Современные опалубочные технологии и техника должны обеспечивать высокие темпы строительства и безупречное качество монолитных железобетонных конструкций. Одним из способов интенсификации возведения монолитных зданий является применение современных опалубочных систем и ускорение их оборачиваемости.
Разработанная в БелНИИС опалубочная система МОДОСТР включает в себя около 20 типов различных опалубок, конструктивно и технологически совместимых друг с другом. Семейство опалубок постоянно расширяется в сторону их технологической специализации.
Опалубочная технология - это не только семейство опалубок, но и рациональная технология опалубливания и распалубки различных конструкций, выбора и обоснования оптимальной схемы раскладки, технология ранней распалубки монолитных перекрытий и каскадная технология возведения каркасных зданий.
Выбор метода опалубочных работ и используемой для этого опалубки должен ориентироваться на конструкцию и геометрию возводимого объекта, а также учитывать влияние со стороны данного объекта на процесс возведения, сроки строительства и расходы. Для подобной сложной зависимости не существует никаких запатентованных решений. Однако эта задача может быть облегчена, если принять за основу целевую методику: па первом этапе - попытаться проследить возникающие технологические задачи в отношении выбора наиболее целесообразного метода опалубочных работ и типа опалубки; на втором - рассмотреть наиболее эффективную опалубочную технологию возведения монолитных перекрытий с использованием ранней распалубки.
Экономия расходов при выборе конструктивных форм
Качество монолитных конструкций, темпы строительства, трудоемкость работ и оборачиваемость опалубки зависят от технологичности проектных решений с позиции технологии опалубливания современными опалубочными решениями. Под технологичностью понимают геометрические формы и сечения монолитных конструкций, возможность их опалубливания модульными размерами элементов опалубки, возможность устройства рабочих швов, доступность зоны опалубливания и распалубки, наличие надежного основания для опорной системы опалубки, повторяемость форм и размеров сечения конструкций, уменьшение труднодоступных зон укладки и уплотнения бетона. Практика показывает, что не всегда оптимальные с конструктивной точки зрения монолитные конструкции являются рациональными с технологической точки зрения. А достигнутая экономия в расходе арматуры и бетона часто не в состоянии компенсировать увеличение затрат на опалубку и на заработную плату опалубщиков, арматурщиков и бетонщиков, не говоря уже про увеличение сроков строительства и проблемы, связанные с обеспечением качества работ и техники безопасности.
Каркасные системы являются одними из наиболее перспективных систем многоэтажных зданий, как с конструктивной, так и с технологической точки зрения. Опалубочная система и технология МОДОСТР включают несколько вариантов опалубок и технологий возведения монолитных конструкций каркасных зданий. Для возведения монолитного перекрытия наиболее распространенным типом опалубки является опалубка на основе телескопических стоек, распределительных балок и палубы из водостойкой фанеры. Опалубка характеризуется технологической гибкостью, но обладает повышенной трудоемкостью ее сборки и распалубки. Высота этажа возводимого здания ограничивается рабочей высотой телескопической стойки. Опалубка перекрытий на основе опорных башен позволяет возводить перекрытия в зданиях с высотой этажа 3 метра и более путем наращивания башен по высоте. Технология применения опорных башен характеризуется меньшей трудоемкостью работ, по сравнению с первым типом опалубки. К технологиям более высокого порядка следует отнести опалубку-стол, монтаж и демонтаж которой производится краном. Трудоемкость опалубочных работ при этом снижается в 3-4 раза. Все опалубки для перекрытия могут работать одновременно и на одном объекте. Опалубочная технология предусматривает обязательное применение страховочных опорных элементов в виде отдельных телескопических стоек или опорных башен.
Следующим основным конструктивным элементом каркасных зданий является колонна. Следует отметить, что круглые или произвольного сечения колонны опалубить дороже, чем прямоугольные. Капители монолитных колонн также усложняют опалубочные работы. Для исключения продавливания перекрытия в зоне колонны целесообразно применять специальное армирование. Возведение монолитных колонн и примыкающих к ним диафрагм жесткости целесообразно производить раздельно, для чего соединение арматуры диафрагм с колоннами предпочтительно проектировать с применением закладных изделий. Для возведения прямоугольных колонн рекомендуется применять специализированную веерную опалубку колонн системы МОДОСТР, обеспечивающую многократную оборачиваемость и высокое качество монолитных конструкций. Веерная опалубка колонн собирается из специальных перфорированных опалубочных щитов, что позволяет возводить колонны с максимальным поперечным сечением до 600 мм с шагом 50 мм. В комплект опалубки входят щиты, система крепежа и регулируемые подкосы.
Остановимся на возведении внутренних монолитных стен. Идея концепции интенсивной опалубочной технологии - применение крупноформатных панелей из стеновой опалубки системы МОДОСТР, рационализация технологии опалубочных работ, использование консольных и навесных обслуживающих площадок.
Опалубка КАСКАД - высококачественная стеновая опалубка, одна из последних новинок на строительном рынке. Минимальный отпечаток каркаса на лицевой поверхности бетона делает ее весьма конкурентоспособной. Два тяжа по высоте щита, применение крупноформатной фанерной палубы без стыка, ширина щитов до 1000 мм - все это отличительные преимущества опалубки. Опыт возведения высотных зданий подтверждает получение в такой опалубке качественных лицевых бетонных поверхностей, готовых под оклейку обоями.
Ранняя распалубка монолитных перекрытий
Технология возведения монолитных перекрытий определяет темпы возведения всего каркаса и самого здания. При возведении каркасных зданий из монолитного железобетона определяющим технологическим процессом является технология строительства монолитных дисков перекрытия, связанная с длительностью набора распалубочной прочности бетона. В соответствии с действующими нормативными документами, минимальная распалубочная прочность бетона незагруженных горизонтальных конструкций при пролете до 6 метров должна составлять не менее 70% проектной прочности и свыше 6 метров - 80% проектной прочности бетона. Вместе с тем, разработанная в институте опалубочная технология обеспечивает интенсивную технологию возведения монолитных каркасных зданий, основными слагаемыми которой являются: применение ранней распалубки перекрытий, каскадная технология возведения многоэтажных зданий и другие технологические приемы с использованием страховочных стоек. На основе выполненных исследований разработаны новые способы возведения монолитных конструкций. В отличие от существующей технологии, в них учитывается взаимосвязь возрастающих эксплуатационных и технологических нагрузок и темп изменения прочности бетона на различных этапах возведения зданий. Сущность новой технологии заключается в том, что после укладки и уплотнения бетонной смеси осуществляется выдерживание бетона до получения заданной прочности. Причем величина прочности бетона определяется с учетом возможного загружения в течение периода строительства, то есть с учетом фактических сроков возведения зданий и условий окружающей среды.
Применение страховочных элементов для временного поддерживания монолитного перекрытия до набора им необходимой распалубочной прочности сейчас не регламентируется нормативными документами.
Оптимизация использования опалубки перекрытия базируется на следующих основных принципах:
- определение усилий в подпорных стойках при возведении конструкции с использованием эмпирических методов;
- определение необходимой распалубочной прочности бетона из критерия эксплуатационной надежности;
- распалубка в согласованной последовательности после набора бетоном требуемой прочности;
- управление нагрузками на вновь возведенных перекрытиях, пока они не добрали необходимую прочность.
В новых экономических условиях становятся востребованными новые технологии строительства, ориентированные на высокие темпы строительства, качество и снижение себестоимости, что и определяет конкурентоспособность любой строительной организации. Поэтому особое внимание следует уделять технологичности на стадии проектирования и согласования проектно-сметной документации.
Предлагаемая технология ранней распалубки перекрытий с применением страховочных стоек, обеспечивающих ограничение прогибов плит до набора необходимой прочности бетона, позволяет значительно ускорить оборачиваемость опалубки, а соответственно, сократить сроки строительства. Проведенное численное моделирование деформативности многопролетных дисков перекрытия каркасных систем здания при ранней распалубке позволяет управлять технологическим процессом распалубки.
