Как осуществляется бетонирование ступенчатых фундаментов под колонны

Устройство опалубки ступенчатых фундаментов под каркас зданий и фундаментов под технологическое оборудование

Для упрощения и ускорения процесса монтажа разборно-переставной опалубки, а также для повышения точности установки разработан ряд приемов, которые в основном сводятся к тому, чтобы выверку каждого эле­мента в отдельности заменить точной установкой не­ большого числа элементов, служащих направляющими для остальных.

Ступенчатые фундаменты по особенностям техноло­гия производства опалубочных работ можно разделить условно на три группы.

Первую группу составляют фундаменты неглубокого заложения объемом до 5 м 3 с размером нижней ступени в плане не более 3000X3000 мм.

Глубина заложения фундаментов, как правило, 1,5. 2м. Высота ступеней фундаментов составляет 300. 400 мм, а число ступеней редко превышает две.

Вторая группа — фундаменты объемом 12. 15 м 3 . Размеры нижней ступени в плане достигают 4500Х Х4500 мм, а число ступеней — 3. Глубина заложения фундаментов может быть различной, но в большинстве случаев составляет 4. 5м, поэтому высота подколенни­ков равна 2,5. 3,5 м.

К третьей группе ступенчатых фундаментов относят тяжелые фундаменты под каркас зданий прокатных це­хов, сборочных цехов машиностроительной промышлен­ности, технологических этажерокнефтехимической про­мышленности и другие сооружения. Их объем достига­ет 60. 80 м 3 , размер нижней ступени в плане 8000Х Х8000 мм, общая высота—14. 16 м. Число ступеней — 3.. .5, а их высота 500. 600 мм.

Сборка опалубки ступенчатых фундаментов объемом до 5 м 3 . Сначала раскладывают и устанавливают в про­ектное положение щиты нижней части короба фундамен­та. Затем соединяют между собой щиты каждой панели с помощью болтов или клиньев-шпонок. В углах пане­ли соединяют между собой болтами или накладками.

Способ соединения выбирают в зависимости от вари­анта раскладки панелей. Возможны три таких вари­анта:

• каждая панель короба точно соответствует по дли­не грани фундамента . В этом случае панели соединяют болтами, под головками которых размещают угловые вставки-бруски или стойки из угловой стали;
• две противоположные панели точно соответству­ют по длине граням фундамента, а длина двух других панелей несколько превышает требуемую. В этом слу­чае панели соединяют болтами, пропущенными через палубу, или специальными накладками, размещаемыми сверху на ребрах
• ни одна из панелей не соответствует по длине грани фундамента. Если они все больше требуемого раз­мера
• если же две панели короче грани фунда­мента, а две длиннее, используют схему . Поверхность, не перекрытую щитами, закры­вают доборами . Схватки со щитами сое­диняют натяжными крюками. В местах пересечений схватки соединяют болтами. Устанавливают подкосы.

Если применяют деревянные подкосы , то для их крепления в грунт забивают якори. В опалуб­ке фундаментов, примыкающих к откосу котлована, вместо деревянных подкосов устанавливают деревянные распорки .

Для удержания щитов в вертикальной плоскости при устройстве опалубки для фундаментов могут найти при­менение металлические подкосы системы Мосспецпром- проекта .

Если высота нижнего короба опалубки равна высоте нижней ступени фундамента, а две грани второй ступе­ни кратны длине инвентарных щитов, сборку верхнего короба начинают с установки его непосредственно на нижний короб на закрепления его струбци­нами накрывных щитов или панелей. Болтами, пропус­каемыми через палубу, к ним крепят отдельные щиты или целые панели.

Затем при помощи натяжных крюков устанавлива­ют схватки, соединяют панели верхнего короба между собой стяжками. На каждую пару панелей требуется минимум по две стяжки.

Когда нижний короб выше нижней ступени фунда­мента или размеры второй ступени фундамента не крат­ны длине щитов, сборку верхнего короба начинают с установки на нижний короб рамы из поддерживающих балок . В качестве балок используют инвен­тарные схватки. На поддерживающие балки навеши­вают инвентарные щиты при помощи натяжных крюков. Соединяют щиты верхнего короба между собой в углах болтами или с помощью шпонок. Панели короба соеди­няют стяжками и раскрепляют дополнительными рас­порками. Если применяют опалубочные щиты системы Минмонтажспецстроя СССР, то вместо распорок ис­пользуют опорные консоли. Распорки и опорные консо­ли можно ставить после окончания бетонирования ниж­ней ступени фундамента.

Для дальнейших работ размещают на нижнем коро­бе временные рабочие настилы, с которых ведут монтаж опалубки третьей ступени фундамента (если она есть) или опалубку стакана, а также устанавливают кондукто­ры и анкерные болты. Опалубку третьей ступени фун­дамента устанавливают в той же последовательности, что и опалубку второй ступени. Затем к верхнему коро­бу прикрепляют струбцинами опалубку стакана, вы­сверлив ее по осям и отметкам. Таким же образом за­крепляют кондукторы анкерных болтов. При наличии подколенников монтаж их опалубки начинают с уста­новки монтажных уголков. Угловые щиты крепят к ниж­ним схваткам натяжными крюками, а между собой и с монтажными уголками соединяют пружинными ско­бами.

Сборка опалубки ступенчатых фундаментов объемом

до 15 м. Применяют стальную или комбинированную опалубку конструкции ЦНИИОМТП. Монтаж такой разборно-переставной опалубки выполняют в следую­щем порядке.

Устанавливают и закрепляют с помощью монтажных уголков угловые щиты нижних коробов опалубки, про­тивостоящие по диагонали фундамента. Пружинными скобами или крюками к смонтированным щитам крепят рядовые щиты нижнего короба. Затем на панели коро­ба опалубки нижней ступени при помощи натяжных крюков устанавливают схватки. При высоте опалубки

600 мм их — устанавливают в два ряда. Если уст­ройство доборов по месту в нижней ступени нежела­тельно из-за значительного их объема, часть щитов устанавливают вертикально, начиная с любого угла фун­дамента.

Собранный короб рихтуют строго по осям. Панели короба (при длине более 3000 мм) соединяют стяжка­ми диаметром 4. 10 мм, минимум по две на каждую пару панелей. Стяжки закрепляют клиновыми зажима­ми. В основание фундамента забивают деревянные яко- ри, удерживающие нижний короб. На ребра щитов ниж­него короба наносят риски, фиксирующие положение щитов второй ступени, затем, отступив от рисок на рас­стояние, равное толщине щита, устанавливают инвен­тарные поддерживающие балки, выполненные из швел­лера № 16 (при небольших пролетах в качестве балок используют схватки нижнего короба). Поддерживающие балки закрепляют на нижнем коробе с помощью струб­цин и устанавливают на них схватки, соединяя друг с другом. На схватки навешивают щиты второй ступени.

скрепляют их натяжными крюками и соединяют пружин­ными скобами или крюками. Затем к деревянным проб­кам, которые забивают в стальные схватки, крепят до­боры по месту. Собранный верхний короб рихтуют по осям. Противоположные панели верхнего короба соеди­няют стяжками. На нижний короб устанавливают вре­менные рабочие настилы, с которых собирают опалубку следующей ступени фундамента, подколонника и ста­кана, а также кондукторы для анкерных болтов.

Сборку опалубки подколонника выполняют так же, как и для фундаментов первой группы, т. е. монтаж на­чинают с установки монтажных уголков и угловых щи­тов. Щиты крепят к нижним схваткам натяжными крю­ками, а между собой и с монтажными уголками соеди­няют пружинными скобами. Затем при необходимости на щиты подколонника при помощи натяжных крюков навешивают схватки и устраивают опалубку второго яруса.

На верхнем коробе опалубки подколонника при по­мощи струбцин устанавливают и закрепляют опалубку стакана или кондукторы для анкерных болтов. Сборку опалубки ступенчатых фундаментов объемом до 15 м 3 выполняет звено из двух опалубщиков 4- и 2-го раз­рядов.

Сборка опалубки для ступенчатых фундаментов объ­емом до 80 м 3 . Ее можно выполнить следующими спо­собами.

С помощью поддерживающих лесов. Деревянную опалубку устанавливают в несколько приемов по мере бетонирования фундамента с тем, чтобы опалубка вто­рой и последующих ступеней и опалубка подколонника опирались на схватившийся и набравший определенную прочность бетон нижних ступеней. Опалубку необходи­мо раскреплять подкосами и расчалками. Для сборки опалубочных форм используют громоздкие поддержи­вающие леса, на которые расходуется обычно % всех пиломатериалов и приходится не менее 50 % трудовых затрат.

Без поддерживающих лесов, используя несущие балки. В этом случае применяют инвентарную комби­нированную или стальную опалубку. Процесс сборки проходит в следующем порядке. На спланированной грунтовой площадке собирают нижний короб из несу­щих балок, на которые навешивают щиты при помощи натяжных крюков. На ребра щитов короба наносят клеевой краской риски, обозначающие положение осей. Собранный корОб опалубки нижней ступени устанавли­вают, используя универсальную траверсу, на подготов­ленное основание фундамента. Противоположные пане­ли второго и последующих коробов соединяют стяжка­ми и закрепляют их клиновыми зажимами. Число стя- жек определяют расчетом. На каждую пару панелей короба должно приходиться не менее двух стяжек.

Если высота ступеней фундамента больше 500 мм, опалубочные короба вышерасположенных ступеней уста­навливают на прокладки, прикрепленные к несущим балкам нижнего пояса.

Щиты первого яруса подколонника крепят к балкам натяжными крюками, между собой — пружинными ско­бами. Затем устанавливают монтажные уголки и соеди­няют их со щитами также пружинными скобами или крюками, после чего устанавливают щиты второго яру­са. При помощи натяжных крюков закрепляют схватки, устанавливают стяжки и закрепляют их клиновыми за­жимами.

На ребра щитов подколонника клеевой краской на­носят риски, обозначающие положение осей. Собранный подколонник устанавливают на балки короба опалубки верхней ступени фундамента. На щиты опалубки наве­шивают рабочие площадки и стремянки, а также за­крепляют легкие закладные детали. Тяжелые закладные детали крепят к арматурному каркасу подколонника. Кондукторы для анкерных болтов или гнездообразова- тели устанавливают и закрепляют на опалубке подко­лонника струбцинами.

Сборку опалубки больших ступенчатых фундаментов выполняют обычно два звена. Каждое звено состоит из двух опалубщиков (4- и 2-го разрядов) и одного стро­пальщика 2-го разряда.

При использовании стальной опалубки системы Мин- монтажспецстроя СССР сборку формы для ступенча­тых фундаментов выполняют в следующем порядке.

Используя угловые стойки, собирают угловые щиты нижнего короба опалубки. Щиты и стойки соединяют пружинными скобами. При помощи таких же скоб к смонтированным щитам присоединяют остальные щи­ты. При этом стержень-палец скобы вводят в отверстие каркаса щитов, а затем, поворачивая на 90° противо­положный пальцу конец скобы, натягивают его на пол­ки каркаса, плотно сжимая их. При этом палец воспри­нимает срезывающие, а пружина — растягивающие уси­лия. Скобы ставят не реже чем через 375 мм друг от друга и не менее двух на каждую сторону щита. В мес­тах действия значительных изгибающих моментов чис­ло скоб определяют расчетом.

Собранный короб опалубки нижней ступени выверя­ют по осям и закрепляют на основании деревянными или стальными якорями. Противоположные панели ко­роба соединяют между собой стяжками, пропускаемыми через отверстия в щитах. К нижнему коробу опалубки при помощи пружинных скоб крепят опорные консоли, которые обеспечивают образование уступов опалубки шириной 300. 750 мм. Предельную нагрузку на опорные консоли определяют исходя из максимального допусти­мого опорного момента, равного 4500 Н-м. При ширине уступов 300 мм вес опалубки верхних коробов может со­ставлять 9000 кг, а при ширине 750 мм — 3600 кг. Если полный вес опираемой на консоли опалубки выше пре­дельно допустимого, верхние короба опалубки либо со­бирают не полностью (не на всю высоту), либо по мере бетонирования фундамента; при этом нагрузки пере­даются непосредственно на бетон.

К опорным консолям крепят пружинными скобами щиты короба второй ступени. Поскольку опорные консо­ли жестко соединены с нижним коробом, рихтовать опа­лубочные короба второй и последующих ступеней нет необходимости. Но это, в свою очередь, требует весьма тщательной выверки короба нижней ступени не только по осям, но и по горизонтали.

Опалубку подколонника собирают так же, как и сту­пенчатой части фундамента, но над опорными консоля­ми в углах опалубочной формы устанавливают угловые стойки. Боковое давление бетонной смеси воспринимают тяжи, проходящие через отверстия в щитах. Все неис­пользованные отверстия закрывают деревянными план­ками. На собранную опалубочную форму устанавлива­ют навесные площадки, закладные детали, кондукторы для анкерных болтов, пустотообразователи. Сборку опа­лубки выполняет звено, из двух или трех рабочих 4,- и 2-го разрядов.

Источник

I. Приемы бетонирования фундаментов

1. Достижения монолитности

Приемы бетонирования фундаментов и массивов. Для достижения монолитности железобетонных конструкций бетонирование целесообразно вести непрерывно, не допуская образования швов. Однако на практике это не всегда осуществимо, так как при бетонировании массивных конструкций горизонтальными слоями размер последних ограничивается максимально допустимым промежутком времени до перекрытия слоя ранее уложенного бетона. Этот промежуток времени зависит от интервала времени между затворением и началом схватывания цемента и от продолжительности транспортирования и укладки первой порции бетона.

Величина определяется строительной лабораторией и колеблется в пределах 1—2 ч. В связи с этим крупные конструкции бетонируют блоками (участками), а соприкасающиеся с ними поверхности называются рабочими или строительными швами.

Размеры блока в плане определяются в зависимости от интенсивности укладки бетона и толщины укладываемого слоя: площадь блока, м2; интенсивность укладки бетона, мн/ч; толщина укладываемого слоя, м; максимально допустимый промежуток времени до перекрытия слоя ранее уложенного бетона, ч.

Обычно размеры блока в плане не превышают 60 м2 , а по высоте 4,5 м . Кроме технологических рабочих швов в крупных и сложных конструктивах устраивают температурные и деформационные швы.

2. Бетонирование конструкций

Уплотнение бетонной смеси — основной технологический процесс при бетонировании конструкций, в значительной мере определяющий качество уложенного бетона.

В подавляющем большинстве случаев уплотняют бетонную смесь вибрированием. Под действием передаваемых от излучателя-вибратора механических колебаний смесь подвергается тиксотропному разжижению. В результате из нее выходит содержащийся воздух и происходит плотная упаковка смеси в опалубке возводимой конструкции.

При устройстве тонкостенных конструкций применяют метод механического нанесения бетонной смеси, пневмообразования или набрызга бетона. При этом не требуется устройства опалубки со стороны нанесения бетонной смеси.

Иногда вакуумируют или вибровакуумируют бетонные смеси. В этом случае в опалубку укладывают смесь с заведомо большим, чем требуется, содержанием воды. Ее избыток удаляется за счет отсоса влаги под вакуумом. При этом удается сократить расход цемента, повысить прочность, а в ряде случаев и ускорить темпы бетонирования конструкций.

Уплотнять бетонную смесь можно глубинными, поверхностными или прикрепляемыми к опалубке наружными вибраторами.

3. Бетонирование массивных конструкций

Температурные швы делят надземную часть здания или сооружения по высоте и дают возможность отдельным конструктивам изменять размеры в зависимости от изменения температуры окружающей среды. Деформационные швы делят по высоте все здание или сооружение и обеспечивают свободную осадку отдельных его частей. Расположение, размеры и конструкция швов указываются в рабочих чертежах.

Высота свободного сбрасывания бетонной смеси при бетонировании массивных конструкций во избежание расслоения не должна превышать 2 м . В противном случае опускать бетонную смесь необходимо с помощью виброжелобов, лотков и хоботов (при высоте до 10 ж), а также виброхоботов, снабженных промежуточным и нижними гасителями скорости (при высоте более 10 м ).

При бетонировании столбчатых фундаментов со сторонами сечения подколонника 0,4—0,8 м и при отсутствии пересекающихся хомутов высота свободного падения бетонной смеси допускается до 5 м , при размерах сторон более 0,8 м — до 3 м . При большей высоте фундамента применяют хоботы.

Фундаменты с колоннами и подколенниками, армированными перекрещивающимися хомутами, бетонируют непрерывно участками высотой 1,5—2 м с подачей смеси через окна, устраиваемые в боковых стенках опалубки.

4. Этапы бетонирования

Каждый слой бетонной смеси укладывается, как правило, до начала схватывания предыдущего слоя бетона. В ряде случаев при бетонировании массивов большой площади невозможно успеть перекрыть предыдущий слой бетона до начала его схватывания. Тогда бетонную смесь укладывают ступенями с одновременной укладкой 2—3-х слоев. При этом отпадает необходимость перекрывать слои по всей площади массива.

Если время укладки слоя превысило установленный лабораторией срок, то при виброуплотнении последующего слоя возникает угроза нарушения монолитности предыдущего. В таких случаях бетонирование прекращается и возобновляется только при достижении бетоном прочности на сжатие не менее 15 кг/см2.

Бетонирование столбчатых ступенчатых фундаментов под каркасы зданий осуществляется в два или три этапа.

В два этапа бетонируются небольшие (10—15 м3) фундаменты. Вначале производится укладка бетонной смеси в ступени и подколонник фундамента до низа гнездообразователя стакана под сборную железобетонную колонну или низа анкерных болтов под металлическую колонну, а на втором этапе бетонируется верх подколонника после установки стакана или анкерных болтов.

При трехэтапном бетонировании крупных фундаментов укладка бетонной смеси в нижние ступени и подколонник осуществляется раздельно.

5. Характеристика конструктивов

При недостаточно жесткой опалубке допускается применение одного или нескольких переставных вибраторов, прикрепленных с помощью скоб. Такие вибраторы переставляют от скобы к скобе по мере укладки бетонной смеси. При таком методе уплотнения рекомендуется применять вибраторы с высокой частотой (6000 кол/мин и более) и амплитудой колебаний 0,1—1,15 мм

Приемы бетонирования конструкций бетонирование фундаментов и массивов. Особенности бетонирования фундаментов и массивов зависят от многих факторов, к числу которых прежде всего относятся: объем, конфигурация, насыщенность арматурой и закладными деталями конструктива; применяемый тип опалубки и схема ее установки; схема подачи и укладки бетонной смеси, а также особые требования, предъявляемые к бетонируемой конструкции (ГОСТ III —В. 1—70).

Характеристика конструктивов. Фундаменты бывают обычные, свайные и опоры глубокого заложения. По назначению различают фундаменты и массивы под здания и сооружения и фундаменты под технологическое оборудование.

Наибольшее распространение среди конструктивов первой группы в промышленных, сельскохозяйственных и гражданских зданиях и сооружениях (типа каркасных технологических пролетов и этажерок) получили столбчатые фундаменты в виде башмака с подколонником. Башмак представляет собой прямоугольный (реже— круглый) в плане конструктив, сужающийся ступенями к подколоннику. Объем такого фундамента колеблется у зданий различного назначения в широком диапазоне: от одного-двух до нескольких десятков и даже сотен кубических метров. Так, на корпусах металлургических производств объем одного столбчатого фундамента достигает 100—120 м3 и более при размерах башмаков в плане 9X9 и высоте 8—10 м.

a. Сплошные фундаменты

На строительстве корпусов тепловых электростанций, литейных производств, тяжелого машиностроения, а также на слабых грунтах применяются ленточные фундаменты, на которые опираются подколенники. При этом сечение фундамента может быть прямоугольным, переменным или ступенчатым.

Сплошные фундаменты устраивают в виде безбалочных или ребристых железобетонных плит и применяют при слабых неоднородных грунтах, чтобы не допустить неравномерных осадок колонн, стен или сооружений и создать водонепроницаемую защиту подвалов. В аналогичных условиях в ряде случаев сооружаются рамные фундаменты.

Под здания и сооружения с большими нагрузками и чувствительные к неравномерным осадкам устраиваются опоры глубокого заложения без котлованов, которые могут быть погружены на практически неограниченную глубину до прочных грунтов.

В настоящее время все большее применение находят фундаменты глубокого заложения на буронабивных сваях диаметром от 500 до 1700 мм и длиной до 30 ж. На таких фундаментах строят заводы тяжелого машиностроения, ряд атомных и тепловых электростанций.

На строительстве металлургических предприятий, гидротехнических сооружений и мостов, а также под сооружения с особо большими сосредоточенными нагрузками устраивают опоры глубокого заложения в оболочках, заполняемых бетоном. Диаметр их достигает 6 м , глубина 40—45 м.

b. Особенность конструкций фундаментов

Фундаменты под технологическое оборудование могут быть полностью заглублены в грунт (бесподвальный тип) или иметь развитую подземную часть (подвальный тип).

Фундаменты бесподвального типа устраиваются обычно массивами в виде плит или блоков с вырезами, выемками и отверстиями для размещения частей машин и вспомогательного оборудования, а также для их обслуживания при эксплуатации.

Фундаменты подвального типа сооружаются стенчатыми или рамными. Верхняя (надземная) часть конструкции стенчатых фундаментов образуется из продольных и поперечных стен, на которые могут опираться отдельные ригели или балки. Основанием стен служит общая фундаментная плита в форме прямоугольного параллелепипеда. Верхняя часть рамных фундаментов обычно включает ряд поперечных (по отношению к оси вала машин) П-образных рам, соединенных по верху продольными балками и опирающихся на фундаментную плиту или на замкнутый ленточный ростверк.

В последние годы находят применение сборно-монолитны е фундаменты из унифицированных блоков, в виде сборных скорлуп с монолитным заполнением и др.

Небольшие машины и станки, не вызывающие больших динамических нагрузок, могут устанавливаться без фундаментов непосредственно на бетонную подготовку промышленных зданий, которая при необходимости усиливается арматурой.

Характерной особенностью конструкций фундаментов и массивов является их относительно небольшая насыщенность арматурой — от одного-двух до нескольких десятков килограммов на 1 мг.

Источник