Монтаж опалубки монолитных составляющих здания
Установка опалубки необходима для качественной заливки бетонного раствора. Такая конструкция устанавливается при формировании фундамента или возведения бетонных стен здания. От качества проведенной работы зависит прочность основания будущей постройки и внешний вид помещения. Работа по созданию опалубки не отличается сложностью, но требует ответственного подхода.
Правила установки опалубки
Любая опалубка состоит из щитов и блоков, укрепленных специальными опорами. С учетом используемого материала и типа изделия сборка каждой конструкция имеет свои нюансы. При этом существуют общие правила, которых необходимо придерживаться во время монтажа. Они выражаются в следующем:
- Перед началом сборки строительная площадка должна быть полностью очищена от мусора.
- Если поверхность грунта имеет неровную плоскость, то необходимо срезать слой почвы. Подсыпание щебня недопустимо.
- Работу по установке маяков следует начинать с углов. При этом тщательно проверить их на вертикальность и горизонтальность.
- Заливка раствора должна проводиться только после того, когда конструкция будет проверена на герметичность.
При формировании деревянных опалубок необходимо тщательно подгонять доски. Кроме стыков следует устранять все отверстия в древесине, которые могут возникнуть в результате выпадение сучков. Выявленные щели требуется забивать паклей.
Конструкция для фундамента
Поскольку любой фундамент служит основанием для здания, качеству его изготовления уделяется повышенное внимание. Правильно сделанная опалубка позволяет существенно снизить расход бетона и сформировать ровное основание.
На предварительном этапе следует хорошо ознакомиться с проектом. Также нужно обратить внимание на время проведения работ и не начинать закладку фундамента в морозный период.
Составляющие конструкции
В качестве материала для опалубки могут быть использованы доски, щиты или фанера. Главное, чтобы стенки были способны воспринимать и удерживать нагрузку от давления раствора. При этом должны соблюдаться следующие условия:
- Используемые щиты могут быть квадратной или прямоугольной формы, а их размеры произвольными.
- Стенки опалубки должны быть укреплены с помощью горизонтальных распорок.
- Внутри конструкции обязательно прокладывается гидроизоляция, препятствующая вытеканию цементного раствора.
Если в качестве исходного материала применяется фанера, то ее толщина должна быть порядка 15 мм. Когда для работы используются доски, они берутся толщиной 40 мм. Иногда опалубка изготавливается из пластика. Этот материал прочен и долговечен, но имеет высокую стоимость. Приобретать такие изделия можно только в том случае, когда расчет ведется на их многоразовое использование.
Процедура установки
Монтаж опалубки состоит из следующих шагов:
- На выделенном участке расчищается площадка, и на ней откладываются расчетные величины.
- Выкапывается нужных размеров траншея.
- Сбивается необходимых параметров опалубка.
- Сначала в вырытую траншею укладывается внешний ряд сбитых досок.
- Затем устанавливается второй ряд, и между ними вставляются заранее приготовленные распорки.
- Над вырытой траншеей устанавливается второй ряд опалубки на заданную высоту фундамента.
- После проверки вертикальности все расположенные сверху щиты скрепляются поперечинами.
- На последней стадии опалубка укрепляется наклонными распорками.
Вся внутренняя часть собранной опалубки устилается пленкой, которая предотвращает вытекание из различных щелей залитого внутрь бетона. Такая необходимость возникает потому, что даже надежные распорки не в состоянии противостоять давлению раствора.
Опалубка для стен
В отличие от фундамента, бетонные стены здания имеют значительные параметры, поэтому установленная опалубка должна обладать большой прочностью. Для ее изготовления могут быть использованы листы OSB, металл, пенополистирол, доски или фанера.
Устанавливаемая опалубка бывает следующих видов:
- Съемная. Обычно изготавливается из обработанных досок или металла. Затем она убирается после схватывания раствора.
- Несъемная. Изготавливается из теплоизоляционных материалов, поскольку она не убирается после окончания работы. В результате здание утепляется, а также у него увеличивается звукоизоляция.
Перед изготовлением опалубки проводятся расчеты, где за основу берутся следующие исходные данные:
- объем заливаемого пространства;
- размер толщины стен.
При расчете конструкций опалубки принимаются во внимание следующее параметры:
- ее несущая способность;
- количество необходимого материала на изготовление;
- технология возведения для конкретного случая;
- стоимость опалубки.
На основании полученных данных определяется количество необходимых опор, которые будут противостоять деформационным изменениям конструкции.
Съемный вариант из древесины
Деревянная опалубка состоит из щитов, в свою очередь состоящих из сбитых досок. В отличие от фундаментной конструкции, данные изделия имеют увеличенные параметры. Если используется ОSВ, то такие изделия должны обладать высокой влагостойкостью.
В качестве фиксации установленных щитов применяется брус, который также выступает как ребро жесткости. Все части опалубки между собой скрепляются проволочными скрутками или стяжками. Наружная часть опалубки фиксируется в неподвижном положении с помощью хомутов, колышков, подкосов или прижимных досок.
Основным условием при формировании опалубки является отсутствие промежутков между досками. Их допустимая величина не должна составляет больше 3 мм. При выходе за эти пределы во время трамбовки бетонной смеси раствор начнет выдавливаться через большие щели. В некоторых случаях выходит только вода, но это тоже является негативным явлением, поскольку понижается качество цементного материала. Для устранения такого явления большого размера зазоры заделываются паклей или прибитыми снаружи деревянными рейками.
Съемная конструкция из металла
Опалубкой для бетонной стены может служить листовой прокат, который имеет толщину до 1,5 мм. Здесь жестким основанием служит каркас, изготовленный из трубы с приваренными уголками. Крепление листа к нему осуществляется с помощью сварки или саморезов. Данная конструкция является съемной.
Также существует и несъемный вариант металлической опалубки, который предполагает формирование обрешетки. В этом случае размер ячеек имеет форму квадрата со стороной 0,2-0,4 м. Их размер зависит от толщины используемого металлического листа.
Для усиления жесткости в верхней части опалубки устанавливаются перемычки, которые устраняют риск расхождения щитов. Во внутренней части пространства прокладываются трубы, служащие каналами для будущих коммуникационных систем.
После заливки раствора требуется зафиксировать положение щитов в неподвижном состоянии. Для этого с обеих сторон под углом устанавливаются распорки, в качестве которых могут служить деревянные балки или металлические трубы.
Процедура демонтажа
Любая съемная конструкция после застывания раствора убирается. Обычно период ожидания составляет от несколько дней до недели. Здесь все зависит от климатических условий местности. Процедура демонтажа опалубки состоит из нескольких этапов:
- Идет снятие крепежа, который соединяет между собой параллельно расположенные щиты.
- Убираются установленные с двух сторон откосные стойки.
- Все элементы конструкции осторожно снимаются.
Демонтаж опалубки должен проводиться с предельной аккуратностью. Снятие щитов начинается с отклонения их от верхней точки. Такую работу следует начинать только в том случае, когда существует полная уверенность в окончательном застывании раствора.
Несъемная опалубка
С помощью несъемной опалубки можно построить дом с одновременным его утеплением. Основными элементами системы являются блоки с замками для фиксации. Изготавливаются они из следующих видов материала:
- Пенополистирола. Такая опалубка характеризуется прочностью и хорошей теплоизоляцией. Небольшой вес конструкции обеспечивает минимальное давление на бетон. Основным преимуществом материала является его способность хорошо пропускать воздух.
- Арболитобетона. Это деревянные щиты, в которых присутствуют пузырьки воздуха, что является характерной особенностью материала. Такие изделия обладают хорошей влагостойкостью, пожаробезопасностью и не подвержены гниению.
- Фибролита. Основу изделий составляет древесная стружка и каустический магнезит. К характерным свойствам материала относится его морозостойкость, огнестойкость и экологическая чистота.
Из всех видов материала чаще всего применяется пенополистирол. Причиной является его легкость, что обеспечивает удобство монтажа. Плиты соединяются между собой с помощью сложных замков и перемычек. Это придает цельность конструкции без использования подпорок. На внутренней стороне опалубки присутствуют пазы, обеспечивающие надежность сцепления материала с застывшим бетоном. Внешняя поверхность гладкая, что позволяет вести качественную финишную отделку.
Скользящая опалубка
Для возведения бетонных стен новаторским вариантом является скользящая опалубка. В ее состав входят следующее элементы:
- Щиты. Они могут иметь разную геометрию в зависимости от конфигурации бетонной стены. Изготавливаются такие составляющие из металла или фанеры.
- Домкратная рама. Она выдерживает основной вес конструкции.
- Домкратные стержни. Это специальные толкатели, которые двигают щиты в нужном направлении с помощью электрического двигателя или ручным способом.
- Направляющие.
Если опалубка изготовлена из металла, то с внутренней стороны смазывается специальным составом. Это устраняет риск прилипания бетона к материалу. По мере выполнения определенного этапа работы опалубка перемещается вертикально вверх. Металлические направляющие, по которым совершается движение щитов, располагаются строго вертикально. Их наращивание осуществляется с помощью болтовых соединений.
Существующие виды
Используемая скользящая опалубка для бетонных стен бывает двух видов:
- Крупнощитовая. В данном случае изделие имеет большой вес, поэтому для монтажных работ используется техника. При этом оборудование необходимо не только для поднятия опалубки на определенную высоту, но и для трамбовки залитого бетона.
- Мелкощитовая. Такие элементы конструкции используются для работы без применения спецтехники ввиду их небольшого веса. Небольшого размера опалубку удобно использовать при возведении любого масштаба зданий.
Конфигурация обоих видов щитов предполагает формирование стен разной геометрии. Они бывают прямыми или вогнутыми. Примером может служить строительство прямоугольных домов или круглых башен.
Монтажные работы
Монтаж скользящей опалубки осуществляется в несколько этапов:
- Если опалубка уже была в употреблении, то она хорошо очищается от бетона, и на ней устраняются все видимые внешние дефекты.
- Затем внутренняя поверхность щитов смазывается специальной эмульсией.
- В фундамент здания вмуровываются направляющие стержни с домкратами.
- Из щитов формируется короб.
- На основании домкратной рамы устанавливаются короб, состоящий из внутренних и внешних щитов с формированным дном.
- Внутри короба вяжется арматура в соответствии с чертежами проекта.
- Для соблюдения толщины стены здания устанавливаются специальные шаблоны. Их количество — как минимум две единицы.
- На кронштейнах подвешиваются с наружной и внутренней стороны короба подмостки. На них будут присутствовать рабочие и проводить корректировку заливки бетона.
- Внутреннее пространство заполняется бетоном и после его затвердевания домкраты поднимают всю конструкцию на заданную высоту.
Таким способом можно вести строительство сооружения до 4 м в сутки.
Преимущества и недостатки
Использование скользящей опалубки имеет следующие преимущества:
- Обеспечивается высокая скорость проведения работы.
- Отсутствует необходимость в привлечении большого количества рабочей силы.
- Наблюдается значительная экономия средств при возведении здания.
Однако в такой работе наблюдаются и некоторые недостатки, которые выражаются в следующем:
- Скользящая опалубка имеет сложную конструкцию.
- Выполнять такую работу могут только работники с высокой квалификацией.
- Должна быть обеспечена бесперебойная доставка бетонной смеси.
Однако все присутствующие недостатки полностью перекрываются существенными преимуществами.
Опалубка для перекрытий
Если в здании планируется установка бетонного перекрытия, то для него требуется формирование специальной опалубки. Такое устройство должно обладать высокой прочностью и надежностью, потому что ему требуется выдерживать большой вес бетона. Для изготовления заранее подготавливаются балки, доски и водостойкая фанера. Монтаж опалубки ведется на высоте, поэтому в качестве опор обычно используются телескопические стойки.
Монтаж перекрытия состоит из шагов:
- Устанавливаются стойки с шагом до 1 м по всей протяженности стен.
- Их высота должно быть одинаковой для обеспечения горизонтальности перекрытия.
- На опоры укладываются продольные брусья.
- Сверху располагаются поперечные брусья с шагом 20-60 см.
- На поперечные брусья прибивается фанера. Листы должны располагаться так, чтобы их стыки приходились на деревянный брус. В качестве крепежа используются саморезы.
- После формирования основания устанавливаются вертикальные ограждения. Для этой цели используются доски, толщина которых должна составлять 30-40 мм. В некоторых случаях ограждением служит присутствующая кирпичная кладка.
- Внутри пространства прокладываются трубы для инженерной коммуникации.
Достоинством такой опалубки является то, что после застывания бетонной смеси ее можно снимать и использовать повторно.
Опалубки для возведения бетонных сооружений с течением времени постоянно модернизируются. Только при создании фундамента для небольшого дома они имеют элементарный вид. Во время масштабного строительства применяются сложные конструкции, позволяющие вести работы в быстром темпе с наименьшими затратами.
Doka: все выше, выше и выше
Каждое десятилетие задает новые тренды в строительстве, формирует очередные вызовы, ставит интересные задачи. И всегда находятся технологии, которые обеспечивают реализацию появившихся идей. Среди таких решений — системы высотного строительства компании Doka, мирового лидера в производстве опалубочных конструкций.
Один из базовых современных трендов во всем мире — динамичное развитие высотного строительства. Не обошел он стороной и Россию, что особенно заметно проявилось в Московском регионе. Если раньше высотными зданиями считались объекты в 20–25 этажей, то сегодня речь уже идет о 40–45-этажных башнях.
Однако чем выше здание, тем большее влияние на его возведение оказывают два фактора — технологическая сложность ведения работ, а также существенный рост сроков реализации проекта. Второй аспект сегодня играет особенно существенную роль. После перехода жилищного строительства на проектное финансирование и использование эскроу-счетов каждый день стройки обходится девелоперу в дополнительные деньги на оплату банковского кредита. Поэтому высокие темпы работ становятся залогом рентабельности проекта.
Сочетание этих двух факторов — роста популярности высотных проектов и необходимости сокращать сроки строительства — с неизбежностью приводят к идее использования самоподъемных систем для высотного строительства известной международной компании Doka. Это именно те современные технологии, которые сочетают высокую скорость ведения работ, безопасность, экономическую эффективность и рентабельность.
Самоподъемные системы создают «строительную площадку» по периметру рабочего горизонта. Они позволяют параллельно, в рамках одной заливки, осуществлять бетонирование и стен и перекрытий. Это обеспечивает высокую экономичность и ускорение строительных работ. По мере достижения бетоном необходимых прочностных характеристик система без крана, с помощью мощных гидравлических цилиндров перемещается вверх, после чего начинается формирование, а затем бетонирование конструкций следующего уровня. Технология позволят «растить» здание со скоростью один этаж за 3–4 дня — в отличие от стандартных методов, без применения самоподъемных систем, когда срок строительства этажа составляет 7–8 дней. При этом по мере ухода самоподъемной системы вверх в нижних этажах уже можно вести другие работы. Дополнительным плюсом является возможность ее использования на крайне ограниченных пространствах, при возведении зданий в условиях сложившейся застройки.
Всего среди разработок Doka шесть типов таких систем. Каждая из них оптимальна для решения определенного набора задач, и выбор наиболее эффективной зависит от конкретного проекта. Чаще всего используются SKE (для возведения высоток — high rise) и SCP (для строительства сверхвысоких зданий, небоскребов — super high rise). Кроме того, эти системы доказали свою высокую эффективность при устройстве высоких пилонов мостов, опор виадуков, а также силосных башен.
На самоподъемной платформе SCP размещается все оборудование стройплощадки, предусмотрены защитные ограждения и всепогодное укрытие — для безопасного выполнения работ даже на больших высотах. Мощные гидроцилиндры перемещают на следующий участок платформу, опалубку, контейнеры для материалов и распределители бетонной смеси всего за один цикл без помощи крана.
Независимая от крана cамодвижущаяся подъемно-переставная система SKE благодаря модульной конструкции способна обеспечить эффективное решение для каждого типа сооружений. Подъемное оборудование с полностью гидравлическим приводом позволяет одновременно перемещать большое число переставных секций. Система имеет ряд модификаций, каждая из которых позволяет оптимально решать различные задачи при строительстве сверхвысоких объектов.
Так, SKE100 plus с подъемными рабочими подмостями позволяет одновременно производить работы на нескольких уровнях. SKE100 plus с мачтовой системой сочетает в себе высокую грузоподъемность и большое рабочее пространство. Поскольку мачтовая система крепится только к одной стене, ее можно применять не только в шахтах, но и для возведения стандартных стен.
При помощи систем Doka возведено подавляющее большинство (порядка 70%) современных высотных объектов по всему свету. Это, в частности, такие небоскребы, как Regalia (Майами, США), 432 Park Avenue (Нью-Йорк, США), Marina 101 (Дубай, ОАЭ), Köln Тurm (Кельн, Германия), Lotte World Tower (Сеул, Южная Корея) и множество других. С их использованием построено и самое высокое здание мира — Burj Khalifa в Дубае. Также они применялись и при возведении всего списка топ-10 самых высоких мостов мира.
В России самоподъемные системы Doka использовались, например, при строительстве моста на остров Русский во Владивостоке или моста через корабельный фарватер в составе ЗСД в Санкт-Петербурге. Кроме того, их задействовали при возведении высочайшего здания Европы — башни Лахта Центра.
Jet grouting. Укрепляя грунты и фундамент
Технология струйной цементации становится все более востребованной в работах по эффективному укреплению грунтов и усилению фундаментов.
Современные строительство и реставрацию зданий невозможно отделить от вопросов по качественному и быстрому укреплению слабых грунтовых пород, ограждению котлованов, усилению фундаментов. Решить их помогает технология струйной цементации грунта (jet grouting). Принцип данного метода основан на закреплении грунтов путем их размыва и перемешивания высоконапорной струей цементного раствора.
Альтернатива классике
Генеральный директор ООО «УМ Геоизол» (входит в ГК «ГЕОИЗОЛ») Станислав Тарасенко отмечает, что существуют три различные системы струйной цементации грунтов jet grouting. Однокомпонентная (Jet-1 – разрушение грунта и формирование грунтоцементных свай с помощью подаваемого под давление цементного раствора); двухкомпонентная (Jet-2 – грунтоцементная свая формируется с помощью цементного раствора и воздушной струи); трехкомпонентная (Jet-3 – грунтоцементная свая формируется с помощью цементного раствора, воздушной струи и водной струи). «При этом подбор конкретной системы Jet grouting осуществляется на основе тщательного анализа геологических особенностей территории, параметров объекта, необходимых размеров и прочности получаемого грунтоцементного массива, экономической эффективности. Исходя из нашего опыта, могу отметить, что наиболее востребованы в строительной отрасли системы Jet-1 и Jet-2. Группа компаний «ГЕОИЗОЛ» одной из первых в Санкт-Петербурге стала активно применять технологию струйной цементации грунтов Jet grouting для решения сложных геотехнических задач», - подчеркнул он.
Начальник отдела инженерной подготовки производства «Буровые машины» Роман Малышев рассказывает о технологической последовательности работ. В первую очередь производят бурение скважины. Затем в скважину погружают инъектор со специальным калиброванным отверстием – соплом. Потом подают под большим давлением цементный раствор. Далее осуществляют подъем инъектора с одновременным его вращением и формируют сваю нужного диаметра или стенку из свай. «Важным фактором укрепления массива грунта или усиления фундаментов с использованием струйной технологии является возможность поддержания больших давлений до 40-60 МПа. Это предъявляет определенные требования к оборудованию, подводящим трубопроводам и т.д. Так, например, гидравлические буровые установки EGT чаще других применяются в наших проектах именно благодаря их высокой производительности, маневренности и компактным размерам. Это дает нам возможность проводить работы в стесненных условиях и решать широкий круг задач», - отмечает специалист.
«Считаю целесообразным применение, - продолжает тему генеральный директор ООО «НПСФ «Спецстройсервис», к. т. н. Владимир Мишаков, - именно на открытых территориях, с целью улучшения физико-механических свойств грунтов под новое строительство путём нарушения естественной структуры грунта с целью создания элементов грунта с заданными свойствами. Также рекомендовал бы данную технологию для создания противофильтрационных завес вокруг экологически опасных предприятий для исключения проникновения стоков предприятия в естественные водоемы. Возможно применение jet grouting для создания горизонтальных противофильтрационных экранов, однако для реализации данных проектов требуется оборудование и большой технологический опыт»,- предупреждает он.
Кроме того, эксперт не рекомендует данный метод для усиления грунтов под существующими аварийными зданиями, так как подача воды или цементного раствора под высоким давлением может привести к разжижению грунтов, потери их несущей способности и разрушению здания. Для этих целей (усиление грунтов под аварийными зданиями) существует метод компенсационного нагнетания. На строительных объектах Петербурга при усилении грунтов под аварийными историческими зданиями ведущие организации города используют именно данную методику, которая позволила вернуть в строй не одну сотню аварийных зданий.
Отложенный спрос
Для проведения струйной цементации необходимо специальное оборудование: буровые установки, насосы и т.д. Всё оно производится в зарубежных странах. Как отмечают эксперты, оборудование для jet grouting является дорогостоящим, требует внимательного содержания и технического обслуживания, иначе оно быстро выйдет из строя. Обязательна промывка механизмов после использования цементного раствора, смазка узлов соединения.
Как отмечает специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру» Игорь Мурашов, чаще всего комплексы машин для jet grouting можно увидеть в Москве и Санкт-Петербурге. Это обусловлено наличием подходящей для применения jet grouting геологии. Данная технология позволяет кардинально изменить характеристики грунта, а следовательно и возможность строительства практически на любом основании.
«На период изоляции в 2020 году многие страны были закрыты, что заставило некоторых покупателей ненадолго отложить запланированные приобретения, но после отмены ограничительных мер и открытия строительных объектов большинство ранее обсуждаемых контрактов было заключено. В 2021 году линейка машин XCMG для Jet Grouting пополнилась новой компактной моделью XMZ90 для работы в тоннелях и условиях плотной городской застройки», - сообщил специалист.
Вперед, к минимизации
Стоит отметить, что во многих зарубежных странах технология jet grouting считается одной из основных при работах с подземным пространством. По словам Владимира Мишакова, уровень распространения ее в России пока низкий из-за отсутствия оборудования, отработанных технологий и полной нормативной технологической документации.
Тем не менее, по мнению других экспертов, jet grouting постепенно завоевывает отечественный рынок. Основатель ООО «Оптимум Прайс» Данил Кругов связывает растущую востребованность технологии и с ее с популяризацией и с увеличением количества исполнителей, имеющих весьма дорогостоящие комплексы для реализации подобных проектов. «Иногда доходит до курьёзов. Способы цементации путают, - рассказывает он,- и вполне можно встретить в серьёзной документации упоминание технологии «джет» для реставрации внутри архитектурного комплекса. Однако внутри зданий jet grouting применить невозможно. Машины-монстры и высокое давление способны подмыть не только ослабленный веками памятник архитектуры, но и ближайшую современную застройку».
По словам эксперта, сейчас используются только крупные комплексы, работающие в котлованах, на открытых площадках. Из-за своей дороговизны в России часто покупаются машины, бывшие в употреблении в Европе, стоимость, как правило, начинается от 600 тыс. евро. Минимальный комплект можно было собрать в 2018 году за 25 млн.рублей, но с тех пор ценник вырос. Для работы на объекте многоэтажной застройки требуется 2-4 комплекса, работающих параллельно. Оборудование слишком сложное для того, чтобы сдавать или брать его в аренду. При этом идея развития «карманного» джет-граутинга, способного создавать грунтоцементые сваи диаметром 600-1200 мм под основаниями существующих зданий является нерешённой перспективной задачей. Струйная цементация вытесняет сваи, анкера и прочие способы усиления оснований. «Если вышеупомянутый вариант мини-джета будет изобретён, то сфера применения технологии, несомненно, расширится и можно будет усиливать даже памятники архитектуры», - подчеркнул Данил Кругов.
Мнение
Игорь Мурашов специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру»:
Jet grouting относится с к специализированным видам работ, а следовательно, это дорогостоящее оборудование требует наличия в штате высококвалифицированного персонала. В случае если необходимо разовое выполнение работ в рамках проекта, то лучше привлечь компании с опытом работы. Что касается предложений по лизингу, то наша компания ООО «СюйГун Ру» совместно со СберЛизингом разработали эксклюзивную программу скидок на технику XCMG при оформлении в лизинг. Программа действует на всей территории РФ при покупке у любого официального дилера ООО «СюйГун Ру».