Учебное пособие: Технология строительного производства

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, т. е. 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 вида конструкций, монтажной оснастки, стыков и условий обеспечения устойчивости, выверку можно осуществлять в процессе установки, когда конструкция удерживается монтажным краном, или после установки при временном ее закреплении.

Приведенная структура процесса монтажа строительных конструкций является обобщающей и в каждом конкретном случае может быть уточнена в сторону увеличения или уменьшения подлежащих выполнению отдельных операций и процессов.

Монтаж строительных конструкций (с точки зрения его организации) может быть осуществлен по двум схемам:

- монтаж со склада

- монтаж с транспортных средств.

При осуществлении монтажа со склада все технологические операции, рассмотренные ранее, выполняют непосредственно на строительной площадке.

Монтаж «с 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

20. Каменная кладка в условиях низкой и высокой температур

Отрицательная температура отражается на процессе ведения каменных работ. Каменщик в теплой одежде и рукавицах под воздействием холода ведет кладку менее аккуратно. Изменяются свойства материалов, главным образом раствора, который при замерзании, в отличие от других материалов, увеличивается в объеме до 9%, а до замерзания быстро теряет подвижность и плохо заполняет узкие щели в кладке. В результате раствор не только теряет прочность, но также не обеспечивает должной монолитности кладки и способствует ее повышенной неравномерной деформативности. Рассмотрим физические процессы, протекающие в зимней кладке. При укладке теплого раствора на охлажденный кирпич из-за гравитации (тяготения к земле) и градиента (разности) температур вода при укладке раствора уходит в нижние кирпичи. Раствор обезвоживается, теряет подвижность и не обжимается верхним кирпичом. При дальнейшем охлаждении оставшаяся вода превращается в лед. увеличивается в объеме, разрыхляя шов и препятствуя его сцеплению с кирпичами. После оттаивания твердение раствора возобновляется, но из-за отсутствия должного количества воды процессы гидролиза и гидратации цемента протекают вяло, не обжатый при укладке раствор дает большую и неравномерную усадку. В результате зимняя кладка отличается от летней большей деформативностью и меньшей прочностью. При этом тем больше, чем раньше она была заморожена. С учетом этого разработан ряд методов выполнения каменных работ в зимнее время. Метод замораживания заключается в том, что кладка ведется так же, как летом, но на подогретом растворе. В этом случае при отрицательных температурах можно возводить не более четырех этажей (15 м); запрещено выполнять кладку из рваного бута. Раствор при укладке в среднем должен быть подогрет до абсолютной температурь наружного воздуха. Кирпич и камень должны. Укладываться по однорядной системе перевязки, с полным заполнением швов. Раствор при кладке расстилается не более, чем на 2 кирпича при выполнении версты; не более, чем на 6…8 кирпичей при кладке забутки. На период оттаивания должен осуществляться контроль за деформацией кладки и, при необходимости, осуществляться мероприятия по ее разгрузке и временному усилению. Практика строительства показала, что если раствор в кладке до замерзания приобретает 20% своей проектной прочности (критическая прочность), то этого достаточно для дальнейшей безопасной эксплуатации каменной конструкции. На этом явлении основан ряд методов каменных работ с применением любой системы перевязки кладки. Кладка на растворах с противоморозными добавками может применяться при температуре окружающей среды до —35 °С. Это основано на свойстве растворов ряда солей замерзать при отрицательной температуре, что обеспечивает условия твердения строительных растворов в определенных пределах при отрицательных температурах. При температуре до —15 °С в строительстве применяют нитрит натрия (NaN02), при более низкой температуре — смесь из нитритов, нитратов и хлоридов, а также поташ (К2С03). Однако, за исключением нитрита натрия, перечисленные соли обладают рядом свойств (быстрое схватывание раствора, коррозия арматуры, высолы и гигроскопичность стен и т.д.), которые затрудняют их широкое использование, особенно при строительстве жилых зданий Прогрев кладки нагревательными устройствами (ТЭНамП-калориферами и пр.) можно осуществлять только изнутри закрытого помещения. При этом желательно, чтобы в это время кладка снаружи нагревалась солнечными лучами, поскольку в противном случае она может потерять равновесие в результате одностороннего отогревания. Рекомендовавшиеся ранее паропрогревание и электропрогревание кладки, а также применение быстротвердеющих растворов широкого распространения не получили. Применяющаяся в некоторых странах (Канада, ФРГ) кладка в тепляках под пленочным покрытием создает условия работ, аналогичные летним. В нашей стране этот метод пока распространения не получил. Для кладки в условиях жаркого климата характерны раннее начало работы, перерыв с 12 до 17 ч, затем продолжение работы. При перерывах в работе кладку укрывают подсобными солнцезащитными покрытиями. Применяется сложный раствор литой консистенции состава 1:1:6…1:1:8 (цемент: известь или глина: песок). Кирпич перед укладкой погружают в воду и удерживают до полного водонасыщения; перед укладкой раствора производится смачивание ранее выложенного ряда. Затеняются места хранения материалов и рабочие места; емкости для воды, бункеры с вяжущим компонентом и заполнителем окрашивают белой краской.

21. Возведение каменных конструкций в зимних условиях

Влияние отрицательных температур на прочность кладки.

В зимних условиях для каменной кладки применяют раствор на цементном вяжущем. Однако при понижении температуры ниже 0°С нарушается влагообмен из раствора в камни и необходимого уплотнения швов не происходит, что существенно влияет на прочность кладки. Свободная вода в растворе превращается в лед, и, расширяясь при замерзании, частично нарушает структуру цементного теста. При замерзании прочность раствора увеличивается, но с наступлением оттепели он из твердого состояния переходит в пластичное, и прочность кладки резко снижается, достигая критической величины. Прочность раствора в кладке может оказаться близкой к нулю. При положительной температуре после оттаивания кладки цементное тесто продолжает твердеть, однако нарушенная структура восстанавливается не полностью и конечная прочность раствора несколько нижелетней (рис. VIII.а). Чем раньше раствор замерзает, тем больше потери прочности.

Способы выполнения кладки в зимних условиях. Для обеспечения проектной прочности конструкции из кирпича и камней правильной формы в зимних условиях возводят одним из следующих способов: замораживанием раствора, на растворах с противоморозными химическими добавками и прогревом кладки.

Кладка способом замораживания. Согласно СНиП 3.03.01 — 87 допускается замораживание раствора в швах кладки при ограничении высоты возведения конструкции до 15 м (четыре этажа) с последующим оттаиванием и твердением при потеплении или искусственном отогреве кладки нижних этажей. Не допускается применять этот способ при кладке конструкций внецентренно сжатых со значительным эксцентриситетом; конструкций, подвергающихся вибрации и динамическим нагрузкам во время оттаивания; при выполнении бутовой кладки из камней неправильной формы, а также в районах с повышенной сейсмичностью.

Кладку способом замораживания выполняют на растворах марки не ниже М10, с запасом тепла, достаточным на время его укладки и обжатия камнями кладки до требуемой толщины шва, а также для частичного влагообмена между раствором и кладкой, чтобы достичь определенной прочности его до замерзания. Если раствор холодный, он быстро замерзает, его нельзя расстелить тонким слоем, швы получаются толстыми и неодинаковой толщины, что приводит к большой и неравномерной осадке кладки при оттаивании и может быть причиной аварии. Поэтому нормами регламентируется температура раствора в момент укладки не ниже 5, 10 и 15°С, при температуре наружного воздуха соответственно до минус 10, 20 и ниже минус 20°С. Для снижения теплопотерь при доставке раствора растворовозы и автосамосвалы утепляют, а раствор подогревают в пути отработанными газами автомобиля. Также утепляют раздаточные бункеры и растворные ящики на объекте. При необходимости в них подогревают раствор с помощью трубчатых электронагревателей. Кирпич и камни при укладке должны быть очищены от снега и льда. Снижение конечной прочности кладки, выполняемой способом замораживания, следует компенсировать повышением марки раствора: на одну ступень при среднесуточной температуре наружного воздуха До минус 20 °С, на две ступени — при температуре ниже минус.

Для обеспечения устойчивости каменных конструкций в процессе оттаивания предусматривают конструктивные мероприятия: укладывают в процессе кладки в углах и пересечениях стен стальные связи (рис. VIII. 11,6), заанкеривают элементы перекрытий после возведения каждого этажа; над оконными и дверными коробками оставляют зазоры на осадку при кирпичной кладке не менее 5 мм и при мелкоблочной кладке — 3 мм. За кладкой в период оттаивания устанавливают постоянное наблюдение и, когда потребуется, ставят временное крепление в виде стоек в проемах, обжимных обойм стен, подкосов, оттяжек и др.

Кладка на растворе с противоморозными добавками. Химические добавки вводят при приготовлении раствора. Они снижают температуру его замерзания и обеспечивают тем самым обжатие и частичное твердение при отрицательных температурах. В качестве противоморозных добавок применяют хлористый кальций (СаСО), хлористый натрий (МаС1), нитрит натрия (МаМО2), поташ (К2С03), нитрит кальция с мочевиной (НКМ). Первые две добавки повышают гигроскопичность кладки и вызывают появление высолов, в связи с чем их рекомендуют использовать в растворах только для подземной части зданий в количестве 1,5...7,5% от массы цемента в растворе при температуре воздуха от 0 до минус 15°С. С добавкой нитрита натрия, поташа или НКМ применяют растворы для возведения наземных каменных конструкций. Растворы с добавкой нитрита натрия 2...10% от массы цемента могут твердеть на морозе от О до минус 15°С, а при добавке поташа 5...15% —от минус 5 до минус 30 °С. Однако при большой концентрации этих добавок раствор быстро схватывается, загустевает и теряет подвижность, что затрудняет его расстилание. Для замедления схватывания при приготовлении растворов вводят сульфитно-дрожжевую бражку (1...2,5% от массы цемента) или другие замедлители. Марка раствора с противоморозными добавками должна быть не ниже М50.

Кладка с прогревом. Прогрев кладки применяют в том случае, когда нельзя осуществить способ замораживания, а применение противоморозных добавок не обеспечивает заданной проектом прочности конструкций, воспринимающих большие нагрузки (столбы, простенки и др.). Для прогрева кладки применяют электроэнергию (электропрогрев), пар (паропрогрев), подогретый воздух (воздухообогрев). При прогреве в кладке поддерживается положительная температура до приобретения раствором заданной прочности. Кладку выполняют на растворе марки не ниже М10.

Электропрогрев кладки осуществляют, закладывая в горизонтальные швы пластинчатые или стержневые электроды, которые отпайками подключают к питающим электропроводам переменного тока напряжением 220...380 В. В кирпичных столбах в качестве электродов используют уложенные при кладке арматурные сетки «зигзаг» (рис. VIII. 11,в).

Паропрогрев проводят в паровой рубашке — опалубке, укрывающей поверхность каменной конструкции, куда подают пар от разводящей сети.

Воздухообогрев осуществляют подогретым воздухом от калорифера также с применением ограждающей рубашки в виде плоского или секционного тепляка, охватывающего часть каменной конструкции. Объемные тепляки применяют при возведении фундаментов в траншеях или котлованах, поддерживая там температуру калориферами не ниже 10°С на уровне 0,5 м от подошвы кладки.

22. Устройство набивных свай

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

В зависимости от способов создания в грунте полости и методов укладки в уплотнения материала забивки сван подразделяют на буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные и частотрамбоваяные.

Устройство буронабивных бетонных и железобетонных свай. Характерной особенностью технологии устройства буронабивных свай являются предварительное бурение скважин до заданной отметки и последующее формирование ствола сваи.

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

Сухой способ (рис. УIII. 16) применим в устойчивых грунтах, которые могут держать стенки скважины (просадочные и глинистые твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции) - Технология устройства таких свай состоит в следующем. Методами вращательного бурения (шнековая колонна или ковшовый бур) в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину. После достижения забоем скважины проектной отметки в необходимых случаях нижнюю часть скважины расширяют с помощью специальных расширителей, закрепленных на буровой штанге я входящих в комплект бурового станка. Принцип работы расширителя следующий: давление, передаваемое через штангу, раскрывает шарнирную систему ножей расширителя; при вращении штанги ножи срезают грунт, попадающий в бадью, расположенную под расширителем. За 4—5 операций срезывания и извлечения грунта образуется уширенная полость диаметром до 1,6 м. После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). Применяемые в строительстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций я имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединять трубы. В приемную воронку бетонную смесь подают непосредственно из автобетоносмесителя или с помощью специального загрузочного бункера. По мере укладки бетонной смеси бетоволитную трубу извлекают из скважины. Уплотняют бетонную смесь в скважине с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе и в зимнее время защищают утеплителем. Чаще всего этой технологии изготовляют буронабывные сван диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м.

Глинистый раствор для удержания стенок скважин от обрушения применяют при устройстве буронабивных свай (рис. УIII. 17) в неустойчивых обводненных грунтах. В этом случае скважины бурят вращательным способом. Однако при проходке по скальным включениям и прослойкам используют сменные рабочие органы ударного типа (грейферы, долота). Глинистый раствор поступает в скважину по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления, оказываемого ЭТИМ раствором, плотность которого 1,2...1,3г/сма, устраивают сван без обсадных труб. Глинистый раствор готовят па месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и ПО мере бурения его нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции. Затем в скважину устанавливают арматурпый каркас. Бетонную смесь подают с помощью вибробункера с бетонолитной трубой, которую опускают в скважину. Вибрируемая бетонная смесь, поступая в скважину, вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью бетоновод извлекают.

Рассмотренный метод крепления стенок скважин является наиболее простым. Однако он недостаточно надежен и весьма трудоемок при производстве работ зимой.

Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадными трубами (рис. УIII. 18) возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадные трубы можно оставлять в грунте или извлекать из скважин в процессе изготовления свай (инвентарные трубы). Секции обсадных труб, как правило, соединяют стыками специальной конструкции или с помощью сварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредством забивки трубы в грунт или вибропогружением. Бурят скважины вращательным или ударным способом специальными установками.

При ударном бурении осадная труба погружается в грунт по мере разработки скважины. При этом отдельные секции обсадных труб наращивают по мере необходимости.

Затем бурят следующий участок скважины, после чего наращивают и погружают в скважину очередную секцию обсадной трубы. Эти операции повторяют до окончания бурения скважины на проектную отметку.

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

Для устройства уширения в основаниях свай, как правило, применяют взрывной способ. для этого (рис. УIII. 19) в пробуренной скважине устанавливают обсадную трубу так, чтобы ее нижний конец не доходил до дна скважины на 1,2...1,5 м, т. е был за пределами действия камуфлетного взрыва. В обсадную трубу опускают на дно скважины заряд взрывчатки расчетной массы и выводят проводники от детонатора к подрывной машине. Трубу заполняют бетонной смесью и производят взрыв. Энергия взрыва уплотняет грунт и создает сферическую полость, которая немедленно заполняется бетонной смесью из обсадной трубы.

Окончательно заполняют скважину описанным выше способом.

В СССР буронабивные сван изготовляют диаметром 880...1200мм, длиной до 35 м. для устройства буронабивнмх свай используют литую бетонную смесь с осадкой конуса 1б...20 см.

Пневмонабивные сваи применяют при устройстве свайных фундаментов в грунтах с большим притоком воды, затрудняющим сооружение буронабивных свай. В этом случае бетонную смесь укладывают в полость обсадной трубы при постоянном повышенном давлении воздуха (0,25...0,3 МПа), который подается от компрессора через ресивер. Бетонную смесь подают небольшими порциями через специальное устройство — шлюзовую камеру, действующую по принципу пневмонагнетательных установок, применяемых для транспортирования бетонной смеси. Шлюзовые камеры состоят из двух отрезков труб, соединенных фланцами, которые имеют верхние и нижние отверстия, закрываемые клапанами. При подаче смеси через воронку в верхнюю камеру закрыт ее нижний клапан; после подачи порции верхний клапан верхней камеры закрывается, а нижний открывается и т. д. В целях экономии сжатого воздуха применяют герметизированные бетоносмесителя.

Армируют пневмонабивные сваи путем погружения стержней арматуры в свежий бетон.

Вибротрамбованные сваи (рис. УIII. 20) используют в сухих связных грунтах, в которых можно укладывать бетонную смесь в открытую скважину глубиной 4...6 м.

Такие сваи устраивают следующим образом. В грунт с помощью вибропогружателя, подвешенного к экскаватору погружают стальную обсадную трубу, имеющую на конце съемный железобетонный башмак.

После погружения трубы вибропогружатель снимают и внутреннюю полость трубы заполняют на 0,8... 1 м бетонкой смесью. С помощью трамбующей штанги, подведенной к вибропогружателю, смесь трамбуют, в результате чего она вместе с башмаком вдавливается в грунт, образуя при этом уширенную пяту. Заполнив бетонной смесью обсадную трубу, ее извлекают из грунта с помощью

— экскаватора при работающем вибропогружателе. После извлечения трубы устанавливают арматурный каркас для связи головы сваи с железобетонным ростверком.

Частотрамбованные сваи устраивают путем забивки обсадных труб, опирающихся на металлический (обычно чугунный) наконечник. Затем в полости, образованной обсадной трубой, устраивают армированную (или неармированную) сваю, уплотняя бетонную смесь с помощью ударов паровоздушного молота двойного действия, передающихся через трубу.

Частотрамбованные сваи (рис. У11121) устраивают с помощью специально оборудованного копра в такой последовательности. На копер лебедкой поднимают паровоздушный молот двойного действия и обсадную трубу, которая в верхней части имеет оголовок. На нижний конец обсадной трубы насаживают металлический башмак со смоляным канатом, чтобы исключить проникание в трубу воды. Под действием ударов молота обсадная труба погружается до проектной отметки. Погружаясь, труба раздвигает частицы грунта и уплотняет его. Затем молот поднимают и в полость трубы опускают арматурный каркас (если сваи армируются). Из вибробадьи с помощью каната через воронку подают в полость обсадной трубы бетонную смесь с осадкой конуса 8...10 см.

Параллельно с укладкой смеси извлекают (вытягивают) обсадную трубу из грунта, причем металлический башмак остается у основания сваи. В это время молот двойного действия соединенный с обсадной трубой, уплотняет бетонную смесь. При этом сила его погружающего удара в 2 раза меньше выдергивающих усилий, передаваемых на обсадную трубу. При ударах молота, направленных вверх, труба должна извлекаться на 4...5 см из грунта, а при ударах, направленных вниз,— погружаться на 2...3 см. Удары, направленные вниз, наряду с вибрационным воздействием трубы значительно уплотняют бетонную смесь, впрессовывая ее в стенки скважины, что в свою очередь дополнительно уплотняет грунт.

Песчаные (грунтовые) набивные и грунтобетонные сваи применяют для уплотнения слабых грунтов. В этих случаях используют самоходные стреловые краны со специальными приспособлениями в виде стальной обсадной трубы с киническим четырехлопастным раскрывающимся наконечником. Трубу заполняют песком (грунтом) и с Помощью вибропогружателя погружают на проектную глубину (рис. У1!1.22). Когда труба движется вверх, кольцо, открывающее лепестки наконечника, спадает и остается в грунте, а песок (сухой грунт) заполняет скважину. Песок уплотняют за счет вибрации от погружателя или трамбовками с помощью легкого копра. Таким способом выполняют набивку скважин на глубину до 7м.

В последние годы стали устраивать грунтобетонные сваи, для чего применяют бурильно-крановые машины с пустотелой буровой штангой, имеющей на конце смесительный бур с режущими и перемешивающими лопастями. Через штанги нагнетают растворонасосом водоцементную суспензию, изготовляемую в растворосмесителе. Смесительный бур при обратном вращении и извлечении послойно уплотняет грунт, насыщенный водоцементной эмульсией в результате образуется грунтобетонная свая, изготовленная на месте без выемки грунта.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8