Из монолитного бетона с применением скользящей опалубки возводят сооружения производственного назначения, такие, как дымовые трубы, силосы для хранения сыпучих материалов, стволы водонапорных и телевизионных башен, надшахтных копров, а также жилые и общественные здания повышенной этажности. Работы по возведению специальных сооружений, как правило, выполняют специализированные строительные организации, которые разрабатывают проекты производства работ и технологические карты с применением в них передовой технологии, машин и механизмов, позволяющих повысить производительность труда.
Организационным началом при производстве бетонных работ таким способом является скорость передвижения опалубки, которая определяет четкий ритм остального комплекса работ. Подъем опалубки осуществляется гидравлическими или электромеханическими домкратами, установленными на домкратные стержни (рис. 28).
Скользящая опалубка представляет собой два ряда щитов, закрепленных на домкратной раме. К ним крепят несущие конструкции рабочего настила, к которому подвешивают подмости. Средняя скорость бетонирования в скользящей опалубке достигает 1—3 м/сут.
Основными элементами опалубки являются щиты, домкратные рамы, рабочий пол, подмости, домкраты и домкратные стержни. Основным несущим элементом является домкратная рама, воспринимающая нагрузки при подъеме опалубки от давления бетонной смеси, рабочего пола и подвесных подмостей.
Рамы выполняются двух-, трех- и четырехстоечными. Трех- и четырехстоечные рамы устанавливают на примыкании и пересечении стен, их используют при возведении сооружений с большим числом пересечений стен, а также проемов в стенах.
Стойки к ригелю рамы крепят жестко или на болтах, что позволяет переставлять стойки для бетонирования стен различной толщины, а также менять наклон стоек для изменения конусности щитов опалубки.
Щиты закрепляют к стойкам домкратных рам и устанавливают с наклоном (конусностью) к вертикальной оси возводимых стен. Конусность обычно применяется в пределах 1/500...1/200 высоты щита или 5...7 мм на каждую сторону при стандартной высоте щита 1...1,2 м. Угловые щиты выполняют с необходимым наклоном при изготовлении..
Щиты изготовляют металлическими, деревянными и комбинированными. Полностью металлическую опалубку целесообразно использовать в умеренном климате, так как при перегревах возможны неравномерные тепловые деформации щитов и «прикипание» пристенных слоев бетона. Полностью деревянная опалубка, несмотря на то что она дешевле металлической и более эластична, что снижает количество срывов, применяется все-таки редко из-за малого срока службы. Для повышения эластичности опалубки металлические щиты могут закрепляться на стойках рамы с помощью пружин или других эластичных прокладок.
Применяется мелко- и крупнощитовая опалубка. В последнем случае кружала входят в конструкцию щита.
Щиты могут выполняться плоскими, криволинейными и другой конфигурации.
Рабочий пол делают неразборным и разборным, что позволяет осуществлять бетонирование перекрытий нижних этажей. Рабочий пол выполняют из несущих прогонов, опирающихся на кружала или домкратные рамы, и настила из досок. Опирание прогонов целесообразно выполнять шарнйрным для предотвращения скручивания и заклинивания щитов опалубки при перекосах.
По периметру возводимого сооружения устраивают козырек с ограждением.
Для подъема опалубки применяют главным образом гидравлические и электромеханические домкраты. Наиболее простым по конструкции является гидравлическое подъемное оборудование, которое позволяет осуществлять полуавтоматический и автоматический подъем. Для полуавтоматического режима применяются домкраты ОГД-61А с регулятором горизонтальности РП-67. Привод осуществляется от насосной станции ПНС-IB или ПНС-ПВ. Приставка к домкрату позволяет осуществлять «шаг на месте». Для извлечения стержней используется домкрат РП-60.
Для автоматического подъема используют гидравлический домкрат ОГД-64У, автоматические регуляторы горизонтальности рабочего поля АРГ-64У. Привод осуществляется от насосной станции АНС-125У с приставкой счета импульсов. Для извлечения стержней используется реверсивный домкрат РГД-66. Установленный на домкратной раме, он опирается при подъеме на домкратный стержень, проходящий в канале забетонированной стены. Канал образуется благодаря защитной трубке, устанавливаемой под домкратом (табл. 14).
В последнее время все большее, распространение за рубежом получает применение домкратов повышенной грузоподъемностью (10 т и более). Использование таких домкратов позволяет значительно увеличить шаг между домкратными рамами, что делает возможным (на открытых пространствах) использовать механизированную подачу бетонной смеси и монтаж арматуры крупноразмерными каркасами и сетками. При увеличении материалоемкости опалубки в этом случае удается достигнуть значительного увеличения производительности труда.
В нашей стране такие домкраты разработаны ЦНИИЭПсельстроем и ЦНИИОМТП (табл. 15).
Монтаж гидроразводки производится согласно проекту. Домкраты устанавливают строго по оси стен, оси домкратов должны быть строго вертикальны (кроме специальных случаев, оговоренных в проекте), штуцера гидросистем присоединяют к домкратам неплотно для возможности удаления воздуха при опрессовке. До зарядки домкратов стержнями производят опрессовку гидравлической системы, при этом систему освобождают от воздуха, который стравливается поочередным открытием вентилей у каждого домкрата до появления рабочей жидкости через неплотное соединение штуцера, которое после этого закрывают герметично.
Установку домкратных стержней производят за день до начала бетонирования. Вначале устанавливают стержни разных длин (2,4 и 6 м), затем наращивание производят отрезками стержней 3 м. Это позволяет производить поочередное наращивание стержней на разных отметках бетонирования (табл. 16).
Унифицированная скользящая опалубка ЦНИИОМТП (см. рис. 28) применима для возведения зданий с модульным изменением расстояний в осях 30 см. Толщина внутренних стен может составлять 12—24 см, наружных — от 30 до 40 см.
Крупноразмерные щиты выполнены вместе с кружалами и торцовыми опорными пластинами для соединения по длине. Высота щитов принята 1,1 м, длина щитов от 1,8 до 3,3 м с модулем 30 см. Кроме плоских щитов применяют криволинейные, а также угловые щиты, внутренние и наружные.
Домкратные рамы выполнены двухутрех- и четырех-стоечными. Для образования технологических отверстий в рабочем полу запроектированы съе'мные щиты рабочего пола.
Монтаж крупнощитовой скользящей опалубки осуществляют в такой последовательности:
- сборка щитов по проектному контуру поверхности возводимой конструкции;
- установка домкратных рам;
- сборка наружных подмостей и установка козырька;
- сборка рабочего пола;
- монтаж подъемного оборудования;
- установка подвесок наружных и внутренних подмостей после подъема опалубки до уровня перекрытия первого этажа.
Перед сборкой щитов скользящей опалубки на фундаментной плите наносят контур стен сооружения, по которому бетонируют маяки высотой 100—150 мм. Маяки облегчают монтаж щитов и препятствуют вытеканию бетонной смеси через щели под опалубкой, установленной на подкладках, при бетонировании. Короба должны устанавливаться строго горизонтально, по одной отметке, для чего низ щитов опалубки устанавливают на 2—3 см выше самой высокой отметки фундаментной плиты. Рихтовку коробов производят с помощью конусных прокладок.. При сотовой конструкции сооружения короба в плане собирают в шахматном порядке и закрепляют между собой и с наружными щитами временными связями.
Для получения стен проектной толщины (которую проверяют посредине высоты щитов) между коробами устанавливают шаблоны-фиксаторы; смонтированные короба до установки домкратных рам объединяют струбцинами.
Конусность щитов при сборке прямоугольной опалубки определяют угловыми щитами, выполненными с уширением, регулирование наклона щитов производят с помощью прокладок. Конусность криволинейных щитов обеспечивают установкой между щитами прокладок, имеющих различную толщину по высоте.
После монтажа внутренних коробов по периметру здания устанавливают наружную опалубку.. После монтажа, выверки и фиксации щитов опалубки устанавливают домкратные рамы. Собранные домкратные рамы опираются своими упорными уголками на верхние кружала щитов, при этом кронштейны рам должны быть опущены или сняты. После этого поднимают и устанавливают кронштейны, и рама подтягивается вверх до упора. После установки и закрепления рам производят дополнительную проверку и рихтовку опалубки. Ригели всех домкратных рам должны находиться на одной отметке. Убирают временные связи между щитами и еще раз проверяют конусность (табл. 17).
Если проектом предусмотрены внутренние подвесные подмости, то их заносят в короб опалубки до монтажа рабочего пола. Несущими конструкциями рабочего пола являются прогоны из бруса 180X50 мм или металлические фермы при пролетах более 3 м, которые опирают на кружала опалубки. Для геометрической неизменяемости опалубки устанавливают угловые связи. Далее на прогоны (фермы) укладывают балки, на них — рабочий настил из досок толщиной 30 мм, устраивают ограждения по наружному контуру рабочего пола и в местах выхода из него монтируют подвески внутренних и наружных подмостей, которые окончательно устраивают после подъема опалубки на 3...3,5 м.
После проверки правильности сборки скользящей опалубки и устранения всех обнаруженных дефектов приступают к монтажу подъемного оборудования согласно проекту.
Монтаж скользящей опалубки и подъемного оборудования производит звено из четырех строительных слесарей 2-го — 5-го разрядов.
Поэлементный монтаж мелкощитовой опалубки на месте бетонирования начинают с установки кружал внутренней и наружной опалубок.. Монтаж, рихтовку и временное закрепление кружал производят с помощью монтажных стоек. Точную установку, закрепление кружал в горизонтальной плоскости и рихтовку осуществляют с помощью струбцин-фиксаторов. Домкратные рамы устанавливают на опорные винты, с помощью которых производят их рихтовку; соседние рамы временно скрепляют между собой, расстояние между ними фиксируют с помощью шаблонов. Щиты опалубки навешивают на кружала после установки и выверки каркаса несущих элементов. После монтажа щитов и домкратных рам внутри коробов опалубки собирают внутренние подмости, после чего, согласно проекту, монтируют несущие элементы и настил рабочего пола, устраивают козырьки с ограждением, устанавливают ограждение около люков рабочего пола. Наружные подмости на заранее установленных подвесках монтируют после подъема опалубки на высоту 3—3,5 м. Перед монтажом гидрооборудование должно быть проверено и испытано на стенде. Испытание домкратов ОГД-61 и станций ПНС производят под давлением 5 МПа, домкратов ОГД-64У, регуляторов АРГ-64У и станций AIIC — под давлением 19 МПа, станций АНС-100У — 15 МПа.
До начала подъема скользящую опалубку заполняют на высоту 60—70 см бетонной смесью и выдерживают определенное время, установленное строительной лабораторией. После выдержки бетонной смеси производят пробный подъем опалубки для определения способности уложенного слоя бетона сохранять приобретенную форму. Если бетон при этом не оплывает, то продолжают беспрерывное бетонирование и движение опалубки.
Подача бетона в конструкцию в основном осуществляется башенными или самоподъемными кранами, шахтными подъемниками. Подача бетона бетононасосами и пневмонагнетателями по трубам в строительстве высотных сооружений распространения не получила, хотя эти механизмы имеют значительное преимущество перед кранами и подъемниками. Это происходит, с одной стороны, из-за необходимости доставки к месту производства работ не только бетона, но и арматуры, опалубки и других строительных материалов, для подачи которых необходимы краны. С другой стороны, для подачи бетона на значительную высоту необходимо монтировать последовательно несколько установок на разных уровнях.
Для производства бетонных работ в зимнее время над зоной бетонирования устраивают тепляки, а с внутренней стороны обогрев ведут горячим воздухом. Применяют также различные греющие одеяла или короба, навешиваемые на опалубку.
Скорость подъема зависит от материала опалубки, темпа набора прочности бетоном и других факторов. Проектную скорость подъема уточняет строительная лаборатория. Скорость движения опалубки может составлять от 10 до 20 см/ч.
При подъеме опалубки нужно вести постоянное и тщательное наблюдение за горизонтальностью рабочего пола. Для контроля за отметками подъема опалубки на домкратные стержни наносят риски и на домкрате устанавливают контрольные рейки. При автоматическом регулировании горизонтальности рабочего пола домкраты, достигающие упоров (устанавливают по одной отметке), переходят на работу «шаг на месте».
При нарушении горизонтальности необходимо своевременно принять меры для его устранения, вручную отключая часть домкратов. При отклонении стен сооружения от вертикали отключают часть домкратов, опалубке придают наклонное положение в противоположную сторону и в таком положении производят подъем опалубки до выравнивания стен.
При изгибе домкратных стержней, вызванном перегрузкой (перекосами опалубки, высокой скоростью подъема и т. д.), они должны быть усилены приваркой к ним дополнительных стержней, домкрат, опирающийся на изогнутый стержень, должен быть отключен на несколько циклов. При устойчивом, невосстанавливаемом изгибе изогнутую часть вырезают.
Перед демонтажем снимают нагрузку с домкратов, для чего опалубку опирают на возведенное сооружение или на стойки, в свою очередь опирающиеся на забетонированное перекрытие. Для перестановки опалубки под щиты устанавливают опоры, прикрепляемые к стене. После опирания (рис. 29) домкратные стержни извлекают, демонтируют гидрооборудование и элементы опалубки. При использовании ручного приспособления РП-60 демонтаж гидрооборудования можно производить до извлечения стержней; при использовании реверсивных гидродомкратов РГД-66А гидрооборудование демонтируют после окончательного извлечения домкратных стержней.
На стройках Минтяжстроя УССР использовалась скользящая бесстержневая опалубка для бетонирования высотных сооружений в монолитном бетоне. Опалубка разработана Донецким Промстройниипроектом. Опираясь на отформованную часть сооружения, скользящая опалубка движется вверх. Надежное опирание на бетон без его деформации обеспечивается через 12 ч.