Технологии

Бетонирование на сплошных подмостях
Данная технология применяется при строительстве монолитных железобетонных пролетных строений путепроводов и эстакадных участков мостов, расположенных в стес-ненных условиях городской застройки (где недостаточно места для использования тяже-лых кранов), на суходолах и сухих участках пойм и островов. Такой метод позволяет со-оружать пролетные строения нестандартного поперечного сечения с любой кривизной из-гиба. Главные недостатки – сложность и многодельность опалубочной системы (несмотря на использование стандартных повторяющихся сборных элементов), а также значительная трудоемкость ее монтажа и демонтажа.
Конструкция опалубки состоит из стоек с раскосами, опирающихся непосредственно на грунт или на временные фундаменты, и опалубки пролетного строения, в которую ус-танавливаются арматурные каркасы, закладные детали, каналообразователи и упоры для предварительно-нарягаемой арматуры. Полностью собранная опалубка представляет со-бой геометрически неизменяемую пространственную систему, обладающую достаточной прочностью и жесткостью для восприятия нагрузок как от давления уложенной бетонной смеси (до 100-200 кН/м²), так и от внешних воздействий.
Несущая конструкция опалубки может быть изготовлена из различных материалов – стали, алюминия, древесины, пластика. Применяемый материал существенно влияет на технико-экономические показатели опалубочной системы – цену, долговечность, вес, обо-рачиваемость, возможность восстановления и др. Большое значение имеет качество опа-лубочных щитов, которое и определяет в основном качество поверхности.
В последнее время некоторые фирмы (например, MEVA, Алкус, КОЕ) начали про-движение на рынок пластмассовых полипропиленовых (РР) взамен традиционно приме-няемых многослойных фанерных плит. Новая опалубочная плита представляет собой пя-тислойную сэндвич-панель, состоящую из слоя пенопропилена, облицованного с двух сторон алюминиевым листом и слоем РР-полипропилена. При этом особое значение имеет долговечность и надежность щитов, подвергающихся в процессе эксплуатации наиболь-шему износу от давления бетонной смеси и непосредственного контакта с нею.
Также четко обозначилась тенденция замены стальных несущих элементов опалу-бочных систем алюминиевыми. Большим преимуществом алюминиевой опалубки (ALUMA-SYSTEMS, RINGER, НТЦ «Стройопалубка», DOKA, PERI, FARESIN и др.) яв-ляется ее пониженный вес при относительно большой прочности и устойчивости всей системы. Алюминиевая опалубка в три раза легче стальной при тех же прочностных и де-формативных характеристиках. Благодаря этому ее монтаж и демонтаж может в основном производиться вручную, что имеет неоценимое значение там, где недостаточно места для крупногабаритной техники, или если характер проводимых работ не требует применения тяжеловесных опалубочных систем.
Бетонирование производится по обычной схеме: после укладки и уплотнения бетон-ной смеси и набора прочности затвердевшим бетоном производится натяжение арматур-ных элементов, после чего каналы инъектируются высокопрочным цементным раствором.
Таким способом могут сооружаться пролетные строения как на полную длину, так и отдельными секциями, которые затем объединяются в единую плеть. Данный метод также применим и для строительства рамных путепроводов и эстакад с гибкими опорами.

Попролетное бетонирование в передвижной (скользящей) опалубке

Метод бетонирования пролетных строений на перемещающихся из пролета в пролет подмостях с опалубкой применяют при строительстве сооружений, расположенных в мес-тах, где размещение стройплощадки, монтажного оборудования и оснастки в подмостовом пространстве невозможно, затруднительно с точки зрения проведения строительно-монтажных работ или экономически неэффективно. Подмости передвигаются по специ-альным накаточным путям, установленным на постоянных и при необходимости времен-ных опорах. Данная технология позволяет вести работы с уже изготовленной части про-летного строения и опор (постоянных и временных), практически не затрагивая площадь под сооружением. Такой способ ведения работ применяется при строительстве высоких мостов с пролетами одинаковой длины, путепроводов и эстакад над железными и автомо-бильными дорогами, высоких виадуков через каньоны рек, долины с расположенными в них лесными массивами, заповедниками и т.п. Метод попролетного бетонирования наи-более эффективен при сооружении пролетных строений постоянного поперечного сечения с одинаковой длиной всех или большинства пролетов.
В зависимости от конструкции сооружения, количества пролетов и их длины, а так-же технических и финансовых возможностей строительной организации бетонирование может производиться как на передвижных подмостях упрощенной конструкции, так и с помощью специальных агрегатов, представляющих собой, по сути, мобильный бетонный завод.
В качестве примера использования передвижных подмостей для попролетного бето-нирования может служить сооружение эстакадной части пролетного строения (силами Мостоотряда № 114) на участке дороги в районе г. Видное на автодороге МКАД – Кашира (начало строительства – 1983 год). Максимальный перекрываемый пролет составлял 48 м.
Несущая часть подмостей представляла собой систему главных балок из попарно объединенных сварных двутавров высотой 1,6 м, перемещаемых лебедками из пролета в пролет по мере бетонирования по специальным накаточным устройствам, установленным по верхнему ярусу временных опор. После перемещения главных балок подмостей в про-ектное положение производилась их перестановка с катков на опорные клетки и объеди-нение между собой. Каждая временная опора представляла собой две трубчатые стойки диаметром 1420 мм, объединенные ригелем из спаренных двутавровых балок высотой 1 м и длиной 23 м. Ригели обустраивались опорными клетками или катками (в зависимости от стадии работ). В середине пролета временные опоры опирались на свайные ростверки, а у капитальных опор их основанием служили существующие ростверки опор эстакады.
После установки главных балок подмостей в проектное положение по их верхним поясам раскладывались поддоны ригеля и ребер и устанавливались объемные щитовые блоки опалубок из элементов PERI и ALUMA SYSTEMS. Затем производилась установка арматуры ребер и плиты пролетного строения.
Бетонные работы по каждой секции начинались с укладки бетонной смеси в тело ри-геля и велись по всей ширине пролетного строения наклонными слоями толщиной по 30-40 см. Дальнейшая укладка в зоне ребер велась в направлении от оси пролетного строения в пролет и в сторону консолей. Перепад уровня бетона в соседних ребрах составлял не бо-лее 50 см. После этого выполнялось бетонирование плиты пролетного строения.
Мобильные агрегаты для бетонирования представляют собой передвижную сталь-ную ферму или балку со сплошной стенкой, на которой смонтирована опалубка. Рельсо-вая перекаточная система опирается на накаточные устройства, установленные на верхнем ярусе (ригеле или оголовке) заранее сооруженных опор будущего моста. Имеют также ме-сто случаи, когда для разгрузки мостовых опор параллельно им сооружают систему вре-менных опор, на которые монтируются перекаточные пути для перемещения скользящей системы опалубки.
Несущая перемещаемая ферма агрегата имеет, как правило, длину, равную длине двух пролетов сооружения. По статической схеме ферма агрегата, опирающаяся на посто-янные опоры, работает в двух стадиях:
1. двухпролетная неразрезная балка (бетонирование производится поочередно в двух смежных пролетах);
2. двухконсольная балка на двух опорах (в стадии перемещения фермы в следую-щие один или два пролета), передняя по ходу движения агрегата консоль работа-ет как аванбек, снижающий величину отрицательного момента в верхнем поясе фермы.
При использовании временных опор статическая схема усложняется, однако в лю-бом случае передняя консоль служит аванбеком, разгружающим несущую ферму. Схема работы перемещаемого агрегата аналогична схеме работы консольно-шлюзового крана.
Для удобства производства работ и независимости от погодных условий опалубоч-ную систему часто выполняют в защитной оболочке. На опалубочных щитах устанавли-ваются вибраторы для уплотнения свежеуложенной бетонной смеси. Внутри передвижно-го цеха также может располагаться легкий мостовой кран для установки кондукторов ар-матурных каркасов, упоров для анкеровки предварительно-напрягаемой арматуры, кана-лообразователей. Укладка бетонной смеси в опалубку производится, как правило, распре-делительной стрелой бетононасоса или при помощи гибкого бетоновода. Доставка смеси осуществляется автобетононасосом или по бетоноводу от стационарного бетоносмесите-ля, смонтированного непосредственно на перемещаемой ферме агрегата.
После набора бетоном прочности не менее 15 мПа производится распалубка секции и перемещение опалубки в следующий пролет, при этом забетонированный пролет под-держивается специальными опорами фермы. По достижении бетоном последней забето-нированной секции проектной прочности ферма передвигается в следующие пролеты, по-сле чего производятся работы по натяжению арматурных пучков и инъектированию кана-лов.
Такой метод применялся, в частности, при строительстве некоторых боковых съез-дов монолитных железобетонных транспортных развязок на МКАД.