Технология производства монолитного бетона и железобетона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема 9. Технология производства монолитного бетона и железобетона

9.1 Технологические процессы

Возведение монолитных бетонных и железобетонных конструкций состоит из комплекса процессов: устройство опалубки, армирование, бетонирование конструкций, выдерживание бетона и уход за ним, распалубливание, отделка поверхностей готовых конструкций (при необходимости). монолитный бетон арматурный розпалубка

Ведущим процессом обычно является укладка бетонной смеси. Ритмы остальных процессов должны быть равны ритму укладки бетонной смеси. Иногда ведущим процессом является установка опалубки. При укладке бетона необходимо дождаться прочности 12 кг/см².

При организации побочного бетонирования, здание разбивается на ряд ярусов. В многоэтажном здании - 1 ярус - 1 этаж. В одноэтажных промышленных зданиях фундаменты - 1-й ярус, колонны - 2-й ярус, подкрановые балки - 3-й ярус, надколонники - 4-й, балки и плиты покрытия - 5-ый ярус.

9.2 Опалубочные работы

Опалубка - это временная вспомогательная конструкция, служащая для придания формы, геометрических размеров и наложения в пространстве возводимой конструкции (или ее части).

Опалубка должна отвечать следующим требованиям: быть прочной, устойчивой, не менять 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, исключающих появление наплывов, раковин и т.д.; быть технологичной, т.е. должна устанавливаться и разбираться, не создавать затруднений при монтаже арматуры, т.е. многократно использоваться; чем выше оборачиваемость опалубки тем ниже ее стоимость, отнесенная к единице объема готовой конструкции. Наиболее распространены инвентарные сборно-разборные переставные опалубки из отдельных щитов и поддерживающих их частей: ребер, схваток, стяжек. 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.

Блочная опалубка - это пространственная конструкция, собираемая из стальных щитов на разъемных или шарнирных креплениях (опалубочные блоки) или на сварке (блок - формы).

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 крепления наружной опалубки, рабочей площадки, наружных и внутренних лесов (подвесных). Применяется для возведения конструкций большой высоты постоянной и с изменяющейся геометрией поперечного сечения.

Объемно - переставная опалубка применяется при возведении стен и перекрытий зданий. Разделяют 2 вида: горизонтально перемещаемую (катучую) и вертикально перемещаемую.

Горизонтально - перемещаемая (туннельная) опалубка состоит из пространственных металлических п-образных секций, из которых состоит 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 на составные элементы. Элементы верхней панели опускают с помощью домкратов, а боковые панели отодвигают от стен. Затем опалубку на катках отодвигают на следующую позицию или переставляют краном.

Вертикально - перемещаемая опалубка 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.

Скользящую опалубку применяют при возведении силосов и рабочих башен, ядер жесткости и стен зданий повышенной этажности. В отличие от других, скользящая опалубка при перемещении по высоте не отделяется от бетонной конструкции, а скользит по ее поверхности, передвигаясь в процессе бетонирования при помощи подъемных устройств. Основными элементами являются: опалубочные шиты, домкратные рамы, домкратные стержни, домкраты, подвесные подмостки.

Несъемной (стационарной) опалубкой называют такую, которая после бетонирования основной конструкции не снимается, а остается в ее теле и работает вместе с ней, используется как гидроизоляционный, утепляющий, декоративный или облицовочный слой конструкции. Несъемную опалубку собирают в основном из ж/б и армоцементных плит, стальных листов и тканей стальной сетки.



9.3 Арматурные работы

Комплексный процесс производства арматурных работ состоит из заготовки арматуры, транспортирования ее к месту установки и монтажа, а при изготовлении предварительно напряженных конструкций в состав комплексного процесса включается процесс натяжения. Арматура заготовляется в арматурных цехах; заготовленную арматуру транспортируют в виде сваренных каркасов или отдельными элементами к месту укладки. Арматурная сталь, применяемая для армирования ж/б конструкций разделяется на следующие виды и группы:

по технологии изготовления - горячекатанную стержневую

d = 6-90 мм и холоднокатанную проволочную d = 1-8 мм;

по профилю - на круглую гладкую и периодического профиля; кроме того, применяется жесткая арматура из прокатного профиля;

по способу армирования - на напрягаемую и не напрягаемую;

по своему назначению арматура разделяется на рабочую, монтажную и хомуты.

Рабочая арматура служит для восприятия нагрузок. Хомуты препятствуют выпучиванию вертикальных стержней арматуры, облегчает сборку каркасов. Монтажная арматура служит для сборки каркасов и удержания арматуры всех видов в проектном положении.

Прежде чем начать заготовку арматурной стали, ее испытывают. Простейшим испытанием является загиб арматурной стали в холодном состоянии на 180?; если не появляются трещины, то сталь выдержала испытание.

Заготовка арматурных стержней состоит из следующих операций: сварки стыков; в отдельных случаях может производиться упрочнение стержней. Приемы заготовки арматуры зависят от вида поступающей стали, в свою очередь, зависящей от d.

Горячекатаная сталь d меньше 10 мм поставляется в мотках.

Существует два вида упрочнения арматуры: термическое упрочнение и холодная обработка. Термическая обработка стала производиться на заводах изготовителях, холодная непосредственно перед установкой.

Волочение - протягивание через конусообразное отверстие (фильер). Прочность повышается на 60% - в зависимости от числа протяжек. Сталь подвергшаяся волочению называется холоднотянутой. Для арматуры ж/б конструкций применяется холоднотянутая сталь d не более 10 мм.

Силовая калибровка - растяжение на специальной установке, сталь вытягивается на 4-8%. Силовая калибровка применяется для арматуры диаметром 6-12мм и приводит к увеличению прочности стали на 20-25%.

Гнутые арматуры - производятся на приводных станках.

На арматурных работах широкое распространение получила электро- сварка.

Виды электросварки: контактная - стыковка и точечная; сварка плавлением - электрошлаковая, ванная и ванно-шовная.

Допуски отклонений при изготовлении арматуры определяются по СНиП. При установке важно обеспечить толщину защитного слоя бетона и должное расстояние между отдельными стержнями арматуры. Установка осуществляется вручную и при помощи монтажных кранов.

9.4 Технология укладки бетонной смеси

Производственный процесс бетонных работ состоит из приготовления бетона, его транспортирования, подачи к месту укладки, укладки, ухода за бетоном.

Технологический процесс приготовления бетона:

1) прием инертных заполнителей и цемента;

2) дозирование материалов на 1 замес;

3) загрузка материалов в барабан бетономешалки;

4) приготовление бетонной смеси;

5) выгрузка бетонной смеси.

Бетонная смесь должна соответствовать заданным условиям.

Состав бетонной смеси должен непрерывно корректироваться (непрерывный контроль качества).

Бетонная смесь должна обладать определенной заданной подвижностью, быть удобоукладываемой. Бетонная смесь должна обладать следующей минимальной подвижностью, которая определяется осадкой конуса.

Бетон должен быть доставлен к месту укладки до начала схватывания, т.е. не позднее чем через 1 час после приготовления. В случае невозможности доставки за 1 час бетон доставляется в виде сухой смеси в автобетономешалках. Время доставки таким способом ограничивается 3 часами. Товарный бетон транспортируется в автосамосвалах, либо в бадьях, а также в автобетоновозах.

Подача бетонной смеси на объекте осуществляется кранами, вибротранспортными установками, бетононасосами, ленточными конвейерами, хоботами и т.д.

Укладка бетонной смеси включает распределение бетонной смеси, разравнивание и ее уплотнение. Распределение производится всеми приспособлениями. Разравнивание осуществляется вибраторами. Толщина уплотняемого слоя зависит от вида вибраторов. При глубинных вибраторах толщина слоя принимается равной 1,25 длины рабочей части вибратора. При вибрировании поверхностными вибраторами, для конструкций неармированных или с одиночной арматурой, толщина слоя не более 25 см; при двойном армировании - не более 12 см. Укладка бетонной смеси должна осуществляться слоями. Необходимо обеспечить такой темп работ, при котором каждый последующий слой должен перекрывать предыдущий слой до начала схватывания бетона в предыдущем слое. При перерыве в бетонировании дальнейшее бетонирование может быть возобновлено только после очистки поверхности.

При распределении бетонной смеси необходимо ограничивать высоту свободного ее сбрасывания (не более 3 м). Как исключение можно осуществлять свободное сбрасывание в опалубку колонн на высоту 5 м при условии отсутствия перекрещивающихся хомутов. Это требование необходимо соблюдать во избежание расслоения бетонной смеси. При необходимости спуска бетонной смеси на большую высоту применяют хоботы, вибролотки. Хоботы можно применять до 8 метров. При большей высоте используют виброхоботы до 30 м. При высоте более 10 метров в виброхоботе должны быть промежуточные звенья с лопастями для уменьшения скорости падающего бетона.

9.5 Уход за бетоном, разопалубка конструкций

Уход за бетоном заключается в том, что в течение определенного времени необходимо увлажнять, покрывать матами, мешковиной поверхность бетонных конструкций для обеспечения нормальных условий твердения бетонной смеси (от 3 до 7 суток).

Распалубку конструкций осуществляют после выдерживания определенного срока.

Боковые щиты снимают при достижении 20-25 кг/см² прочности

(3 суток). Распалубка несущих элементов днищ плиты и балки пролетом до 2 метров при прочности 50% R_28суток.

Плиты и балки пролетом 2-8 м 70% R₂₈.

Балки и другие несущие конструкции пролетом более 8 метров при 100% R₂₈ т.е. через 28 дней.

При бетонировании конструкций с несущими каркасами опалубку можно снимать при достижении 25% R₂₈.



9.6 Особенности бетонирования в зимних условиях

В зимнее время (при отрицательных температурах наружного воздуха) необходимо создать условия для нормального твердения и защиты от низких температур. Это достигается следующими мероприятиями:

1) подогрев бетонной смеси на бетонных заводах;

2) электрорпогрев бетонной смеси на объекте;

3) тепловая обработка бетонной смеси, уложенная в опалубку;

4) добавка в бетон противоморозных химических солей;

5) защита забетонированных конструкций от охлаждения теплоизоляцией;

6) Бетонирование в тепляках.

Тепляк - легкий шатер, где поддерживается температура +5+10C, устанавливаемый над бетонируемой конструкцией.

Тема 10. Технология монтажа сборных конструкций

10.1 Определение и состав комплексного процесса монтажа строительных конструкций

Монтаж строительных конструкций - это комплексный процесс механизированной сборки зданий или сооружений из готовых сборных элементов или конструкций.

Комплексный процесс монтажа строительных конструкций состоит из следующих процессов:

1) транспортирование конструкций к объекту;

2) подготовка конструкций к подъему, осмотр и проверка состояния конструкций, устранение дефектов: укрупненная сборка конструкций, усиление конструкций, навеска подмостей, навеска приспособлений для выверки и временного закрепления конструкций во время монтажа;

3) устройство подмостей;

4) установка конструкций в проектное положение: строповка кон- струкций, подъем, установка на опоры, выверка и временное закрепление конструкций;

5) выверка конструкций;

6) окончательное закрепление: сварка закладных соединений, заделка швов и стыков.

Рекомендуется каждый из этих процессов выполнять отдельным потоком на каждой захватке в одинаковые промежутки времени. Ведущим, основным процессом является установка конструкций в проектное положение.

10.2 Порядок и средства транспортирования конструкций

Транспортирование конструкций осуществляется в проектном положении или близком к нему. Для транспортирования конструкций применяют обычный и специальные виды транспорта (автомобильного, тракторного, железнодорожного). Основные виды: бортовые автомобили; бортовые автомобили с одноосными и двухосными прицепами; автотягачи с полуприцепами-платформами; автотягачи с полуприцепами-панелевозами, фермовозы, балковозы, трейлеры; тракторы с прицепами (одноосными или двухосными), прицеп-платформами; железнодорожные платформы.

10.3 Установка конструкций в проектное положение и временное их закрепление

При установке конструкций необходимо строго соблюдать проектное положение в плане и по высоте.

Временное закрепление осуществляется с помощью клиньев, подкосов, расчалок, распорок, кондукторов.

Временное закрепление колонн в стаканах фундаментов осуществляется клиньями. Клинья могут быть деревянные, бетонные, железобетонные, металлические. Бетонные и железобетонные остаются в бетоне стыка. Деревянные вынимают после бетонирования стыка. Металлические клинья вынимают с целью экономии металла. Целесообразно для временного предварительного крепления применять инвентарные металлические клинья. С помощью клиньев можно крепить колонны высотой до 10-12 м. При большей высоте применяют расчалки с хомутом и натяжными устройствами.

Подготовка фундаментов предшествует монтажу конструкций и осуществляется для обеспечения точности. Дно стакана проверяется с помощью нивелира (дно может быть ниже на 20 мм, затем подливается раствором до проектной отметки). На поверхности стакана краской наносят риски - оси здания. Максимальное отклонение оси стакана фундамента от проектной оси здания не более 10 мм.

При монтаже колонн с помощью кондуктора на фундамент устанавливают кондуктор, затем с помощью установочных винтов его жестко крепят к основанию. Выверка осуществляется регулировочными винтами. Кондуктор снимают после достижения бетоном в стыке не менее 50% проектной прочности.

Для закрепления колонн на подколонниках или колоннах используются одиночные или групповые кондукторы. Одиночные кондукторы состоят из разъемной рамы, установочных винтов и регулировочных винтов.

Кроме одиночных кондукторов для временного закрепления колонн применяются групповые кондукторы. Они могут быть изготовлены на 4 и на 6 колонн. Групповые кондукторы устраивают для монтажа высотных зданий.

П-образные кондукторы надеваются на верхушки колонн, закрепляются упорными винтами, положение балки или фермы регулируется регулировочными винтами.



10.4 Порядок выверки конструкций

Выверка является способом повышения точности монтажа строительных конструкций. Выверка осуществляется с помощью приспособления для выверки и измерительных инструментов. В состав процесса выверки входят проверка положения конструкций и устранение допущенных погрешностей, временное закрепление конструкции, выверка, замер остаточных отклонений.

Выверка может быть осуществлена в процессе установки в проектное положение или после установки.

В процессе установки конструкций осуществляется выверка фундаментов. В процессе установки частично осуществляется выверка колонн.

После установки осуществляется выверка колонн, ферм, балок с применением кондукторов.

Особое требование предъявляется к выверке подкрановых балок. Она производится в последнюю очередь.

Выверка колонн проходит с помощью одиночных кондукторов, которыми устанавливают и выверяют две колонны ячейки здания. После этого, также с помощью одиночного кондуктора устанавливают следующие две колонны, но не выверяют, а только закрепляют. Затем на оголовки колонн опирают пространственный кондуктор, с помощью которого осуществляется выверка следующих двух колонн и выверка в целом.

Применение таких кондукторов позволяет ускорить процесс монтажа конструкций на 1/3. В три раза сокращаются затраты труда монтажника.

Рамно-шарнирные индикаторы применяют для установки конструкций в проектное положение без выверки. Рамно-шарнирные индикаторы применяют для монтажа колонн ячеек зданий. Он состоит из металлических пространственных подмостей, расположенных на перекрытии здания, плавающей (шарнирной) рамы, расположенной на этих подмостях и поворотных люлек для сварщиков.

С применением рамно-шарнирных индикаторов значительно повышается точность монтажа, уменьшается количество геодезических работ, сокращается крановое время, в 3 раза сокращаются сроки строительства. Продолжительность монтажа по сравнению со свободным монтажом сокращается в 20 раз. Работы можно производить менее квалифицированными рабочими. Повышается производительность труда в 3-6 раз.

По окончании монтажа рамно-шарнирные индикаторы с помощью башенного крана переставляются в другое положение.

10.5 Технология заделки стыков сборных конструкций

Заделка стыков начинается после окончательной выверки конструкций и включает следующие простые процессы и операции:

1) вварка закладных деталей соединений;

2) приемка сварных соединений (акт на скрытые работы);

3) антикоррозийная защита этих соединений (нанесение битумного лака, цинка и т.д.);

4) приемка антикоррозийной защиты (акт на скрытые работы);

5) очистка полости стыка от загрязнений и промывка;

6) заделка стыков бетоном или раствором. Марка бетона заделки должна быть такой же как и марка соединяемых конструкций.

Для тех соединений, которые не являются конструктивными, применяется бетон М-150 и раствор М-100. Для заделки швов вертикальных панелей стен - раствор М-50.

Для укладки бетонной смеси (на мелком заполнителе - семечках) в стык применяется металлическая или деревянная опалубка. Стыки выдерживают до приобретения монтажной (70% проектной) либо проектной прочности.

10.6 Выбор кранов для производства монтажных работ

Краны выбирают по их рабочим параметрам: грузоподъемности, высоте подъема крюка и вылету стрелы (рис. 5.1, 5.2).

Высота подъема крюка Н_кр башенного крана определяется из выражения:

Н_кр = h_о+h_э+h_з+h_с, (10.1)

где h_о - превышение опоры монтажного элемента над уровнем стоянки крана; h_э - высота (толщина) монтируемого элемента; h_з -высота запаса для наводки (0,5м); h_с - высота строповки.

Вылет стрелы L_стр определяется:

, (10.2)

где а - ширина подкранового пути; b - расстояние от рельса до здания; с - расстояние от грани здания до центра тяжести элемента.

Для стреловых гусеничных и пневмоколесных кранов высота головки стрелы определяется по формуле:

Н_стр=h_о+h_э+h_з+h_п+h_с; (10.3)

Максимальная длина стрелы l_стр:

, (10.4)

где h_п - высота полиспаста или минимальное расстояние от крюка до головки стрелы;

0,5м - минимальное расстояние от конструкции до монтируемого элемента;

d - расстояние от центра тяжести до края поднимаемого элемента

l - половина толщины конструкции стрелы;

h_ш - высота шарнира пяты стрелы над уровнем стоянки крана;

h_c - высота строповки;

b - расстояние от шарнира до оси вращение крана.

Требуемая грузоподъемность = вес конструкции + вес строп.

Рис. 5.1. Определение технических параметров стрелового крана

Выбор крана по ТЭП:

1) Продолжительность работ, дней.

2) Трудоемкость, ч-дней, ч-смен.

3) Себестоимость работ, руб.

, (10.5)

где С_м - стоимость эксплуатации машин;

З - зарплата всех рабочих;

1,08 и 1,5 - коэффициенты накладных расходов.



Рис. 5.2. Определение технических параметров башенного крана

10.7 Методы организации поточного монтажа строительных конструкций

Здание в плане разбивается на захватки. Минимальный размер захватка может приниматься равным двум ячейкам здания. Максимально принимается захватка равная одному пролету в пределах температурного отсека.

На каждой захватке последовательно выполняется каждый из простых процессов:

1) установка конструкций - ведущий процесс;

2) выверка конструкций;

3) сварка закладных деталей соединений;

4) заделка стыков.

Пункты 2, 3, 4 - вспомогательный процесс. Продолжительность выполнения всех процессов принимается равной продолжительности работы ведущей бригады на захватке, либо кратной ей.

Выполнение каждого из простых процессов на захватке осуществляется частным потоком. Все частные потоки - специализированный поток - монтаж строительных конструкций. Чтобы организовать процесс производства работ мы должны определить следующие основные параметры потока.

M - количество захваток;

n - количество процессов = количество частных потоков;

I - интенсивность потока (количество продукции, выполняемое на одной захватке);

k - ритм потока (продолжительность выполнения частного потока на захватке);

Т - продолжительность потока; Q - трудоемкость работ;

V - общий объем работ; М - Машиноемкость работ;

n - количество процессов.

При комплексном методе монтажа устанавливаются все элементы каркаса ячейки здания снизу до верху, затем рядом расположенной ячейки и т.д. Следующим процессом является сварка узлов, соединений, потом производится заделка стыков и заливка швов.

1234

k

mk (n-1)k

T = (m + n - 1)k

Рис. 5.3. Циклограмма комбинированного метода монтажа одноэтажного промздания:1 - установка колонн и подкрановых балок; 2 - выверка колонн и заделка стыков;3 - установка ферм и плит покрытия; 4 - выверка подкрановых балок, заделка швов плит покрытия



Поточное выполнение процесса монтажа комбинированным методом может быть представлено в виде циклограммы (рис. 5.3).

Размещено на Allbest.ru