Устройство фундамента

В  состав работ нулевого цикла входят:

•          отрывка котлована с зачисткой основания под фундаменты;

•          водоотвод и  водопонижение;

•          подготовительные работы к монтажу подземной части здания — устройство усиленного основания под самоходный кран;

•          разбивка осей фундаментов в вырытом котловане;

•          монтаж подземной части здания, включая фундаменты, фундаментные балки,  стены подвалов;

•          прокладка подземных коммуникаций водопровода, канализации, газопровода, теплосети, водостока, дренажа, телефонной канализации, электрокабелей;

•          устройство бетонной  подготовки под полы;

•          монтаж  перекрытия над подземной частью здания;

•          гидроизоляция фундаментов и стен подвала;

•          обратная засыпка пазух с уплотнением;

•          подготовительные работы к монтажу надземной части здания — укладка подкрановых путей на усиленное основание и монтаж башенного крана.

Работы нулевого цикла базируются на технологиях переработки грунта и устройства земляных сооружений различных  типов, форм и расположения по отношению  к дневной поверхности. Работы нулевого цикла считаются завершенными после  возведения подземной части здания со всеми необходимыми вводами в  него, обеспечивающими без дальнейших разрытии строительство надземной  части здания и ввод его в эксплуатацию.

Работы, которые тоже входят в комплекс мероприятий под общим названием «нулевой цикл».

Расчищаем пространств

 Прежде чем приступать к возведению фундамента, потребуется провести расчистку территории, а также обеспечить вывоз образовавшегося мусора. При этом состояние территории может быть разным. Самый сложный вариант — когда на участке есть ветхое строение или недострой, который никоим образом не может быть перестроен и как-то использован. Тут решение однозначно: сносить и вывозить на свалку.

Если «обреченное» на снос здание легкое и стоит на простеньком  свайном фундаменте, это наиболее легкий случай, а самый тяжелый  — наличие под сносимым строением  монолитной бетонной плиты. Разбить такой монолит на части, да еще вывезти — задачка не из простых.

Расчищать участок приходится не только от рукотворных, но и от природных  объектов. Например, иногда требуется  спилить и вывезти несколько  деревьев. Нынешняя тенденция такова, что вырубка на участке сводится к минимуму, однако без «зеленых»  жертв строительство дома почти  никогда не обходится. Кроме того, стройке могут мешать пни и  камни. Иногда требуется провести определенный комплекс мелиоративных работ.

Кроме расчистки территории, нулевой цикл включает в себя прокладку  самой первой коммуникации — дороги, ведущей к вашему участку. Тут  возможны разные варианты, которые  и диктуют проведение того или  иного комплекса работ.

Не исключено, что подъезд  к участку уже сделан предыдущими  владельцами — тогда одной  графой расходов меньше. Если же участок  расположен где-нибудь в лесной глуши  или в чистом поле, минимум дорожно-строительных работ придется выполнить. При этом могут понадобиться услуги профессиональных лесорубов, возможно, нужно будет  задействовать дорожную технику. Нередко  требуется привезти несколько машин  песка, щебенки и т. п. материалов, чтобы сделать качественную, не размываемую  дождями дорогу. Во время нулевого цикла асфальтированную дорогу обычно не делают — несколько месяцев  по ней будут ездить грузовики, другая тяжелая техника, так что к  концу строительства асфальт  придется укладывать заново. Чаще всего  ограничиваются качественной грунтовкой, которая обеспечивает доступ техники  к строительной площадке. Расходы  на дорожные работы определяются в  первую очередь протяженностью подъездного  пути, который может быть и 50 метров, и полкилометра.

Копаем котлован

Ну вот, наконец будущая  стройплощадка расчищена, к ней  подведена качественная дорога, и  можно вроде бы приступать к строительным работам. Закладке фундамента предшествуют земляные работы. Разумеется, лопатами в наше время никто котлованы не копает — это делается с помощью специальной техники. Поэтому ваш подрядчик должен обеспечить такую технику, а также выбрать место, где будет складироваться вынутый грунт. Если этого не сделать, участок рискует приобрести «холмистый рельеф», жить на котором не всегда удобно. Инструмент, оборудование, машины и механизмы – все это должно быть в распоряжении строителей, иначе неизбежны простои.

Точно так же нужно заранее  запастись необходимыми для работы материалами. На нулевом цикле, в  частности, требуются пиломатериалы, которые используют для опалубки. Хотя иногда доски в большом количестве и не требуются. Некоторые домовладельцы  не хотят связываться с жидким бетоном и предпочитают покупать и укладывать в качестве фундамента готовые бетонные блоки. Из материалов понадобятся еще щебень, гравий, песок, металлическая арматура, а  также бетон. Его можно замешивать прямо на стройплощадке, задействовав бетономешалку, или использовать готовый, который привозят специальные бетоновозы. Весь этот процесс должен быть тщательно  продуман, в противном случае вы будете сидеть «на нуле» ой как  долго!

Естественно, во время проведения земляных работ должны соблюдаться  определенные правила безопасности. Возможны обрушение грунта, прорыв грунтовых вод в чашу котлована, а также оползни, если это склон  или вершина холма. Оползни особенно опасны, поэтому при сложном рельефе  нужно обязательно укреплять  стены котлована под фундамент.

Как правило, земляные работы под фундамент проводят если не в  летнее время, то при плюсовой температуре. Можно, конечно, вгрызаться в землю и при серьезном «минусе», только о производительности труда в этом случае нужно будет забыть. Хотя последние пару лет, надо сказать, зимы благоприятствуют строителям. Грязи на стройплощадке хватает, зато грунт с легкостью выбирается ковшом, да и бетон не схватывается моментально, как это бывает при морозе.

Строим фундамент

Если все материалы  и оборудование на стройплощадку  завезены, а котлован подготовлен, то можно начинать укладывать фундамент. Тип фундамента должен быть определен заранее, еще на проектных стадиях строительства, исходя из конструкции и массы дома. На уровне документации к этому моменту должно быть проработано абсолютно все – с тем чтобы рабочие могли без задержек и подгонок делать свое дело.

Тем не менее напомним некоторые  азбучные истины. Так, стоимость фундамента не должна превышать 20% общей стоимости  «коробки» дома, иначе строительство  становится нерентабельным. Особенно актуальна эта проблема для сборных  фундаментов из готовых бетонных блоков. Если вдруг по ходу строительства  возникла идея отказаться от заливки  бетона в опалубку и сделать фундамент  сборным, то надо иметь в виду, что  затраты возрастут, и значительно. Прежде всего, неоправданно увеличивается  расход бетона, а значит, увеличивается  стоимость работ. Если учесть еще  и транспортные расходы, обусловленные  удаленностью производителей таких  блоков, оплату услуг грузоподъемной техники, то сборные фундаменты оказываются  примерно в полтора раза дороже монолитных и могут превысить тот самый  разумный предел затрат. Кроме того, большое количество швов и, следовательно, заделок, влечет увеличение трудозатрат  и сроков выполнения нулевого цикла. Сборная конструкция фундамента затрудняет борьбу с проникновением грунтовых вод в подвальные помещения  и требует более дорогостоящей  гидроизоляции. Наконец, типовые сборные  блоки предназначены для устройства фундаментов многоэтажных зданий, поэтому  при возведении малоэтажных сооружений их несущая способность используется примерно на 10–20%. Вот почему в настоящее  время при строительстве загородных домов в большинстве случаев  выбирают монолитный профильный фундамент  ленточного типа.

Легкие строения — деревянные или щитовые — могут устанавливаться  на мелкозаглубленном фундаменте. Однако любая капитальная малоэтажная  постройка уже требует профильного  фундамента, особенно в нашем регионе, где грунты по преимуществу глинистые  и во время промерзания пучинятся.

В большинстве случаев  это фундамент ленточного типа. Для  его сооружения вначале делают опалубку из строганых досок, а потом в  нее заливают бетон, который может  быть усилен стальной арматурой.

Согласно принятой у нас  технологии работ нулевого цикла  прежде возводится ленточный фундамент, и лишь затем устраивается бетонная подготовка под полы подвала. Подготовка делается по насыпному грунту, поскольку  уровень пола обычно на 70–90 см выше подошвы фундамента. Подобный порядок  влечет за собой повышенные трудозатраты, поскольку необходима обратная засыпка  котлована с последующим уплотнением. Для уплотнения желательно применять  специальные трамбовки, иначе возникнет  опасность просадки засыпного грунта, а следом и бетонного пола.

Обратной засыпки и  т. д. можно избежать, если использовать в качестве фундамента монолитную железобетонную плиту. Надо сказать, что плитный  фундамент — наиболее надежный, однако сопряжен с большим расходом материалов, так что никакой экономии не получится. Строительство фундаментов предлагаемой конструкции начинают с устройства несущей железобетонной плиты (пола будущего подвала), на которую опираются стены здания. Бетонирование плиты производят по бетонной подготовке (100 мм), которая препятствует поднятию капиллярной влаги и предотвращает утечку цементного молока из бетонной смеси.

Толщину стен подвала устанавливают  в зависимости от климатического района, но не менее 300 мм. Стены подвала  лучше выполнить из монолитного  бетона. Применение при бетонировании  добротной струганой опалубки позволяет  избежать выравнивания стен штукатуркой  после распалубки. Для гидроизоляции  вертикальных наружных поверхностей используется битумная мастика, которая наносится  в два приема. Для снижения тепловых потерь и исключения промерзания  стен подвала их рекомендуется утеплить снаружи листами экструдированного  пенополистирола толщиной не менее 20 мм, положенными на битумную мастику  и оштукатуренными по стальной сетке.

Возводить фундамент следует  в предельно сжатые сроки и  преимущественно в весенне-летний период, оберегая при этом грунты основания  от увлажнения.

Строительство фундаментов  в зимнее время крайне нежелательно в связи с неизбежным промерзанием грунтов и значительным удорожанием  производства работ. Если следующий  этап работ — возведение несущих  стен — будет начинаться спустя значительное время, готовый фундамент  желательно как-тозащитить, в первую очередь от воздействия атмосферной влаги.

Способы разработки грунта

Разработка грунта

Разработку грунта можно  вести следующими методами:

• механическим, при котором грунт разрабатывается послойно резанием рабочим органом землеройной машины;
• гидромеханическим, при котором грунт разрабатывается при помощи воды, превращаясь в пульпу (частицы грунта, взвешенные в воде), гидромонитором или земснарядом;
• взрывным – грунт разрабатывается при помощи взрывчатых веществ, а также применяется для разрыхления мерзлых и скальных грунтов;
• бурение – грунт разрабатывается при помощи специальных машин вращательного или ударно-вращательного действия;
• комбинированным – это комбинация выше перечисленных способов (чаще взрывной и механический).

Механический способ является основным. Этим способом разрабатывается  более 80 процентов грунтов. В этом случае применяются землеройные  и землеройно-транспортные машины. Землеройные машины циклического действия – это одноковшовые экскаваторы, которые производят разработку грунта с погрузкой его в транспортные средства или навымет (выгрузку в  отвал). Землеройные машины непрерывного действия – это цепные и роторные экскаваторы, которые применяются  для разработки грунта линейных выемок (траншей, канав) большой протяженности. Цепные экскаваторы копают траншеи  глубиной до 3,5 м, роторные – до 1,5 м. Землеройно-транспортные машины – бульдозеры, скреперы (самоходные и прицепные), автогрейдеры разрабатывают и перемещают грунт на определенные расстояния. Бульдозеры до 200 м, скреперы от 3 до 5 км.

Состав основных процессе»  при механическом способе разработки грунта:

• резание грунта;
• транспортирование грунта;
• укладка грунта и разравнивание;
• уплотнение грунта.

Основной объем грунта при производстве земляных работ  разрабатывается при помощи одноковшовых экскаваторов. Навесным оборудованием  к ним является: прямая и обратная лопаты, драглайн и грейфер. Экскаватор прямая лопата разрабатывает грунт  выше своей стоянки и грузит ею в транспортное средство при перемещении  экскаватора и автосамосвалов по дну котлована. Экскаватор обратная лопата и драглайн разрабатывают  грунт ниже своей стоянки и  грузят его в автосамосвал или  разрабатывают навы-мет. При этом транспорт перемещается по берме  траншеи, котлована или по дну  выемки. Драглайн имеет большие радиус действия и глубину копания и  поэтому применяется при разработке больших (в плане) и глубоких выемок. Грейфер применяется при разработке глубоких выемок с малыми размерами  в плане, a также при погрузочно-разгрузочных работах и обратной засыпке пазух  котлованов и траншей. Место работы экскаватора называется забоем. Забой  включает себя площадку для установки  автосамосвала, место стоянки экскаватора  и участок грунта, подлежащий разработке с данной стоянки. Основные виды забоев: лобовой и боковой - для экскаватора  прямая лопата, торцевой и боковой - для экскаватора обратная лопата и драглайн.

Пространство, образующееся после  разработки грунта экскаватором, называется проходкой. При лобовом забое  применяется прямолинейная, когда  ширина котлована по верху меньше 1,5 радиуса копания грунта экскаватора), зигзагообразная (меньше 2,5 радиуса  копания) и поперечно-лобовая (меньше 3,5 радиуса копания) проходки, при  торцевом забое – прямолинейная  и зигзагообразная, при боковом - боковая проходка, которая применяется  при значительных размерах котлована. В этом случае первая проходка - прямолинейная, а остальные боковые. Количество боковых проходок определяется исходя из размеров выемки и ширины прямолинейной  проходки. Экскаватор разрабатывает грунт не на полную (проектную) глубину выемки. С целью предотвращения повреждения основания и перебора грунта при его разработке, в выемке оставлялся недобор, величина которого зависит от сменного оборудования одноковшового экскаватора и емкости ковша . 

Недобор грунта разрабатывается  бульдозером и складируется на дне  выемки вдоль ее длинной стороны. Затем экскаватором обратная лопата данный грунт удаляется из выемки и грузится в автосамосвал. После  разработки недобора грунта бульдозер  выполняет окончательную планировку дна выемки под заданную отметку. Способы разработки траншей многоковшовыми экскаваторами (цепные или роторные) могут быть однопроходными или многопроходными (послойные). При первом способе полный профиль траншеи разрабатывают  за одну проходку механизма, а при  втором – за несколько. Отвал грунта при разработке траншеи чаще всего  размещают с левой стороны, а  правую оставляют свободной для  проезда и возможности выполнения сварочно-монтажных и изоляционных работ. для предохранения стенок траншеи от обрушения отвал грунта располагают на расстоянии 0,5 м и  более от ближайшей бровки траншеи.

При разработке траншеи следует  стремиться к полной ликвидации ручного  труда при зачистке дна. Это достигается  при рациональном расстоянии передвижения экскаватора, обеспечивающим минимальную  высоту гребешков, которые также  устраняют протаскиванием ковша  по дну траншеи. При отрывке выемок в стесненных условиях городской  застройки приходится их делать с  вертикальными откосами. При этом необходимо иметь в виду, что без крепления вертикальных стенок траншей и котлованов, расположенных выше УГВ (уровень грунтовых вод), допускается при глубине их не более, м:

• в песчаных и крупноблочных грунтах              1,0;
• в супесях                                                              1,25;
• в суглинках и глинах (кроме очень прочных)  1,5;
• в очень прочных суглинках и глинах                 2,0.

Крепление вертикальных стенок обязательно при устройстве выемок в стесненных производственных условиях, отрывке глубоких выемок и в сильно водонасыщенных грунтах. Крепление  вертикальных стен выемок приведено  на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схемы типов  конструктивных решений креплений  стенок траншей и котлованов:

а - распорное; б - консольное; в - консольно-распорное; г - консольно-анкерное; д - подкосное: 1 – щиты; 2 – стойки (сваи); 3 – анкеры; 4 – распорки; 5 – подкосы; 6 – упоры.

Тип крепления выбирается в зависимости от назначения и  размеров выемки, свойств грунтов, величины притока грунтовых вод и условий  производства работ.

Разработка грунта. Земляные работы.  
 
виды земляных работ:

• проектирование и производство земляных работ;
• вывоз грунта;
• рытьё котлованов;
• рытьё траншей.

Разработка грунта ведется  тремя основными способами: резанием землеройными машинами, размывом водой  средствами гидромеханизации и взрывами.  

Способ разработки выбирают в процессе проектирования, когда определяют состав и объемы работ, технологическую последовательность и способы выполнения отдельных  процессов, типы применяемых машин  и т.н. В ходе дальнейшего анализа  и сравнения предварительные  варианты уточняют, проверяют, при необходимости  заменяют новыми и в результате принимают  окончательное проектное решение.

При земляных работах большое значение имеет транспорт. Если условия позволяют оставить разработанный грунт на верхней бровке выемки, то перемещение его ограничивается возможностями самой землеройной машины. В случае если грунт вывозится с территории строительства, его транспортирование осуществляют автосамосвалами, специальными железнодорожными вагонами или другими средствами транспорта. Правильно выбранное сочетание способа разработки и транспортирования грунта в значительной степени определяет эффективность производства земляных работ на каждом отдельном объекте.

Наибольшее распространение  получил способ разработки грунта резанием. В зависимости от местных условий, рельефа местности, вида грунта, объема земляных сооружений, директивных сроков строительства, наличия видов транспорта и т.д. для разработки грунта резанием могут быть использованы различные  виды машин: землеройно-транспортные (скреперы, бульдозеры, грейдеры), землеройные (различные  тины экскаваторов) и вспомогательные (рыхлители, грунто-уплотняющие, бурильные  машины и т.д.).

Скрепер предназначен для послойной разработки грунта, отсыпки, планировки и транспортирования  его к месту укладки. Грунт  укладывается скреперами послойно и  частично уплотняется колесами машин. Наибольшее применение скреперы получили при возведении насыпей, плотин и  дамб, при прокладке каналов, а  также планировке территорий на строительстве  аэродромов, стадионов и т.н.

Разработка мерзлых грунтов

Мерзлые грунты обладают следующими основными свойствами: повышенной механической прочностью, пластическими  деформациями, пучинистостью и повышенным электросопротивлением. Проявление этих свойств зависит от вида грунта, его влажности и температуры. Песчаные, крупнозернистые и гравийные  грунты, залегающие мощным слоем, как  правило, содержат мало воды и при  отрицательных температурах почти  не смерзаются, поэтому их зимняя разработка почти не отличается от летней. При  разработке зимой котлованов и траншей  в сухих сыпучих грунтах они  не образуют вертикальных откосов, не пучинятся и не дают просадок весной. Пылеватые, глинистые и влажные  грунты при замерзании значительно  меняют свои свойства. Глубина и  скорость промерзания зависит от степени влажности грунта. Земляные работы зимой осуществляются следующими методами:

• методом предварительной подготовки грунтов с последующей их разработкой обычными способами;
• методом предварительной нарезки мерзлых грунтов на блоки;
• методом разработки грунтов без предварительной подготовки.

Предварительная подготовка грунта для разработки зимой заключается  в предохранении его от промерзания, оттаивании мерзлого грунта и предварительном  рыхлении мерзлого грунта. Наиболее простой  способ защиты поверхности грунта от промерзания состоит в утеплении  его термоизоляционными материалами; для этого используются торфяная мелочь, стружки и опилки, шлак, соломенные маты и т. п., которые укладываются слоем 20-40 см непосредственно по грунту. Поверхностное утепление применяют  в основном для небольших по площади  выемок.

Для утепления значительных по площади участков применяется  механическое рыхление, при котором  грунт вспахивается тракторными  плугами или гидромолотами на глубину 20-35 см с последующим боронованием на глубину 15-20 см.

Механическое рыхление мерзлого грунта при глубине промерзания  до 0,25 м производитсягидромолотами, которые прикрепляются вместо ковша экскаватора. При промерзании до 0,6-0,7 м при отрывке небольших котлованов и траншей применяют так называемое рыхление раскалыванием. Ударные мерзлоторыхлители или по-другому гидромолоты хорошо работают при низких температурах грунта, когда для него характерны хрупкие деформации, способствующие его раскалыванию под действием удара. Для рыхления грунта при большой глубине промерзания (до 1,3 м) используется дизель-молот с клином. Разработка мерзлого грунта резанием заключается в нарезке взаимно перпендикулярных борозд глубиной, составляющей 0,8 глубины промерзания. Размер блока должен быть на 10-15% меньше размера ковша экскаватора.

Оттаивание мерзлого грунта осуществляется при помощи горячей  воды, пара, электрического тока или  огневым способом. Оттаивание является наиболее сложным, трудоемким и дорогим  способом, поэтому к нему прибегают  в исключительных случаях, например, при проведении аварийных работ.

Средства механизации

 
 
Транспорт, обслуживающий стройки, условно подразделяют на внешний  и внутрипостроечный, горизонтальный и вертикальный. К внешнему транспорту относят тот, которым доставляют грузы на строительную площадку. Это  могут быть автомобильные, железнодорожные, морские и речные, воздушные транспортные средства.

 
При расстоянии от завода-изготовителя до стройки не превышающем 250 км наиболее экономичным видом внешнего транспорта является автомобильный. В условиях города с помощью автомобилей  перевозится почти 90% всех строительных грузов. При больших расстояниях, а также при отсутствии хороших  автомобильных дорог используется железнодорожный, морской и речной, а в отдельных случаях —  и воздушный транспорт.

 
 Чтобы  еще  больше увеличить объемы  перевозок,  повысить эффективность транспортных средств принимаются меры по улучшению структуры действующего парка, укреплению материальной базы, которая призвана поддерживать эти средства в надлежащем состоянии, улучшению организации управления транспортом в строительстве. 

 
В качестве автодорожных транспортных средств используются грузовые автомобили (бортовые, самосвалы, тягачи с прицепом), а также специализированный автотранспорт и трактора. Грузовые автомобили имеют большую скорость, хорошую маневренность даже на дорогах, проходящих по пересеченной местности.

 
Сыпучие и навалочные грузы, грунт, щебень, строительный мусор и снег, раствор и бетон часто перевозят  на автомобилях-самосвалах.  
Крупноразмерные элементы средней и большой массы перевозят на грузовых бортовых автомобилях, а также на автомобилях-тягачах с прицепом или полуприцепом, из которых формируют целые автопоезда.

 
Тягачами перевозят прицепы и  полуприцепы. Вид применяемого прицепа  или полуприцепа зависит от назначения груза.  
Прицепы и полуприцепы специального назначения применяют для перевозок грузов определенного вида, например сборных конструкций сложной конфигурации. Этот вид транспорта позволяет предохранить груз от повреждений, упростить механизацию погрузочно-разгрузочных работ.

 
Использование специализированного  транспорта значительно облегчает  погрузку и разгрузку, дает возможность  механизировать все рабочие операции и тем самым повысить производительность труда, сократить потери материалов, снизить трудоемкость и стоимость  работ. Среди автотранспортных специализированных средств в первую очередь следует  назвать панелевозы, автобетоновозы на базе автомобиля-самосвала, автобетоносмесители  — для перевозки смеси и  ее перемешивания по дороге на стройку, автоцементовозы—для перевозки  без тары порошкообразных сухих  вяжущих веществ, авторастворовозы, кирпичевозы—для перевозки кирпича  в контейнерах. 
  
Прицеп-роспуск при установке на него и автомобиль особых кондукторов может служить для перевозки длинномерных грузов, а установка на полуприцепе цементной цистерны превращает его в цементовоз.

 
Панелевозы самой различной конструкции  используют для транспортировки  плоских элементов зданий. Универсальными панелевозами на стройки доставляют стеновые железобетонные и вибропрокатные панели, крупнопанельные гипсобетонные  перегородки, панели перекрытий.

 
Панели перегородок при отсутствии панелевозов перевозят в кассетах не платформе бортового автомобиля. Отдельные детали длиной более 10 м  перевозят на панелевозах, не имеющих  бортов и изготовленных на полуприцепах.

 
Плиты перекрытий, колонны и балки  транспортируют на тягачах с прицепами-роспусками, оборудованными стойками на поворотных кругах. 
При перевозке детали конструктивные элементы должны находиться в проектном положении, т. е. в том положении, какое они будут занимать после монтажа. Так, стеновые панели перевозят в вертикальном положении, плиты перекрытий — в горизонтальном; армированные элементы перевозят так, чтобы не повредились более хрупкие, неармированные части. Исключение из данного правила составляют только колонны, которые перевозят в горизонтальном положении. При перевозке конструкции должны быть закреплены с помощью особых приспособлений во избежание их перемещений.

 
На автомобиле с прицепом груз размещают  так, чтобы обеспечить поворот прицепа  на изгибах дорог. Концы ригелей, колонн и балок, имеющих большую  длину, крепят так, чтобы при транспортировке  они не смещались в продольном направлении. В этом случае стараются  избежать жесткой связи между автомобилем и прицепом.

 
Для транспортировки некоторых видов  строительных грузов, особенно в условиях бездорожья, используют тягачи на гусеничном ходу, снабженные дизельным двигателем большой мощности. Они способны развивать  довольно значительную скорость, кроме  того, тяговое усилие у них больше, чем у автомобиля, благодаря лучшему  сцеплению с грунтом.

 
Сборные конструкции перевозят по железной дороге на четырехосных платформах грузоподъемностью 50—60 т и выше, а также в полувагонах—«гондолах» грузоподъемностью более 60 т. В зависимости  от длины конструкций их перевозят  на одной платформе или на сцепах из двух и трех платформ. 
Для погрузки, разгрузки различных строительных грузов и подачи их непосредственно к месту монтажа или укладки служат краны, подъемники, конвейеры, погрузчики, т. е. внутри-построечный   транспорт.   

Каждый    из   этих   видов   подъемно-транспортных средств подразделяется в свою очередь, на множество отдельных типов и марок, которые отличаются друг от друга не только внешним видом, но и принципом работы, технико-экономическими показателями. 
Выбор того или иного средства зависит от конкретных условий стройки. На стройках страны насчитывается около ста различных марок кранов. 
Грузоподъемные краны выпускают стрелового, мостового типа, краны с несущими канатами и так называемые краны-штабелеры, предназначенные для штабелирования различных грузов. 
К кранам стрелового типа относят, прежде всего, стреловые краны, башенные, портальные и полупортальные, мачтовые и консольные. 
Краны оборудованы выносными опорами (аутригерами) для придания большей устойчивости при производстве работ. 
У кранов на гусеничном ходу предусмотрена замена крюка на другое рабочее оборудование, что значительно расширяет область применения крана. Так, при навеске грейфера кран может быть использован как погрузчик сыпучих материалов, при навеске ковша — как экскаватор, направляющих стрел копра—как  механизм для забивки свай,  специального ковша. 
(струга) — как механизм для планировки откосов выемок и насыпей, клин-молота или шар-молота—для разрыхления мерзлого грунта и разрушений предназначенных к сносу зданий. В условиях стройки очень важна маневренность и мобильность подъемно-транспортных средств. Ими в полной мере обладают стреловые самоходные краны и краны КТС-3 на автомобильном ходу грузоподъемностью до 3 т, краны на пневмоколесном ходу, краны на гусеничном ходу и краны на железнодорожном ходу. 
Кроме того, стреловые самоходные краны имеют высокую скорость передвижения, большой диапазон грузоподъемности и могут перемещаться на значительные расстояния. Обслуживая стреловые самоходные краны, такелажник должен следить за правильностью и надежностью установки крана, аутригеров у кранов на железнодорожном, пневмоколесном и автомобильном ходу, ограничителя грузоподъемности, хода стрелы, клюва и крюков, за обеспечением вертикальности грузового полиспаста, за соответствием массы груза вылету крюка. 
По своему назначению подъемники делятся на грузовые и грузопассажирские, способные поднимать людей и грузы массой до 1т на высоту до 110 м. Разновидностью подъемников с жесткими направляющими являются мачтовые (стоечные) и шахтные подъемники. 
Наиболее распространенные на стройках мачтовые подъемники обеспечивают подачу грузов на перекрытия и внутрь строящегося здания через оконные или дверные проемы. В отличие от стационарных, которые крепят к стенам здания, передвижные подъемники перемещаются вдоль стен. 
Подъемники используют для погрузочно-разгрузочных работ, подачи материалов на этажи и особенно часто при капитальном ремонте зданий. Их можно устанавливать на земле или на верхних перекрытиях и кровле зданий. Материалы поднимают снаружи до соответствующего уровня оконных проемов и принимают на выносные площадки в проемах или на перекрытия, где установлен подъемник.

По способу подачи груза  грузовые подъемники подразделяют на неподающие груз внутрь здания (С-598А), подающие груз в проем здания, но не опускающие его на перекрытия (ТП-9, ТП-12), подающие груз внутрь проема здания и опускающие его на перекрытия (С-953, ТП-14). Из грузопассажирских мачтовых подъемников наиболее распространены подъемники ПГС-800 для строительства  зданий высотой до 25 этажей.

 
Звенные ленточные конвейеры изготовляют  длиной от 5 до 80 м. При установке  внутри здания ленточные конвейеры  применяют совместно с другими  погрузочно-разгрузочными механизмами-кранами, подъемниками. Одной из разновидностей ленточного конвейера является многоковшовый  элеватор для вертикальной или наклонной  транспортировки сыпучих материалов на высоту до 35 м.

 
Для перемещения грузов на небольшие  расстояния и других погрузочно-разгрузочных работ служат погрузчики с различными видами захватов груза (крюки, вилы, ковши, стрелы).

 
Большая грузоподъемность и значительный вылет крюка (стрела закреплена в  верхней части вертикально расположенной  башни) делают башенные краны наиболее выгодными при монтаже высоких  зданий, а также зданий и сооружений, имеющих значительную длину и  ширину.

 
Условия современного строительства  требуют улучшения конструкций  башенных кранов и отдельных его  узлов. Переход на индустриальные методы работ вызвал необходимость создания башенных кранов большой грузоподъемности с механизмами плавной посадки  груза при монтаже тяжелых  элементов. Повышение темпов строительства  потребовало создания мобильных  кранов, которые можно монтировать и демонтировать в течение одной смены и перевозить без разборки. Увеличение этажности зданий привело к необходимости повысить скорости рабочих движений башенных кранов.

 
По способу установки на строительной площадке башенные краны делятся  на передвижные, стационарные и самоподъемные; по типу ходового устройства—рельсовые, автомобильные, пнев-моколесные, гусеничные, шагающие. Широкое распространение  получили рельсовые башенные,„краны из-за удобства их эксплуатации и безопасности в работе.

 
Для возведения высотных зданий используют башенные краны с повышенной высотой  подъема груза (до 50 м) и грузоподъемностью  до 10 т или приставные краны, закрепляемые непосредственно на самом здании. 
Башенные краны типа КБ-60, МСК-3-5-20, БК-215 применяют для подъема грузов до 5 т (длина стрелы до 20 м) при возведении, в основном, жилых малоэтажных зданий.

При строительстве крупных  промышленных сооружений, когда необходимо поднимать грузы от 25 до 75 т на большую высоту, используют особо  мощные устойчивые башенные краны.

 
Кроме передвижных башенных кранов осваиваются приставные и самоподъемные  краны с высотой подъема до 150 м. 
Башенные краны удобны тем, что позволяют подавать грузы в любую точку строящегося здания, обслуживать территорию приобъектного склада, разгружать грузы с доставивших их на стройку транспортных средств.

 
Высокие промышленные и гражданские  здания монтируют кранами, длина  стрелы которых достигает 40 м, они  могут поднимать груз от 5 до 25 т. 
Высокие темпы ведущихся сегодня строительных работ могут быть обеспечены только при тщательной организации работ по обслуживанию кранов. Характерной особенностью работы такелажника с башенными кранами является необходимость постоянного обеспечения их устойчивости, надежности и безопасности как в рабочем состоянии (при подъеме груза), так и в нерабочем (во время перерыва на обед и по окончании рабочей смены).

 
Для безопасности работы башенного  крана в 1,5 м от конца рельсового пути на каждом рельсе устанавливают  инвентарные упоры-тупики. Перед  тупиками устанавливают выключающие  линейки для концевых выключателей. При наезде на линейку отключается  двигатель механизма передвижения крана. 
Подготовка основания под рельсовые пути обычно выполняется из песка или мелкого гравия. До этого в зоне подкранового пути должны быть закончены все земляные работы, связанные с устройством или ремонтом фундаментов здания и прокладкой наружных коммуникаций. Подготовка включает выполнение ряда 
  
операций, в том числе подъем домкратом на нужную высоту рельсов и уплотнение грунта под шпалами с помощью деревянных лопаток (штопалок). При выполнении земляного полотна из насыпного грунта запрещается применять водонепроницаемый грунт с примесью строительного мусора, льда, снега и дерна. Земляное полотно тщательно уплотняют. Ширину его принимают в зависимости от технической характеристики башенного крана (ширины колеи). Минимальное расстояние от выступающей части здания до оси первого рельса не должно превышать размеров, указанных в технической характеристике крана.

 
Земляное полотно вместе с одновременно устраиваемым водоотводом составляют нижнее строение рельсовых путей. Верхнее  строение пути представляет собой балластный слой из песка или щебня, уложенные  на него полушпалы, на которые укладывают рельсы, а также тупиковые упоры  для ограничения движения крана  по путям и элементы заземления. 
Необходимо четко соблюдать правила установки и эксплуатации подкрановых и рельсовых путей. При нарушении их такелажник обязан остановить работу крана и вместе со всей бригадой немедленно устранить причины, вызывающие эти нарушения. Козловые краны эффективны при строительстве различных промышленных объектов, которые монтируют из массивных сборных конструкций. Эти объекты обычно насыщены технологическим оборудованием, имеют большое подземное хозяйство. Козловые краны довольно просты по конструкции, быстро монтируются и удобны в эксплуатации.

 
Козловые краны используют и при  монтаже крупнопанельных жилых  зданий высотой до 6 этажей, при обслуживании крупных приобъектных складов. Наибольшее распространение получил кран К-305 грузоподъемностью 30 т и пролетом свыше 30 м. 
Работа с козловым краном требует от такелажника особого внимания. Он обязан следить за исправностью крановых путей, за состоянием грунтового основания и уложенных на него шпал.

 
При движении крана кабель укладывают в деревянный короб, специально устраиваемый по земле вдоль склада. В конце  крановых путей обязательно ставят упоры, чтобы предотвратить сход крана с рельсов. Когда козловой кран доходит до конца рельсового пути или его грузовая тележка  достигает крайнего положения, срабатывают  концевые выключатели электроцепи, питающей лебедки для передвижения тележки и подъема груза, и  автоматически останавливают кран. 
Для подъема грузов массой до 1 т служат легкие строительные краны, устанавливаемые прямо на этажных перекрытиях или на специальных передвижных или стационарных площадках возле зданий.

 
Легкие строительные краны, имеющие  удлиненную стрелу, при погрузочных  и разгрузочных работах, подаче материалов и деталей на одноэтажные здания могут устанавливаться на уровне земли. 
При работе с кранами этого вида необходимо соблюдать особую осторожность при подаче груза,  например,  в оконный проем помещения, поскольку канат рабочий оттягивает вручную и создается опасная зона радиусом не менее 5 м от точки подвеса груза.

 
Для ориентирования длинномерных и  громоздких грузов в пространстве применяют  специальные оттяжные пеньковые  канаты. Во время подъема и опускания  груза запрещено поправлять висящие  с грузом стропы. Если кран малой  грузоподъемности установлен на перекрытии, опасная зона имеет радиус не менее 7 м, считая от центра вращения платформы  крана.

 
Одним из основных элементов кранов и подъемников является лебедка, которую на строительных площадках  используют часто и как самостоятельный  грузоподъемный механизм. 
По своему назначению различают подъемные, тяговые (для перемещения грузовых тележек) лебедки. Они могут быть стационарные и передвижные, иметь машинный или ручной привод, один или несколько барабанов, на которые наматываются канаты или цепи. Ручные лебедки грузоподъемностью 0,5—10 т применяют при производстве строительно-монтажных работ как вспомогательное средство для перемещения различных грузов.

 
Разрешается использовать в работе только те лебедки, которые снабжены паспортом завода-изготовителя. Имея дело с лебедкой, нужно следить  за исправностью тормозов, не допуская увеличения сверх нормы зазора между  тормозными поверхностями. Каждый раз  перед началом работы тормоза  лебедки следует опробовать на холостом ходу. Для устойчивости во время  работы лебедки устанавливают на специальных площадках и закрепляют якорями или грузом.

 
На приобъектных складах для погрузки, перемещения и выгрузки разнообразных  штучных и сыпучих материалов пользуются автомобильными или аккумуляторными  погрузчиками. Грузоподъемность этих машин достигает 5 т (автопогрузчик 4009), они оснащены различным сменным  рабочим оборудованием, которое  устанавливают на грузоподъемной раме. 
Автопогрузчики применяют для перевозки растворов и разных материалов, оборудования, выполнения ряда других подсобных работ по перемещению грузов на строительной площадке. Сменное оборудование авто- или электропогрузчика состоит из различных вилочных подхватов, крановых стрел, ковшей и захватов, а также особых приспособлений для погрузки бочек, рулонов и т. п.

 
Обслуживая кран или другой грузоподъемный механизм, такелажник обязан хорошо усвоить  основные положения «Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» и в своей работе выполнять  их. Это гарантирует хорошее содержание и безаварийную работу как самих  грузоподъемных машин и механизмов, так и установленного на них сменного рабочего оборудования. Особенно важен  в этих Правилах раздел, посвященный  вопросам эксплуатации грузоподъемных машин и съемных приспособлений. В нем изложен порядок их регистрации, получения разрешения на пуск в работу, техническое освидетельствование, порядок надзора и обслуживания, производства 
  
работ, где регламентируется последовательность действий персонала по обслуживанию грузоподъемной машины. 
В качестве источника энергии для подъемно-транспортных средств используют двигатели электрические, внутреннего сгорания и гидравлические. Ручной привод применяется в настоящее время, главным образом, в лебедках и только в тех случаях, когда не требуется большая скорость подъема и перемещения груза или эти работы проводятся редко. Соответственно силовое оборудование подъемно-транспортных машин и механизмов является электрическим, механическим, гидравлическим или с ручным приводом. Автомобильные, пневмоколесные, железнодорожные и гусеничные краны, в основном, имеют электрический и механический привод. При электрическом приводе, как правило, каждый механизм крана оснащен собственным электродвигателем.

 
Очень важно правильно выбрать  тот или иной грузоподъемный механизм. Если необходимо выполнить только погрузочно-разгрузочные работы, например произвести выгрузку панелей с автомобиля, тип и  грузоподъемность механизмов, их число  определяют по техническим характеристикам  в зависимости от массы, габарита и вида груза (в данном случае панелей). 
Установленными для монтажа здания или сооружения кранами, подъемниками или другими механизмами ведут и погрузочно-разгрузочные работы на строительной площадке и с учетом этого всегда выбирают тот или иной вариант установки кранов и подъемников у строящегося или ремонтируемого здания. 
Башенный кран и подъемники башенного типа устанавливают в большинстве случаев с той стороны здания, где нет лестничных клеток, так как по лестничным клеткам могут передвигаться люди и, кроме того, именно с этой стороны к зданию подводят подземные коммуникации.

 
Башенный кран устанавливают с  таким расчетом, чтобы расстояние по горизонтали между выступающими частями крана и строениями, штабелями  материалов и другими предметами, расположенными на высоте до 2 м от уровня земли, было не менее 700 мм, а на высоте более 2 м не менее 400 мм. Расстояние по вертикали от консоли противовеса  до площадок, на которых могут находиться люди, по нормам должно быть не менее 2 м.

 
Перемещаемый груз опускают на заранее  подготовленное место, укладывают на подкладки  так, чтобы полностью исключалось  его произвольное перемещение, падение, опрокидывание и сползание. Укладывать и разбирать груз такелажники  должны равномерно, не нарушая установленного для складирования габарита, не загромождая  проходы между штабелями. Они  хорошо знают, что не допускается  стропить грузы в неустойчивом положении, засыпанные землей или заложенные другими  деталями.

ФУНДАМЕНТЫ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Фундамент глубокого заложения, он же глубоко заглубленный фундамент, - это фундамент, основание которого находится на глубине большей, чем  глубина промерзания грунта. Главный  смысл заложения фундамента на большую  глубину в том, чтобы опереться  на плотный слой грунта с большой несущей способностью. Заложение глубоко заглубленного фундамента подразумевает большой объем земельных работ: траншею под фундамент нужно рыть на большую глубину. Расход бетона на такой фундамент так же большой. Плюсом фундамента глубокого заложения является его большая несущая способность, поэтому такие фундаменты характерны для тяжелых домов, построенных из кирпича или железобетона, а так же для многоэтажных домов.

При высоком уровне грунтовых вод, то есть когда они находятся на глубине 1,5-2 м, делать заглубленный фундамент не целесообразно, потому что в этом случае он будет опираться на насыщенный влагой грунт. Такой грунт пластичен, подвижен и имеет низкую несущую способность. Расходовать большое количество бетона на заглубленный фундамент ради того, чтобы он опирался на слабый грунт нет никакого смысла, поэтому при высоком уровне грунтовых вод выбирают мелкозаглубленные фундаменты – ленточные или плитные.

Заглубленные фундаменты чаще всего делают ленточного типа, реже – плитного. Объясняется это  тем, что для ленточного фундамента нужно проводить меньше земельных  работ: одно дело вырыть траншею, пусть  и глубиной 1,5-2 м, и совсем другое дело рыть целый котлован, чтобы  уложить монолитную плиту. Кроме того, при большой глубине заложения грунт под основанием обычно достаточно плотный и опорной площади ленточного фундамента более чем достаточно.

Устойчивость фундамента глубокого заложения к морозному пучению обеспечивается благодаря тому, что его основание находится ниже глубины промерзания. Силы пучения не действуют на фундамент снизу, и существуют только касательные силы пучения, которые действуют на стенки фундамента. Воздействие касательных сил гораздо меньше, чем действие сил пучения на основание, но все же эти силы велики и могут достигать 5 тонн на квадратный метр боковой поверхности. Монолитный железобетонный ленточный фундамент размером 6 м на 6 м с толщиной ленты 0,4 м и высотой ленты 1,9 м, заглубленный на глубину 1,5 м будет иметь вес 43,7 т и площадь боковой поверхности 36 м2. При величине касательной силы пучения 5 т/м на такой фундамент будет действовать сила, эквивалентная 180 т. Если на фундаменте стоит тяжелый бетонный дом весом более 200 т, то его вес легко компенсирует силы пучения. Но если на заглубленном фундаменте стоит деревянный дом, весом до 100 т (а вместе с фундаментом 143 т), то сила пучения может его выдавить из земли. Поэтому, как это ни странно может показаться на первый взгляд, заложение фундамента ниже глубины промерзания в случае с деревянными или каркасными домами, не гарантирует устойчивость.

Из всего выше написанного  можно сделать один вывод: фундаменты глубокого заложения следует  выбирать при строительстве каменных, бетонных, кирпичных домов на грунтах  с низким уровнем грунтовых вод.

К фундаментам мелкого заложения относятся столбчатые, ленточные и плитные фундаменты. Данный тип фундаментов характеризуется следующими особенностями:

устройство в открытых котлованах или полостях заданной формы, создаваемых  в массиве грунта;

соотношение размеров (высоты и ширины) не превышает 4;

нагрузка на основание передается преимущественно через подошву  фундамента.

Фундаменты глубокого заложения, как правило, применяются в случае необходимости прорезки слабых грунтов  или для сооружений, передающих на основание значительные нагрузки. Такие  фундаменты можно охарактеризовать следующими особенностями:

для их устройства не обязательно  вскрытие котлована;

отношение глубины заложения подошвы  или погружения свай к ширине фундамента (сваи) более 4;

нагрузка на основание передается через подошву (давлением) и боковые  поверхности (трением).

В качестве материала для фундаментов  наиболее часто применяют железобетон, бетон, каменные материалы. В качестве рабочей арматуры, как правило, используют горячекатаную арматурную сталь  класса А-III.

Фундаменты могут выполняться  в монолитном варианте непосредственно  на строительной площадке или в сборном  варианте из заранее изготовленных  на заводе элементов.

Буронабивные сваи

ФУНДАМЕНТ НА БУРОНАБИВНЫХ СВАЯХ,бетон

Возведение фундамента из буронабивных свай начинается с тщательного исследования инженерно-геологических характеристик  объекта. Достаточно часто на этом этапе  также проводится исследования состояния  фундамента окружающих зданий, поскольку  даже при таком щадящем методе, как возведение буронабивных свай, невозможно полностью исключить  деформацию и проседание грунтов  основания. Сущность метода заключается  в слеующем: 
специальная буровая установка пробуривает скважину заданных проектировщиком размеров; 
в скважину опускается арматурный каркас на необходимую глубину и заливается бетоном; после чего бетон уплотняется виброустановками 
арматура сразу выпускается над поверхностью, чтобы обеспечить связку с последующими конструкциями. 
В зависимости от грунта, основания буронабивных свай могут изготавливаться с применением извлекаемых инвентарных обсадных труб или без них. 
В грунте проходят скважину с использованием установки ударного или вращательного способов бурения. Грунт в забое скважины при ударном способе бурения разрушается ударами долота, присоединенного к бурильным трубам и канатам. Бурение вращательным способом выполняется специальной насадкой со сплошным или кольцевым забоем (вращение бурового снаряда инициирует весьма малые величины ускорений, передающихся массиву грунта и расположенным рядом зданиям, поэтому здания не получают каких-либо дополнительных осадок, сохранность их обеспечена).  
В процессе бурения применяется глинистый раствор, который оказывает гидростатическое давление на стенки скважины, предохраняя их тем самым от обвала. Кроме того, восходящим потоком глинистого раствора частицы разбуренного грунта выносятся на его поверхность.  
После изготовления скважины в нее опускается арматурный каркас, который в зависимости от вида внешней нагрузки может устанавливаться по всей длине сваи, на части ее длины или только у верха для связи с ростверком. 
 
Затем скважина бетонируется методом вертикально перемещающейся трубы. При подъеме бетонолитной трубы в процессе бетонирования нижний конец ее должен быть всегда заглублен в бетонную смесь не менее чем на 1 м. Поданная бетонная смесь уплотняется с помощью вибратора, закрепленного на бетонолитной трубе. Другой метод бетонирования использует миксер с бетононасосом: бетонирование осуществляется с помощью бетононасоса - на забой скважины опускается бетоновод. Бетононасос под давлением закачивает бетон в скважину, бетоновод все время остается в первоначальном положении и извлекается только после окончания бетонирования, что определяется полным вытеснением глинистого раствора из скважины и появлением чистого бетона на поверхности. Такая технология бетонирования решает сразу две проблемы: полностью исключается возможность "пережима" сваи грунтом и обеспечивается высокое качество бетона в свае (бетонная смесь укладывается при постоянном давлении). 
 
Буронабивные сваи с применением обсадных труб. 
После бурения скважины в нее помещается свайный каркас в виде трубы. Обсадная труба позволяет: перекрывать горизонты плывунных грунтов; обеспечивает безопасность ведения свайных работ; позволяет контролировать параметры буровой скважины; обеспечивает высокое качество заполнения скважины бетоном.  
Данная технология позволяет изготавливать сваи с уширением до 1200 мм, что дает возможность использовать несущую способность опорной толщи грунтов основания и увеличивает эффективность применения свай. 
Буронабивные сваи , по технологии проходных шнеков. 
Конструкции проходных шнеков оснащены породоразрушающим инструментом с теряемым башмаком. Технология постановки свай бурением с использованием проходных шнеков обеспечивает сооружение свай без ударов и вибраций, что особенно важно при изготовлении свай вблизи существующих зданий и сооружений. При погружении шнек уплотняет стенки скважины, а выход выбуренного грунта не превышает 30-40% от объема скважины. Достоинством этой технологии является отсутствие «мокрого» процесса — глинистый раствор не нужен. Сваи заполняются литым бетоном через трубу шнековой колонны при помощи бетононасоса. Армирование осуществляют как через трубу в шнековой колонне, так и погружением армокаркаса в бетон заполненной скважины с помощью вибратора. Глубина погружения каркаса задается проектом. С целью исключения возможной деформации фундаментов рядом стоящих зданий и сооружений, сваи устраивают «в разбежку» (не менее 8-10 метров друг от друга) с возвращением к прежнему месту работ (около существующих домов) через 2-3 суток. 
 
На втором этапе работ изготавливаются опытные образцы буронабивных свай , проводятся испытания несущей способности, что позволяет еще на этапе подготовительных работ с высокой точностью принять допустимую расчетную нагрузку на сваю, а также определить требуемые конструктивные параметры: диаметр, длину, армирование. Данный этап очень важен для ведения всех последующих работ. Именно в этот период можно убедиться в правильности выбранных материалов, типа фундамента и типа армирования. В результате второго этапа работ создаются окончательные чертежи свайного поля и изготавливаются рабочие образцы.  
На третьем этапе происходит непосредственное возведение буронабивных свай согласно установленным чертежам.  
На четвертом этапе происходит сдача фундамента из буронабивных свай заказчику, завершение нулевого цикла строительства до состояния, пригодного для возведения наземной части здания. Все работы проводятся с постоянным мониторингом состояния фундаментов и грунтов основания окружающих зданий.  
 
Преимущества технологии:  
• Отсутствие при установке свайных фундаментов динамических воздействий на окружающие здания и сооружения (малая вибрация при проведении буровых работ, что практически исключает деформацию и сотрясение грунтов) делает данную технологию приемлемой для проведения работ как в сложных геологических условиях, так и в высокоплотной городской застройке.  
Например, в центральной части города множество зданий являются памятниками архитектуры, сохранность которых является одним из приоритетов при проведении работ. Кроме того, буронабивные сваи не разрушают уже существующие коммуникации. 
Буронабивные сваи применяются при строительстве зданий без подвальных помещений, что исключает рытье котлована. Их можно использовать как ограждающие конструкции котлованов - это позволяет не нарушать основания под соседними, близко расположенными объектами.  
• Применение технологии буронабивных свай позволяет кардинально снизить уровень шума. Она настолько бесшумна, что позволяет в радиусе двух метров от машины спокойно разговаривать и слышать собеседника - можно работать в любое время суток без дискомфорта для окружающих.  
• Важным достоинством адаптированной для жилищного строительства технологии буронабивных свай является способность выдерживать повышенные нагрузки, что позволяет возводить здания высотой до 250 метров. 
• Отсутствие пустот в теле буронабивной сваи с одновременным уплотнением стенок скважины достигается с помощью регулируемой подачи бетона (бетон подается под давлением). Используется только гидротехнический бетон. Для повышения несущей способности применяют буронабивные сваи с уширением (они выдерживают 170-200 тонн), глубокого заложения, буронабивные сваи с закреплением грунтов под нижним концом с помощью цементации и закреплением стенок отбуренной скважины силикатным раствором. Такие сваи обладают повышенной прочностью и долговечностью. Несущие способности у них заметно выше, чем у традиционных забивных (что уменьшает количество свай в сравнении с забивными). При этом буронабивные сваи, в зависимости от их размеров, могут быть эффективны для восприятия больших нагрузок как высотных домов (взамен кустов свай), так и для малоэтажных зданий.  
• На этапе строительно-монтажных работ основным достоинством является существенное сокращение сроков строительства, что актуально как для инвестора, так и для подрядчика. 
Применение технологии буронабивных свай уменьшает объем земляных работ, сокращает количество арматуры, уменьшает количество свай, дает возможность работать круглосуточно в три смены. Мобильность буровой техники обеспечивает высокие темпы работ: сокращается продолжительность свайных работ, и строительство обходится дешевле.  
• Технология производства буронабивных свай позволяет сооружать как отдельно стоящие столбы, так и стены из свай. Область применения таких фундаментов широка - это и мостостроение, и гражданское (высотное) строительство, и строительство тоннелей, переходов, подземных пространств. Они подходят для установки деревянных домов и бань, а также для домов каркасной и панельной конструкции.

СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ

Свайный фундамент – это фундамент, в котором для передачи нагрузки от здания на грунт используются сваи. Фундамент на сваях целесообразно  возводить в тех случаях, когда  несжимаемый слой грунта находится  настолько глубоко, что другие типы фундаментов строить невозможно, а именно в случае возведения дома на слабых грунтах (например, на торфяных грунтах или в болотистой местности).

Чтобы не было усадки фундамента, нужно  чтобы он опирался на такой слой грунта, который способен выдержать  давление, создаваемое весом дома. Давление же зависит от площади, по которой распределен этот вес: чем  больше площадь, тем меньше давление и наоборот. Наибольшую опорную площадь  имеет плитный фундамент: он опирается на грунт всей площадью дома. Ленточный фундамент, будучи проложенным под всеми стенами дома, так же имеет существенную площадь. Фундамент на сваях опирается на грунт только нижними концами свай, поэтому опорная площадь свайного фундамента значительно меньше, чем у ленточного или плитного фундамента, поэтому заглублять его придется глубже.

Различают два вида свай: висячие  и сваи-стойки. Висячие сваи не упираются  нижним концом в несжимаемый слой грунта, их устойчивость обеспечивается силой трения между боковой поверхностью сваи и грунтом. Сваи-стойки напротив упираются в прочный слой грунта и являются более надежными.

Забивные железобетонные сваи

По способу строительства сваи разделяют на забивные, винтовые и  буронабивные. Забивные сваи обеспечивают, пожалуй, самую большую надежность в плане устойчивости. При проектировании свайного фундамента вычисляется общий  вес дома, он делится между всеми  сваями, поэтому известна нагрузка, которую должна выдерживать каждая свая. Когда сваю забивают, на нее  воздействуют с такой же нагрузкой, которую она должна выдерживать, и когда свая перестает заглубляться, это означает, что она уперлась в слой грунта, который выдерживает  данную нагрузку. При этом не так  уж важно, на какой глубине встретился этот слой и что он из себя представляет. Еще одна прелесть забивной сваи в  том, что ее как раз таки забивают и при этом грунт под ней  и вокруг нее уплотняется, что  способствует большей устойчивости фундамента. Для забивания свай используются огромные пневматические молоты, самостоятельно забить железобетонную сваю даже на глубину  два-три метра не представляется возможным. По этой причине фундамент  на забивных сваях нельзя рекомендовать  для самостоятельного строительства.

Наконечник винтовой сваи

Винтовые сваи представляют собой стальную трубу, в нижней части которой к ее внешней поверхности приварены лопасти в виде винтовой резьбы. По внешнему виду и принципу работы винтовая свая напоминает очень большой саморез, который вкручивается в землю. Винтовая резьба увеличивает опорную площадь и надежно удерживает сваю в грунте, не давая ее выдернуть. Оголовок винтовой сваи имеет отверстия (как правило, два) для соединения с устройством для ее закручивания. Чтобы вкручивать сваю в землю можно как с помощью техники (большой и не очень), так и вручную силами как минимум двух человек. При вкручивании необходимо контролировать вертикальность положения сваи. После того, как свая закручена, ее полость заливают бетоном. При использовании винтовых свай необходимо в первую очередь обратить внимание на качество сварного шва – если резьба некачественно приварена к трубе, то при закручивании она может повредиться или оторваться, и свая потеряет несущую способность. Стальная свая будет находиться в земле, где она будет подвержена коррозии, чтобы этого не происходило ее необходимо красить, от качества покраски будет зависеть срок службы. Покраска должна быть заводской, покраска сваи кисточкой недопустима.

В отличие от двух первых видов буронабивные сваи устанавливаются в уже пробуренную скважину нужной глубины. Если грунт плотный и не осыпается, то опалубку в скважину можно не устанавливать, и заливать бетон прямо в скважину, при этом опалубку ставят только над поверхностью земли, чтобы сделать оголовок сваи. Если скважина проходит сквозь сыпучие грунты, то необходимо делать обсадку скважины из труб. Из всех видов свайных фундаментов фундамент на буронабивных сваях в наибольшей степени подходит для самостоятельного строительства. Существует много разных ручных буров для бурения скважин под сваи, ими вполне реально пробурить скважину в несколько метров глубиной. Есть и механизированные приспособления, облегчающие эту задачу: мотобуры, ямобуры и т.д. Недостатком буронабивной сваи является тот факт, что при ее использовании нельзя быть полностью уверенным в том, что достигнут именно тот самый несжимаемый слой грунта, который выдержит давление сваи.

Все сваи устанавливают рядами под  всеми стенами будущего дома в  углах дома и в пересечениях стен, а также между ними. Количество свай и соответственно расстояние между  ними зависит от веса здания. Чем  тяжелее будет дом, тем больше свай нужно установить, тем ближе  друг к другу они будут располагаться. Оголовки свай обрезают на одинаковом уровне, на них в дальнейшем будет  ставиться дом.

Свайный фундамент может быть с ростверком и без него. Ростверк объединяет все сваи в единую конструкцию, что, несомненно, повышает устойчивость всего фундамента. Чтобы делать фундамент без ростверка, нужно быть уверенным в том, что все сваи заглублены на достаточную глубину и с одной стороны не будут проседать, а с другой – не будут выпирать из земли под действием сил морозного пучения.

В зависимости от исполнения ростверка  свайные фундаменты можно разделить  на свайно-ленточный и плитно-свайный. Свайно-ленточный фундамент предполагает ростверк в виде ленты, соединяющей  оголовки свай и проходящей под наружными  и внутренними стенами. Надо заметить, что в отличие от ленточного фундамента у свайно-ленточного лента ни в  коем случае не лежит на земле: оголовки свай немного торчат из земли и  между лентой ростверка и поверхностью земли есть зазор. Если его не будет, то при пучении грунт будет  упираться в ростверк, пытаясь  его приподнять, в свою очередь  ростверк будет тянуть сваи вверх. Плитно-свайный  фундамент имеет ростверк в виде плиты, которая соединяет между  собой все сваи. И в случае с  плитно-свайным фундаментом между  поверхностью земли и ростверком-плитой должен быть зазор. 
Использовать буронабивные сваи в загородном домостроении стали не так давно, но за этот короткий срок они хорошо себя зарекомендовали. Пришла эта технология из сферы промышленного строительства и вернулась туда же в немного изменённом состоянии. Забивать бетонные сваи на дачных участках, как это делали на больших стройках, было мероприятием несоизмеримым с реальностью, поэтому, стали сверлить отверстия в земле, армировать и заливать. Суть получается та же самая, но зато насколько упрощает весь процесс, не правда ли? Поэтому их так и прозвали -буронабивные сваи, т.е. сначала бурят грунт на нужную глубину, а потом заполняют в соответствии с технологией. И обратите внимание, насколько реже сейчас стали стучать машины по забиванию четырёхгранных бетонных свай, практически исчезли. 
 
Так устроена жизнь и с этим ничего не поделаешь, одно приходит на смену другого. Ведь как и любой другой тип фундамента, это всего лишь очередной этап становления на пути к чему-то лучшему. Но мы живём сегодня и наше лучшее для нас, уже наступило!

 
Преимущества буронабивных свай         

- очень надёжно и сравнительно  недорого         

- достаточно высокая скорость производства работ         

- при монтаже, ландшафт не  нарушается         

- устройство буронабивного фундамента производится в любое время года          

- практически любые грунты (исключение: плотно каменистые, скальные, песчаные)          

- огромный срок службы

Область применения буронабивных свай          

- фундаменты под коттеджи, дома  и бани         

- фундаменты под различные пристройки  к существующим строениям         

- укрепление существующих фундаментов,  канав и пр.         

- опоры под столбы заборов         

- одиночные опоры под рекламные щиты, баннеры и т.д.         

- пандусы, причалы, мосты и  пр...

Бестраншейные технологии и их преимущества

Наша компания применяет в своей  работе современные бестраншейные технологиипрокладки коммуникаций, что позволяет нам быстро и качественно проводить строительные и ремонтные работы под землей, не затрагивая имеющиеся коммуникации, трубопроводы и т.д. Бестраншейные технологии прокладки коммуникаций являются намного более выгодными в экономическом плане, чем традиционные способы, а иногда бестраншейные технологии – единственно возможный вариант. Специалисты компании «Навигатор-СБС», используягоризонтально-направленное бурение, способны провести различные виды трубопровода в самых труднодоступных местах с использованием бестраншейных технологий.

Бестраншейные технологии применяются  при осуществлении следующих  видов работ

прокладка кабеля связи;

прокладка нефте-газо-теплопроводов;

прокладка канализаций и водопроводов;

вертикальное использование для  свай и свайных конструкций, колодцев, скважин, закпепления сводов подземных  сооружений;

замена труб, демонтаж старых труб с одновременной прокладкой коммуникаций.

Бестраншейные технологии подземного строительства

Бестраншейные технологии прокладки коммуникаций, известные в международной практике строительных работ как NO-DIG или TRENCHLESS TECHNOLOGIES (бестраншейные технологии), представляют собой вариант выполнения работ по подземному строительству без вскрытия поверхности грунта. При применениибестраншейных технологий более 90% всех работ осуществляется под землей, что исключает:

необходимость восстановления дорожного  покрытия;

нарушение существующих коммуникаций;

перекрытие транспортных магистралей;

нарушение привычного ритма жизни  города;

уничтожение зеленых насаждений;

снос элементов благоустройства;

нарушение земляного покрытия и  т. д.

Бестраншейные технологии являются экономически более выгодными в сравнении с традиционным стандартным методом за счет экономии средств, которые при открытом способе прокладки коммуникаций идут на обустройство строящихся траншей, а также львиная доля идет на восстановление вскрытых дорог и поврежденных покрытий. Кроме того, бестраншейные технологии прокладки коммуникаций сводят к минимуму время производства работ и количество занятых сотрудников, значительно повышают уровень безопасности во время произведения работ с использованием бестраншейных технологий за счет отсутствия траншей и механизмов на трассе прокладки, а также не наносят ущерба окружающей среде.Можно выделить три традиционных методапрокладки водопроводов с использованиембестраншейных технологий: продавливание,горизонтальное бурение и прокалывание. При продавливании прокладываемая труба вдавливается в грунт открытым концом, снабженным ножевым устройством. Поступающий в полость трубы грунт разрабатывается и удаляется из забоя вручную или механизированным способом.

При прокладке кожухов труб горизонтальным бурением применяются установки, в которых используется механическая разработка грунта режущей головкой при непрерывном удалении грунта из забоя. Процесс разработки грунта и его транспортирование совмещается с одновременной прокладкой кожуха. Данный способ ялвляется наиболее распространенным способом прокладки коммуникаций с использованием бестраншейных технологий.

При использовании метода прокола бестраншейной технологии в передней части трубы, которая используется затем как кожух для трубопровода, закрепляют конус. Для создания толкающего усилия применяются установки, состоящие из одного или нескольких гидравлических домкратов. Под действием этого усилия, прилагаемого к торцу трубы, конус раздвигает грунт в стороны, уплотняя его. Помимо домкрата может использоваться тяговое усилие тракторов и бульдозеров, а также пневмоударные и виброударные машины.

В настоящее время появляются новые бестраншейные технологии прокладки водопровода методом прокола. Существуют установки бестраншейной технологиипрокладки водопровода с реверсивным ходом собранного из штанг штока. В данной установке используется принцип постепенного расширения прокалываемого канала путем последовательного увеличения диаметра оконечных конусов (при каждом следующем проходе канала). Главное преимущество данной бестраншейной технологии: не требуется единовременное создание значительного толкающего усилия. Теоретически, именно благодаря пошаговому увеличению сечения канала в грунте с помощью весьма малогабаритной и мобильной установки можно подготовить канал для труб довольно больших диаметров.

Возможности бестраншейных технологий

бестраншейные технологии позволяют резко повысить темпы работ по новому строительству и ремонту изношенных коммуникаций, более эффективно использовать финансовые и материальные ресурсы;

при использовании бестраншейных технологий становится возможным соблюдать экологические нормы, практически исключить ведение земляных работ, ликвидировать угрозу повышения уровня грунтовых вод и загрязнения грунтовых массивов бытовыми и производственными стоками;

бестраншейные технологии обеспечивают бесперебойное движение транспорта в районе проведения работ.

Проектирование, монтаж, строительство  и реконструкция инженерных сетей.

Инженерные системы — это  совокупность сетей, обеспечивающих нужды  потребителей. Население, коммунально-бытовые  управления и промышленные предприятия  – все они являются потребителями. 
При строительстве нового жилого дома, офисного здания, торгового центра, склада и прочих строений особое значение имеет проектирование инженерных систем: отопление, канализация, вентиляция. Если проектирование будет ошибочным, в будущем возникнут проблемы при эксплуатации: протекание труб, холод в помещении, неприятный запах. Чтобы это исправить, придётся вкладывать дополнительные денежные средства, в то время как эти деньги можно было потратить на другие нужды. Проектирование инженерных систем включает в себя: проектирование отопления (выбор источника тепловой энергии, отопительных приборов), вентиляции (соответствие всем стандартам и нормам), электроснабжения (выбор стандартной или аварийной системы безопасность, эффективность). 
Также, при строительстве зданий производится монтаж инженерных систем.  
Первая и наиболее важная составляющая монтажа — монтаж водоснабжения. В настоящее время трудно представить себе какое-либо здание без воды, даже маленький склад должен быть обеспечен водоснабжением. При монтаже водоснабжения проводятся работы по подбору и прокладке труб, к трубам подбирается соответствующая аппаратура. Прокладку труб можно проводить двумя способами: наиболее дешёвым (наружная прокладка системы водоснабжения) и дорогим (система скрывается в конструкции здания). Вторым элементом, который входит в монтаж инженерных систем, является система отопления. Монтаж данной системы требует хорошего инструментария, навыков и специальной техники. Прокладка газопровода – третья составляющая монтажа инженерных систем. При работах необходима не только специальная техника и знания, но и строгое соблюдение техники безопасности. Ни одно современное здание не может обойтись без системы канализации. Она необходима для соблюдения санитарно-гигиенических условий. Существует наружная и внутренняя системы канализации. Внутренняя предполагает выведения труб к общему стоку отходов. Наружная канализация – проведение труб на внешней части здания и подключение их к центральной системе. Все эти инженерные коммуникации (они же инженерно-технические коммуникации) создают атмосферу комфорта и удобства в жилых, служебных, складских и прочих помещениях.  
При износе или неисправностях сетей не всегда осуществляют новую прокладку инженерных коммуникаций. Чаще проводится реконструкция инженерных сетей. Методика реконструкции с каждым годом усовершенствуется. На смену традиционному ремонту и восстановлению, при котором происходит выемка труб, их ремонт и установка обратно, с последующим восстановлением дорожных покрытий и ландшафта, приходят современные – использование пластикового рукава, «Труба в трубе», «Чулок» и метод, основанный на сжатии воздуха.  
Строительство инженерных коммуникаций предполагает не только наличие знаний и навыков у исполнителя, но и минимальное представление о процессе у заказчика. Необходимо учитывать, что затраты на строительство инженерных коммуникаций, составляют не менее 15-20% от общих. Инженерно-технические коммуникации стоят не дёшево, но без них никуда.  
Прокладка инженерных коммуникаций осуществляется специальными фирмами, которые имеют в наличии квалифицированных работников и соответствующее оборудование. Инженерные коммуникации должны не только создавать комфорт, но и быть безопасными. Небрежное строительство инженерных коммуникаций может привести к дискомфорту в работе с канализацией, протекание воды в трубах. 

 
 
Причин, приводящих к необходимости  ремонта трубопровода несколько. Первой из них является сама перекачиваемая жидкость, которая содержит в себе примеси, в виде твердых отложений (инкрустаций), оседающие на внутренних стенках труб. Это снижает их пропускную способность и если своевременно не выполнить санацию трубопровода, последний может оказаться не способным к выполнению своей  задачи.  
 
Не меньшую опасность представляет и коррозия, разрушающая металл, а потому, рано или поздно, ремонт трубопровода становится неизбежным.  
 
 Группа компаний «Градисс» владеет всеми методами ремонта и восстановления трубопроводов: от классических до новейших высокотехнологичных. Бестраншейные технологии при ремонте и восстановлении трубопроводов являются наиболее перспективными.      
 
Во многих случаях удается применить уникальную технологию ремонта и восстановления трубопровода, заключающуюся в том, что внутри старой металлической трубы протаскивается новая, пластиковая. При этом виде ремонта трубопровода, внутренний диаметр уменьшается, однако за счет снижения гидравлической пропускной способности общие характеристики остаются практически неизменными.  
 
Более радикальной является санация трубопровода, при которой старая труба разрушается, а на ее месте оказывается новая, полиэтиленовая или стальная. В этом случае диаметр новой трубы может даже в 1,5-2 раза превышать диаметр исходной.  
 
Все работы ведутся бестраншейным методом, а ремонт и восстановление трубопроводов обходится значительно дешевле, чем строительство трубопровода.  
 
Ремонт трубопроводов заканчивается его телеинспекционной диагностикой. Лишь таким образом после ремонта и восстановления трубопроводов можно реально оценить качество санации трубопровода, устранить имеющиеся дефекты, которые неизбежно проявились бы уже после сдачи объекта в эксплуатацию.  
 
Применяют этот способ диагностики и при строительстве трубопроводов. Ведь своевременный контроль, выполненный с помощью дистанционно управляемой телекамеры, позволяет устранить многие дефекты еще на начальной стадии строительства трубопровода.  
 
Бестраншейная прокладка трубопроводов проводится методом горизонтально направленного бурения. Такой же способ чрезвычайно эффективен при выполнении такой услуги как бестраншейная прокладка подземных коммуникаций. Особенно оправдывает себя применение бестраншейных технологий при строительстве трубопровода под дорогами, водоемами, различными сооружениями. 

Итак, разберем ещё раз каждый метод  по отдельности.

Прокладка инженерных сетей

Бестраншейная прокладка инженерных сетей выполняется с помощью методики горизонтального бурения. Такой способ намного дешевле, чем традиционный, при котором прокладка инженерных сетей предваряетсявыкапыванием траншей. Особенно удобно использовать этот метод при строительстве коммуникаций на труднодоступных участках – дорогах, водоемах и так далее. Качественная прокладка инженерных сетейдостаточно трудоемкий процесс, важно, чтобы он изначально был выполнен без дефектов. В дальнейшем диагностику сетей можно будет выполнять с помощью дистанционно управляемой телекамеры.

Прокладка наружных инженерных сетей

Бестраншейная прокладка наружных инженерных сетей выполняется с помощью современной технологии горизонтального бурения. При этом по четко намеченной территории горизонтально бурится черновая (или же как ее еще называют пилотная) скважина. Далее с помощью специального раствора в бур затягивается труба. Бестраншейная прокладка наружных инженерных сетей очень удобна для участков насыщенных другими инженерными коммуникациями, дорог, берегов рек и т. д. Например, ведя работы с помощью этой технологии на дороге, нет необходимости останавливать движение машин.

Санация трубопроводов

Одним из методов ремонта инженерных коммуникация является санация трубопроводов чулком, при которой внутрь старой трубы протаскивается новая или же старая труба полностью заменяется новой полиэтиленовой или стальной трубой. Причем сегодня санация трубопроводов может выполняться бестраншейным методом. Технология горизонтального бурения позволяет заменить трубу не роя траншеи по всей ее длине. Это существенно проще, дешевле и удобнее, чем ремонт традиционным способом. Метод введения в старый трубопровод новой трубы из синтетического войлока часто называют методом чулка, или санацией трубопровода чулком.

Санация трубопровода чулком

Существует несколько способов ремонта устаревших трубопроводов. Один из них – это санация трубопровода чулком бестраншейным методом. Современная санация трубопровода чулком выполняется с помощью технологии горизонтального бурения. При этом внутрь старой нуждающейся в замене трубы протаскивается новая, изготовленная из синтетического войлока. Этот метод и называется санация трубопровода чулком – он намного более экономичен, чем замена трубы традиционным способом. Бестраншейная санация трубопровода особа удобна при необходимости замены инженерных коммуникаций на труднодоступных участках.

Бестраншейная прокладка трубопровода

На сегодняшний день одной из передовых технологий в области  создания или ремонта инженерных коммуникаций является бестраншейная прокладка трубопровода с помощью метода горизонтального бурения. Данный метод предполагает создание скважины по определенной территории, которую с помощью современных технологий можно высчитать достаточно точно. Далее в эту скважину затягивается новая труба помощью специального раствора. Таким образом, бестраншейная прокладка трубопровода позволяет ремонтировать или создавать новые инженерные коммуникации под землей, не разрывая транши на всей их протяженности.

Бестраншейная прокладка труб

Достижения современного инжиниринга  позволяют создавать и ремонтировать  подземные инженерные коммуникации бестраншейным методом. Что такое бестраншейная прокладка труб и каким образом она осуществляется? Это высокотехнологичный процесс, выполняющийся посредством метода горизонтального бурения. Четко по намеченной территории бурится скважина, в которую с помощью специального раствора затягивается труба. Таким образом, современная бестраншейная прокладка труб может осуществляться с много меньшими затратами, как временными, так и финансовыми, чем традиционный способ построения или ремонта инженерных коммуникаций.

Прокладка трубопроводов

Бестраншейная прокладка трубопроводов позволяет строить или ремонтировать коммуникации, не раскапывая их. Выявив с помощью специальной телеинспекционной диагностики определенные дефекты, труба может быть исправлена бестраншейным способом с помощью метода горизонтального бурения. Бестраншейная прокладка трубопроводов гораздо выгоднее, чем традиционная. Она намного экономичней и удобней, особенно в том случае, если коммуникации нужно прокладывать или ремонтировать в труднодоступных местах. Например, бестраншейная прокладка трубопроводов под дорогами выполняется без перекрытия движения на этих дорогах.

Бестраншейная прокладка коммуникаций

По сравнению с традиционной прокладкой инженерных сетей, современная бестраншейная прокладка коммуникаций намного удобнее. Выполняется она посредством горизонтального бурения. По определенной территории бурится скважина, в которую затягивается труба. Таким образом, бестраншейная прокладка коммуникаций предполагает качественно иной уровень работ. При этом бестраншейная прокладка коммуникаций может быть выполнена с минимальными организационными затратами на сложных участках – под дорогами, домами, мостами, так как работы не будут затрагивать поверхность участка.

Бестраншейные технологии

Бестраншейные технологии, прокладка  коммуникаций, известные в мире как NO-DIG (не копай), представляют собой вариант  выполнения работ no подземному строительству  без вскрытия грунта.    
Стремительная урбанизация городов и развитие предприятий влекут за собой рост протяженности подземных коммуникационных сетей различного назначения. И на наш взгляд, она должна вестись цивилизованно- без разрытия земной поверхности. В XXI веке мы не можем и не должны многократно перекапывать наши улицы. 
   
 Преимущества бестраншейной прокладки коммуникаций: 
возможность ремонта и санации сетей в экстримальных условиях: специфические грунты (скальные породы, плавуны), под реками, озерами, лесными массивами, под действующими железными и автомобильными, взлетно-посадочными полосами аэропортов.  
 уменьшение сметной стоимости строительства трубопроводов за счет сокращения сроков производства работ, затрат на привлечение дополнительной рабочей силы и тяжелой техники;  
 отсутсвие необходимости привлечения внешних источников электроэнергии при производстве работ в связи с полной автономностью установок.  
 компактность, мобильность.  
 скорость, надежность, качество (скорость проведения работ зачастую достигает 100 м уложенного трубопровода в сутки).  
 преимущества при производстве работ в условиях современного города.  
 высокая эффективность при строительстве участков сетей проходящих вдоль городских улиц, особенно когда речь идет о центральных благоустроенных улицах и площадях крупных городов, насыщенных большим числом коммуникаций, загруженных активным движением транспорта и пешеходов.  
 минимализация ущерба, наносимого городской инфраструктуре и требующего затрат на восстановительные работы и негативного влияния на условия проживания людей в зоне проведения работ.  
 сведение к минимуму таких негативных факторов, как создание неудобств движению пешеходов и транспорта, нарушение асфальтового покрытия улиц, нанесение ущерба ландшафту, зеленым насаждениям, элементам городской архитектуры и т.д.  
 экологическая чистота применяемых при бурении материалов, отсутствие необходимости во внешних экскавациях грунта, исключение техногенного воздействия на флору и фауну, размыва берегов и донных отложений водоемов.  
 универсальность применения технологии для выполнения широкого спектра задач, включая строительство водопроводов, дренажных систем, сетей напорной, самотечной и ливневой канализации, а также их санацию и замену методом динамического разрушения существующих с использованием специального инструмента.   

На сегодняшний день существует несколько методов решения задач бестраншейной прокладки коммуникаций, из которых можно выделить в качестве основных следующие:  
1. Горизонтально направленное бурение (ГНБ), применяется при прокладке коммуникаций через водные преграды по заданному направлению.  
2. Продавливание или микротоннелирование, используется при прокладке в городских условиях на больших глубинах (до 80 м) и на значительные расстояния (до 1,5 км) с отклонением от проектной оси не более 30 мм.  
3. Метод прокола. Сущность метода состоит в проходке или расширении горизонтальной скважины с последующим или одновременным затяrиванием в них труб диаметром до 400 мм с помощью пневмопробойников или забивания в грунт стальных трубопроводов диаметром до 1400 мм посредством пневмоударных машин. Целесообразно использовать при прокладке инженерных коммуникаций через автомобильные и железные дороги на небольшие расстояния (до 50 м) и на малых глубинах (до 5 м)  
   Поэтому выбор оборудования в зависимости от этих условий в каждом конкретном случае осуществляется на стадии проекта производства работ. 
   По данным Российского общества бестраншейных технологий (РОБТ), 99% всех подземных коммуникаций в России прокладываются в скважинах диаметром до 900 мм. С учетом 60–80% изношенности подземных коммуникаций, а также принимая во внимание потребность в строительстве новых коммуникаций, отечественный и зарубежный опыт, следует считать, что самым перспективным в России оборудованием для этого вида работ в настоящее время являются микрощиты, установки направленного горизонтального бурения (ГНБ) и пневмопробойники, каждое из которых имеет свою рациональную область применения.

1. СОСТАВ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ  РАБОТ 
 
  
 В состав бетонных и железобетонных работ входят заготовительные, транспортные и монтажно-укладочные процессы. Заготовительные процессы включают в себя изготовление опалубки, арматуры, или их блоков, подача и распределение смеси, ее укладка и уплотнение, выдерживание бетона и уход за ним, распалубливание и отделка конструкций.

Появление и распространение бетона и железобетона

Трудно точно определить эпоху  начала применения бетона. Материал типа бетона знали и применяли еще  жители Вавилона и Карфагена, этруски, древние греки, римляне. Сейчас бетонные основания под здания археологи  нашли даже в дебрях лесов Мексики.

По свидетельству историка Плиния, колонны египетского лабиринта  за 3600 лет до н.э. были сделаны из бетона, водоем в Спарте сооружен из гравия на очень прочном растворе, гробница Порсены - из монолитного бетона.

Главным образом из бетона построена  Великая китайская стена, датированная началом 241 г. до н.э.

Однако наибольшего развития искусство  бетонных построек получило у римлян. Дошедшие до нас технические условия  Витрувия рекомендуют вполне современные  составы из щебня, извести и пуццоланы, но особое внимание обращается на качество приготовления растворной части "...три  дня и три ночи беспрерывно  должны перемешиваться растворы до употребления их в дело...".

В результате кусками отбитой штукатурки пользовались как столами, а римские  постройки, возведенные еще до новой  эры, даже сейчас поражают своей смелостью  и тщательностью исполнения (например, купол Пантеона в Риме, порты в  Англии и других колониях).

Но в средние века из бетона уже  не строили. Люди забыли о нем. Современное  название этот материал получил в  честь французского садовника Бетона, повторно его открывшего.

В России бетон начал применяться  с начала XIX в., когда были построены  первые цементные заводы. В середине XIX в. бетон при укладке стали  трамбовать, а для улучшения его  прочности (усиления) - армировать.

Сейчас бетонные конструкции без  армирования применяются редко (полы, отмостки и подобные элементы, в  которых бетон подвергается только сжатию).

Бетонные армированные (железобетонные) конструкции бывают сборными, монолитными  и сборно-монолитными (рис.1)

Сборные конструкции изготавливают  на заводах и полигонах устанавливают  на место монтажными методами; монолитные - укладкой подвижной бетонной смеси  на месте в специально подготовленные формы (опалубку); сборно-монолитные - с  применением монолитной смеси и  сборных элементов.

В современном строительстве бетон  является доминирующим материалом для  несущих конструкций. Комплексный  процесс возведения монолитных железобетонных конструкций состоит из следующих  рабочих процессов: установка опалубки; армирование; укладка и уплотнение бетона; уход за бетоном и снятие опалубки (распалубливание).

В состав заготовительных процессов  входят: изготовление опалубки и арматуры, заготовка заполнителей, приготовление  бетонной смеси.

Трудоемкость возведения 1 м монолитных железобетонных конструкций составляет 4...8 человеко-часов (чел.-ч), в том  числе на опалубочные работы приходится 40...45%, арматурные - 30...35%, бетонные-20...25%.

  
Рис.1. Железобетонное балочное перекрытие

а - сборное; б - монолитное; в - сборно-монолитное; 1 - конструкция из сборного железобетона; 2 - конструкция из монолитного железобетона; 3 - опалубка; 4 - арматура.

Назначение и области применения опалубки

Назначение опалубки - придание требуемой  формы и размеров будущей бетонной конструкции, поэтому внутренние размеры  опалубки должны строго соответствовать  размерам будущего изделия. Элементами опалубки являются: опалубочные щиты или отдельные элементы; крепежные  устройства; поддерживающие элементы (леса).

По материалу опалубка бывает: деревянной нестроганной, строганной и с набрызгом  синтетической пленки; стальной; комбинированной; железобетонной; пластмассовой; фанерной и картонной. Две последние разновидности  должны обладать водостойкими качествами.

Опалубка должна удовлетворять  следующим требованиям: прочность, неизменяемость, правильность формы  и размеров; надежное восприятие вертикальных (собственная масса, масса бетона, арматуры, людей и транспорта) и  горизонтальных (боковое давление бетона, давление от сотрясения при выгрузке и вибрировании) нагрузок;

плотность поверхности (отсутствие щелей), исключение просачивания через нее  цементного молочка;

способность обеспечивать требуемое  качество бетонной поверхности;

возможность многократного использования (оборачиваемость); чем выше оборачиваемость  опалубки, тем ниже ее стоимость  в расчете на единицу объема готовой  продукции;

технологичность - удобство в работе, возможность быстрой установки  и разборки (распалубливания).

В отечественном строительстве  в основном применяется разборно-переставная  опалубка из мелких (площадью до 3 м) и  более крупных деревянных, металлических  или комбинированных рамных щитов.

Мелкощитовая опалубка может устанавливаться  вручную при бетонировании фундаментов, колонн, перекрытий и других конструктивных элементов. При необходимости из мелких щитов можно собирать крупноразмерные  опалубочные панели или пространственные блоки и монтировать их с помощью  кранового оборудования.

Особой популярностью сейчас пользуются мелкощитовые опалубки фирм PERI, NOE, DOKA, различия между которыми в основном заключаются в конструкциях соединительных элементов: замковых, клиновых, стяжных, винтовых и др.

Крупнощитовая опалубка размером 3...20 м применяется при бетонировании  стен и других монолитных конструкций  с большой площадью опалубливания. При установке щитов увеличенного размера существенно снижается  трудоемкость опалубочных работ  и улучшается качество поверхностей конструкций за счет уменьшения количества сопряжений.

Крупнощитовая опалубка размером на высоту помещения нашла широкое  распространение при строительстве  жилых и гражданских бескаркасных зданий с несущими стенами из монолитного  железобетона. Установка и снятие такой опалубки осуществляется с  помощью кранов, обслуживающих строительный объект.

  
Рис.2. Схемы различных  опалубок, применяемых в строительстве

а - подвесная; б - катучая; в - пневматическая; г - скользящая; д - подъемно-переставная; е - блочная; ж - объемно-переставная; з - армоопалубка; н - несъемная; 1 - опалубка; 2 - бетон; 3 - металлический профиль; 4 - металлический стержень; 5 - домкратная рама; 6 - тележка; 7 - воздух; 8 - лебедка; 9 - металлическое опорное кольцо; 10 - складная рама; 11 - сопло; 12 - растяжка.

Рассмотрим остальные виды опалубок и области их применения (рис.2).

Подвесная опалубка применяется для  конструкций, армированных жесткими металлическими профилями или несущими арматурными  каркасами.

Катучая (передвижная) опалубка используется для линейно-протяженных конструкций (своды, оболочки, туннели и т.д.). Такая опалубка возводится поэтапно: передвижение, подъем опалубки, опускание  после бетонирования.

Для тонких и сложных по форме  конструкций применяют пневматическую опалубку, выполняя операции в такой  последовательности: перемещение, накачивание, выпуск воздуха после бетонирования.

Высокие сооружения со стенками постоянного  сечения требуют применения скользящей опалубки; опалубка постоянно "поднимается", опираясь на арматурные стержни.

Для высоких сооружений со стенками переменного сечения используют подъемно-переставную опалубку, выполняя работы в таком порядке: бетонирование  яруса, подъем опалубки с уменьшением  количества наружных щитов, бетонирование  следующего яруса и т.д.

Блочная опалубка обычно применяется  в виде стального неразъемного блока  при устройстве отличающихся значительной массивностью конструкций.

В монолитном домостроении применяют  объемно-переставные П- и Г-образные опалубки (горизонтально и вертикально  перемещаемые).

Армоопалубка применяется в  виде мелкоячеистых сеток, на которые  наносят раствор или бетон  под давлением. Сетки являются арматурой.

Конструкции, в которых бетонный массив облицовывают опалубкой, возводят с применением несъемной опалубки.

Конструкции современных опалубочных  систем

Индустриальные методы строительства  основываются на применении инвентарной  унифицированной опалубки. Неинвентарную  опалубку допускается применять  лишь при малых объемах работ  и при возведении нетиповых конструкций.

При возведении монолитных многоэтажных зданий чаще используются следующие  виды опалубочных систем: разборно-переставная  мелко- и крупнощитовая; объемно-переставная; блочно-переставная; скользящая.

Наиболее технически сложным является процесс установки опалубки несущих  конструкций надземной части  здания (колонн, стен, перекрытий).

а - деревянная;б - стальная;в - пластмассовая;г - фанерная.

Опалубку колонн (рис.3) собирают из деревянных, стальных или комбинированных  щитов (пластмассовые или фанерные щиты с металлической рамкой). Щиты охватывают хомутами в виде болтов или уголков и закрепляют клиньями через двойной ряд отверстий, для точной установки используя  как опору деревянную рамку. Комбинированные  щиты скрепляют стяжками или болтами  через гнезда в торцах (см. рис.3, в, г).

  
Рис.4. Опалубка стен

а - деревянная из отдельных досок; б - то же из щитов; в - опалубливание  дверного проема, торца, поверхности  стены из мелких щитов; г - пластмассовая  опалубка с алюминиевым каркасом; д - объемно-блочная из Г-образных горизонтально  извлекаемых рам; е - то же из П-образных рам; I-V- последовательность установки.

  
Рис.5. Опалубка балок и перекрытий

а, в - балок; б, г, д - ребристых перекрытий; е - плоских перекрытий.

Опалубку стен можно собирать из отдельных досок или щитов  фиксировать распорками, схватками  и подкосами. Может применяться  объемно-переставная опалубка с  П- и Г-образными рамами, извлекаемая  в вертикальном или горизонтальном направлении (рис.4). При устройстве щитовой опалубки вначале устанавливают  щиты с одной стороны, монтируют  арматуру, затем устанавливают опалубку с другой стороны и укрепляют  щиты стяжными болтами и подкосами.

Балки и ребристые перекрытия (рис.5) могут опалубливаться щитами днищ, боковых стенок и палубы плиты, укладываемыми  на кружала. Поддерживающие стойки обычно бывают инвентарными и устанавливаются  через 1,5...2 м. Для облегчения распалубливания  их устанавливают на клиньях или  винтах (рис.6). Вместо деревянной часто  используют фанерную и пластмассовую  опалубку с рамкой из стали или  алюминия. Щиты под палубу перекрытия укладывают на прогоны вручную или  устанавливать с помощью крана  между опалубкой балок в виде "столов", объединенных со стойками (рис.7). Конструкции строек позволяют  производить их опускание при  распалубливании, а соединение щитов  с помощью специально сконструированных  крепежных элементов ("ключей") - выполнять установку и разборку щитов в короткие сроки.

  
Рис.6. Способы снятия опалубки перекрытий с помощью

а, б - стоек; в, г - винтов и муфт.

  
Рис.7. Установка пластмассовой  опалубки перекрытий

а, в - вручную; б - краном.

Отличительной особенностью скользящей опалубки являет то, что она беспрепятственно скользит по поверхности твердеющего  бетона, опираясь на домкратные стержни (рис.8).

Количество домкратных стержней (и  домкратных рам) определяется расчетом.

Обычно стержни располагают  через 1,5...2 м по периметру стены.

При конструировании скользящей опалубки должны быть соблюдены следующие  параметры и условия:

высота опалубки h = 1,1... 1,2 м (при  меньшей высоте теряет устойчивость, при большей - имеет место излишнее утяжеление опалубки, поскольку она  соприкасается с бетоном только в своей верхней части);

  
Рис.8. Конструкция скользящей опалубки

а - домкратная рама; б - контакт опалубки со стеной; 1 - домкратный стержень; 2 - домкрат; 3 - домкратная рама; 4 - козырек; 5 - опалубка; 6 - подмости, затирки поверхности  стены/

опалубка внизу должна иметь  зазор 5... 7 мм (конусность) для облегчения ее подъема и предотвращения срывов бетона;

опалубка не должна жестко крепиться  к кружалам, так как в результате проскальзывания домкратов возможно нарушение ее конусности;

поперечная связь домкратной рамы для удобства работы должна возвышаться  над рабочим настилом не менее, чем  на 0,3 м;

стыкование соседних домкратных стержней по мере подъема опалубки должно осуществляться в разных уровнях.

Основные правила установки  опалубки

Поступающая на объект опалубка должна быть маркирована.

Если бетонная смесь при бетонировании  подается краном, то опалубку следует  устанавливать с помощью рабочего крана. В случае подачи бетонной смеси  другими механизмами опалубка устанавливается  средствами малой механизации или  кранами малой грузоподъемности. Последовательность установки опалубки указывается в технологической  карте или схеме организации  опалубочных работ.

Место установки опалубочных форм и лесов должно быть очищено от мусора, снега и наледи. Поверхность  земли должна быть спланирована срезкой  верхнего слоя грунта. Подсыпать для  этого грунт не разрешается.

Виды арматуры и арматурных изделий

Арматурой называют стальные стержни, профили, проволоку и изделия  из них, предназначенные для восприятия в железобетонных конструкциях растягивающих  и знакопеременных усилий.

Арматура, применяемая для изготовления железобетонных изделий (рис.9), подразделяется: по материалу на стальную неметаллическую; по способу изготовления на стержневую, канатную и проволочную; по профилю  на круглую гладкую (класс А-1) и  периодического профиля; по принципу работы на ненапрягаемую и напрягаемую; по назначению на рабочую, распределительную  и монтажную; по способу установки  на сварную и вязаную в виде отдельных стержней, сеток и каркасов.

Напряжение арматуры производится механическим или электротермическим способом обычно на заводах на упоры, на площадке на бетон.

Процесс напряжения арматуры технически сложен, поэтому при монолитном бетонировании  напрягаемая арматура применяется  редко.

Для более полного использования  свойств металла арматуру можно  упрочнять: термически (закалка), холодной вытяжкой сплющиванием в холодном состоянии, волочением через отверстия диаметром, меньшим чем у арматуры (волочение  через фильеры).

  
Рис.9. Виды арматуры

а - круглая горячекатаная сталь  Ст3; б - горячекатаная сталь периодического профиля Ст5; в - горячекатаная сталь  марок 25Г2С, 35ГС, и 30ХГ2С; г - холодносплющенная  сталь; д - плоский сварной каркас; е - пространственный каркас, собранный  из двух плоских; ж - сварная плоская  сетка; з - рулонная сетка.

Арматурная сталь в зависимости  от механических качеств относится  к различным классам: А-I, А-II, A-III, A-IV и др. Индекс "т" означает термически упроченную сталь.

Для каждого класса горячекатаной  арматурной стали в зависимости  от ее химического состава устанавливают  определенные марки (Ст3, Ст5, 18Г2С и  др.). Буквами обозначены составляющие, входящие в состав стали: Г - марганец, С - кремний и т.д., а цифрами - их процентное содержание. Например, в  марке стали 18Г2С цифра 18 обозначает содержание углерода в сотых долях  процента, цифра 2 - содержание марганца в процентах. Отсутствие цифры после  буквы С означает, что элемент  присутствует в количестве, не превышающем 1%.

Для армирования предварительно напряженных  конструкций кроме штучной высокопрочной  арматуры применяют пучки и пряди, изготавливаемые из высокопрочной  проволоки диаметром 3 мм, и канаты из нескольких прядей.

Наряду со стальной арматурой для  армирования бетона в ряде случаев  можно применять стеклопластиковую  арматуру, которая не уступает по своей  прочности стальной проволоке, имеет  в несколько раз меньшую массу  и большую, по сравнению со стальной арматурой, устойчивость к коррозионным воздействиям. Меньший, по сравнению  со сталью, модуль упругости, чувствительность к динамическим и температурным  нагрузкам и сравнительная сложность  изготовления пока ограничивают более  широкое применение стеклопластиковой  арматуры.

В качестве неметаллической арматуры в ряде случаев применяют рубленое стеклянное или асбестовое волокно.

В строительстве широко используют арматурные сетки в виде плоских  изделий и рулонов. Арматурные заводы выпускают легкие арматурные сетки, изготовляемые из горячекатаной  низколегированной стали периодического профиля и холоднотянутой проволоки  диаметром 3...7 мм. Промышленность выпускает  также тканые сетки с ячейками размером 5...20 мм, предназначенные для  армирования тонкостенных железобетонных конструкций.

Для армирования балок, ригелей, прогонов выпускают плоские или пространственные арматурные каркасы.

Изготовление и установка арматуры

Арматурные изделия следует  изготавливать на крупных арматурных заводах, поскольку при изготовлении арматуры в мелких цехах и на приобъектных полигонах в 3 - 5 раз возрастают затраты  ручного труда, увеличиваются потери материала и стоимость продукции.

Процесс поэтапного изготовления арматурных изделий можно выразить следующей  цепью: склад арматуры - разматывание, правка, чистка и резка - гнутье - сварка - готовое изделие. Разматывание из бухт, правку, чистку и резку легкой арматуры производят на автоматических правильно-отрезных станках. Проходя  через правильные ролики, арматура выпрямляется, очищается, затем отрезается по размеру. Далее арматура гнется на приводных станках и сваривается  в сетки точечной контактной сваркой.

Правку тяжелой арматуры, поступающей  в прутках, обычно выполняют вручную  на правильных плитах, чистят электрощетками и разрезают на станке-гильотине. Наращивание стержне осуществляют контактной стыковой сваркой, при изготовлении каркасов применяют дуговую или  электрошлаковую сварку.

Сварку ведут при силе тока 250...350 А. При сварке холодно-упрочненной  стали во избежание "отпуска" применяют  жесткие режимы сварки (короткая продолжительность  при большой силе тока).

В условиях строительной площадки выполняются: приемка арматурных изделий, сортировка и складирование; подготовка к монтажу, при необходимости укрупнение и  объединение в арматурно - опалубочные  блоки; установка, выверка арматуры и окончательное соединение стыков; приемка работ с составлением акта скрытых работ.

В процессе приемки арматурных изделий  контролируют наличие бирок, следов коррозии, деформаций, соответствие размен рам. Монтаж арматуры, по возможности, следует осуществлять укрупненными элементами с использованием кранов. Установка вручную допускается  лишь при массе арматурных элементов  до 20 кг.

Каркасы устанавливают при одной  или двух открытых сторонах опалубки. Для предохранения каркасов от смещения их временно закрепляют. Крепления  снимают по мере укладки бетонной смеси.

При армировании конструкций сетками  и плоскими каркасами с диаметром  арматуры до 32 мм их соединение может  осуществляться с помощью сварки, вязки и без сварки нахлесткой.

Для перехода от класса бетона к его  средней прочности в мегапаскалях необходимо числовое значение В разделить  на коэффициент 0,75, например при классе В15 средняя прочность 15:0,75 = 20 МПа (М200).

Широко практикуется вязка арматуры с помощью специальных крючков. Стержни сращивают внахлестку с  перевязкой стыка в трех местах (по середине и по концам) отожженной стальной проволокой диаметром 0,8... 1,0 мм. При  стыковании стержней гладкого профиля  в растянутой зоне должны отгибаться крюки.

При монтаже арматуры необходимо обеспечивать защитный слой бетона, т.е. расстояние между внешними поверхностями арматуры и бетона. Правильно устроенный защитный слой надежно предохраняет арматуру от коррозионного воздействия внешней  среды.

Обеспечить проектные размеры  защитного слоя бетона можно с  помощью бетонных или металлических  фиксаторов, которые привязываются  к арматурным стержням. Особо высокими технологическими свойствами характеризуются  надеваемые на арматуру пластмассовые  кольца-фиксаторы. Во время установки  пластмассовое кольцо благодаря  присущей ему упругости немного  раздвигается и плотно охватывает стержень.

Защитный слой в плитах и стенках  толщиной до 10 см должен быть не менее 10 мм; в плитах и стенках более 10 см - не менее 15 мм; в балках и колоннах при диаметре продольной арматуры 20... 32 мм - не менее 25 мм и при большем  диаметре - не менее 30 мм.

При оформлении акта приемки смонтированной арматуры кроме проверки ее проектных  размеров по чертежу контролируют качество выполненных работ; наличие и  месторасположение фиксаторов; прочность  сборки и расположение стыков арматуры. (Сумма сварных и вязаных стыков в одном сечении при гладкой  арматуре не должна превышать 25 %; при  периодической - 50 %.)

Приготовление и транспортирование  бетонной смеси

Чтобы приготовить 1 м бетонной смеси, требуется: 250... 350 кг цемента; 500... 600 кг песка; 1000... 1200 кг щебня; 100... 200 л воды. Массу компонентов определяет строительная лаборатория, исходя из требуемого проектом класса бетона и характеристик имеющихся  материалов.

Цемент поступает на стройку  в мешках или россыпью. Перед применением  строительная лаборатория проверяет  качество цемента. Инертные крупный  и мелкий заполнители (щебень и песок) перед применением моют и сортируют  по фракциям.

  
Рис.10. Схемы приготовления бетонной смеси

а, б - работа смесителей цикличного и  непрерывного действия; в - перемешивание  смеси в гравитационном смесителе; г - то же в смесителе с принудительным! перемешиванием; I, II, III - циклы загрузки составляющих, перемешивания и выдачи бетонной смеси.

Подготовка инертных материалов (щебень, песок) заполнения бетона включает в  себя следующие операции: приемка, сортировка негабаритных частиц, сортировка на ситах, дробление в конусной дробилке, промывка, вторичная сортировка на ситах, затаривание  в бункеры.

Приготовление бетонных смесей осуществляется на районных бетонных заводах и центральных  бетонорастворных узлах (БРУ), инвентарных  построечных и передвижных мобильных  установках. Для этого можно использовать резервные мощности бетоносмесительных цехов заводов железобетонных изделий (ЖБИ).

В БРУ могут выпускаться "сухие" смеси по так называемой расчлененной технологии (отдозированные компоненты бетона без воды).

Процесс приготовления бетонной смеси  состоит из следующих последовательно  выполняемых операций: подача цемента  и заполнителей, взвешивание их (дозирование) в соответствии с назначенным  лабораторией составом, перемешивание  и выдача готовой смеси.

По способу вертикального расположения оборудования различают одноступенчатую (вертикальную) и двухступенчатую (партерную) схему подъема материалов.

По способу перемешивания бетонной смеси (рис.10) бетоносмесители бывают со свободным перемешиванием (гравитационные), в которых лопасти приварены  к барабану, при вращении смесь  поднимается и свободно падает вниз, и бетоносмесители с принудительным перемешиванием (с вращающимися лопастями).

На крупных заводах подача составляющих обычно осуществляется по одноступенчатой (вертикальной) схеме (рис.11). Цемент и  заполнители вначале поднимают  наверх с помощью цемент-пушки  и транспортеров, затем под действием  собственной массы они опускаются вниз к бетоносмесителям через систему  дозаторов. Точность дозирования составляет 1 % для цемента, добавок, воды и 2 % для  заполнителей.

Современные бетонные заводы оснащаются смесителями принудительного перемешивания. Все рабочие операции по загрузке, дозировке, перемешиванию и выдаче готовой смеси выполняются комплектом взаимосвязанных механизмов. В перспективе  предусматривается применение автоматизированных БРУ.

  
Рис.11. Приготовление бетона с вертикальной системой подачи составляющих

I - отделение выдачи смеси; II - дозаторно-смесительное  отделение; III - бункерное отделение; IV - надбункерное отделение.

  
Рис.12. Инвентарный построечный  бетонорастворный узел

а - общий вид; б, в - загрузка инертных составляющих скреперным ковшом или  погрузочной машиной; 1 - скреперный ковш; 2 - дозаторы; 3 - автобетоносмеситель; 4 - расходный бункер; 5 - одноковшовый погрузчик.

Инвентарные построечные бетоносмесительные установки обычно работают по двухступенчатой схеме (рис.12). Цемент закачивается специальным погрузчиком. Загрузка инертных заполнителей осуществляется скреперным ковшом (типа драглайн), одноковшовыми погрузчиками или универсальными погрузочными машинами.

Передвижные мобильные бетономешалки  со смесителями гравитационного  типа применяют при потребности  в бетонной смеси не более 20 .

В зависимости от местных условий  транспортирование бетонных смесей может осуществляться с использованием самосвалов, бетоновозов, но наилучшим  способом транспортирования бетонной смеси является использование автобетоносмесителей с вместимостью барабана 3... 12 м.

На БРУ в барабан бетоносмесителя  загружается сухая бетонная смесь. За 10... 15 мин до прибытия транспорта на место в барабан подается вода и включается механизм перемешивания. На месте смесь выгружается в  результате вращения барабана в обратную сторону.

После окончания работы барабан  промывают, а из шлама вырабатывают остаточный бетон (рис.13).

  
Рис.13. Перевозка бетонной смеси  автобетоносмесителем

а - транспортирование смеси; б- промывка барабана; 1 - шасси автомобиля; 2 - бак  для воды; 3 - барабан; 4 - лопасти; 5, 6 - разгрузочные устройства; 7,8 - привод смесительного  барабана; 9 - штанга для промывки барабана; 10 - установка для подготовки остаточного  бетона.

Применение автобетоносмесителей позволяет увеличить расстояния перевозки бетонных смесей без снижения их качества. Стоимость перевозок  смеси в автобетоносмесителях на 10... 15% ниже, чем при перевозке  самосвалами. Перевозка бетонной смеси  в контейнерах также менее  эффективна, чем перевозка бетоносмесителями, и широко не применяется.

Доставленную на объект бетонную смесь  можно выгружать непосредственно  в конструкцию (рис.14) или перегружать  в промежуточные емкости для  последующей подачи на место бетонирования.

Все большее распространение получает трубопроводный способ подачи бетонной смеси к месту укладки с  помощью винтовых, роторных бетононасосов, и особенно насосов с маслогидравлическим  приводом.

Принцип работы такого насоса заключается  в том, что при движении поршней  бетонная смесь поочередно поступает  в один из двух цилиндров и подается в бетоновод: когда один поршень "всасывает" смесь из приемного  бункера, другой нагнетает ее в бетоновод. Этот принцип используется в бетононасосах, распределительных мачтах, автобетононасосах  и другом современном оборудовании.

 
Рис.14. Укладка бетонной смеси  непосредственно в конструкцию

а - при бетонировании полов; б - то же подбуток; в - то же буронабивных свай; г - то же массивных конструкций; 1 - автосамосвал; 2 - поверхностный вибратор; 3 - автобетоновоз; 4 - опалубка; 5 - отбойный брус; 6 - автобетоносмеситель; 7 - лоток; 8 - воронка; 9 - бетонолитная труба; 10 - хобот.

Однако финансовое состояние многих строительных организаций страны пока не позволяет произвести их техническое  перевооружение. Поэтому наряду с  современными все еще существуют традиционные технологические приспособления подачи бетона к месту укладки. Применяются: кран-бадья (рис.15, а) (на высоту Н 100 м); подъемник-контейнер (рис.15, б) (Н 60 м); транспортер (рис.15, в) (Н 20 м); автобетононасос (рис.15, г) (Н 62 м); многоцелевой бетононасос с бетоноводом (рис.15, д) (Н 60 м); распределительная стрела (рис.15, е) (Н 60 м); автобетоносмеситель  с бетононасосом или конвейером (рис.15, ж) (Н 28 м); пневмонагнетатель (рис.15, з) (Н 35 м); бетон-шприц-машина (рис.15, и) (Н 18 м).

 
Рис.15. Технологические схемы  подачи и укладки бетонной смеси

Укладка и уплотнение бетонной смеси

Перед укладкой бетонной смеси необходимо:

проверить надежность основания, правильность установки опалубки, арматуры и закладных  деталей. Составить акты скрытых  работ;

очистить основания и опалубку от грязи и мусора, арматуру от ржавчины. Рейками или паклей заделать крупные  щели деревянной опалубки (мелкие щели затянутся при поливке);

покрыть поверхность опалубки смазочным  материалом, не оставляющим на ней  следов (водные - суспензии извести  и глины, полуводные - эмульсии уайт-спирита, сольвента, масла, отходы нефтепродуктов). Деревянные поверхности, покрытые полиэтиленовой пленкой, могут использоваться без  смазывания;

на скальных основаниях и ранее  уложенном бетоне выполнить насечку, очистить от мусора, масла и цементной  пленки, промыв их и просушив струей воздуха. Для лучшего сцепления  каменные и бетонные поверхности  рекомендуется перед бетонированием покрыть цементным раствором  толщиной 20...50 мм или коллоидным цементным  клеем.

Чтобы обеспечить беспустотное заполнение опалубки и плотный охват арматуры применяется вибрирование с дополнительным штыкованием в углах и густоармированных  местах. При вибрировании бетонная смесь переходит из рыхлого состояния  в состояние структурной жидкости и, благодаря уменьшению трения между  частицами, приобретает подвижность, заполняя все изгибы опалубки.

Основными признаками достаточного уплотнения смеси служат прекращение ее оседания и выделения пузырьков воздуха, появление на поверхности смеси  цементного молочка.

На корпус вибратора колебания  передаются посредством эксцентриков (дебалансов), насаженных на вал. В зависимости  от размеров применяют низко- или  высокочастотные вибраторы (менее 3000 колебаний в минуту и более). Применение последних способствует экономии цемента.

Вибраторы бывают глубинными, поверхностными, а также наружными.

Бетонная смесь должна отвечать нормативным требованиям по прочности, подвижности и однородности, а  также требованиям проекта по составу. Заполнитель должен применяться  мытым, не менее чем двухфракционным. Распространенные фракции щебня 5... 10; 10...20; 20...40 мм. Запрещено "размолаживать" смесь, т.е. добавлять на месте укладки  воду для увеличения ее подвижности.

Допустимая высота свободного сбрасывания  бетонной смеси в опалубку неармированных конструкций - 6 м; колонн - 5 м, стен и  слабоармированных конструкций - 4,5 м, густоармированных конструкций - 3 м, перекрытий - 1м.

При превышении этих расстояний спуск  смеси должен осуществляться по желобам  и виброжелобам, хоботам и лоткам, обеспечивающим медленное стекание смеси без расслоения.

При выгрузке смеси из бадьи расстояние от нижней кромки бадьи до поверхности  ранее уложенного бетона должно быть не более 1 м.

Толщину защитного слоя бетона следует  обеспечивать бетонными или пластмассовыми прокладками. Нормативная толщина  защитного слоя составляет не менее 10... 30 мм; низ фундаментов должен иметь толщину защитного слоя не менее 35 и 70 мм (без бетонной подготовки основания).

Толщина защитного слоя не должна быть менее диаметра арматуры, а  для преднапряженных конструкций - менее двух диаметров.

Укладка бетонной смеси производится "на себя", горизонтальными слоями толщиной до 1,25 h (h - размер рабочей части  вибратора) при уплотнении глубинными вибраторами и слоями 0,12; 0,25 и 0,4 м  при уплотнении поверхностными вибраторами  соответственно при двойной или  одиночной арматуре и неармированных конструкциях.

Каждый вышележащий слой должен укладываться до начала схватывания  предыдущего. Глубина погружения вибраторов должна обеспечивать их проникновение  в ранее уложенный слой на 5...10 см. Не допускается опирание вибраторов на опалубку или арматуру. Бетонный слой не должен доходить до верха опалубки на 5...7см.

 
Рис.22. Правила укладки  и уплотнения бетонной смеси

1 - рабочий орган вибратора; 2 - опалубка; 3 - неуплотненный участок; 4 - укладываемый  слой бетона; 5 - ранее уложенный  слой бетона.

Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать 1,5 радиуса R их действия (рис.22). При поверхности вибраторах провибрированная зона должна перекрываться  не менее чем на 100 мм.

Продолжительность временного перерыва между укладкой рядов бетонной смеси  устанавливается строительной лабораторий  в зависимости от состава бетона.

В случае превышения установленного перерыва бетонирование прекращается, шов ограждается так, чтобы его  длина была наименьшей. Бетонирование  можно продолжать по достижении бетоном  прочности не менее 1,5 МПа. По бетону такой прочное разрешены установка  опалубки и движение людей.

Места контакта старого и нового бетона очищаются от цементной пленки водной или воздушной струей, механическими  щетками или пескоструйными аппаратами (в последнем случае прочность  бетона должна быть не менее 5 МПа).

Шов рекомендуется устраивать в  местах максимального изгибающего  момента перпендикулярно оси  бетонируемой конструкции (рис.23).

 
Рис.23. Устройство рабочих  швов

а - расположение рабочих швов при  бетонировании колонн и балок  ребристого перекрытия; б - то же, колонн с подкрановыми балками; в - то же, колонн с безбалочным перекрытием; г - то же, стойки и ригеля рамы; д - то же, ребристого перекрытия в направлении, параллельном балкам; е - то же, в направлении, параллельном прогонам; ж - детали устройства рабочего шва; 1 - прогоны; 2 - балки; 3 - доска; I-I, II-II, III-III, IV-IV - места устройства рабочих швов.

Полностью без перерывов в бетонировании  возводятся фундаменты под оборудование, конструкции, воспринимающие динамические нагрузки при эксплуатации, и преднапряженные  конструкции. В процессе и по окончанию  бетонирования должны приниматься  меры против сцепления с бетоном  пробок и временных креплений.

Технология бетонирования отдельных  конструкций

Методы укладки бетонной смеси  выбирают с учетом типа конструкции, ее расположения, климатических условий  и т.д.

Фундаменты и массивы могут  бетонироваться с разгрузкой смеси  непосредственно в опалубку или  с помощью виброжелобов бетононасосов, бетоноукладчиков, бадьями с помощью  кранов (рис.24).

 
Рис.24. Схемы бетонирования  фундаментов

а - бетононасосом; б - по схеме "кран-бадья"; 1 - поворотная бадья; 2 - рабочий настил; 3 - опалубка пилона; 4 - внутренний вибратор; 5 - опалубка ступени; 6 - звеньевой хобот; 7 - приемная воронка.

При бетонировании малоармированных фундаментов применяют жесткие  смеси. Для экономии цемента в  такие конструкции можно укладывать камни размером. 120... 200 мм ("изюм") в Объеме 20...25%, для уплотнения бетонной смеси применять вибропакеты. В  зависимости от высоты фундамента и  его массивное бетонная смесь  может подаваться через верх опалубки или по периметру ступеней. Фундаменты, воспринимающие динамические нагрузки, бетонируют в непрерывном режиме. Особо тщательно проверяют отметки  опорных поверхностей и расположение анкерных болтов.

Бетонные полы укладывают на бетонную подготовленную поверхность (подготовку) из тощего бетона, разделяют бетонируемую площадь на полосы шириной 3...4 м. Бетонирование  полос ведут через одну (рис.25).

 
Рис.25. Бетонирование

а, б - бетонной подготовки и пола; в - силовой плиты: 1 - бетонная полоса; 2, 3 - поперечная и продольная доски; 4 - колья; 5 - виброрейка; 6 - бетоновод. Бетонную смесь уплотняют поверхностными вибраторами или виброрейками поверхность  пола выравнивают правилом и заглаживают  резиновой лентой. Могут применяться  бетоноукладочные машины, которые, двигаясь, оставляют за собой готовую полосу пола. Бетонирование конструкций  каркасов зданий выполняют так. Для  бетонирования густоармированных  колонн обычно применяют бетонные смеси  с осадкой конуса 6... 8 см. Перед  укладкой смеси место примыкания колонны к фундаменту очищают  от строительного мусора, укладывают слой раствора или мелкозернистого  бетона для того, чтобы исключить  образование раковин. Колонны высотой  до 5 м бетонируют сразу по всей высоте.

Колонны высотой более 5 м бетонируют ярусами высотой до 2 м - с загружением  бетонной смеси и ее вибрированием  через "карманы" - боковые окна в стенках короба (рис.26).

 
Рис.26. Бетонирование колонн

а - бетонирование сверху; б - бетонирование  через хобот; в - бетонирование через  карманы; 1 - опалубка; 2 - бадья; 3 - гибкий шланг вибратора; 4 - глубинный вибратор; 5 - хобот; 6 - воронка; 7 - наружный вибратор; 8 - приемный карман; 9 - мотор вибратора; 10 - съемный щит; 11 - карман.

Бетонирование прогонов, балок и  плит следует начинать через 1 ...2 ч  после бетонирования колонн. Уплотнение смеси производят внутренними вибраторами, при необходимости оснащенными  наконечниками (виброштыками). Плиты  перекрытия уплотняют поверхностными вибраторами.

Арки и своды пролетов менее 15 м бетонируют непрерывно одновременно с двух сторон от пят к замку.

За последние годы получили сравнительно широкое развитие методы возведения жилых и общественных зданий из монолитного  железобетона в скользящей, объемно  переставной и крупнощитовой  опалубках.

Метод возведения зданий в скользящей опалубке (рис.27) наиболее экономичен для  зданий, компактных в плане, высотой не менее 10...12 этажей.

а - подъем опалубки стен; б, г - установка  опалубки перекрытий с опорами в  виде стоек или ферм; в - бетонирование  с применением распределительной  стрелы; 1 - домкратная рама; 2 - домкрат; 3 - подвесные подмости для затирки  стен; 4 - рукав-компенсатор бетоновода; 5 - распределительная стрела; 6 - поворотная платформа распределительной стрелы; 7 - бетоновод; 8 - бетононасос.

Технология возведения жилых зданий в скользящей опалубке такая же, что и при возведении других сооружений. Домкраты, опираясь на металлические  домкратные стержни в теле бетона, непрерывно, без остановок поднимают  опалубку по всему контуру здания. Бетонная смесь укладывается слоями 0,2...0,25 м непрерывно по периметру. Находясь в опалубке в течение 5...6 ч, бетонная смесь затвердевает, ее дальнейшее твердение происходит при выходе из опалубки.

Скорость подъема опалубки и, следовательно, бетонирования составляет 0,15...0,20 , что  при правильно заданных составах! бетона и режимах его укладки  исключает появление разрывов и  раковин.

Перекрытия зданий, возводимых в  скользящей опалубке, могут устраиваться по ходу бетонирования стен монолитными  или сборно-монолитными, выполняться  с отставанием на 2...3 этажа или  после возведения коробки зданий.

Устройство монолитных перекрытий одновременно с бетонированием стен более технологично и повышает пространственную жесткость здания. При этом методе по окончании бетонирования стен очередного этажа скользящая опалубка поднимается так, чтобы низ внутренних щитов опалубки находился на отметке  верха будущего перекрытия. После  этого устанавливают инвентарную  опалубку, которая опирается на перекрытие нижележащего этажа или анкеры в  стене, и производят армирование  и бетонирование. После укладки  бетона в перекрытие начинается бетонирование  стен очередного этажа и демонтаж опалубки перекрытия.

Метод бетонирования в скользящей опалубке часто применяют при  возведении ядер жесткости многоэтажных зданий с центральным стволом, в котором размещены лифты, лестницы, коммуникации. Ствол при этом бетонируется в скользящей опалубке, несущие стены - в разборно-переставной, а наружные стены из сборных панелей навешиваются краном, установленным снаружи здания или в этом стволе.

Бетон может подаваться в бадье  краном, передвижным автобетоносмесителем, бетононасосом в сочетании с  автономной шарнирно-сочлененной стрелой  для распределения бетонной смеси.

Метод бетонирования в объемно-переставной (туннельной) опалубке применяют при  возведении из монолитного бетона многоэтажных зданий большой протяженности с  несущими поперечными стенами. Сущность метода заключается в бетонировании  несущих поперечных стен с применением  инвентарных блоков туннельной опалубки, набираемых из секций или в виде укрупненных блоков на земле и  переставляемых с этажа на этаж.

При возведении зданий в объемно-переставной  опалубке бетонирование ведут поэтажно, каждый этаж делят на захватки, рассчитанные на суточный цикл работы. При бетонировании  работы проводят в такой технологической  последовательности: устанавливают  вдоль продольных несущих стен монтажные  подмости, монтируют из секций блоки  опалубки, армируют и бетонируют стены  и перекрытия. После набора бетоном  в течение 12...14 ч заданной прочности  производят извлечение и перестановку секций опалубки краном (рис.28).

 
Рис.28. Демонтаж объемно-переставной  опалубки

а - горизонтальное извлечение через  проемы с помощью стропов;б, в - то же с помощью траверсы-захвата;г - вертикальное извлечение.

Разновидностью объемно-переставной  опалубки является опалубка, которая  по окончании бетонирования вертикально  извлекается краном.

Метод бетонирования в крупно-щитовой  опалубке (рис.29) обычно применяется  при бетонировании зданий со смешанным  конструктивным решением, например с  кирпичными наружными и монолитными  железобетонными внутренними стенами.

Металлические, деревометаллические  и пластмассовые щиты опалубки стен и перегородок размером в комнату  устанавливают в проектное положение  и раскрепляют подкосами. Опалубка стен и перекрытий устанавливается  раздельно.

 
Рис.29. Бетонирование стен в крупнощитовой опалубке PERI

а - внутренних;б - наружных.

Специальные методы бетонирования

Метод раздельного бетонирования  отличается от обычного тем, что в  пустоты между крупным заполнителем, предварительно уложенным в опалубку бетонируемой конструкции, нагнетается  цементно-песчаный раствор. Этот метод  применяется при возведении железобетонных резервуаров и в других случаях, где требуется плотный бетон.

Подводное бетонирование проводится при возведении сооружений, располагаемых  в водоемах или грунтах с высоким  уровнем грунтовых вод.

Существуют следующие способы  подводного бетонирования: вертикального  перемещения труб (ВПТ), восходящего  раствора (ВР), укладки смеси бункерами, втрамбовывания смеси (рис.30).

 
Рис.30. Подводное бетонирование  методами

а - вертикально перемещаемой трубы; б - восходящего раствора; в - укладкой смеси бункерами; г - втрамбовыванием  бетонной смеси; 1 - ограждение; 2 - труба; 3 - каменисто-щебеночная отсыпка; 4 - раствор (бетонная смесь); 5 - шахта; 6 - лебедка; 7 - растворонасос; 8 - бункер.

Сущность способа ВПТ заключается  в том, что бетонная смесь подается самотеком через постепенно поднимаемые  трубы диаметром 200...300 мм. Радиус действия трубы не должен превышать 6 м, а нижний конец трубы должен быть постоянно  заглублен в бетонную смесь не менее чем на 0,8... 1,5 м. Верхний  слой бетона по окончании бетонирования  удаляется.

С помощью метода ВР можно осуществить  безнапорное и напорное бетонирование. Сущность метода заключается в том, что в пределах огороженного участка  устраивают каменную наброску, в которой  с определенным интервалом выставляют деревянные шахты. В шахтах устанавливают  стальные трубы диаметром 37... 100 мм, по которым самотеком подается раствор; он растекается в шахте и, постепенно поднимаясь, заполняет пустоты в  каменной наброске. Разновидностью метода ВР является напорный метод, при котором  трубы устанавливают без шахт непосредственно в каменной наброске. В трубе давление раствора создается  пневмонагнетателем.

Укладка бункерами заключается  в опускании бетонной смеси в  емкостях-бункерах и разгрузке смеси  на месте через раскрытые отверстия. Этот метод можно применять, если глубина не превышает 20 м, а класс  бетона В20.

При втрамбовывании бетонной смеси  в одном из углов конструкции  создается островок, возвышающийся  над поверхностью и имеющий откос 35 ...45° к горизонту. Затем на островок порционно выгружается и втрамбовывается  бетонная смесь. Этот метод можно  применять при глубине до 1,5 м  и классе бетона до В25.

Торкретирование заключается в  нанесении на обрабатываемую бетонную поверхность одного или нескольких слоев цементно-песчаного раствора (торкрет) или бетонной смеси (набрызг  или шприц-бетон) способом набрызга сжатым воздухом со скоростью более 100 . Благодаря этому раствор (бетон) приобретает повышенную прочность, водонепроницаемость, морозостойкость  и т.д.

Торкретирование применяют при  ремонте разрушенных бетонных конструкций, исправлении дефектов, заделке швов водоотстойных и других сооружений, где требуется плотный, водонепроницаемый  и износостойкий бетон.

Торкретирование выполняют сухим  или мокрым способом.

При сухом способе (рис.31) в установку (цемент-пушку) загружается сухая  смесь состава 1: (3...4,5), смешивание которой  с водой осуществляется в сопле  непосредственно перед нанесением. Во избежание закупорки материальных шлангов песок должен быть многофракционным, мытым, влажностью не более 6 %.

 
Рис.31. Торкретирование бетона

а - сухим способом; б - мокрым способом; в - с помощью многоцелевого бетононасоса; 1 - компрессор; 2 - цемент-пушка; 3 - сопло; 4 - поверхность стены; 5 - водяной  бак; 6 - скиповый подъемник; 7 - растворосмеситель; 8 - вибросито; 9 - смесительная камера; 10 - растворонасос; 11 - многоцелевой компактный бетононасос.

Сопло располагают на расстоянии 0,7...1 м, перпендикулярно обрабатываемой поверхности. При выполнении многослойного; покрытия каждый следующий слой (горизонтальный - до 15 мм, вертикальный - до 25 мм) наносится  с интервалом, достаточным для  упрочнения предыдущего слоя.

При мокром способе в установку "Пневмобетон" загружают бетонную смесь и под давлением 0,4...0,6 МПа  набрызгивают на обрабатываемую поверхность, руководствуясь правилами нанесения, изложенными при рассмотрении сухого способа. Направление нанесения - снизу  вверх; при сползании слоя уменьшают  его толщину.

Традиционное торкретирование  уступает распространенной технологии бетонных работ, характеризуется высокой  стоимостью, трудоемкостью и невысокой производительностью, поэтому применяется тогда, когда другие методы малоэффективны. Однако выпускаемые сейчас в Западной Европе небольшие многоцелевые бетононасосы являются вполне конкурентоспособными. Вакуумирование заключается в уплотнении бетонной смеси благодаря укладке на поверхности герметичных щитов или матов и отсоса из-под них воды и воздуха вакуумным насосом. Бетонная смесь уплотняется, уменьшаются усадочные явления. Конечная прочность возрастает на 15...20 %.

Бетонирование в экстремальных  условиях

Зимними считаются условия, когда  среднесуточная температура окружающей среды снижается до 5 °С и в  течение 1 сут, падает ниже 0 °С.

При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода превращается в лед и, как твердое тело, в  химическое соединение с цементом не вступает; бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются силы внутреннего  давления, вызванные увеличением (примерно на 9 %) объема воды при превращении  ее в лед. При раннем замораживании  бетона его неокрепшая структура  не может противостоять этим силам  и разрушается. При последующем  оттаивании замерзшая вода вновь  превращается в жидкость, и реакция  твердения возобновляется, однако разрушенные  связи в бетоне полностью не восстанавливаются.

Замораживание бетона сопровождается образованием вокруг арматуры и заполнителя  ледяных пленок, которые увеличиваются  в объеме и отжимают цементное  тесто от арматуры и заполнителя. Эти процессы снижают прочность  бетона, его сцепление с арматурой, плотность, стойкость и долговечность.

Если бетон до замерзания приобретает  определенную прочность, то упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Минимальная  прочность, при которой замораживание  для бетона не опасно, называется критической  и зависит от класса бетона, вида и условий эксплуатации конструкций: для бетонных и железобетонных конструкций  с ненапрягаемой арматурой - 50% проектной  прочности для классов В7,5 - В10, 40 % для классов В12,5 - В25 и 30 % для  классов В3О и выше; для конструкций, нагружаемых расчетной нагрузкой - 100 % проектной прочности.

При производстве бетонных работ должны одновременно решаться две взаимосвязанные  задачи: технологическая (обеспечение  необходимого качества бетона к заданному  сроку) и экономическая (обеспечивание  минимального расхода материальных энергетических ресурсов).

Технологическую задачу решают применением  соответствующих методов выдерживания бетона. Методы зимнего бетонирования  необходимо выбирать на основании технико-экономического анализа.

Существуют следующие методы выдерживания бетона в зимних условиях.

Выдерживание в искусственных  укрытиях (тепляках) где поддерживается температура, необходимая для нормального  твердения бетона. В связи с  появлением новых пленочных покрытий этот метод широко применяют за рубежом, поскольку "пленочный эффект" создает комфортные условия для  труда и твердения бетона даже без дополнительного обогревания.

Выдерживание методом термоса  подразумевает укладывание бетона, имеющего температуру 15...20 °С, в утепленную опалубку. За счет начального теплосодержания  бетонной смеси теплоты, выделяемой в процессе твердения (явление экзотермии) бетон набирает заданную прочность  до того момента, когда в какой-либо части забетонированной конструкции температура снижается до 0 °С.

Этот метод достаточно эффективен и для конструкций с большим  модулем поверхности (до 8... 12), если осуществить предварительный электроразогрев  бетонной смеси (рис.38) бункерах перед  укладкой в опалубку (способ электротермоса). Бетонная смесь при этом форсированно разогревается в течение 5... 15 мин  током промышленной частоты сетевого напряжения 220... 290 В до температуры  бетонной смеси = 70...80 °С.

 
Рис.38. Бетонирование конструкций  с предварительным разогревом бетонной смеси

а - схема бетонирования; б - разогрев смеси в электробадье: в - то же в  кузове автомашины; 1 - БРУ; 2 - передвижная  бетономешалка; 3 - электробадьи; 4 - распределительное  устройство; 5 - кран; 6 - укладка смеси; 7 - электроды.

Разновидностью метода электротермоса является метод форсированного электроразогрева бетонной смеси сразу после ее укладки в опалубку с последующим  повторным вибрированием. Разогревание смеси непосредственно в опалубке исключает преждевременную потерю подвижности, а повторное вибрирование сводит к минимуму возможность структурных  нарушений, возникающих при форсированном  разогревании. Этот метод более экономичен, так как требует меньшего расхода  электроэнергии.

Методы электротермообработки  бетона наиболее эффективны для конструкций  с М6. Их можно разделить на три  группы: электродный прогрев, индукционный прогрев и электрообогрев с применением  различного рода электронагревательных  устройств.

Электродное нагревание бетонных и  железобетонных конструкций основано на превращении электрической энергии  в тепловую при прохождении тока через свежеуложенный бетон, который  с помощью электродов включается в электрическую цепь (рис.39, а). Электроды  могут быть разных видов (стержневыми, пластинчатыми) и располагаться  как внутри, так и снаружи прогреваемой конструкции.

Нагревание бетона в электромагнитном поле (индукционное) (см. рис.39, б) применяется  для густо армированных конструкций  линейного типа (балки, ригели, трубы, колонны). Вокруг опалубки прогреваемого  элемента устраивают спиральную обмотку - индуктор из изолированного провода  и включают его в сеть. Под воздействием переменного электромагнитного поля стальная опалубка и арматура, выполняющие роль сердечника (соленоида), нагреваются и передают тепловую энергию бетону.

Электрообогревание осуществляется с помощью электрических отражателей, печей, цилиндрических приборов сопротивления  и др. Могут также применяться  греющие (термоактивные) опалубки (рис.39, в, г). Их выполняют в виде утепленных щитов с проложенными в их толще  нагревательными элементами. Такая  опалубка экономична для бетонирования  тонкостенных конструкций.

а - электродный; б - индукционный; в, г - опалубка с греющими кабелями сетчатыми  нагревателями; h - высота навивки кабеля; 1 - электроды; 2 - нагреваемая конструкция; 3 - арматура; 4 - кабель; 5 - нагреватели; 6 - асбсестоцементный лист; 7 - утеплитель; 8 - защитный лист.

Инфракрасное прогревание (лампами) применяют в тех случаях, когда  применение контактных методов прогревания  затруднено.

Иногда применяют безпрогревный  метод с введением в состав бетонной смеси химических добавок.

В условиях сухого жаркого климата (максимальная температур" окружающей среды выше 30 °С, средняя - выше 25 °С) процесс бетонных работ имеет  ряд особенностей. При быстром  обезвоживании в еще не окрепшем бетоне развиваются деструктивные  явления, снижающие его конечную прочность. Качество бетона может быть обеспечено двумя способами: применением  таких методов приготовления  транспортирования и содержания бетона, которые уменьшают возможность  его обезвоживания; сокращением  сроков выдерживания бетона, ускоряя  его твердение.

В условиях сухого жаркого климата  важно сохранить требуемую подвижность  бетонной смеси к моменту ее укладки  в опалубку.

Это может быть обеспечено благодаря  увеличению расхода воды, что связано  с увеличением расхода цемента.

Более практичным является снижение температуры смеси при ее приготовлении.

Температура бетонной смеси может  быть снижена на 20...25 °С в результате смачивания охлажденной водой заполнителей, их обдува холодным воздухом при подаче в смеситель и т.д. Для этого  можно также добавлять лед  в количестве до 50 % массы воды. Сохранение удобоукладываемости бетонной смеси  может быть достигнуто и введением  в бетонную смесь в процессе приготовления  поверхностно-активных добавок (0,4...0,5% массы цемента).

Открытая поливка бетона не только не предохраняет его от обезвоживания, а, наоборот, способствует возникновению  термического удара и интенсивной  потере влаги.

Обезвоживание бетона особенно опасно при строительстве тонкостенных бетонных сооружений с большими открытыми  поверхностями. Поэтому для предохранения  от обезвоживания рекомендуется  защищать свежеуложенный бетон различными пленочными покрытиями, что не только резко уменьшает потери воды, но и создает условия, близкие к  твердению бетона в пропарочных  камерах.

В районах с сухим жарким климатом экономично использовать такой дешевый  источник энергии, как солнечное  излучение. Для этого свежеуложенный бетон покрывают светонепроницаемыми  полиэтиленовыми пленками, которые  пропускают лучистую энергию и предотвращают  потери воды, что существенно в  районах с ограниченными ресурсами  воды.

При строительстве сооружений с  незначительными открытыми поверхностями  водопотери бетона могут быть уменьшены  благодаря покрытию горизонтальных поверхностей слоем воды 3...5 см (метод "водяного бассейна").

Обезвоживание бетона может быть сведено  к минимуму и за счет сокращения времени его выдерживания. Для  этого используют высокоактивные цементы, добавки - ускорители твердения, а также  метод тепловой обработки.

Во избежание обезвоживания  бетон после укладки в конструкцию  защищают слоем пароизоляции.