Производство опалубочных работ

Опалубкой называется формообразующая временная конструкция, предназначенная для формования монолитных бетонных и железобетонных конструкций и состоящая из собственно формы, поддерживающих лесов и крепежных устройств. Опалубка должна быть устойчивой и прочной, обеспечивать правильность и неизменяемость конструкции, качество поверхности бетона, быстро собираться и разбираться, не создавать затруднений при установке арматуры, укладке и уплотнении бетонной смеси. При расчете опалубки учитывают вертикальные и горизонтальные нагрузки от собственной массы опалубки и лесов, бетонной смеси и арматуры, работающих людей и транспортных средств, вибрационных и динамических нагрузок, возникающих при выгрузке бетонной смеси в опалубку, а также бокового давления бетонной смеси. Боковые элементы опалубки рассчитывают на давление бетонной смеси, исходя из того, что давление этой массы распространяется вглубь бетона не более чем на 1 м.

В зависимости от применяемого материала опалубка бывает деревянной, металлической, деревометаллической, железобетонной, армоцементной, из синтетических или прорезиненных тканей.

Деревянную опалубку изготовляют из древесины влажностью не более 25%. Для изготовления элементов деревянной опалубки применяются доски, древесностружечные и древесноволокнистые плиты. Лесоматериалы и материалы, полученные на основе древесины, можно изготовлять из хвойных и лиственных пород дерева. Применяемые для устройства опалубки стойки лесов высотой более 3 м, а также прогоны, поддерживающие опалубку, изготавливают только из древесины хвойных пород. Для прочих элементов опалубки и креплений применяют древесину лиственных пород - осину, ольху. При изготовлении деревометаллических щитов для обшивки применяется береза. Для палубы щитов применяют водостойкую бакелизированную фанеру или листовые стеклопластики. Для снижения адгезии с бетоном и повышения качества лицевых бетонных поверхностей используют также покрытие палубы щитов пленками на основе полимеров.

Металлическую опалубку изготовляют из стальных листов толщиной 1,5-2 мм и прокатных профилей; она должна иметь быстроразъемные соединения. Металлические части деревометаллической опалубки также изготовляются из стальных листов. Размер ячеек металлической сетки, применяемой в качестве сетчатой опалубки, не должен превышать 5x5 мм.

Железобетонная опалубка представляет собой железобетонные плиты-оболочки; эти плиты устанавливаются как опалубочные до начала бетонирования и являются наружной частью возводимой конструкции, монолитно с ней связанной.

Пневматические конструкции образуются путем нагнетания воздуха во внутреннее замкнутое пространство оболочки из воздухонепроницаемой ткани; при этом оболочке может быть придана практически любая форма. Материалами для изготовления надувной опалубки служат технический текстиль, синтетические материалы, однослойные и многослойные прорезиненные ткани.

Важной проблемой является уменьшение сцепления бетона с опалубкой. Это сцепление зависит от адгезии (прилипания) и когезии (прочности на растяжение пограничных слоев на контакте «опалубка-бетон») бетона, его усадки и характера формирующей поверхности опалубки. Адгезия заключается в том, что при укладке и виброуплотнении бетонная смесь приобретает свойства пластичности и поэтому сплошность контакта между ней и опалубкой возрастает. Если палуба выполнена из слабо смачивающихся (гидрофобных) материалов, например, пластиков, текстолита и т. п., и имеет гладкую поверхность, сцепление с палубой незначительно. Если палуба выполнена из сильно смачивающихся (гидрофильных) материалов, например, стали, дерева и т. п., имеет шероховатую поверхность или пористую структуру, сплошность и прочность контакта возрастают и, следовательно, увеличивается адгезия. Если адгезия мала, а когезия велика, при распалубке отрыв происходит по плоскости контакта и формующая поверхность опалубки остается чистой, а лицевые поверхности забетонированной конструкции получаются хорошего качества.

Силы адгезии можно уменьшить, используя для формующих поверхностей опалубки гидрофобные материалы, нанося на поверхность палубы специальные смазки и противоадгезионныегидрофобиризующие покрытия. Наиболее практичны комбинированные смазки в виде так называемых обратных эмульсий. В них помимо гидрофобизаторов и замедлителей схватывания вводят пластифицирующие добавки, которые пластифицируют бетон в зоне контакта с опалубкой и облегчают ее отрыв.

Конструкция опалубки должна обеспечивать достаточные прочность, надежность и простоту монтажа и демонтажа ее элементов, возможность укрупненной сборки и широкую вариантность компоновки при их минимальной номенклатуре. По оборачиваемости различают опалубку неинвентарную, используемую только для одного сооружения, и инвентарную, т. е. многократно используемую. Инвентарная опалубка может быть разборно-переставной и подвижной.

Опалубку фундаментов под колонны устраивают из прямоугольных коробов, которые собирают из наружных и внутренних щитов. Наружные щиты на 20-25 см длиннее внутренних и имеют специальные упорные планки, к которым крепят внутренние щиты; к наружным щитам крепят проволочные стяжки, которые воспринимают распорное давление свежеуложенной бетонной смеси. Опалубка колонн представляет собой щиты, скрепляемые в виде короба металлическими или деревянными хомутами, устанавливаемыми через 0,4-0,7 м.

Деревянная опалубка прогонов и балок состоит из днища, которое опирается на оголовки поддерживающих стоек, и боковых щитов. Щиты опалубки перекрытия устанавливают на кружала, которые опираются на подкружальные доски, прибиваемые к сшивным планкам боковых щитов.

Для поддержания опалубочных форм устраивают леса. При высоте опалубки до 6 м применяют телескопические инвентарные деревометаллические или металлические стойки. Для увеличения несущей способности телескопические стойки группируют с помощью инвентарных связей по 3 или 4 шт.

При устройстве стен толщиной до 15 см устанавливают ребра-стойки с одной стороны перегородки и собирают из щитов одну стену, после чего перегородку армируют на всю высоту. Затем устанавливают ребра-стойки со стороны фронта работ, которые опалубливают щитами на высоту 1 м. По мере бетонирования щиты наращивают.

Унифицированная разборно-переставная опалубка отличается от обычной инвентарной большой взаимозаменяемостью элементов, имеет повышенную жесткость и инвентарные приспособления (схватки, замковые соединения и др.) облегчающие монтаж. Такая опалубка может быть деревянной, деревометаллической (комбинированной) или стальной. Стальную опалубку выполняют из уголков, швеллеров и листовой стали толщиной 2 мм. При хорошей эксплуатации она может быть использована до 200 раз, в то время как оборачиваемость деревянной инвентарной опалубки - не более 10-15 циклов. Конструкция унифицированной опалубки позволяет собирать крупноразмерные панели площадью до 35 м², а также жесткие опалубочные или арматурно-опалубочные блоки. Применение панельной или блочной опалубки для крупногабаритных конструкций и при больших объемах работ позволяет примерно вдвое уменьшить трудоемкость и существенно сократить сроки опалубочных работ.

Скользящая и катучая опалубки относятся к так называемым подвижным системам опалубки.

Скользящую (подвижную) систему опалубки применяют для бетонирования высоких сооружений с компактным периметром и неизменяемой по высоте формой плана. Скользящая опалубка состоит из опалубочных щитов, подвешенных к домкратной П-образной раме, домкратов, маслопроводов, рабочей площадки и подвесных подмостей. Домкратные рамы являются основным несущим элементом, на них подвешена опалубка, подмости, рабочий стол. Скользящая опалубка обычно имеет высоту 1,1-1,2 м и охватывает бетонируемое сооружение по наружному и внутреннему контурам. При круглом сечении сооружения скользящая опалубка состоит из двух концентрически расположенных стенок, прикрепленных к внутренним и наружным кружалам. Опалубка имеет конусность (ширина формы по верху на 6^-8 мм меньше, чем по низу), облегчающую ее подъем, и обычно выполняется цельнометаллической, что придает ей большую жесткость и повышает оборачиваемость. Опалубку поднимают с помощью домкратов, опирающихся на установленные внутри опалубки возводимого сооружения домкратные опорные стержни. Домкраты, поднимаясь по домкратным стержням, увлекают за собой опалубку. Рабочий настил блока формы - деревянный, его укладывают на облегченные металлические прогоны и закрепляют к стойкам П-образных рам. При необходимости к ним подвешивают подмости, с которых затирают бетонную поверхность или выполняют другие работы. Для безопасности работы по наружному контуру подвижной опалубки устраивают ограждения рабочего пола высотой 1 м, а для защиты рабочих, находящихся на наружных подвесных подмостях, - козырьки. Скорость подъема зависит от приобретенной бетоном прочности, допускающей распалубливание и исключающей возможность сцепления бетона с опалубкой. Стенки мелкоблочной опалубки обладают большей гибкостью, чем крупноблочной. Щиты этой опалубки при высоте 1,1 м имеют ширину 0,5-0,65 м. Их навешивают на кружала, собранные в каркасы. В стеках крупноблочной опалубки кружала составляют одно целое с обшивкой щита. Стальной щит толщиной 2 мм приваривают прерывистой сваркой к верхнему бортовому уголку и к вертикальным ребрам жесткости - уголкам. Верхнее и нижнее кружала из уголковой стали приваривают к ребрам жесткости. Щиты соединяют между собой с помощью накладок и болтов. Длина щитов от 0,5 до 2,5 м, высота - 1,1 м.

Катучая опалубка представляет собой опалубочную форму с механическим устройством для распалубки и складывания в транспортное положение. Опалубку устанавливают на щитках или тележках и передвигают по рельсовому пути. В зависимости от конструкции поддерживающих опалубку подмостей все виды катучей (горизонтально перемещаемой) опалубки могут быть разделены на две группы: с подмостями, неизменными по высоте, и с подъемно-опускными подмостями. Первые применяются для бетонирования гладких поверхностей без ребер и диафрагм, а вторые - при их наличии. Тогда в первом случае опалубку перемещают при незначительном ее отрыве от бетона или опускании при помощи домкратов, клиньев или других устройств, а во втором - с помощью лебедки и полиспастов или талей. Правильность положения осей опалубки проверяют после каждой ее перестановки. К катучей опалубке предъявляются следующие требования:

конструктивные элементы, входящие в состав каждой секции опалубки, должны быть надежно соединены друг с другом с тем, чтобы при перестановках не искажалось проектное сечение бетонируемой конструкции;

конструкции опалубки должны обеспечивать возможность быстрого ее отделения от забетонированных частей сооружения, беспрепятственной передвижки на новую позицию точной установки для повторного бетонирования.

Подъемно-переставная опалубка состоит из двух конических оболочек - наружной и внутренней, - подвешенных к радиальным направляющим, которые прикреплены к кольцевой раме, подвешенной на петлях к шахтному подъемнику. Оболочки собирают из панелей, выполненных из листовой стали толщиной 2 мм, которые скрепляют между собой болтами. Панели наружной оболочки бывают двух типов - прямоугольные и трапецеидальные, благодаря чему оболочка приобретает форму конуса. Панели внутренней оболочки вдвое меньше по высоте, их навешивают в два яруса. Все панели внутренней оболочки и опалубки прямоугольные. С внутренней стороны этих панелей приварены «ушки», в которые закладывают арматурные стержни диаметром 14 мм, образующие четыре ряда замкнутых упругих горизонтальных колец. Сооружение бетонируют поярусно. После того, как бетон в очередном ярусе достигнет необходимой прочности, опалубку переставляют на вышерасположенный ярус. При этом регулируют опалубку в радиальном направлении. По мере перестановки вверх, по ходу бетонирования опалубки, уменьшается длина формы по окружности за счет удаления панелей оболочек после каждого подъема опалубки.

Подъемно-переставная опалубка может использоваться вместо подвижной (скользящей) опалубки, если в последней из-за малого объема работ или по другим причинам затруднительно организовать бетонирование конструкций.

Конструкции подъемно-переставной опалубки должны обеспечивать:

возможность изменения поперечного сечения бетонируемого сооружения в соответствии с проектом при перемещении опалубки по высоте;

строго заданное положение опалубки и надежное закрепление ее элементов при перестановках;

возможность беспрепятственного подъема людей и подачи материалов к рабочей зоне в процессе возведения сооружения.

При перемещении подъемно-переставной опалубки смещение ее продольной оси относительно оси сооружения допускается не более 10 мм.

Блок-форма представляет собой крупногабаритную пространственную каркасную конструкцию, состоящую из щитов и креплений, рассчитанных на механизированный монтаж и демонтаж. По конструктивному исполнению блок-формы бывают неразъемные из жестких цельносъемных форм и разъемные. Первые снимают с помощью домкратов с забетонированного фундамента без разборки благодаря конусности формующих поверхностей, вторые - с помощью специальных угловых замков, соединяющих щиты опалубки, и отрывных приспособлений, которые при распалубке обеспечивают отрыв формующих плоскостей от бетона.

Несъемная опалубка (опалубка-оболочка) представляет собой тонкостенную форму, которая служит опалубкой при бетонировании, а затем ее облицовкой. Несъемная опалубка работает совместно с монолитным бетоном и включается в расчетное сечение конструкции. В зависимости от назначения несъемную опалубку изготовляют из теплоизоляционных железобетонных и арматурных плит, асбоцементных пластиковых листов, пенополистирола и т. д. Наиболее экономично применять несъемную опалубку, когда она выполняет роль еще и гидроизоляции, и утеплителя.

Уход за опалубкой и смазка опалубки обеспечивают оборачиваемость опалубки. Щиты инвентарной опалубки, а также поддерживающие элементы-схватки, стойки, ригели, прогоны и тому подобные крепления - хомуты, струбцины, замки и т. д. после каждого оборота должны очищаться от цементного раствора с помощью металлических щеток и скребков. Применение молотков или другого инструмента ударного действия для очистки элементов опалубки от раствора категорически запрещается. Применение инвентарной опалубки предусматривает обязательную смазку палубы щитов и тщательную очистку ее от остатков цементного раствора после каждого оборота. Смазка не должна оставлять маслянистые пятна (в некоторых случаях при бетонировании фундаментов и конструкций, засыпаемых грунтом или защищаемых гидроизоляцией, это требование может не соблюдаться), смазка не должна ухудшать прочностные качества поверхностных слоев железобетонных конструкций, компоненты смазки не должны иметь летучих и вредных для здоровья веществ. При использовании смазок для опалубки вертикальных поверхностей они должны обладать достаточной вязкостью и адгезионными качествами, чтобы оставаться на вертикальной поверхности в течение 24 ч при температуре +30 °С.

Опалубочные работы производятся в строгом соответствии с рабочими чертежами. Проект производства опалубочных работ входит в состав общего проекта производства работ на строительство и состоит из:

маркировочных чертежей наиболее характерных, часто повторяющихся или сложных конструкций опалубки. На чертежах приводится расположение отдельных элементов опалубки в плане, разрезе, фасаде или в развертке;

технологических карт работ;

схемы организации опалубочных работ, взаимосвязанных с другими видами работ, в которых необходимо предусмотреть: разбивку на захватки, направление движения комплектов опалубки, темп оборачиваемости комплекта на отдельных захватках или блоках при бетонировании сложных конструкций и сооружений; спецификации элементов и общего объема комплекта опалубки.

На схеме организации опалубочных работ кроме изображения бетонируемых конструкций и сооружений с указанием объема опалубочных работ помещается перечень подъемных механизмов, указываются площадки складирования, а также линейные графики производства работ.

Контроль качества опалубки состоит в определении:

соответствия форм и геометрических размеров опалубки рабочим чертежам;

совпадения осей опалубки с разбивочными осями конструкций и сооружений;

точности отметок отдельных опалубочных плоскостей или выносок на опалубочных площадях;

вертикальности и горизонтальности опалубочных плоскостей;

правильности установки закладных деталей, пробок и т. п.;

плотности стыков и сопряжений элементов опалубки с доборами по месту, с ранее уложенным бетоном или подготовкой.