Технология возведения опорного контура

Монтаж конструкций опорного контура (см. рис. 8.6) включает следующие подготовительные и основные производственные процессы:

1. транспорт корытообразных блоков размером 1,75 х 5,0 х 12,5 весом 50 т на тяжеловозах – прицепах с помощью тягачей, согласно по графику почасовой поставки блоков в соответствии с транспортно-монтажной технологической картой возведения опорного контура;

2. монтаж блоков опорного контура на проектную отметку их установки (33 м) с помощью 2х самоходных кранов СКГ-50, оснащенных стрелами 35 м. Технологическая схема монтажа предусматривала синхронную работу двух механизмов с четко разработанной «траекторией» перемещения монтажного блока только на минимальных вылетах стрел, обеспечивающих необходимую грузоподъемность данного кранового оборрудования;

3. оформление монтажных стыков между блоками опорного контура с использованием навесных площадок и лестниц, предварительно закрепленных на корытообразные блоки до монтажа;

4. монтаж арматурного каркаса опорного контура из объемных блоков арматуры, изготовленных на ЖБЗ согласно «отправочных марок»;

5. бетонирование опорного контура по непрерывной технологии с использованием двух одновременно функционирующих бетонных потоков, состоящих из: комплекта автобетононасосов типа «Мастодонт», имеющих в комплексе бетонораспределительный манипулятор длиной 40 м; комплекта автобетоносместитель типа СБ-92, обеспечивающих бесперебойную работу бетононасосов.

6. выдержка и уход за бетоном опорного контура.

Наиболее «не характерными» для традиционной технологии бетонирования перечисленных технологических этапов являются:

а) монтаж сборных элементов опорного контура весом 50 т на высоту 33,0 м «спаренной» работой 2^х монтажных кранов;

б) бетонирование крупноформатной конструкции опорного контура объемом более 5000 м³ без устройства технологических швов в монолитном массиве.

Сложность технологического процесса монтажа корытообразных блоков опорного контура заключалась в обеспечении безопасного подъема пространственной конструкции двумя кранами СКГ-50, которые, по-существу, не располагают требуемым «резервам грузоподъемности» для «наведения» и «посадки» данного монтажного блока в проектное положение. Поэтому цикл монтажа каждого блока опорного контура, включающий операции (строповка – подъем – наведение - посадка на проектные оси) осуществлялся только на минимальных вылетах стрел, без их передвижения, при котором, обеспечивалась максимально допустимая грузоподъемность крана. Технологические характеристики крана СКГ-50: длина стрелы 40 м; вылет стрелы 7 м; грузоподъемность крана 25 т.

Необходимые крановые «маневры», определяемые пространственным положением блока при монтаже опорного контура, «разрешались» только за счет разворота платформы кранов и согласования «траектории» перемещения стрел на минимальном вылете.

Технологическая схема монтажа блоков опорного контура рассмотрена на рис. 8.6. Учитывая «строго ограниченную» по размерам зону «складирования» отправочных элементов опорного контура, прием которых в этой зоне может производиться только на минимальных вылетах кранов, поставка их на монтаж осуществлялась без предварительного складирования, т.к. такие «площадки» могли бы располагаться исключительно за пределами допустимых вылетов монтажных механизмов. Поэтому монтаж элементов опорного контура выполняется методом «с колес» по специальному почасовому транспортно-монтажному графику, который разрабатывался в составе ППР на данный технологический процесс.

 

 

 

Рисунок 8.6. Технологическая схема монтажа корытообразного блока опорного контура: 1- колонны; 2- проектное положение блока; 3- транспортное положение блока; 3а- «наведение» блока на проектные оси; 4- тягач-тяжеловес с блоком опорного контура; 5, 6- монтажные краны СКГ-50 со стрелами = 40 м;

7, 8- траектория подъема блока на высоту 35 м и «разворот» при посадке на колонны (отметка 33 м); 9 -зона приема транспорта с блоками; 10- трасса движения кранов.

 

 

Бетонирование крупноформатной конструкции опорного контура (объем бетона > 5000 м³) представляет определенные технологические сложности, а именно - необходимость непрерывности укладки смеси в опалубку без технологических швов, что требует определенной интенсивности бетонирования, требуемая интенсивность бетонирования такого объема бетона может быть обеспечена одновременной работой нескольких бетоноукладочных комплексов. Время бетонирования ярусов и слоев в массивной конструкции существенно зависит от живучести смеси, которая, в первую очередь связана технологическими потерями на приготовление и доставку смеси на объект - «Пиковый» спрос на товарный бетон при возведении подобного рода крупноформатной конструкции должен соответствовать технологическим возможностям предприятий стройиндустрии, обеспечивающих строительство товарным бетоном. Режим выдерживания и уход за бетоном такого объема, требует разработки индивидуального проекта именно на этот период бетонирования, т.к. существующие нормативы СНИП по режиму охлаждения монолитной конструкции ориентированы на значительно меньшие массы бетона (<= 1000 м³) и не учитывают возможности возникновения термических напряжений из-за «саморазогрева» массива бетонной смеси и как следствие, неравномерного их распределения в ядре и по «периферии». Это сопряжено с возникновением термических деформации, как следствии, приведут к трещинообразованию в бетоне приводящих к некачественному бетонированию конструкции.

Исходя из этих предпосылок был принят следующий метод бетонирования опорного контура:

1. Укладка и распределение смеси в конструкции осуществлялись по «ступенчатой» схеме с послойным бетонированием ярусов высотой 50 см;

2. Опорный контур бетонировался двумя параллельными потоками, состоящими из нескольких бетоноукладочных комплексов;

3. Каждый поток формировался из автономно функционирующих частных потоков со своим обеспечивающим оборудованием и трудовыми ресурсами;

4. Каждый частный поток осуществлял прием, укладку и уплотнение одного из слоев по «ступенчатой» схеме бетонирования конструкции, что минимизировало «холостые» перегоны бетоноукладочного комплекса при смене стоянок этого оборудования;

5. Минимизация продолжительности технологических «переделов» и, соответственно, увеличение «чистого времени бетонирования», достигалась за счет организации непосредственно на стройплощадке бетоносмесительных установок мобильного типа на расстоянии не более 500 м от «ядра» стадиона, что практически исключало транспортный цикл бетонированного процесса.

Принципиальная схема организации бетонных работ, согласно изложенных предпосылок, приведена на рис. 8.7. Методика инженерных расчетов способа бетонирования таких опорных контуров подробно рассмотрена в работе в разделе «Монтаж вантовых систем». Эта технологическая схема предусматривает строгую последовательность одновременной укладки смеси горизонтальными слоями в несколько ярусов по вертикали. Такая схема позволяет, при соблюдении заданного времени укладки смеси, формировать перемещающийся «уступ» без рабочих швов в массиве. Эта схема «именуемая»– «ступенчатый метод» приведена на рис. 8.7 и 8.8.

 

Рисунок 8.7. Схема бетонирования опорного контура ступенчатым методом:

1- опалубка; 2- слои ступеней; 3- полосы бетонирования данной высоты;

h стр – высота слоя бетона в ступени; Hк – общая высота конструкции.

 

 

Рисунок 8.8 Принципиальная схема организации и технологии бетонных работ при возведении опорного контура: 1- опалубка контура из сборного корытообразного железобетонного элемента; 2- опалубка стыка корытообразных блоков опалубки; 3 - арматурный каркас контура; 4 - участок (полоса) бетонирования

3-ей ступени; 5- участок (полоса) бетонирования 2-ой ступени; 6- участок (полоса) бетонирования 1-й ступени; 7, 8, 9- соответственно автобетононасосы, привлекаемые для укладки смеси 1-й, 2-й, 3-й «ступеней»;

10,11,12- автобетоносместители, «обслуживающие» автономные потоки бетонных работ; 13- зона расположения автобетононасосов и «миксеров»; 14- забетонированная часть опорного контура; 15,16- соответственно маршруты подачи смесителей с бетоном на объект и транспортная схема «холостого» перегона их на бетоносмесительный узел; - расчетная длина полосы одной «ступени» укладки слоя бетонной смеси; НФР- направление фронта работ бетонного потока.

Основными расчетными технологическими параметрами бетонирования, определяющим технологию процесса, является: способ укладка уплотнения бетона в опалубке, время (продолжительность) бетонирования яруса (полосы) или ступени уложенного слоя, объем поставляемой бетонной смеси, соответствующей темпу бетонирования, потребность в ведущих и комплектующих средствах механизации (автобетононасос, автобетоносмеситель, автономный манипулятор, комплект бетононачистительных трубопроводов), обеспечивающих заданную производительность бетоноукладочного комплекса.

Более подробно, методика расчета вышеперечисленных параметров и обоснований приведены ниже.

1. Длина «ступени» определяется следующим образом:

 

, м; (8.1)

, г; (8.2)

, (8.3)

 

где: – производительность бетононасоса «Мастодонт», м ;

– время бетонирования участка опорного контура;

-нормативное время начала схватывания смеси, ч;

-время погрузки смеси, ч;

-время доставки смеси на объект, ч;

-время установки «миксера» под бетононасос, ч

а – ширина опорного контура, 4 м;

– высота слоя укладки бетона в полосе, м;

к – коэффициент неравномерности подачи смеси на объект (к = 1.05);

n - количество слоев в ступенчатой схеме укладки бетона;

 

Таким образом, расстояние между стоянками (позициями) комплектов бетоноукладочного оборудования, определяемое длиной полости бетонирования должно быть в пределах полосы.

 

2. Объем бетона, укладываемый с каждой позиции бетононасоса, равен

, ; (8.4)

где: , -соответственно максимальный и минимальный вылет бетонирования, с одной стоянки (позиции) бетононасоса; -толщина слоя бетонирования, м; - длина пролета бетонирования, м;

3. Требуемое количество миксеров для непрерывной доставки смеси к бетононасосу обосновывается следующим образом

; (8.5)

; (8.6)

; (8.7)

; (8.8)

; (8.9)

; (8.10)

-эксплуатационная производительность автобетоносместителей, , () где: -объем барабана и миксера, м3; -коэффициент использования объема барабана смесителя;

-коэффициент использования времени эксплуатации миксера в течение смены;

-продолжительность «живучести» смены, ч;

- продолжительность одного цикла работы миксера, ч;

-объем бетона в барабане миксера, м³;

- объем барабана миксера, м³;

- продолжительность рабочей смены, ч;

- технологические потери и простои в течение смены, ч.

; (8.11)

; (8.12)

; (8.13)

где: - продолжительность загрузки барабана миксера на ЖБЗ, ч;

- расстояние доставки смеси от ЖБЗ до объекта, км;

- средняя скорость транспорта со смесью, км/ч;

-продолжительность установки «миксера» под бетононасос, ч;

- нормативная по ЕНИР продолжительность укладки смеси «в дело» ванным способом, ч;

- продолжительность подготовки к возврату миксера на ЖБЗ, ч;

-состав звена бетонщиков обслуживающих процесс бетонирования, чел.

4. Продолжительность бетонирования опорного контура двумя строительными потоками будет равна

; (8.14)

где: - продолжительность бетонирования опорного контура, ч;

а, в – соответственно длина полуосей эллипса по среднему сечению опорного кольца, м;

- площадь поперечного сечения эллипса, м².

5. Производительность бетоносмесительных установок размещаемых в зоне строительства должна быть равной:

; (8.15)

где: - общая производительность мобильных бетоносмесительных установок, м ;

-коэффициент надежности технологического процесса приготовления смеси ( = 1.05-1.1);

6. Расчетную производительность должны обеспечить следующее количество мобильных бетоносмесительных установок:

; (8.16)

где: -производительность «типовой» бетоносмесительной установки, м³/см.