Сварка и замоноличивание стыков между сборными элементами сооружений, их гидравлическое испытание

Эксплуатационная надежность и строительная прочность смонтированных конструкций сооружений в значительной мере зависят от качества сварки и замоноличивания стыков между элементами.

Сварка арматурных выпусков и закладных деталей. Наиболее распространенными видами сварочных соединений арматуры при монтаже железобетонных конструкций являются стыковые (соединение стержней), крестовые (стержня со стержнем или с пластиной) и нахлесточные (пластина с пластиной). В условиях монтажа их чаще выполняют дуговой или термитной сваркой с принудительным или свободным формованием шва и применением электродной проволоки или штучных электродов. Выполняе­мые при монтаже емкостных сооружений сварные швы всех видов должны обеспечивать равнопрочное соединение стыкуемых элементов. Арматуру с закладными деталями панелей чаще всего соединяют ручной дуговой свар­кой внахлестку двусторонним швом. Соединение стержней между собой выполняют также ручной дуговой сваркой, внахлестку, но односторонним швом. При сварке стержней разного диаметра длину, ширину и высоту швов принимают по меньшему из диаметров.

Защиту закладных деталей и арматурных выпусков от коррозии в процессе монтажа конструкций чаще всего выполняют методом газопла­менного напыления не позднее чем через три дня после окончания свароч­ных работ /см. тему 11/. При более длительном перерыве на сварных соединениях появ­ляются оксидные пленки, налеты ржавчины, удалять которые очень трудно. При газопламенном нанесении защитных покрытий используют порошки цинка или его пылевые отходы, а для нанесения комбинированных покры­тий (лакокрасочных по металлическому подслою) - порошки полиэтилена и др. Перед нанесением покрытий поверхности зачищают до металлического блеска стальными щетками и удаляют сварочный шлак.

Технология замоноличивания стыков. В емкостных сооружениях ввиду повышенных требований в отношении прочности и водонепроницае­мости надежное скрепление сборных элементов и качественная заделка (за­моноличивание) их стыков имеют первостепенное значение. Для заделки стыков применяют бетонные смеси и растворы, приготовленные на быстротвердеющих цементах или портландцементах марки не ниже 400. Рас­творные и бетонные смеси, подаваемые в стыки растворонасосами или пневмонагнетателями на расстояние более 40 м, должны удовлетворять специальным требованиям, обеспечивающим их транспортирование по трубам без образования пробок, должны иметь устойчивую структуру и не рассла­иваться.

Замоноличивание стыков бетоном или раствором производят мон­тажники, ведущие установку конструкций, после выверки элементов, при­емки сварных соединений и антикоррозийной защиты металлических дета­лей. Непосредственно перед замоноличиванием проверяют правильность и надежность установки опалубки, подмостей и других устройств и очищают стыкуемые поверхности. Подачу бетона или раствора производят механизи­рованным способом путем их нагнетания бетоно- или растворонасосами. Иногда эти работы можно выполнять с использованием хоботов для подачи смеси и вибраторов для ее уплотнения. При механизированном способе стыки замоноличивают цементно-песчаным раствором марки 300 с подачей раствора под давлением в нижнюю зону стыка (рис. 7.22). Герметичность стыка при этом обеспечивают применением специальной инвентарной щи­товой опалубки с уплотнением ее резиной толщиной 30 мм (рис. 7.22, а, б). Перед установкой опалубки торцы панелей у стыков очищают от наплывов бетона. Опалубку в стыках крепят к панелям инвентарными болтами на рас­стоянии 0,9 - 1,2 м, причем один из болтов должен быть установлен ниже инъекционного отверстия. Каждый стык раствором заполняют в один при­ем, т.е. без перерыва в работе нагнетательной установки (рис. 7.22, в), до появления над верхней кромкой панелей раствора нормальной консистен­ции. После извлечения сопла в инъекционное отверстие вставляют пробку.

Стяжные болты через 1 - 1,5 ч. после заполнения стыка поворачивают, что­бы нарушить их сцепление с раствором, а через 3 ч. извлекают и снимают опалубку. Отверстия от болтов зачеканивают жестким раствором на расши­ряющемся цементе или портландцементе. В жаркое время года поверхность стыков и прилегающие участки стен панелей увлажняют в течение 3 сут.

Рис. 7.22 – Схемы замоноличивания стыков между стеновыми панелями и применяемые для этого устройства

1 - паз монолитного днища, 2 - инвентарные опалубочные щиты, 3 - стяжные болты, 4 - отверстия для сопла, 5 - отверстия через 900... 1200 мм для стяжных болтов, 6 - доски, 7 - резина пористая, 8 - подкос, 9 - ручка, 10 - уголок 50х50х5 мм (спаренные), 11 - стеновые панели, 12 - сопло, 13 - шланг, 14 - растворонасос, 15 - приемный бункер, 16 - смеситель

При замоноличивании стыков панелей, установленных в паз днища, вначале заделывают горизонтальные стыки между панелями и выступами паза днища (рис. 7.23, а), а затем вертикальные стыки между самими панелями. Выгрузив бетонную смесь в бадьи и подав ее к месту укладки, заде­лывают стыки панелей в пазу непосредственно из бадьи открытием сектор­ного затвора. Смесь укладывают с обеих сторон панели по 15 см и уплот­няют вибратором до появлении на поверхности бетона цементного молока. Забетонировав пазы с обеих сторон, открытые поверхности бетона сверху заглаживают стальными гладилками. После достижения бетоном 50%-ной проектной прочности выбивают стальные клинья, а отверстия заделывают бетонной смесью.

Рис. 7.23 – Замоноличивание стыков между стеновыми панелями

1 – вибратор, 2 – стальные клинья, 3 – бадья, 4 – гусеничный кран, 5 – днище сооружения, 6 – установленные щиты, 7 – устанавливаемые щиты, 8 – приставная лестница, 9 – панели стен, 10 – складирование щитов, Б1, Б2 – бетонщик, С1, С2 - слесари

Замоноличивание стыков ведут одновременно с монта­жом панелей на параллельной захватке после временного крепления пане­ли. Щиты опалубки для замоноличивания вертикальных стыков устанавли­вают краном (рис. 7.23, б) с подачей к стыку в полностью готовом виде. Ком­плект опалубки заводят щитами по обе стороны стыка и крепят ее к стыку па­нелей болтами. По достижении бетоном проектной прочности опалубку раз­бирают, для чего с помощью торцовых ключей ослабляют гайки на крепеж­ных болтах вначале в нижней, а затем в верхней части опалубки, предвари­тельно зацепив крюками стропа ее за петли. Затем отрывают опалубку от замоноличенного стыка, одновременно медленно поднимая ее краном.

Заделка стыков панелей методом торкретирования (рис. 7.24) с помощью агрегатной установки, включающей торкрет-машину производительностью 4 м³/ч, бетоносмеситель, скиповой подъемник, пневматический бак для воды и др. При этом операции выполняют в такой последовательности: устраивают опалубку со стороны закрытой части стыка, наполняют пневматический бак водой, запускают компрессорную установку и торкрет-машину, загружают ее песком и обеспечивают подачу в нее воздуха, прочищают сухим песком с последующей промывкой водяной струей бетонных поверхностей стыка, с которым будет сцепляться наносимый торкрет, заполняют ковш скипового подъемника составляющи­ми торкретной смеси, запускают бетоносмеситель и высыпают в него со­ставляющие, перемешивают сухую смесь и высыпают ее в работающую торкрет-машину, обеспечивают подачу сухой смеси и воды к соплу и по­слойно наносят торкрет в полость стыка (рис. 7.24, в, г).

		а)		б)
	а)

г)

в)

б)

д)

в)

Рис. 7.24 – Схемы заделки стыков между панелями сборных сооружений методом торкретирования

а, б - устройство опалубки, в, г – нанесение торкрета в полость стыка

Средняя толщина слоя торкрета, наносимого за один раз не должна превышать 80 мм. Каждый последующий слой наносят до затвердения предыдущего, примерно через 2 - 5 ч. в зависимости от температуры наружно­го воздуха. Этот перерыв уточняется строительной лабораторией из условия, что под действием струи свежей смеси не должен разрушаться преды­дущий слой торкрета. Одновременно при этом в процессе втапливания на­носимого слоя в предыдущий должно обеспечиваться хорошее их сцепле­ние и монолитность всего покрытия.

Герметизация стыков емкостных сооружений тиоколовыми герметиками необходима при устройстве стен с гибкими соединениями в уг­лах, монтируемых из стеновых панелей без монолитных участков в углах и пересечениях. Тиоколовые герметики отличаются высокой деформативностью, хорошей адгезией к бетону, влаговоздухонепроницаемостью. Эти гер­метики могут применяться во всех канализационных сооружениях, в том числе предназначенных для жидкостей, содержащих щелочи и слабые кис­лоты (концентрацией до 10 %), а также в сооружениях технологического во­доснабжения. Гибкие угловые соединения стен сооружений могут быть двух типов: шпоночного и компенсаторного. Стык шпоночного типа выпол­няют путем залива его вертикального канала жидким тиоколовым герметиком, а компенсаторного типа - путем наклейки на бетонные поверхности лент из тиоколового герметика, армированного стеклотканью.

Водонепроницаемость и долговечность герметизируемых стыков зависят от качества подготовки бетонных поверхностей, так как ти­околовые герметики имеют надежную адгезию только к сухим и чистым по­верхностям. Поэтому поверхности стыкуемых элементов тщательно очища­ют. Для нанесения герметиков на поверхность панелей применяют ручной или пневматический шприц. При их отсутствии герметик наносят и разрав­нивают шпателем. Профильные тиоколовые ленты изготавливают за 8 - 10 дней до начала работ по герметизации стыков.

Гидравлические испытания сооружений производят в целях про­верки прочности их конструкций и определения степени водонепроницае­мости стен и днища, причем после завершения всех строительно-монтажных работ, за исключением оклеенной гидроизоляции и обратной засыпки, которые следует выполнять после испытания и устранения всех дефектов. Сооружение испытывают водой не ранее чем через 28 сут после окончания бетонных работ. При использовании быстротвердеющих цементов испыта­ние может быть произведено и раньше, но при условии, что бетон в конст­рукциях к этому времени достиг проектной прочности.

Заполнять сооружение водой рекомендуется в два этапа: 1) на высо­ту 1 м и выдерживание в течение суток с целью испытания днища; 2) то же, заполнение до проектной отметки. Во время заполнения следят за уровнем воды и состоянием ограждающих конструкций, стыка стен с днищем, фун­дамента и грунта в основании сооружения. Испытание железобетонных ем­костных сооружений на водонепроницаемость разрешается начинать не ра­нее 5 сут. после их заполнения водой. Зная разность уровней и площадь зер­кала воды в сооружении, вычисляют объем утечки воды из сооружения за единицу времени (например, за сутки). Удельная утечка, отнесенная к 1 м² смоченной его внутренней поверхности, л/м²

(7.22)

где V₁ - объем воды в сооружении (л) при первом замере, т.е. в начале ис­пытания; V₂ - то же, при втором замере, в конце испытания; F_ст - смоченная внутренняя поверхность стен сооружения, м²; F_д - то же, днища, м².

Признается выдержавшим испытание сооружение (согласно СНиПу), если убыль в нем воды за сутки не превышает 3 л на 1 м² смочен­ной поверхности стен и днища; нет выхода струек воды через стеновые па­нели и особенно через стыки; температурные или деформационные швы не обнаруживают признаков течи и не обнаружено увлажнения грунта в осно­вании. При испытаниях на наружных поверхностях сооружения допускают­ся только потемнения в отдельных местах. Если обнаружены струйные те­чи или потеки воды по стене, даже если количественно потери воды не пре­вышают установленной нормы, сооружение считается не выдержавшим ис­пытание. Вода из такого сооружения (а также при значительном увлажне­нии грунта в основании) должна быть немедленно выпущена. Замеченные дефекты фиксируют и устраняют. Испытания сооружения после этого по­вторяют до тех пор, пока не будет обеспечена требуемая нормами степень водонепроницаемости.

Метантенки до сдачи в эксплуатацию после гидравлического испыта­ния на водонепроницаемость проверяют еще на газонепроницаемость (гер­метичность). При этом уровень воды в метантенке должен быть на 15 см ни­же обечайки горловины. Для проверки герметичности соединений под газо­вым колпаком создают давление воздуха, равное 5 кПа, а затем обливают во­дой купольную часть метантенка, а также все соединения, люки и крышки, расположенные выше уровня воды. В процессе испытания определяют утечку воздуха и сравнивают ее с допустимой.