Обратная засыпка и уплотнение грунта внутри цехов.

Стесненными считаются места, где уплотнение грунта обратных засыпок невозможно осуществить машинами непрерывного действия с размерами 2х2 м. Стесненные места, где уплотнение грунта обратных засыпок невозможно осуществить машинами независимо от их размеров механизмами и механизированным ручным инструментом считаются труднодоступными.

Группы стесненных мест по условиям расположения строительных конструкций в котлованных и траншеях.

1 группа. Уплотнение грунта в пазухах подпорных стенок, где подъезд грунтоуплотняющей машины возможен только с одной стороны.

2 группа. Уплотнение грунта между стенками траншей с трубами и кабельными лотками. Между стенками траншеи и конструкциями уплотнение возможно только с помощью механизированного инструмента. Выше конструкции после укладки подстилающего слоя уплотнение возможно с помощью грунтоуплотняющих машин и механизмов.

3 группа. Уплотнение грунта между стенами котлованов и колоннами. Затруднен маневр грунтоуплотняющих машин, затруднен поворот стрел крана с навесным рабочим оборудованием.

4 группа. Уплотнение грунта в узких до 1,3 м траншеи, где применение малогабаритной уплотняющей техники невозможно.

5 группа. Уплотнение грунта при ямочном ремонте, полов цехов, при объеме работ до 0,2-0,3м³.

6 группа. Уплотнение грунта вблизи группы колонн, ограничивающих свободное перемещение механизмов по челночной схеме.

7 группа. Уплотнение грунтов под полы зданий и сооружений при наличии фундаментов под оборудование строительных конструкций, приямков, лотков, под инженерные коммуникации.

Группы труднодоступных мест для обратных засыпок

1 группа.Щели между фундаментами под оборудование, конструкциями и подземными сооружениями

2 группа.Пазухи под козырьками котлованов с обратными уклонами откосов котлованов.

3 группа. Нижние части пазух котлована при ограниченной ширине на уровне 0,5м выше дна котлована.

Разработка крепких и мерзлых грунтов.

В стесненных условиях при реконструкции предприятий применяют следующие способы разработки крепких и мерзлых грунтов:

1. Экскаваторами с использованием прямых и обратных лопат с ковшами активного действия.

2. Для разработки траншей на глубину до 2-2,5м применяются роторные экскаваторы ЭТР253, ЭТР204, ЭТР231, если позволяет место, а также траншейные цепные экскаваторы.

3. Для послойного рыхления мерзлого грунта бульдозер с рыхлителем. Рыхлители ударного и виброударного действия, в том числе в виде сменного оборудования к экскаваторам.

4. Рыхление мерзлого грунта взрывным способом с локализаторами взрыва. Для бурения шпуров в мерзлых грунтах применяются высокопроизводительные станки ШПА-2, БТС-151. Для щели взрывного способа используют буровые машины БС-1000, БГМ-3 и другие.

5. Оттаивание мерзлых грунтов, предохранение грунтов от промерзания.

Техника безопасности при земляных работах в стесненных условиях

Кроме СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве» ч.1: общие требования. И СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве» ч.2: строительное производство. Также требуется соблюдение правил связанных со спецификой и условиями данных работ: технологические процессы, выполняемые на территории действующих предприятий и действующих в цехах, относятся к работам повышенной опасности, поэтому они должны производиться по нарядам допуска. Строительные рабочие должны быть ознакомлены с ПТР и пройти дополнительный инструктаж по ТБ при работе с повышенной опасностью в условиях реконструкции. Работники действующего предприятия должны пройти инструктаж о проведении в зоне производства СМР.

Для безопасного производства работ рабочими предприятия, рабочая зона должна быть ограждена, находящиеся в рабочей зоне силовые линии должны быть перенесены или ограждены. Инженерные сети при работе в условиях действующего цеха должны быть отключены, а оборудование и технологические трубопроводы освобождены от взрывоопасных, токсичных, горючих веществ и нейтрализованы.

Земляные работы в зоне подземных коммуникаций должны вестись только с письменного разрешения эксплуатирующей организации.

Котлованы, траншеи должны быть ограждены, а для спуска устраивать лестницы шириной ≥0,6м.

Машины, груза не располагать на призме обрушения.

Стенки котлованов, траншей крепить непосредственно сразу за разработкой.

При перерыве в работе экскаватора его оставлять не ближе 2м от края котлована и ковш опустить.

Нельзя находиться ближе 5м к работающему экскаватору.

Односторонняя (обратная) засыпка фундаментов и стен производится после набора бетоном необходимой прочности.

Разборка существующих и устройство новых фундаментов

Причины вызывающие замену старых фундаментов новыми.

При реконструкции возникает необходимость устройства новых фундаментов под колонны взамен существующих без разборки самого здания. Причинами могут быть:

1 – увеличение нагрузок на фундаменты

2 – осадка сооружения выше допустимой или угрожающая устойчивости сооружения, например, при колебании уровня грунтовых вод, при колебании грунта от работы машин динамического действия.

3 – при близкой прокладке коллекторов ниже отметки подошвы фундамента.

Конструкции, не выдерживающие нагрузок, заменяются обычно на новые.

Лекция 6 – 24.10.12

Этапы процессов замены фундаментов:

1 этап - подготовительный. Включает мероприятия, обеспечивающих устойчивость здания, позволяющие вести работы по непосредственной замене фундамента, обеспечивает безопасные условия производства работ, фундаменты подлежащие замене освобождаются от нагрузок, эта стадия наиболее ответственна от нее зависит продолжительность и качества работ.

2 этап производства работ по замене фундаментов, включает все последующие процессы: разборку пола, устройство котлованов и траншей, разборку старых фундаментов и устройство новых фундаментов.

Указанные фундаменты в большинстве случаев выполняются в стесненных условиях. Наиболее сложным и трудоемким является устройство фундаментов под машины и оборудование в действующих цехах. Эти фундаменты имеют, как правило, глубину заложения большую? чем фундаменты здания или существующего оборудования. Кроме того они сложны по конфигурации и в плане и в разрезе имеют ниши, колодцы, гнезда под анкеры. требуется специальная опалубка и приспособления для их возведения. Способы их возведения разрабатываются обычно индивидуально для каждого фундамента.

Если работы по устройству фундаментов ведутся на глубине большей, чем глубина существующих фундаментов, то необходимо организовать и постоянно вести геодезические наблюдения за положением существующих фундаментов и всех подземных конструкций в районе производства работ. С этой целью во все несущие конструкции здания (фундаменты, стены, колонны) закладывают и приваривают к ним нивелировочные марки, а также в необходимых местах устанавливают гипсовые, бумажные или стеклянные маяки. При металлическом каркасе здания необходимо наблюдать за напряженным состоянием металлоконструкции покрытия и поддерживающих элементов. Все жесткие узлы колонны с фермами должны быть переделаны в шарнирные, чтобы при возникновении больших осадок существующих фундаментов не возникали дополнительные изгибающие моменты, которые могут вызвать недопустимые деформации. В зимнее время следить, чтобы на крыше не скапливалось много снега.

Подготовка к производству работ

Подготовка по замене фундаментов ведется в соответствии с ППР. При этом необходимо освободить рабочую зону от технологического оборудования и инженерных коммуникаций, устроить разгружающие опоры и временные крепления. Работы ведутся по захваткам соответствующим технологическим участкам действующего цеха. При необходимости устраивают проемы и проезды для строительных машин.

В соответствии с ППР нагрузки заменяемого фундамента переносятся либо на систему подкосов и распорок, либо горизонтальные поддерживающие балки, либо методом вывешивания колонн, либо разгрузка ведется на устраиваемые ростверки.

В каркасных зданиях разгрузки фундаментов от нагрузок называют методомвывешивания колонн. При вывешивании стальных колонн к ним в нижней части привариваются жесткие ребра, с помощью которых от поддерживаемых элементов каркаса передавали на горизонтальные балки.

Рис 6.1

1 – вывешенная колонна

2 – приваренные жесткие ребра

3 – вспомогательные двутавровые балки

4 – гидравлические домкраты

5 – горизонтальная поддерживающая балка

6 – металлические сваи

7 – новый фундамент

В процессе производства работ проводились инструментальные наблюдения за осадками горизонтальных балок, за 1,5 месяца она не превысила 10мм. Вывешивание стальных колонн может осуществляться с помощью шпренгельной системы связей, элементами которой являются металлические фермы, соединяющие смежные колонны. Нагрузка от вывешиваемой колонны воспринимается не только двумя соседними колоннами, но и другими колоннами этой системы связей. Эти колонны вывешиваются через одну. После завершения работ по замене фундамента в первой группе колонн фермы демонтируют и переставляют для вывешивания второй группы.

Рис 6.2

1 – положение связевых ферм при выветривании первой группы колонн

2 – положение связевых ферм при выветривании второй группы колонн

При замене существующих ступенчатых или столбчатых фундаментов свайными, ростверки выполняют монолитными или сборно-монолитными. После устройства свай под существующий фундамент чаще всего подводят жб балки или металлические конструкции, которые затем обетонируют. Несущую способность ростверков проверяют расчетов с учетом физического старения материала за весь период эксплуатации.

Способы усиления фундаментов

Усиление монолитных жб ленточных фундаментов (лист 232).

Усиление сборных жб ленточных фундаментов (лист 233).

Усиление бетонных и жб ленточных фундаментов с установкой разгружающих элементов (лист 234).

Усиление столбчатых фундаментов установкой дополнительных элементов (лист 242).

Усиление жб столбчатых фундаментов (лист 243).

Замена и усиление столбчатых фундаментов (лист 244).

Усиление столбчатых фундаментов предварительно напряженными жб обоймами (лист 245).

Усиление фундаментов введением дополнительных связей.

Лекция 7 – 29.10.12

Устройство новых фундаментов

При устройстве новых фундаментов под каркас здания и технологическое оборудование необходимо выполнить следующие процессы:

- разборку покрытия пола

- рытье котлованов и траншей для разрушения старых фундаментов, удаление разрушенного материала и для устройства новых фундаментов

- сооружение новых фундаментов с выполнение опалубочных, арматурных и бетонных работ

- устройство гидроизоляции

Главным условием выбора организационно-технологических решений служат минимальные сроки строительства в остановочный период. При выборе типа опалубки обычно предпочитают легкую мелкощитовую комбинированную опалубку или несъемную опалубку из малогабаритных тонкостенных жб плит-оболочек массой до 40 кг, толщиной до 3 см. они армируются сварной сеткой из стержней 4-6мм с ячейкой 150 на 150мм. По периметру к сетке привариваются уголки или закладные детали из полосовой стали для соединения плит между собой и с арматурой монолитной конструкции. Для ускорения твердения применяют добавки (ускорители твердения) в качестве средств механизации при производстве бетонных работ внутри зданий применяют мостовые краны и другие средства малой массы, которые можно переместить мостовым краном.

При реконструкции часто возникает необходимость выполнять работы вблизи фундаментов здания и оборудования. Во избежание просадок фундамента следует ограничить применение способов динамического воздействия. При реконструкции машины следует оснащать ручными ограничителями. Краны и экскаваторы должны иметь ограничители углов поворота и высоты подъема стрелы.

Для укладки бетонной смеси рекомендуется применять малогабаритные краны с бадьями и ковшами, автокраны с телескопической стрелой, существующие мостовые краны, ленточные конвейеры и бетоноукладчики, бетононасосы автомобильные и прицепные с распределительной стрелой, автотранспортные средства, виброхоботы, виброжелоба и другие средства.

Наиболее прогрессивными способами гидроизоляции фундамента могут быть устройства гидроизоляции из листового полиэтилена выпускаемого в виде листов толщиной 2-2,5мм, размером 1,45х1,7м, 1,45х2м. листы полиэтилена укрупняют на верстаке сваривая его с помощью инфракрасного излучателя «Пилад» со скоростью 30-45 м/ч. Можно листы использовать для гидроизоляции днища. На месте полотнища сваривают с помощью электровоздушной горелки-пистолета, температура сварки от 200 до 230˚С. Нихромовая спираль горелки нагревается электрическим током, напряжением 36В, сжатый воздух поступает от электрокомпрессора «О-38». Коллоидный цементный раствор и активированный торкрет применяют для устройства гидроизоляции бетонных, жб и кирпичных конструкций.

Коллоидный цементный раствор (КЦР) представляет собой высокодисперсную смесь цемента и песка (удельная поверхность около 5000см²/г) с поверхностно активными добавками цемент/песок – 70/30 или до 80/20 частям. Используют ПЦ 400 и больше или глиноземистый цемент В/Ц ≤ 0,35. Наносится на горизонтальные поверхности. Активированный торкрет по химическому составу не отличается КЦР, наносится с помощью цемент-пушки по правилам торкретирования и рекомендуется применять для вертикальных поверхностей.

Усиление железобетонных конструкций

Особенности технологии бетонных и жб работ на реконструируемых объектах.

В условиях реконструкции особенности бетонных работ следующие:

1. Производство работ в стесненных условиях вблизи действующего оборудования предприятия

2. Разнообразие объемов укладываемого бетона от малых объемов, при усилении колонн, и очень больших до нескольких тысяч м³ при бетонировании фундаментов под оборудование

3. Совмещение работ по бетонированию конструкции с производственной деятельностью предприятия

4. Часто невозможность подъехать бетоновозному транспорту к местам бетонирования и необходимость транспортировать бетонную смесь мостовыми кранами, электрокарами

5. Необходимость предварительного усиления эксплуатировавшихся конструкций

6. Частое применение бетонных смесей со специальными свойствами

7. Более широкое по сравнению с новым строительством применение способов ускорения набора прочности бетоном

8. Повышенные требования к чистоте рабочих мест при бетонировании в действующем предприятии

Состав проекта производства работ (ППР) при бетонных работах

В состав ППР включают несколько технологических карт на ремонт, усиление существующих бетонных конструкций и сооружений, частичную разборку их, возведение новых конструкций. В картах приводятся схемы подачи бетонной смеси, способы закрепления бетоноводов, установки ленточных конвейеров, вибролотков, схемы размещения строительных машин, подачи бетонных бункеров или других емкостей для бетонной смеси. В картах также необходимо дать расчеты и пояснительные записки по подготовке и очистки поверхности старого бетона, места соединения и способы стыковки старой и новой арматуры, последовательность выполнения работ, указания по высоте слоя, интенсивности бетонирования, места складирования материалов, мероприятия по термообработке зимой, карты контроля качества, расчеты по всем видам затрат (трудовым, материально-техническим, энергетическим), расчеты продолжительности работ и указания по техники безопасности.

Производство арматурных работ

Во всех случаях, когда это возможно, при производстве реконструкционных работ следует использовать арматуру в виде плоских сеток, плоских и пространственных арматурных каркасов, при этом сварочные работы переносятся со строительной площадки в заводские условия, что позволяет сократить время производства работ и обеспечить заданной качество.

Установку горизонтальной арматуры с рабочими стержнями в двух направлениях и монтажным расчетным соединением с арматурой в старых конструкциях – одна из схем усиления и ремонта ЖБК.

Установка вертикальной арматуры с рабочими стержнями в двух направлениях с соединением со старой арматурой, также установка пространственных арматурных конструкций с монтажным соединением их с арматурой в старых конструкция. Может быть установка монтажных обойм вокруг старых конструкций с предварительно напряженной арматурой.

Сетки поступающие на строительную площадку с размерами не соответствующими проектным, что часто случается на стройплощадке, раскраивают на приобъектных площадках или в непосредственной близости от рабочего места.

Для Резки стержней диаметром от 9мм при ширине 3800мм могут быть использованы гильотинные ножницы СМЖ-62А. для раскроя узких сеток при диаметре до 10мм ножницы используют СМЖ-325А. у рабочего места раскрой производят путем резки отдельных стержней механизированными ножницами СМЖ-214 или ручными ножницами. Для резки стержней диаметром свыше 16мм используют кислородно-газовые резаки. Новую и оголенную старую арматуру соединяют сваркой, если возможно использовать подвесные контактно сварочные клещи. Могут быть использованы соединительные муфты, опрессованные с помощью переносных устройств с гидравлическим приводом.

Сокращение сроков работ внутри реконструируемых цехов достигается за счет применение арматурно-опалубочных блоков, собираемых на монтажных планах в непосредственной близости от места бетонирования. Если используется несъемная опалубка из теплоцементных, армоцементных или других плит и скорлуп, монтажные нагрузки передаются, как правило, на арматурные каркасы. Это вызывает определенный перерасход стали в пределах 3-6%, но позволяют снизить трудоемкость опалубочных работ в 2-2,5 раза за счет исключения процессов разборки поддерживающих элементов опалубки в стесненных условиях. При реконструкционных работах часто не удается обойтись без устройства арматуры из отдельных стержней. Если речь идет о соединении стержней работающих на растяжение, то используется ванная сварка, допускается перепускать отдельные стержни на величину определяемую расчетом. В некоторых случаях при технико-экономических обоснованиях в конструкциях расположенных выше нуля целесообразно армировать с использованием жестких элементов, способных воспринять не только монтажные нагрузки от опалубки и арматуры, но и от бетонной смеси и других технологических воздействий в процессе возведения.

Лекция 8 - 02.11.12

Производство опалубочных работ

Рациональные типы опалубок на разные типы работ определяют на стадии ППР с учетом наличия оснастки у строительной организации, условием реконструкцции объекта, характера арматурных работ, интенсивности бетонных работ и температурных условий.

Опалубка применяется мелкощитовая разборно-переставная, крупнощитовая, блочная, горизонтально перемещаемая, катучая, несъемная опалубка.

Ввиду стесненности условий при реконструкции целесообразен механизированный монтаж опалубки в виде панелей и блоков. При сборке крупноразмерных панелей или пространственных блоков особое внимание уделяют соединению щитов межу собой. Для соединения щитов со схватками необходимо использовать натяжные крюки с винтовым запором для крайних щитов и по 1 на каждые 2м ширины панелей в каждом ярусе. Все вертикальные связи ?? соединяют на болтах.

Если высота бетонируемых конструкций более 4м, опалубку из панелей перемещают по вертикали и опирают на составные стойки.

Реконструируемые работы связаны с возведением монолитных перекрытий, плоских, ребристых, кессонных. Условия для сборки опалубочных форм могут быть очень стесненными, вертикальные опоры приходится устраивать на пол, фундаменты под технологическое оборудование на временные опоры над инженерными и технологическими операциями.

Главное отличие крупнощитовой опалубки – вес щитов, превосходящий допустимые работы для работы вручную.

В стесненных условиях – котлованах при бетонировании конструкций, вблизи работающего или монтируемого технологического оборудования. Приемлема несъемная опалубка из жб плит, армоцементных или стеклоцементных скорлуп, для бетонируемых конструкций, к поверхности которой не предъявляется требование относительно ровности поверхности может быть опалубка из тканостальной сетки. Сетчатую опалубку устраивают по каркасу из арматурных прутков диаметром 20-25мм, жестко соединенную с пространственно арматурным каркасом. Сетку из проволоки диаметром 0,8-1мм с ячейками 5х5 или 8х8мм привязывают к пруткам в местах стыка с перехлестом на 100-120мм. При использовании сетчатой опалубки накладывают определенные ограничения на технологию бетонирования. Время работы вбратора в непосредственной близости опалубки не должно превышать 5 секунд.

Бетонная смесь должна иметь некоторый запас растворной части, исходя из расчета, что потерей ее через опалубку составляет в зависимости от консистенции от 5 до 10 м².

Доставки, подача и распределение бетонной смеси

Если условия реконструкции предполагают сбои в доставке бетонной смеси, то бетоносмесительный узел целесообразно располагать в непосредственной близости от реконструируемого цеха. Это позволяет подготовительный период накопить запас инертных, заблаговременно завести цемент, химические добавки. Для предотвращения увлажнения инертных (песок, щебень) смерзания их в зимний период, устанавливают инвертируемые покрытия, боковые ограждения из брезента. Подачу инертных на склад можно организовывать с одного или с двух торцов с помощью ленточных конвейеров, путем подгребания бульдозерами.

Забор инертных производится фронтальными погрузчиками, бетонную смесь готовят на бетоносмесительных узлах. Дополнительные требования выдвигаются при доставке смеси в зимний период при температуре до -20˚С бетонная смесь может транспортироваться в обычных автобетоносмесителях или автобетоновозе, а для предотвращения замерзания в бетонную смесь добавляют добавки. При доставке горячих смесей, необходим регулярных контроль температур. Температура смеси при загрузке не должна превышать 40˚,открытые части автотранспортных средств должны быть изолированы от окружающей среды. На стройках должна быть горячая вода для мойки барабанов и кузовов.

Определенные особенности накладывает введение различных стабилизаторов и пластификаторов. Время транспортировки не должно превышать отрезка, в течении которого теряется подвижность на 25% против первоначальной. Для восстановления расчетной подвижности бетонной смеси может быть предусмотрено повторное введение суперпластификатора в объеме 0,2-0,4% массы цемента в виде 15% водного раствора. Время перемешивания должно быть не менее 5 минут.

Наиболее эффективное средство укладки бетонной смеси бетононасосы, автобетононасосы, различные ленточные конвейеры, при бетонировании конструкции, расположенных на отметках > 30-35м целесообразно применять вертикальный транспорт в виде подъемников. Для укладки больших объемов бетона может в труднодоступных местах применяться пневмонагнетатели.

Бетононасосы могут подавать смесь на расстояние по горизонтали до 250м, а по вертикали до 70-80м. бетононасос может быть установлен вне корпуса у подъездных дорог. Бетоноводы можно располагать как на поверхности пола, так и временно прятать лотки и каналы реконструируемого цеха или подвешивать к временным опорам, подкрановым балкам, фермам или другим конструкциям покрытий, не затрудняя производства других видов работ и не препятствуя надземному транспорту.

Для укладки небольших порций мелкофракционных бетонных смесей рационально использовать пневмонагнетатели. Новые модели их обеспечивают транспортировку смесей на расстояние до 200м по горизонтали и на ????????.

При использовании бетононасоса в зимний период подготовка их заключается в прогреве бункера, цилиндров, бетоновода горячей водой при температуре 40-50˚. В разогреве двигателя и гидронасоса на холостом ходу в течении 10-15 минут и прокачке раствора с температурой 30-35˚ в зимнее время бетонная смесь, поступающая в бетононасос должна иметь температуру не ниже 20˚С.

Для стационарных бетононасосов могут устраиваться тепляки, трубопроводы покрывают теплоизоляцией, продолжительность перерывов подачи бетонной смеси менее 15 минут. Учитывая стесненность фронта работ при реконструкции следует отдавать предпочтение укладки любых высокоподвижных бетонных смесей с использованием суперпластификаторов.

В качестве пластификационных добавок в настоящее время используют около 30 продуктов химического производства и побочных продуктов ряда других производств.

Напорное бетонирование и торкретирование конструкции

При бетонировании конструкции в стесненных условиях заглубленных реконструируемых объектов может быть рекомендован напорный метод подачи смеси.

Достоинства: высокая степень механизации труда, исключение вибрационного воздействия на укладываемый бетон, гарантируемое качество бетона.

Суть метода – непрерывное нагнетание бетонной смеси бетононасосом, гидродинамическим давлением обеспечивается пригрузочным слоем смеси опалубки, высота которой зависит от консистенции, состава смеси, характера конструкции, поперечного сечения.

Напорный метод используют для возведения сооружений типа «стена в грунте», бетонирования буронабивных свай. Используется при усилении фундамента под технологическое оборудование и фундаментов под колонны каркаса здания. При бетонировании «стена в грунте» бетононасос подключают к трубе, длина которой соответствует глубине траншеи. Труба подвешивается к крану или штангер-грейферной установки на дне котлована она забетонируется, закрывается откидной крышкой или пробкой разового использования.

Напорный метод подачи бетонной смеси в траншею, заполненный глиняным раствором, обеспечивает очистку арматурного каркаса от слоя глины. Это происходит за счет трения шланговой части восходящего слоя и верхней части слоя бетона в последующей убираемой части из конструкции.

Для укладки бетонной смеси с осадкой конуса 15-18см с содержанием цемента 360-480 кг/м³.

Содержание крупного заполнителя должно превышать 1000кг/м³, интенсивность подачи бетонной смеси должна находиться в пределах 40-50м³, чтобы в процессе бетонируемый участок траншеи при подаче непрерывно, завершался в течение 40 минут. Время укладки от момента приготовления не превышает времени начала схватывания, его можно продлить за счет введения замедлителей схватывания.

Для возведения тонкостенных конструкций ремонта резервуаров, тоннелей, лотков, а так же при ремонте и усилении колонн, стен, перекрытий и других конструкций. Эффективным является метод торкретирования. В настоящее время применяется сухой торкрет, при котором с помощью сжатого воздуха по шлангам подается смесь цемента с заполнителем и только на его выходе в смесительной камере смесь смачивается водой. Этот метод белее технологичен и чист с точки зрения санитарной работы, при испытании мокрого торкрета, при котором готовая смесь подается по трубопроводам под давлением в струе воздуха.

Смесь готовят в смесителях принудительного действия. Применяют заполнители крупностью до 10мм, количество цементы в смеси 50-60%. Для лучшего сцепления старого и нового бетона при торкретировании поверхность усиливаемой или реконструируемой конструкции необходимо обработать сухим песком с помощью цемент-пушки или пескоструйным аппаратом торкрет бетон наносят послойно, причем толщина зависит от положения поверхности, способа армирования.

Рекомендуется принимать толщину слоя 10-15мм, при нанесении на одностороннюю вертикальную опалубку и отсутствие арматуры ??? защитного слоя на усиливаемую конструкцию. При наличии арматуры толщина слоя может быть 25-30мм, на горизонтальной поверхности толщина слоя до 50мм.

Мокрый способ торкретирования основан на подаче готовой смеси питателями, в качестве которой могут быть использованы шнековые, поршневые и роторные насосы. Сопло для разгона смеси подводят сжатый воздух. Мокрый торкретон обеспечивает более благоприятные санитарные условия для рабочих операторов, предпочтительнее при работе внутри цехов. Использование готовой смеси гарантирует постоянство В/Ц, позволяет эффективно применять химические добавки (суперпластификаторы, стабилизаторы…).

Толщина слоя мокрого торкрет бетона на вертикальной поверхности 15-18мм, горизонтальной – до 50мм. Сопло установки находится на расстоянии 0,1м от оп-ти или бетонной конструкции.

Усиление ЖБК

Лекция 9 – 07.11.12

Сборные монолитные жбк усиливают обетонированием путем устройства жб обойм, трехсторонних рубашек и односторонних или двухсторонних наращиваний с установкой дополнительной арматуры.

Толщины обойм принимают по расчету в зависимости от конструктивных и технологических требований.

Класс бетона конструкции усиления принимается на один выше, чем у бетона конструкции, но не ниже В15, а для фундаментов ≥В12,5.

Жб обоймы используют для значительного увеличения или восстановления колонны, стоек рамных конструкций. Жб обоймы колонн устраивают в пределах одного или нескольких этажей. Они должны внизу доводиться до верхнего обреза фундамента или до перекрытия, а вверху до уровня вышележащего перекрытия. Конструкции усиление армируют сетками, каркасами или отдельными стержнями, часть гибкой арматурой при усилении колонн может быть заменена жесткой и использоваться для крепления опалубки.

Трехстороннюю рубашку используют для усиления колонн, балок и ригелей.

Наращивание (набетонки) применяют при усилении жб стен, плит перекрытий, верхних и нижних поясов балок, путем одностороннего увеличения сечения. Односторонние армированные наращивания выполняют также при ремонте жб емкостных сооружений. Жб ПБ имеющие повреждения в сжатой зоне усиливают путем устройства набетонки по верхнему поясу балки в сочетании с металлической обоймой. Изгибаемые жбк усиливают преднапряженными шпренгельными затяжкам и хомутами.

Требования к исходным материалам

Арматурная сталь, прокат применяемые в конструкциях усиления должны удовлетворять требованиям СНиП 2.03.01-87. Для стержневой арматуры применяют горячекатаную сталь периодического профиля А-II, A-III-в, A-IV4, A_т-IV, A_т-V, A_т-VI. Для ручной дуговой сварки необходимо применять электроды (Э-42, Э-42А, Э-46, Э-50, Э-50А, Э-55).

Для приготовления бетонов используют ПЦ не ниже М400 (В-30). При необходимости выполнения работ в короткие сроки и в аварийных ситуациях рекомендуют применять гипсоглиноземистый расширяющий цемент, глиноземистый, напрягающие.

В агрессивных средах рекомендуется применять в качестве ингибитора коррозии стали нитрит натрия (NaNO₂), другие добавки, в том числе и суперпластификаторы. Применяются в соответствии со специальными нормативными и методическими документами. Заполнители для бетона должны отвечать требованиям СПиН 3.03.01-87 по качеству и крупности. Мелкозернистые бетонные смеси укладываемые в опалубку под давлением раствора насосами должны иметь подвижность 8-9см. В/Ц=0,4-0,45, Ц/П ≥ 1/1,5 (цемент/песок). Для повышения сцепления старого и нового бетона могут применяться силоксановые и акриловые клеи.

Правила производства работ при усилении конструкции

1. Усиливаемые конструкции разгружают по схемам методами и устройствами, указанными в ППР после работ подготовительного периода. Последовательность работ должна обеспечивать устойчивость здания. Монтажные отверстия рекомендуется выполнять алмазным сверлением. Металлические опорные детали устанавливать на самоанкерующихся болтах для сокращения времени остановки производства предприятия. Разгрузку выполняют путем снятия временных и частичных постоянных нагрузок, подведения разгружающих опор или методом вывешивания.

2. Важная технологическая операция, подготовка поверхности усиливаемых конструкций. Перед этим удаляют слабопрочный бетон в дефектных зонах, где отслоился бетон, есть сетка мелких трещин на поверхности, эрозия бетона, следы ржавчины, глухой звук при ударе. Механизированным инструментом оконтуривают зоны бороздой, затем удаляют перпендикулярно поверхности и в направлении продольной оси. Для улучшения сцепления с вновь укладываемым бетоном поверхности придают шероховатость. При малых объемах работ, при помощи электрических и пневматических щеток. При больших объемах гидрообразивным способом с использованием оборудования для набрызга бетона (используется пульпа П/В = 3/7). Оптимальная толщина снимаемого слоя от 0,5 до 5мм. Затем промывка от пыли гидроструйным способом, продувка сжатым воздухом. От ржавчины и остатков бетона стержни арматуры следует очищать механическим способом. Работы по подготовке поверхности оформляют актом на скрытые работы. Сварочные работы выполняют с соответствием со СПиН 3.03.01-87. При сварки разных сталей применяют электроды рекомендуемые для сталей большей прочности. После установки арматуры усиления составляется акт на скрытые работы. Опалубочные работы выполняются с соответствием со СПиН 3.03.01-87 и 12.04-2002 ч2 «строительное производство». При установке опалубки должна быть обеспечена толщина защитного слоя. Укладка, уплотнение, выдерживание бетона должно вестись в соответствием со СПиН 3.03.01-87, порядки и сроки установленные ППР. Конструкции усиления монтируют последовательностью указанной в ППР, предпочтительно с укреплением конструкции на земле.

Технология производства работ по усилению отдельных конструкций

Усиление колонн бетонированием обойм рекомендуется выполнять с использованием самонесущей щитовой опалубки, которая крепится на жесткой арматуре или на выносных инвентарных стойках-кондукторах жестко соединяемых с усиливаемой колонной при помощи хомутов. При армировании гибкой арматурой щиты опалубки могут крепиться к воротникам из полосовой стали, шаг воротников равен высоте щитов 0,8-1м. демонтаж опалубки в соответствии со СПиН 3.03.01-87 и ППР производится не ранее набора бетоном 50% проектной прочности (марочной).

Мелкозернистые бетонные смеси могут укладываться растворонасосами или инъецироваться нагнетанием бетонной смеси в опалубку через отверстия в щитах.

При усилении колонн жб обоймами состав операций следующий:

1) Разгружают колонну при необходимости

2) Устанавливают леса

3) Вскрывают колонну

4) Удаляют поврежденный слой бетона

5) Обрабатывают поверхность бетона

6) Устанавливают дополнительную арматуру

7) Крепят сваркой дополнительную арматуру к основной

8) Обеспыливают поверхность колонны и увлажняют

9) Устанавливают опалубку

10) Укладывают и уплотняют бетонную смесь слоями 200-300мм

11) Выполняют уход за бетоном в процессе твердения

12) Демонтаж опалубки и лесов

Устранение течей в трещинах резервуаров, увеличение жесткости и прочности стенок, стенок силосов и других емкостных сооружений осуществляется устройством набетонок или водоизолирующих штукатурок торкретированием на поврежденные стенки оголяются арматурные стержни для приварки скоб и вновь устанавливаемого защитного слоя. Затем поверхность торкретируется (наносится бетонная сметь под давлением – торкрет бетон). Может использоваться фибробетон, его обоймы выполняются аналогично бетонным, но приготовление бетонной смеси производится с добавлением фибры из металлической проволоки диаметром 0,2-0,3мм, длиной 100-150мм. Фибра представляет собой отожженные концы старых канатов строповки. Может быть металлическая обойма, в которой устраивается сечение колонн.

Усиление колонн напряженными распорками

Последовательность работ:

1. Вокруг низа усиливаемой колонны разбирают пол и удаляют слабопрочный бетон колонны

2. Устанавливают инвентарные подмости и обрабатывают бетонную поверхность ригелей и колонн в местах их соединения

3. На цементно-песчаном растворе класс В-22,5 строго горизонтально устанавливают опорные уголки вровень с наружной поверхностью колонны

4. Колонны выравнивают цементно-песчаным раствором

5. После набора цементно-песчаным раствором 70% проектной прочности устанавливают металлические распорки с расчетным выгибом

6. Закручивают гайки стяжного болта и создают монтажные усилия в распорках

7. К уголкам распорок приваривают упорные планки

8. Создают напряжения в распорках, стягивая их стяжными болтами

9. К распоркам привариваются соединительные планки от середины до низа и верха колонны

Лекция 10 – 12.11.12

Усиление растянутой зоны балок

Усиление может осуществляться приваркой коротышей.

Рис 10.1

Устранение течи в стенках резервуарах, увеличение жесткости и прочности в стенках силосов, может производиться устройством набетонок или водоизолирующих штукатурок торкретированием.

Усиление ЖБ ригелей и балок предварительно напряженными шпренгельными затяжками с жесткой распоркой.

Анкерные устройства расположены с двух сторон (к ним приварены швеллеры) к ним прикрепляется шпренгельная преднапряженная затяжка.

Рис ??

Усиление и замена стальных конструкций

Метода усиления стальных конструкций

Усиление МК может осуществляться методами:

1. Введением дополнительных ненапрягаемых элементов

- для увеличения поперечного сечения усиливаемого элемента

- введение дополнительных стержней в решетчатых конструкциях )связей, стоек, расчкосов, шпренгельных элементов)

2. Введением преднапряженных гибких элементов, например, затяжек в балочных конструкциях, постановкой оттяжек и гибких связей???????????

3. Ведением преднапряженных жестких элементов. Это установка преднапряженных диагональных раскосов или то же телескопических труб, установкой и напряжением шпренгелей.

4. Подведением дополнительных разгружающих конструкций – колонн, балок.

5. Усилением стыковых соединений конструкций и их элементов:

- усиление сварных швов (увеличение их длины или толщины)

- постановка дополнительных болтов или высокопрочных болтов

Технология усиления металлических конструкций

Метод 1а) Усиление колонн дополнительными ненапрягаемыми элементами, повышающими несущую способность усиливаемых конструкций, выполняются в следующей последовательности:

- сначала колонну освобождают от коммуникаций

- элементы усиления располагают в зоне работ

- отключают троллеи

- устанавливают приставную лестницу с площадкой или обстраивают колонны подмостями

- в узлах вышерасположенных конструкций закрепляют монтажные блоки и устанавливают электролебедки

- затем частично снимают действующую на колонну нагрузку, то есть ограничивают зону работы мостового крана, освобождают конструкции покрытия от снега и пыли

- приваривают к усиливаемой колонне фиксаторы, служащие для выверки и временного закрепления элементов усиления с шагом от 60 до 1000мм

- после этого устанавливают элементы усиления в проектное положение, временно закрепляя их с помощью клиньев

- после чего выполняют расстроповку элементов усиления

- окончательное закрепление элементов усиления производиться сваркой. Сначала проектные сварные швы в концах элементов, а затем по всех длине элемента.

- неокрашенные части усиливаемой колонны и усиливающих элементов покрываются антикоррозионным составом

- в завершении снимаются блоки, разбираются подмости и удаляются электролебедки

Метод 1б)Усиление ферм дополнительными ненапрягаемыми элементами.

Несущую способность элементов верхнего пояса фермы можно увеличить постановкой шпренгельных элементов.

Рис

1 – связи по верхних поясам ферм

2 – канат для перемещения люльки

3 – усиливаемый пояс фермы

4 – усиление

5 – монтажный блок

6 – лестница с люлькой

7 – страховочный трос

8 – лебедка

9 – приставная лестница

Работы выполняют в следующей последовательности:

1. Подготавливают поверхность усиливаемых элементов фермы в местах примыкания шпренгельных конструкций

2. Снижают нагрузки на ферму путем освобождения покрытий от временных нагрузок

3. Устанавливают по разметке узловые фасонки и фиксируют их в проектное положение. Вначале прихватками, а затем приваривают проектными швами.

4. Поднимают и устанавливают шпренгели в проектное положение и временно закрепляют их на болтах

5. В узах крепления шпренгельных элементов накладывают сварные швы по проекту

6. Выполняют антикоррозионную защиту не окрашенных мест

Все операции по усилению фермы производятся с помощью лестницы с люлькой, которая премещается вдоль фермы по направляющему канату. Концы канатов крепят к вертикальным связям и фиксируют сжимами не менее трёх на один конец. Для подъема рабочих используются приставные лестница, а для перехода по ферме на высоте 1-1,2м от нижнего пояса фермы, натягивают страховочный трос. Подъем элементов усиления выполняют с помощью монтажного блока, навешиваемого на прогон горизонтальных связей по верхним поясам и лебедки. После выполнения работ в узле лестница с люлькой перемещается к новому месту, где они крепятся к верхнему и нижнему поясам. Иногда усиление стропильных ферм производят с помощью высоких площадок опор.

Метод 2) Усиление пролетных конструкций преднапряженными гибкими затяжками.

Рис

1 – монтажный блок

2 – усиливаемая балка

3 – затяжка

4 – анкеры

5 – приставные лестницы с площадками

6 – передвижная вышка

7 – лебедки

Лекция 11 – 16.11.12

Работы выполняются без снижения нагрузки, но с обязательным исключением динамических воздействий во время сварки.

Последовательность работ:

1. Отключают троллеи с обеих сторон ПБ в пределах зоны работ

2. Подготавливают поверхности нижнего пояса в местах опирания затяжки и просверливают отверстие в нижнем поясе для крепления опор в затяжке

3. Устанавливают на болтах опорные узлы затяжки (опорную плиту, ребра жесткости и упорную планку с прорезью)

4. Приваривают опорные плиты к нижнему поясу балки

5. Устанавливают затяжку с помощью лебедок и монтажных блоков

6. После этого закрепляют фиксатор к нижнему поясу балки на болтах, затем приваривают, а концы гибкой затяжки закрепляют на упорных планках

7. Выполняются напряжения затяжки отторированными динамометрическими ключами сначала до 50%, от проектного напряжения, затем после 10 минут выдержке и осмотра конструкции до 100% проектного усилия напряжения.

Примерно в такой же последовательности проводятся работы по усилению несущих ферм с использованием затяжки и стоек шпренгеля, а так же по усилению несущих балок жесткими напрягаемыми элементами.

Усиление каменных конструкций

Несущая способность каменных и кирпичных столбов, простенком, пилястр и пилонов может быть значительно увеличено устройством стальных, жб, армированных растворных обойм, создающего боковое обжатие кладки.

Стальная обойма устанавливается вокруг кирпичного столба и представляет собой по углом стальные уголки 75 и 50, устанавливаемые на растворе М50, 100, по углам столба. Уголки размеры ˪75, ˪50, соединяется между собой поперечными металлическими планками из полосовой стали, сечения 40х5, до 60х12 или круглой стали диаметром 12-30мм. Шаг планок менее или равен 550мм. Планки соединяются сварной с уголками. Для защиты от коррозии стальную обойму оштукатуривают М50, М100 цементным раствором, ∆=2-3см, по металлической сетке.

Усиление может производиться кирпичной армированной кладкой. Для повышения эффекта обжатия стальной обоймой используют напрягаемые хомуты, они с одной стороны приварены к угловой стойке, а с другой болт.

Лекция 12 – 21.11.12

Железобетонная обойма

Рис 12.1

1 – кирпичный столб или простенок

2 – продольная арматура диаметром 6-12мм

3 – хомуты диаметром 4-10мм

4 – бетон защитного слоя, класса В12,5 и выше

Класс бетона должен быть выше марки кирпича. Толщина обоймы применяется по расчету и может изменяться от 4 до 12 см. бетонирование производится в опалубке. Усиление конструкций армированными растворными обоймами производится также как и жб обоймами, но на поверхность конструкции вместо бетона наносят слоями по 20-30мм цементных раствор марки от 75 до 200 вручную или с помощью раствора насоса или торкретированием. Поврежденные пилястры усиливают стальными обоймам и жб обоймами.

Хомут диаметром 12-18мм закрепляется сверху гайкой, поверх (скоб) хомутов натягивается сетка. Перед устройством обойм поврежденную трещинами кладку столбов простенков, пилястр, рекомендуется усилить инъекцированием цементного или цементно-полимерного раствора. Сначала делают разметку для сверления скважин поврежденного участка скважин. Электродрелью сверлят отверстие на глубину 10-30см, но не более ½ толщины конструкции. Диаметр отверстия на 2-3мм больше диаметра инъекционной трубки, расстояние между скважинами 50-100см по длине и высоте. Сначала промывают повреждение водой, затем нагнетают раствор под давлением 0,6МПа с помощью ручных или механических насосов. Нагнетание производят через нижние трубки до вытекания раствора через верхние, после выдерживания 10-15 минут давление снижают до 0, насос подключают к инжекторам верхнего яруса и так далее.

Несущая способность кладки стен и фундамента может быть значительно увеличена путем прикладки (новой кладки) или набетонки стен с одной или двух сторон. Прикладку стен и фундаментов выполняют из тех же материалов, что и основная конструкция. Для повышения несущей способности кладку армируют сетками и каркасами. Толщина прикладки определяется расчетом и может быть 12-38см и более.

Для обеспечения совместной работы прикладка должна иметь конструктивную связь с основной кладкой с помощью перевязок, шпонок, штырей, сквозных стержней и т.п.

Набетонка стен выполняется из тяжелого или легкого бетона класса от В7,5 до В 15, армированного сетками диаметром 4-12мм. Толщина набетонки 40-120мм. Набетонку производят на высоту этажа в опалубке с вибрированием. Или послойно торкретированием. Для повышения сцепления бетона с кладкой швы расчищают, поверхность стен насекают и промывают водой. Арматурные сетки крепят к стальным штырям диаметром 5-10мм, заделанным на цементном растворе марки 100, в швы или отверстия просверленные электродрелью.