logo search
Лекции / Основы строительного дела (Конспекты лекций)

7.1. Опалубочные работы

Опалубочная система – понятие, включающее опалубку и элементы, обеспечивающие ее жесткость и устойчивость – крепеж, леса, поддерживающие конструкции.Опалубка – это форма, в которую укладывается бетонная смесь при возведении бетонных и железобетонных конструкций непосредственно на месте их расположения в возводимом здании или сооружении. Конструкция опалубки должна гарантировать необходимую точность запроектированных размеров бетонируемых конструкций. Внутренние поверхности опалубки, контактирующие с бетоном, должны обеспечить требуемое качество лицевых бетонируемой конструкции.

Для этого опалубка должна:

Прочность и жесткость опалубки обеспечивается расчетом при ее проектировании. Качество поверхности, а также снижение адгезии к забетонированной конструкции достигается применением смазок. Смазки бывают от самых простых (отработанное моторное масло) до экзотических, одноразовых и многоразовых, в зависимости от материала опалубки и возможностей строительной организации.

В качестве материала для устройства опалубки используют древесину, сталь алюминиевые сплавы, влагостойкую фанеру и древесные плиты, железобетон, армоцемент, стеклопластик, полипропилен с наполнителем повышенной прочности, прорезиненные ткани.

Комбинирование материалов при устройстве опалубки позволяют эффективно использовать специфические свойства каждого из них. Поддерживающие элементы опалубки обычно выполняют из стали и алюминиевых сплавов, что позволяет достичь их высокой оборачиваемости. При использовании фанеры и пластика оборачиваемость опалубки достигает 50 раз и более, при этом существенно возрастает качество покрытия за счет низкой адгезии материала к бетону. В стальной опалубке используют листы толщиной 2-6 мм, что делает такую опалубку достаточно тяжелой. Опалубку из деревянных материалов защищают синтетическими покрытиями. Пленки на поверхности опалубки наносят методом горячего прессования с использованием для пропитки древесины бакелитовых жидких смол, эпоксидно-фенольных лаков, используют стеклоткань, пропитанную фенолформальдегидом. В настоящее время наиболее широкое распространение получила влагостойкая фанера толщиной 18-22 мм, выпускаемая в г. Чудове. Для покровного слоя используют стеклопластики, слоистые пластики, винипласты.

Находят применение пластмассовые опалубки, особенно армированные стекловолокном. Они обладают высокой прочностью при статической нагрузке, химически совместимы с бетоном. Опалубки из полимерных материалов отличаются небольшой массой, стабильностью формы и устойчивостью против коррозии. Возможные повреждения легко устраняются нанесением нового покрытия. Недостаток пластмассовых опалубок – их несущая способность резко снижается при термообработке с повышением температуры до 60 град. С.

Появились комбинированные опалубки, когда на металлическую палубу наносится листовой полипропилен. Использование композитов с токопроводящим наполнителем позволяет получать греющие покрытия с регулируемыми режимами теплового воздействия на бетон.

По признаку повторяемости использования различают опалубку инвентарную, т.е. многократно используемую, и стационарную, используемую только для одного сооружения.

В конструктивном отношении опалубка может быть: разборно-переставная мелкощитовая и крупнощитовая, объемно-переставная (блочная), скользящая; катучая; несъемная и индивидуальная.

Разборно-переставную опалубку используют при бетонировании фундаментов, перекрытий, колонн, балок, реже стен и других конструкций. Это, пожалуй, наиболее универсальный тип опалубки. Чаще всего в качестве материалов для такой опалубки применяются пиломатериалы, металлопрокат и их сочетания. Элементы, из которых собирается сборно-переставная опалубка, - щиты, короба, кружала, стойки, а также отдельные бруски и стойки. Элементы деревянной опалубки собираются из досок и брусков и сшиваются гвоздями. Доски берут воздушно-сухие, толщиной не менее 25 мм с обрезанными кромками. Для получения ровной и гладкой поверхности бетона опалубку со стороны, прилегающую к бетону, строгают. Эта же поверхность перед бетонированием смазывается олифой, известью или окрашивается красками (лаками).

Представление о конструкции такой опалубки дают примеры, представленные на рис. 7.1 и 7.2.

Рис. 7.1. Опалубка для фундаментов

б)

б)

Рис.7.2. Опалубка балок и плит перекрытия (а) и колонн (б)

Деревянная разборно-переставная опалубка не отличается длительным сроком службы. Отдельные ее элементы редко выдерживают более 10-15 оборотов. Поэтому естественно стремление создать конструкции более долговечные, например, с использованием металлопроката, т.е. деревометаллической и металлической опалубки. В настоящее время на строительных площадках страны находят применение множество опалубочных систем различных иностранных фирм («Дока», «Мева», «Далли», «Тиссен», «НОЕ», «Утинор» и др.). Особенностями таких систем являются следующие конструктивные отличия. В качестве несущих элементов используется металлический каркас (стальной или алюминиевый), а в качестве материала палубы – водостойкая фанера или стальные оцинкованные листы с порошковым покрытием. Тщательная обработка поверхности материала палубы дает возможность эксплуатировать ее до 200 оборотов, легко и быстро очищать от остатков бетонной смеси, обеспечивая высокое качество поверхности бетонируемых конструкций. Простота крепления щитов к каркасу позволяет быстро заменить изношенную палубу. Кроме того, для соединения элементов опалубки между собой применяются быстродействующие и универсальные зажимные приспособления (Рис. 7.3).

Увеличение срока службы до 100 и более оборотов влечет за собой стремление к созданию опалубочных систем, которые можно использовать для различных видов конструкций. Так, возникает унифицированная разборно-переставная опалубка, отличающаяся от обычной большей взаимозаменяемостью элементов, повышенной жесткостью и наличием инвентарных приспособлений, облегчающих собираемость опалубки. Например, мелкощитовая опалубка «Фрамэко» фирмы «Дока», разработанная для бетонирования колонн, позволяет опалубить колонны с поперечным сечением до 75х75 см с шагом 5 см., или разборно-переставные опалубки для бетонирования перекрытий любых размеров.

Рис. 7.3. Опалубка перекрытия в сборе:

/ — стойки телескопические; 2 — тренога; 3 — балка продольная; 4 — балка поперечная; 5 — листы ламинированной фанеры; 6 — ограждение

Наличие на стройплощадке грузоподъемных механизмов и больших объемов работ приводит к естественному укрупнению элементов и превращению разборно-переставной опалубки в просто переставную, т.е. опалубки, переставляемой целиком. Среди такой опалубки можно выделить блочно-переставную для фундаментов, колонн, объемно-переставную П-образную для бетонирования одновременно стен и перекрытий, подъемно-переставную для бетонирования высотных сооружений, в том числе конусных или другого изменяющегося по высоте сечения.

Одна из разновидностей переставной опалубки опалубка пневматическая. Ее успешно используют для возведения коллекторов, покрытий купольных сооружений и сводчатых тонкостенных конструкций.

Этот вид опалубки выполняют в виде гибкой оболочки из высокопрочной прорезиненной ткани или прочной полимерной пленки, пленки из резинолатексных материалов. Армирование используют либо дисперсное рубленым стекловолокном, либо тонкими арматурными сетками. Бетон наносят набрызгом или послойно. Рабочие располагаются на автогидроподъемнике, толщина слоя контролируется с помощью заранее установленных маяков проектной толщины.

Для бетонирования линейно протяженных сооружений, имеющих постоянное поперечное сечение, таких как подпорные стенки, тоннели и коллекторы подземных сооружений и коммуникаций, возводимых открытым способом, используется катучая опалубка с механическим устройством для складывания опалубки внутри забетонированной конструкции и установленная на рельсовой тележке внутри бетонируемой конструкции. (Рис. 7.4).

Рис. 7.4. Катучая опалубка для бетонирования прямоугольного

туннеля (разрез):

1 – боковые щиты; 2 – центральная стойка с домкратом; 3 – продолговатое отверстие;

4 – горизонтальные щиты; 5 – тележка; 6 – уголок, соединяющий рамы; 7 – катки; 8 – рама наружной опалубки; 9 – накладка; 10- направляющая доска

Скользящая опалубка подвижна, ее поднимают вверх без перерыва в бетонировании и применяют при возведении высотных железобетонных сооружений с монолитными вертикальными стенами постоянного, а в последнее время и переменного сечения.

Применение такой опалубки особенно эффективно при возведении сооружений, в стенах которых отсутствуют или присутствуют в незначительных количествах проемы (силосы, дымовые трубы, градирни, ядра жесткости высотных зданий, резервуары, радио- и телевизионные башни). Опалубка состоит из двух одинаковой высоты внутренних и наружных щитов неизменяемой конструкции.

Перемещается опалубка с помощью домкратов с полыми винтами, опирающимися на домкратные стержни с помощью специальных букс. Домкратные стержни могут быть оставлены в бетоне в качестве дополнительной арматуры, могут извлекаться из специально для этого предназначенных труб, могут располагаться в стороне от опалубки. Расстояние между домкратными стержнями 1.2-2.0 м. Бетонирование может осуществляться непрерывно по мере перемещения опалубки вверх со скоростью 1-4 см в минуту, или послойно с цикличным подъемом щитов опалубки на 70-80 см.

Рациональным направлением в строительстве является разумное сочетание монолитного железобетона и сборных конструкций. Часто эффективными оказывается комбинированное применение сборных и монолитных ограждающих конструкция стен, цоколей, фундаментов и других конструктивных элементов.

Несъемная опалубка после укладки монолитного бетона и завершения последующих процессов остается в теле забетонированной конструкции и работает с ней как одно целое. Опалубка не только образует форму сооружения, его архитектурное оформление, но и защищает поверхность от атмосферных воздействий, повышает прочностные характеристики конструкции, улучшает режим твердения бетона. Выпуски арматуры и неровная, шероховатая внутренняя поверхность опалубки способствуют лучшему контакту с укладываемым монолитным бетоном. Применение несъемной опалубки способствует существенному повышению производительности труда.

В зависимости от функционального назначения опалубку используют как формообразующую конструкцию, опалубку-облицовку, и опалубку-изоляцию, часто совмещая все или часть этих функций. В любом случае эти элементы являются наружной поверхностью возводимой конструкции, поэтому могут иметь как различную фактуру, так и отделку различными плитками и другими материалами, наносимыми в заводских условиях.

Учитывая заводское или полигонное изготовление опалубки, ее размеры, форма, конфигурация могут быть различны в зависимости от требований проекта.

В качестве материала несъемной опалубки можно применять стальной профилированный настил, различный листовой материал, керамические и стеклянные боки и даже металлические сетки. Опалубку можно выполнить также из плоских, ребристых и корытообразных профильных плит, изготовляемых из железобетона, бетона, армоцемента, стеклоцемента, фиброцемента.