Архивы рубрики ‘ИЗГОТОВЛЕНИЕ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА П О Л И РО Н А X’
Укрупнительная сборка конструкций путем. натяжения арматуры
Натяжение арматуры на бетон может быть весьма эффективно использовано для соединения между собой отдельно изготовленных железобетонных элементов в целую длинномерную конструкцию в виде балки, фермы и пр.
Отдельно изготовленные железобетонные блоки, имеющие каналы для закладки арматуры, устанавливаются на стенде с небольшими зазорами в 10—15 мм для образования шва. Установка производится в металлических упорах, состоящих из поперечин и стоек с подкосами, для обеспечения устойчивости конструкции при сборке блоков. Под стыки блоков укладываются подкладки. Швы между блоками заполняются цементным раствором до натяжения арматуры. Для защиты каналов от затекания в них раствора при заполнении им швов между блоками дается прокладка резиновых колец или вставляются короткие трубки из кровельного железа. После установки всех блоков производится протяжка через каналы арматуры и окончательная выверка конструкции.
Швы между блоками снаружи обмазываются жестким цементным раствором, закрывающим щели, кроме верхней грани. Через сутки производится заполнение швов сверху цементным раствором. Для ускорения твердения в раствор обмазки и заполнения
лвов добавляется хлористый кальций. В летних условиях производства работ это дает возможность уже через 2 суток после об — лазки швов и через сутки после их заполнения производить натяжение арматуры.
При отрицательной температуре заделка швов раствором произ — зодится с местным обогревом.
В балках, собираемых из блоков с натяжением только нижней арматуры, швы поверху перекрываются стальными накладками. Закладки привариваются к закладным листам после заполнения лвов раствором перед натяжением арматуры.
За последнее время для заполнения швов между блоками в лрактике заграничного строительства получают распространение шругие прокладки из синтетических смол, что значительно упро-. дает и ускоряет укрупнительную сборку.
Натяжение пучков со стаканными анкерами
Натяжение мощных пучков со стаканными анкерами выполняется гидравлическим домкратом со специальным устройством для их захвата.
На рис. 115 приведен домкрат этого типа с максимальным усилием натяжения 90 т и ходом поршня 200 мм, изготовляемый Министерством транспортного строительства.
Домкрат представляет собой цилиндр / с поршнем. Масло подается через штуцер 2. Поршень связан с тягой 3, имеющей на конце оголовник, охватываемый муфтой 4. Муфта, свободно вращаясь
Рис. 114. Установка гидравлического домкрата кольце-
вого типа для натяжения арматуры
/ — кольцевой домкрат; 2 — натяжной болт; 3 — упорный ци-
линдр; 4 — гайка, закрепляющая болт на домкрате; 5 — мано-
метр; б — оголовник; 7 — гайка, закрепляющая оголовник.
8 — пучок; 9 — закладная труба-каналообравователь
на оголовнике, навертывается на кольцевой захват 5, который пе-
ред установкой домкрата надевается на стаканный анкер пучка 6.
Кольцевой захват состоит из двух полуцилиндров с заплечиками и нарезкой по наружной поверхности. Полуцилиндры устанавливаются с двух сторон на стаканный анкер и своими заплечиками подхватывают его снизу.
Для размещения тяги с муфтой и стаканного оголовника под домкратом располагается металлический стул-упор 7.
Таким образом осуществляется связь стаканного оголовника с домкратом. После натяжения пучка на требуемую величину в зазор, образующийся между днищем стаканного анкера и распределительной подкладкой, примыкающей к торцу напрягаемой конструкции, устанавливается закладная шайба необходимой толщины.
Закладные шайбы могут быть изготовлены в виде стальных плит или железобетонного элемента с прорезью для заводки его на пучок. Железобетонная шайба выполняется из раствора марки 500, укладываемого в сварную металлическую коробку.
После установки закладной шайбы под днище стакана остающийся малый зазор заполняется забивкой стального клина с прорезью.
Освобождение домкрата осуществляется спуском давления и ■свертыванием соединительной муфты с захватного кольца. Возврат поршня домкрата в начальное положение производится винтом с рукояткой 8.
Натяжение пучков типа ББР
Для натяжения пучков с анкерными оголовниками типа ББР применяются специальные гидравлические домкраты кольцевого типа (рис. 114).
Через домкрат пропускается болт, ввертывающийся одним концом в нарезной стакан анкерного оголовника и закрепляемый другим концом на хвостовой части домкрата при помощи гайки. Таким образом осуществляется захват пучка при натяжении.
Домкрат снабжается специальным цилиндром, через который осуществляется упор в напрягаемую конструкцию. Наличие цилиндра с боковыми отверстиями позволяет разместить анкерную гайку и навернуть ее на оголовник пуска после его натяжения до снятия домкрата.
Натяжение пучков домкратами двойного действия
Гидравлический домкрат двойного действия типа Фрейссинэ для натяжения пучков из высокопрочной проволоки производит две операции: предварительное напряжение конструкции и анкеровку арматуры путем запрессовки пробок в анкерных колодках.
В соответствии с этим домкрат снабжен двумя камерами: одной для натяжения арматуры и второй для запрессовки анкерных пробок.
На рис. 110 приведен гидравлический домкрат двойного действия на 30 т (Машиностроительный завод бывший № 1 Минметал — лургхимстроя, Москва). При установке домкрат упирается головной частью в анкерную колодку натягиваемого пучка.
Выступающие из конструкции концы проволок проходят в прорезях головы к анкерному хомуту, в бороздах которого закрепляются попарно забивкой стальных клиньев. Анкерная пробка закладывается между проволок пучка при установке домкрата до его надвижки на пучок.
При подаче масла в камеру 1 через торцовый штуцер создается распор, благодаря упору домкрата в напрягаемую конструкцию и закреплению проволок пучка на хомуте. При этом наружный цилиндр вместе с закрепленным на нем анкерным хомутом оттягивается, вытягивая арматурный пучок. При достижении требуемой величины натяжения арматуры подача масла в камеру 1 прекращается и масло подается в камеру 2, благодаря чему выдвигается поршень, снабженный штоком 3, упирающимся в анкерную проб*- КУ 5. Возникающий при этом распор обеспечивает запрессовку пробок между проволоками пучка в отверстии анкерной колодки. Наибольшее усилие запрессовки, развиваемое этим домкратом, 15 т.
Рассматриваемый домкрат двойного действия может натягивать пучок из 12 проволок диаметром 5 мм. Возможно использование этого домкрата и при меньшем числе проволок.
Ход цилиндра, натягивающего арматуру, равен 200 мм.
На рис. 111 приведены габариты гидравлических домкратов двойного действия для натяжения арматурных пучков из высокопрочной проволоки завода строительных машин имени М. И. Калинина в Москве. Домкрат марки ДП-60/300 имеет усилие 60 т, ход
І — камера домкрата для натяжения арматуры; 2 — камера для запрессовки ликерной пробки; 3 — шток-запрессовщик; 4 — заплечики цилиндров домкрата для гидравлического возврата поршня после натяжения; 5 — анкерная пробна; 5 — анкерная колодка; 7 — проволоки пучка; в —головка домкрата, упирающаяся в конструкцию
-поршня натяжения 300 мм, ход штока запрессовщика анкерной ■пробки 30 мм, наибольшее количество проволок в пучке 18 шт. диаметром 5 мм.
Существенными недостатками этого домкрата является его большой вес— 163 кг и большой габарит головки упора — 160 мм.
Новая серия домкратов ДП-60/315 и ДП-30/200. Эти домкраты имеют меньший вес и, следовательно, более удобны в {заботе. Домкрат ДП-60/315: усилие 60 т, ход поршня 315 мм, ход штока за-
прессовщика 50 мм, наибольшее количество проволок в пучке 24 диаметром 5 мм-, вес 80 кг.
Домкрат ДП-30/200: усилие 30 т, ход поршня 200 мм, ход за — прессовщика 40 мм, наибольшее количество проволок в пучке 12 диаметром 5 мм вес 38 кг.
Во всех трех вышеприведенных домкратах закрепление проволок осуществляется попарно в гнездах хомута забивкой клиньев.
Домкрат ДП-15/100 имеет цанговое закрепление каждой проволоки отдельно. Такое закрепление проволок дает большую равномерность натяжения, но более трудоемко в установке. Показате-
Рис. 111. Гидравлические домкраты двойного действия механического завода имени М. И. Калинина (Москва)
607-707 —»-
ли домкрата ДП-15/100 следующие: усилие 15 т, ход поршня 100 мм, ход запрессовщика 20 мм, наибольшее число проволок в пучке 5 диаметром 5 мм.
Подача масла в обе камеры домкрата двойного. действия производится обычно от одного насоса через распределительную коробку, снабженную системой вентилей. Следует тщательно следить за тем, чтобы при натяжении арматуры не могло создаться давления в камере запрессовки. В противном случае давление на запрес — совщик и через него на пробку не даст возможности произвести нормальное натяжение пучка. Запрессовку пробок рекомендуется производить при максимальном для данного домкрата давлении на запрессовщик, но не более усилия натяжения пучка.
После окончания запрессовки спуск давления открытием вентиля производят в камере натяжения. Тогда проволока, освобожденная от натяжения домкратом, затягивает пробку в анкерную колодку.
Если же первоначально спустить давление в камере запрессовки, то при спуске давления в камере натяжения может произойти проскальзывание проволок.
После запрессовки пробки и спуска давления выбиваются клинья на хомуте, закрепляющие проволоки, и домкрат может быть переставлен для натяжения следующего пучка. Перед закреплением домкрата на пучке натяжной цилиндр должен быть возвращен в первоначальное положение. Для этого насосом подается масло в камеру запрессовки 2 при открытом вентиле сброса масла из натяжной камеры /. Сначала выдвигается шток-запрессовщик до отказа, после чего дальнейшая подача масла благодаря имеющимся заплечикам в наружном и внутреннем цилиндрах 4 возвращает наружный цилиндр в начальное положение. Возврат штока запрес- совщика обеспечивается автоматически пружиной при открытом вентиле сброса масла из камеры запрессовки.
При одностороннем натяжении пучков домкратом анкеровка противоположного конца выполняется забивкой стальных пробок в колодке ударами кувалды.
Концы проволок обрезаются на длину 30—50 мм от пробки специальными ножницами или отжигаются электродом.
Натяжение стержневой арматуры пучков со стержневыми
наконечниками
Для натяжения арматурных стержней и пучков со стержневыми наконечниками применяются гидравлические домкраты со специальными устройствами для захвата арматуры.
Рис. 112. Гидравлический домкрат для натяжения стержневой арматуры / — цилиндр; 2 —поршень; 3 — шток; 4 — гайковерт; 5 — маховичок штока; б — зубчатая передача; 7 — наконечник |
На рис. 112 приведен домкрат мощностью 25 г (ДС-25-50), изготовляемый заводом имени М. И. Калинина (Москва).
Домкрат снабжается набором штоков с нарезкой для стержней
различного диаметра. Шток 3 пропускается через цилиндрическую полость домкрата и навертывается на конец натягиваемого стержня, снабженного нарезкой. Домкрат цилиндрическим наконечником 1 упирается в торец напрягаемой конструкции.
При подаче масла в домкрат шток оттягивается и увлекает за Ьобой натягиваемый стержень.
І Специальное устройство — гайковерт 4, которым снабжен домкрат, обеспечивает завертывание анкерной гайки, закрепляющей стержень на конструкции в натянутом состоянии.
%
Домкрат, подвешенный на тросе к насосной станции, подается к напрягаемой конструкции, после чего шток навертывается на конец натягиваемого стержня, снабженного анкерной гайкой, завернутой до упора.
Шток следует навертывать до отказа, что обеспечивает одновременно надвижку гайковерта на гайку.
Ход поршня 25-т домкрата рассматриваемого типа равен 50 мм. При большей длине вытяжки стержня может быть произведен перехват путем завертывания анкерной гайки на стержне и осаживания цилиндра в первоначальное положение.
Осадка цилиндра производится ввертыванием штока 3 при открытом вентиле спуска масла из домкрата.
После осадки цилиндра производится дальнейшее натяжение стержня.
На рис. 113 приведен гидравлический домкрат нового типа, изготовленный на заводе имени М. И. Калинина для натяжения
стержневой арматуры или пучков со стержневыми наконечниками (ДС-30-200).
Усилие домкрата 30 т, ход поршня 200 мм. Домкрат состоит из цилиндра, соединенного с рамой, используемой для упора в конструкцию. Упор осуществляется через поперечину на конце рамы домкрата. Поперечина снабжена двумя выступами, располагающимися вокруг анкерной гайки стержня и упирающимися в анкерный лист, закрепленный на конструкции.
Конец стержня подсоединяется к штоку домкрата муфтой. Анкерная гайка размещается в отверстии поперечины. Размеры этого отверстия дают возможность установить на гайке ключ с трещоткой. Этот ключ устанавливается перед соединением конца стержня со штоком домкрата. После натяжения арматуры гайка завертывается до упора и закрепляет стержень, в натянутом состоянии на конструкции.
Аналогичные домкраты выпускаются заводом имени М. И. Калинина для усилия 60 т (ДС-60-315). Существенным преимуществом анкеровки гайками стержневой арматуры и пучков со стержневыми наконечниками, является возможность производить натяжение в несколько приемов, осуществляя подтяжку арматуры до инъецирования каналов.
Натяжение арматуры
Натяжение арматуры на бетон осуществляется гидравлическими домкратами различного типа, устанавливаемыми на самой напрягаемой конструкции с упором в нее и захватом стержней или проволок пучков. Тип домкрата применяется в соответствии с типом арматуры и ее анкерных устройств.
• Для подачи масла в домкрат применяются ручные и моторные масленые насосы высокого давления (300—500 ати).
Наиболее удобно применять для этой цели специальные насосные станции. Насосная станция представляет собой тележку, на которой установлены ручной или моторный насос с баком для масла и рамы для подвески домкрата с блоками и ручной лебедкой.(рис. 109). Такая станция легко подкатывается к месту натяжения арматуры и значительно упрощает установку домкрата, подвешеш ного на тросе. Насосная станция снабжается распределительной коробкой, позволяющей подключать насос к двум домкратам или
к двум камерам одного домкрата (домкрат двойного действия) вентилями для переключения и манометрами.
Установка домкратов должна производиться точно по оси натягиваемой арматуры, продолжая без перегиба ее направление на выходе из конструкции и с плотным упором в напрягаемую конструкцию.
В большинстве случаев в напрягаемом железобетонном элементе подлежит натяжению несколько арматурных пучков или стержней, и натяжение их производится последовательно.
Необходимо точно соблюдать последовательность натяжения и величину его соответственно указаниям, данным в проекте конструкции.
При несоблюдении этих указаний натяжение арматуры создаст в конструкции усилия, не предусмотренные расчетом, которые могут привести к раскрытию трещин и даже к разрушению.
Если по условиям производства работ оказывается необходимым изменить последовательность натяжения арматуры, то это изменение должно быть согласовано с проектной организацией.
Натяжение арматуры может выполняться С двух и с одной стороны пучка или стержня. Одностороннее натяжение применяется для прямолинейной арматуры без перегибов при ограниченной ее длине — не более 18—24 м. Ограничение длины связано с потерями напряжения в натягиваемой арматуре вследствие трения о стенки канала.
Для прямолинейной арматуры большей длины, а также при наличии криволинейных участков или перегибов, необходимо производить натяжение одновременно с двух сторон двумя домкратами. При этом натяжение арматуры следует осуществлять, повышая Давление ступенями, равными 0,1—0,2, от конечной величины и выравнивая его по ступеням в обоих домкратах.
Натяжение арматуры должно контролироваться как по манометру, показывающему давление в домкрате, так и по удлинению.
Величина давления принимается в соответствии с заданным
проектом усилием натяжения и таблицей или графиком тарировки данного домкрата с данным манометром.
Работа домкратов периодически проверяется повторными тарировками.
Измерение удлинений арматуры при натяжении дает возможность судить о равномерности напряжения пучков или стержней по их длине, а также о некоторых других факторах качества производства работ.
Удлинение арматуры при натяжении должно находиться в пределах, данных проектом или специальными техническими условиями на производство данной конструкции. Удлинение может измеряться по ходу цилиндра домкрата или по перемещению арматуры.
Величина измеренного перемещения зависит не только от величины данного натяжения, но и от начальной кривизны арматуры и выпрямления ее в каналах, от трения об его стенки и прочих факторов, не поддающихся точному учету.
Поэтому контролируемое удлинение арматуры начинают замерять после того, как будет отмечено манометром небольшое натяжение арматуры, при котором перемещения за счет выпрямления и прочих побочных факторов в основном уже будут ликвидированы.
Несоответствие замеренного удлинения арматуры заданным величинам указывает на наличие дефектов в производстве работ, требующих устранения.
Необходимо проверить тарировкой работу манометров. При правильной работе манометров чрезмерно большое удлинение для пучковой арматуры может быть следствием плохой анкеровки и расклинки, благодаря чему проволоки проскальзывают при натяжении.
Малая величина удлинения указывает на резкую неравномерность напряжений в арматуре по длине вследствие чрезмерно большого трения ее о стенки канала, образования в нем пробок от затекания бетона и других причин, мешающих свободной деформации. В некоторых случаях при наличии чрезмерного трения в каналах неравномерность напряжений арматуры по длине может быть снижена рядом повторных натяжений с небольшим превышением предельного усилия и отпуском его до нормального.
Натяжение арматуры может производиться как на стенде изготовления конструкции до ее подгема, так и после подъема и переноса на специально предназначенном для этой цели стенде или складе готовой продукции.
Однако натяжение арматуры на стенде изготовления конструкции до ее подъема снижает оборачиваемость стенда. Поэтому, с точки зрения организации производства, рациональнее производить натяжение на специальном стенде или складе готовой продукции, где конструкция может быть выдержана до приобретения необходимой прочности бетона. В этом случае железобетонный элемент «поднимается и переносится со стенда изготовления до создания в нем предварительного напряжения при наличии лишь легкой мон
тажной арматуры в растянутой зоне. Поэтому подъем и перенос элемента в таком состоянии должны производится достаточно осторожно, с точным соблюдением заданных условий захвата и опирання.
Прочность бетона к моменту натяжения арматуры указывается в проекте. Обычно она принимается не ниже 70% принятой марки.
Натяжение арматуры должно производиться бригадой под руководством мастера, прошедших соответствующую подготовку и знающих процесс работы и применяемое оборудование.
При натяжении арматуры необходимо вести журнал с внесением в него указаний о типе применяемого оборудования, номеров манометров, сведений о тарировке их, величины натяжений и замеренных удлинений арматуры.
Натяжение арматуры не следует производить при температуре ниже —10°.
Устройство каналов
Каналы в железобетонных предварительно напряженных конструкциях для закладки арматуры выполняются либо путем применения каналообразователей, извлекаемых из конструкции после укладки, либо путем применения металлических закладных труб, остающихся в теле бетона.
Выполнение каналов при помощи извлекаемых из тела бетона каналообразователей при многократной оборачиваемости последних экономичнее закладных труб. Отсутствие закладных труб является также благоприятным фактором, исключающим возможность скопления в каналах воды. При закладных трубах в случае наличия в растворе инъекции избыточной воды наблюдается застаивание ее в каналах. Это может повести к коррозии пучков, а при морозе — к образованию трещин в бетоне вдоль каналов. При образовании каналов извлекаемыми каналообразователями, вода, выпадающая из раствора инъекции, менее опасна, так как имеет воз-
Рис. 107. Анкера предварительно напряженной стержневой арматуры 1 — арматурный стержень; 2 — нарезной наконечник; 3 — гайки; 4 — шайба, приваренная к стержню; 5 — соединительные патрубки; 6 — закладная труба; 7 — желобки для выхода воздуха |
Рис, 108. Станок для изготовления гофрированных закладных труб для
образования каналов в бетоне
а —вид сбоку; б —план; / — винтовой шпиндель; 2 — формующий ролик; 3 —ребристый поводок; 4 — формующий ролик; 5 — цилиндрический редуктор; б — электродвигатель; 7 — маховичок; В — катушка для стальной ленты; 9 — натяжное и смазочное устройство; 10 — готовая ребристая трубка; 11—приемный желоб; 12 — магнитный пускатель; /3 —кнопочная станция
іЧожность впитываться в поры бетона и испаряться. При образовании каналов закладными трубами, остающимися в бетоне, имеется опасность расстройства стыков между отдельными патрубками и затекания раствора в канал.
Наряду с указанными недостатками закладные трубы имеют и преимущества перед извлекаемыми каналообразователями. Закладные трубы могут быть применены при любой длине канала, любом его очертании и любых анкерных устройствах.
Применение же каналообразователей, извлекаемых из бетона, осложняется при большой их длине и при наличии криволинейных участков.
В случае применения пучков с широкими анкерами, устанавливаемыми при их заготовке, как, например, стаканные анкера и анкерные оголовники ББР, извлекаемые каналообразователи неприменимы. Для таких пучков применяются только закладные трубы, надеваемые на пучки до устройства анкеров.
Таким образом, выбор способа образования каналов зависит от их длины, очертания, а также от типа анкеров пучков. Применяя металлические закладные трубы, остающиеся в бетоне, следует особое внимание обратить на подбор состава раствора инъекции, исключив возможность выделения воды в каналах. В качестве закладных труб применяют гладкие трубы из кровельного железа и гофрированные трубы из тонкой стальной ленты толщиной 0,2 мм.
Для изготовления гофрированных труб может быть применен специальный станок завода «Северянин» (Москва). Образование гофрированных труб на этом станке производится подачей стальной ленты с катушки через направляющие ролики на вращающийся от электромотора вал, имеющий винтовую нарезку (рис. 108). Лента прижимается формующими роликами, вследствие чего на ней отштамповываются гофры. Эта штамповка одновременно обеспечива — ет связь витков ленты в непрерывную трубку. Гофрированные трубки могут быть изготовлены большой длины и вследствие большой гибкости свернуты в круги для перевозки к месту заготовки пучков.
Гибкость гофрированных трубок весьма благоприятствует образованию криволинейных участков каналов. •
Трубы из кровельного железа для прямолинейных участков изготовляются длиной 1,42 м, а для криволинейных — 0,71 м в соответствии со стандартными размерами листов.
Для стыкования трубы должны иметь коническую форму со сбегом в 1,5 мм на 1 м.
Насадка трубок на пучки может производиться при заготовке последних. В этом случае пучок вместе с трубками переносится в форму и устанавливается в ней. Тяжелые пучки переносятся в формы краном при помощи траверсы с подвеской к ней в ряде точек, расположенных через 1,5—2 м.
Для пучков, по концам которых при заготовке их^не устраивается анкеров (пучки, натягиваемые домкратами двойного действия типа Фрейссинэ) или устраиваются весьма компактные анкера (пучки со стержневыми наконечниками), а также для стержневой
арматуры насадка трубок может производиться при установке в ‘ формы. Соединение трубок производится внахлестку с перепуском 70—80 мм.
Гладкие трубки при этом входят узким концом в широкий, а гофрированные ввинчиваются друг в друга.
Тройниковые отводы для инъецирования в случае их надобности насаживаются на пучки или стержни вместе с трубками. Заготовка тройниковых отводов может быть произведена путем сварки из обрезков газовых труб.
Стыки трубок между собой и с тройниковыми отводами должны быть тщательно защищены от проникновения раствора в каналы при бетонировании конструкции.
При качественном изготовлении трубок стыки получаются весьма плотными. В этом случае достаточно обмазки малых щелей жестким цементным раствором. При наличии же значительных за — . зоров в стыках, через которые может затекать цементное молоко в каналы, следует обматывать такие соединения изоляционной лентой или мешковиной с покрытием суриком. При переноске пучков или стержней с надетыми на них трубами и при укладке в формы соединения могуг расстроиться. Поэтому после установки в формы все соединения должны быть тщательно просмотрены, и неплотное примыкание в стыках устранено вышеуказанными способами.
На сохранность плотности стыков закладных труб должно быть обращено внимание также в процессе бетонирования конструкций. При неосторожном обращении с внутренними вибраторами стыки могут быть расстроены, что приведет к образованию в каналах бетонных пробок. Удаление таких пробок весьма сложно и в ряде случаев может привести к отбраковке изделий, если проходимость канала для закладки арматуры и инъекции не будет восстановлена.
В качестве каналообразователей, извлекаемых из бетона, применяются стальные трубы, резиновые шланги и гофрированные трубки из стальной ленты, изготовпенные на специальном станке завода «Северянин» (рис. 108).
Каналообразователи из труб используются преимущественно для прямолинейных каналов. Применяя две трубы, соединенные между собой в середине, и извлекая их из бетона с двух сторон, можно образовать канал достаточно большой длины.
Имеются примеры успешного образования таким путем каналов длиной 30 м. Соединение труб в середине должно производиться таким образом, чтобы не образовывалось выступающих частей, в противном случае извлечение труб из бетона станет невозможным.
Для стыка труб в одной из них может быть вставлен отрезок трубы меньшего диаметра или стержень с приваркой впотай, на который надвигается вторая труба.
С противоположного конца трубы пропускаются через отверстия в торцах формы и несколько выступают за ее пределы. Для захвата труб при извлечении из бетона следует сделать отверстия или приварить петли. При наличии стыка труб в середине канала необхо
димо иметь крепление их концов к форме от смещения В продольном направлении.
Если такого крепления не будет сделано, то вследствие вибрации при уплотнении бетона трубы могут переместиться, стык разойдется и канал заполнится бетоном, или образуется участок с уменьшенным сечением. Трубчатые каналообразователи должны быть ровными без вмятин и иных повреждений на поверхности. В противном случае при их извлечении в бетоне образуются трещины вдоль каналов. Извлечение труб из бетона следует производить при помощи лебедки.
Чтобы не нарушать сцепление бетона с инъецируемым в каналы раствором, не рекомендуется применять масляных смазок канало — образователей.
При качественном выполнении каналообразователи легко извлекаются без каких-либо смазок, не повреждая бетон.
Извлечение труб из бетона следует производить по возможности быстро после бетонирования, как только будет обеспечено сечение канала от оплывания. При скором извлечении труб, если и образуются продольные трещины, то в сыром бетоне они самозалечи — ваются.
Срок извлечения труб определяется опытным путем в соответствии с консистенцией бетона. Для облегчения извлечения труб рекомендуется их проворачивать несколько раз в период времени между окончанием бетонирования и началом извлечения.
Жесткие бетоны позволяют извлекать трубы немедленно после бетонирования. Применение извлекаемых из бетона труб для образования криволинейных каналов возможно при небольшой их длине и постоянной кривизне,, как, например, в блоках длиной 3 м для составных балок.
Хорошие результаты в качестве извлекаемых каналообразова — телей дает применение резиновых шлангов. •
Резиновые шланги весьма легко извлекаются и не повреждают при этом бетона. Как правило, никаких трещин в бетоне при извлечении резиновых шлангов не возникает.
Чтобы предупредить резиновые шланги от смятия при бетонировании, необходимо вложить в них стальные стержни или трубы, смазанные солидолом.
Эти стержни или трубы выдергиваются перед извлечением резиновых шлангов. Вместо жестких стержней или труб в резиновый шланг могут быть вложены пучки проволок или тросы. Благодаря гибкости стержней может быть легко образован криволинейный канал.
Весьма эффективным способом образования канала является применение гофрированных трубок, извлекаемых из бетона (разработан НИИЖБ АСиА СССР). Благодаря образованию таких трубок спиральной намоткой ленты она свободно извлекается с одного конца за счет раздвижки спиральных швов и сокращения диаметра. Таким образом создаются как прямолинейный, так и криволинейный каналы.
Если в канале обнаружится заплывание бетона, не дающее возможности завести арматуру, может быть произведена расчистка ударами стержня или сверлением. Рассверловка таких участков канала производится сверлом на гибком шланге.
Арматурные пучки или стержни вместе с надетыми на них закладными трубами, или извлекаемые из бетона каналообразователи должны быть перед бетонированием надежно закреплены в формах. На это должно быть обращено серьезное внимание. При плохом креплении закладных труб и каналообразователей в процессе укладки и вибрации бетона они могут смеситься с проектного положения, что в ряде случаев приводит к отбраковке изделий.
Крепление закладных труб и каналообразователей в формах может быть осуществлено различными способами. Хорошие результаты дают специальные сварные сетки и каркасы-фиксаторы, устанавливаемые в формы через 0,6—1 м по длине. Такие сетки или каркасы свариваются точечной сваркой из круглой стали диаметром 5—8 мм с образованием ячеек для укладки трубок или ‘каналообразователей с люфтом не более 2—3 мм. Каркасы-фиксаторы устанавливаются в распор между бортами формы, обеспечивая точное соблюдение защитных слоев бетона. Они должны обладать достаточной устойчивостью, исключающей возможность их опрокидывания или искривления в процессе бетонирования. Это достигается изгибом сеток или сваркой пространственных каркасов, а также прихваткой к арматурному каркасу конструкции.
Крепление закладных труб и каналообразователей возможно также путем подвески их к бортам формы с пропуском через них стержней, выдергиваемых после бетонирования, установки съемных по ходу бетонирования гребенок и проч.
Для свободы пропуска арматуры и обеспечения хорошего заполнения раствором при инъецировании диаметр канала назначается более диаметрй пучка или стержня на 10—15 мм.
Заготовка стержневой арматуры
Стержневая арматура для предварительно напряженных конструкций с натяжением на бетон заготовляется требуемой длины путем контактной стыковой сварки. По концам стержней дается нарезка, используемая для подсоединения к натяжным домкратам и
для анкеровки гайками после натяжения. Длина нарезного конца и марка нарезки должны соответствовать захватному устройству домкрата. Для обеспечения надежности анкеровки рекомендуется применять гайку увеличенной высоты или две нормальные. При одностороннем натяжении нарезка может быть дана только с одного конца, к которому подсоединяется домкрат. Анкеровка противоположного конца в этом случае осуществляется приваркой шайбы. Ослабление стержня нарезкой компенсируется утолщением концов высадкой в горячем состоянии или приваркой контактной стыковой сваркой отрезков большего диаметра (рис. 107).
Арматура периодического профиля из стали марки Ст. 25Г2С и Ст.5 для использования ее в предварительно напряженных конструкциях, как правило, подвергается упрочнению вытяжкой.
За последние годы в практике строительства зарубежных стран применяется способ холодной накатки нарезки на концах стержней закаленными роликами.
При холодной накатке резьбы происходит упрочнение стали. Кроме того, при накатке резьбы металл частично вдавливается и частично выдавливается, благодаря чему сечение по нарезке оказывается больше, чем при резаной резьбе. Поэтому накатка резьбы не ослабляет сечения и обеспечивает прочность нарезного конца, равную. прочности целого стержня. Под анкерные гайки и шайбы устанавливаются стальные распределительные листы толщиной 10—16 мм с отверстиями для пропуска стержней.
В случае образования каналов закладными трубами, остающимися в бетоне, к распределительным листам привариваются соединительные патрубки.
С целью обеспечения выхода воздуха при инъецировании каналов и плотного заполнения раствором участков, примыкающих к анкерам, в гайках и шайбах устраиваются желобки со стороны примыкания к распределительному листу.
Пучки со стаканными и петлевыми анкерами
Для железобетонных предварительно напряженных балочных мостов в практике строительства СССР получили распространение пучки со стаканными и петлевыми анкерам» системы Коровкина.
Такие пучки могут быть изготовлены весьма большой мощности до 70 и более проволок диаметром 5 мм.
Применение их возможно и в промышленном строительстве для различных тяжелых конструкций и конструкций с большими пролетами. Мощный пучок из большого числа проволок удобно изготовлять с предварительной вязкой элементарных пучков из 5—7 проволок, объединяя последние вместе с раскладкой по спиралям из проволоки 2—3 мм (рис. 104). При этом образуется свободный канал в центре пучка, благоприятствующий инъецированию раствора.
Для заготовки элементарных пучков применяется специальный станок ЦНИС МПС (конструкции Блинкова), который производит правку проволок и обвязку их спиральной обмоткой из вязальной проволоки (рис. 105).
Барабан станка, выпрямляющий проволоку, снабжен кареткой, которая может перемещаться в вырезе диафрагмы вращением регулирующего винта.
OLZ |
Рис. 105. Станок для одновременной правки семи проволок диаметром до 5 мм 1 — прямиЛьныЙ барабан; 2 — каретка с плавающим дырчатым вкладышем; 3 — рамки с дырчатыми торцами; 4 — шпильки прямильного механизма; 5 — подшипник; б — шкив прямильного механизма; 7 и 3— полые валы; 9 — регулировочные винты; 10 — катушка; 11 — шкив обмотки; 11 — трубка для пропуска вязальной проволоки; 13 — тормоз для регулирования натяжения вязальной проволоки; 14 — противовес; 1$ — станина; 16 — проволока |
В каретку вставлен плавающий круглый вкладыш с дырками для пропуска проволок. Проволоки, сматываясь с вертушек, проходят через полый вал первой опоры-станины, через отверстия и плавающем вкладыше прямильного барабана и далее через полый вал второй опоры-станины. При заправке проволок в станок каретка с плавающим вкладышем устанавливается на ось барабана, совмещаясь с осью полых валов, а после заправки оттягивается регулирующим винтом для получения перегиба проволок при правке.
Благодаря свободному повороту плавающего вкладыша предотвращается скручивание проволок при вращении барабана, выпрямляющего проволоку.
Барабан жестко связан двумя параллельными шпильками, с одной стороны с подшипником, а с другой стороны — со шкивом, при помощи которого производится вращение от электромотора. Скорость вращения барабана 800 об/мин при скорости поступательного движения пучка 0,5—0,6 м/сек.
Обвязка пучка производится вязальной проволокой, сматываемой с катушки вращением шкива от электромотора. Скорость вращения 360 об/мин. Поступательное движение пучка осуществляется протягиванием его на верстак электролебедкой с тросом или непрерывной цепью.
! Анкера выполняются в виде петель или стального стакана. ■Петлевой анкер может быть устроен на конце пучка, который не подвергается захвату при натяжении (при одностороннем натяжении) .
Петли образуются отгибом. проволок по радиальным направлениям, в результате чего на конце пучка образуется грушевидный йнкер (рис. 106).
•Перед отгибом петель крайнее звено трубы со стороны петлевого анкера законопачивается вокруг пучка на глубину 70 мм. После этого пучок в месте, от которого начинается отгиб проволок, скручивается вязальной проволокой.
От этого места все проволоки пучка загибаются петлями к основанию анкера с дополнительным перегибом концов, которые заводятся в раструб трубки. Затем производится скрутка концов Проволок у основания анкера и вторично законопачивается щель У конца трубки. На конце пучка со стороны его захвата при натяжении устраивается стаканный анкер.
Стаканный анкер выполняется в виде стального сварного стакана, в котором забетонированы концы проволок, с отгибом крюков. Стакан надевается на пучок и несколько отодвигается от его кон — *а для возможности загиба проволок. При наличии надетых на пу — іок трубок крайнее звено также должно быть отодвинуто путем над — Шжки на соседний участок. Перед отгибом проволок надевается >бжимное кольцо, и в центре пучка забивается стальной конический вкладыш. После этого производится отгиб всех проволок с радиальным расположением крюков. После отгиба всех проволок стакан и первое звено трубки наводятся обратно на конец пучка.
Зазор в отверстии днища вокруг пучка законопачивается, после чего может быть произведено бетонирование стакана. Для бетонирования стаканов применяется бетон марки 500 с мелким гранитным щебнем крупностью до 7 мм.
Бетонирование стаканных анкеров производится в горизонтальном положении на вибростолах. Для этого на открытом торце
стакана закрепляется съемная крышка. Раствор. подается при вибрации через бункер, установленный на крышке.
Для выхода воздуха и контроля полноты заполнения раствором в стенке стакана имеется отверстие.
Для ускорения твердения бетона может быть применено пропаривание анкеров.
Пропаривание осуществляется под колпаками, устанавливаемыми на концы пучков над стаканными анкерами. .
Пучки с высадкой головок на проволоках
Рациональная конструкция пучка и его анкеровки путем холодной высадки головок по концам проволок была предложена Швейцарскими инженерами (Биркенмейер, Брандестини и Ром); такие же пучки успешно применяются в ряде стран Западной Европы под названием пучки ББР.
Холодная высадка головок на концах проволок осуществляется Специальной машиной. Проволоки, нарезанные с точными соблюдением длины, заводятся в машину и зажимаются в ней с выступом концов на 1,5 диаметра, после чего медленным нажимом на торец производится осадка с образованием головок.
Анкеровка пучка системы ББР с высадкой проволок производится при помощи установки по концам анкерных плит и специальных оголовников. I
Оголовник представляет собой стальной цилиндр с отверстиями для анкеровки проволок (рис. 103). Для присоединения ого — ловника к натяжному домкрату по оси цилиндра дано отверстие с нарезкой, позволяющее ввертывать соединительный болт. Закрепление анкера после натяжения осуществляется гайкой, навертываемой на оголовник до упора в торцовый лист. Анкерный оголовник до натяжения располагается с заглублением в канал с тем, чтобы после натяжения выйти на поверхность для анкеровки гайкой. Для возможности заглубления оголовника по концам пучка даются уширенные трубки. Анкерные оголовники и плиты изготовляются из стали марки Ст.5 или марки Ст.45.
Арматурные пучки системы ББР применяются достаточно большой мощности до 40 и более проволок диаметром 5—6 мм.
Преимуществами рассматриваемой конструкции пучков является возможность надежной анкеровки их при большом числе проволок, хорошее распределение их, обеспечивающее полное обволакивание раствором при инъецировании каналов, а также малая трудоемкость и быстрота натяжения.
Пучки со стержневыми наконечниками
За последние годы в нашем строительстве для предварительно напряженных конструкций при натяжении арматуры на бетон получили распространение пучки со стержневыми нарезными наконечниками. Стержневой наконечник служит для захвата пучка при натяжении и обеспечивает анкеровку его при помощи гайки. Связь стержневого наконечника С проволоками пучка достигается протяжкой гильзы.
Концы проволок пучка располагаются вокруг наконечника и на них надвигается гильза, представляющая собой короткую толстостенную трубку. Путем протяжки через волочильное отверстие гильза обжимается и запрессовывает концы проволок на наконечнике. Металл гильзы при волочении вдавливается между проволоками и плотно прижимает их к стержневому наконечнику. Для лучшей связи с пучком на поверхности наконечника в пределах примыкания проволок даны кольцевые выточки.
В СССР рассматриваемый способ анкеровки пучков получил распространение в результате работ Научно-исследовательского института по строительству (НИИ-200), применившего пучки со стержневыми наконечниками для предварительно напряженных конструкций покрытий промышленных зданий, проведшего их испытания и разработавшего необходимое для производства работ оборудование.
На рис. 100 приведен пучок из 18 проволок диаметром 5 мм со стержневыми наконечниками, разработанный НИИ по строитель* ству. Стержень наконечника изготовляется из стали марки Ст.45Х с термической обработкой (закалка на 40 единиц по Роквеллу).
Гильза выполняется из стали марки Ст. З. По концам пучка в пределах протяжки гильзы да-ны три коротких отрезка проволоки.
На участке протяжки гильзы эти коротыши заполняют зазоры между проволоками, что обеспечивает равномерность их обвола* кивания металлом при волочении, на остальной же длине пучка образуются зазоры для прохода раствора с целью обеспечения плотного заполнения им каналов.
С целью упрощения устройства наконечников в НИИ по строи^ тельству за последнее время разработан новый упрощенный вари* ант изготовления гильзы и стержневого наконечника.
Вместо точеной гильзы, приведенной на рис. 100, применяется трубка, составленная из двух отрезков толстостенных труб разных диаметров, сваренных между собой, а вместо термически обработанного стержня с выточками на длине примыкания проволок — обыкновенный отрезок арматурной стали периодического профиля
марки 30ХГ2С с нарезкой «а конце. Такие анкера дали положительные результаты при испытании. Запрессовка стержневых наконечников производится на специальном станке. Станок оборудован двумя гидравлическими домкратами, выполняющими протяжку гильзы (рис. 101). Домкраты упираются в стальную коробку, состоящую из двух листов, соединенных распорками.
На листе, противоположном расположению домкратов, закрепляется гайкой стержневой наконечник с надетой на него гильзой. Выровненные и нарезанные проволоки пропускаются через тормозное устройство и закладываются по кольцу в зазор между гильзой и стержнем наконечника. Внутри стальной коробки располагается траверса, соединенная с домкратами. В этой траверсе по центру вставляется обжимное кольцо. При подаче масла в домкраты траверса перемещается вместе с обжимным кольцом. Гильза упирается в реборду стержня наконечника, вследствие чего при движении траверсы она не перемещается по стержню, а сплющивается обжимным кольцом, плотно запрессовывая проволоки. Усилие, создаваемое домкратами при протяжке гильзы, достигает 60—70 т. Таким образом, на обоих концах пучка запрессовываются стержневые наконечники.
На рис. 102 приведена установка, разработанная трестом № 20 Главленинградстроя, для заготовки пучков со стержневыми наконечниками. Высокопрочная проволока с вертушек, закрепленных на наклонной раме, проходит через отверстия направляющей плиты к правильному устройству, состоящему из «плавающих» дисков с отверстиями, вращающихся в шарикоподшипниковых опорах. Выправленные проволоки поступают на станок для запрессовки наконечников. Станок для запрессовки оборудован гидравлическим домкратом двойного действия и масляным насосом. После запрессовки наконечника производится протаскивание пучка на всю длину, отрезка его и запрессовка наконечника на другом конце. »
Рис. 102. Установка для изготовления пучков из высокопрочной проволоки со стержневыми наконечниками
/ — рамы с вертушками для бухт проволоки; 2 — направляющая плита; 5 — плавильное устройство; 4 — плавающие диски с отверстиями; 5 — шарикоподшипниковые опоры; 6 — ножницы; 7 — гидравлический домкрат двойного действия; 3 — насосная установка; 9 — фильер для протяжки гильз; 10 — пучок проволок; //—лебедка; /2—натяжной
блок; 13 — бесконечный трос
Протаскивание пучка производится бесконечным тросом от лебедки. На такой установке могут быть заготовлены пучки из высокопрочной проволоки диаметром 5 мм в количестве до 24 шт.
Для перевозки готовых пучков их следует свернуть в круги диаметром 2—2,5 м.
Применение арматурных пучков со стержневыми наконечниками дает существенные преимущества при натяжении арматуры. В этом случае для натяжения пучков не требуется специальных Домкратов двойного действия. Натяжение выполняется домкратами, применяемыми для стержневой арматуры. Установка таких домкратов менее трудоемка. Процесс натяжения арматуры, таким образом, может быть выполнен быстрее и без отходов концов проволок. Однако выигрыш при натяжении пучков со стержневыми наконечниками достигается ценой усложнения их заготовки.