Технология строительного производства

Амплитуда колебаний и масса вибросистемы (вибропогружатель, наголовник и свая) должны обеспечить разрушение структуры грунта с необратимыми деформациями.

При выборе низкочастотных погружателей (420 кол/мин), применяемых при погружении тяжелых железобетонных свай и оболочек (трубчатых свай диаметром 1000 мм и более), необходимо, чтобы момент эксцентриков превышал вес вибросистемы не менее чем в 7 раз для легких грунтов и в 11 раз для средних и тяжелых грунтов.

При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется пере мятая глинистая подушка, которая вызывает значительное (до 40%) снижение несущей способности сваи. Чтобы устранить возникновение этого явления, сваю погружают на заключительном отрезке длиной 15... 20 см ударным методом.

Для погружения легких (массой до 3 т) свай и металлического шпунта в грунты, не оказывающие большого лобового сопротивления под острием сваи, применяют высокочастотные (1500 колебаний в 1 мин и более) вибропогружатели с подрессоренной пригрузкой, которые состоят из вибратора и присоединенного к нему с помощью системы пружин дополнительного груза и приводного электродвигателя.

Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных водонасыщенных грунтах. Применение вибрационного метода для погружения свай в маловлажные плотные грунты возможно лишь при устройстве лидирующих скважин, т. е. при предварительном выполнении другого процесса, требующего буровых механизмов.

Более универсальным является виброударный способ погружения свай с помощью вuбромолотов. Наиболее распространенные пружинные вибромолоты работают следующим образом. Вибровозбудитель при вращении валов с дебалансами в противоположных направлениях совершает периодические колебания. Когда зазор между ударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды колебаний вибровозбудителя, ударник периодически ударяет по наковальне наголовника сваи.

Вибромолоты могут самонастраиваться, т. е. увеличивать энергию удара с повышением сопротивления грунта погружению свай.

Масса ударной части (вибровозбудителя) вибромолота применительно к погружению железобетонных свай должна быть не менее 50% от массы сваи и составлять 650... 1350 кг.

В практике строительства применяют также метод, основанный на комбинированном воздействии вибрации (или вибрации с ударом) и статического пригруза. Вибровдавливающая установка состоит из двух рам. На задней раме находятся электрогенератор, работающий от тракторного двигателя, и двухбарабанная лебедка, на передней раме - направляющая стрела с вибропогружателем и блоки, через которые проходит к вибропогружателю вдавливающий канат от лебедки. Когда вибровдавливающая установка займет рабочее положение (крюк подвески вибропогружателя должен находиться над местом погружения сваи), вибропогружатель опускают вниз, наголовником соединяют со сваей и поднимают в верхнее положение, а сваю устанавливают на место ее забивки. После включения вибропогружателя и лебедки свая погружается за счет собственного веса, веса вибропогружателя и части веса трактора, передаваемого вдавливающим канатом через вибропогружатель на сваю. Одновременно на сваю действует вибрация, создаваемая низкочастотным погружателем с подрессоренной плитой.

Метод вибровдавливания не требует устройства каких-либо путей для рабочих передвижек, исключает разрушение свай и особенно эффективен при погружении свай длиной до 6 м.

Погружение свай завинчиванием. Метод основан на завинчивании стальных и железобетонных свай со стальными наконечниками с помощью установок, смонтированных на базе автомобилей или автомобильных тягачей.

Метод применяют главным образом при устройстве фундаментов под мачты линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдергиванию. Эти установки имеют рабочий орган, четыре гидравлические выносные опоры, привод вращения и наклонао систему, пульт управления и вспомогательное оборудование. Конструкция рабочего органа позволяет выполнять следующие операции: втягивать винтовую сваю внутрь трубы рабочего органа (предварительно на сваю надевают инвентарную металлическую оболочку), обеспечивать заданный угол погружения сваи в пределах 0-45? от вертикали, погружать сваю в грунт путем вращения с одновременным использованием осевого усилия, при необходимости вывертывать сваю из грунта. Вращение рабочего органа и его наклон осуществляют от коробки отбора мощности автомобиля через соответствующие редукторы.

Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполняемым при погружении свай методом забивки или вибропогружением. Только вместо установки и снятия наголовника здесь надевают и снимают оболочки.

Последовательность погружения свай. От расположения свай в свайном поле и параметров сваепогружающего оборудования зависит порядок погружения свай. Кроме того, следует учитывать последующие процессы по устройству свайного ростверка.

Наибольшее распространение имеет рядовая система погружения свай применяемая при прямолинейном расположении свай их отдельными рядами или кустами.

Спиральная система предусматривает погружение свай концентрическими рядами от краев к центру свайного поля; она позволяет в ряде случаев получить минимальную протяженность пути сваепогружающей установки. Если расстояние между центрами свай менее пяти их диаметров (или соответственно размеров сторон поперечного сечения), то грунт в середине свайного поля может уплотняться, что усложняет процесс. При этом бывают случаи, когда невозможно погрузить сваи, расположенные в этой зоне. В этом случае погружать сваи надо от центра к краям свайного поля.

При больших расстояниях между сваями порядок погружения определяется технологическими соображениями, прежде всего использованием эффективного оборудования.

Устройство ростверков

Работы по устройству ростверков были изучены на объекте:

Конструкцию ростверка и технологию его устройства принимают в зависимости от типа свай. Ростверки объединяют группу свай в одну конструкцию и распределяют на них нагрузки от сооружения. Они чаще всего представляют собой непрерывную ленту по всему контуру здания в плане, включая внутренние стены. При использовании железобетонных свай ростверки могут быть выполнены из монолитного и сборного железобетона. В зависимости от типа здания или сооружения ростверки разделяют на высокие и низкие. При забивных сваях, головы которых после забивки могут оказаться на разных отметках, перед устройством ростверка необходимо выполнить трудоемкие операции по выравниванию голов свай. Для этого необходимо под определенный уровень срубить (срезать) бетон свай, обрезать или загнуть их арматуру.

Срезка свай. Деревянные сваи и шпунт срезают механическими или электрическими пилами, стальные сваи - автогеном или бензорезом, в железобетонных сваях бетон оголовков разрушают обычно с помощью пневматических отбойных молотков. Более эффективно для этих целей применять пуансоны - установки для срезания голов свай, состоящие из жесткой замкнутой станины, опускаемой и зажимаемой на свае, подвижной рамы, съемных зубьев и гидродомкрата с поршнем. В комплект установки входит несколько пар пуансонов для свай с различными размерами поперечного сечения. Максимальное рабочее усилие 200 т, рабочий ход от 10 до 50 см, производительность установки - обрезка голов 15...20 свай в час.

Сваи при погружении иногда отклоняются в плане, при многорядном или кустовом расположении свай эти отклонения не вызывают осложнений при устройстве ростверков. Если же имеется однорядное расположение свай и часть сечения отдельных свай выходит за границы будущего ростверка, то в этом случае необходимо устраивать монолитный ростверк и специальные выступы в ростверке для включения в него этих свай.

При подготовке голов набивных свай к устройству сборных ростверков проверяют верхнюю поверхность по нивелиру и при необходимости выравнивают опорную поверхность свай с помощью бетонной смеси или цементного раствора. Сами же балки железобетонного ростверка устанавливают на выравнивающую подсыпку из песка или шлака, начиная от угла здания, и выполняют монтажные работы строго по захваткам. Элементы сборного ростверка соединяют со сборными короткими сваями на сварке с омоноличиванием стыков.

Устройство буронабивных свай

Набивные сваи устраивают на месте их проектного положения путем укладки (набивания) бетонной смеси или песка (грунта) в полости (скважины), образуемые в грунте. Сваи часто делают с уширенной нижней частью - пятой. Уширение получают путем разбуривания грунта специальными бурами, распирания грунта усиленным трамбованием бетонной смеси в нижней части скважины или взрывания заряда взрывчатого вещества.

В зависимости от способов создания в грунте полости и методов укладки и уплотнения материала набивки сваи подразделяют на буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрамбованные, песчаные и грунтобетонные.

Буронабивные сваи. Характерной особенностью технологии устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до заданной отметки и последующее формирование ствола сваи.

В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих трех способов: без крепления стенок скважин (сухой способ), с применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок скважины, с креплением скважин обсадными трубами.

Сухой способ применим в устойчивых грунтах (просадочные и глинистые твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины. Технология устройства таких свай состоит в следующем. Методами вращательного бурения (шнековая колонна или ковшовый бур) в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину. По достижении проектной отметки в необходимых случаях нижнюю часть скважины расширяют с помощью специальных расширителей, закрепленных на буровой штанге и входящих в комплект бурового станка. Принцип работы расширителя следующий: давление, передаваемое через штангу, раскрывает шарнирную систему ножей расширителя; при вращении штанги ножи срезают грунт, попадающий в бадью, расположенную под расширителем. За 4...5 операций срезывания и извлечения грунта образуется уширенная полость диаметром до 1,6 м. После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы.

Применяемые в строительстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединять трубы. В приемную воронку бетонную смесь подают непосредственно из автосмесителя или с помощью специального загрузочного бункера. По мере укладки бетонной смеси бетонолитную трубу извлекают из скважины. В скважине бетонную смесь уплотняют с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе и в зимнее время защищают утеплителем. По этой технологии чаще всего изготовляют буронабивные сваи диаметром400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м.

Глинистый раствор для удержания стенок скважин от обрушения применяют при устройстве буронабивных свай в неустойчивых обводненных грунтах. В этом случае скважины бурят вращательным способом. Однако при проходке по скальным включениями прослойкам используют сменные рабочие органы ударного типа (грейферы, долота). В скважину глинистый раствор поступает по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления, оказываемого этим раствором, плотность которого 1,2...1,3 г/см, устраивают сваи без обсадных труб. Глинистый раствор готовят на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере бурения его нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции. Затем в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонную смесь подают с помощью вибробункера с бетонолитной трубой, которую опускают в скважину. Вибрируемая бетонная смесь, поступая в скважину, вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью бетоновод извлекают.

Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадными трубами возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадные трубы можно оставлять в грунте или извлекать из скважин в процессе изготовления свай (инвентарные трубы). Секции обсадных труб, как правило, соединяют стыками специальной конструкции или с помощью сварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредством забивки трубы в грунт или вибропогружением. Бурят скважины специальными установками вращательным или ударным способом.

После зачистки забоя и установки в скважине арматурного каркаса скважину бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ). По мере заполнения скважины бетонной смесью инвентарную обсадную трубу извлекают. При этом специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает обсадной трубе возвратно-поступательное и полувращательное движение, дополнительно уплотняя бетонную смесь. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе.

Для устройства уширений в основаниях свай, как правило, применяют взрывной способ. Для этого в пробуренной скважине устанавливают обсадную трубу так, чтобы ее нижний конец не доходил до дна скважины на 1,2... 1,5 м, т. е. был за пределами действия камуфлетного взрыва. В обсадную трубу опускают на дно скважины заряд взрывчатки расчетной массы и выводят проводники от детонатора к подрывной машине. Трубу заполняют бетонной смесью и производят взрыв. Энергия взрыва уплотняет грунт и создает сферическую полость, которая немедленно заполняется бетонной смесью из обсадной трубы. Окончательно заполняют скважину описанным выше способом.

В нашей стране буронабивные сваи изготовляют диаметром 880... 1200 мм, длиной до 35 м. для устройства буронабивных свай используют литую бетонную смесь с осадкой конуса 16...20 см.

Производство каменных работ при возведении зданий из кирпича

Каменные конструкции выполняют из природных или искусственных камней. Природные каменные материалы могут использоваться после предварительной обработки: колотыми и тесаными из твердых пород камня (гранит, мрамор), пилеными из мягких пород (туф, ракушечник), а также в необработанном виде: из рваного и постелистого бутового камня (известняка, песчаника), булыжного камня и др.

Из искусственных каменных материалов наиболее широкое применение получили: кирпич глиняный полнотелый, пористый, пустотелый, лицевой и силикатный; пустотелые и поризованные керамические камни; мелкие бетонные и керамические блоки, масса которых допускает их укладку вручную.

В зависимости от вида применяемых каменных материалов кладка носит названия: кирпичная (сплошная и облегченная), мелкоблочная (из керамических и бетонных камней), тесовая, бутовая и бутобетонная. Разновидностями сплошной кирпичной кладки являются армированная, декоративная и кладка с облицовкой.

Для повышения прочности кладки и придания ей монолитности камни скрепляют между собой раствором, способствующим распределению усилий между камнями и предохраняющим кладку от продувания и проникновения влаги. Зазоры между смежными камнями, заполненные раствором, называются швами, а грани камней - постелью, ложком и тычком. Установлена средняя толщина горизонтальных швов 12 мм, вертикальных 10 мм.

Ряд кладки, выложенный наружу ложками, является ложковым, а тычками - тычковым. Наружный и внутренний ряды называются соответственно наружной и внутренней верстами, а заполнение между ними - забуткой. При перерывах в кладке оставляется прямая или убежистая штраба.

Для кладки используют целые кирпичи, трехчетвертки, половинки и четвертки «собачки»). В связи с желательной укладкой в стену плашмя как можно большего количества целых кирпичей без расколки на части толщина кирпичной стены принимается кратной половине длины кирпича: 0,5 кирпича (120 мм), 1 кирпич (250 мм), 1,5 кирпича (380 мм), 2 кирпича (510 мм), 2,5 кирпича (640 мм), 3 кирпича (770 мм).

Если проектом предусмотрено оштукатуривание стены, то для лучшего сцепления штукатурки и кладки швы снаружи не заполняют раствором на глубину 10...15 мм. Такая кладка называется кладкой впустошовку. Если штукатурка или облицовка кладки не предусмотрены, то кладку ведут под расшивку, т. е. с полным заполнением швов и последующей их обработкой (расшивкой).

Расшивку швов желательно выполнять сразу после укладки очередных трех-четырех рядов кирпича и очищать ветошью или губкой. Расшивка швов кирпичной кладки сейчас применяется довольно широко, особенно при кладке наружной версты из лицевого кирпича и других облицовочных материалов.

Швам может быть придана различная форма: заглубленная, лаская (в подрезку), треугольная, закругленная. Стены могут быть сплошными (без проемов) и с проемами.

Сплошные стены без конструктивных элементов и архитектурных деталей называются гладкими.

Кладку начинают и заканчивают тычковыми рядами, ведут с обязательной перевязкой вертикальных швов. С наружной стороны стены ряды кладки могут чередоваться: тычковые с тычковыми, ложковые с ложковыми, ложковые с тычковыми, тычковые со смешанными и смешанные со смешанными.

В зависимости от количества ложковых рядов, не перекрытых тычковыми, кладку называют одно-, двух-, трех- и пятирядной.

Чем больше смежных ложковых рядов, тем кладка менее прочная и трудоемкая, поскольку возрастает число продольных вертикальных рядов и уменьшается количество кирпичей, которые подвергаются колке на части.

Однорядная система перевязки подразумевает чередование тычковых рядов с ложковыми. Разновидности однорядной системы пере вязки следующие:

цепная, при которой через ряд по высоте кладки расположение всех швов повторяется и образуется рисунок в виде цепочки;

крестовая (русская) отличается от цепной тем, что швы ложвых рядов сдвигаются по вертикали; такая кладка отличается высокой прочностью. Название кладки связано с наличием рисунка в виде креста; раньше была распространена в России;

голландская (фламандская), при которой в ложковый ряд через кирпич вставляется тычок. Кладка не отличается высокой прочностью, но имеет привлекательный внешний вид;

готическая выполняется как голландская, но без тычковых рядов. Кладка. с такой перевязкой свое название получила в связи с распространением в Европе готического стиля в архитектуре.

Двухрядная система перевязки имеет следующие разновидности:

английская, отличающаяся высокой сопротивляемостью горизoнтальным сдвигающим усилиям;

с вставными тычками, характеризующаяся еще большей сопротивляемостью сдвигу.

Трехрядная система перевязки применяется при кладке стен из пустотелого кирпича, а также при возведении из полнотелого кирпича узких простенков и столбов.

Пятирядная (американская) система перевязки наиболее широко распространена, поскольку при этой системе укладывается большое количество целых (не колотых) кирпичей. По этой причине повышается производительность труда, но прочность кладки оказывается ниже из-за наличия сквозных продольных вертикальных швов на пять рядов кладки.

Выполнение кладки из камней правильной формы

Основной процесс каменно-кладочных работ с использованием кирпича состоит из следующих технологических операций: возведение углов, установка шнура-причалки, подача и раскладка кирпича, расстилание раствора, укладка кирпичей на подготовленную растворную пастель, проверка кладки, расшивка фасадныx швов.

Кладку углов выполняет каменщик высокой квалификации, поскольку эта операция является наиболее ответственной и требует тщательности исполнения.

Кладка прямых углов должна начинаться взаимно перпендикулярным расположением целых кирпичей. В основном ее ведут с использованием цепной или пятирядной перевязки. Такие системы, как голландская, крестовая и другие, применяются при выполнении реставрационных и ремонтных работ.

При рассмотрении раскладки кирпичей в углах при однорядной и пятирядной системах пере вязки можно прийти к заключению, что в первом случае кирпичи рациональнее укладывать порядным способом в такой последовательности: наружная верста, внутренняя верста, забутка, т. е. каждый лежащий выше ряд располагать после полной выкладки предыдущего. При использовании пятирядной системы пере вязки рациональнее применять ступенчатый способ укладки кирпича, при котором вначале выкладывается один тычковый и пять ложковых рядов наружной версты и забутки. Смешанный способ подразумевает выполнение 7...10 рядов порядно, а затем использование ступенчатого способа.

Для соблюдения горизонтальности рядов кладки, причалки из шнура диаметром 2...3 мм устанавливают с обеих сторон стены, порядно для наружной версты, через 2...3 ряда - для внутренней, и ориентируют с помощью порядовок, скоб и др.

Для устранения провисания под причалку через 4...5 м укладывают выступающие над кладкой кирпичи на растворе или деревянные бруски, по толщине равные толщине ряда. Сверху причалку прижимают кирпичом, установленным на ребро.

Порядовки из металлического уголка или деревянной рейки соответственно с помощью крюков-держателей или гвоздей прикрепляются к кладке в углах, пересечениях стен и на границах захваток, выверяются по теодолиту. На ребрах порядовок через 77 мм нарезаются деления, положение причалки фиксируется хомутами с пружинной защелкой.

При ступенчатом способе прикрепление причалки к маячной кладке чаще выполняют с помощью скоб или гвоздей. В первом случае причалку привязывают к длинному тупому концу скобы, короткий острый конец которой втыкают в шов кладки. Прикрепление причалки к гвоздям осуществляется двойной петлей.

Раскладка (наверстывание) кирпичей осуществляется подсобником как можно ближе к месту его укладки на половине стены, противоположной той, на которой будет расстилаться раствор.

Керамические камни и мелкие блоки наверстываются в один ряд вверх боковой гранью (на которую будет расстелен раствор). При кладке камни поворачивают, и вертикальные швы оказываются заполненными.

Раствор на стену подается в объеме, достаточном для укладки 5...10 кирпичей, так как при большей площади расстилания часто наблюдаются обезвоживание расстеленной растворной прослойки и последующее затем некачественное обжатие шва. Прикладке впустошовку расстилание раствора производят по верхней грани кладки с отступлением от края стены на 20...25 мм, прикладке с полным швом - на 10... 15 мм. Под забутку раствор расстилается сплошной лентой.

Укладку кирпича осуществляют способами: вприсык, вприжим, вприсык с подрезкой.

Способ вприсык используется при кладке забутки и верстовой части стен впустошовку. Каменщик при этом способе работает без кельмы и поэтому может укладывать кирпичи двумя руками. Для образования вертикального шва каменщик, держа кирпич наклонно, загребает часть расстеленного раствора, а затем, постепенно выправляя кирпич, прижимает его вместе с прилипшим раствором к ранее уложенному кирпичу и осаживает нажимом руки.

Способ вприжим применяют при необходимости полного заполнения наружных швов. Для образования вертикального шва каменщик кельмой разравнивает, загребает и прижимает раствор к ранее уложенному кирпичу, после чего постепенно вынимает кельму, продолжая прижимать торец кирпича.

Способ вприсык с подрезкой отличается от способа вприсык только тем, что излишки выдавленного раствора срезаются кельмой, как при кладке вприжим.

Кладка «под расшивку» выполняется с полным заполнением швов и подрезкой раствора.

Кладку столбов и простенков следует вести по трехрядной сиcтемe перевязки из целых кирпичей. Простенки шириной более 1 м допускается выкладывать по многорядной системе перевязки.

Для увеличения несущей способности сильно нагруженных столбов и простенков их через 4...5 рядов армируют металлическими сетками или стержнями. При армировании используют сварные прямоугольные или зигзагообразные сетки.

Толщина армированного шва должна превышать толщину сетки не менее чем на 4 мм (по 2 мм с каждой стороны). Зигзагообразные сетки располагают в двух смежных рядах кладки во взаимно перпендикулярном направлении. Способ армирования выбиpaют в зависимости от конструктивных особенностей элементов, действующих нагрузок и возникающих в кладке усилий.

Пилястры и конфорсы выполняют по ходу кладки. Пояски, сандрики, карнизы выкладывают по цепной системе перевязки из отборного целого кирпича. Свес каждого ряда кладки в карнизах допускается не более 1/3 длины кирпича. При большом выносе карнизов применяют сборные элементы.

Кладку из керамических камней ведут с соблюдением тех же правил перевязки, что и при кладке кирпича. Кладку желательно выполнять по цепной системе перевязки с таким расчетом, чтобы наибольшее количество пустот располагалось вдоль стены.

Камни с несквозными пустотами укладывают пустотами вниз, а сквозные пустоты, если это предусмотрено проектом, засыпают сухими теплоизоляционными материалами. Последовательность выполнения операций при кладке из керамических камней и мелких блоков принимается такой же, как при кладке из кирпича.

Кладка из естественных камней правильной формы (тесовая) при массе камня до 32 кг выполняется вручную. Кладку ведут по одно- или двухрядной системе перевязки. Применяют те же приемы, что и при кладке мелких блоков. Вертикальные швы тщательно заполняют литым раствором (О К > 12 см). Между собой камни связывают металлическими скобами, пиронами или планками и заполняют литым раствором на быстро твердеющем или напрягающем цементе (НЦ).

Кладку из блоков часто облицовывают лицевым или силикатным кирпичом. Для облицовки фасадных поверхностей стен используют отборный кирпич с правильными кромками и углами, предварительно подобрав по цвету и тону.

Наружные поверхности кладки можно облицовывать одновременно с кладкой стен или по готовой стене. Второй способ менее производителен и более трудоемок. Обычно полностью выложенные стены облицовывают не кирпичом, а другими облицовочными материалами: плитками, алюминиевой рейкой и т. п.

Как правило, кладку из обычного (модульного) кирпича выполняют по многорядной системе перевязки, связывая облицовочный слой с основным массивом кладки за счет тычковых рядoв. Лицевой слой из кирпича толщиной 65 мм перевязывают сосновной кладкой из полуторного кирпича.

В последнее время лицевую кладку стали выполнять с оставлением вентилируемых полостей. Лицевой слой крепят к основной кладке чаще всего за счет установки металлических сеток в горизонтальные швы кладки через два ряда камней. Для компенсации вибрационных нагрузок вместо сеток могут устанавливаться амортизирующие анкеры.

Лицевой кирпич, применяемый в массовом порядке в строительстве, после увлажнения и высыхания наружной поверхности стены часто покрывается белесыми разводами (высолами) и доставляет немало хлопот при эксплуатации зданий.

Облегченная кладка. Применянтся, главным образом, два вида кладки: колодцевая и трехслойная.

Колодцевая кладка предусматривает образование в массиве стены вертикальных колодцев, разделенных каменными диaфpaгмами толщиной вполкирпича.

Трехслойная кладка состоит из двух ложковых стенок (верст) и внутренней части из легкого бетона или другого изоляционного материала. Наружные слои связаны между собой горизoнтальными кирпичами или тычковыми рядами, расположенными в одном уровне или в шахматном порядке

В связи с ужесточением требований к термическому сопротивлению ограждающих конструкций, возникла острая потребность в облегченных каменных конструкциях с высокими теплотехническими характеристиками.

С учетом практического опыта современного строительства утвердились следующие основные конструктивные решения эффективных каменных стен: колодцевая кладка, полнотелая кладка из термостойкого камня, трехслойная кладка с заполнением теплоизоляционным бетоном или плитным утеплителем.

Современная колодцевая кладка может выполняться как с использованием традиционных конструктивных схем, так и со ступенчатым расположением кирпичных диафрагм. Общим для всех схем являются: наличие сквозных вертикальныx диафрагм толщиной в полкирпича и защита утеплителя от конденсирования влаги, так как отсыревший утеплитель снижает свои теплоизоляционные свойства в несколько раз.

В качестве утеплителя может применяться пенополистирол, минеральная вата, а также монолитный ячеистый бетон. Для защиты утеплителя от увлажнения устанавливают пароизоляционный слой и предусматривают воздушный вентиляционный зазор.

Недостатком колодцевой кладки является наличие по вертикальным диафрагмам «мостиков холода». Поэтому диафрагмы следует выполнять из эффективного поризованного кирпича. По всему периметру наружных стен на уровне плит перекрытия и оконных проемов устраиваются армированные сеткой горизонтальные растворные диафрагмы, соединяющие наружную и внутреннюю версты кладки и служащие противопожарными рассечками.

Полнотелая кладка с облицовкой лицевым кирпичом выполняется по обычной, проверенной практикой технологии, не требующей применения специальных приспособлений.

Так, например, кирпич «ТЕРМОЛЮКС» создан по принципу термоса с пятью воздушными прослойками. Во избежание затеканий раствора внутрь пустот, верхняя постель формуется сплошной, а перемычки, служащие для сохранения прочности изделия, располагаются в виде лабиринта.

Кирпичи в кладке ряда укладываются со сдвигом относительно соседних так, что тычковые стенки не образуют сплошных «мостиков холода». При большом количестве воздушных прослоек практически отсутствует конвекция воздуха в теле кладки и воздух работает с максимальным сопротивлением теплопередаче.

Кладка с уширенными швами напоминает кладку с воздушными прослойками. Но в вертикальные продольные внутренние швы вставляются теплоизоляционные плиты или пенополистирольные вкладыши с замкнутыми воздушными прослойками. Соединение пенополистирольных пластинок друг с другом осуществляется на клею или по торцам с помощью клейкой ленты.

Трехслойная кладка вполне отвечает требованиям по теплозащите. После выкладки

капитальной стены на необходимую высоту устанавливают теплоизоляционные плиты и прижимают их фасадной верстой из лицевого кирпича. По мере возведения лицевого слоя устанавливают гибкие пластмассовые или металлические связи из нержавеющей стали.

В связи с появлением новых сверхлегких бетонов в последнее время получила развитие трехслойная кладка с монолитным заполнением ячеистым бетоном, пеноизолом, пенополистиролбетоном «Политермом»).

Возведение здания из монолитного железобетона

Применяемые опалубки, армирование.

Конструкция опалубки должна обеспечивать достаточные прочность, надежность, простоту монтажа и демонтажа ее элементов, возможность укрупненной сборки и широкую вариантность компоновки при их минимальной номенклатуре.

По оборачиваемости различают опалубку неинвентарную, используемую только для одного сооружения, и инвентарную, т. е. многократно используемую. Инвентарная опалубка может быть разборно-переставной и подвижной. Разновидностью неинвентарной опалубки является несъемная опалубка (опалубка-облицовка).

Опалубка может быть деревянной, деревометаллической, металлической, железобетонной, армоцементной, из синтетических или прорезиненных тканей.

Деревянную опалубку изготовляют из древесины влажностью не более 25 %.

Для палубы щитов наиболее практично применять водостойкую бакелизированную фанеру или листовые стеклопластики. Для снижения адгезии с бетоном и повышения качества лицевых бетонных поверхностей используют также покрытия палубы щитов пленками на основе полимеров.

Деревометаллическая опалубка имеет более высокую оборачиваемость.

При проектировании общественных зданий, как правило, используют естественную поверхность в качестве элемента архитектурного оформления, придавая ей в процессе бетонирования тот или иной рельеф или текстуру. Необходимый рельеф поверхности бетонируемой конструкции достигают путем устройства между досками опалубки швов, укрепления на поверхности опалубки, прилегающей к бетону, вкладышей или использования рельефной синтетической опалубки. Текстуру под древесину получают за счет выполнения палубы щитов из нестроганых досок.

Металлическую опалубку изготовляют из стальных листов толщиной 1,5...2 мм и прокатных профилей. Она должна иметь быстроразъемные соединения.

Инвентарную разборно-переставную опалубку собирают из щитов, коробов, крупноинвентарных стоек и других элементов, изготовленных на заводе.

Разборно-переставную опалубку конструируют так, чтобы имелась возможность распалубки боковых поверхностей, балок, прогонов и колонн независимо от днищ коробов балок и прогонов, которые распалубливают лишь после достижения бетоном предусмотренной проектом распалубочной прочности.

После разборки опалубки очищают, при необходимости ремонтируют и используют повторно.

Разборно-переставная опалубка универсальна, проста в изготовлении и эксплуатации.

Основные элементы деревянной или комбинированной разборно-переставной опалубки -- щиты рамочной конструкции из досок толщиной 25...30 мм с обивкой водоупорной фанерой или из досок с обивкой щита с формующей стороны кровельной сталью, пластиком и др.

Размеры и масса элементов опалубки должны допускать их ручную установку.

Опалубку фундаментов под колонны устраивают из прямоугольных коробов, которые собирают из наружных и внутренних щитов. Наружные щиты на 20...25 см длиннее внутренних и имеют специальные упорные планки, к которым крепят внутренние щиты. К наружным щитам крепят проволочные стяжки, которые воспринимают распорное давление свежеуложенной бетонной смеси.

Опалубка колонн представляет собой щиты, скрепляемые в виде короба металлическими или деревянными хомутами, устанавливаемыми через 0,4...0,7 м.

Деревянная опалубка прогонов и балок состоит из днища, которое опирается на оголовки поддерживающих стоек, и боковых щитов. Щиты опалубки перекрытия устанавливают на кружала, которые опираются на подкружальные доски, прибиваемые к сшивным планкам боковых щитов.

Для поддерживания опалубочных форм устраивают леса. При высоте опалубки до 6 м применяют телескопические инвентарные дерево металлические или металлические стойки. Для увеличения несущей способности телескопические стойки группируют с помощью инвентарных связей по 3 или 4 шт.

При устройстве стен толщиной до 15 см устанавливают ребра-стойки с одной стороны перегородки и собирают из щитов одну стену, после чего перегородку армируют на всю ее высоту. Затем устанавливают ребра-стойки со стороны фронта работ, которые опалубливают щитами на высоту 1 м. По мере бетонирования щиты наращивают.

Унифицированная разборно-переставная опалубка разработана ЦНИИОМТП и получила в различных модификациях самое широкое распространение в стране. От обычной инвентарной она отличается большой взаимозаменяемостью элементов, имеет повышенную жесткость и инвентарные приспособления (схватки, замковые соединения и др.), облегчающие ее монтаж. Такая опалубка может быть деревянной, деревометаллической (комбинированной) или стальной.

Стальную опалубку выполняют из уголков, швеллеров и листовой стали толщиной 2 мм. При хорошей эксплуатации она может быть использована до 200 раз, в то время как оборачиваемость деревянной инвентарной опалубки -- не более 10... 15 циклов. Конструкция унифицированной опалубки позволяет собирать крупноразмерные панели площадью до 35 м², а также жесткие опалубочные или арматурно-опалубочные блоки.

Применение панельной или блочной опалубки для крупногабаритных конструкций и при больших объемах работ позволяет примерно на 20% снизить стоимость сборки опалубки, на 50% уменьшить трудоемкость и существенно сократить сроки опалубочных работ.

Блок-форма представляет собой стальную форму, применяемую при бетонировании однотипных двух- и трехступенчатых фундаментов. Форму устанавливают и снимают после бетонирования краном. По конструктивному исполнению блок-формы бывают неразъемные из жестких цельносъемных форм и разъемные. Первые снимают с помощью домкратов с забетонированного фундамента без разборки благодаря конусности формующих поверхностей, вторые -- с помощью специальных угловых замков, соединяющих щиты опалубки, и отрывных приспособлений, которые при распалубке обеспечивают отрыв формующих плоскостей от бетона.

Разновидностью блок-форм является переналаживаемые блок-формы, позволяющие с помощью одного типа форм бетонировать несколько типоразмеров фундаментов. При правильной эксплуатации оборачиваемость блок-форм 150...200 раз. Трудоемкость опалубочных работ при использовании неразъемных форм около 0,15 чел. -ч/м³ и переналаживаемых 0,25...0,45 чел. -ч/м³.

Крупнощитовую опалубку собирают из опалубочных панелей размером на бетонируемую ячейку здания.

Крупноблочную опалубку применяют для бетонирования замкнутых четырехстенных ячеек зданий с небольшим пролетом, например шахт лифтов. Крупноблочную опалубку извлекают краном вверх.

Объемно-переставная (туннельная) опалубка представляет собой П-образный опалубочный блок, включающий опалубку стен и перекрытий. Блок размером на ширину здания набирают из секций. Ширина секций зависит от шага поперечных стен. Секции объемно-переставной опалубки имеют механизм для отрыва от поверхности бетона и складывания, а также устройство для ее выкатывания. Секции извлекают через торец туннеля, образуемого поперечными стенами и перекрытием. Секции выкатывают на консольные подмости, укрепляемые на уровне этажей вдоль фасада, или через оставляемые проемы в перекрытии, которые затем бетонируют. Свободные секции переставляют краном на новую позицию.

Существует много отечественных и зарубежных конструкций объемно-переставной опалубки (П-образная, Г-образная) с различными системами складывания.

Секция состоит из двух Г-образных щитов, соединенных регулируемыми подкосами, центральной вставки, домкратов, установленных на боковых щитах, и шарнирного механизма.

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

Для увеличения оборачиваемости объемно-переставную опалубку делают термоактивной, для чего на внутренней ее поверхности располагают обогревающие элементы.

Объемно-переставную опалубку применяют только при строительстве зданий с поперечными стенами и открытыми фасадами, необходимыми для извлечения опалубки. При правильной эксплуатации оборачиваемость секции объемно-переставной опалубки доходит до 200 раз. Трудоемкость опалубочных работ 0,2...0,4 чел. -ч на 1 м² опалубливаемой поверхности.

В подъемно-переставной опалубке бетонируют высотные сооружения конической или прямоугольной формы с изменяемым сечением.

При возведении железобетонных труб или других сооружений конической формы используют опалубку из двух конических оболочек, подвешенных к радиальным направляющим, которые прикреплены к кольцевой раме, подвешенной на петлях к шахтному подъемнику. Наружная оболочка состоит из панелей трапециевидной формы, придающих опалубке необходимую конусность.

Панели, выполненные из стального листа, обрамленного уголками, жестко скрепляют по верху с помощью специальной накладки и между собой по боковым торцам на болтах. Панели внутренней оболочки вдвое меньше по высоте, их навешивают в два яруса.

Сооружение бетонируют поярусно. После того как бетон в очередном ярусе достигнет необходимой прочности, опалубку переставляют на вышерасположенный ярус. При этом регулируют опалубку в радиальном направлении.

Заготовка и монтаж арматуры

Арматура для железобетонных конструкций может быть классифицирована:

по материалу--на стальную и неметаллическую;

по технологии изготовления -- на горячекатаную стержневую диаметром 6...90 мм и холоднотянутую круглую проволочную диаметром 3...8 мм в виде обыкновенной или высокопрочной проволоки, а также арматурных канатов и прядей;

по профилю -- на круглую гладкую и периодического профиля. Арматура периодического профиля имеет фигурную поверхность, что обеспечивает ее лучшее сцепление с бетоном;

по принципу работы в железобетонной конструкции -- на ненапрягаемую и напрягаемую;

по назначению -- на рабочую арматуру, воспринимающую в основном растягивающие напряжения; распределительную, предназначенную для распределения нагрузка между стержнями рабочей арматуры; монтажную, служащую для сборки арматурных каркасов;

по способу установки -- на штучную арматуру, арматурные каркасы и сетки.

Особую группу составляет стальная жесткая арматура в виде тавровых балок и другого проката, применяемая для армирования высотных зданий, специальных сооружений, и так называемая дисперсная арматура в виде рубленого стекловолокна или асбеста, используемая главным образом для армирования цементного камня.

По своим механическим характеристикам арматурная сталь относится к нескольким классам: A-I, A-II, А-Ш, A-IV, A-V и т. д. Каждому из них соответствует своя марка стали: например, для арматурной стали A-I--СтЗ, для А-П--18Г2С, для A-V--20ГС и т. д.

В стандартах регламентированы требования, касающиеся удлинения стали при разогреве, ее химического состава и др. В частности, химический состав определяет такое качество, как свариваемость стали.

Горячекатаная сталь может быть подвергнута холодной обработке: волочению, холодному сплющиванию и силовой обработке. При этом в результате явления наклепа повышается предел текучести металла, что позволяет экономить арматурную сталь.

В строительстве для складов минеральных удобрений, опор ЛЭП, антимагнитных экранов и других конструкций, эксплуатирующийся в условиях агрессивных воздействий, начинает применяться высокопрочная стеклопластиковая арматура, имеющая противокоррозийные, диэлектрические и антимагнитные свойства. Эту арматуру изготовляют из стеклянного волокна на алюмо-боросиликатной основе с использованием в качестве связующего композиции эпоксидных смол. Арматура выпускается диаметром 3...6 мм и имеет периодический профиль. Предел прочности такой арматуры при растяжении 150...180 МПа, модуль упругости 45 000...50 000 МПа, плотность 1,9 т/м³. Относительно низкий модуль упругости этой арматуры делает обязательным ее предварительное напряжение в конструкциях.

Заготовка арматурных изделий производится, как правило, централизованно на бетонных заводах годовой мощностью 20... . 80 тыс. т или в арматурных цехах заводов железобетонных конструкций.

Арматуру для железобетонных изделий изготовляют в виде сеток, плоских и пространственных каркасов, арматурно-опалубочных блоков, закладных деталей. Арматуру для предварительно напряженных железобетонных конструкций изготовляют в виде пучков или канатов из высокопрочной стальной проволоки.

Широкое применение в строительстве находят унифицированные легкие товарные плоские сетки, доставляемые пакетами или в виде рулонов массой до 150 кг. Для армоцементных конструкций выпускают тканые сетки с ячейками, сторона которых может быть 5...20 мм.

Процесс заводского производства арматурных изделий полностью механизирован и частично автоматизирован. Он состоит из заготовительных и сборочных операций.

К заготовительным операциям относятся правка, чистка, резка, гнутье и сварка арматурной стали.

К сборочным операциям относятся сварка плоских или пространственных каркасов, укрупни тельная сборка плоских каркасов в пространственные блоки, сборка арматурных и арматурно-опалубочных блоков, которую выполняют на специальных стендах.

Транспортирование и монтаж арматуры. Для перевозки арматуры используют автомобили общего назначения, полуприцепы, трайлеры или железнодорожные платформы. При перевозке негабаритные арматурные конструкции по согласованию с проектной организацией разрезают на отдельные транспортабельные элементы. Чтобы при транспортировании арматура не деформировалась, между ее пучками или каркасами укладывают деревянные прокладки. С этой же целью места строповки захвата арматурных конструкций или арматурно-опалубочных блоков в соответствии с проектом обозначают краской.

Арматуру устанавливают после проверки и приемки опалубки. Монтаж арматуры необходимо выполнять укрупненными элементами. При установке арматуры должны быть обеспечены предусмотренная проектом толщина защитного слоя и расстояние между рядами арматуры.

Защитный слой в железобетонных конструкциях предназначен для предохранения (в течение нормируемого срока ) арматуры от воздействия огня при пожаре и от коррозии. В плитах и стенках из тяжелого бетона толщиной до 100 мм толщина защитного слоя должна быть не менее 10 мм; при бетоне толщиной до 150 мм -- не менее 15 мм; в балках, прогонах и колоннах при диаметре рабочей арматуры 20...32 мм -- не менее 25 мм, при большем диаметре -- не менее 30 мм.

При возведении тонкостенных конструкций (плиты, стенки, бункера и т. д.) из бетонов на пористых заполнителях толщина защитного слоя должна быть не менее 15...20 мм. При эксплуатации железобетонных конструкций в условиях повышенной влажности, при воздействии кислот, солевых растворов и других агрессивных сред нормативная толщина защитного слоя должна быть увеличена не менее чем на 10 мм.

Необходимую толщину защитного слоя обеспечивают бетонными или цементными подкладками, которые остаются после бетонирования в теле конструкции, а расстояние между стержнями или рядами арматурных стержней -- путем укладки обрезков стальной арматуры.

При устройстве фундаментов под колонны промышленного здания на бетонную подкладку краном укладывают готовые сварные сетки, к которым приваривают выпуски для крепления арматуры колонн.

Для крупных фундаментов применяют изготовленные на заводе пространственные арматурные блоки, которые монтируют краном непосредственно с транспортных средств.

Колонны, как правило, армируют готовыми арматурными каркасами. В многоэтажных зданиях, где высота колонн ограничена арматурные каркасы заводят в опалубочный короб колонны сверху. В других случаях арматурный каркас колонны устанавливают с открытой стороны короба опалубки. Когда возникает необходимость в поштучной сборке арматурных каркасов, армирование ведут в незамкнутом коробе опалубки колонны с легких переставных подмостей.

После выверки положения каркаса колонны в опалубке стержни его соединяют сваркой с выпусками арматуры из фундаментов..

Прогоны и балки армируют заранее заготовленными пространственными арматурными каркасами, которые устанавливают в опалубочную форму монтажным краном. При армировании балок плоскими каркасами последние устанавливают в опалубку и, чтобы исключить их смещение при бетонировании, скрепляют проволокой или монтажными скобами.

В некоторых случаях (например, при значительной высоте балок) арматурный каркас собирают непосредственно в опалубочной форме с открытыми боковыми щитами. Каркас прогона или балки может быть собран на расположенных поперек короба прокладках. После окончания сборки каркаса прокладки поочередно удаляют и каркас опускают на днище.

Плиты, стенки и другие тонкостенные конструкции армируют сварными сетками, которые доставляют на строительную площадку в рулонах.

Приемку смонтированной арматуры оформляют актом на скрытые работы. В акте указывают номера рабочих чертежей, отступления от проекта и основания для этого (проверочные расчеты, разрешение проектной организации и т. д.), а также приводят заключение о возможности бетонирования конструкций.

Контроль качества сварных соединений сводится к их наружному осмотру и последующему механическому испытанию сварных соединений, вырезаемых из конструкций, или к проверке с помощью неразрушающих методов.

Применяемые средства бетонирования.

В отечественной практике до 80% всех бетонных смесей доставляют в автосамосвалах. Их применение экономически и технологически оправданно при больших объемах укладки смеси и расстояниях перевозки не более 10...15 км. Вместе с тем использование для транспортирования бетонных смесей самосвалов приводит к их потерям в пути до 2...3%, расслаиванию, снижению качества смесей от попадания атмосферных осадков. Кроме того, эксплуатация автосамосвалов в холодное время года затруднена и связана со значительными затратами ручного труда при очистке кузова от налипшей смеси.

Автосамосвалы приспосабливают для перевозки бетонных смесей путем наращивания бортов кузова, устройства уплотнителей примыкания заднего борта кузова, установки вибраторов на кузове, облегчающих разгрузку смеси, но наиболее технологичными являются специализированные самосвалы-бетоновозы. Они отличаются от обычных самосвалов специальным закрытым опрокидывающимся кузовом каплевидной формы, что обеспечивает сохранность и минимальное расслаивание смеси. Загружают их через люк в верхней части кузова, разгружают через секторный затвор.

Ряд зарубежных фирм выпускают автобетоновозы, имеющие устройства для побуждения в пути, что обеспечивает возможность порционной выгрузки смеси и большую дальность ее перевозки. Конструкция кузовов некоторых автобетоновозов имеет большой угол подъема и позволяет осуществлять трехстороннюю разгрузку. Применение автобетоновозов увеличивает радиус доставки смеси.

Вопрос о технологически допустимой дальности перевозки бетонной смеси в самосвалах и бетоновозах должен решаться в каждом отдельном случае с учетом состава смеси, температурных условий, состояния покрытия дорог, типа транспортных средств и т. д. Так, например, при перевозках бетонных смесей на расстояние более 20...30 км повышается адгезия к кузову самосвала. При перевозке в самосвалах на расстояние более 15 км и в бетоновозах-- более 20 км бетонная смесь расслаивается и, как следствие этого, снижается конечная прочность бетона.

Автобетоносмеситель представляет собой бетоносмесительный барабан, смонтированный на шасси автомобиля или на полуприцепе, буксируемом седельным тягачом, и приводимый в движение от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности.

Автобетоносмесители загружают сухой смесью (отдозированные компоненты). Вода поступает в барабан в пути следования машины из водяного бачка. Начало перемешивания назначается в зависимости от расстояния перевозки, обычно не ранее чем за 5... 10 мин до доставки на пункт назначения. При этом дальность транспортирования ограничивается в основном экономическими соображениями. На более короткие расстояния экономичнее перевозить в автобетоносмесителях готовую бетонную смесь с ее побуждением в пути. Дальность транспортирования бетонной смеси при этом может доходить до 60...70 км.