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.
Опыт одновременного строительства подземной и надземной частей здания методом up-doun
В условиях плотной городской застройки, а также дефицита свободных участков подземное строительство приобретает особую актуальность, однако местная специфика и гидрогеологические условия делают задачу возведения подземных объектов очень непростой. Это стимулирует инженеров использовать новые методы, которые обеспечивают безопасную эксплуатацию окружающей застройки, позволяют проводить подземные работы практически на любой глубине даже в самых сложных инженерных и геологических условиях. Одним из таких является метод up-down, или «вверх-вниз». Такой способ позволяет на нулевой отметке выполнить перекрытие и продолжить строительство одновременно как вверх, так и вниз. Данная технология является актуальной в современных условиях строительства, так как позволяет возводить здания с меньшим задействованием близлежащих территорий. В статье описан принцип технологии up-down, представлен порядок производства работ, рассмотрены основные преимущества и недостатки данного метода, приведены результаты геотехнического мониторинга окружающей застройки.
Основной областью применения метода up-down является устройство глубоких котлованов в пределах плотной городской застройки. Обычно этот метод используется при невозможности выполнения грунтовых анкеров вследствие стесненных условий и существующей развитой подземной части на соседних участках [1–7]. Кроме того, этот метод используется при малых допустимых деформациях окружающих зданий и сооружений. Явным преимуществом метода up-down является высокий темп строительства при устройстве высотной части (рис. 1).
Рис. 1. Схема производства работ по методу up-down
При многих преимуществах этого метода строительства он в большинстве случаев ведет к удорожанию строительного производства по сравнению со строительством в открытом котловане. Особую сложность представляет собой организация снабжения и логистики при подобном виде работ [8]. Следует отметить, что устройство подземной части по методу «вверх-вниз» требует высокой квалификации подрядчика и детальной проектной проработки [9].
Для производства работ по устройству подземной части при данном методе строительства используется технологии «стена в грунте» и струйная цементация грунта (Jet-grouting). Проектирование конфигурации стены выполняется с учетом особенностей технологического оборудования (гидрофрезы). В ходе подготовительных работ по контуру будущей ограждающей конструкции выполняется форшахта шириной 60…80 см и глубиной до 3,0 м. Стенки форшахты раскрепляются железобетонными монолитными конструкциями.
Разработка грунта в траншее и бетонирование выполняются под защитой глиняного тиксотропного раствора, приготовляемого из бентонитовой глины, что обеспечивает устойчивость стенок траншеи от обрушения. Параметры раствора корректируются при производстве работ на опытном участке.
Укладка бетонной смеси панелей ограждающей конструкции производится методом вертикального подъема трубы. Бетонирование стен под защитой глиняного раствора должно выполняться не позднее чем через 8 часов после образования траншеи в захватке. Бетонирование одной захватки проводится непрерывно на всю высоту. Между захватками выполняется холодный рабочий шов, а армирование захватки — сборными пространственными арматурными каркасами. Глубина ограждающей конструкции по данной технологии может достигать 25…30 м.
По грунтовым условиям «стена в грунте» может применяться в любых дисперсных грунтах.
При устройстве больших котлованов, внутри которых возводится здание или сооружение, ограждающие конструкции, выполненные методом «стена в грунте», используют как внешние стены подземной части. В этом случае нагрузка от здания передается на фундаменты, не связанные с ограждающими стенами.
При необходимости ограждающие конструкции, устраиваемые методом «стена в грунте», могут выполнять двойную функцию: являются и ограждением котлована, и конструктивным элементом.
Современные технологии позволяют устраивать конструкции подземных сооружений разных форм, но традиционные и наиболее часто встречающиеся — конструкции из прямолинейных стенок.
При наличии грунтов, содержащих твердые включения природного или техногенного происхождения (крупные валуны, обломки бетонных конструкций, каменной кладки и др.), при проходке траншеи используется техника, оснащенная фрезерным оборудованием, например, фирм «Бауэр», «Касагранде».
Использование грейферного оборудования, которым крупные включения извлекаются, может привести к деформированию стенки траншеи, падению уровня тиксотропного раствора и деформациям окружающего массива и близ расположенных зданий.
Для надежного уплотнения проблемных стыков между панелями траншейных стен, как показал опыт строительства, успешно может быть применена технология струйной цементации jet-grouting. Она заключается в разрушении и перемешивании грунта мощнонапорной струей цементного раствора, исходящего под высоким давлением из монитора, расположенного на нижнем конце буровой колонны. В результате в грунтовом массиве формируются сваи диаметром 0,6–1,5 м из нового материала — грунтобетона с достаточно высокими несущими и противофильтрационными характеристиками. При этом цементационные работы могут выполняться как снаружи ограждающих котлован стен, так и изнутри котлована до его разработки. С этой целью в зависимости от прогнозируемой величины раскрытия стыков с глубиной могут быть применены неармируемые или армируемые металлическими трубами грунтоцементные колонны диаметром 60 или 80 см.
Для разработки грунтового ядра внутри подземного сооружения, возводимого способом «стена в грунте», рекомендуется применять технологию, которая предусматривает разработку вначале центральной части грунтового массива на глубину одного яруса с сохранением по периферии нетронутых участков. Такой прием облегчает работу ограждающей конструкции. Затем монтируются распорные конструкции, и разрабатывается оставшаяся часть грунта. Одним из существенных преимуществ данных технологий является возможность устройства как отдельных, так и протяженных подземных конструкций с поверхности земли без экскавации котлована [10].
Производство работ по методу up-down считается одним из самых сложных видов строительного производства с геотехнической точки зрения и предусматривает комплексную программу мониторинга в период строительства здания [11].
- Характеристика объекта строительства
Рассматриваемая площадка строительства обладает практически всеми перечисленными осложняющими факторами:
Инженерно-геологические и гидрогеологические условия.
В геологическом строении площадки принимают участие следующие элементы (рис. 2): ИГЭ-1. Современные техногенные отложения, песчано-суглинистые грунты со щебнем кирпича. ИГЭ-2. Глина мягкопластичной консистенции. ИГЭ-3. Суглинки мягкопластичной и тугопластичной консистенции. ИГЭ-4. Супеси пластичные. ИГЭ-5. Пески пылеватые, средней плотности, водонасыщенные. ИГЭ-6. Пески мелкие, средней плотности, водонасыщенные. ИГЭ-7. Пески средней крупности, средней плотности, водонасыщенные. ИГЭ-8.1. Глина полутвердая. ИГЭ-8. Мергель малопрочный. ИГЭ-9.1. Известняк, разрушенный до щебня и дресвы. ИГЭ-9. Известняк малопрочный. ИГЭ-10. Глина полутвердая.
Подземная вода встречена на глубине 3,7…4,0 м от поверхности.
В представленных инженерно-геологических условиях, при наличии в основании значительной толщи слабых грунтов и высоком уровне грунтовых вод, основным требованием к ограждающей конструкции котлована является обеспечение минимального поступления воды в котлован и ограничение дополнительных вертикальных перемещений окружающей застройки. Для определения зданий и сооружений, на которые возможно влияние от строительства проектируемого, предварительно назначается 30-метровая зона, которая впоследствии уточняется расчетами. Выполняется обследование зданий, определяется история их строительства, техническое состояние основных конструктивных элементов. Величина допустимого влияния определяется исходя из условия обеспечения надежности здания и зависит от его технического состояния и конструктивной схемы.
Рис. 2. Инженерно-геологический разрез площадки строительства
Градостроительная и геотехническая ситуация.
Строящееся здание возводится в существующем квартале исторической застройки на месте демонтированного здания. При этом по градостроительным условиям было необходимо сохранить исторический фасад здания, выходящий на улицу. В зону влияния строительства попадают 15 зданий, техническое состояние зданий по результатам обследования оценено как удовлетворительное, предельные дополнительные осадки этих зданий ограничены диапазоном 10…30 мм. Для обеспечения сохранности и механической безопасности зданий при производстве работ по строительству здания и в ходе его эксплуатации необходимо было выполнить комплекс работ по улучшению механических свойств грунтовых оснований (метод компенсационного нагнетания цементного раствора) и усилению конструкции фундаментов. На всех этапах производства работ был организован мониторинг за развитием вертикальных перемещений и техническим состоянием основных конструкций зданий. Схема расположения наблюдательных марок приведена на рис. 3.
Рис. 3. Схема размещения наблюдательных марок (вертикальные перемещения)
Характеристика строящегося здания.
Здание монолитное, железобетонное, с максимальной отметкой верха 34,10 м, прямоугольной формы в плане, состоящее из 6-этажной надземной части и 3-этажной подземной части (гаража). Несущие конструкции — продольные и поперечные монолитные железобетонные стены и колонны. Максимальная глубина котлована 12,60 м. Способ разработки котлована up-down: заглубление под защитой дисков плит перекрытий с возможностью одновременного строительства вверх. Конструкция ограждения котлована: траншейная стена толщиной 640 мм, выполняемая гидрофрезерным оборудованием (базовая машина BAUER BG-28 с гидрофрезой BC-32). Фундамент — свайное поле со сваями-бареттами, опирающимися на однородный скальный грунт (известняки). Вся эксплуатационная нагрузка передается на сваи, железобетонная плита подстилающего слоя толщиной 250 мм не связывается со сваями.
2. Последовательность выполнения работ
Производство работ по устройству подземной части здания выполнялось в следующей последовательности:
Этап 1. Выполнение компенсационного нагнетания цементного раствора в грунтовое основание фундаментов зданий окружающей застройки. Усиление конструкции фундаментов зданий окружающей застройки. Устройство буроинъекционых свай в основании фундаментов сохраняемой части фасада (рис. 4).
Рис. 4. Схема выполнения работ по усилению грунтового основания фундаментов существующих зданий
Усиленный таким образом грунтовый массив является новым техногенным образованием, обладающим высокой степенью жесткости. Методика уплотнения позволяет уплотнять не только дисперсные связанные грунты (глины, суглинки, супеси), но и несвязанные дисперсные грунты (пески, насыпные техногенные грунты). Расширение возможностей применения технологии на широком спектре грунтов происходит за счет подбора качественной характеристики раствора, обеспечивающей ее высокую проникающую способность. Наличие грунтовых вод не является противопоказанием к применению высоконапорной инъекции.
Этап 2 (рис. 5). Выполнение форшахт для устройства ограждения по периметру подземной части здания и для выполнения свай-баретт. Производство работ по устройству монолитной железобетонной плиты рабочего уровня с направляющими гильзами для устройства скважин цементации. Бурение скважин и цементация скального грунта. После цементации вдоль периметра ограждения котлована образуется слой скального грунта с достаточными противофильтрационными свойствами для разработки вертикальных траншей
Рис. 5. Этапы устройства форшахт ограждения по периметру и баретт, цементации основания и бетонирования плиты рабочего уровня
Рис. 6. Этапы устройства ограждающей конструкции, свай-баретт и экскавации котлована
под защитой бентонитового раствора. Водопроницаемость зацементированных грунтов контролируется по величине удельного водопоглощения, установленного при гидравлическом опробовании контрольных скважин. В основании баретт формируется непрерывный пласт сплошного зацементированного скального массива с нормативным пределом прочности на одноосное сжатие — R_с≥11,0 МПа. Для контроля прочности выполняется отбор образцов и их лабораторные испытания.
Этап 3 (рис. 6). Устройство траншейной стены ограждения подземной части методом «стена в грунте» гидрофрезерным оборудованием (единичная заходка — 2800 х 640 мм) в две очереди по захваткам с заведением в водоупор (ИГЭ-10) не менее чем на один метр. Устройство замыкающих грунтобетонных элементов, выполняемых по технологии струйной цементации грунта (Jet-1), между криволинейными захватками с заведением до отметки кровли скального грунта (ИГЭ-8).
Этап 4. Устройство баретт (2800 х 640 мм) с «сердечниками» под временные и постоянные железобетонные и стальные колонны и баретт под башенный кран по технологии «стена в грунте».
Этап 5. Демонтаж форшахт и железобетонной плиты рабочего уровня. Устройство фундамента башенного крана. Срубка шламового бетона верхней части ограждения котлована на высоту 500 мм. Устройство обвязочной балки и периферийной части плиты перекрытия на отметке (-0.100) по инвентарной опалубке.
Этап 6. Поэтапная экскавация котлована до отметки -4,550 м. Демонтаж временных колонн.
Этап 7. Устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия на отметке (-4.550) по бетонной подготовке. Устройство вертикальных несущих конструкций минус первого этажа.
Этап 8. Устройство центральной части плиты перекрытия с технологическими проемами на отметке (-0.100). Эта конструкция позволяет вести работы по устройству надземной части здания, поскольку опирается на ранее выполненные сваи баретты и не требует устройства фундаментной плиты на минус третьем уровне. Начало строительства надземной части здания без ограничения скорости производства работ и этажности.
Этап 9. Разработка грунта котлована малогабаритной техникой до отметки -8.500. Устройство монолитной железобетонной плиты перекрытия минус второго этажа на отметке -8.200.
Этап 10. Разработка грунта котлована малогабаритной техникой до отметки -12,600 м. Срубка и оформление оголовков баретт. Устройство дренажной системы по дну котлована. Устройство монолитной железобетонной плиты пола минус третьего этажа.
Этап 11. Устройство вертикальных несущих конструкций минус третьего этажа.
Этап 12. Завершение работ по устройству монолитной железобетонной плиты минус второго этажа. Устройство пандусов и лестничных маршей. Устройство внутренней вертикальной гидроизоляции и прижимной монолитной железобетонной стенки на минус третьем этаже. Для устройства монолитной прижимной стенки в перекрытиях были предусмотрены технологические гильзы-направляющие.
Этап 13. Устройство вертикальных несущих конструкций минус второго этажа. Устройство внутренней вертикальной гидроизоляции и прижимной монолитной железобетонной стенки на минус втором этаже.
Этап 14. Ликвидация временного технологического проема в железобетонной плите на отметке -0.100. Демонтаж временных колонн.
Этап 15. Демонтаж башенного крана. Демонтаж ростверка и баретт башенного крана. Устройство внутренней вертикальной гидроизоляции и прижимной монолитной железобетонной стенки на минус первом этаже. Устройство наружной вертикальной гидроизоляции стилобатной части здания и благоустройство территории.
3. Геотехнический мониторинг
В ходе геотехнического мониторинга выполнялись высокоточные геодезические измерения отметок установленных деформационных марок, оценивалась динамика развития вертикальных перемещений зданий и проводилась визуальная оценка их технического состояния. Динамика развития наиболее интенсивных вертикальных перемещений показана на рис. 7. Вертикальные перемещения остальных марок имеют меньшие значения. Относительная разница дополнительных осадок фундаментов существующих зданий также не превысила предельно допустимого уровня.
Рис. 7. Динамика развития вертикальных перемещений деформационных марок
О стабилизации осадок зданий окружающей застройки можно судить по изменению скорости их развития, а она имеет явную тенденцию к снижению. Это можно хорошо проследить на графике построенных по данным наблюдений. Если в начальный период наблюдения она составляла 0,1…0,15 мм/сут, то через 90 суток она составила 0,03…0,45 мм/сут, следовательно, снизилась в 2,5 …3,0 раза. Такое снижение скорости развития абсолютной величины вертикальных перемещений свидетельствует о процессе их стабилизации.
Заключение
Выбор метода производства работ up-down по устройству здания в стесненных городских условиях оказался полностью оправданным. Использованные при реализации этого метода технологии позволили выполнить работы в установленные сроки, с качеством обеспечивающим механическую безопасность как строящегося объекта, так и окружающей застройки. Производство работ хотя и является технически сложным, но при надлежащем уровне мониторинга позволяет оптимизировать сроки проведения работ. Полученный в ходе строительства опыт может быть в дальнейшем использован при проектировании и строительстве объектов такого уровня сложности.
Литература
1. Абелев М. Ю. Особенности технологии проведения работ по устройству фундаментов: Учеб. пособие / М. Ю. Абелев, Б. М. Красновский. М.: Б. и., 1980. — 45 с.
2. Абелев М. Ю. Деформации сооружений в сложных инженерно-геологических условиях. М.: ЦМИПКС при МИСИ им. В. В. Куйбышева, 1982. — 290 c.
3. Строительство зданий и сооружений в сложных грунтовых условиях / [М. Ю. Абелев, В. А. Ильичев, С. Б. Ухов и др.]; под ред. М. Ю. Абелева. М.: Стройиздат, 1986. — 104 с.
4. Абелев М. Ю., Чунюк Д. Ю, Бровко Е. И. Выправление кренов высотных промышленных и гражданских зданий // Промышленное и гражданское строительство. 2016. — № 11. — С. 54–59.
5. Катценбах Р., Шмитт А., Рамм Х. Основные принципы проектирования и мониторинга высотных зданий Франкфурта-на-Майне. Случаи из практики // Реконструкция городов и геотехническое строительство. 2005. № 9. C. 80–99.
6. Конюхов Д. С. Строительство городских подземных сооружений мелкого заложения. М.: Архитектура, 2005. — 298 с.
7. Chang-Yu Ou. Deep Excavations. Theory and Practice. London: Taylor & Francis, 2006. — 532 p.
8. Щерба В. Г., Абелев К. М., Храмов Д. В., Сагалаков Г. В., Бахронов Р. Р. Особенности обеспечения объектов строительства монолитных многоэтажных зданий в стесненных городских условиях. //Вестник МГСУ. — 2008. — № 3. С. 146–149.
9. Юркевич П. Б. Возведение монолитных железобетонных перекрытий при полузакрытом способе строительства подземных сооружений //Подземное пространство мира. — 2002. — № 1. — С. 13–22.
10. Makovetskiy O., Zuev S. Practice device artificial improvement basis of soil technologies jet grouting. Procedia Engineering. — 2016. — Vol. 165: 15th Intern. sci. conf. Underground Urbanisation as a Prerequisite for Sustainable Development 12–15 Sept. 2016, St. Petersburg, Russia. — P. 504–509.
11. Маковецкий О. А. Зуев С. С. Опыт проведения испытаний баретты большой длины в условиях плотной городской застройки // Жилищное строительство. 2018. — № 9 —С. 13–18.
Авторы статьи:
М. Ю. АБЕЛЕВ, С. С. ЗУЕВ , Р. Р. АХМЕТШИН
Центр инновационных технологий в строительстве Института ДПО ГАСИС НИУ ВЩЭ
АО «Нью Граунд»
Игорь Мурашов: строительные машины и оборудование XCMG являются воплощением современных высоких технологий и качества
Специализированная техника китайского концерна XCMG активно завоевывает российский рынок. Машины и оборудование данного бренда все чаще задействуются на строительных объектах нашей страны. Об особенностях производимых концерном машин, предназначенных для строительства фундаментов и подземных сооружений, рассказал порталу ASNinfo.ru Игорь Мурашов, специалист по буровым установкам компании «СюйГун Ру», являющейся официальным дистрибьютором XCMG в России.
Расскажите поподробнее о деятельности концерна XCMG. Какие достижения можете отметить?
Концерн XCMG ( Xuzhou Construction Machinery Group) был основан в 1989 году в китайском городе Сюйчжоу. За сравнительно короткое время он стал одним из мировых лидеров по производству дорожно-строительной техники. Наша компания ООО «СюйГун Ру» является официальным дистрибьютором XCMG в России, осуществляет поставки большинства видов спецтехники концерна, а также запасных частей.
Приведу несколько показательных цифр. В настоящее время XCMG занимает 4-ое место в мире среди 50-ти крупнейших производителей строительной техники (согласно ежегодному международному рейтингу журнала «Желтая таблица 2020»). Продукция концерна экспортируется более чем в 130 стран мира. Техника, выпускаемая под маркой XCMG, производятся в тесном сотрудничестве с самыми известными мировыми производителями, такими как Liebherr, ThyssenKrupp, Caterpillar. Компании принадлежит контрольный пакет акций компании Schwing - второго по величине производителя бетононасосов в Германии, также немецкой Fluitronics и AMCA Hydraulics из Нидерландов. Численность персонала XCMG - более 26 тыс. человек.
Добавлю, что более 200 млн долларов концерн инвестировал в строительство производственной площадки в Бразилии, 50 млн евро - в строительство нового исследовательского центра в Krefeld's Europark Fichtenhain в Германии. Создана перспективная производственная площадка в Польше. В самый ближайший период планируется открыть 12 заводов XCMG за пределами КНР, а также создать 8 региональных центров продаж по всему миру. Можно с уверенностью сказать, что строительные машины и оборудование, производящиеся под брендом XCMG уже давно узнаваемы и являются воплощением современных высоких технологий и качества.
А можете привести данные по производству буровых установок и спецтехники для строительства фундаментов и подземных сооружений?
Подразделение компании по выпуску машин для выполнения фундаментных и специальных подземных работ называется Xugong Foundation Construction Machinery Co., Ltd. Оно было образовано в январе 2010 года. Площадь предприятия занимает около 100 тыс. кв. м, из них 30 тыс. кв. м - производственные корпуса. Штат сотрудников насчитывает всего около тысячи человек, но современные технологический процесс позволяет выпускать около 1100 единиц машин в год.
На текущий момент завод выпускает роторные буровые установки, анкерные буровые установки, установки горизонтально-направленного бурения, проходческие щиты для микротоннелирования, горнопроходческие комбайны, машины для выполнения работ по технологии «стена в грунте» с грейферным навесным оборудованием или гидрофрезой.
Какие модели сейчас производятся в данном сегменте? Какие их ключевые характеристики можно выделить?
В настоящее время роторные буровые установки XCMG выпускаются под серией XR, крутящий момент вращения ротора которых составляет от 80 кН/м до 793 кН/м. Они способны выполнять работы по различным технологиям: бурение при помощи телескопической штанги келли, CFA (непрерывный шнек), метод раскатки грунта, DTH (пневмоударник). Наш завод буровых машин также может похвастаться тем, что гигантская буровая установка - XR800E - была спроектирована и построена именно на нем. Эта уникальная машина весом в 320 тонн способная бурить диаметром до 4600 мм. Линейка установок «Стена в грунте» серии XG с подъемным усилием 500 - 700 кН с помощью двух синхронно работающих лебедок, расположенных в задней части машины, может сооружать траншеи шириной от 300 до 1500 мм на глубину до 105 м. При этом, по сравнению с классическим тросовым грейфером, его гидравлический собрат обеспечивает более точное копание, с возможностью изменения положения грейфера в траншеи при помощи специальных лап на гидроцилиндрах, которыми можно отталкиваться от стен, тем самым меняя положение грейфера в траншее. Гидравлические фрезы XCMG зарекомендовали себя как высокотехнологичный, точный и производительный инструмент для разработки траншеи «стена в грунте» в твердых и скальных породах. Ширина траншеи может быть от 800 до 1500 мм, а глубина может достигать 85 метров.
Стоит еще упомянуть о популярном в последние годы в России классе многофункциональных машин для укрепления и стабилизации грунтов по таким технологиям, как Jet grouting, анкерное крепление, микросваи и бурение с пневмоударником. В этом сегменте завод представил свою модель XMZ120, способную создать достойную конкуренцию европейским производителям машин подобного класса.
Владельцы и операторы буровых машин XCMG в России уже положительно оценили плавную и информативную работу гидравлики, систему автоматической смазки шарнирных соединений и, как следствие, более легкое и простое ежесменное техническое обслуживание, а также лебедку с намоткой каната в один слой, что позволяет продлить срок службы дорогостоящих стальных канатов на машине.
В качестве производителей комплектующих для буровых машин XCMG были выбраны компании - мировые лидеры по производству компонентов для специальной техники. Это такие всемирно известные бренды, как Cummins, Rexroth, Bonfiglioli, Freudenberg, Hella, Pfeifer, Eaton, FAG и др. Всё вышеперечисленное, в комплексе с высокими стандартами качества XCMG, дает на выходе надежную и сбалансированную по техническим параметрам машину.
Можно ли говорить о глубокой цифровизации продукции XCMG?
Это действительно так. Всем известно, что Китай является лидером в производстве электронных высокотехнологичных систем, которые используются в нашей повседневной жизни, и буровые XCMG так же не остались обделенными высокотехнологичными системами. Так, управление в машинах осуществляется с помощью технологии интеллектуального управления контроллером с CAN шиной, что позволило упростить интерфейс управления и вывести все данные, за которыми должен следить оператор буровой установки во время работы, на один компактный дисплей. Раньше же приходилось следить за множеством достаточно крупногабаритных аналоговых приборов. За всеми неисправностями в работе машины можно также наблюдать в соответствующем меню, быстро находя и понимая, какой датчик или какая система вышли из строя или дали сбой. Ещё одной особенностью китайских машин XCMG является наличие ярких светодиодных фонарей для освещения рабочей зоны. Для слепой зоны сзади и главной лебедки предусмотрены инфракрасные камеры с высоким разрешением, которые, в отличие от традиционных зеркал, обеспечивают хороший обзор в любое время суток и в любую погоду.
Растет ли спрос на буровые установки XCMG в России?
Сейчас буровые установки марки XCMG активно завоевывают российский рынок и доверие наших строителей к китайской строительной технике. География поставок включает в себя многие города России, расположенные в различных климатических зонах и имеющие свои особенности геологических слоев грунта. Роторные буровые установки были проверены в переменчивом климате Приморского края. в Мурманской области им приходилось бурить попадающиеся на разной глубине большие валуны В суровых морозах Сибири и Крайнего Севера они сохраняли возможность работы вплоть до температуры -40°С. В Москве грейферными установками «стена в грунте» строятся станции метро: «Аминьевское шоссе», «Мичуринский проспект», «Проспект Вернадского», «Славянский мир».
Мы признательны тем людям и компаниям в России, которые оказали нам глубокое доверие и остановили свой выбор на марке XCMG, и надеемся, что другие строители, которые ищут новые машины для своих амбициозных проектов, также выберут XCMG в качестве долгосрочного надежного партнера!
МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ: