Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Другое / Конспекты / Конспект лекций по Технологии и организации строительных процессов
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Другое

Конспект лекций по Технологии и организации строительных процессов

библиотека
материалов

Министерство общего и профессионального образования Ростовской области

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Ростовской области



«Красносулинский колледж промышленных технологий»




hello_html_m33279f9b.png



КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ


В рамках основной профессиональной образовательной программы (ОПОП) по специальности СПО

08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

III Курс













г. Красный Сулин, 2016


РАССМОТРЕНО:

на заседании предметно - цикловой комиссии

________________________________

наименование цикловой комиссии по приказу

________________________________

________________________________



Протокол № _____

от «___»___________20___г.

Председатель ПЦК

________________(_____________)














Содержание


  1. Транспортирование и складирование строительных грузов……………………………3

  2. Виды земляных сооружений, основные свойства грунтов………………………………9

  3. Разработка грунтовых землеройными машинами, специальные виды разработки грунтов……………………………………………………………………………………..12

  4. Подготовка строительной площадки…………………………………………………… 16

  5. Свайные работы, методы устройства свай и ростверков……………………………….19

  6. Каменные работы. Виды и конструкции каменной кладки…………………………… 26

  7. Процесс каменной кладки, организация работ при кладке стен……………………….38

  8. Производство каменных работ в зимнее время…………………………………………42

  9. Контроль качества и приемка каменных работ ……………………………………….. 44

  10. Деревянные работы, область применения плотнических и столярных работ……….47

  11. Сварочные работы и сварные соединения ……………………………………………..51

  12. Бетонные и ж/б работы, подача бетонной смеси……………………………………. 54

  13. Особенности производства бетонных работ в зимнее время…………………………..64

  14. Монтаж строительных конструкций, классификация методов монтажа…………….. 73

  15. Технология монтажного цикла, монтажные механизмы ……………………………. .77

  16. Специальные виды монтажа. Особенности монтажа конструкций в зимнее время….82



























Лекция №1

ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И СКЛАДИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ГРУЗОВ

В современном строительстве широко применяют готовые конструкции заводского производства, роль транспорта значительно возросла. Затраты на транспорт и погрузочно-разгрузочных работ составляют по стоимости до 25% и по трудоемкости до 40% всех затрат на строительство.

В зависимости от физических характеристик строительные грузы делятся на группы:

- сыпучие(песок, гравий, щебень , грунты);

- порошкообразные ( цемент, гипс)

- тестообразные( бетонная смесь, раствор, известковое тесто);

- мелкоштучные ( кирпич, бутовый камень, асфальт в плитках, бидоны с краской…);

- штучный( оконные и дверные блоки, ж/б плиты и панели)

- тяжеловесные( ж/б элементы значительной массы, разное тяжелое оборудование);

- длинномерные ( ж/б и стальные колонны, фермы, трубы, лесоматериалы);

- крупнообъемные( санитарно-технические кабины, блок-комнаты, крупногабаритные контейнеры, резервуары и другие емкости);

- жидкие( бензин, керосин, смазочные масла и т.п).

Для каждого вида грузов характерны свои особенности и средства транспортирования.

Транспорт бывает:

- горизонтальный:

  • Автомобильный(наиболее распространенный)

  • Тракторный для перемещения тяжелых грузов , особенно в условиях бездорожья

  • Железнодорожный

  • Воздушный( для доставки грузов в труднодоступные районы с помощью большегрузных самолетов, вертолетов или спец. Внутрипостроечных дирижаблей)

- вертикальный

- внешний(перевозят строительные грузы, поступающие на строительную площадку извне)

- внутрипостроечный( обеспечивает перемещение грузов по территории строительства)

- объектный.(непосредственно на объекте)





Автомобильный транспорт и автодороги в строительстве


Грузы перемещаются по дорогам общего пользования и строительным дорогам. Автодороги строительства включают в себя подъездные пути к строительным площадкам и внутрипостроечные дороги (временные).

Внутрипостроечные дороги бывают:

- сквозные

- тупиковые

- кольцевые

В конце тупиковых должны быть разворотные площадки, а в средней части , при необходимости, разъезды(карманы).

Автомобильные дороги состоят из земляного полотна и дорожной одежды, для отвода поверхностных вод дорогам придают двухскатный склон. Для сокращения расходов на стройплощадке в качестве временных используют постоянные дороги без укладки верхнего покрытия или укладывают по песчаному основанию временное покрытие из ж/б дорожных плит, а при сдачи объекта в эксплуатацию ,покрывают постоянно.

В строительстве используют автомобили грузоподъемностью 1,5…40тонн.

По назначению и роли автомобильный транспорт в строительном производстве классифицируют на две группы:

Автомобили общественного назначения(грузовые бортовые машины, самосвалы, ..см табл.4.1)

-специализированные автотранспортные средства (для перевозки бетонной смеси, раствора, порошкообразных и пылевидных строительных материалов, крупногабаритных ж/б конструкций и т.д.)

Крупногабаритные ж/б конструкции перевозят преимущественно автопоездами.

Применяют маятниковую и челночную схемы автотранспортных перевозок.

Железнодорожный транспорт

Железнодорожные пути состоят из земляного полотна и верхнего строения, включающего в себя балластный слой, шпалы и рельсы. Балластный слой толщиной 15…30см укладывают из хорошего дренирующего материала( песка, шлака, гравия, щебня), обеспечивающего пропуск атмосферных вод с последующим стоком их в кюветы. Шпалы изготавливают из деревянных брусьев, пропитанных креозотом, или железобетон. В качестве тяговых средств в строительстве применяют электровозы, тепловозы, и мотовозы, в качестве перевозки груза:

- открытые платформы (для длинномерных грузов)

- вагоны –самосвалы (думпкары) с боковым опрокидыванием(для грунта и заполнителей)

- полувагоны-гандолы с люками в днище(для штучных и сыпучих грузов)

- хопперы с бункеобразным кузовом (для сыпучих материалов)



Специальный внутрипостроечный транспорт


Ленточные конвейеры- применяют для транспортировки грунта , заполнителей, бетонной смеси, а в некоторых случаях и мелкоштучных материалов – кирпича и т.п.

Подвесные канатные дороги- применяют со сложным рельефом.(с двумя параллельными канатами). ПО этим канатам перемещаются по кольцевой или маятниковой схеме подвесные вагонетки.

Трубопроводный транспорт- используют для доставки некоторых строительных материалов: бетонная смесь, раствор для штукатурных работ, цемент и т.п.


Складирование грузов на строительной площадке

Для нормального размещения материалов и конструкций на приобъектных складах их территория должна быть тщательно спланирована. Неровная поверхность площадки, наличие на ней грунта и мусора приводит к тому, что сборные детали и элементы нельзя устанавливать в том положении, в каком они подаются на объект, а кирпич, уложенный на поддонах, рассыпается. В результате этого увеличивается время строповки грузов и, следовательно, снижается производительность крана. При указанном состоянии площадки может произойти падение или обрушение грузов и, как ‘следствие этого,—травмирование рабочих. Кроме того, нарушится взаимное расположение грузов и не будет выдержано нормальное расстояние между штабелями, что приведет к удлинению сроков разгрузки автомобилей.

Поэтому складские площадки надо устраивать и содержать в соответствии с требованиями технологических правил. Складские площадки и площадки для укрупнительной сборки конструкций должны иметь уклон для стока поверхностных вод. Между площадками предусматриваются поперечные проезды на расстоянии не более 100 м друг от друга.

Сборные детали и конструкции на складе должны укладываться в штабели на деревянных подкладках, высота которых должна быть достаточной для заведения под них и освобождения стропов, или устанавливаться в специальные кассеты. Деревянные подкладки каждого яруса в штабеле располагают по вертикали одну над другой. При укладке в штабели плит, панелей, прогонов, имеющих закладные монтажные петли, между рядами деталей необходимо помещать подкладки, толщина которых должна быть не менее высоты петель.

Штабели располагают на складе в определенном порядке, исключающем повреждения деталей. Для этого между смежными штабелями оставляют зазоры не менее 0,2 м. Проходы между штабелями для обеспечения движения такелажников должны быть шириной 0,7 м через каждые два штабеля в продольном направлении и через 25 ж в поперечном направлении. В каждом штабеле детали укладывают так, чтобы заводская маркировка была обращена в сторону прохода.

Сборные детали и элементы (за исключением колонн) укладывают на складе в том же положении или близком к нему, в котором они будут подниматься на рабочее место. Размещать материалы и детали конструкций надо на заранее отведенных для них местах склада согласно схемам рабочих технологических карт.

Укладка железобетонных деталей и элементов в штабели производится по маркам в строгом соответствии с технологической последовательностью монтажа, предусмотренной правилами.

Поддоны или контейнеры с кирпичом, керамическими плитками и железобетонными архитектурными деталями устанавливают в один ряд боковыми сторонами впритык; со стороны торцовых стенок оставляют проходы шириной не менее 0,5 м.

Кирпич на поддонах или в контейнерах, а также некоторые железобетонные детали можно располагать на подкрановом пути между рельсами с таким расчетом, чтобы обеспечить при этом нормальное передвижение крана. Использование подкранового пути для складирования строительных материалов допускается только при условии ограниченных площадей складов и должно быть оговорено в технологических правилах. При этом должна быть составлена схема установки грузов с указанием габаритных размеров, обеспечивающих выполнение правил техники безопасности.

Запрещается производить складирование материалов на необкатанных путях и в период оттаивания грунта, когда возможны просадки и перекосы и связанные с этим частые осмотры и ремонт пути.

Столярные изделия располагают на временном сплошном настиле; пакеты оконных и дверных блоков устанавливают в один ряд с промежутками между ними для строповки. Штабели столярных изделий необходимо защищать от осадков и строительного мусора, укрывая брезентом или щитами, обитыми толем. При наличии временных навесов указанные изделия следует хранить под ними.

Все массовые грузы, в том числе железобетонные детали, стеновые материалы надо располагать на складе в зоне действия башенных кранов.

Нормы и способы складирования железобетонных деталей, блоков, стеновых материалов указываются в соответствующих технологических картах.

Для проверки веса плит перекрытий и стеновых панелей следует в выборочном порядке произвести их взвешивание с помощью динамометра и крана.
Подъем железобетонных деталей, вес которых превышает номинальную грузоподъемность крана на заданном вылете стрелы, категорически воспрещается.







Организация погрузочно-разгрузочных работ


Машины и механизмы осуществляющие погрузочно- разгрузочные операции подразделяются на группы: работающие независимо от транспортных средств и являющиеся частью конструкции транспортных средств. К первой группе относятся специальные погрузочно-разгрузочные и обычные монтажные краны, погрузчики цикличного и непрерывного действия, передвижные ленточные конвейеры, механические лопаты, пневматические разгрузчики и др. Ко второй группе относятся: автомобили- самосвалы, транспортные приборы с саморазгружающимися платформами, средства для саморазгрузки и т.д.

Специальные погрузочно-разгрузочные и обычные краны используют при погрузки и разгрузке сборных конструкций, оборудования, материалов, перевозимых в пакетах, контейнерах и др.

С помощью погрузчиков уже сейчас выполняется примерно 15% всего объема погрузочно-разгрузочных работ, что объясняется их высокой мобильностью и универсальностью. Наиболее широко в строительстве используют универсальные одноковшовые погрузчики, автопогрузчики и многоковшовые погрузчики.

К саморазгружающимся транспортным средствам кроме автосамосвалов относятся цементовозы саморазгружающие автомобили, которые имеют крановое оборудование для разгрузки и погрузки штучных строительных грузов.

В строительстве преобладают грузы в виде конструктивных элементах, однако все еще находят массовое применение мелкоштучные и штучные материалы и изделия. Для перевозки подобных строительных грузов целесообразно использовать пакеты и контейнеры.

Пакет-это уложенная на специальный поддон партия груза. Пакеты должны быть сформированы так, чтобы на всех этапах перемещения сохранялась их форма.

Контейнер- это многооборотное объемное устройство. Различают контейнеры универсальные и специальные. Универсальные контейнеры используют для перевозки различных категорий грузов. Специальные контейнеры предназначены для перевозки определенного вида грузов : рулонных материалов, плитки, линолеума и др.

Пакетирование и контейнеризация позволяют резко снизить трудоемкость погрузочно-разгрузочных операций, способствует лучшему использованию механизмов, обеспечивают лучшую сохранность перевозимых грузов.






Лекция №2

ВИДЫ ЗЕМЛЯННЫХ СООРУЖЕНИЙ


В промышленном и гражданском строительстве земляные работы приходится выполнять при устройстве котлованов и траншей под фундаменты и подземные коммуникации, при возведении земляного полотна дорог, а также планировке площадок.

Выемки и насыпи, получаемые в результате разработки и перемещения грунта, называют земляными сооружениями. Они имеют следующие названия:

котлован — выемка шириной более 3 м и длиной не менее ширины;

траншея — выемка шириной менее 3 м и длиной, многократно превышающей ширину;

шурф — глубокая выемка с малыми размерами в плане;

насыпь — сооружение из насыпного и уплотненного грунта;

резерв — выемка, из которой берут грунт для возведения насыпи;

кавальер - насыпь, образуемая при отсыпке ненужного грунта, а также создаваемая для его временного хранения.

Земляные работы при устройстве подземной части здания можно разбить на следующие простые строительные процессы: 
- срезку растительного слоя; 
- разработку грунта в выемке;
 
- погрузку грунта в транспортные средства или за бровку котлована;
 
- транспортирование грунта;
 
- выгрузку грунта в отвал;
 
- зачистку дна траншей;
 
- обратную засыпку;
 
- уплотнение засыпанного грунта.

Земляные сооружения бывают:

· постоянные - насыпи дорог, плотины, дамбы, ирригационные и мелиоративные каналы, водоемы, планировочные площадки жилых кварталов, промышленных комплексов, стадионов, аэродромов и т. д.

Временные - выемки для прокладки подземных коммуникаций и устройства фундаментов, насыпи для временных дорог.

Земляные работы в промышленном строительстве составляют 15% от стоимости и 18%-20% общего объема работ.

Классификация и основные строительные свойства грунтов.

Грунт в строительстве- это верхний слой земной коры(чернозем срезается и отводится в спец. отведенное место, используется по назначению).

Составляющими грунтов являются минеральные частицы различной крупности и органические примеси. По характеру структурных связей частиц грунты делятся на два класса:

¾ скальные грунты, где отдельные частицы сцементированы между собой, в результате чего грунт обладает большой прочностью;

¾ нескальные грунты , состоящие из разрушенных горных пород. В зависимости от крупности частиц, их содержания и количества органических примесей нескальные грунты делят на крупнообломочные, песчаные, супесчаные, глинистые, суглинистые, лессовые, илы и торф.

Свойства и количество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ.

Выбор наиболее эффективного способа разработки или укрепления грунта осуществляют с учетом его основных свойств: плотности, влажности, коэффициента фильтрации, сцепления и разрыхляемости.


Свойства грунтов:

Плотность — масса 1 м3 грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов составляет 1,6...2,1 т/м3, а скальных неразрушенных грунтов — до 3,3 т/м3.

Влажность — степень насыщения грунта водой, которую характеризует отношение массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта, выраженное в процентах. При влажности до 5% грунты считают сухими, 5...30% — влажными, а более 30% — мокрыми.

Водоудерживающая способность или сопротивляемость грунта проникновению воды

Коэффициент фильтрации — показатель способности грунта пропускать (дренировать) воду. Он измеряется количеством воды, пропускаемым в сутки и зависит от состава и плотности грунта. Для песчаного грунта этот коэффициент находится в пределах 0,5...75, глинистого— 0,001...1 м/сут.

Сцепление — показатель начального сопротивления грунта сдвигу. Зависит от вида грунта и его влажности и составляет для песчаных грунтов 3...50 кПа, для глинистых — 5...200 кПа.

Разрыхляемость — показатель способности грунта увеличиваться в объеме за счет уменьшения плотности при его разработке. Этот показатель характеризуется коэффициентом разрыхления. Различают коэффициент первоначального и остаточного разрыхления: Кр и Ко.р.

Коэффициент первоначального разрыхления представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии. -Песчаных грунтов-1,08-1,17%;

-Суглинок-1,14-1,28%;

-Глинистые 1,24-1,3%

Для обеспечения устойчивости земляных сооружений их возводят с откосами. Крутизна которых характеризуется отношением высоты с заложением.

h/a=1:m


где m-коэффициент откоса


Уложенный в насыпь грунт даже под влиянием массы вышележащих слоев или механического уплотнения не достигает того объема, который он занимал до разработки.

Отношение объема уплотненного грунта к объему грунта до его разработки характеризует коэффициент остаточного разрыхления. Для песчаных грунтов он составляет 1,01... 1,025, суглинистых — 1,015...1,05 и глинистых — 1,04...10,9.

Плотность и сцепление грунта в основном влияют на трудность его разработки. Классификация грунтов по трудности разработки приведена в ЕНиР (сборник 2, вып. 1, раздел 1, Техническая часть, табл. 1 и 2) с учетом вида используемых машин. При разработке одноковшовыми экскаваторами грунты по трудности разработки подразделяются на шесть групп, многоковшовыми и скреперами — на две группы, а при ручной — на семь групп.

Грунт находящийся в естественном состояние разрыхляется в процессе его разработки. При этом грунт в объеме увеличивается, а площадь уменьшается, это характеризуется первоначальным разрыхлением.

Коэффициент распределения- это отношение объема распределяемого грунта к объему в естественном состоянии.


Кр=Vp

Ve

Укрепление грунтов

Обычно при возведении земляных сооружений их боковые стенки устраивают таким образом, чтобы угол откоса был меньше угла естественного откоса. Однако очень часто, особенно в городских условиях, из-за стесненности устроить откосы невозможно. Кроме того, при намокании даже в условиях правильно выполненных откосов верхняя часть выемки может обрушиться.

В таких условиях необходимо, наряду с ограничением воды, укреплять боковые стенки земляных сооружений креплениями.

Шпунтовое ограждение- является дорогостоящим способом, применяемым при разработки выемок в водонасыщенных грунтах вблизи существующих зданий и сооружений.

Крепление консольного типа состоит из стоек- свай, заземленных нижней частью в грунте глубже дна выемки. Они служат опорами для щитов или досок, непосредственно воспринимающих давление грунта. Целесообразно при глубине выемки до 5м. В траншеях значительной глубины используют консольно-распорное крепление, отличающиеся от консольного тем, что между стойками в верхней части перпендикулярно оси траншеи устанавливают распорки.

Распорное крепление- наиболее простое в исполнении и применяется при устройстве траншей глубиной до 4м в сухих или маловлажных грунтах. Оно состоит из стоек , горизонтальных досок или щитов и распорок, прижимающих доски или щиты к стенки траншеи.

При создании вокруг разрабатываемых выемок постоянных водонепроницаемых завес или в случае повышения несущей способности грунтовых оснований применяют следующие способы закрепления грунтов.



Способы искусственного закрепления грунтов

-цементация и битумизация- заключается в инъецировании цементного раствора или разогретых битумов.

-химическим способом (силикатизацией) - закрепляют песчаные и лессовые грунты, нагнетая в них химические растворы.

-термическое закрепление- заключается в обжиге лессовых грунтов раскаленными газами, нагнетаемыми через скважины в их поры.

-электрическим способ- закрепляют влажные глинистые грунты. Способ элетроосмоса, для чего через грунт пропускают постоянный электрический ток. При этом глина осушается, уплотняется и теряет способность к пучению.

-электрохимический способ - отличается от предыдущего тем, что одновременно с электрическим током в грунт вводят через трубу, являющуюся катодом, растворы химических добавок (хлористый кальций и др.). Благодаря этому интенсивность процесса закрепления грунта возрастает.

-механический способ- укрепление грунтов имеет следующие разновидности: устройство грунтовых подушек и грунтовых свай, вытрамбовывание котлованов и др.


Лекция №3

РАЗРАБОТКА ГРУНТА МЕХАНИЗИРОВАННЫМ СПОСОБОМ.

1. Виды землеройных машин.

2. Скреперы

3. Бульдозеры.

4. Экскаватор непрерывного действия

5. Закрытые способы основания грунта

К землеройным машинам относятся:

-экскаваторы (цикличного и непрерывного действия)

-скреперы

-бульдозеры

При механизированном способе на разработанный грунт действует усилие резания рабочих органов различных машин.

Землеройная машина- разрабатывает грунт.

К землеройным машинам относятся:

-экскаватор цикличного действия

- экскаватор непрерывного действия

 Одноковшовыми экскаваторами разрабатывают практически все виды грунтов (плотные грунты — после предварительного рыхления). Одноковшовые экскаваторы могут оборудоваться прямой или обратной лопатой, грейферным ковшом или драглайном. Ходовая часть экскаваторов может быть пневмоколесной, гусеничной либо шагающей с электрическим приводом. В строительстве применяют экскаваторы с емкостью ковша от 0,15 до 4 м куб.

     Экскаватор с прямой лопатой используется в основном для устройства котлованов с погрузкой грунта в транспортные средства. Работает при разработки грунта расположенного выше уровня стоянки. Прямую лопату эффективно использовать на погрузке сыпучих материалов и при разработке несвязных грунтов.

     Экскаватор с обратной лопатой применяют для рытья в отвал траншей и котлованов(небольших) при прокладке трубопроводов и устройстве фундаментов. В процессе работы он находится наверху забоя и потому может разрабатывать грунт из-под воды.

Поярусная разработка не рекомендуется. Разработку грунта ведут лобовыми или боковыми заборами.

     Экскаватор- драглайн - оборудованный ковшом скребкового типа и длинной, легкой стрелой. Находит широкое использование при устройстве глубоких выемок с отсыпкой грунта в отвал при большом радиусе разгрузки, а также при возведении насыпей значительной высоты из резервов, при добыче песка и гравия из-под воды, погрузке грунта в транспорт и очистке искусственных водоёмов и каналов (при дноуглубительных работах).

     Экскаватором с грейферным ковшом разрабатывают лёгкие й средние грунты при устройстве узких и глубоких траншей, колодцев и т. д. с отвесными стенками, при засыпке пазух фундаментов и при разработке грунтов под водой. Наибольшее применение грейфер находит при погрузочно-разгрузочных работах на складах сыпучих материалов.

Основные параметры 1 ковшовых экскаваторов:

  1. Возможная глубина копания и высота погрузки.

  2. Наибольший и наименьший радиус катания, Rmax, Rmin.

  3. Радиус выгрузки

Разрабатываемый грунт экскаватором транспортируется самосвалом, трактором с прицепом , гидравлическим транспортом.

В средний самосвал входит 3-6 ковшей.

Нормы: недогруз-10%, перегруз- 5%.

Скреперы

Скреперы-это наиболее высокопроизводительные землеройно-транспортные машины.

Скрепер- разрабатывает и транспортирует грунт.(землеройно- транспортная )

Эксплуатационные характеристики скреперов: отрывка котлованов, планировка поверхности.

Типы скрепера:

- прицепные(Vковш-3,7-8м3)

- полуприцепные (Vковш-4,5м3)

- самоходные (2 бункера Vковш-8,15-25м3)

Прицепные и полуприцепные эффективны для транспортировки грунта на расстояние не более 1км.

Самоходные до 3 км.

Рабочим органом скрепера является ковш с ножом, который наполняется грунтом в процессе движения машины. Ширина захвата колеблется от 165, до 275 см, а глубина резания — от 15 до 32 см. Скорость наполнения ковша скрепера и количество набираемого грунта зависят от условий работы, квалификации машиниста и группы разрабатываемого грунта.

     Для улучшения условий наполнения ковша плотные грунты предварительно рыхлят. В некоторых случаях для более быстрой загрузки ковша прицепных скреперов прибегают к помощи трактора-толкача. При транспортировке грунта к месту отвала скрепер должен перемещаться по наикратчайшему расстоянию, используя уклон местности.

     Нецелесообразно применять скреперы на участках, засоренных валунами, не очищенных от кустарника и пней, а также заболоченных. Эффективность скреперов снижается также при разработке переувлажненных грунтов (с влажностью более 25%) и сыпучих песков.

Бульдозеры

Бульдозеры благодаря своей универсальности и высокой производительности нашли широкое применение в строительстве. Они пригодны для планировки территории, засыпки траншей и ям, а также пазух фундаментов, возведения насыпей высотой 1,5—2 м, отрывки неглубоких котлованов и очистки территории от валунов и выкорчеванных пней. Бульдозерами производится послойная разработка грунта с последующим перемещением его на расстояние до 100—150 м.

     Рабочим органом бульдозера является отвал, который может быть поворотным и неповоротным. Универсальный бульдозер снабжен поворотным отвалом, способным изменять угол наклона как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Также бульдозер могут применять для окучивания грунта, для планировки поверхности, для обратной засыпки пазух котлована.

Планировку площадок выполняют двумя способами:

-траншейный

- послойный

Траншейный- выемку разбивает на ярусы, глубиной 0,4-0,5м, а разработку каждого яруса ведут траншеями с пропуском полосы между ними.

Траншейный способ исключает значительные потери труда при транспортировки.

Экскаватор непрерывного действия

Экскаваторы непрерывного действия предназначены для рытья траншей, каналов и прокладки дренажных систем. Применительно к гражданскому и промышленному строительству используются две группы  экскаваторов  непрерывного действия — цепные  и  роторные траншейные экскаваторы.

Траншеи разрабатывают либо с вертикальными стенками, либо с откосами в зависимости от грунтовых условий и требуемой глубины. 

Имеет рабочие органы:

-ковшовая цепь

-ковшовый ротор

Ковшовая цепь обеспечивает разработку траншей глубиной до 3,5м , в основном с вертикальными стенками.

Роторная высотой до 3,5м, преимущественно наклонные стены.






Закрытые способы оснований грунта


В условиях когда невозможно пройти открытию траншеи, разработку ведут с помощью закрытых способов:

  • Прокол

  • Продавливание

  • Горизонтальное бурение

  • Пневмопробивка


Прокол- основан на образование отверстий, за счет радиального уплотнения грунта. При вдавливание в него трубы с коническим наконечником.

Продавливание- применяют, при прокладки трубопроводов D-500-1800мм, или коллекторов прямоугольного сечения на L до 80 м.

Трубы используют как футляры для размещения коммуникаций.

Бурение- применяют для прокладки трубопроводов D-800-1000мм на длину 80-100м.

Труба получает вращение от специального оборудования, расположенного на верху, а домкратом обеспечивается легкий прижим. Домкрат здесь должен быть реечный или гидравлический.

Пневмотпробивка- представляет собой самоудерживающую пневматическую машину, корпус которой является рабочим органом образующий скважину.

Пневмопробивку ведут с помощью спец.снаряда виброударного действия.

Действия: Ударник под действием сжатого воздуха совершает возвратно-поступательные движения и наносит удары по передним внутреннему торцу корпуса забивая его в грунт.

Таким способом можно делать скважины L-50м и для трубопроводов d до 300мм

Взрывной способ разработки грунта

Применяют для рыхления скальных и мерзлых грунтов, а также для устройства выемок под искусственные водоемы и каналы, плотины, селезащитные сооружения. В качестве взрывчатого вещества (ВВ) чаще всего используют аммонит, тол, тротил. Необходимую энергию взрыва получают путем выбора типа ВВ, его размещения в грунте и последовательности взрывания зарядов. Это дает возможность осуществить направленный выброс грунта, обеспечивая его перемещение в нужном направлении и укладку.

Размещение зарядов в грунте может быть накладным и внутренним. При накладном методе заряды располагают на поверхности среды, при внутреннем - в предварительно подготовленных шпурах, скважинах, камерах или щелях.





Лекция №4

ПОДГОТОВКА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ


Для создания благоприятных условий начала строительных работ предварительно выполняют подготовительные работы.

В состав работ по подготовке входят:

- ограждение участка;

-расчистка территории и снос существующих строений;

-перетрассировка мешающих инженерных сетей;

-защита территории от стока поверхностных вод;

-прокладка временных коммуникаций и дорог;

-устройство временных бытовых, складских, культурно-административных и других помещений.

После расчистки территории выполняют работы по созданию опорной геодезической сети, устанавливают обноску и производят геодезическую разбивку зданий и сооружений.

Надземные и подземные инженерные коммуникации, линии связи и электропередачи и другие сооружения, затрудняющие производство работ, демонтируют или переносят на места, определяемые проектом, под наблюдением специалистов соответствующих организаций.

Осушение площадки рабочих мест.

Понижение уровня грунтовых вод или отвод поверхностных вод обычно осуществляют устройством водопонижения или водоотвода. Чаще для этого используют водоотводные канавы или обваловывание с нагорной части площадки.

При значительном притоке грунтовых вод страивают открытые или закрытые дренажи.

Открытые дренажи представляют собой канавы, на дно которых укладываются слои фильтрующего материала: крупнозернистого песка, щебня или гравия.

Закрытые дренажи- это траншеи, разрабатываемые ниже уровня сезонного промерзания грунта и засыпаемые послойно фильтрующими материалами. По дну дренажа можно укладывать трубу с отверстиями в боковых стенках (перфорированную) для отвода воды.

Для защиты от притока воды могут использоваться ледяные стенки из замороженного грунта или противофильтрационные экраны.

Искусственное замораживание осуществляют с помощью охлажденного до отрицательной температуры раствора солей с низкой точки замерзания (хлористый кальций и др.)

Осушение выемки открытым водоотливом применяется при небольшом притоке воды и заключается в том, что подошве выемки придается небольшой уклон к зумпфу , размер которого соответствует 1х1м.

Подготовительные и вспомогательные работы

   До начала производства основных работ по устройству земляных сооружений выполняют подготовительные работы: внеплощадочные и внутриплощадочные. К внеплощадочным подготовительным работам можно отнести строительство подъездных дорог, линий связи и электропередачи, выполнение вскрышных работ на участках, отведённых под карьеры и резервы, к внутриплощадочным - восстановление и закрепление геодезической разбивочной основы; расчистку территории стройплощадки; инженерную подготовку площади с выполнением работ по планировке, осушению и обеспечению стоков дождевых вод, устройству временных (или постоянных) дороги коммуникационных сетей; установку временных инвентарных бытовых помещений для обогрева рабочих, приема пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.
   Подготовительным работам предшествуют организационные мероприятия на получение от заказчика-застройщика разрешительной документации на отвод земельных участков; ведение строительных работ; использование существующих транспортных и инженерных коммуникаций; вырубку деревьев и др.
  
Геодезические работы в строительстве включают создание разбивочной основы и проведение разбивочных работ в ходе строительства. Последние выполняет строительная организация.
   Создание
геодезической разбивочной основы является обязанностью заказчика и предполагает устройство разбивочной сети и разбивку красных линий (контуров) строительной площадки, нанесение внешней и внутренней разбивочных (геодезических) сетей сооружения, осей линейных сооружений и нивелирных сетей.
   Разбивку красных линий производят для определения границ строительной площадки. Другие элементы разбивочной основы рекомендуется выполнять после расчистки и планировки территории стройплощадки.
   Расчистка территории строительной площадки включает работы по уборке деревьев с корчевкой пней, уборке кустарника и валунов, освобождению территории от строений, подлежащих сносу, переносу действующих коммуникаций и т.п.
   Для удобства валки деревьев и безопасности работ территорию предварительно расчищают от кустарника и мелколесья, которые выкорчевывают с помощью кусторезов, бульдозеров, тракторов-корчевателей и убирают в специально отведенные для этого места.
   Выемки всех видов до начала основных земляных работ должны быть ограждены от стока поверхностных вод с помощью постоянных или временных устройств. Водоотводные устройства должны обеспечивать перехват нагорных вод вдоль границ строительной площадки для траншеи и ускорять сток воды с территории площадки. Для водоотвода устраивают кавальеры и отвалы, располагаемые с нагорной стороны, а также специальные оградительные обвалования, водоотводные осушительные канавы, производят планировку территории с уклоном. Поперечные сечения и уклоны всех водоотводных устройств должны быть рассчитаны на пропуск ливневых вод и вод, образующихся при таянии снега.
   При вертикальной планировке территории строительную разбивку закрепляют в местах срезки вешками, а в местах насыпи - сторожками.
  
Вспомогательные работы производят при устройстве земляных сооружений. Они включают временные крепления стен траншей и котлованов, открытый водоотлив и грунтовое водопонижение, искусственное закрепление грунтов.

Разбивка сооружений, котлованов и траншей на местности.
   Для выноса на натуру главных разбивочных осей или для построения внешних разбивочных сетей зданий и сооружений на стройплощадке в начале создают разбивочную сеть с размерами сторон 50, 100, 200 м.
   Главные разбивочные оси сооружений с продолжительностью строительства до 5 месяцев и внутриплощадочные инженерные сети закрепляются геодезическими знаками в виде металлического стержня длиной 57 см, забиваемой в грунт на 50 см.
   Для сооружений с продолжительностью строительства более 5 месяцев устанавливают в грунт ниже глубины промерзания круглые бетонные столбы с металлической трубой в центре и пластиной в верхней части.
Источник статьи
   Заказчик поэтапно по акту с приложением к нему разбивочных схем передает подрядчику на местности геодезическую разбивочную основу не позднее, чем за 10 дней до начала выполнения строительных работ. Строительная организация должна обеспечивать сохранность всех геодезических знаков в ходе земляных работ. Для этой цели она производит разбивку контуров земляных сооружений и закрепление главных осей.
    До начала производства земляных работ представители строительной организации совместно с представителями заказчика проверяют правильность разбивки сооружений в натуре и составляют соответствующий акт с приложением к нему разбивочных схем.
    Разбивку котлована на местности начинают с закрепления кольями контуров его бровки и дна, используя для этого взаимно перпендикулярные крайние или центральные главные оси сооружения по разбивочной геодезической схеме и геометрические размеры котлована. После этого вокруг будущего котлована на расстоянии 2-3 метров от бровки устанавливают
обноски, состоящие из врытых в грунт металлических или деревянных стоек и прикрепленных к ним строго по одному уровню реек-досок. На верхнюю кромку досок выносят створы осей и закрепляют их гвоздями или рисками. Периодически натягивая по обноске осевые проволоки, с помощью отвесов контролируют точность отрывки котлована, в дальнейшем осевые проволоки используют для устройства основания сооружения.
    Разбивку траншей для прокладки трубопроводов производят на основании геодезической разбивочной схемы, продольного и поперечного профилей. Закрепление на местности оси трассы производят вехами (длина 2-2,5 м), забиваемыми в грунт через 10 м на прямых и 5 м на кривых участках, а также в углах поворота трассы и местах расположения колодцев. В процессе отрывки уровень дна траншеи между смежными обносками контролируют с помощью
ходовой визирки.


Лекция №5

СВАЙНЫЕ РАБОТЫ. МЕТОДЫ УСТРОЙСТВА СВАЙ И РОСТВЕРКОВ.


  1. Свайные работы, назначение свай.

  2. Группы свай.

  3. Методы устройства свай.

  4. Устройство ростверков.

Назначение свай - устройство фундаментов зданий, опор мостов, эстакад и т.д., укрепление слабых грунтов, защита от воздействия грунтовых вод и обрушения грунта.

Свая- стержневой конструктивный элемент, погружаемый в грунт или образу­емый в скважине для передачи нагрузки от сооружения грунту.

Необходимость проведения свайных работ возникает при устройстве свайных фунда­ментов зданий и сооружения различного назначения (подпорные стены, противофильтрационные завесы, подземных сооружений, шпунтовых ограждений и т.д). 

Подготовительные работы.

Основным работам по устройству свайных фундаментов должны предшествовать планировка площадки, геодезическая разбивка осей свайных фундаментов, рядов свай или шпунтовых рядов с оформлением актом; доставка и монтаж сваебойного оборудования; завоз и складирование свай, проверка документации на сваи и подготовка их к погружению. Если свайные работы начинают на неосвоенной площадке, то в объем подготовительных работ также входят устройство подъездных путей, прокладка временных сетей водопровода, электроэнергии, сжатого воздуха, канализации, организация водоотвода с площадки.

Устройство свайных фундаментов необходимо осуществлять по проекту производства работ, включающему сведения о распололожении в зоне работ существующих подземных и надземных сооружений, электрокабелей с указанием глубины их прокладки, линий электропередач и мероприятия по их защите; перечень оборудования; последовательность и график выполнения работ; мероприятия по обеспечению техники безопасности.

Проект производства работ должен также содержать рабочие чертежи всех вспомогательных устройств, необходимых для выполнения свайных работ (эстакады, подмости, конструкции и т. д.); проект внутренних коммуникаций, по которым подается энергия для оборудования, занятого на свайных работах; проект временных сооружении.

Проектом производства работ определяются последовательность погружения свай по захваткам, рядам и кустам и способ их погружения.
Свайные работы характеризуются высоким уровнем индустриализации и предста­вляют собой совокупность комплексно-механизированных технологических процессов. 
Эффективность свайных работ обусловлена общим про­грессом строительной техники, применением новых эффективных типов свай и сваебойного оборудования. 
Применение свай обеспечивает высокую индустриализацию работ, так называемого «нулевого» цикла. Превосходство свай особенно сильно сказывается там, где грунты основания насыщены водой и при других видах фунда­ментов требуется выполнение сложных работ по водопонижению. 
Свайные фундаменты обеспе­чивают наиболее рациональное проектное решение и дают возможность:
- избежать осадок основания путем прорезания верхнего слабого слоя грунта сваями с опиранием их на нижерасположенный более прочный грунт;
- прорезать слои грунта, которые под влиянием различных факторов внешних воздействий могут потерять устойчивость;
- обеспечить устойчивость сооружений, подверженных значи­тельным горизонтальным нагрузкам;
- повысить устойчивость грунтовых массивов на глубинный сдвиг.
Применение свай позволяет исключить вовсе или значительно сократить объем земляных работ по отрывке котло­ванов под фундаменты и обратной засыпке их и уплотнению грунта и тем самым обеспечить более индустриальные способы выполнения работ, а также избавиться от необходимости произ­водить водопонижение при отрывке котлованов под фундаменты в насыщенных водой грунтах.
В настоящее время известны более 100 различных типов и раз­новидностей свай, отличающихся по конструкции, способу устрой­ства, материалу, форме поперечного и вертикального сечения и другим признакам.
Выбор типа свай должен производиться с учетом инженерно-геологической обста­новки строительной площадки, величины и характера нагрузок, имеющегося оборудования и других конкретных условий строительства.

hello_html_m5483c568.pngРис.1 Сваи


Сваи подразделяют по ряду признаков на несколько групп:

по материалу – деревянные, металлические, бетонные и железобетонные, комбинированные, грунтовые;

по конструкции- квадратные, трубчатые, прямоугольные и многоугольные, с уширением и без него, цельные и составные, призматические и конические, сплошного сечения и пустотелые, винтовые и сваи-колонны;

по способу устройства- забивные, изготовляемые на заводе или на самой площадке и погружаемые в грунт, и набивные, устраиваемые непосредственно в грунте (в заранее пробуренной скважине);

по характеру работы(по способу передачи нагрузки на основание) –сваи-стойки, которые передают нагрузку от здания своими концами на скальный или практический несжимаемый грунт, и висячие сваи, передающие нагрузку за счет трения грунта по боковой поверхности сваи;

Чтобы распределить нагрузки, по верху свай устраивают монолитные или сборные ростверки.

по виду воспринимаемой нагрузки – центральная, вертикально действующая нагрузка, нагрузка с эксцентриситетом, и усилия выдергивания;

по виду армирования железобетонных свай- с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечным армирование и без него.

Способы погружения готовых свай многообразны: забивка, вдавливание, завинчивание, вибропогружение, подмыв, комбинированные способы.

В зависимости от способа погружения подбирают комплект машин, который обеспечивает комплексную механизацию свайных работ.


Методы устройства забивных свай


  • Ударный

  • Виброударный

  • Вибрационный

  • Завинчиванием

  • Вдавливание

  • С использованием подмыва

  • электроосмос


Ударный метод основан на использовании энергии удара (воздействия ударной нагрузки), под действием которой свая своей нижней заостренной частью внедряется в грунт. По мере погружения она смещает частицы грунта в стороны, частично вниз или наверх. В результате погружения свая вытесняет объем грунта, практически равный объему ее погруженной части. Меньшая часть этого грунта оказывается на дневной поверхности, большая – смешивается с окружающим грунтом и значительно уплотняет грунтовое основание. Зона заметного уплотнения грунта вокруг сваи составляет 2…3 диаметра сваи.


Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальные механизмы:

паровоздушные молоты, которые приводятся в действие силой сжатого воздуха или пара, непосредственно воздействующих на ударную часть молота;

дизель –молоты, работа которых основана на передаче энергии сгорающих газов ударной части молота;

Виброударный метод- более универсальный- погружение свай с помощью вибромолотов. При работе вибромолота наряду с вибрационным воздействием на сваю периодически опускается ударник, оказывая и динамическое воздействие на голову сваи.

Вибрационный способом обычно погружают полые сваи и стальной шпунт, поскольку такие конструкции свай при погружении встречают меньшее сопротивление грунта.

Способ вдавливания коротких свай (до 6м) более безопасен для окружающих сооружений, чем вибрационный и виброударный способы.

При этом не нарушая головы сваи.

Завинчивание винтовых свай – этап монтажа, когда винтовая свая погружается непосредственно в грунт.  Обычно перед завинчиванием всех свай производится так называемое пробное завинчивание, т.е., благодаря этому действию возможно определить окончательный план действий (плотность грунта и отсутствие препятствий).

Винтовые сваи изготавливают стальными или комбинированными: нижняя винтовая часть –стальная, верхняя- ж/б. такие сваи применяются в качестве фундаментов и анкеров при строительстве матч, линий электропередачи, радиосвязи.

Однако завинчивать сваю столь глубоко без определения надежности несущего грунта нельзя. Это ключевой момент в строительстве – если грунт не выдержит нагрузок, фундамент, увы, окажется недолговечен. При возникновении проблем с грунтом, как правило, они решаются пересмотром плана с увеличением количества свай или пересчетом их диаметра, чтобы увеличить или уменьшить нагрузки.

Лишь один вид грунта абсолютно на данный момент непригоден для винтового строительства – это скальные породы. Увы, на них винтовая свая подвергается быстрой деформации, которая влечет повреждение защитной поверхности сваи и самого металла – коррозийные изменения в таких случаях наступают практически мгновенно, и использование винтовых свай признано нецелесообразно..

Сам процесс завинчивания может быть осуществлен двумя способами: механическим и ручным.

Ручной способ считается не столь надежным – в нем нельзя исключить возможность «человеческого фактора», да и работа идет не такими темпами, как при механизированном процессе. 

Механический- использует машины, установленные на автотранспорте для удобства транспортировке – чаще всего это гидравлические устройства, специально разработанные для этой задачи, которые могут устанавливать как вертикальные сваи, так и сваи «под наклоном».

С подмывом под давление воды не менее 0,5 могут МПа погружаться сваи – стойки , если нет опасности ближайших сооружений. Расположение подрывных трубок бывает центральным или боковым.

Центральное расположение более предподчительно, поскольку при боковом расположении подмывные трубки часто повреждаются и заполняются грунтом.

Электроосмос- используют при погружении свай в плотные глинистые грунты. После кратковременного воздействия постоянного тока у стенок погружаемой сваи-катода собирается грунтовая вода, понижая силы трения между сваей и грунтом.

Устройство набивных свай

Понятие «набивные сваи» объединяет большое число различных конструкций свай и методов их изготовления. Но для всех видов набивных свай принципиально общей является основная технологическая схема: в грунте тем или иным методом устраивают скважину, которую затем заполняют бетоном.

Если до заполнения скважины бетоном в нее опускают стальной арматурный каркас, то получается железобетонная набивная свая. ,

Применение того или иного способа устройства скважины и способа заполнения ее бетоном зависит от многих факторов: геолого- и гидрогеологических условий строительной площадки, эксплуатационных требований к свайному фундаменту, механовооруженности строительства и т. п.

Как отмечалось ранее, технологию устройства набивных свай впервые предложил инженер А. Э. Страусе, который применял их в 1899 г. на строительстве зданий управления Юго-западными железными дорогами России.

Набивные сваи изготавливают непосредственно на площадке в проектном положении, методом устройства скважин и заполнения их бетонной смесью или другими материалами.

Достоинство набивных свай- экономия материалов. Имеется также дополнительная возможность изготовления свай различной несущей способности без значительного изменения технологии работ. Возможно производство работ вблизи зданий и сооружений, поскольку они не сопровождаются значительными динамическими воздействиями на окружающую среду в отличии от погружения готовых свай.

В зависимости от материала, конструкции и способов изготовления различают следующие виды набивных свай:

по материалу — бетонные, железобетонные, песко- и грунто-бетонные, песчаные, грунтовые, комбинированные с применением металлической, асбоцементной и синтетических оболочек, сборного железобетона, дерева;

по   глубине   заложения — короткие  (до 6 м)  и длинные (более 6 м). -   Кроме этого, набивные сваи подразделяют:

в зависимости от расположения свай в плане — одиночные, свайные кусты, полосы и поля;

по способу заделки — со свободной головой и заделкой в бетон ростверка или фундаментной плиты;

по отношению оси к горизонтальной плоскости — вертикальные и наклонные;

по горизонтальному сечению ствола — круглые сплошные и кольцевые;

по вертикальному сечению ствола — цилиндрические, гофрированные, конические, с уширенной пятой;

по характеру работы в грунте — висячие сван, сваи-стойки и анкерные.

Способы образования скважин следующие: механическое и вибромеханическое бурение, пробивка отверстий конусом или лидерной трубой, бурение под глинистым раствором, взрывной метод.

Первоначально устраивались набивные бетоне трамбованные сваи(сваи Страуса) в результате бурения скважин и укладки бетонной смеси с трамбованием.

Виды набивных свай

  • Вибротрамбованные сваи- устраивают в сухих связных грунтах. В грунт погружают обсадную трубу с башмаком, которая предохраняет ее внутреннюю полость и трамбует ее с помощью трамбующей штанги, подвешенной к вибропогружателю, при трамбовании образуется уширенная пята сваи. Укладывают и трамбуют последующие слои. Извлекают обсадную трубу при работающем вибропогружателе и устанавливают арматурный каркас, для связи с ростверком.

  • Конические сваи в выштампованном ложе- получают процессе образования конической скважины после забивки лидера, заполняя скважину бетонной смесью или щебнем., устанавливают арматурный каркас и бетонируют сваю.

  • Частотрамбованные сваи – образуется в результате забивки обсадной трубы с металлическим башмаком, установки арматурного каркаса и укладки высокоподвижной бетонной смеси с одновременными возвратно-поступательными ударами молота, чтобы каждая труба при каждом цикле ударов поднималась на 2…3 см и таким образом уплотняла смесь. Далее обсадную трубу извлекают.

  • Пневмонабивные сваи- устраивают в обводненных грунтах, для чего после бурения скважины устанавливают арматурный каркас, сжатым воздухом вытесняют грунтовую воду, порциями укладывают бетонную смесь методом пневматического бетонирования

  • Песчаные и грунтовые сваи- устраивают обычно в целях укрепления слабых грунтов.

  • Буронабивные сваи- наиболее широко распространены из-за экономичности и высокой несущей способности. Сваи могут бетонироваться без обсадной трубы: в открытой скважине(сухой способ), или заполнением скважины глинистым раствором; а также с обсадной трубой.


Устройство свайных ростверков

В зависимости от рода материала ростверки выполняются из дерева, бетона или железобетона. Деревянные ростверки устраиваются только по деревянным сваям. Перед монтажом ростверка головы деревянных свай должны быть не менее чем на 50 см ниже наинизшего горизонта воды. Выступающие за этот уровень концы свай срезают. Требования к материалу для. изготовления деревянного ростверка те же, что и к свайному лесу. Для монтажа ростверка используются стандартные строительные краны на автомобильном или гусеничном ходу.

Бетонные ростверки или подушки применяют на всех видах свай, не работающих на растяжение. Толщина бетонной подушки обычно не превышает 0,7—0,8 м. Лишь для тяжелых крупных сооружений подушка может быть толщиной 1 м и более.

До начала бетонирования pocтверкa выполняются ,следующие работы:

- производится срубка голов свай до заданного уровня;

- очищается от шлама и промывается поверхность тампонажного слоя и верха свай;

-изолируется от соприкасания с бетоном ростверка поверхность ограждения, если оно будет извлекаться после окончания работ.

Бетонируется ростверк в сборной деревянной опалубке.

Во время бетонирования должна быть обеспечена откачка грунтовых вод из котлована. Бетонная смесь должна укладываться горизонтальными слоями равномерно по всей площади ростверка. Если мощность бетонного завода недостаточна или по другим условиям невозможно вести укладку горизонтальными слоями по всей площади, то ее разбивают на отдельные блоки бетонирования.

Транспортируется бетонная смесь самоходными бетоноукладчиками на базе тракторов С-100 или бадьями с открывающимся днищем, транспортируемыми передвижным краном. Уплотняется бетонная смесь вибраторами.

Железобетонные ростверки изготовляются монолитными и сборными. Монолитные ростверки имеют различную форму — квадратную, прямоугольную, треугольную и ленточную в зависимости от конструктивных решении зданий и сооружений, геологических условий, типа и числа забитых свай.

  • Конструкции ростверков

1.Ленточный ростверк- связывает один ряд свай, устанавливается под стены сооружений.

2.Секционный ростверк- соединяет сваи по всей площади фундамента. Недостатки- трудоемкость и дороговизна

Материал :

- из бетона с укладкой арматурного каркаса;

- сборный из элементов заводского изготовления;

- комбинированный.

  • От чего зависит расчет свайного фундамента и ростверка?:

- в первую очередь определить состав грунта на участке;

- длина свай;

-расстояние между сваями;

- несущая способность сваи

Лекция №6

КАМЕННЫЕ РАБОТЫ. ВИДЫ И КОНСТРУКЦИИ КАМЕННОЙ КЛАДКИ.

  1. Каменные материалы, растворы, кладки.

  2. Правило разрезки каменной кладки.

  3. Системы перевязки швов и специальные виды кладки.

  4. Материалы, приспособления, инструменты.

Каменные конструкции широко распространены в строительстве.

Положительные качества:

- хорошая сопротивляемость атмосферным влияниям

- огнестойкость

- долговечность.

Недостатки каменной конструкции:

- большая масса

- высокая трудоемкость

- низкий уровень механизации

- теплопроводность плохая

- высокая стоимость материла.

Виды каменной кладки

  • кирпичная кладка;

  • из керамических камней;

  • крупноблочная кладка: (из искусственных крупных ж/б блоков, пенобетон, газобетон, керамзитобетон);

  • мелкоблочная кладка (из искусственных и природных камней правильной формы, пиленых и тесаных);

  • бутовая- из природных не тесаных камней;

  • смешанная кладка (бутовая, облицованная кирпичом; из бетонных камней, облицованных кирпичом, и кирпича , облицованного тесанным камнем).

Каменную кладку выполняют на следующих растворах:

- песчанно- цементных

- цементно-известковых

- смешанных (цементно- песчанно- известковый)


Кладка из обыкновенного кирпича применяют, при возведении стен, столбов, зданий и сооружений, подпорных стенок, дымовых труб.

Кладка из бетонных камней, изготовленных на тяжелом бетоне , предназначены для фундаментов стен, подвалов и др. подземных сооружений.

Кладка из пустотелых и легко-бетонных камней, применяются для возведения наружных и внутренних стен здания и сооружения, во внутренних перегородках применяются при условии нормальной влажности.

Кладка из природных камней правильной формы(искусственно), по причине что имеют высокую прочность, стойкость против выветривания и замораживания, малую стираемость, декоративность, применяются в декоративных целях.

Бутовая и бутобетонная кладка требует больших затрат труда, и ей присуща большая теплопроводность. Применяется при устройстве фундаментов. А при облицовке кирпичом - для стен подвалов, подгорных стен и др. инженерных сооружений.

Растворы для каменной кладки


М10, М25, М50, М75, М100, М150, М200

Выбор марки раствор обосновывается в проекте.

Следует учитывать, что при увеличение марки раствора, расчетное сопротивление сжатию кладки, хотя и увеличиться , но незначительно.

По объемной массе в сухом состоянии различают растворы тяжелые(класса 1500 кг/м3 и >) и легкие(класса<1500 кг/м3)

В качестве заполнителей в растворах используются природные (горные, речные- тяжелый р-р) и легкие искусственные(керамзитовые, шлаковые, пемзовые и др- легкий р-р.) пески.

Применение легкого раствора улучшает теплотехнические характеристики каменных конструкций.

По виду вяжущих компонентов растворы бывают: цементные, гипсовые, известковые, глиняные и сложные (цементно-известковые, цементно-глиняные).

Прочность каменно-кладочных растворов характеризуется результатами испытаний растворных кубиков со стороной 7см, сроком изготовления 28 суток.

Для повышения водоудерживающей способности раствора, в состав вводят известь, глину или органические добавки.

Для того чтобы растворная смесь была однородной, она должна доставляться к рабочим местам в сухом виде или в передвижных автобетоносмесителях.

Для выполнения кладочных операций каменщик должен иметь специльные инструменты и приспособления. Правильность кладки проверяется не реже двух раз на 1м ее высоты.

Правило резки каменной кладки


Правило №1

Передача вертикальной нагрузки кладки от одного камня к другому должна происходить не отдельной, а по всей плоскости. Т.е. плоскости постели должны быть параллельны друг к другу, а боковые грани перпендикулярны к этой плоскости.

Правило №2

Кирпичи в кладке должны быть располагаться таким образом, чтобы исключить возможность сдвига или скола, под влиянием действующих на них сил, при этом боковые грани, соприкасающихся камней должны быть перпендикулярны к постели и наружной кладки.

Правило №3

Плоскости вертикальной нагрузки каждого ряда кладки должны быть сдвинуты относительно друг друга или нижнего ряда, т.е. под каждым вертикальным швом (данного ряда кладки) должен располагаться камень ,а не раствор.

СНиПом разрешается совмещение двух вертикальных швов только в двух рядах, но вдали от угла.

Стандартные размеры кирпича

Кирпич изготавливают в форме прямоугольного параллелепипеда со следующими размерами:

Обозначение граней кирпича

hello_html_7146f515.jpg

Кирпич имеет 6 поверхностей: 2 тычка, 2 ложка и 2 постели.

Обозначение элементов кирпичной кладки

hello_html_23fc4485.jpg

Кирпичи и камни правильной формы укладываются в определенном порядке, который составляет определенную систему перевязки швов.

Кладку кирпича выполняют горизонтальными рядами. Кирпичи укладывают на раствор широкой гранью - постелью (существуют способы кладка на ложок).

Горизонтальный шов – шов между соседними горизонтальными рядами.

Вертикальный шов – шов, разделяющий боковые грани соприкасающихся кирпичей. Бывает поперечный и продольный. 

Внутренняя верста – ряд кирпичной кладки, который выходит на внутреннюю поверхность.

Лицевая или наружная верста – ряд кладки, который выходит на внешнюю (фасадную) сторону.

Забутка – ряды, размещенные между внутренней и наружной верстами.

Ложковый ряд – ряд из кирпичей, которые к поверхности стены уложены ложками, т.е. длинными гранями.

Тычковый ряд – ряд из кирпичей, которые к поверхности стены уложены тычками, т.е. короткими гранями.

Система перевязки швов – определенный порядок чередования ложковых и тычковых рядов.

Ложковая кладка – кладка, при которой кирпич укладывается ложком наружу по отношению к лицевой поверхности стены.

Тычковая кладка – кладка, при которой кирпич кладется тычком наружу по отношению к лицевой стороне стены.

Ширина кирпичной кладки должна быть кратна нечетному или четному числу половинок (1/2) кирпича.

В зависимости от климатических условий, назначения строения и расчетных нагрузок кирпичная кладка может быть следующей толщины: 

Толщина кладки = общей толщине кирпичей в кладке + толщина раствора между кирпичами. Пример кладки в 2 кирпича: 250 мм+10мм+250мм=510мм 
Ширину вертикального шва в кирпичной кладке при планировании размеров принято считать равной 10 мм, но на практике это число варьируется от 8 до 12 мм.

Кладка в четверть кирпича (1/4) – 65 мм

hello_html_m7945c2e5.jpg



Кладка в полкирпича (1/2) – 120 мм

hello_html_m78c0624.jpg

Кладка в один кирпич – 250мм

hello_html_mebac284.jpg

Кладка в полтора кирпича (1,5) – 380мм (250+10+120мм)

hello_html_m99f6691.jpg


Кладка в два кирпича – 510 мм (250+10+250мм)

hello_html_33050411.jpg






Кладка в два с половиной кирпича (2,5) – 640 мм (250+10+250+10+120мм)

hello_html_m6b3a5c13.jpg

Высота кирпичной кладки

В строительстве чаще всего используют:

одинарный (обычный, стандартный) кирпич, к-рый имеет h равную 65 мм;

утолщенный кирпич с высотой равной 88 мм.

Высоту горизонтального шва в кирпичной кладке при планировании размеров строения принято считать равной 12 мм, но на практике это число варьируется от 10 до 15 мм.

Зная, из какого кирпича (одинарного или утолщенного) планируется возведение конструкции можно с легкостью рассчитать высоту будущего строения:

Высота 10 рядов утолщенного кирпича = Высоте 13 рядов одинарного кирпича = 1000 мм

hello_html_67604b97.jpg

Системы перевязки

Для того чтобы ряды кирпичной кладки объединить в единую прочную монолитную конструкцию применяют системы перевязки швов.

Различают перевязку следующих вертикальных швов:

-поперечных,

-продольных. hello_html_659c2f3.jpg

Прочность и надежность кирпичной кладки в большей степени зависит от качества перевязки вертикальных продольных и поперечных швов.

Перевязка вертикальных продольных швов осуществляется укладкой тычковых рядов и помогает избежать продольного разрушения кладки.

Перевязка вертикальных поперечных швов выполняется чередованием ложковых  и тычковых рядов, причем в смежных рядах нужно сдвигать кирпичи на четверть или половину. Данная перевязка обеспечивает: равномерное распределение нагрузки на ближайшие участки кладки и продольную взаимосвязь смежных кирпичей, что в свою очередь придает кирпичной кладке монолитность и прочность при неравномерных температурных деформациях и осадках.


Системы перевязки швов

  • однорядная или цепная;

  • многорядная;

  • трехрядная.

Однорядная система (цепная)

 hello_html_m1e237f48.jpg

Однорядная перевязка швов(цепная) выполняется последовательным чередованием тычковых и ложковых рядов с соблюдением следующих правил:

Первый (нижний) и последний (верхний) ряды укладывают тычками.

Продольные швы в смежных рядах сдвинуты на 1/2 (полкирпича) относительно друг друга, поперечные – на 1/4 (четверть кирпича).

Кирпичи вышележащего ряда обязательно должны перекрывать вертикальные швы нижележащего ряда.

При однорядной перевязке в процессе кладки понадобится большое число неполномерных кирпичей (чаще всего 3/4), рубка которых повлечет не только затраты труда, но и серьезные потери кирпича, что в итоге приведет к значительным финансовым вложениям.

Необходимо помнить, что цепная система перевязки наиболее трудозатратная, требует квалифицируемых каменщиков, но несмотря на это, она и более прочная и надежная.

Многорядная система

hello_html_m57187782.jpg

Многорядная перевязка швов представляет собой кирпичную кладку, выложенную ложковыми рядами, которые по высоте через каждые 5-6 рядов перевязываются одним тычковым рядом. При данной системе перевязки необходимо соблюдать следующие правила:

Первый, он же нижний ряд кладут тычками.

Второй ряд – ложками.

Третий, четвертый, пятый и шестой – ложками с перевязкой швов в 1/2 (полкирпича). Делают это вне зависимости от толщины стены.

По ширине стены вертикальные продольные швы кладки пяти рядов перевязывать не нужно.

Тычки седьмого ряда перекрывают швы шестого ложкового ряда на 1/4 (четверть кирпича).

Достоинства многорядной системы перевязки:

-нет необходимости в большом количестве неполномерного кирпича;

-наиболее производительна;

-позволяет применять кирпичные половинки для кладки забутки;

-улучшает теплотехнические характеристики кладки (возникает это по причине повышенного термического сопротивления, расположенных на пути следования теплового потока, не перевязанных продольных швов пяти рядов).


Недостатки:

-третье правило разрезки кирпичной кладки соблюдается не полностью;

-прочность меньше чем при однорядной перевязке;

-усложнение работ зимой

-нельзя использовать при кладке кирпичных столбов по причине неполной перевязки продольных швов.

Трехрядная система

Применяется при кладке стен из пустотелого кирпича, а также при возведении из полнотелого кирпича узких простенков и столбов

Кирпичная кладка в 1/2 кирпича (ложковая)

hello_html_m749fabc4.jpg

Кладка в 1 кирпич (крестовая) – вариант 1

Кладка в 1 кирпич (крестовая) – вариант 2





Кладка в 1 кирпич многорядная





Инструмент для кладки делится:

-производственный

-контрольно-измерительный

К основному инструменту относятся:

- кельма (мастерок)

- молоток- кирочка

- ковш лопата (для подачи раствора к месту кладки)

- расшивка (для расшивки швов)

Приспособление и контрольно- измерительные:

- порядовка- для разметки рядов кладки по высоте

- Рулетку и стальной метр применяют при разметке проемов, примыканий и пересечений стен и других измерительных операциях.

- шнуром-причалкой фиксируют горизонтальность и прямолинейность верхней грани и толщину верстовых рядов; причалку крепят к ползункам порядовок или причальным скобам и натягивают.

Порядовки — это металлические уголки сечением 60 X 60 х 5 мм либо деревянные рейки сечением 50 X 50 или 70 X X 70 мм, длиной 1.8...2 м, на полках (гранях) которых через 77 мм (толщина кирпича 65 мм плюс толщина шва из раствора 12 мм) сделаны пропилы.

- правило-брусок- стучать по кирпичу, ровнять.

Оптимальная высота на которой каменщик ведет работу-1,2м.

Для дальнейшего возведения здания необходимо использовать подмости (временное устройство)






Таблица1 Области применения строительного кирпича





Лекция №7

ПРОЦЕСС КАМЕННОЙ КЛАДКИ, ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ КЛАДКЕ СТЕН

  1. Процесс каменной кладки.

  2. Организация работ при кладки стен.

Процесс каменной кладки и способы ее выполнения

Внутренние и наружные версты кладут следующими способами:

Вприсык- производят для кладки под штукатурку или при углубленном шве. Раствор расстилают грядкой вдоль стены с отступом от наружной стены 2-2,5см.

вприсык с подрезкой раствора- применяется в кладке при полом заполнение швов раствором под расшивку, в этом случае наружный слой раствора отстает от края на 1см.

пустотелые кирпичи нельзя применять по технологии присып и присып с подрезкой, т.к. при этом не обеспечивается полное заполнение вертикальных и поперечных швов, что приводит к продуваемости стен.

Вприжим- кирпич укладывают на жесткий раствор (осадка конуса 7...9 см) с обязательной расшивкой и полным заполнением швов.

Технология кладки

Перед тем, как начать кирпичную кладку по цоколю необходимо провести изоляцию. Для этого по периметру кладки под кирпич укладывают слой рубероида или другого изолирующего материала.

При помощи уровня по углам цоколя кладут несколько рядов кирпича. На углы крепят порядовки с помощью скоб. Расстояние между делениями на порядовке составляет 77 мм (65 мм высота одинарного кирпича+12 мм высота раствора). По установленным порядовкам натягивают шнуры-причалки, которые помогают соблюсти прямолинейность и горизонтальность возводимых рядов кирпичной кладки. Шнур, желательно размещать через каждые 5 м, чтобы не допустить его провисания (если причалка натянута на 10 м, то через 5 м делают маяк в виде кирпичей для натяжения шнура). Шнур-причалка для внешних стены крепится по порядовкам, а для внутренней при помощи скоб.

hello_html_55ccff39.jpg 

На кирпич, используя мастерок, кладут раствор, толщина в 30 мм и отступом от наружной части стены – 20 мм. Первый ряд кирпичной кладки – тычковый. Кирпич кладут способом «вприжим» или «вприсык».

Способ вприсык

Способом «вприсык» кирпич укладывают на пластичный раствор (осадка конуса 12-13 см).

Очередность действий при кладке кирпича «вприсык»:

Сначала:

берут кирпич в руки и немного его наклоняют,

загребают гранью (ложком – для тычкового ряда, тычком – для ложкового ряда) на кирпич немного разостланного раствора,

придвигают кирпич с загребенным раствором к кирпичу, который был уложен ранее.

Затем осаживают кирпич на раствор.

hello_html_m659b3439.jpg 
Способ вприжим

Способом «вприжим» кирпич укладывают на жесткий раствор (осадка конуса 7...9 см) с обязательной расшивкой и полным заполнением швов.

Очередность действий при кладке кирпича «вприжим»:

К вертикальной грани ранее уложенного кирпича мастерком подгребают и прижимают часть раствора.

Затем кладут новый кирпич, обязательно прижимая его к мастерку.

Резким движением вверх вынимают мастерок.

Осаживают кирпич. 

hello_html_6b60b1e8.jpg

Организация работ по каменной кладке

Рабочее место каменщиков должно быть организовано так, чтобы для всех рабочих были созданы условия, обеспечивающие высокую производительность труда.

Рабочее место каменщика- это площадка у воздвигаемой стены, шириной не менее 2,5м, на которой работают каменщик и подсобник, располагаются материалы, инструменты и приспособления.

Рационально организованное рабочее место включает:
рабочую зону шириной 70—75 см, предназначенную для перемещения в ней рабочих, ведущих кладку; зону материалов шириной около 60 см, в которой устраивают ящики для раствора, и складывают запас кирпича на 2-3 ч работы.
При 
кирпичной кладке звено обычно состоит из квалифицированных каменщиков и подсобных рабочих.

Квалифицированные каменщики выполняют основные операции — ведут кладку верстовых рядов, сопряжений стен, простенков, расшивку швов. Подсобные рабочие перелопачивают раствор в ящике, расстилают раствор по ранее уложенной кладке, подают кирпич на стену, помогают переставлять причалку.
Производительность труда каменщиков в значительной мере зависит от правильного определения численного состава звена и от распределения обязанностей между рабочими. Если состав звена подобран неправильно, например, подсобных рабочих в звене недостаточно, то квалифицированные каменщики вынуждены терять время на выполнение простых операций, с которыми могут справиться подсобники.

Процесс кладочных работ включает в себя следующие технологические операции:

- возведение углов (выполняет квалифицированный каменщик)

- установка порядовки или причальной скобы и шнура-причалки

- раскладка кирпича(осуществляется на возводимой стене ближе к месту укладки: для тычковых рядов перпендикулярно оси стены, для ложковых параллельно)

- подача и расстилание раствора на 5…10 кирпичей

- укладка кирпича (осуществляется способами :вприжим, вприсык и вприсык с подрезкой)

Если подсобных рабочих в звене больше, чем требуется, то они, выполнив свои операции, простаивают. Таким образом, в любом случае неправильный подбор состава приводит к снижению производительности труда звена в целом.

Высокую производительность труда обеспечивает также комплексная механизация вспомогательных работ при кирпичной кладке - т. е. такой метод производства работ, при котором все технологически связанные операции (как основные, так и вспомогательные) выполняются механизированным способом при помощи комплекта взаимодополняющих друг друга машин, работающих в оптимальных режимах.
Процесс собственно 
кирпичной кладки до настоящего времени механизировать не удалось, однако подсобные процессы, связанные с производством кладки (погрузка, транспортировка, разгрузка материалов и подача их к месту работ), выполняются механизированным способом.
Для транспортировки кирпича обычно применяют деревянные поддоны с металлическим ограждением (футляром).

Растворы для каменной кладки приготовляют механизированным способом на заводах, откуда в виде готовой растворной смеси доставляют на строительный объект. Раствор доставляют в специальных автосамосвалах или в раздаточных бункерах, из которых его загружают в ящики и башенным краном подают к рабочим местам каменщиков.
Более прогрессивный способ подачи раствора к месту кладки заключается в перекачке его по трубам с помощью растворонасосов. По сравнению с подачей раствора башенными кранами в ящиках стоимость и трудоемкость работ при использовании растворонасосов снижается почти вдвое.


Лекция №8

ПРОИЗВОДСТВО КАМЕННЫХ РАБОТ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ

Каменные работы в зимних условиях ведут на всей территории нашей страны независимо от температуры наружного воздуха.

Каменные работы в зависимости от вида кладки и характера ее работы в конструкции можно выполнять в зимнее время различными способами:

- замораживанием;

- замораживанием с последующим искусственным полным или частичным оттаиванием кладки;

-замораживанием с применением растворов с химическими добавками;

-с использованием паро- или электропрогрева;

-в тепляках.

Отрицательная температура отражается на процессе введения каменных работ. Изменяются свойства материалов, главным образом раствора, который при замерзании, в отличии от других материалов, увеличивается в объеме., а до замерзания быстро теряет подвижность и плохо заполняет узкие щели. В результате раствор не только теряет прочность, но также не обеспечивает должной монолитности кладки и способствует ее повышенной неравномерной деформативности.

В зимних условиях кладку из кирпича, керамических н пустотелых камней, легкобетонных и природных камней правильной формы обычно выполняют методом замораживания.

Кладку этим методом ведут на открытом воздухе с применением раствора, приготовленного на подогретых материалах (вода, песок). Кирпич и другие каменные материалы не подогревают, но они должны быть очищены от льда и снега. Температура воды для приготовления раствора должна быть не выше 80° С, а песка — не выше 60° С.

Приготовление раствора на подогретых материалах необходимо для того, чтобы в момент кладки и до ее замерзания получить достаточно плотное обжатие шва. Твердения же раствора до его замерзания в большинстве случаев не происходит.

После оттаивания раствора при положительных температурах воздуха он набирает определенную прочность, которая, однако, на 25—50% ниже прочности раствора летних кладок. В связи с этим при возведении каменных конструкций методом замораживания применяют растворы повышенных марок. Температура подогретого раствора (°С) также зависит от температуры наружного воздуха (°С):

Температура наружного воздуха    до —10  от -10 до-20 от -20 до —30

Температура раствора в момент его применения      + 10     + 15     +20

Так как в период оттаивания происходит осадка кладки, над оконными и дверными блоками, установленными в' стенах, следует оставлять зазоры 3—5 мм. Проемы в стенах более 1,5 м, выкладываемых методом замораживания, как правило, перекрывают перемычками нз сборных элементов. В качестве временных креплений, обеспечивающих устойчивость отдельных конструктивных элементов здания, выложенных способом замораживания, могут применяться металлические подкосы, растяжки и хомуты.

После оттаивания кладки временные крепления должны сохраняться не менее 10 дней. За оттаиванием кладки ведут, наблюдение, чтобы определить величину, направление и равномерность ее осадки, контролировать развитие деформаций   (если  это имеет место) и процесс твердения раствора в швах кладки. Результаты наблюдений заносят в журнал производства каменных работ.

Кладка, выполненная методом замораживания и подвергнутая последующему искусственному оттаиванию путем обогрева помещений, имеет значительно меньшую осадку и более высокую прочность и устойчивость в период весеннего оттаивания.

Для обогрева помещений может использоваться система отопления (если к тому времени она будет полностью смонтирована) или специально устанавливаемые калориферы. Помещение должно быть изолировано от поступления наружного холодного воздуха, для чего закрывают проемы и отверстия в стенах и перекрытиях и остекляют переплеты оконных коробок. Продолжительность обогрева помещений зависит от необходимой величины влажности кладки для выполнения отделочных работ (обычно не более 8%) и прочности раствора, которую он должен набрать за этот период (не менее 20% от проектной). Для конструкций, возводимых методом замораживания с последующим искусственным обогревом, должен использоваться раствор не ниже марки 25.

Введение химических добавок в кладочные растворы понижает температуру их замерзания и тем самым способствует частичному твердению их в зимний период.

Применяют следующие химические добавки: поташ, нитрат натрия, хлористый кальций, поваренная соль. Для подземной кладки, выполняемой способом замораживания, разрешается использовать все четыре добавки, а для надземной — только поташ и нитрат натрия.

В известково-цементных растворах при введении в них поташа количество извести уменьшают до 20% массы цемента, а температуру раствора принимают близкой к нулю. В этом случае раствор приготовляют на материалах без подогрева. Раствор с химическими добавками должен быть не ниже марки 25.

Метод замораживания не допускается применять в следующих случаях:

-при возведении конструкций, которые в период оттаивания кладки могут испытывать вибрацию или динамические нагрузки;

-при сооружении тонкостенных и цилиндрических сводов толщиной< 10 см;

-при кладке стен и столбов из рваного бутового камня и бутобетона;

-при устройстве бутовых фундаментов способом «под залив».

Марки растворов для кладки в зимних условиях назначают в зависимости от температуры наружного воздуха и степени нагруженности конструкций от их расчетной несущей способности. Так, при температуре воздуха ниже —20° С марка раствора для зимней кладки конструкций, нагруженных.более 70% от их несущей способности, повышается на две ступени, а в остальных случаях — на одну ступень.

Электро- и паропрогрев каменной кладки производят в тех случаях, когда при оттаивании она подвергается полным расчетным нагрузкам, в том числе динамическим и вибрационным, и поэтому должна набрать свою расчетную прочность до момента замерзания.

При электропрогреве в горизонтальные швы кладки закладывают электроды, изготовленные из арматурной стали. Прогрев ведется при температуре 30—35° С и напряжении 220— 380 В.

Кладку в тепляках –применяется в некоторых странах (Канада,ФРГ), под пленочным покрытием, создает условия работ аналогично летним. В настоящее время в сельском строительстве почти не ведут.

Раствор, доставляемый на строительную площадку в зимнее время, транспортируют в утепленных бункерах, снабженных приспособлениями для механического перемешивания.

Контроль за выполнением кладки в зимних условиях, помимо предусмотренного для кладки в обычных условиях, заключается в трехразовом измерении в течение суток температуры наружного воздуха, температуры раствора в момент его укладки и температуры кладки при ее искусственном подогреве. Результаты измерений заносят в журнал производства каменных работ.

Лекция №9

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ПРИЕМКА КАМЕННЫХ РАБОТ

Приемка каменных работ

      В процессе приемки каменных конструкций устанавливают объем и качество выполненных работ, соответствие конструктивных элементов рабочим чертежам и требованиям СНиП III-17-78.

      На протяжении всего времени производства работ представители строительной организации и технического надзора заказчика осуществляют приемку скрытых работ и составляют соответствующие акты.

      При приемке каменных конструкций качество использованных материалов, полуфабрикатов и изделий заводского изготовления устанавливают по паспортам, а качество растворов и бетонов, приготовленных на строительстве, – по данным лабораторных испытаний. В случаях когда примененные каменные материалы подвергались контрольной проверке в строительной лаборатории, к приемке необходимо представить результаты этих лабораторных испытаний.

      В ходе приемки законченных каменных конструкций проверяют:

правильность перевозки, толщину и заполнение швов;

вертикальность, горизонтальность и прямолинейность поверхностей и углов кладки;

правильность устройства осадочных и температурных швов;

правильность устройства дымовых и вентиляционных каналов;

наличие и правильность установки закладных частей;

качество поверхностей фасадных неоштукатуриваемых стен из кирпича (ровность цвета, соблюдение перевязки, рисунок и расшивка швов);

качество фасадных поверхностей, облицованных различного рода плитами и камнями;

обеспечение отвода поверхностных вод от здания и защита от них фундаментов и стен подвалов.

      Контролируя качество каменных конструкций, тщательно замеряют отклонения в размерах и положении конструкций от проектных и следят за тем, чтобы фактические отклонения не превышали величин, указанных в СНиП III-17-78. Допускаемые отклонения приведены в табл. 1.38.

     Приемку арок, сводов, подпорных стенок и других особо ответственных каменных конструкций оформляют отдельными актами. Если в процессе производства каменных работ были выполнены усиления отдельных конструкций, то при приемке предъявляются рабочие чертежи усиления и специальный акт на выполненные работы по усилению каменных конструкций. При приемке каменных конструкций, выполненных в зимнее время, предъявляются журнал зимних работ и акты на скрытые работы.

Допустимые отклонения размеров и положений 
конструкций из кирпича, керамических и природных 
камней правильной формы, из крупных блоков

Таблица 2

 

 

 

по толщине

15

10

30

по отметкам обрезов и этажей

10

10

25

по ширине простенков

15

по ширине проемов

15

по смещению осей смежных оконных проемов

10

по смещению осей конструкций

10

10

20

Отклонения поверхностей и углов кладки от вертикали:

 

 

 

на один этаж

10

10

на все здание

30

30

30

Отклонения рядов кладки от горизонтали на 10 м длины стены

15

30

Неровности на вертикальной поверхности кладки, обнаруженные при накладывании рейки длиной 2 м

10

 

 

Кирпичная кладка стен

Начинают кладку стен только после того, как производитель работ или мастер проверят: выполнение работ по прокладке вводов водопровода, теплофикации, газопровода и выпусков канализации; устройство перекрытий над подвалом, засыпку пазух котлована и устройство отмостки и водостоков.  Для отвода от здания поверхностных вод; качество завезенного на строительную площадку стенового материала и готовность фронта работ.

  Кирпичную кладку стен и столбов ведут горизонтальными рядами с соблюдением вертикальности поверхностей. Кладку стен выполняют по многорядной или однорядной (цепной) системе перевязки швов, кладку столбов и узких простенков шириной не более 1 м выполняют по трехрядной системе. Мастер должен следить за тем, чтобы каменщики пользовались приспособлениями и инструментами, обеспечивающими правильность кладки.

  Чтобы выдержать при возведении стены точное направление кладки, одинаковую толщину рядов и правильность кладки по рядам, устанавливают (по отвесу и нивелиру или по уровню) порядовки и по ним натягивают шнур-причалку. Рекомендуется применять инвентарные металлические порядовки. Причалку из крученого шнура толщиной 2-3 мм укрепляют с помощью скобы.

   Качество выполняемой кирпичной кладки необходимо систематически контролировать, для чего каменщик должен пользоваться контрольно-измерительным инструментом.

Углы здания проверяют деревянным угольником, горизонтальность рядов кирпичной кладки стены проверяют правилом и уровнем не менее двух раз на каждом ярусе кладки. Для этого правило кладут на кладку, ставят на него уровень и, выровняв его по горизонту, определяют отклонение кладки от горизонтали. Если оно не превышает установленного допуска, отклонение устраняют в процессе кладки последующих рядов.

  Вертикальность поверхностей стен и углов кладки контролируют уровнем и отвесом не менее двух раз на каждом ярусе кладки. Если будут обнаружены отклонения, не превышающие допускаемых, то их исправляют при кладке следующего яруса или этажа. Отклонения осей конструкций, если они не превышают установленных СНиП III-17-78 допусков, устраняют в уровнях междуэтажных перекрытий.

Лекция №10

ДЕРЕВЯННЫЕ РАБОТЫ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛОТНИЧНЫХ И СТОЛЯРНЫХ РАБОТ.

  1. Древесина и способы ее обработки.

  2. Возведение строительных конструкций из бревен и пиломатериала.

  3. Плотничные и столярные работы.

  4. Контроль качества и приемка работ.

Древесина и способы ее обработки.

Древесина в нашей стране была и является одним из основных строительных материалов из-за ее широкого распространения и хороших строительных свойств: прочности, легкости, низкой теплопроводности и привлекательного внешнего вида.

Недостаткам древесины:

- гнилостойкость

- возгораемость

- коробление

- растрескивание при увлажнение

- высыхание и др.

В зависимости от тщательности обработки различают работы:

  • Плотницкие- которым относятся изготовление деревянных конструкций и деталей с грубой обработкой поверхностей;

  • Столярные- белодеревные (изготовление оконных переплетов, дверей и пр.), краснодеревные (изготовление изделий под лак и полировку).

Материалом для плотницких и столярных работ служит ствол. Из остальных частей дерева (корней икроны) получают деготь, скипидар и др.вещества. Ствол имеет форму конуса. При большой его конусности при обработке не используется до 60% ствола. При транспортировании и гниении может быть «потеряно» еще до 20%, так что коэффициент использования ствола 20…50%.

Коническая распиловка ствола используется западно-европейскими строительными фирмами для экономии древесины.

Для плотницких работ в основном используется древесина хвойных пород (сосна, ель), при столярных работах –лиственных (дуб, бук).

Древесина –это клеточный материал, содержащий до 50% влаги, поэтому древесину лучше заготавливать зимой, когда дерево не насыщено соками и , следовательно меньше подвергнуто гниению.

Обработка древесины

При обработки древесины следует учитывать усушку и возможное коробление материала после распиловки, наличие косослоев, трещин и др. Усушке в большей степени подвержена заболонная часть, поскольку ее клетки меньше заполнены смолой, чем ядро.

Для предохранения древесины от порчи ее сушат. Сушка может быть естественной и искусственной.

При естественной сушки пиломатериал складируется с зазорами в штабелях и выдерживается от1,5мес. до 1,5лет.

Искусственная сушка может быть низкотемпературной, токами высокой частоты, конденсационной.

В низкотемпературной и конденсационной камерах древесину сушат 10сут., под воздействием тока высокой частоты- 3сут.

Предпочтение отдается конденсационной сушке, при которой подогретый воздух, циркулируя по камере, а затем вновь используется. Сокращаются расходы на подогрев воздуха.

Чтобы предохранить древесину от гниения, ее пропитывают антисептиком (NaF), обмазывают креозотом, окрашивают масляными красками или лаками.

Для защиты от возгорания древесину окрашивают огнезащитными красками, обмазывают пастами или покрывают штукатуркой, асбестом и другими несгораемыми материалами.

Клетки мягких пород древесины можно заполнять полимерами и получать- модифицированную древесину, отличающуюся повышенными прочностью, долговечностью и огнестойкостью.

На деревообрабатывающих комбинатах осуществляются следующие виды обработки:

  • Продольная распиловка на пилорамах

  • Шпалорезках и продольно-круглопильных станках

  • Острожка на рейсмусных и фуговальных станках

  • Нарезка шпиков на шипорезных станках

  • Проушин на фрезерных станках и т.д.

Кроме пиломатериала строители используют древесно-волокнистые плиты (оргалит), древесно-стружечные плиты (ДСП) и фанеру: обычную, декоративную и бекелизированную (водостойкую)


Возведение строительных конструкций из бревен и пиломатериала

По конструкции стен деревянные здания делятся на бревенчатые (рубленые), брусовые, каркасные, щитовые и панельные. 
Бревенчатые стены собирают из горизонтальных рядов — венцов с прокладкой мха, пакли, других изоляционных материалов. Для устойчивости через 1,5... 2 м венцы скрепляют между собой шипами (шкантами) или металлическими нагелями (рис. 8.9). Вследствие усушки древесины стены дают осадку, достигающую 1/20 их высоты. Поэтому над оконными и дверными коробками оставляют зазоры на осадку, а проконопачивание стен выполняется через 1 год. 
Толщина наружных стен принимается в пределах 22...26 см. Для внутренних стен используют более тонкие бревна, а для сохранения одинаковой высоты венцов уменьшают ширину припа-зовки. Первый ряд (оклад) устанавливают из толстых бревен с врубкой вполдерева, остальные венцы сопрягают в узлах в чашку (в обло) или лапу. 
При укладке венца прочерчиванием определяют глубину паза и размер врубки угла; с нижней стороны каждого бревна венца вырубают полукруглый паз, врубку угла, сверлят отверстия под шипы; расстилают паклю и устанавливают бревна венца. 
При устройстве стен из оцилиндрованных бревен венцы скрепляются болтами, паклю заменяют пенополистирольной лентой, а в бревнах прорезают пазы для образования организованных трещин. В конструкциях оконных и дверных проемов предусматривается возможность свободной осадки конструкций. 
Брусовые стены собираются из изготовленных на заводе брусьев с деталями их сопряжении. Применяются брусья размерами 10х 10... 20х20 см. Брусовые стены из-за их эстетичности часто устраивают без обшивки, покрывая их специальными лаками. Распространенные сечения брусьев и врубки углов приведены на рис. 8.10. 
Каркасные здания строились в средние века в Западной Европе. Затем этот метод широко распространился в Северной Америке. 
Сейчас каркасные здания собирают на месте (рис. 8.11) из отдельных элементов (нижней и верхней обвязки, стоек, раскосов, прожилин) или устанавливают легкими каркасными блоками, временно раскрепляют подпорками, а затем постоянно — верхней обвязкой. Обшивку каркасов можно выполнять с вертикальным, горизонтальным или наклонным расположением обшивочных досок. Однако горизонтальная обшивка обеспечивает лучшую защиту от атмосферных воздействи

Сфера применения пиломатериалов

Пиломатериалы называются так, потому что они получены путем распиливания ствола дерева. Применяются пиломатериалы для строительства, изготовления мебели, разнообразной тары и прочих изделий. Сегодня этот вид строительных материалов является наиболее популярным. Древесина, из которой делают пиломатериалы, является превосходным теплоизолирующим материалом, поддерживает стабильную влажность и не требует специальной обработки и ухода, что делает ее особенно удобной.

Виды пиломатериалов

К пиломатериалам относится брус, обрезная доска, необрезная доска, строительные рейки. Брус представляет собой бревно, обработанное со всех сторон. В срезе он имеет квадратное или прямоугольное сечение. Наиболее широко брус используется при строительстве домов, бань и конструкций перекрытий.
Обрезная доска представляет собой универсальный пиломатериал, который активно применяется как в строительных работах снаружи здания, так и при оформлении внутреннего пространства. Обрезная доска в сечение представляет собой вытянутый прямоугольник. Необрезная доска отличается от обрезной тем, что кромки ее не срезаются, так что остается виден слой коры дерева, из которого эту доску вырезали. Строительная рейка или брусок представляет собой брус, меньшего сечения, чем обычный, и широко используется в строительстве.
Пиломатериалы различаются по типу древесины, из которой изготовлены. Их делают их из хвойных пород деревьев, таких как сосна, ель и лиственница. И из твердых пород древесины, таких как дуб и бук, березы, осины.
Различают пиломатериалы так же по влажности. Они делятся на сырые с уровнем влажности более 22 процентов и сухие с влажностью ниже 22 процентов. Первые используются для строительных работ, а вторые для изготовления мебели.
Выделяют также и несколько сортов пиломатериалов. Выбор сорта зависит от сферы применения. Так, для мебели используются материалы высшего сорта. Для столярных и погонажных изделий подойдут пиломатериалы 1 сорта, а 2 и 3 сорт используется исключительно как строительная доска.

Хранение

Пиломатериалы, если они не используются в течение длительного времени, нужно оберегать от воздействия влаги. Это может привести к их порче. Не рекомендуется хранить пиломатериалы, уложенными друг на друга. Между слоями брусьев или досок обязательно должны быть прокладки.

Плотничные и столярные работы

Плотничные работы — устройство полов, потолков, перегородок, стропил, стен и ряжей, связанных с обработкой древесины.

Столярные работы — изготовление и установка на место оконных коробок и переплетов, коробок и полотен дверей, чистых перегородок, производство мебели, художественные паркетные полы и другая более чистая обработка дерева.

При выполнении плотничных и столярных работ бревна, брусья, доски соединяют в различных направлениях с помощью сопряжений — сращивания, наращивания, сплачивания соединений под углом.

Сопряжения производят врубками и при помощи гвоздей, шпонок, болтов, хомутов, скоб, клея.

Сращивание применяется при продольном соединении бревен, брусьев, досок для увеличения их длины, а наращивание — для увеличения их высоты

Сплачивание бревен, досок и брусьев делают при изготовлении больших поперечных размеров деревянных конструкций (настилке полов, обшивке стен, устройстве перегородок и т. п.).

Соединения под углом бревен и брусьев выполняют при изготовлении оконных и дверных коробок и полотен или переплетов, рубке стен и перегородок деревянных домов и др.

При выполнении плотничных и столярных работ производят рубку, теску, пиление, строгание, сверление и долбление древесины.

Рубку и теску древесины топором осуществляют в двух направлениях: сначала надрубают волокна поперек (через 40...50 см), а затем подрубают их наклонно, углубляясь к середине лесоматериала. Пиление начинают с двух-трех коротких движений пилой по линии перепиливания и после получения надреза начинают работать на полный размах без сильного нажима на пилу. Чтобы пропил был раскрыт и не зажимал пилу, необходимо положить подкладку вблизи места распила.

Контроль качества и приемка работ

При выполнении работ должны оформляться следующие акты на скрытые работы: на антисептическую и огнезащитную обработку древесины с приложением данных анализа лаборатории; на заделку оконных и дверных блоков в стенах; на анкеровку балок перекрытий в стенах; на крепление деревянных перегородок к стенам. Качество работ должно отвечать требованиям СНиП.

Боковые поверхности оконных блоков, соприкасающиеся с каменной кладкой или бетоном, антисептируют и защищают гидроизоляцией. Оконные шпингалеты, а также завертки в форточках и встроенных шкафах должны обеспечивать плотный притвор. Подоконные доски должны быть установлены так, чтобы их верхняя поверхность имела уклон внутрь помещения. Все скобяные изделия устанавливают после окончательной окраски окон и дверей. При приемке смонтированных конструкций их отклонения от проектного положения не должны превышать допусков

Лекция 11

СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ И СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.


Сваркой называется технологический процесс, в результате которого достигается неразъемное соединение деталей из металлов и их сплавов или из разнородных материалов (металлов с неметаллами).

В зависимости от состояния металла в процессе сварки все существующие сварочные процессы делятся на следующие группы:

  • Термические (сварка плавлением), при которых металлы в месте соединения расплавляются.

  • Механические, при которых металлы соединяются в результате совместной пластической деформации в месте контакта.

  • Термо-механические, сопровождающиеся нагреванием и воздействием давления. В зависимости от источника теплоты подразделяется:

-электрическую(контактную)

- индукционную

- газовую

-горновую

Сварка плавлением

В зависимости от характера источника теплоты, различают:

-электрическая сварка плавлением, при которой в качестве источника теплоты используется электрический ток, делится на дуговую, электрошлаковую электронно-лучевую.

При электрической дуговой сварке нагревание и плавление металла осуществляется за счет тепла, выделяемого сварочной дугой.

При электрошлаковой сварке используется теплота, которая выделяется током при прохождении через расплавленный флюс (шлаковую ванну).

При электронно-лучевой сварке металл разогревается теплом, которое выделяется при резком торможении быстродвижущихся в вакууме электронов в момент внедрения их в свариваемый металл.

Химическая сварка включает в себя процесс нагревания металла и расплавления его теплом, выделяющимся при сгорании различных горючих веществ, и может быть газовой и термитной.

При газовой сварке используется теплота сгорания различных газов- ацетилена, водорода и др.

При термитной сварке металл нагревается теплом от сгорания порошкообразной горючей смеси.

Литейная сварка- при литейной сварке расплавленный в специальных печах пресадочный металл заливают между соединяемыми деталями. Кромки соединяемых деталей расплавляются, и металлы сплавляются.

Ручная электродуговая сварка

Это самый распространенный вид сварки в строительстве. Расплавление металлов осуществляется при температуре до 60000С под действием электрической дуги, возникающей в месте контакта электрода со свариваемыми деталями.

Высокая температура при расплавлении металла в электрической дуге вызывает распад молекул воздуха. Выделившиеся при этом атомы и ионы газов очень активны и , соприкасаясь с расплавленным металлом, образуют соединения, ухудшающие качество шва. Необходимо изолировать расплавленный металл от контакта с воздухом, для чего регулируют скорость охлаждения шва, вводят в расплавленный металл различные присадки, легируют электроды.

Если разогревание основного металла недостаточно, то расплавления металлов не происходит. Такое явление называется непроваром.

При чрезмерном разогревании может произойти выгорание углерода и других компонентов стали такое явление называется пережогом.

Дуговая сварка выполняется на переменном и постоянном токе, когда деталь присоединяется к положительному плюсу (прямая полярность), в качестве источника тока используется выпрямитель или преобразователь, а при отсутствии источника электротока- передвижной сварочный агрегат, состоящий из генератора двигателя внутреннего сгорания на бензине, керосине или другом топливе.

Чтобы не прожечь тонкие листы при сварке применяют обратное соединение (плюс на электроде). Такое соединение называется соединением с обратной полярностью.

Экономически более выгодна сварка на переменном токе; на постоянном токе сваривают только наиболее ответственные конструкции.

Сварка может вестись угольными или металлическими электродами.


Полуавтоматическая и автоматическая электросварка

Ванная сварка. Сварку арматурных стержней диаметром более 20 мм рекомендуется осуществлять в съемных формах, в которых металл сохраняется в жидком состоянии. 
В формы засыпается порошок (флюс), который, расплавляясь под действием высокой температуры, защищает жидкий металл сварного шва от контакта с атмосферным воздухом. 
Ванная сварка под слоем флюса может вестись в ручном и полуавтоматическом режиме. При ручной сварке все работы выполняются вручную, при полуавтоматической сварке сварочная проволока автоматически подается с помощью полуавтоматов. 
Технологическая последовательность операций сварочного процесса такова: устанавливаются две полуформы и скрепляются скобой; засыпается флюс; под флюсом зажигают дугу и производят сварку, подсыпая флюс; форму снимают через 5... 10 мин после окончания сварки. 
Автоматическая сварка под слоем флюса отличается от полуавтоматической тем, что кроме проволоки сам автомат перемещается вдоль свариваемых кромок. 
Электрошлаковая сварка. Под флюсом зажигается сварочная дуга; 
флюс расплавляется, образуется электропроводный шлак, обладающий высоким сопротивлением. 
Сварочная дуга гаснет (шунтируется), а ток, проходя по электропроводному шлаку, выделяет тепло для плавления. Расплавленный металл, кристаллизуясь, образует сварной шов. 
Дуговая сварка в защитном газе. В зону дуги подается аргон или углекислый газ, который преграждает доступ воздуха к металлу. 
Газ и сварочная проволока подаются в зону электрической дуги автоматически . Во избежание окисления металла в состав сварочной проволоки включены присадки марганца и кремния. 
Несмотря на ряд положительных свойств (высокая производительность и качество работ) этот вид сварки применяют редко из-за сложности работы под открытым небом. 

Газовая сварка и резка металла

При газовой сварке осуществляется одновременное плавление металла и присадочного прутка газово-кислородным пламенем.

В качестве горючего применяют ацетилен, водород, смесь пропан- бутана, пары бензина и керосина и т.д.

Газовой сваркой не рекомендуется сваривать нахлесточные и тавровые соединения, а шов значительной протяженности из-за высокой температуры нагрева следует выполнять отдельными участками.

Газ поступает на строительную площадку в баллонах, окрашенных в разные цвета: кислород в голубях, водород в зеленых, пропан-бутан в красных, углекислота в черных и т.д.

Газовая резка металла осуществляется кислородом.

Сварные соединения и швы классифицируются по следующим основным признакам:

-виду соединения;
-положению, в котором выполняется сварка;
-конфигурации и протяженности;
-применяемому виду сварки;
-способу удержания расплавленного металла шва;
-количеству наложения слоев;
-применяемому для сварки материалу;
-расположению свариваемых деталей относительно друг друга;
-действующему на шов усилию;
-объему наплавленного металла;
-форме свариваемой конструкции;
-форме подготовленных кромок под сварку,

 По виду соединения сварные швы бывают :стыковыми и угловыми.

По расположению в пространстве швы сварных соединений подразделяются: на нижние, вертикальные, горизонтальные и потолочные. Выход шва из потолочного положения в вертикальное при сварке цилиндрических изделий называется полупотолочным положением.

По конфигурации швы сварных соединений бывают прямолинейными, кольцевыми, вертикальными и горизонтальными.

Сварными называют неразъемные соединения, выполненные при помощи сварки. Они могут быть стыковыми, угловыми, нахлесточными, тавровыми и торцевыми (рис.1).

Стыковым называют соединение двух деталей их торцами, расположенными в одной плоскости или на одной поверхности. Толщина свариваемых поверхностей может быть одинаковой или отличаться одна от другой. На практике стыковое соединение чаще всего применяют при сварке трубопроводов и различных резервуаров.

Угловое — сварное соединение двух элементов, расположенных под углом относительно друг друга и сваренных в месте примыкания их краев. Такие сварные соединения нашли широкое применение в строительной практике.

Нахлесточное — сварное соединение предусматривает наложение одного элемента на другой в одной плоскости с частичным перекрытием друг друга. Такие соединения чаще всего встречаются в строительно-монтажных работах, при сооружении ферм, резервуаров и т.д.

 

Лекция №12

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ РАБОТЫ, ПОДАЧА БЕТОННОЙ СМЕСИ.

  1. Появление и распространение бетона и железобетона.

  2. Виды бетона.

  3. Бетонные и железобетонные работы.

  4. Подача бетонной смеси.


Появление и распространение бетона и железобетона.

Трудно точно определить эпоху начала применения бетона. Материал типа бетона знали и применяли еще жители Вавилона и Карфагена, этруски, древние греки, римляне. Сейчас бетонные основания под здания нашли даже в дебрях лесов Мексики.

По свидетельству историка Плиния, колонны египетского лабиринта за 3600 лет до н.э. были сделаны из бетона, водоем в Спарте сооружен из гравия на очень прочном растворе, гробница Порсены- из монолитного бетона.

Главным образом из бетона построена Великая Китайская стена, датированная началом 241г. до н.э.

Однако наибольшего развития искусство бетонных построек получило у римлян.


Виды бетона

Согласно п.1 ГОСТ 25192-82, классификация бетонов производится по основному назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре и условиям твердения.

По назначению различают бетоны

- обычные (для промышленных и гражданских зданий)

- специальные — гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные

- бетоны специального назначения (химически стойкие, - жаростойкие, звукопоглощающие, для защиты от ядерных излучений и др.).

По виду вяжущего вещества подразделяют на цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, асфальтобетон, пластобетон( полимербетон) и др.

По виду заполнителей бетоны могут быть на плотных, пористых или специальных заполнителях.

По структуре бетоны могут быть :

- плотной,

- поризованной,

- ячеистой

- крупнопористой структуры.

По условиям твердения бетоны подразделяют на твердевшие:

- в естественных условиях;

- в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении;

- в условиях тепловлажностной обработки при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения).

Дополнительно к классификации ГОСТ 25192-82 используется классификация:

По объёмной массе бетоны подразделяют на

  • особо тяжёлый (плотность свыше 2500 кг/м³) — баритовый, магнетитовый, лимонитовый

  • тяжёлый (плотность от 1800 до 2500 кг/м³) — гравийный, щебёночный (базальтовый, известняковый, гранитный)

  • легкий (плотность от 500 до 1800 кг/м³) — керамзитобетон, пенобетон, газобетон,арболит, вермикулитовый, перлитовый

  • особо лёгкий (плотность менее 500 кг/м³)

По содержанию вяжущего вещества и заполнителей различают бетоны:

- тощие (с пониженным содержанием вяжущего вещества и повышенным содержанием крупного заполнителя),

- жирные (с повышенным содержанием вяжущего вещества и пониженным содержанием крупного заполнителя),

- товарные (c соотношением заполнителей и вяжущего вещества по стандартной рецептуре)

Бетонные и железобетонные работы

Бетонные работы включают следующие основные процессы: приготовление бетонной смеси, доставку ее на строительную площадку, подачу, распределение и уплотнение смеси в форме (опалубке), «уход» за твердеющим бетоном, контроль качества бетонных работ.

Бетон и бетонная смесь

Бетон получают в результате затвердения правильно подобранной смеси: вяжущего вещества, воды, мелких и крупных заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок.

Наибольшее распространение в строительстве имеет тяжелый бетон, состоящий из смеси цемента и воды с песком и гравием или каменным щебнем. Плотность тяжелого бетона в затвердевшем состоянии составляет 2200—2500 кг/м3. Применяют также мелкозернистые бетоны (без крупного заполнителя — гравия или щебня) средней плотностью свыше 1800 кг/м3. Бетоны плотностью 1800 кг/м3 и меньше называют легкими (или теплыми, так как они обладают низкой теплопроводностью), так как их приготовляют на легких заполнителях, имеющих пористую структуру (керамзит, перлит, гранулированный шлак и др.).

Основное требование, предъявляемое к бетону, — приобретение им в определенный срок (28 дней) заданной прочности на сжатие.

Состав бетона задают:

  • в виде соотношения по массе количества цемента, песка и щебня (гравия), причем количество цемента принимают за 1; количество воды указывают отдельно в виде водоцементного отношения В/Ц (например, состав 1 : 2,5 : 4,5 по массе; В/Ц — 0,6);

  • в виде количества материалов на 1 м3 бетона (например, 260 кг цемента, 170 л (кг) воды, 700 кг песка, 1280 кг щебня).

В таблице приведены средние значения расхода материалов на 1 м3 бетонной смеси.

Для улучшения физико-механических свойств бетонной смеси, а также для экономии цемента при приготовлении бетонной смеси вводят химические добавки. Заполнители для тяжелых бетонов (песок, гравий, щебень и др.) образуют в бетоне и растворе жесткий скелет и уменьшают усадку при твердении цементного камня.

Пористыми неорганическими заполнителями для легких бетонов называют сыпучие материалы с насыпной плотностью не выше 1200 кг/м3 при крупности зерен до 5 мм (песок) и не свыше 1000 кг/м3 при крупности зерен 5—40 мм (щебень, гравий). Наибольшее распространение получили искусственные заполнители — керамзит, аглопорит, перлит, шлаковая пемза, гранулированный шлак, наилучшим образом отвечающие предъявляемым к ним требованиям. Природными пористыми материалами являются вулканические породы — пемза и туфы, дроблением которых получают щебень и песок.

Опалубка

Опалубка — временная конструктивная система для создания требуемой формы монолитным бетонным или железобетонным конструкциям. Используемая для возведения монолитных конструкций система опалубки включает палубу, поддерживающие ее леса (стойки, рамы, подкосы и т. д.) и крепежные элементы. Палуба непосредственно соприкасается с бетонной смесью и обеспечивает требуемую конфигурацию формуемой железобетонной конструкции и качество ее лицевой поверхности; леса и крепежные элементы обеспечивают устойчивость палубы и удержание ее в проектном положении.

Опалубочные работы выполняют в одном комплексе с арматурными и бетонными работами, руководствуясь СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции, СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. При этом опалубку устанавливают на очищенный от мусора, снега и льда грунт. Поверхность его должна быть ровной, без бугров и впадин. Возможность осадки конструкции при бетонировании должна быть исключена. Необходимо следить за тем, чтобы щиты опалубки плотно соединялись между собой. Правильность ее размеров проверяют стальным метром, горизонтальность — уровнем, а вертикальность — отвесом. Бетон, налипший на щиты и доски, очищают скребками и проволочными щетками; тщательной чистке подлежат поверхности, прилегающие к бетону, а также кромки щи¬тов и досок.

Опалубка подразделяется на типы в зависимости:

  • от вида бетонируемых монолитных и сборно-монолитных конструкций — на опалубку вертикальных и горизонтальных монолитных конструкций (фундаментов, стен, колонн, перекрытий, эстакад и др.);

  • от конструкции — мелкощитовая, крупнощитовая, блочная, объемно-переставная, скользящая, горизонтально-перемещаемая, подъемно-переставная, пневматическая, несъемная;

  • материалов несущих элементов — стальная, алюминиевая, пластиковая, деревянная, комбинированная; применяемости при различной температуре наружного воздуха и характера воздействия ее на бетон монолитных конструкций — неутепленная, утепленная, греющая, специальная;

  • оборачиваемости — разового применения (в том числе несъемная); инвентарная.

В течение нескольких столетий для возведения монолитных конструкций используется стационарная деревянная опалубка. Основными ее элементами являются деревянные щиты различных размеров и формы, сколачиваемые из досок. Соединительные элементы и элементы жесткости выполняются из деревянного бруса. При сборке опалубки на горизонтальной опорной поверхности элементы опалубки закрепляются при помощи проволочных скруток, деревянных стяжек, рамок, подкосов. При устройстве опалубки балок, плит перекрытия, сводов выполняется стоечно-балочная поддерживающая система из деревянного бруса или круглого леса. Главным недостатком стационарной опалубки является невозможность дальнейшего использования большинства деревянных элементов.

В опалубке не должно быть щелей, так как через них будет вытекать бетонное молоко при укладке и трамбовке бетонной массы. Щели шириной до 3 мм в деревянной опалубке затягиваются от разбухания досок при смачивании опалубки перед укладкой бетонной смеси; щели от 5 до 10 мм заделывают паклей, а более 1.0 мм — забивают деревянными рейками.

При устройстве фундаментов в качестве опалубки могут служить вертикальные стенки грунта и горизонтальная поверхность подготовки или грунта. Для плитных фундаментов для ограничения боковых поверхностей может служить мелкая металлическая сетка, закрепляемая на арматуре плиты. Опалубкой для боковой поверхности при бутобетонных фундаментах может служить каменная кладка.

Разборно-переставная опалубка состоит из готовых элементов (щитов, коробов), снимаемых с формуемых изделий после достижения бетоном прочности, при которой допускается распалубливание. Разборно-переставную опалубку применяют для основных видов бетонных и железобетонных работ. Выполняют ее в виде мелких или крупнопанельных щитов и унифицированных инвентарных щитов. Мелкие щиты изготовляют из досок толщиной 25— 32 мм, иногда из досок толщиной 19 мм. Доски скрепляют планками посредством гвоздей.

Деревянную опалубку прямоугольных и ступенчатых фундаментов под колонны собирают из щитов 2 типов — накрывных (боковых) и закладных (торцовых). Щиты изнутри фиксируют в проектном положении распоркой и проволочной стяжкой, а снаружи — кольями, забитыми в грунт.

Опалубку фундаментов под колонны устанавливают следующим образом. Разбивают геодезические оси колонн и натягивают проволоку. Над коробом временно навешивают отфугованные рейки и по ним находят ось колонны. При установке опалубки для прямоугольного фундамента положение короба определяют с помощью отвесов, опущенных с проволочных осей. Шнуры отвесов должны касаться отфугованных реек. После установки и выверки короба в проектном положении и закрепления его кольями, забитыми в грунт, временные рейки снимают.

Опалубку прямоугольных колонн собирают из 2 пар щитов на гвоздях. Ширина одной пары закладных щитов равна ширине одной из сторон колонны, а ширина другой пары накрывных щитов — ширине другой стороны колонны с добавлением двойной толщины доски. С наружной стороны щиты скрепляют стальными или деревянными хомутами, воспринимающими боковое давление бетонной смеси и усилия от вибрации при ее уплотнении. Хомуты ставят после установки короба.

Опалубку колонн устанавливают следующим образом. Вначале на фундаменте (подколеннике) размечают оси колонн. В процессе бетонирования в фундаменты были заложены деревянные пробки.

После разметки осей колонн на фундамент кладут рамку таким образом, чтобы ее оси совпали с осями колонны, прочерченными на фундаменте, и закрепляют гвоздями за деревянные пробки. Затем подносят щиты и приступают к сборке короба, устанавливая его в рамку.

Далее проверяют внутренние размеры, совпадение осей арматуры колонны с осями опалубки, вертикальность опалубки. Собранные короба, установленные в рамки, в проектном положении при высоте колонн до 6 м закрепляют расшивками. После раскрепления колонны ее основание очищают от мусора и промывают через дверку.

Опалубку балок и прогонов устанавливают одновременно и выполняют в виде коробов с днищем из ранее сколоченных щитов. Короб должен прилегать к днищу, иначе через образующиеся щели из бетонной смеси будет вытекать цементное молоко.

Опалубку балок и прогонов, как правило, собирают на высоте. Лесами пользуются при устройстве опалубки на высоте более 6 м.

Опалубка стен представляет собой две параллельные панели, собранные из отдельных щитов. Расстояние между панелями должно равняться проектной толщине стены. При сборке опалубки толщину стены фиксируют временными распорками. Каждую панель или стенку опалубки следует устанавливать строго вертикально и фиксировать направляющими досками, закрепляемыми на грунте кольями. Для стен толщиной до 500 мм опалубка состоит из щитов, поддерживаемых ребрами. Для стен толщиной более 500 мм панели, помимо ребер, должны поддерживаться схватками. Боковое давление бетонной смеси воспринимается стяжными болтами или проволочной скруткой, которыми соединяют панели опалубки.

После распалубливания стяжные болты вытаскивают, бетонные бруски оставляют в стене, а отверстия, имеющиеся в них, заделывают раствором.

Разборно-переставная крупнощитовая опалубка выполняется из каркасных щитов повышенной несущей способности (массой 150—500 кг). Они состоят из несущей металлической рамы (стальной или алюминиевой), ребер жесткости и заменяемой опалубочной плиты, которая изготавливается обычно из водостойкой бакелизированной фанеры (реже — ДСП, МДФ, алюминия, стеклопластика; германская разработка — «сэндвич» из слоев пенопропилена, облицованного с 2 сторон алюминиевыми листами, и слоев РР-полипропилена). 

Щиты комплектуются быстроразъемными соединительными элементами, позволяющими соединять опалубочные модули перпендикулярно по отношению друг к другу и под различными углами, и системой инвентарных стоек, подкосов, ходовых мостиков и ограждений. Усиленные ребра каркаса позволяют отказаться от поддерживающих элементов (схваток). Тяжи, удерживающие щиты, крепятся к стальным анкерам, закладываемым в основание или в ранее уложенный бетон сооружения. Монтаж и демонтаж крупнощитовой опалубки осуществляются с помощью подъемных механизмов.

Система опалубки перекрытий представляет собой комплект из опорных металлических стоек или рам, связей, на которых размещаются инвентарные балки (клеедеревянные или металлические) или алюминиевые рамы. Палуба (настил) в этом случае может выполняться из листовых материалов (фанеры, алюминия) без каркаса. Шаг несущих стоек — примерно 1 х 1 м.

При необходимости выполнения монолитных перекрытий в многоэтажных зданиях стойки опираются на нижележащее перекрытие. В случае, если перекрытие не рассчитано на достаточные нагрузки, ранее смонтированная на нижележащем уровне опалубочная конструкция не разбирается.

Скользящая опалубка состоит из щитов, связанных между собой стальными домкратными рамами. На рамы опираются фермы или прогоны рабочего настила, с которого производится укладка бетонной смеси и установка арматуры. К рамам подвешиваются подмости, позволяющие производить первоначальную отделку бетонируемых конструкций. Устанавливаемые на рамах гидравлические (наиболее популярные) или электрические подъемники (домкраты) обеспечивают одновременное вертикальное движение всей опалубки по бетонируемой конструкции, при этом освобождается затвердевший бетон. Скользящая опалубка применяется главным образом при возведении стен, резервуаров силосов, труб и других сооружений, высотой не менее 12—15 м.

Подъемно-переставная опалубка сочетает конструктивные признаки скользящей и разборно-переставной опалубки. Конструкция состоит из щитов, специальных креплений и устройств для отрыва опалубки от бетона и ее вертикального перемещения. Рабочий настил обычно опирается на бетонируемую конструкцию. Такая система используется в основном для возведения высоких сооружений переменного сечения (труб, градирен и т. п.). Для защиты от атмосферных осадков, ветра и низких температур на опалубку устанавливаются так называемые тепляки.

Горизонтально-перемещаемая (катучая) опалубка состоит из щитов и каркаса, смонтированного на тележках или полозьях. Опалубка перемещается по рельсам или направляющим с помощью электродвигателей или лебедок. Чаще всего горизонтально-перемещаемая опалубка используется при возведении конструкций и сооружений значительной протяженности: стен, перекрытий, покрытий, тоннелей, коллекторов, водоводов, небольших плотин и т. д.

Блок-форма представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из стальных щитов, каркаса, креплений и приспособлений для отрыва щитов от бетона. При возможности трансформации (раздвижка, вставка секций, вкладышей), количество типоразмеров выполняемых в ней конструкций увеличивается. Монтаж и демонтаж блок-форм осуществляются с помощью подъемных механизмов. Блок-формы используются преимущественно для бетонирования отдельно стоящих конструкций, например, фундаментов, колонн.

Термоактивная опалубка. Бетонирование монолитных конструкций в зимних условиях, которое осуществляется при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, должно производиться с обеспечением твердеющему бетону оптимальных температурно-влажностных условий. В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха рекомендуется применение следующих способов зимнего бетонирования: термос, термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения, предварительный разогрев бетонной смеси, обогрев в греющей опалубке, электродный прогрев, обогрев термоактивными гибкими покрытиями, нагревательными проводами. При бетонировании в условиях температур ниже 0°С щиты опалубки могут утепляться или оборудоваться нагревателями. В настоящее время используются преимущественно электрические нагреватели.

Опалубка, сохраняемая как элемент конструкции в процессе ее эксплуатации, называется несъемной. Она может быть либо формообразующей, либо включенной в работу конструкций. В качестве несъемной опалубки широко применяются пустотелые блоки из вспененного полистирола, древесно-цементных смесей, керамзита и шлаков, которые после монтажа заполняются бетонным раствором, и тонкостенные панели из разных материалов для стен, соединенные с основной конструкцией с помощью анкеров. Пространство между щитами заполняется бетоном, керамзитобетоном или пенобетоном. В дальнейшем щиты опалубки не снимаются, а лишь подвергаются декоративной отделке. Основная область применения несъемных опалубок — жилые дома, небольшие промышленные и хозяйственные постройки.

Укладка бетонной смеси и уход за бетоном

Бетонную смесь приготовляют на бетонорастворосмесительных узлах (БРУ), где она загружается с раздаточного бункера в транспортные средства. Допустимая продолжительность перевозки бетонной смеси автосамосвалами и автобетоновозами при положительной температуре наружного воздуха зависит от температуры смеси при выходе из смесителя. Увеличить допустимое время транспортировки позволяют автобетоносмесители, которые загружаются сухими компонентами и в пути готовят бетонную смесь: перемешивание их с водой начинается за 30—40 мин до прибытия на объект.

Бетонная смесь может готовиться и на строительной площадке. Для этого используются передвижные ручные бетонорастворосмесители емкостью по загрузке/готовому замесу до 100/65 л, и с дизельным или электроприводом — до 500/300 л. По принципу действия смесители изготовляются гравитационного (вращающийся барабан) и принудительного (неподвижный барабан) типов.

Доставленную на объект смесь подают в бетонируемые конструкции кранами в неповоротных (бункер раздаточный) или поворотных (туфелька) бадьях, ленточными конвейерами (транспортерами), бетононасосами. Поворотные бадьи вместимостью 0,5-8 м3 загружают непосредственно из самосвалов или бетоновозов, а бадьи-бункера — только из автобетоновозов. Подачу и распределение бетонной смеси в конструкции на расстоянии до 20 м с уклоном к горизонту 5— 20° обеспечивают виброжелобами в сочетании с вибропитателем вместимостью 1,6 м3. Им можно укладывать смеси до 5 м3/ч при угле наклона желоба 5°, а при 15° — до 43 м3/ч. Бетонную смесь можно укладывать из транспортных средств и бадей непосредственно в конструкцию.

В стесненных условиях для подачи смеси применяют бетононасосы (на автомобильном шасси, прицепные или стационарные) с механическим приводом с подачей 10 м3/ч и с гидравлическим приводом на 20-30 м3/ч при подаче ими смеси по стальному разъемному трубопроводу (бетоноводу) на расстояние по горизонтали до 300 м и по вертикали до 50 м.

При любом виде подачи бетонной смеси в армированные конструкции высота свободного сбрасывания не должна превышать 2 м, а при подаче на перекрытие — 1 м. Допускаемая высота сбрасывания бетонной смеси в опалубку колонн со сторонами сечения 0,4—0,8 м должна быть не более 5 м.

Смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 30-50 см по всей площади бетонируемой части сооружения (блока). При этом все слои укладывают в одном направлении, одинаковой толщины, непрерывно на всю высоту и тщательно уплотняют. Для равномерного распределения смеси в массивных неармированных блоках применяют малогабаритные электробульдозеры на базе гусеничного трактора или оборудованные отвалом электровездеходы, приводимые в движение питающим электрокабелем. Их производительность при разравнивании смеси достигает 100 м3/ч. Если размеры бетонируемого блока не позволяют применить микробульдозеры, то смесь распределяют вручную лопатами. Перекидывать смесь во избежание ее расслоения допускается лишь в исключительных случаях; двойная перекидка, как правило, не допускается. Продолжительность укладки слоя ограничивается временем начала схватывания цемента, устанавливаемого лабораторией. Перекрывать предыдущий слой последующим необходимо до начала схватывания цемента в предыдущем слое.

Поскольку конструкции обычно бетонируют с перерывами, вызываемыми сменностью работ, технологическими и организационными причинами, то место, где после перерыва укладывают свежую бетонную смесь, называют рабочим швом бетонирования. В бетонируемых изгибаемых конструкциях рабочие швы располагают в местах наименьших значений перерезывающей силы, в колоннах их устраивают на уровне верха фундамента, у низа прогонов, балок или подкрановых консолей. Возобновлять бетонирование в месте шва можно после достижения бетоном прочности не менее 0,15 МПа, что определяет продолжительность перерывов до 18—24 ч при температуре воздуха 15 °С. Поверхность рабочего шва должна быть перпендикулярной продольной оси элемента, а в стенах и плитах — их поверхности.

При подготовке к бетонированию через 8—24 ч после укладки бетона с поверхности шва удаляют рыхлые слои бетона и цементной пленки, по всей длине рабочего шва выполняют насечку, очищают от грязи, обрабатывают водовоздушной форсункой или пневмоскребком, а зимой — приводными стальными щетками. Поверхность рабочего шва увлажняют, затем наносят слой цементного раствора состава 1 : 3, на который укладывают бетонную смесь.

Уплотнение бетонной смеси, необходимое для улучшения качества и прочности бетонных конструкций, осуществляют вибрированием или вакуумированием.

Глубинные вибраторы (булавы) используют для уплотнения бетона в вертикальных тонкостенных и массивных конструкциях путем погружения в толщу конструкции. Поверхностные вибраторы, устанавливаемые на уложенную погонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку (плиту или рейку). Их применяют при уплотнении плоских конструкций толщиной не более 250 мм.

Вакуумирование бетона в целях его уплотнения осуществляется за счет отсоса из смеси свободной, химически не связанной, воды и воздуха. Процесс вакуумирования заключается в следующем: на поверхность свежеуложенного бетонa укладывают вакуум-щиты, укомплектованные вакуум-насосами или компрессорами. При включении его в полости щита образуется вакуум и из бетона отсасываются воздух и свободная вода.

Чтобы свежеуложенный бетон получил требуемую прочность в назначенный срок, за ним необходим правильный уход: поддержание его во влажном состоянии, предохранение от сотрясений, повреждений, ударов, а также от резких перепадов температуры. Нарушение режима ухода за бетоном может привести к получению низкого качества и непригодного для эксплуатации бетона, а иногда к разрушению конструкций. Особенно важен уход за бетоном в течение первых дней после укладки. Недостатки ухода в первые дни могут настолько ухудшить качество бетона, что практически их нельзя будет исправить в последующие дни.

Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона создают, предохраняя его от вредного воздействия ветра и попадания прямых солнечных лучей, путем систематической поливки. Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают влагоемким покрытием (брезентом или мешковиной), а при отсутствии них материалов поверхность бетона закрывают через 3-4 ч после укладки бетона слоем песка или опилок и поливают водой. В зависимости от климатических условий частота поливки должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии.

В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном 50—70%-ной проектной прочности. В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку. При снятии опалубки (например, опалубки колонн, стен, балок) увлажняют вертикальные поверхности конструкций.

Распалубливать конструкции (снимать опалубку) можно только после приобретения бетоном прочности, установленной проектом, как правило, 60—70% 28-дневной прочности. При нормальном твердении бетона при температуре 20 ± 2 °С с относительной влажностью воздуха не менее 90% бетон набирает такую прочность через 7— 14 дней. Преждевременная распалубка может привести к повреждению забетонированных конструкций.


Лекция №13

ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА БЕТОННЫХ РАБОТ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ

Бетонирование конструкций в зимних условиях следует производить, согласно п. 5.1 главы СНиП III-15-76, только по специально разработанным технологическим картам, в которых должны быть приведены:

а) особенности технологии приготовления и транспортирования бетонной смеси, обеспечивающие получение заданной температуры этой смеси при выгрузке из бетоносмесителя и у места ее укладки в конструкцию;

б) требуемая прочность бетона к концу выдерживания и моменту распалубливания;

в) способы и температурно-влажностные режимы выдерживания бетона;

г) данные о материале опалубки с указанием теплоизоляционных показателей, о пароизоляционных и теплоизоляционных материалах для укрытия неопалубленных поверхностей бетона и при необходимости опалубки;

д) потребность энергии, воды, пара, оборудования и специальных материалов;

е) схема размещения скважин и наименования устройств для измерения температуры бетона;

ж) при применении электротермообработки бетона дополнительно указывается схема размещения и подключения электродов или электронагревателей, требуемые электрическая мощность, напряжение и сила тока, тип понижающего трансформатора, сечение и длина проводов;

з) сроки и порядок распалубливания и загружения конструкций;

и) особенности техники безопасности при производстве работ.

До наступления отрицательных температур необходимо подготовить к эксплуатации в зимних условиях:

-бетонные и растворные узлы;

-устройства для подогрева воды и заполнителей;

-склады материалов;

-автотранспорт для перевозки бетонной смеси;

-механизмы и инвентарь для подачи, распределения и уплотнения бетонной смеси;

-понижающие трансформаторы для электротермообработки бетона.

Прочность бетона (называемая критической)1 монолитных конструкций и монолитной части сборно-монолитных конструкций к моменту возможного замерзания или охлаждения ниже расчетных температур должна быть указана в проекте производства работ или в технологической карте и составлять в соответствии с требованиями главы СНиП III-15-76:

а) для бетона без противоморозных добавок 50, 40, 30 % проектной прочности при марках соответственно М150, М200 - М300, М400 - М500;

б) 70 % для конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания попеременному замораживанию и оттаиванию, независимо от проектной марки;

в) 80 % для преднапряженных конструкций;

г) 100 % для конструкций, подвергающихся сразу после окончания выдерживания действию расчетного давления воды, и конструкций, к которым предъявляются специальные требования по морозостойкости и водонепроницаемости;

д) для бетона с противоморозными добавками к моменту его охлаждения ниже температуры, на которую рассчитано количество добавок - 30, 25 и 20 % проектной прочности при марках соответственно до М200, М300 и М400.

Если бетон замерзает, не достигнув критической прочности, то под влиянием внутреннего давления при образовании льда происходит частичное разрушение цементного камня и нарушение его сцепления с заполнителями, которые при дальнейшем твердении в условиях положительных температур восстанавливаются не полностью, в результате чего конечная прочность бетона снижается.

Бетон, достигший к моменту замерзания критической прочности, проектную прочность приобретает только после оттаивания и выдерживания при положительной температуре в течение не менее 28 сут.

В тех случаях, когда конструкции подлежат загружению нормативной нагрузкой до наступления устойчивых положительных температур, требуется обеспечить приобретение бетоном предусмотренной проектом прочности до его загружения.

Условия и период, по истечении которого допускается замерзание бетона в транспортных и массивных гидротехнических сооружениях, должны уточняться в проекте производства работ с учетом требований на проектирование и возведение этих сооружений.

Существуют следующие методы выдерживания бетона в зимних условиях.

Выдерживание в искусственных укрытиях (тепляках) где поддерживается температура, необходимая для нормального твердения бетона. В связи с появлением новых пленочных покрытий этот метод широко применяют за рубежом, поскольку "пленочный эффект" создает комфортные условия для труда и твердения бетона даже без дополнительного обогревания.

Выдерживание методом термоса подразумевает укладывание бетона, имеющего температуру 15...20 °С, в утепленную опалубку. За счет начального теплосодержания бетонной смеси теплоты, выделяемой в процессе твердения (явление экзотермии) бетон набирает заданную прочность до того момента, когда в какой-либо части забетонированной конструкции температура снижается до 0 °С.

hello_html_297bacca.png 
Рис.2. Бетонирование конструкций с предварительным разогревом бетонной смеси

а - схема бетонирования; б - разогрев смеси в электробадье: в - то же в кузове автомашины; 1 - БРУ; 2 - передвижная бетономешалка; 3 - электробадьи; 4 - распределительное устройство; 5 - кран; 6 - укладка смеси; 7 - электроды.

Разновидностью метода электротермоса является метод форсированного электроразогрева бетонной смеси сразу после ее укладки в опалубку с последующим повторным вибрированием. Разогревание смеси непосредственно в опалубке исключает преждевременную потерю подвижности, а повторное вибрирование сводит к минимуму возможность структурных нарушений, возникающих при форсированном разогревании. Этот метод более экономичен, так как требует меньшего расхода электроэнергии.

Методы электротермообработки бетона наиболее эффективны для конструкций с М6. Их можно разделить на три группы: электродный прогрев, индукционный прогрев и электрообогрев с применением различного рода электронагревательных устройств.

Электродное нагревание бетонных и железобетонных конструкций основано на превращении электрической энергии в тепловую при прохождении тока через свежеуложенный бетон, который с помощью электродов включается в электрическую цепь (рис.39, а). Электроды могут быть разных видов (стержневыми, пластинчатыми) и располагаться как внутри, так и снаружи прогреваемой конструкции.

Нагревание бетона в электромагнитном поле (индукционное) (см. рис.39, б) применяется для густо армированных конструкций линейного типа (балки, ригели, трубы, колонны). Вокруг опалубки прогреваемого элемента устраивают спиральную обмотку - индуктор из изолированного провода и включают его в сеть. Под воздействием переменного электромагнитного поля стальная опалубка и арматура, выполняющие роль сердечника (соленоида), нагреваются и передают тепловую энергию бетону.

Электрообогревание осуществляется с помощью электрических отражателей, печей, цилиндрических приборов сопротивления и др. Могут также применяться греющие (термоактивные) опалубки (рис.39, в, г). Их выполняют в виде утепленных щитов с проложенными в их толще нагревательными элементами. Такая опалубка экономична для бетонирования тонкостенных конструкций.

Особенности контроля бетонных и железобетонных работ.

В связи с гигантскими объемами строительства в нашей стране полностью ликвидирована сезонность строительства, а поэтому производство бетонных и железобетонных работ в больших объемах выполняется и в зимнее время. Чтобы обеспечить высокое качество бетонных и железобетонных работ, выполняемых при отрицательных температурах окружающего воздуха, необходимо соблюдать определенные требования.

     При отрицательных температурах замерзает содержащаяся в бетоне свободная вода, образуются кристаллы льда большего объема, чем имела вода. Поэтому в порах бетона развивается большое давление, приводящее к разрушению структуры еще не затвердевшего бетона и снижению его конечной прочности. Конечная прочность снижается тем больше, чем в более раннем возрасте замерз бетон. Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента.

      Прочность бетона с противоморозными добавками к моменту его охлаждения до температуры, на которую рассчитано количество добавок, должна быть (не менее): 30 % проектной прочности при проектной марке бетона до М200, 25% – для бетонов марки М300 и 20% – для бетонов марки М400.

     Бетон, замороженный при указанной выше прочности, после оттаивания должен выдерживаться в условиях, обеспечивающих получение проектной прочности до загружения железобетонных конструкций нормативной нагрузкой. Для обеспечения требуемой конечной прочности бетона необходимо выполнять соответствующие мероприятия по подготовке составляющих и приготовлению бетонной смеси. Особое внимание при этом уделяют защите забетонированных конструкций от непосредственного воздействия отрицательной температуры и ветра.

      Наиболее распространенным способом зимнего бетонирования является способ термоса, который предусматривает обеспечение в бетоне во время его твердения положительной температуры за счет тепла, полученного в результате подогрева составляющих бетонной смеси, и тепла, выделяемого цементом при твердении. В целях ускорения процесса твердения в бетон вводят химические добавки-ускорители или дополнительно его прогревают электрическим током, паром и теплым воздухом.

     При производстве бетонных и железобетонных работ в зимнее время строительная лаборатория и инженерно-технический персонал строек должны повседневно строго контролировать все стадии производства работ.

     Приготовление бетонной смеси в зимнее время осуществляют на центральных бетонных узлах в обогреваемых помещениях под наблюдением сотрудников лаборатории, которые обязаны проверять качество составляющих и состав бетона, назначать и контролировать температуру составляющих и самой бетонной смеси, а также количество вводимых химических добавок.

      Прежде всего необходимо обратить внимание на хранение составляющих бетонной смеси, так как в зимних условиях хранение материалов значительно усложняется. Складские помещения для хранения цемента должны иметь плотные ограждения, не допускающие попадания снега. Песок, гравий и щебень во избежание смешивания со снегом необходимо складывать на сухих возвышенных местах, защищенных от снежных заносов. Форма штабелей материалов должна обеспечивать наименьшую поверхность при данном объеме (круглую, куполообразную). Высота их должна быть не менее 5 м. Перед укладкой в штабеля смерзшиеся заполнители разрыхляют.

     Температура составляющих бетонной смеси в момент загрузки в бетоносмеситель должна обеспечивать заданную температуру бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя. Поэтому при приготовлении бетонной смеси зимой применяют подогретую воду, оттаявшие или подогретые заполнители. В табл. 1.10 указаны наибольшая температура воды и бетонной смеси по видам цемента.

     Бетонная смесь должна иметь некоторый запас тепла, который расходуется от момента укладки до начала обогрева в конструкции, а при методе «термоса» – в течение всего периода выдерживания бетона.

     Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания или подогрева не должна быть ниже температуры, установленной расчетом, при выдерживании бетона по методу «термоса»; температуры замерзания раствора затворения, увеличенной на 5°С, при применении бетона с противоморозными добавками.

     Температуру подогрева воды и заполнителей при загрузке их в бетоносмеситель и температуру готовой бетонной смеси при выходе ее из бетоносмесителя устанавливают расчетным путем с учетом потерь тепла во время загрузки и перемешивания материалов, транспортирования и укладки бетонной смеси в конструкции.

     Бетонную смесь приготовляют под наблюдением дежурного лаборанта, который задает температуру смеси и проверяет не реже двух раз в смену температуру составляющих и бетонной смеси после выхода ее из бетоносмесителя. При необходимости он дает указание изменить режим подогрева материалов.

     При применении подогретой воды во избежание «заваривания» цемента он должен следить за тем, чтобы была выполнена следующая очередность загрузки материалов в бетоносмеситель: одновременно с началом подачи воды загружают щебень или гравий, а после заливки половины требуемого количества воды и нескольких оборотов барабана – песок и цемент.

     Наибольшая допустимая температура воды и бетонной смеси

Таблица 3

Продолжительность перемешивания бетонной смеси следует увеличивать не менее чем на 25% против летних условий (при применении только подогретой воды). Продолжительность смешивания можно не увеличивать, если использовать подогретую воду, оттаявшие или подогретые заполнители.

Транспортирование бетонной смеси.

Контролируя транспортирование бетонной смеси, необходимо учитывать, что потери тепла при самой перевозке меньше, чем потери при перегрузочных операциях. Поэтому бетонную смесь от завода к месту укладки следует доставлять без перегрузок. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы бетонная смесь транспортировалась без задержек при погрузке, перевозке и выгрузке, а транспортная тара утеплялась и обогревалась. При транспортировании бетонной смеси в самосвалах кузова их укрывают брезентом (при малых расстояниях перевозки) или обогревают отработанными газами, которые пропускают через специально устроенное дно кузова или выводят через трубу в верхней части кузова для создания над бетонной смесью тепловой завесы. При транспортировании смеси в бадьях и бункерах их накрывают деревянными утепленными крышками, снаружи утепляют войлоком, минераловатными матами и другими материалами, а затем обшивают фанерой.

      Строительная лаборатория, осуществляя контроль за производством бетонных работ, назначает максимально допустимую продолжительность транспортирования бетонной смеси, исходя из условий сохранения ее удобоукладываемости и температуры перед укладкой, а также заданной температуры на выходе из бетоносмесителя.

     Продолжительность транспортирования может быть увеличена за счет применения замедляющих или пластифицирующих добавок, приготовления смеси пониженной температуры с последующим подогревом у мест укладки, введения в бетонную смесь противоморозных добавок. Время транспортирования предварительно разогретой бетонной смеси и ее укладки не должно превышать времени начала схватывания бетона.

     При транспортировании бетона бетононасосами следует разработать и тщательно выполнять специальные мероприятия, обеспечивающие бесперебойную их работу. Следует также предусматривать утепление бетонопроводов и виброхоботов.

     Укладка бетонной смеси. Бетонное или каменное основание, а также замерзшие бетонные и каменные конструкции перед укладкой подогретой бетонной смеси тщательно очищают от снега, наледи, грязи и цементной пленки, прогревают до положительной температуры на глубину не менее 30 см, чтобы обеспечить сцепление вновь уложенного бетона с ранее возведенной конструкцией или основанием.

     Дежурный лаборант, осуществляя контроль за укладкой бетонной смеси, должен следить за тем, чтобы ее температура к началу выдерживания в опалубке или подогрева не была ниже: температуры, установленной расчетом, – при выдерживании бетона по методу «термоса»; температуры замерзания раствора затворения, увеличенной на 5°С, – при применении бетона с противоморозными добавками; 0°С – в наиболее охлажденных зонах перед началом предварительного электроразогрева бетонной смеси или при форсированном электроразогреве ее в конструкциях и 2°С – при применении других методов тепловой обработки бетона.

     Для предотвращения излишней потери тепла бетонной смесью ее укладывают небольшими участками по длине и ширине, при этом каждый уложенный слой быстро перекрывают последующим, не допуская падения температуры в нем ниже предусмотренной расчетом. После укладки последнего или промежуточного (в случае бетонирования с перерывом) слоя бетон укрывают щитами или матами. Толщина укладываемых слоев бетона для лучшего сохранения ими тепла при укладке должна быть максимально допустимой условиями вибрирования. Бетонную смесь следует укладывать круглосуточно, до окончания бетонирования всего массива или его части – блока.

          Контроль твердения бетона. Прежде чем приступить к производству бетонных работ зимой, необходимо выбрать способ бетонирования. В первую очередь рекомендуется проверить возможность производства бетонных работ способом «термоса».

     Способ «термоса» является наиболее простым в производстве и экономичным. Для его осуществления не требуется специального оборудования, уход за бетоном сводится к наблюдению за исправностью укрытия и контролю за температурой бетона. Однако этот способ применяется только при бетонировании массивных конструкций, так как тонкостенные конструкции с большой охлаждаемой поверхностью утеплять трудно.

     Массивность конструкции характеризуется отношением суммы охлаждаемых (наружных) поверхностей F (м2) к ее объему 3). Это отношение называется модулем поверхности Мп, который определяется по формуле Mп = F/V.

     Способ «термоса» применяют при бетонировании конструкций с Мп < 6, если использовать быстротвердеющие цементы марок 500–600 и глиноземистый цемент, которые не только быстро набирают прочность, но и выделяют большое количество тепла, а при введении химических добавок – ускорителей твердения его можно применять при Мп = 6–10.

     При производстве бетонных работ способом «термоса» в последние годы применяют горячие бетонные смеси, нагретые до 70–80°С электрическим током в специальных бункерах.

     Во время электроподогрева бетонной смеси в бункерах необходимо соблюдать определенный режим подъема температуры смеси. Прежде всего следует бетонную смесь выдержать в течение 20–30 мин при температуре 15–20°С, а затем в течение 10–15 мин нагреть до температуры 70–80°С. Подогретую бетонную смесь незамедлительно укладывают в утепленную опалубку, в которой бетон твердеет и набирает прочность. При этом бетон остывает от температуры не 20–30°С, как обычно при способе «термоса», а от 60–70°С. При производстве бетонных работ способом «термоса» строительная лаборатория тщательно контролирует температуру каждой порции бетонной смеси, доставляемой на стройплощадку, соблюдение температурно-влажностного режима, а также своевременное и тщательное утепление бетонируемых конструкций.

     В процессе твердения бетона лаборанты должны три раза в сутки измерять температуру наружного воздуха или окружающей среды, температуру бетона и результаты измерений заносить в журнал бетонных работ. Температуру бетона следует контролировать систематически, начиная с укладки бетона и кончая остыванием до 2°С. Для измерения температуры твердеющего бетона пользуются техническими термометрами, которые устанавливают в скважины. Скважины устраивают заранее в местах наиболее неблагоприятного температурного режима. Глубина их в крупногабаритных конструкциях составляет 10–15 см, а в плитах – половину толщины плиты. В каждом элементе должно быть не менее трех скважин, но не менее одной на каждые 2 м2 плиты.     Скважины должны быть закрыты пробками, пронумерованы и нанесены на схему. Во время измерения температуры бетона термометры следует изолировать от влияния температуры наружного воздуха и выдерживать их в скважине не менее 3 мин. Зазор между термометром и стенкой скважины закрывают войлоком или паклей.

     При отсчете температуры желательно не вынимать термометр из скважины полностью. Записывают температуру на отдельном для каждой конструкции листе и в температурном журнале.

     В процессе бетонирования конструкции регулярно отбирают контрольные образцы, которые хранят в тех же условиях. Зимой кроме трех основных образцов обычно изготовляют шесть дополнительных, три из которых испытывают в тот день, когда температура бетона в конструкции упадет до 1–2°С, остальные три являются запасными и служат для получения дополнительных контрольных данных.

          Наиболее эффективны противоморозные комплексные добавки: смесь нитрита кальция и мочевины в соотношении 3:1 (НКМ) по массе; смесь нитрата и нитрита кальция и мочевины – 1,5:1,5 (ННКМ); смесь нитрита и хлорида кальция – 1:1 (ННХК); смесь нитрата и нитрита кальция, хлорида кальция и мочевины – 0,7:0,75 или 1,5:1 (ННХКМ). Бетонные смеси с этими добавками признаны наиболее технологичными.

     Бетонную смесь с противоморозными добавками можно транспортировать в неутепленной таре. Предельная продолжительность транспортирования и допустимый срок укладки бетонной смеси зависят от ее подвижности, их устанавливают в строительной лаборатории.

     Бетонную смесь с противоморозными добавками укладывают в конструкции и уплотняют, соблюдая общие правила укладки. Поверхность бетона, не защищенную опалубкой, укрывают во избежание вымораживания влаги. Бетон выдерживают под укрытием до получения распалубочной прочности. В случае когда после укладки бетона температура его стала ниже расчетной, принятой при установлении концентрации водных растворов противоморозных добавок, уложенный бетон утепляют сухими опилками, сухим песком или сочетают выдерживание бетона по способу «термоса» с искусственным обогревом бетона до того момента, пока он не наберет заданной прочности.

     При производстве бетонных работ в зимнее время искусственный обогрев бетона осуществляют электротермообработкой, паропрогревом и обогревом теплым воздухом.

     Электротермообработку бетона выполняют методами электродного прогрева, электрообогрева различными электронагревательными устройствами, индукционным нагревом. В практике зимнего бетонирования наибольшее распространение получил электродный прогрев бетона током напряжением не более 60 В. Прогрев этим способом можно рекомендовать для бетонных конструкций с модулем поверхности 5–20.

     Режим электропрогрева назначает лаборатория с учетом вида применяемого цемента, массивности конструкций, требуемой прочности бетона и возможности накопления ее за время остывания прогретых конструкций. На время электропрогрева железобетонных конструкций специально выделяют лаборантов, электромонтажников и рабочих, в обязанности которых входят контроль за температурой бетона прогреваемых по заданному режиму конструкций и оформление температурных листов, включение и выключение электрического тока, измерение напряжения в сети, укрытие прогретого бетона утепляющими материалами. В табл. 1.11 приведены показатели максимально допустимой температуры бетона при электропрогреве по видам цемента.

Длительность изотермического прогрева зависит от вида цемента, температуры прогрева и заданной критической прочности бетона.

Лекция №14

МОНТАЖ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОСТРУКЦИЙ, КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ МОНТАЖА.

Монтаж строительных конструкций

Под монтажом понимается сборка и установка строительных конструкций из предварительно изготовленных элементов с применением грузоподъемных механизмов (кранов). Если сборка выполняется вручную, то ее обычно называют укладкой, настилкой и т.п.

При выполнении монтажных работ большое значение имеют технологичность конструкций и схема монтажа.

Под монтажной технологичностью следует понимать степень приспособленности данной конструкции, здания, сооружения к монтажу с минимальными затратами труда, средств и времени.

При этом основными принципами монтажной технологичности являются:

-минимальное количество типоразмеров монтируемых элементов, т.е. степень типизации конструкций;

-максимальная строительная готовность поставляемых конструкций - степень точности геометрических размеров и положения закладных деталей;

-удобство строповки, подъема, установки и выверки всех элементов;

-простота и удобство заделки всех стыков и заливки швов;

-близкий к 1 показатель монтажной массы, выражающий отношение среднего веса конструкций к максимальному, т.е. их укрупненность и равновесность.

Степень равновесности сборных элементов Ср определяется по формуле

Ср = mcp/mmax,

где mcp - средняя масса монтажных элементов;

mmax - масса наиболее тяжелого элемента.

В зависимости от организации подачи элементов под монтаж в зоне действия монтажного крана, с транспортных средств (с "колес") и с подачей элементов к месту монтажа от приобъектных складов и площадок укрупнительной сборки.

Комплексный технологический процесс монтажа сборных строительных конструкций - совокупность процессов и операций, в результате выполнения которых получают каркас, часть здания или сооружения, полностью возведенное сооружение.

Совокупность процессов, позволяющая получить готовую смонтированную продукцию, состоит из :транспортных, подготовительных, основных и вспомогательных процессов.

 Схема комплексного технологического процесса монтажа строительных конструкций приведена на рисунке 1.

Транспортные процессы состоят из транспортирования конструкций на центральные и приобъектные склады, погрузки и разгрузки конструкций, сортировки и укладки их на складах, подачи конструкций с укрупнительной сборки или складов на монтаж, транспортирование материалов, полуфабрикатов, деталей и приспособлений в зону монтажа. При складировании конструкций особо контролируют их качество, размеры, маркировку и комплектность. При монтаже зданий с транспортных средств исключаются процессы разгрузки и сортировки, так как конструкции сразу подаются на монтаж.

Подготовительные процессы включают: проверку состояния конструкций, укрупнительную сборку, временное (монтажное) усиление конструкций, подготовку к монтажу и обустройство, подачу конструкций в виде монтажной единицы непосредственно к месту установки. Дополнительно входят процессы по оснастке конструкций приспособлениями для временного их закрепления и безопасного выполнения работ, нанесение установочных рисок на монтируемые элементы, навеска подмостей и лестниц, если это требуется выполнить до подъема конструкций.

Вспомогательные процессы включают подготовку опорных поверхностей фундаментов, выверку конструкций, если ее выполняют после их установки, устройство подмостей, переходных площадок, лестниц и ограждений, выполняемых в период установки конструкций.

Основные или монтажные процессы - установка конструкций в проектное положение или собственно монтаж.

В состав монтажных процессов входят:

-подготовка мест установки сборных конструкций;

-строповка и подъем с необходимым перемещением в пространстве, -ориентировании и установке с временным закреплением;

-расстроповка;

-окончательная выверка и закрепление;

-снятие временных креплений;

-заделка стыков и швов.

В зависимости от организации подачи элементов под монтаж в зоне действия монтажного крана, с транспортных средств  "колес") и с подачей элементов к месту монтажа от приобъектных складов и площадок  укруп-

нительной сборки.

Монтаж  колес" предполагает выполнение на строительной площадке в основном только собственно монтажных процессов. Полностью изготовленные и подготовленные к монтажу конструкции поставляют на строительную площадку с заводов-изготовителей в точно назначенное время и эти конструкции непосредственно с транспортных средств подают к месту их установки в проектное положение. Такая организация строительного процесса должна обеспечивать комплектную и ритмичную доставку только тех конструкций, которые должны быть смонтированы в данный конкретный момент. Этот метод прогрессивен, при нем практически отпадает потребность в приобъектном складе, исключается промежуточная перегрузка сборных элементов, создаются благоприятные условия для производства работ на стесненных строительных площадках. Организация труда на строительной площадке начинает напоминать заводскую технологию сборочного процесса, обеспечивается ритмичность, непрерывность строительного процесса.hello_html_m21055964.png


Классификация методов монтажа зданий и элементов

Монтаж сборных элементов осуществляется различными методами.

В зависимости от степени укрупнения монтируемых элементов различают следующие методы монтажа:

-поэлементный - блочный монтаж, -монтаж укрупненными модулями и в целом виде.

Поэлементный монтаж осуществляется отдельными элементами и не требует сложных подготовительных работ и наиболее распространен в строительстве.

Блочный монтаж – монтаж блоками из нескольких элементов, позволяет максимально механизировать монтажный процесс, полностью использовать грузоподъемность крана, сократить количество работ на высоте, но при этом требуются краны большой грузоподъемности, площадки и оборудование для сборки.

Монтаж укрупненными модулями и монтаж в целом виде – сборка сооружения осуществляется в нижнем положении, подъем и установка в полностью законченном виде, исключаются работы на высоте, но требуется наличие необходимого оборудования.

Монтаж отдельных конструкций осуществляют следующими способами: наращиванием, подращиванием, поворотом, скольжением, вертикальным подъемом, надвижкой, с перемещением в пространстве.

Наращивание – направление монтажа снизу вверх, наиболее массовый, простой и достаточно надежный метод.

Подращивание – направление монтажа сверху вниз, то есть поднимается и закрепляется верхняя конструкция, затем которая, располагается ниже.

Поворот – метод монтажа, при которой монтируемая конструкция или сооружение собирается на земле, ставится на шарнир, поворачивается. Этот способ технически сложно исполнить, применяется при монтаже вертикальных конструкций.

Способ скольжения отличается от способа поворота тем, что в процессе подъема конструкции за верхнюю часть, ее база перемещается в сторону подготовленного основания с помощью опорной тележки.

При применении способа вертикального подъема конструкцию поднимают на высоту, несколько большую, чем проектная, после чего подставляют или собирают постоянные опоры, на которые опускается конструкция.

Надвижка – способ монтажа конструкций, при котором горизонтальное перемещение конструкций осуществляется с помощью горизонтально работающих домкратов, мостовых кранов.

Подъем перемещением в пространстве состоит из подъема, горизонтального перемещения краном и опускания конструкции в проектное положение.

  В зависимости от последовательности установки конструкций различают: дифференцированный (раздельный) и комплексный (смешанный) методы монтажа, комбинированный (раздельно-комплексный) метод монтажа, сочетающий элементы первых двух

Дифференцированный метод предусматривает предварительную установку всех однотипных конструкций в пределах всего здания или определенного монтажного участка, а затем монтаж конструкций другого типа.

 Комплексный метод предусматривает последовательный монтаж разнотипных конструкций в пределах одной или нескольких смежных ячеек здания, образующих жесткую устойчивую систему, открывающую фронт для ведения последующих работ.

Комбинированный метод-сочетание раздельного и комплексного. Преимущество- можно одновременно использовать несколько монтажных механизмов. 






Лекция №15

ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖНОГО ЦИКЛА, МОНТАЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Технология монтажных работ

Общие сведения. Монтажный цикл

Комплекс взаимосвязанных мероприятий по установке монтируемого элемента в проектное положение называется монтажным циклом.

В состав монтажного цикла входят: строповка элемента, подъем элемента и подача его к месту установки, установка в проектное положение, временное закрепление, выверка, расстроповка, возврат грузового крюка в исходное положение. Все эти операции проводят по-разному в зависимости от особенностей конструктивных элементов, которые монтируются.

Строповка

Строповкой называют технологическую операцию по креплению конструкции к крюку крана для подъема. Соответственно, расстраповка – это операция по освобождению конструкции от крюка крана после ее установки и временного закрепления.

Строповку выполняют с помощью строповочных устройств, которые обеспечивают надежное соединение монтируемой конструкции с крюком монтажной машины. Основные виды строповочных устройств: гибкие стропы и траверсы, оборудованные захватами для присоединения к монтируемому элементу. 

На монтаже строительных конструкций применяют стандартные гибкие стропы из стальных канатов следующих видов: универсальные, облегченные, двухветвиевые и четырехветвевые.

Универсальный строп представляет собой кольцо, в котором концы стального каната закреплены заплеткой, т.е. переплетением прядей. При креплении конструкции петлей в обхват («на удав») один ее конец пропускают через другой. Строп натягивается массой элемента, чем и обеспечивается его прочное закрепление. Для предотвращения перенапряжения и перетирания стального стропа на острые углы конструкций устанавливают подкладки.

Одноветвеевой строп представляет собой отрезок каната, концы которого снабжены коушами. Коуш – это приспособление для крепления крюка или карабина. Коуши снабжены запорными устройствами. Двух – и четырехветвевые стропы – это соответствующее сочетание одноветвевых стропов, надетых на подвески. Подвески – это скобы, выполненные разъемными или глухими. Концы разъемных скоб соединяют планкой, закрепляемой гайками. 

В двухветвевых стропах применяют одну подвеску,

в четырехветвевых – три. Это необходимо для обеспечения натяжения всех четырех ветвей стропа. Можно надеть все четыре стропа на одну подвеску, но тогда нельзя гарантировать равномерное натяжение всех четырех ветвей, поэтому в некоторых случаях применение такого приспособления рекомендовать нельзя.

При подъеме в стропах возникают усилия. В одноветвевом стропе усилие будет равно полной массе поднимаемой конструкции. Чтобы правильно подобрать диаметр стального каната для ветвей стропа по разрывному усилию Rпри выбранном расчетном пределе прочности проволок каната на растяжение, полученное усилие в ветви нужно умножить на коэффициент запаса прочности К(R=SK), который при огибании канатом груза массой до 50 т принимают равным 8, а при примыкании каната к грузу без огибания и с огибанием груза более 50т – 6. Применение стропов для подъема длинномерных конструкций приводит к потере полезной высоты подъема и вызывает значительные растягивающие усилия в самом стропе, сжимающие напряжения в поднимаемом элементе и изгиб монтажных петель. По этой причине для строповки элементов длиной от 12 м применяют траверсы, которые обеспечивают положение ветвей близкое к вертикали.

Траверсы – это конструкцииизготовленные из стальных труб или прокатных профилей в виде балок или ферм с подвешенными к ним стропами. Стропы подвешивают или перебрасывают через блоки, укрепленные по концам траверсных балок. Таким образом, траверса обеспечивает равномерное натяжение стропов и равномерную передачу нагрузки на точки захвата. Стропы траверс можно оборудовать различными видами захватных устройств.

Захваты – это элементы строповочных устройств, которые взаимодействуют с монтируемой конструкцией. При наличии у монтируемых конструкций монтажных петель применяют крюковые захваты – чалочные крюки или (реже) карабины. Если у монтируемых конструкций монтажных петель нет, применяют другие захваты, чаще всего опорные. Опорные захваты – это вилочный, клещевой, фрикционный, рамочный, штыревой, петлевой и захват в виде скобы. Эти захваты для крепления конструкций используют консоли, выступы, отверстия, их нижнюю часть и т.п. Например, вилочный захват служит для подъема плоских горизонтальных конструкций (плит перекрытий, профилированного настила, лестничных маршей). Захватом в виде скобы поднимают длинномерные горизонтально устанавливаемые элементы – балки, ригели. 

Клещевой захват служит для подъема двутавровых железобетонных конструкций и профилированных металлоконструкций. Фрикционный захват работает на основе использования сил трения, возникающих между поверхностью конструкции и прижимных частей. Рамочный захват применяют для подъема железобетонных колонн. Штыревой захват применяют для подъема линейных конструкций, в которых есть отверстия. Петлевой захват применяют для строповки панелей перекрытий с отверстиями. Существует, захват, действие которого основано на использовании эффекта вакуума. Он предназначен для подъема плит перекрытий большого размера в плане.

Расстроповка монтируемых конструкций связана со значительными затратами рабочего времени и отрицательно отражается на производительности труда. Целесообразно применять стропы и захваты, снятием которых с конструкции можно управлять на расстоянии – из кабины крана, с земли или подмостей. После расстроповки стропы и захваты с дистанционным управлением остаются подвешенными к крюку крана.


Подъем и подача конструкций

Поднимать конструкцию рекомендуется в том положении, в каком она будет находиться в здании (сооружении). Делать это надо плавно, без рывков, раскачивания и вращения, чтобы предотвратить возникновение в стропах опасных напряжений и обеспечить безопасные условия работ. Конструкции, подвешенные к крюку, во время подъема подвергаются различным воздействиям (ветра, толчкам), в результате которых они могут изменять свое положение в пространстве – раскачиваться, поворачиваться вокруг вертикальной оси подвеса. В некоторых случаях, если не удерживать конструкцию от поворота, она может удариться о стрелку крана, задеть какие-то сооружения на стройплощадке и т.д. Чтобы этого не произошло и чтобы можно было управлять положением монтажной конструкции в пространстве, к ней привязывают оттяжки из пенькового или тонкого стального каната. Пользуясь оттяжками, конструкцию удерживают в нужном положении и при необходимости поворачивают для обхода препятствий. Длинный, монтируемый в горизонтальном положении элемент, должен иметь две оттяжки, закрепленные на его концах. При монтаже вертикальных элементов достаточно одной. Крепят оттяжки к конструкциям обыкновенным узлом. Для ускорения процесса при серийных подъемах оттяжки снабжают крючками, которыми цепляют за строповочные петли или отверстия в конструкциях. Крючок должен иметь запирающееся устройство, исключающее самопроизвольное отцепление оттяжки от монтируемого элемента.

Массивные конструкции поднимают в два приема: сначала открывают от земли на 20-30 см с задержкой на весу для дополнительной проверки надежности строповки и правильности положения, затем поднимают в монтажное положение.

Установка конструкций

Установка конструкций – это операция транспортирования монтируемой конструкции в проектное положение. В процессе установки надо добиться полного контакта соответствующих поверхностей монтируемой конструкции с установленными ранее. Установку производят по принятым ориентирам (рискам, штырям, граням, упорам, болтам и др.) или специальным фиксирующим либо закладным устройствам. В зависимости от степени свободы перемещения конструкции методы установки подразделяют на свободные, ограниченно свободные и ограниченные.

Свободная установка конструкций не предусматривает средств и устройств, ограничивающих свободные перемещение конструкций  в пространстве. Монтажники устанавливаю конструкцию, сопоставляя риски-ориентиры на опоре с рисками-ориентирами на ее поверхности визуально. Свободная установка возможна при монтаже вертикальных длинномерных конструкций с малой плоскостью опирания и высоким расположением центра тяжести.

Ограниченно свободную установку выполняют с использованием специальных конструкций или приспособлений, частично ограничивающих свободу перемещения монтируемых элементов в одном или нескольких направлениях. Этот вид установки можно применять для всех видов конструкций, обладающих статической устойчивостью, низким расположением центра тяжести и необходимой для этого площадью опирания (плиты перекрытий, сборные фундаменты и т.п.), а также для элементов, не обладающих статистической устойчивостью, но перемещение которых ограничено в одной плоскости (наружных и внутренних панелей, перегородок и т.п.).

Ограниченную установку элементов в проектное положение производят наложением ограничений перемещения конструкции во всех направлениях, кроме одного. Метод требует применения специальных приспособлений (самофиксирующих замков соединений и т.п. устройств)         

Выверка конструкций

Выверка признана обеспечить точное соответствие положения монтируемых конструкций проектному. Выверка может быть визуальной или инструментальной. Ее выполняют в процессе установки конструкции, когда она удерживается монтажными кранами или другими механизмами приспособлениями, а также после установки при закреплении. В отдельных случаях выверку можно не производить. Это так называемая безвыверочная установка.

Визуальную выверку делают при достаточной точности опорных поверхностей или торцовых оснований и стыков конструкций с помощью различных измерительных приспособлений – стальных рулеток, линеек, калибров, шаблонов и т.п.

Инструментальная выверка выполняется в трех случаях, когда сложно обеспечить точность установки монтажных элементов и конструкций. Инструментально проверяют только опорные поверхности, торцовые основания или стыки смонтированных конструкций. Инструментальная выверка – наиболее распространенный вид проверки положения смонтированных конструкций в плане, по высоте и вертикали. Выверку производят при установке специальных приспособлений – кондукторов, рамно-шарнирных индикаторов и т.п.; ее производят с применением различных инструментов – теодолитов, нивелиров, лот – приборов, лазерных приборов и устройств и прочь.

Безвыверочная установка практикуется в основном при монтаже сборных металлических конструкций (иногда и железобетонных) с повышенным классом точности геометрических размеров в монтажных стыках, что позволяет при установке колонн с фрезерованными торцами исключать выверку не только их, но и элементов каркаса при условии обеспечения высокой точности монтажа опорных плит (фундаментов).

Предельные отклонения от проектного положения конструкций при монтаже (допуски) устанавливаются в проекте производства работ в зависимости от конструктивных решений, применяемых приспособлений, оснастки, метода установки, порядка постоянного закрепления и других условий в пределах, регламентированных СНиПом.

Временное закрепление конструкций

Эта технологическая операция обеспечивает устойчивость конструкций в проектном положении на период выверки и постоянного закрепления. Без временного закрепления можно обойтись только при установке статически устойчивых конструкций, положение которых не изменяется под действием временных нагрузок и сил. Это преимущественно конструкции с широким основанием и низким расположением центра тяжести, находящееся в положении статического равновесия. Временное закрепление обязательно, когда устанавливают неустойчивые монтажные конструкции (если при этом не предусматривается их постоянное закрепление) в тех случаях, когда необходимо освободить монтажное средство для другой работы, при производстве проверочных работ, длительной подготовке стыков и т.п.

Средства временного крепления конструкций подразделяются на индивидуальные и групповые. Индивидуальные средства крепления – это клинья, клиновые вкладыши, расчалки, подкосы, распорки, кондукторы, фиксаторы. Их применяют для закрепления одиночных статически неустойчивых монтажных элементов и конструкций. Групповые средства крепления предусматривают закрепление нескольких статически неустойчивых монтажных элементов и конструкций. К средствам данной категории относятся групповые кондукторы и специальные приспособления, которые обеспечивают закрепление нескольких конструкций или одной на нескольких опорах. 

Монтажные механизмы

При монтаже сборных конструкций могут быть применены различные виды грузоподъемных механизмов. Однако чаще эксплуатируют башенные и самоходные стреловые краны, благодаря их мобильности, маневренности, большой грузоподъемности. Стреловые краны могут оснащаться оборудованием в виде вставок для увеличения стрелы, а также гуськам, позволяющими увеличить вылет крюка. Это придает им универсальность, т.к позволяет монтировать здания различной высоты, поднимать элементы различной массы при различных вылетах крюка.

Значительно расширена область применения стреловых кранов с телескопическими стрелами и башенно-стреловым оборудованием, что позволяет применять их при монтаже конструкций зданий высотой до 4 этажей, осуществлять установку элементов через ранее смонтированные конструкции и вести монтаж, не заходя в монтируемый пролет.

При монтаже зданий высотой более 4 этажей обычно используют башенные краны.





Лекция №16

ОСОБЕННОСТ МОНТАЖА КОНСТРУКЦИЙ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ

Особенности монтажа в зимних условиях


Наиболее ответственной работой монтажного процесса зимой является заделка стыков, особенно воспринимающих расчетные усилия.
При производстве работ в зимнее время стыки железобетонных конструкций можно классифицировать таким образом: стыки, которые воспринимают расчетные усилия и обеспечивают устойчивость и жесткость здания; то же, не воспринимающие расчетных усилий; то же, но открытые стальные элементы, которые имеют (закладные детали, выпуски арматуры).

Категорию стыка указывает проектная организация.
В зимнее время применяют
безобогревный, с обогревом и комбинированный способы закладки стыков.
Безобогревный способ основан на применении бетона с противоморозными добавками.

Основными недостатками этого способа являются значительная продолжительность нарастания прочности.ю ограниченность его применения в стыках, имеющих открытые металлические детали, в условиях повышенной влажности и агрессивных средах, зонах блуждающих токов и переменных магнитных полей. Не допускается замораживание бетона до приобретения им 50% проектной прочности.

Заделка стыков с тепловой обработкой применяется для стыков первых двух групп. Расчетные стыки прогревают до 70% проектной прочности. Для стыков, загружаемых полной нагрузкой до оттаивания, требуется 100% прочность бетона.

Тепловую обработку бетона выполняют электродным, инфракрасным нагреванием, а также нагреванием с помощью греющих кассет.

До бетонирования стыки должны быть прогреты до положительной температуры.

Комбинированный способ основан на применении прогревания бетонов с добавлением нитрита натрия. Этот способ позволяет отказаться от обогревания стыкуемых элементов.

При монтаже металлических конструкций в зимнее время должны соблюдаться мероприятия по снижению опасности производства работ. При температуре окружающей среды ниже -25 градусов нельзя применять ударные действия.

Гнутье и правку металла следует выполнять с предварительным его подогревом.

При отрицательных температурах сборные железобетонные элементы хранят на складах на высоких подкладках и принимаются меры исключающие обледенение поверхностей. Перед монтажом стыкуемые поверхности элементов очищают от снега и наледи скребками, щётками, горячим воздухом.

Зимние считаются условия, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до +5 0С, а в течении суток имеет место падение температуры ниже 0 0С. При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. В результате этого прекращается реакция гидратации, и бетон не твердеет. Чтобы предотвратить этот негативный фактор, необходимо предпринять ряд мер по предотвращению замерзания воды.

В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха рекомендуется применение следующих способов зимнего бетонирования:

-термос;

-термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения;

-предварительный разогрев бетонной смеси;

-электродный прогрев;

-обогрев в греющей опалубке;

-инфракрасный обогрев;

-индукционный нагрев;

Выбор того или иного метода зависит от вида и массивности конструкции, вида, состава и требуемой прочности бетона, метеорологических условий производства работ, энергетической оснащенности строительной площадки и некоторых других факторов.

Поверхности перед заполнением стыка должны быть обогреты до положительной температуры (не ниже 10єС и не выше 50єС). Класс бетона заделки повышают на одну ступень по сравнению с классом, требуемым по проекту.

В зимних условиях важно обеспечить складирование и хранение сборных элементов, не допускающее их обледенения. С этой целью верх штабелей готовых изделий прикрывают рулонными материалами. Перед подъемом и установкой монтируемые элементы очищают от снега и наледи либо струей теплого воздуха, либо механическими щетками. Особенно тщательно очищают в местах стыков выпуски арматуры и поверхности закладных деталей. Перед подъемом сборных элементов проверяют, не примерз ли поднимаемый элемент к соседнему или грунту. Рабочее место монтажников, подмости и лестницы очищают от снега и наледи и посыпают песком. Большое внимание уделяют подбору состава бетонных смесей и растворов, используемых для заделки стыков. Необходимо принимать меры, исключающие замораживание бетона в стыке до достижения им критической прочности, значения которой зависят от вида конструкций и сроков воздействия на нее проектных нагрузок. С этой целью применяют бетоны и растворы на быстротвердеющих цементах.

При отрицательных температурах бетонную смесь транспортируют в утепленных и обогреваемых транспортных средствах, бункерах, ящиках или контейнерах. Поверхности стыков очищают от снега и льда для лучшего сцепления укладываемой бетонной смеси с поверхностью сборочных элементов. Если при заделке стыков не применяют электропрогрев или другие способы обогрева, то используют бетонные смеси с противоморозными химическими добавками. Заполнение стыков следует вести предварительно подогретой бетонной смесью без перерыва, послойно, под давлением или с тщательным уплотнением. Ускорение твердения бетона в стыках обеспечивают тепловой обработкой бетона с помощью электронагревательных устройств, непосредственным электропрогревом бетона или применением обогреваемой опалубки.

Производство монтажных работ в зимних условиях затруднено. Стоимость производства работ возрастает и в зависимости от температурной зоны увеличение составляет от 1,2 до 6% общей стоимости строительства. Сборные железобетонные конструкции зимой монтируют теми же методами, что и летом. О проведении дополнительных ме­роприятий, обеспечивающих успешное выполнение работ и устойчивость конструкций, возведенных при отрицательных температурах, в проектах, особенно в технологических картах и проектах производства работ (ППР), даются указания и рекомендации. Марки и состав раствора и бетона, которые необходимы при монтаже сборных конструкций, также указывают в проектах.

Зимний период в меньшей степени влияет на технологию монтажа металлических конструкций, чем железобетонных. В основном монтаж металлических конструкций зимой выполняют теми же машинами, приспособлениями и методами, что и в летнее время. Основной специфической особенностью устройства стыков является наложение ограничений на ведение сварочных работ — сварку нельзя производить при температуре ниже - 30°С.

Сборные железобетонные элементы подают на монтаж очищенными от снега, наледи и грязи. Во время транспортирования и на складе их предохраняют от дождя и снега. В большей степени это необходимо деталям и конструкциям из легких бетонов, открытым местам утепляющих слоев панелей, стыкуемым поверхностям элементов сборных конструкций. Это связано с тем, что насыщение легких бетонов или утеплителя водой ухудшает теплотехнические свойства ограждающих конструкций.

При необходимости наледь удаляют не только скребками и щетками, но и прогревают обледеневшие места до полного исчезновения следов наледи. Для прогревания используют газовые и другие горелки, если сборные элементы не имеют вкладышей из сгораемых материалов. Запрещается для удаления наледи применять соль, горячую воду или пар, но использовать горячий воздух из электродувок разрешается.

Необходимо принимать меры, исключающие замораживание бетона в стыке до достижения им заданной прочности.

В зимних условиях необходимо:

-      отогревать стыкуемые поверхности до положительной температуры + 5...8°С;

-      укладывать бетонную смесь в конструкцию подогретой до +30...40°С;

-   выдерживать или прогревать уложенную смесь при положительной температуре, пока бетон наберет не менее 70% проектной прочности.

Рекомендуется пользоваться приспособленным для работы зимой инвентарем, предохраняющим раствор и бетонную смесь от быстрого остывания. Раствор расстилают на постели непосредственно перед установкой элементов, чтобы получить хорошее обжатие раствора в шве. Строго контролируют толщину монтажных швов, так как их увеличение снижает прочность сооружения, создает опасность неравномерных осадок конструкций при оттаивании раствора весной и их деформации.

Для работы при отрицательных температурах монтажники используют нескользящую обувь, они обязательно должны очищать инвентарные подмости, стремянки и площадки от снега и льда. Монтажные работы при гололедице, сильном снегопаде не допускаются. На монтажной площадке все проходы очищают от снега, льда и посыпают песком. Одно из важнейших мероприятий, проводимых с наступлением отрицательных температур, - предохранение основания фундаментов от промерзания. Наличие мерзлого грунта под фундаментными подушками, особенно грунта глинистого и влажного, вызывает его пучение и возможное повреждение конструкций. Основание и смонтированные фундаменты утепляют грунтом, шлаком. В подвалах и технических подпольях зданий закрывают все проемы и отверстия в перекрытиях, цокольных панелях и других местах.

Нарушается плановая последовательность производства работ из-за простоев монтажных, в первую очередь башенных кранов, их останавливают при скорости ветра 10... 12 м/с.

Для качественной заделки стыков и швов в условиях отрицательных температур предусматривают специальные вспомогательные мероприятия.

Технологию замоноличивания стыков определяют в соответствии с указаниями проекта производства работ. Бетонную смесь (раствор) для замоноличивания приготовляют на оттаявших и подогретых заполнителях, на подогретой воде. Температура смеси без добавок в момент выхода из смесителя должна быть такой, чтобы ее температура в момент укладки была не ниже +15°С.



86



Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 18.11.2016
Раздел Другое
Подраздел Конспекты
Просмотров519
Номер материала ДБ-364463
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх