которых одновременно поднимают все элементы скользя­щей опалубки по так называемым домкратным стержням, переда­ющим все вертикальные нагрузки на грунтовый массив. Эти стержни (стальные диаметром 22...28 мм и длиной до 6м) по мере бетонирования наращивают. Для удобства и безопасности ведения работ на домкратные рамы оперты наружные и внутренние подмости (рабочий пол), а также по внутреннему и наружному контуру возводимого здания устроены подвесные подмости.

Рис.5.13 Схемы скользящей опалубки

а - с домкратными стержнями, расположенными по оси сооружения;

б - с домкратными стержнями расположенными асимметрично относительно оси сооружения;

в - с домкратными стержнями, расположенными вне пределов сооружения;

1 - домкратный стержень; 2 – домкрат; 3 – домкратная рама; 4 - кружала; 5 - рабочий пол; 6 – щиты опалубки; 7 - подвесные подмости; 8 - камни облицовки;

9 - пространственный каркас; 10 - откидной ригель

Домкратные рамы с опорными стержнями устанавливают по периметру бетонируемых стен на расстоянии 1,2…2м друг от друга в зависимости от грузоподъемности домкратов, жесткости формы и наличия в возводимых стенах проемов.

Для подъема скользящей опалубки применяют гидравлические и электромеханические домкраты. Основными узлами широко приме­няемого гидравлического домкрата являются цилиндр с зажимным приспособлением и поршень со штоком, также снабженным зажимом с клиновидными вкладышами, обжимающими домкратный стержень. Для предотвращения сцепления домкратного стержня с бетоном к основанию домкрата присоединяется специ­альная защитная трубка, обнимающая домкратный стержень, кото­рая пропускается между щитами опалубки. При бетонировании трубка образует в бетоне канал, в котором свободно (без сцепления с бетоном) размещается домкратный стержень. По окончании бетонирования домкратный стержень может быть извлечен из бетона.

Рис.5.14 Скользящая опалубка:

а - фрагмент унифицированной опалубки; б - конструктивная схема;

1- наружные подмости; 2 - гидравлический домкрат; 3 - домкратная рама; 4 - рабочий пол; 5 - домкратный стержень; 6 - внутренние подвесные подмости; 7 - наружные подвесные подмости; 8 - опалубочные щиты; 9 - кружала; 10 - защитная трубка

Современные гидравлические домкраты обладают большой грузоподъемностью 6…10 т при сравнительно малой массе, соответственно 15…21 кг.

Скорость бетонирования в скользящей опалубке достигает 3 м/сут, а удельная трудоемкость – 0,9…1 чел.дн/м³ железобетона возводимого сооружения.

Катучая (передвижная) опалубка применяется при бетонировании конструкций значительной протяженности, имеющих постоянное поперечное сечение (тоннели, коллекторы и т.д.) (рис. 5.15).

Рис.5.15 Инвентарная катучая опалубка для подземных коллекторов

прямоугольного поперечного сечения:

а - опалубка в рабочем положении; б - опалубка в момент распалубливания

Несъемной опалубкой называют такую опалубку, которая после бетонирования основной конструкции не снимается, а остается в ее теле и работает вместе с ней. В зависимости от обстоятельств опалубка может быть использована как гидроизоляционный, утеп­ляющий, декоративный или облицовочный слой конструкции. Несъемную опалубку собирают преимущественно из железобетон­ных и армоцементных плит, стальных листов и тканой стальной сетки.

Железобетонную несъемную опалубку применяют в виде плоских и ребристых железобетонных плит (рис.5.16, а, б, в). Для лучшего сцепления с бетоном таким плитам придают шероховатую поверх­ность, а в ответственных случаях снабжают специальными анкерующими петлями-выпусками.

Армоцементную опалубку устраивают из плит толщиной 25... 35мм и площадью в плане до 1,5...3,5 м² (рис.5.16, г, д). Плиты изготовляют в виде плоских и профильных из цементно-песчаного раствора или из мелкозернистого бетона на цементах М400 или 500. Для армирования применяют армопакеты из проволочных сварных сеток и тканой металлической сетки. На тыльной стороне армопакета делают выпуски из проволоки диаметром 3... 5мм.

Металлическую опалубку изготавливают из стальных листов толщиной 5...10 мм, из которых собирают укрупненные панели пло­щадью до 50м². Жесткость панелей обеспечивается приваркой швеллеров, которые остаются в бетоне и обеспечивают соединение облицовки с бетоном. С этой же целью к листам приваривают «усы» из круглой стали диаметром 12...16 мм.

Сетчатую опалубку применяют при возведении конструкций и сооружений, к боковым поверхностям которых не предъявляются высокие требования к их гладкости. Опалубку выполняют из сталь­ной тканой сетки с мелкими ячейками 5x5 или 8x8 мм. Сетку, сшитую из отдельных полотнищ, крепят к армокаркасу. Для умень­шения утечки цементного молока применяют бетонную смесь с осадкой конуса 1...4 см. В процессе виброуплотнения цементное молоко заполняет ячейки сетки, которая оказывается полностью в бетоне.

Рис.5.16 Несъемная опалубка:

а - общий вид массива с опалубкой-облицовкой; б - железобетонная плита плоская; в - то же, ребристая;

г - плоская армоцементная плита; д - армопакет;

1 - плита; 2 - бетон массива; 3 - армокаркас; 4 - анкерующая плита; 5 - шероховатая поверхность;

6 - отверстия; 7 - ребро плиты; 8 - тканая сетка; 9 - сварная сетка; 10 - прижимные прутки

Применение несъемной опалубки дает возможность снизить трудоемкость опалубочных работ примерно на 80% по сравнению с деревянной щитовой опалубкой и на 35... 45% по сравнению с инвентарной металлической.

Опалубки, поддерживающие их конструкции и крепления должны быть устойчивы и прочны, надежно воспринимать вес и боковое давление бетонной смеси, а так же временные нагрузки.

Опалубку, крепления, поддерживающие леса рассчитывают на вертикальные и горизонтальные нагрузки.

К горизонтальным нагрузкам относят: собственную массу опалубки и лесов; массу бетонной смеси, арматуры, людей и транспортных средств, перемещающихся по опалубке или настилам; нагрузки, возникающие при вибрировании смеси; динамические нагрузки при укладке смеси.

К горизонтальным нагрузкам относят: боковое давление бетонной смеси: нагрузку от сотрясений, возникающих при выгрузке бетонной смеси в опалубку, и от вибрирования смеси; ветровые нагрузки на леса и элементы опалубки.

Горизонтальная нагрузка от сотрясений при выгрузке бетонной смеси в формы принимают 200 кг/м² на вертикальные стенки опалубки при спуске смеси по хоботам, лоткам и бетоноводам; 400 кг/м² при выгрузке из емкости объемом от 0,2 до 0,8м³ и 600 кг/м² - из емкостей объемом более 0,8м³.

Опалубку стремятся использовать несколько раз. Чем выше оборачиваемость, тем опалубка экономичнее. Оборачиваемость разных типов опалубок неодинакова и зависит от конструкции опалубки и материала, из которого она изготовлена. После каждого использования (оборота) опалубка изнашивается и требует затрат материала и труда на проведение в пригодное состояние. Эти затраты по отношению ко всем затратам на устройство опалубки выражаются коэффициентом износа, величина которого меньше 1. При числе оборотов опалубки «n» (при бетонировании в них «n» раз) затраты на опалубку составят:

М_n = М + (n-1) М руб.

где М - стоимость комплекта форм (без оборота), руб.;

n - количество оборотов опалубки;

- коэффициент износа опалубки.

Повышение оборачиваемости опалубки - одно из основных средств удешевления их и снижения удельного веса в стоимости монолитных конструкций.

Регламентирующие положения устройства опалубки. Сначала выбирают тип опалубки, разрабатывают ее рабочие чертежи, а также рабочие чертежи креплений и поддерживающих устройств. Кроме того, составляют проект производства опалубочных работ, входя­щий в состав общего проекта производства работ (ППР) (иногда маркировочные чертежи входят в состав технологических карт).

В состав проекта производства опалубочных работ входят мар­кировочные чертежи опалубки, технологические карты и схемы организации опалубочных работ.

Маркировочный чертеж представляет собой план и боковые проекции опалубливаемой конструкции с указанием условных осей основных граней. Кроме того, на чертеже приведены элементы опалубки с присвоенными им условными обозначениями (марка­ми), а также спецификация элементов опалубки. Раскладку элемен­тов опалубки производят на развертках поверхностей бетонируемой конструкции; здесь же указывают места установки запоров.

В технологической карте указывают последовательность уста­новки элементов опалубки, а также выполнения отдельных опера­ций при монтаже поддерживающих устройств.

С учетом технологических карт составляют схему организации опалубочных работ на объекте, т.е. схематически изображают бетонируемые конструкции и сооружения, подъемные механизмы, складские площадки и т. д., производят линейный график произ­водства работ с указанием движения комплектов опалубки, звеньев и рабочих бригад. На основании этой документации составляют общую спецификацию элементов опалубки и определяют общий объем комплекта.

Поступающая на стройку опалубка в виде отдельных щитов, коробов или блоков должна быть маркирована согласно маркиро­вочному чертежу. Опалубку подают и устанавливают с помощью кранового оборудования, предназначенного для возведения данного сооружения. Если бетон подают не кранами, а другими машинами, то для установки опалубки применяют средства малой механизации и краны небольшой грузоподъемности (до 2 т). С помощью ручного труда устанавливают стационарную деревянную опалубку, а также опалубку из мелких деревянных щитов.

Опалубку устанавливают в соответствии с технологическими картами в последовательности, зависящей от ее конструкции; при этом должна быть обеспечена устойчивость отдельных ее элементов в процессе установки.

При установке опалубки особое внимание обращают на вертикальность и горизонтальность элементов, жесткость и неизменяе­мость всех конструкций в целом и правильность соединений элементов опалубки в соответствии с рабочими чертежами. Допу­скаемые отклонения при установке опалубки и поддерживающих лесов нормируются.

Долговечность опалубки, качество бетонируемых конструкций, а также производительность труда определяют не только конструк­тивными характеристиками системы оснастки, но и организацией соответствующего ухода.

Щиты инвентарной опалубки, поддерживающие и крепежные элементы после каждого оборота должны очищаться от цементного раствора металлическими скребками и щетками.

Применение инвентарной опалубки предусматривает обязательную смазку палубы щитов. Наиболее распространены гидрофобизирующие смазки на основе минеральных масел или солей жирных кислот, а также комбинированные смазки.

Смазки уменьшают сцепление палубы с бетоном, облегчая таким образом распалубку и, как следствие, повышая долговечность опа­лубочных щитов. Смазку восстанавливают через 1...4 оборота опа­лубки.