Комплекс работ по возведению монолитных железобетонных конструкций состоит из специализированных процессов, к которым относятся:
- устройство и монтаж опалубки;
- заготовка и установка арматуры;
- приготовление бетонной смеси;
- транспортировка бетонной смеси;
- укладка и уплотнение бетонной смеси;
- уход за бетоном;
- демонтаж опалубки;
- геодезический контроль за бетонируемыми конструкциями;
- устранение дефектов конструкций после демонтажа опалубки.
6.1. Арматурные работы.
Арматурные работы являются наиболее трудоемкими и составляют 40-50% общих трудозатрат. Около 70% работ выполняется вручную непосредственно на стройплощадках. Документация рабочих проектов зданий в монолитном исполнении содержит большое количество проектных решений с неповторяемыми и не унифицируемыми арматурными изделиями. Номенклатура арматуры на одной стройке насчитывает до нескольких тысяч единиц. Снижение трудовых затрат на арматурные работы достигается путем переноса основных заготовительных процессов со стройплощадки в производственные мастерские и арматурный цех.
Арматурные заготовки поставляются из производственного цеха на строительную площадку комплектно, в соответствии с заказными спецификациями и графиком производства монолитных железобетонных работ. На строительной площадке арматурные заготовки складируются в последовательности, которая принята для армирования железобетонных конструкций. Для обеспечения непрерывной работы специализированной бригады арматурщиков на строительной площадке создается запас заготовок на три-четыре захватки, согласно их очередности и объему работ каждой захватки. С целью повышения выработки арматурщиков, а также обеспечения высокого качества работ и повышения уровня специализации рабочих, целесообразно арматурные работы на строительной площадке выполнять двумя специализированными бригадами: для выполнения армирования вертикальных железобетонных конструкций и горизонтальных железобетонных конструкций. После завершения арматурных работ перед бетонированием необходимо тщательно проверить выполненные работы согласно проекту и оформить соответствующие акты о приеме скрытых работ. Основным оборудованием для изготовления отдельных арматурных изделий являются станки-автоматы для правки и резки арматуры и ножницы. Они обладают низкой производительностью и высокой стоимостью, поэтому установка такого оборудования на каждой стройплощадке нецелесообразна.
В монолитном строительстве механизация производства заключается в том, что трудоемкие работы выполняются с помощью специально подобранных комплектов машин, взаимосвязанных по производительности и другим параметрам. При этом обеспечивается непрерывность производства работ, которое можно рассматривать, как механизированное поточное производство. Применение разрозненных средств механизации не позволяет поднять уровень эффективности арматурных работ.
6.2. Опалубочные работы.
Опалубочные работы занимают второе место по трудоемкости - до 35-40%, а их стоимость доходит до 25%. До последнего времени в монолитном строительстве применялась опалубка, изготавливаемая в основном кустарным способом с большими затратами ручного труда. В среднем трудозатраты на изготовление и монтаж 1 кв. м щитовой опалубки составляют 1,7-1,9 чел./ч, а оборачиваемость не превышает 7-10 оборотов. Основные причины высокой трудоемкости опалубочных работ заключаются в низком техническом уровне, отсутствии необходимого количества надежной много оборачиваемой инвентарной опалубки, недостаточном качестве отдельных ее элементов.
В настоящее время наиболее эффективной является опалубка и опалубочные системы Peri Trio, простая в установке и надежная в эксплуатации. Её оборачиваемость (количество использований) составляет более 150 оборотов. Имеется также множество решений для различных форм и размеров стен, колонн и т.д.(рис.2).
Рис.2. Использование опалубки при строительстве из монолита.
Опалубку квалифицируют по функциональному назначению для:
• вертикальных железобетонных конструкций;
• горизонтальных железобетонных конструкций;
• криволинейных и наклонных поверхностей.
Существуют опалубки из стали, древесины и фанеры, в последние годы стала применяться опалубка из пластмассы. Одним из характерных показателей для материала опалубки является величина сцепления бетона с опалубкой: большое сцепление затрудняет работы по распалубке, ухудшает качество бетонных поверхностей и приводит к преждевременному износу опалубочных щитов. Для обеспечения хорошего качества поверхности бетона, простого демонтажа опалубки и чистоты ее поверхности формующие поверхности опалубки выполняют из гладких, плохо смачиваемых материалов, или применяют высококачественные смазки.
Исследуя опыт применения опалубки и изучая конструктивные решения, корпорация совершенствует, разрабатывает и использует новые типы узлов и элементов опалубки с точки зрения их надежности, снижения трудозатрат на монтаж и демонтаж опалубки. В зимнее время бетонные работы составляют более 40% от общего объема. Существующие системы опалубки невозможно применять в технологии зимнего бетонирования, так как не обеспечиваются нормальные условия для твердения бетона отдельных конструкций при отрицательных температурах наружного воздуха. Поэтому зимой для отдельных видов конструкций используются греющие щиты. Применяются также и другие методы термообработки бетона с дополнительным утеплением опалубки, которые являются важным резервом повышения эффективности и качества производства.
6.3. Бетонные работы.
Бетонные работы требуют тщательного выполнения комплекса работ в определенной последовательности. Для получения качественных железобетонных конструкций необходимо применять бетонную смесь, обладающую свойствами, соответствующими технологии. Прежде всего - это удобоукладываемость, подвижность и водоудерживающая способность. Вся бетонная смесь для каркаса строящихся зданий поступает от завода ЖБИ им. Ковальской, который имеет возможность обеспечивать одновременно несколько строительных площадок, расположенных в радиусе 30-35 км. Для перевозки смеси широко используется автобетоносмесители емкостью 4-8 куб. м. Бетонирование является одним из наиболее ответственных этапов возведения монолитных железобетонных конструкций. Затвердевший бетон трудно поддается исправлению, поэтому работы, связанные с бетонированием, выполняются особо тщательно. Бетонная смесь не только должна заполнить опалубку, принять ее конфигурацию и размеры, но и обеспечить получение высококачественной бетонной конструкции.
Высококачественную железобетонную конструкцию можно получить при эффективном уплотнений бетонной смеси и создании оптимальных условий твердения бетона. По способу возведения и конструкциям при укладке применяют глубинные и поверхностные вибраторы. Существующая технология бетонных работ нуждается в совершенствовании, и в первую очередь, в создании системного парка техники. Зарубежный опыт свидетельствует о неполном решении этой проблемы. Ни одна из фирм, выпускающих строительную технику, не производит полный комплект средств механизации; согласование же машин и механизмов разных фирм представляет собой сложную задачу ввиду различия показателей производительности, несовместимости стандартов и так далее.
Бетонирование монолитных железобетонных конструкций состоит из двух этапов работ: подготовительного и основного. На подготовительном этапе тщательно проверяется качество предшествующих работ и уровень готовности захватки к бетонированию. Перед бетонированием подготавливают необходимый ручной инвентарь, электрические инструменты и механизмы. Очищают, а при необходимости промывают водой и продувают сжатым воздухом места укладки бетонной смеси. На бетонируемой захватке расставляют вибраторы, лопаты, скребки, гладилки, устраивают ограждения и защитные козырьки для обеспечения безопасных условий труда.
Основные работы выполняются в следующей, четко выполняемой последовательности:
• прием бетонной смеси на строительной площадке;
• проверка ее качества;
• укладка и уплотнение бетонной смеси;
• уход за бетоном.
Для получения высококачественной конструкции необходимо использовать качественные материалы, правильно подобрать состав бетонной смеси, обеспечить современную технологию укладки и уплотнения бетонной смеси и создать оптимальные условия для твердения бетона. При поступлении бетонной смеси в авто бетон о возах на строительную площадку инженер стройки организует немедленную выгрузку смеси. Перед приемом бетонной смеси инженер по бетонным работам проверяет непосредственно на строительной площадке температуру поставляемой бетонной смеси и ее подвижность, с помощью стандартного конуса. Если после перемешивания в бочке авто бетоновоза подвижность бетонной смеси не соответствует проектной, инженер по бетонным работам отправляет бетонную смесь обратно на завод. Категорически запрещается добавлять воду в бетонную смесь на объектах.
Для организации непрерывного приема бетонной смеси за день до начала бетонирования инженер стройки дает заявку на бетонный завод о поставке смеси с указанием начала бетонирования, общего объема бетонной смеси и интервала поставки авто бетон о возов на строительную площадку. В бетонируемые конструкции бетонная смесь подается башенным краном в инвентарных бадьях (бункерах) емкостью 1,0 кубов. Время приема одной бадьи с бетонной смесью при бетонировании перекрытия не превышает 5-7 минут, а при бетонировании вертикальных конструкций - 8-10 минут. Оптимальный состав бригады бетонщиков - шесть-восемь человек, из которых один принимает бетонную смесь из автобетоновоза в бадью, три-четыре человека принимают бетонную смесь на перекрытия, а два-три человека принимают бетонную смесь в вертикальные конструкции. Так как прием бетонной смеси в вертикальные конструкции требует больше времени, чем при бетонировании перекрытий, рекомендуется сначала бетонировать перекрытия, а последнюю бадью с каждого автобетоносмесителя использовать для бетонирования вертикальных конструкций. Это позволяет уменьшить время разгрузки бетонной смеси с одного автобетоносмесителя и при этом увеличить количество рейсов.
При бетонировании вертикальных конструкций в пределах одной захватки одновременно бетонируются две-три вертикальные конструкции послойно (по 400-500 мм) по всей длине, при этом время разгрузки одной бадьи в вертикальные конструкции можно уменьшать до 5-6 мин. Бетонная смесь укладывается в бетонируемые конструкции слоями одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. При уплотнении бетонной смеси не допускается отпирание вибраторов на арматуру, закладные детали и элементы крепления опалубки. Глубина погружения вибратора (глубинного) в бетонную смесь предыдущего слоя составляет не менее 50-100 мм. Верхний уровень бетона вертикальных конструкций должен быть ниже верха щитов опалубки не менее чем на 100 мм.
В начальный период твердения бетона, бетонируемые конструкции защищаются от попадания атмосферных осадков или потерь влаги, а в последующем поддерживается температурно-влажностный режим с созданием условий, обеспечивающих нормальное нарастание прочности. Непрерывное бетонирование обеспечивает наилучшее качество монолитных железобетонных конструкций, однако по технологическим и организационным причинам оно не всегда возможно, поэтому, как правило, проектом предусматриваются в плитах рабочие швы.
Рабочий шов бетона образуется, когда последующий слой бетонной смеси укладывают при полностью затвердевшем предыдущем слое. Рабочий шов бетона отличается тем, что величина сцепления нового бетона со старым значительно ниже, чем в бетоне без шва, и вследствие этого уменьшается морозостойкость, водонепроницаемость, а также ухудшается внешний вид конструкции. Для уменьшения влияния отрицательных качеств рабочих швов на эксплуатационные свойства железобетонных конструкций тщательно обрабатывается поверхность шва перед укладкой свежей бетонной смеси. Для этого с поверхности шва удаляют рыхлые слои бетона и цементной пленки, по всей длине рабочего шва выполняют насечку, очищают от грязи, промывают и продувают сжатым воздухом. Поверхность рабочего шва увлажняют, при необходимости шов обрабатывают цементным раствором, что обеспечивает требуемую прочность и улучшает эксплуатационные качества монолитных железобетонных конструкций. Для контроля прочности бетона производится отбор контрольных образцов с каждых 20 куб. м бетонной смеси. Рекомендуется для отбора образцов брать тщательно перемешанную смесь из трех-четырех бадей.
Реализацией результатов исследований в практику строительства установлено, что при возведении многоэтажных монолитно-каркасных жилых железобетонных зданий уменьшается трудоемкость, повышается производительность монтажных механизмов и, соответственно, эффективность строительно-монтажных работ. Использованием прогрессивных технологий при возведении новой архитектурно-конструктивно-технологической системы строительства многоэтажных монолитно-каркасных здании в сочетании с применением эффективных конструкций достигнуто снижение материалоемкости, стоимости и энерго-затрат при строительстве и эксплуатации зданий.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Впрочем, приходится признать, что при всех своих достоинствах технология монолитного домостроения не лишена и некоторых недостатков.
Поскольку практически весь производственный цикл перенесен на строительную площадку под открытым небом, капризы погоды могут затруднять производство монолитных конструктивных элементов. Особые сложности (к счастью, вполне решаемые) возникают в холодное время года. Дело в том, что, по существующим нормам, бетон следует укладывать при температуре не ниже +С, и к тому же не позже чем через два часа с момента изготовления. Ведь при понижении температуры химическая активность воды, входящей в состав бетона, падает, а при нуле она постепенно переходит в твердую фазу - лед. Замерзающая вода увеличивается в объеме, что приводит к нарушению структуры бетона, снижению его физико-технических характеристик - прочности, прежде всего. При этом морозостойкость и водонепроницаемость монолитного изделия могут понизиться в несколько раз. Поэтому, для того чтобы качество материала не ухудшалось, бетон необходимо «подогревать». Таким образом, даже зимой его температура в момент схватывания превышает пять градусов. И потому наши зимы (при соблюдении правильной технологии) монолитному домостроению не помеха.
referat911.ru
Введение
На сегодняшний день из существующих технологий возведения зданий и сооружений наиболее перспективным является монолитное строительство. Это — возведение конструктивных элементов из бетоносодержащей смеси с использованием специальных форм (опалубки) непосредственно на строительной площадке.
Создается абсолютно жесткий каркас с различными видами ограждающих конструкций. В нашей стране долгие годы предпочтение отдавалось сборному строительству. Хотя можно отметить, что в 30-е годы — время развития конструктивизма — имелся опыт монолитного строительства. Затем было время «кирпича», очень активно пропагандировалось панельное домостроение, и лишь последние 10 лет можно говорить о том, что монолитное строительство заняло свое достойное место. Технология монолитного строительства пришла к нам с Запада, где просчитывается экономическая обоснованность того или иного проекта; учитывается также не стоимость материалов, а стоимость работы и связанные с этим затраты. Если говорить конкретно о домостроении, то сборные конструкции здесь дороги, поэтому западные строительные фирмы их применяют редко, отдавая предпочтение возведению зданий из монолита. При такой технологии становится дешевле рабочая сила, трудозатраты осуществляются один раз.
Во многом прогрессивным стало внедрение монолитных перекрытий, выполненных по балочной схеме.
1 Описание технологии изготовления монолитных перекрытий, выполненных по балочной схеме
Описываемая технология позволяет выполнять несгораемые железобетонные перекрытия. Устройство монолитных или сборно-монолитных перекрытий обычно дешевле перекрытий из сборных плит и позволяет обойтись без монтажных кранов.
Для устройства сборно-монолитных перекрытий заранее изготавливают элементы перекрытия (например, для жилого дома средней площади размерами 49х24х15 см с двумя пустотами 16х16 см). Эти элементы укладывают в проектное положение на установленную на нужной отметке опалубку с зазорами между торцами (например, 11 см).
В эти зазоры устанавливают необходимую по расчету арматуру в виде сварных каркасов и производят бетонирование, получая монолитные железобетонные балки с шагом 60 см. При этом сборные элементы перекрытий выполняют роль боковой опалубки балок и настила между балками.
2 Опыт применения монолитных перекрытий, выполненных по балочной схеме
2.1 Усиление фундаментов реконструируемых объектов
Вообще, при реконструкции зданий и сооружений, для усиления их основания и фундаментов (стабилизации деформаций оснований и кренов), устройства фундаментов под встроенные сооружения и технологическое оборудование в стесненных условиях внутриэксплуатируемых или возведенных зданиях и сооружениях или при необходимости устройства новых фундаментов вблизи существующих, когда отрывка котлованов или забивка свай может привести к недопустимым деформациям существующих конструкций, специалисты применяют в своих решениях следующие технологические схемы:
· Устройство буроинъекционных сваи;
· Бетонные сваи в металлических трубах, погружаемые пневмопробойниками;
· Метод статического задавливания свай;
· Укрепление и увеличение опорной площади фундаментов;
· Устройство под зданием фундаментной плиты;
· Закрепление грунтов основания.
Выбор той или иной технологической схемы зависит от типа существующего фундамента, его состояния, инженерно-геологических условий, конструкцией здания, действующих на фундамент нагрузок и т.д.
Рассмотрим примеры применения балочной схемы усиления фундамента, разработанными специалистами Московского государственного строительного университета (МГСУ):
Объект № 2 — Глинищевский пер., д. 5/7 (Дом Актеров). Необходимость усиления фундаментов этого здания вызвана строительством нового объекта в непосредственной близости от существующего строения.
Вследствие активизации процесса суффозии грунтов основания. спровоцированного новым строительством, произошли деформации секции здания Дома Актера. Было принято решение усилить существующие фундаментные деформации здания. Обследование фундаментов, проектирование усиления и научное сопровождение проекта осуществлялось комплексной лабораторией ИИОС кафедры МГрОиФ МГСУ. Из-за аварийного состояния секций, невозможности производить работы снаружи здания, развивающейся суффозии, высокого уровня грунтовых вод и наличия насыпных грунтов другие методы усиления оказались нецелесообразными.
Была применена балочная схема усиления. Внутри секции здания без отселения жильцов была выполнена система железобетонных балок, которые вводились внутрь, стен. По периметру секций был выполнен железобетонный ростверк с отверстиями пол трубобетонные сваи. Затем были выполнены работы по вдавливанию свай d 152 мм общей длиной 10 м с расчетной нагрузкой 300 кН.
Последующая эксплуатация объектов показала надежность и эффективность данной технологии.
Объект №3 — Волконский пер., д. 3. Деформации стен и других элементов дома произошли в результате суффозии грунтов основания, вызванной водами техногенного характера. При этом существующие бутобетонные фундаменты дома находились на различных отметках заглубления. Принятая балочная схема усиления с устройством монолитных железобетонных ростверков, заведенных в стены здания и последующим статическим задавливанием свай 0 133 мм и длиной 8.0 м с расчетной нагрузкой 250 кН позволило приостановить деформации. Работы, также как и на объекте -№ 2 производились из подвальной части дома без отселения жильцов. При этом были полностью исключены дискомфорт и обычно сопровождающие строительные работы шумы от оборудования.
Объект № 4 — усиление фундаментов здания производственных мастерских ГАБ'1 России по Петровскому пер., д.6. Первоначальное техническое решение предусматривало выполнение усиления фундаментов здания методом устройства буроинъекционных свай, с перекрытия 1-го этажа, применение статического задавливания свай и подведение под стены монолитных железобетонных балок ростверков позволило осуществить выполнение строительных работ по усилению из подвального помещения здания без остановки производства.
Здесь также, как и на предыдущих объектах для усиления существующих фундаментов здания, необходимых при увеличении нагрузки, в результате реконструкции и наличия слабых обводненных грунтов основания была принята схема устройства монолитных железобетонных ростверков на свайном основании с использованием трубобетонных свай длиной 8,0м диаметром 133 мм, погружаемых методом статического надавливания.
Увеличение опорной площади, усиление фундаментов. Этот метод специалисты МГСУ применяют при недостаточной несущей способности грунтов основания, а также, когда в результате неравномерных осадок появляются трещины в здании и фундаменте. При этом дополнительные части фундамента (банкеты) могут устраиваться односторонними (при внецентренном расположении нагрузки) и двусторонними (при центральной нагрузке), например, Дом Чехова на Малой Дмитровке, коттеджи и Московской области и др.
Фундаменты под столбы и колонны чаще всего усиливают по всему периметру его подошвы.
Банкеты и существующие фундаменты требуют жесткого соединения. Для этого их примыкание производится с помощью штраб, либо специальных стальных или железобетонных разгружающих балок, принимаемых по расчету.
Основные приемы работ по расширению фундаментов сводятся к следующему. В зависимости от гидрогеологических условий и материала усиливаемого фундамента последний разбивают на отдельные участки длиной 1.5-2.0 м. На участках усиления фундаментов разрабатывают траншею шириной 1,5-2,0 м на глубину его подошвы. Металлические и железобетонные разгружающие балки закрепляются в отверстиях и штрабах старого фундамента, обеспечивая таким образом совместную работу старых фундаментов и банкет. Этим способом достигается развитие опорной площади, т.е. снижение давления на основание, а следовательно уменьшение осадок здания. Сцепление бетона с бутовой (старой кладкой) фундаментов обуславливается нервной боковой поверхностью кладки, очищенной от грунта, промытой и продутой сжатым воздухом.
Обжатие разрыхленных грунтов основания и включение его в pa6oту выполнялось цементацией под давлением или обжатием с помощью гидравлических домкратов.
Существенным недостатком данного метода при его относительной простоте является трудоемкость исполнения, продолжительность производства работ значительный объем земляных работ, а также определенные сложности включения усиливаемых частей фундаментов в работу, для чего требуется специальные мероприятия и монтажные приспособления.
Если материал фундамента находится в неудовлетворительном состоянии (механические повреждения, наличие осадочных трещин, расслоение и растрескивание тела фундамента в результате промораживания и т. п.) его целесообразно укрепить путем инъекции цементного раствора, синтетических смол и т. п. УСМР МГСУ выполнено укрепление материала фундаментов здания Московского архитектурного института по ул. Рождественка, здания банка «Империал» -2-ой Казачий переулок. д. 3. здания «ТОЛЬЯТТИАВТОБАНК» — ул. Житная, д. 8. Для цементации в теле фундамента бурят перфораторами шпуры или пробивают отверстия Ф=27-28 мм для установки инъекторов d=25мм. Между ними расстояние вдоль ленточного фундамента в зависимости от степени повреждения материала составляет 50-100см. При реконструкции здания по 2-му Казачьему пер., д. 3 стр. 1, инъекционное укрепление проводилось без откапывания сохраняемых фундаментов. Выбуривались шпуры d =30-50 мм по оси трещин в дефектных зонах и по всей площади конструкций, шпуры продувались сжатым воздухом, в отверстия шпуров устанавливались металлические трубки ( штуцеры) длиной 10-15 см, которые укреплялись цементным раствором. Через установленные трубки под давлением 0,2-0,3 МПа нагнетались «до отказа» инъекционные композиции. Предельное давление выдерживалось в течение 5-10 мин. В шпуры забивались деревянные пробки и после частичного отвердения инъекционной композиции трубки из конструкций извлекались, а шпуры заделывались.
Устройство под зданием фундаментной плиты. Подводка под здание фундаментной плиты снижает давление на грунт основания и является эффективным способом увеличения площади фундаментов. Такой способ усиления применяется в тех случаях, когда здание в период строительства и эксплуатации претерпевает большие неравномерные осадки, возникающие из-за неоднородности фундаментов, значительного различия в нагрузках на них, замачивания или промораживания. Устройство фундаментной плиты особенно целесообразно, если на глубине основания имеются насыпные грунты или, если осадка перегруженных фундаментов при строительстве или эксплуатации интенсивно возрастает.
Перед устройством фундаментной плиты под нее укладывают щебеночную подготовку толщиной 15-20 см с уплотнением ее в грунт. Толщина фундаментной плиты составляет не менее 2.5 м главных — 50 х 100. Глубина заделки плиты в существующие стены 30-40 см. Плита встраивается, как правило, выше подошвы фундаментов на 60-80 см. Армирование плит производилось в двух взаимных перпендикулярных направлениях.
Второстепенные и главные балки армируются в соответствии со схемой нагрузки балки шарнирно опертой на две опоры. Материал стены в местах заделки в плиту проверяют на местное смятие. Работы выполнялись захватками с чередованием, необходимым для схватывания бетона предыдущих захваток. При этом существенное внимание уделялось тщательности заполнения бетоном штраб и гнезд, выбранных в существующем фундаменте. Для включения конструкции в работе предусматривалась заплитная цементация. По этой схеме выполнялось усиление фундаментов коттеджей в п.Крекшино Московской области и ряд других объектов.
Недостатками данного метода является его значительная стоимость и трудоемкость выполнения paбот. Высокий процент немеханизированных работ.
Приведенные выше некоторые технологии и схемы усиления фундаментов наглядно показывают, что каждая из них имеет свою область применения, где тот или иной способ наиболее эффективен и экономичен. Однако, для определения целесообразности использования того или иного метода определяющую роль играет качество комплексных инженерных изысканий объекта.
Важно также отметить, что выполнение всего цикла работ по реконструкции объекта одной организацией-подрядчиком (изыскания, проектирование, производство СМР и др.) позволяет повысить слаженность действий всех участников процесса, исключает искажение и потерю информации дублирования работ, что, в конечном счете, существенно сокращает общие сроки и стоимость реконструкции и повышает ее качество.
2.2 Монолитное строительство
На сегодняшний день из существующих технологий возведения зданий и сооружений наиболее перспективным является монолитное строительство. Это — возведение конструктивных элементов из бетоносодержащей смеси с использованием специальных форм (опалубки) непосредственно на строительной площадке
Создается абсолютно жесткий каркас с различными видами ограждающих конструкций. В нашей стране долгие годы предпочтение отдавалось сборному строительству. Хотя можно отметить, что в 30-е годы — время развития конструктивизма — имелся опыт монолитного строительства. Затем было время «кирпича», очень активно пропагандировалось панельное домостроение, и лишь последние 10 лет можно говорить о том, что монолитное строительство заняло свое достойное место. Технология монолитного строительства пришла к нам с Запада, где просчитывается экономическая обоснованность того или иного проекта; учитывается также не стоимость материалов, а стоимость работы и связанные с этим затраты. Если говорить конкретно о домостроении, то сборные конструкции здесь дороги, поэтому западные строительные фирмы их применяют редко, отдавая предпочтение возведению зданий из монолита. При такой технологии становится дешевле рабочая сила, трудозатраты осуществляются один раз.
В этой связи стоит отдельно выделить преимущества монолитного строительства перед другими технологиями:
· Шаг конструкций при монолитном строительстве не имеет значения. В сборном — все конструкции имеют размеры, кратные определенному модулю; технология конструкций, выполняемых на заводе, не позволяет быстро изменить форму оснастки. Поэтому архитекторы и проектировщики были привязаны к определенным типоразмерам и, как следствие — ограничены в принятии проектных решений.
· Монолитные здания легче кирпичных на 15–20%. Существенно уменьшается толщина стен и перекрытий. За счет облегчения веса конструкций уменьшается материалоемкость фундаментов, соответственно удешевляется устройство фундаментов.
· Производственный цикл переносится на строительную площадку. При сборном домостроении изделия изготавливаются на заводе, привозятся на площадку, монтируются. При изготовлении сборных конструкций закладываются допуски на всех технологических этапах, которые приводят к дополнительным трудозатратам при отделке стыков. Если монолитное строительство ведется по четко отработанной схеме, то возведение зданий осуществляется в более короткие сроки. Кроме этого, качественно выполненная работа исключает необходимость мокрых процессов. Стены и потолки практически готовы к отделке.
· Монолитное строительство обеспечивает практически «бесшовную» конструкцию. Благодаря этому повышаются показатели тепло- и звуконепроницаемости. В то же время, конструкции более долговечны.
Процесс монолитного строительства состоит из нескольких этапов: приготовления и доставки бетона (марок 200–400), подготовки опалубки и собственно укладки бетона. Процесс этот особенно упрощается, если есть возможность создания своего бетонного узла непосредственно на стройплощадке.
Теперь об опалубках. Применение современных опалубочных систем при монолитном строительстве значительно повышает его технологичность. Сроки, качество возведения конструкций во многом определяет применяемая опалубка. Современные опалубочные системы можно классифицировать по различным критериям.
По области применения и конкретных задач: для стен; для перекрытий; колонн; кольцевых стен с изменяемым радиусом; туннельная; односторонняя.
По конструктивным особенностям: рамные; балочные.
По способу установки: стационарная; самоподъемная; подъемно-переставная; подъемная.
По размерам: крупнопанельная; мелкоштучная.
По применяемым материалам. Для изготовления элементов опалубок применяют различные материалы: сталь, алюминий, древесину, пластик.
Пока в нашей стране еще не создана универсальная опалубочная система, поэтому за Российский строительный рынок борются зарубежные производители опалубки. Широко предлагаются разборно-переставная, мелко- и крупнощитовая опалубка, т. е. опалубка, состоящая из модульных щитов-балок с системой доборных элементов. В основном по принципу модульных щитов созданы опалубочные системы «НОЕ», «ПЕРИ», «МЕВА» (Германия), «ДОКА» (Австрия), «ПАШАЛЬ» (Германия), «УТИНОРД» (Франция). В начале этого года концерном «МЕВА» разработаны наиболее современные опалубочные системы, где вместо повсеместно используемой многослойной фанеры применяются совершенно новые долговечные пластмассовые (РР) полипропиленовые плиты «Алкус».
Австрийско-немецкая фирма «Дока» является одним из самых крупных мировых производителей опалубки. В ассортименте выпускаемой компанией продукции — самые различные виды опалубки: стеновая, для перекрытий, подъемно-переставная и многие другие. Разработка и изготовление всех деталей опалубки одной компанией подтверждены международным сертификатом качества ISO 9002. Совсем недавно производство опалубки начал осуществлять петербургский «Маркетинг-центр «Арсенал», предлагающий комплект тоннельной опалубки для монолитного домостроения. Универсальность новой модели позволяет осуществить одновременно заливку стен и перекрытий строящегося здания, в результате чего ступенчато изменяется высота стен от 2,8 до 3,0 м, толщиной от 130 до 160 мм. Конструировать помещение можно шириной до 5,5 м, а также строить арочные своды и проемы.
Оригинальной технологией возведения зданий и сооружений с помощью пенополистирольных блоков несъемной опалубки является так называемая строительная система ААБ. Данная система, изобретенная в 80-х годах в Канаде, представляет собой несъемную опалубку в виде блоков из пенополистирола с впрессованными в процессе изготовления перемычками. Простым укладыванием друг на друга восемь рядов блоков образуют один этаж будущего здания, в пазы перемычек закладывается арматура — этаж готов для заливки бетоном. Немаловажно и то, что при реализации каждого конкретного проекта строителям необходимо рассматривать варианты приобретения опалубки или ее аренды. В России предприятий, предоставляющих опалубочную систему в аренду с проектированием опалубки под конкретный объект, комплектацией и техническим сопровождением, однако, единицы.
Список использованных источников
1. Конаш В.М., Яковлев Е.Н., Королев М.В. «Технологии усиления фундаментов и устройства ограждения котлованов погружением свай статической нагрузкой». Журнал «Новые строительные материалы, технологии, оборудование XXI» №1, январь 1999г., с.20-21.
2. Королев М.В., Сажин Д.В. «Эффективные способы усиления фундаментов при реконструкции зданий и сооружений». Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Реконструкция зданий и сооружений. Усиление оснований и фундаментов». Приволжский дом знаний, Пенза. 1999г., с. 35-38.
3. В. Гроздов, В. Прозоров. Дефекты изготовления и монтажа строительных конструкций и их последствия. М.: Общероссийский общественный фонд «Центр качества строительства», 2001
4. СНиП II-7-81. Строительство в сейсмических районах / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1982.-48 с.
5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры ( к СНиП 2.03.01-84) /ЦНИИ промзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.-192 с.
6. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов ( к СНиП 2.03.01-84). Ч. 1. / ЦНИИ промзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-192 с.
7. особие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов ( к СНиП 2.03.01-84). Ч. 2. / ЦНИИ промзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-144 с.
8. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона ( без предварительного напряжения) / ЦНИИ промзданий, НИИЖБ. -М.: Стройиздат, 1978.-174 с.
9. Руководство по проектированию железобетонных пространственных конструкций покрытий и перекрытий /НИИЖБ Госстроя СССР. -М.: Стройиздат, 1979.-421 с.
10. Бондаренко В. М., Судницин А. И., Назаренко В. Г. Расчет железобетонных и каменных конструкций: Учеб. пособие для строит. вузов / Под ред. В. М. Бондаренко. -М.: Высшая школа, 1988.-304 с.
11. Расчет и конструирование частей жилых и общественных зданий: Справочник проектировщика / П. Ф. Вахненко, В. Г. Хилобок, Н. Т. Андрейко, М. Л. Яровой; Под ред. П. Ф. Вахненко. -К.: Будiвельник, 1987.-424 с.
12. Проектирование железобетонных конструкций: Справочн. пособие / А. Б. Голышев, В. Я. Бачинский, В. П. Полищук и др.; Под ред. А. Б. Голышева. -К.: Будiвельник, 1985.-496 с.
www.ronl.ru
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет –
УПИ»
РЕФЕРАТ
На тему:
«Монолитное строительство»
2007
Оглавление
Введение………………………………………………………………3
Основная часть……………………………………………………..4
Заключение…………………………………………………………11
Список литературы………………………………………………..12
Приложения…………………………………………………………13
Введение
На сегодняшний день из существующих технологий возведения зданий и сооружений наиболее перспективным является монолитное строительство. Это — возведение конструктивных элементов из бетоносодержащей смеси с использованием специальных форм (опалубки) непосредственно на строительной площадке.
Создается абсолютно жесткий каркас с различными видами ограждающих конструкций. В нашей стране долгие годы предпочтение отдавалось сборному строительству. Хотя можно отметить, что в 30-е годы — время развития конструктивизма — имелся опыт монолитного строительства. Затем было время «кирпича» (приложение 1), очень активно пропагандировалось панельное домостроение (приложение 2), и лишь последние 10 лет можно говорить о том, что монолитное строительство заняло свое достойное место (приложение 3). Технология монолитного строительства пришла к нам с Запада, где просчитывается экономическая обоснованность того или иного проекта; учитывается также не стоимость материалов, а стоимость работы и связанные с этим затраты. Если говорить конкретно о домостроении, то сборные конструкции здесь дороги, поэтому западные строительные фирмы их применяют редко, отдавая предпочтение возведению зданий из монолита. При такой технологии становится дешевле рабочая сила, трудозатраты осуществляются один раз.
Применение такой технологии дает возможность возведения самых разнообразных зданий с любыми архитектурно-планировочными решениями. В условиях стесненной застройки крупных городов или при строительстве и реконструкции в исторически сложившейся среде такой способ является не только оптимальным, но зачастую единственно возможным. Но почему в настоящий момент так много разговоров вокруг монолитного строительства? В чем его преимущества и каковы перспективы?
Основная часть.
Было бы заблуждением считать, что монолитное домостроение появилось недавно - сама технология насчитывает без малого век. Однако только в 20-30-е годы XX века стало возможным говорить об этом как о заметном явлении. Его распространению способствовала возможность создания весьма прочных конструкций быстро и в условиях ограниченного объема. Самый характерный пример - строительство небоскребов или разного рода подземных сооружений. В нашей стране в период расцвета конструктивизма также был накоплен определенный опыт монолитного строительства. Да и гигантские стройки социализма - это тоже в первую очередь отливные сооружения из бетона. Причем в то время из-за несовершенства технологий такие объекты в полном смысле слова были монолитными! Но и в то время результатом применения такой технологии было снижение материалоемкости строительства и повышение прочностных характеристик и надежности сооружений (особенно когда речь шла об объектах значительных объемов). Возведенный в начале 50-х годов XX века Куйбышевский элеватор с речным зерновым терминалом - яркий тому пример.
В период индустриальных методов панельного строительства 50-80-х годов "монолитка" была практически предана забвению. Можно вспомнить только единичные объекты, построенные в то время по этой технологии. Так, в конце 70-х годов в Сочи было осуществлено строительство 15-этажного здания гостиницы по монолитному способу. Использование скользящей опалубки и метода подачи бетона по схеме "кран-бадья" позволили завершить все заливные работы основного цикла всего за 15 дней! Как показали расчеты, строительство аналогичного объекта из сборного железобетона потребовало бы увеличения материалоемкости по бетону на 30 процентов, а по металлу на 25 процентов, что увеличило бы себестоимость строительных работ в среднем на 20 процентов. И все было бы замечательно, но - только для условий южного курортного города. Низкий уровень технологий (в первую очередь характеристики бетонной смеси) и суровые погодные условия на большей части страны долгое время сильно ограничивали применение монолитного строительства. Основными проблемами были отсутствие качественной всепогодной опалубки и сложный уход за бетоном в зимнее время, требующий большого расхода тепла. Возводить монолитные здания по тем технологиям, которыми до недавнего времени располагали наши строители, получалось значительно медленнее, дороже и более трудоемко, чем собирать дома из панелей или строить из кирпича. В строительных "верхах" бытовало устойчивое мнение, что для монолитного строительства в нашей стране просто не подходят климатические условия: для застывания бетона нужна определенная температура, а у нас большее время года - зима. Да и сама "сверхзадача" до последнего времени стояла простая - строить как можно быстрее, как можно больше и как можно дешевле.
Прошло не одно десятилетие, прежде чем технология монолитного строительства шагнула вперед настолько, что можно стало всерьез говорить об ее экономических преимуществах для большинства регионов нашей страны. Именно поэтому о ренессансе такой технологии возведения зданий и сооружений можно говорить только на примере последних 10-15 лет. Продвижению монолитного строительства в среднюю полосу России способствовало применение специальных ускоряющих твердение бетона и сводящих к минимуму потребление воды добавок и цементов, при гидратации которых выделяется большое количество тепла. Использование этих сравнительно недорогих материалов позволило обеспечить твердение бетона при температурах до -1500С и существенно расширить сроки возведения здания. Сильно изменило ситуацию в лучшую сторону и применение специальных опалубок, которые не только позволяют создать поверхности самых разных конфигураций, но и могут быть быстро смонтированы и размонтированы для перемещения на другие объекты. Все это позволило существенно снизить материальные затраты, а также повысить производительность труда и темпы строительства. Одновременно с этим стали вразрез с требованиями времени (как и приоритетами в строительстве и архитектуре) многие неразрешимые проблемы в панельном домостроении: некоторая ущербность внешнего облика, ограниченный набор квартир, необходимость иметь стройплощадку существенных размеров и т.д. К тому же ДСК выпускают строго ограниченную номенклатуру панелей и блок-секций, и для изменения ассортимента необходимо переоснащение всего завода - а это дорого и трудоемко.
Тут-то и вспомнили строители о монолитной технологии возведения домов, при которой таких проблем просто не существует. Зато имеется много явных и неявных преимуществ:
Возьмем такой технико-строительный показатель, как шаг конструкции. В сборном панельном или блочном домостроении все конструкции имеют кратные определенному модулю размеры, а заводской цикл, как уже говорилось, не позволяет быстро изменить форму и размеры производственной оснастки. Это сильно сужало поле деятельности и полет мысли архитекторов - ведь они были привязаны к определенным типовым размерам. Монолитная технология позволяла не только варьировать шаг конструкций, но и увеличить его размеры со стандартных 12 метров до 15-16, и даже 20 метров. Это позволило появиться на свет совершенно новым планировочным решениям квартир. Кроме того, при увеличении ширины здания удается не только сэкономить материалы (как это ни парадоксально на первый взгляд), но и на 20-30 процентов снизить затраты на обогрев монолитного дома при одинаковых теплотехнических качествах стеновых материалов. Кроме того, монолитное здание не имеет швов, что еще больше увеличивает тепло- и звуконепроницаемость. В сочетании с использованием современных эффективных утеплителей это позволяет улучшить эксплуатационные свойства здания в зимнее время (снизив, естественно, затраты), снизить массу и объем ограждающих конструкций за счет уменьшения толщины. В результате монолитные здания оказываются на 15-20 процентов легче кирпичных или панельных. В то же время снижение массы конструкции здания влечет за собой уменьшение материалоемкости фундамента и его удешевление. Еще одной из сильных сторон монолитного здания является его хорошие звукоизоляционные свойства - ведь даже в кирпичных и панельных домах перегородки изготавливаются из тонких бетонных плит или гипсолита, где неизбежны каверны, пустоты и швы, в которых звук легко распространяется. В монолитных домах появляется возможность заделки электропроводки внутрь стен уже в момент их формирования, что исключает всякую возможность внешнего повреждения электроарматуры. На монолитные здания и сооружения меньше влияют осадки, так как в стенах нет стыков между плитами, считающихся самым уязвимым местом панельных домов. Наконец, становится возможным соединить достоинства монолитных зданий с кирпичными, так любимыми жителями городов: ведь наружные стены могут быть любыми - как кирпичными, так и панельными и даже навесными, вентилируемыми. Примеров такого рода уже немало в Самаре.
Есть и еще несколько доводов в пользу монолитного домостроения. Одной из важнейших эксплуатационных характеристик любого дома является его жесткость и прочность. В этом отношении монолитным домам нет равных. Они дают равномерную осадку конструкции здания, перераспределяя нагрузку и предотвращая появление трещин. Стал уже хрестоматийным пример бразильского города Сан-Паулу, где во время десятибалльного землетрясения некоторые монолитные высотные дома легли набок (что связано с недостаточной прочностью фундамента), совершенно не разрушившись и даже не деформировавшись. Что касается весьма распространенного мнения о том, что монолитные дома "для здоровья малополезны" в силу того, что их стены "не дышат", то с точки зрения экологических свойств привлекательнее всего, конечно, выглядят деревянные дома. Но ведь монолитные здания возводятся из того же самого железобетона, что и панельные дома. Только за последние 10-15 лет в экологической чистоте монолитных наполнителей достигнут существенный прогресс, в то время как технология производства панелей не претерпела в этом смысле особых изменений.
Еще одно немаловажное преимущество монолитного домостроения заключается в том, что весь производственный цикл сосредоточен на одной стройплощадке минимальных размеров. В этом его отличие от панельного строительства, где все элементы изготавливаются на заводе, затем подвозятся и складируются на стройплощадке и затем уже монтируются с помощью кранов и другой тяжелой техники. Процесс возведения монолитного дома состоит всего из нескольких этапов: приготовления и доставки бетона (как правило, марок 200-400), подготовки опалубки и собственно заливки бетона.
Также дело значительно упрощается благодаря новым современным опалубкам (приложение 4). Применение современных опалубочных систем при монолитном строительстве значительно повышает его технологичность. Сроки, качество возведения конструкций во многом определяет применяемая опалубка. Современные опалубочные системы можно классифицировать по различным критериям.
По области применения и конкретных задач: для стен; для перекрытий; колонн; кольцевых стен с изменяемым радиусом; туннельная; односторонняя.
По конструктивным особенностям: рамные; балочные.
По способу установки: стационарная; самоподъемная; подъемно-переставная; подъемная.
По размерам: крупнопанельная; мелкоштучная.
По применяемым материалам. Для изготовления элементов опалубок применяют различные материалы: сталь, алюминий, древесину, пластик.
Пока в нашей стране еще не создана универсальная опалубочная система, поэтому за Российский строительный рынок борются зарубежные производители опалубки. Широко предлагаются разборно-переставная, мелко - и крупнощитовая опалубка, т. е. опалубка, состоящая из модульных щитов-балок с системой доборных элементов. В основном по принципу модульных щитов созданы опалубочные системы «НОЕ», «ПЕРИ», «МЕВА» (Германия), «ДОКА» (Австрия), «ПАШАЛЬ» (Германия), «УТИНОРД» (Франция). В начале этого года концерном «МЕВА» разработаны наиболее современные опалубочные системы, где вместо повсеместно используемой многослойной фанеры применяются совершенно новые долговечные пластмассовые (РР) полипропиленовые плиты «Алкус».
Австрийско-немецкая фирма «Дока» является одним из самых крупных мировых производителей опалубки. В ассортименте выпускаемой компанией продукции — самые различные виды опалубки: стеновая, для перекрытий, подъемно-переставная и многие другие. Разработка и изготовление всех деталей опалубки одной компанией подтверждены международным сертификатом качества ISO 9002. Совсем недавно производство опалубки начал осуществлять петербургский «Маркетинг-центр «Арсенал», предлагающий комплект тоннельной опалубки для монолитного домостроения. Универсальность новой модели позволяет осуществить одновременно заливку стен и перекрытий строящегося здания, в результате чего ступенчато изменяется высота стен от 2,8 до 3,0 м, толщиной от 130 до 160 мм. Конструировать помещение можно шириной до 5,5 м, а также строить арочные своды и проемы.
Оригинальной технологией возведения зданий и сооружений с помощью пенополистирольных блоков несъемной опалубки является так называемая строительная система ААБ. Данная система, изобретенная в 80-х годах в Канаде, представляет собой несъемную опалубку в виде блоков из пенополистирола с впрессованными в процессе изготовления перемычками. Простым укладыванием друг на друга восемь рядов блоков образуют один этаж будущего здания, в пазы перемычек закладывается арматура — этаж готов для заливки бетоном. Немаловажно и то, что при реализации каждого конкретного проекта строителям необходимо рассматривать варианты приобретения опалубки или ее аренды. В России предприятий, предоставляющих опалубочную систему в аренду с проектированием опалубки под конкретный объект, комплектацией и техническим сопровождением, однако, единицы.
Дело сильно упрощается, если есть возможность создать бетонный узел непосредственно на стройплощадке. Это становится весьма актуальным при точечном строительстве в уже сложившейся плотной застройке, где зачастую нет возможности доставить и складировать панели, разместить рельсовые пути для нескольких подъемных кранов. Не стоит забывать и о том, что для панельного строительства характерны допуски на всех этапах технологического цикла, что приводит к дополнительным трудо- и материалозатратам при их выравнивании. И если монолитное строительство ведется по четко отработанной схеме, то возведение здания происходит, как правило, в более короткие сроки, нежели в случае панельной и тем более кирпичной технологии. Важен и тот факт, что качественно выполненная работа при монолитном строительстве практически исключает необходимость подготовки поверхностей к отделке (проведения так называемых "мокрых" процессов) - стены уже готовы к финишным операциям.
Заключение
Все вышесказанное доказывает, что благодаря своим технологическим особенностям монолитные дома гораздо более устойчивы к воздействию внешних факторов и, следовательно, более долговечны. Если установленный проектировочный срок эксплуатации современных панельных домов составляет 50 лет, то построенных по монолитной технологии - не менее 200 лет. Стоимость же монолитного жилья уже вполне сопоставима со стоимостью панельных домов. Некоторая разница в цене (если она и есть) обусловлена, как правило, внешними свойствами фасада. Чем сложнее замысел архитектора и проектировщика, тем выше цена. Отметим, что монолитные дома с наружными стенами из кирпича дороже "чисто монолитных". И, конечно, на стоимость строительства влияет правильная организация работ на стройплощадке и связанное с этим соблюдение графика финансирования.
Список литературы
1. Конаш В.М., Яковлев Е.Н., Королев М.В. «Технологии усиления фундаментов и устройства ограждения котлованов погружением свай статической нагрузкой». Журнал «Новые строительные материалы, технологии, оборудование XXI» №1, январь 1999г., с.20-21.
2. Королев М.В., Сажин Д.В. «Эффективные способы усиления фундаментов при реконструкции зданий и сооружений». Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Реконструкция зданий и сооружений. Усиление оснований и фундаментов». Приволжский дом знаний, Пенза. 1999г., с. 35-38.
3. В. Гроздов, В. Прозоров. Дефекты изготовления и монтажа строительных конструкций и их последствия . М.: Общероссийский общественный фонд "Центр качества строительства", 2001
4. СНиП II-7-81. Строительство в сейсмических районах / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1982.-48 с.
5. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона ( без предварительного напряжения) / ЦНИИ промзданий , НИИЖБ. -М.: Стройиздат , 1978.-174 с.
6. Руководство по проектированию железобетонных пространственных конструкций покрытий и перекрытий /НИИЖБ Госстроя СССР. -М.: Стройиздат, 1979.-421 с.
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
www.nashaucheba.ru