Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы за 06.10.2015

Искривленные круглые арматурные стержни диаметром от 12 до 40 мм могут выпрямляться на специальном станке, изобра — женнохм на рис. 71. Станки такой конструкции применяют на гидротехническом строительстве. Рабочей частью станка, так же как и у станков для выпрямления катанки, являются вращающие­ся валки. Данные о станке приведены ниже:

Диаметр выпрямляемой стали… от 12 до 40 мм

Скорость подачи…………………………………….. от 0,33 до 0,60 м/сек

Число электродвигателей………………………. 2

Мощность электродвигателей… 9 и 14 кет

Длина станка со стеллажами…. 9200 мм

Ширина „ , …. 15S5 мм

Вес станка без стеллажей…………………….. 5150 кг

Вес стеллажей……………………………………………………….. 1200… кг

Для правки арматурных стержней диаметром более 40 мм на

гидротехнических стройках успешно применялись правйлькые станы, выпускаемые для правки труб. Для выпрямления армату­ры больших диаметров может быть использован также станок С-266 для гнутья.

При отсутствии станка для правки или при небольшом объеме работ искривленные стержни диаметром более 14 мм хможно пра­вить вручную на верстаке, оборудованном правильными плитами системы Н. С. Замкова (рис. 72). Организация рабочего места для работы на этом станке показана на рис. 72, б.

2 Движение прутно

Две правйльные плиты укрепляются на противоположных уг­лах верстака. С одной стороны вплотную к верстаку устанавли­вают ряд высоких козелков, с другой стороны — с отступом на 30 см — ряд низких козелков, соединенных с верстаком ската-

Рис. 72. Ручная правка тяжелой арматурной стали: а — правильная плита конструкции Н. С. Замкова (размеры в мм): 1 — уголок; 2— нижняя плита; 3— верхняя плита; б — ор­ганизация рабочего места для правки арматурных стержней: 1 — верстак с плитами; 2 — высокие козелки; 3 — низкие козел­ки; 4 — скаты

ми. Обычно правка производится звеном в составе двух арматур­щиков 4 и 3-го разряда.

Один арматурщик подносит погнутые стержни и укладывает их на высокие козелки, а второй, работающий на верстаке» закла­дывает по одному стержню между уголками правильной плиты в выправляет их, действуя стержнем как рычагом. Выправленные стержни скатываются на низкие козелки.

Глубинные вибраторы. Их применяют для уплотнения бетонной смеси в армированных и неармированных блоках массивных соору­жений, фундаментах, колоннах, балках и изготовления железобе­тонных изделий. Широкое распространение получили электромеха­нические глубинные планетарные и дебалансные, а также пневма­тические вибраторы. Изготовляют глубинные вибраторы с двигателем, встроенным в корпус рабочей части или вынесенным из него. В последнем случае электродвигатель может быть соеди­нен с рабочей частью жестким или гибким передаточным валом.

Электромеханические вибраторы. Ручные глубин­ные планетарные вибраторы с гибким валом ИВ-75, ИВ-66, ИВ-67 и ИВ-47 однотипны по конструкции и предназначены для уплотнения бетонных смесей с осадкой стандартного конуса 3—5 см.

Вибратор ИВ-75 служит для уплотнения бетонной смеси при изготовлении железобетонных изделий с шагом между стержнями арматуры 35—50 мм.

Вибратор ИВ-66 применяют при изготовлении густоармирован­ных железобетонных конструкций и изделий с шагом между стерж­нями арматуры 40—100 мм и укладке бетонной смеси в стесненных условиях, а вибраторы ИВ-67 и ИВ-47 — при изготовлении средне­
армированных и густоармированных (шаг между стержнями ар­матуры 60—100 см) железобетонных конструкций и изделий.

Вибратор ИВ-66 (рис. 47) состоит из электродвигателя 1, гиб­кого вала 2 и вибронаконечника 3. Корпус электродвигателя кре­пится к опорной плите, размеры которой выбраны так, что позво­ляют устанавливать электродвигатель на свежеуложенную бетон-

Рис. 47. Глубинный вибратор ИВ-66: I — электродвигатель, 2 — гибкий вал, 3 — внбронаконечиик

Рис. 48. Малогабаритный электрифицированный трактор М-663Б с навесным пакетом вибраторов ИВ-90: і — резиновый амортизатор, 2 — хомут, 3 — вибратор ИВ-90, 4 — балка

ную смесь без погружения в нее. К внешней электросети электро­двигатель подключается через понижающий трансформатор, так как его обмотки рассчитаны на работу с напряжением 36 В. Для переноса электродвигатель снабжен рукояткой. Гибкий вал слу­жит для передачи крутящего момента от электродвигателя к

шпинделю вибронаконечника. Он рас­положен внутри резинометаллической брони, концы которой заделаны в при­соединительные муфты. Для защиты брони от резких перегибов оба ее кон­ца защищены металлическими спира­лями или резиновыми втулками. На концах гибкого вала расположены на­конечники для присоединения к валу электродвигателя и шпинделю вибро­наконечника.

Вибронаконечник вибратора пред­ставляет собой цилиндрический корпус с втулкой, по конусной поверхности которой планетарно обкатывается бе­гунок-дебаланс. Упругой муфтой бегу­нок-дебаланс соединен, со шпинделем. Конец шпинделя снабжен хвостовиком для соединения с гибким валом.

Вибраторы удобны в работе, так как масса вибронаконечника, который поддерживают на руках при виброуп­лотнении, небольшая.

Подвесные глубинные планетарные вибраторы ИВ-90 имеют большую мас­су. Их подвешивают к крюку крана собранными в пакет из четырех штук или монтируют пакетом на раме ма­логабаритного электрифицированного трактора М-663Б (рис. 48).

Вибратор ИВ-90 (рис. 49) состоит из электродвигателя 7 и корпуса 3, со­единенных резиновым амортизатором 6. Крутящий момент от вала электро­двигателя передается дебалансу 2, ко­локолообразный конец которого обка­тывается по внешней поверхности ко­нического шипа (сердечника) /, за­крепленного в нижней части корпуса Рис. 49. Глубинный вибратор вибратора.

ИВ-90: Вибраторы ИВ-90 предназначены

/-сердечник, 2 —дебаланс. З— для уПЛОТНЄНИЯ бОЛЬШИХ МЭСС ЖЄСТ — корпус, 4 — резино-металлическая „ J „

шарнирная ыуфта, 5 — приводной КОИ 06Т0НН0И СМЄСИ В М2ССИВНЫХ НЄ<ф-

шпиндель, 6 ‘ реЭИНОВЫЙ аморти — МИПППЯННЫУ бгтпкях затор, 7 —электродвигатель MlipOBdHHblX иликал.

Ручные глубинные дебалансные вибраторы со встроенным электродвигателем ИВ-78, ИВ-79 (рис. 50), ИВ-80 выполнены по одной конструктивной схеме. Вибратор состоит из корпуса 3 и ру­коятки /, соединенных резинотканевым шлангом 2.

В корпусе, изготовленном из стальной трубы, помещен высоко­частотный электродвигатель. Статор 4 электродвигателя (рис. 51) запрессован в корпусе, а обмотка его соединена кабелем 8 с вы­ключателем 9. Кабель помещен внутри резинотканевого шланга 7, защищающего его от механических повреждений.

Вал с дебалансом 2 установлен на двух подшипниках, воспри­нимающих вынуждающую силу, создаваемую дебалансом. Ротор 5

Рис. 50. Глубинный вибратор ИВ-79: 1— рукоятка, 2“ шланг, ^—корпус

электродвигателя помещен на валу, который одним концом опи­рается на дебалансный вал, другим — на подшипник.

Во время работы вибратор обычно удерживают одной рукой за резинотканевый шланг, а другой — за рукоятку. Конструкция виб­ратора обеспечивает защиту рук рабочего от воздействия вибра­ции.

Включение и выключение вибраторов производится пакетным выключателем 9, вмонтированным в герметичную коробку в верх­ней части вибратора. Электродвигатели вибраторов подключаются к преобразователям частоты тока, которые преобразуют перемен­ный ток нормальной частоты (50 Гц) при напряжении 220/380 В в переменный трехфазный ток повышенной частоты (200 Гц) при на­пряжении 36 В.

Технические характеристики электромеханических глубинных вибраторов приведены в табл. 7.

Пневматические вибраторы. Ручные глубинные виб­раторы ВП-1 и ВП-3 с планетарным механизмом возбуждения ко­лебаний предназначены для тех же видов работ, что и глубинные вибраторы с электроприводом.

Вибратор ВП-1 (рис. 52) и ВП-3 однотипны по конструкции. Внутри цилиндрического корпуса 1 смонтирован планетарный виб­ровозбудитель — ротор-дебаланс 2. Воздух к каналу оси 3 вибро­возбудителя подается по внутреннему шлангу 5, а удаляется через отверстия в щитах 4 и далее по наружному шлангу 6 в атмосферу.

Технические характеристики вибраторов приведены в табл. 8.

Поверхностные вибраторы. Их применяют при бетонировании

Таблица 7. Технические характеристики электромеханических глубинных вибраторов Планетарные Дебалансные со встроенным электрод вигателем Показатели с гибким валом О СП И 5 ИВ-75- ИВ-66 ИВ-67 f*- СО S ■X о X о 41 X Ct О С ОО г- ш 5 СП t’- 0Q S ИВ-80 1 J Наружный диаметр кор­пуса, мм………………………….. 28 38 51 76 133 50 75 100 Длина, мм…………………….. 400 360 410 440 1100 412 500 510 Частота колебаний в ми­нуту……………………………….. 20 000 20 000 16 000 10 000 8000 11 000 11000 11 000 Вынуждающая сила, кН 0,80 1,50 3,00 4,00 21,00 2,50 5,50 10,00 Мощность электродвига­теля, кВт………………….. 0,8 0,6 0,8 1,2 2,8 0,27 0,8 1,5 Напряжение, В…. 36 36 36 36 220/380 36 36 36 Частота тока, Гц… 50 50 50 50 50 200 200 200 Длина гибкого вала, мм Масса вибронаконечни­ка, кг……………………………………. 2580 3320 3300 3005 — — — — 1,30 2,2 4,5 8,7- Масса вибратора, кг. . 20 26 29 39 130 9,0 15 22

Таблица 8. Технические характеристики пневматических глубинных вибраторов Показатели ВП-1 вп-з Диаметр вибронаконечника, мм………………………………… . 50 100 Длина вибронаконечника, мм………………………….. 305 450 Статический момент массы дебаланса, Нм…………………….. 1 12,5 Частота колебаний в минуту………………………………………… 12 000 8000 Давление воздуха, МПа……………………………………………….. 0,5 0,5 Расход сжатого воздуха, мэ/мин……………………………………. 0,7 1,1 Масса кг…………………………………………………………………….. 5,6 20

неармированных или армированных одиночной арматурой пере­крытий, полов, сводов, дорожных и аэродромных покрытий толщи­ной не более 25 см и конструкций с двойной арматурой толщиной не более 12 см.

Вибратор ИВ-91 (рис. 53) состоит из рабочей площадки 1 раз­мерами 550X1050 мм и установленного на ней электродвигателя 2 мощностью 0,6 кВт. Вал электродвигателя снабжен двумя деба­лансами 5, при вращении которых возникает вынуждающая сила колебаний величиной до 8,00 кН. Колебания от дебалансов через рабочую площадку передаются бетонной смеси. Масса вибрато­ра 60 кг.

Рис. 51. Конструкция глубинного вибратора ИВ-79 со встроенным электродвигателем:

7 — дно, J —дебаланс, 3 —корпус, 4 — статор электродвигателя, 5— ротор электродвигателя, 6 — уплотнение, 7 —шланг, 4 — кабель, 9 — вы-
ключатель, 10 — рукоятка

Рис. 52. Пневматический глубинный вибратор ВП-1: J — корпус, 2 — ротор-дебаланс, 3 — ось вибровозбудителя, 4 — щит, 5— ■ внутренний шланг, 6 — наружный шланг, 7 — кран, 8 — штуцер

Вибратор питается переменным током нормальной частоты (50 Гц) и напряжением 36 В. Переход на низкое напряжение сде­лан для уменьшения возможности поражения электрическим то­ком при работе с вибратором. Вибратор включают в сеть через по­нижающий трансформатор, поставляемый заводом вместе с вибра­тором, рубильником, установленным на распределительном щитке. Однако выключатель имеется и на самом вибраторе.

Обычно поверхностный вибратор обслуживает один рабочий.

2 J Рис. 53. Поверхностный вибратор ИВ-91: 1 — рабочая площадка, 2 — электродвигатель, 3—токоподводящий кабель, 4 — шарикоподшипники, 5—дебаланс, 6 — корпус, 7— ручка

Наружные вибраторы. При уплотнении бетонной смеси, укла­дываемой в тонкие элементы монолитных сооружений, изготовле­нии различных элементов сборного железобетона, для побуждения выгрузки сыпучих и вязких материалов из бункеров, бадей, авто­самосвалов, привода вибрационных питателей, желобов, грохотов вибраторы устанавливают на опалубке, бункерах, воронках и дру­гих устройствах снаружи. Широкое распространение для этих це­лей получили электромеханические вибраторы общего назначения с круговыми и направленными колебаниями и пневматические прикрепляемые вибраторы.

Электромеханические вибраторы. Вибраторы с круговыми колебаниями ИВ-19, ИВ-21, ИВ-22, ИВ-24, ИВ-61, ИВ-68, ИВ-70, ИВ-76, ИВ-77 представляют собой мотор-вибраторы, на кон­сольных концах вала ротора которых насажено по два дебаланса. Перемещая дебаланс на валу, регулируют величину его враща­тельного момента. Электродвигатель вибраторов рассчитан на на­пряжение 220/380 В. Масса вибраторов от 12 до 80 кг.

Выпускают также аналогичные вибраторы ИВ-21А, ИВ-70А,

рассчитанные на напряжение 36 В.

Вибраторы с направленными колебаниями (маятниковые) ИВ-35, ИВ-38А, ИВ-53, ИВ-74, ИВ-63 представляют собой вибрато­ры с выдвижными дебалансами и маятниковой подставкой. Вибра­тор соединен с опорной плитой и осью качания. Размах качания корпуса вибраторов вокруг оси ограничен амортизатором. Мощ­ность электродвигателя вибраторов от 0,27 до 1,5 кВт, масса от 15 до 130 кг. Питаются они током напряжением 220/380 В.

Пневматические вибраторы. Пневматические при­крепляемые вибраторы ВП-2 и ВП-4 аналогичны по конструкции и имеют пневмодвигатель (ротор-дебаланс), заключенный в ци­линдрический корпус с кронштейнами для крепления к вибрируе — мой конструкции, шланг для подачи сжатого воздуха и пусковое устройство — кран. Работают они при давлении 0,5 МПа. Масса вибраторов 3,5 и 10 кг. Выпускается также вибратор ВП-5 для уп­лотнения бетонных смесей при изготовлении труб. Его масса 23 kf.

Пневматические вибраторы просты по конструкции, надежны и эффективны в работе, имеют малую массу и большой срок службы, электробезопасны в работе и могут быть использованы во взрыво­опасных условиях.

Вибратор состоит из вибровозбудителя (вибрационного меха­низма) с двигателем и передачами, рабочего органа (или устрой­ства) и во многих случаях амортизаторов.

Электромеханические вибро­возбудители по конструктивному исполнению бывают дебалансные и планетарные.

Дебаланс ный вибро­возбудитель (рис. 44) вы­полнен в виде одного или не­скольких (до восьми) внецент — ренно насаженных на валу 4 электродвигателя грузов, называ­емых дебалансами 5.

При вращении дебалансов создаются круговые колебания (вибрация) с частотой, равной числу оборотов вала 4. Эти коле­бания через шарикоподшипники 6 передаются корпусу 1 вибратора и затем бетонной смеси.

Недостаток дебалансных вибровозбудителей — их недолговеч­ность, обусловленная быстрым изнашиванием шарикоподшипни­ков, которые работают в тяжелых условиях, особенно при боль­шой частоте колебаний.

Круговые колебания вибровозбудителя могут быть преобразо­ваны в направленные с помощью маятниковой подставки, шарнир­но соединенной с вибровозбудителем. При таком присоединении вибровозбудитель передает бетонной смеси колебания в одном на-

правлении. В других направлениях вынуждающая сила передает­ся только корпусу и вызывает лишь качание вибровозбудителя во­круг оси сопряжения с опорной плитой в одну и другую сторону.

Подставка может колебаться перпендикулярно основанию или под углом 45°.

Колебания, возникающие из-за качания корпуса, гасятся с по­мощью резиновых амортизаторов, устанавливаемых на оси шар­нира. Эти же амортизаторы удерживают колебания корпуса в пре­делах определенного угла.

Планетарный вибро­возбудитель (рис. 45) соз­дает колебания бегунком 5 (де­балансом), обкатывающим кор­пус 1 вибратора по беговой до­рожке 6. Причем обкатка бегунка может быть наружная (рис. 45, а) или внутренняя (рис. 45, б).

Бегунок, заклиненный на кон­це вала 4, получает вращение от вала 2 электродвигателя. Вал бе­гунка и вал электродвигателя имеют между собой гибкое соеди­нение 3. Число обкаток не равно числу оборотов вала: чем ближе диаметр d бегунка к диаметру D беговой дорожки, тем большее число обкаток произойдет за один оборот вала бегунка. Каждая об­катка вызывает одно колебание вибратора.

Таким образом, если выбрать соответствующее соотношение диаметров беговой дорожки и бе­гунка, то при относительно не­большом числе оборотов вала электродвигателя можно получить высокую частоту колебания корпуса. В этом и состоит основное преимущество планетарных вибраторов. Наиболее выгоден прин­цип внутренней обкатки дорожки бегунком, позволяющий довести частоту колебаний до 15—20 тыс. в минуту.

Недостаток планетарного вибровозбудителя—проскальзыва­ние бегунка при попадании даже незначительного количества сма­зочного материала на беговую дорожку, в связи с чем частота ко­лебаний вибратора резко снижается. Кроме того, амплитуды коле­баний в нем по длине наконечника распределяются неравномерно.

Вынуждающая сила колебаний в электромеханических вибро­возбудителях, возникающих при вращении вала с дебалансами, рас­тет пропорционально квадрату частоты колебаний. Так, при изме­нении частоты от 3 до 6 тыс. колебаний в минуту, т. е. в 2 раза, вынуждающая сила увеличивается в 4 раза. Однако износостой­
кость вибровозбудителей при повышенных частотах колебаний резко падает.

По тому же принципу, что и электромеханические, работают вибраторы с двигателями внутреннего сгорания и ротационные пневматические и гидравлические вибраторы, снабженные турбин — кой. Вибраторы с двигателями внутреннего сгорания применяют в

неэлектрифицированных районах.

Пневматический планетарный вибровоз­будитель (рис. 46) состоит из полого рото­ра 3, неподвижной оси 2 с текстолитовой ло­паткой 4 и щитов, смонтированных в кор­пусе 1. У пневматического двигателя ротор служит дебалансом, а ось — беговой дорож­кой.

Лопатка, помещенная в продольном па­зу оси, разделяет камеру на рабочую и вы­хлопную полости. Сжатый воздух по шлан­гу поступает сначала в рабочую полость А через отверстие в оси, затем в выхлопную полость Б и через боковые отверстия в щи­тах, расположенных в торцевых частях виб­ровозбудителя, идет на выхлоп.

Обычно пневматический планетарный вибратор возбуждает две частоты: высокую за счет планетарной обкатки и низкую за счет вращения ротора, выполненного неурав­новешенным относительно собственной оси.

По технологиям погружения готовых свай железобетонный элемент (свая) вертикальным усилием (удар, вибрация, вдавливание) внедряется в толщу грунта. В этом случае земсооружение (объем, занимаемый сваей) создается не выемкой указанного объема грунта, как при устройстве набивных свай, а его силовым разжиманием (деформированием) в стороны. При этом грунт вокруг сваи и под ней уплотняется, что повышает несущую способность сваи по грунту.

Это натолкнуло инженеров на возможность таким образом устраивать выемки заданных размеров и формы, которые остаются после извлечения формообразующего элемента (сваи, штампа и т. п.).

Такие технологии были разработаны и получили название «Технология вытрамбованных котлованов». Они применяются как для отдельно стоящих, так и для ленточных фундаментов. Особенно эти технологии эффективны при устройстве земляных сооружений в слабых водонасыщенных грунтах, сухих рыхлых песках в условиях сухого и жаркого климата.

После устройства таких выемок (вытрамбованных котлованов) про­изводится бетонирование фундаментов с установкой при необходимости арматурных каркасов, поэтому этот процесс является комплексным.

Принцип устройства этих фундаментов состоит в том, что котлованы под фундаменты не разрабатываются, а вытрамбовываются на необходимую глубину трамбовкой с последующим бетонированием образованного котлована или с установкой в него сборных железобетонных элементов. При вытрамбовывании котлована вокруг него образуется зона уплотненного групта, в — пределах которой повышается прочность грунта и снижается сжимаемость.

Вытрамбовывание котлованов осуществляется путем многократного сбрасывания с высоты 3-8 м трамбовки, имеющей форму будущего фундамента (рис. 3.18).

Рис. 3.18. Схемы устройства котлована вытрамбовыванием: а — сбрасываемым штампом (1); б — дизель-молотом (2)

Для вытрамбовывания используются краны-экскаваторы, тракторы с навесным оборудованием, включающим направляющую штангу, каретку и трамбовку.

В зависимости от способа повышения несущей способности по грунту основания фундаменты в вытрамбованных котлованах могут быть:

— без уширенного основания с плоской или заостренной подошвой (рис. 3.19, а);

— с уширенным основанием, получаемым втрамбованием в грунт жесткого материала (щебня, песка, гравия, песчано-гравийной смеси, шлака и т. п.) (рис. 3.19, б);

— в виде отдельно стоящих, ленточных и ленточных прерывистых (рис. 3.19, в).

В зависимости от способа возведения фундаменты в вытрамбованных котлованах могут быть монолитными и сборными.

Фундаменты в вытрамбованных котлованах применяются в нросадочных грунтах, а также в различных пылевато-глинистых грунтах.

Фундаменты без уширенного основания в вытрамбованных котлованах выполняют трамбовками, имеющими в плане форму квадрата, прямоугольника, многогранника или круга с шириной понизу 0,4-1,5 м, ко­нусностью 1:20-1:5 и высотой 1-2 м (рис. 3.18, а; 3.19, а). Такие трамбовки делают с плоским дном. При вытрамбовывании котлованов в плотных грунтах днище делается с заострением в 90-120°, в результате чего обеспечивается более интенсивное выпирание грунта в стороны и повы­шается эффективность вытрамбования котлована.

Фундаменты с уширенным основанием в вытрамбованных котлова­нах выполняются с использованием трамбовок шестигранной, квадратной и круглой формы диаметром поверху 0,6-1,2 м, понизу 0,4-1 м, высотой 1,5-3,5 м с заострением нижнего конца под углом 60-90° (рис. 3.19, б).

Трамбовки свариваются из стального листа толщиной 10-16 мм. Внутренняя часть трамбовки заполняется бетоном.

Фундаменты из сборных бетонных блоков в вытрамбованных котлованах выполняют путем вытрамбования котлованов на глубину 0,6- 0,95 проектной глубины заложения фундаментов, установки в вытрамбованный котлован сборного бетонного блока и последующего погружения его до проектной отметки забивкой той же трамбовкой.

Сборные бетонные блоки изготовляют по форме трамбовки с разме­рами в плане на 2-5 см больше размеров трамбовки. Это превышение раз­меров обеспечивает при добивке блока его плотное сопряжение с грунтом.

Для вытрамбовывания котлованов используют навесное оборудова­ние, в комплект которого входит трамбовка, направляющая штанга или рама и сбрасывающая каретка. Для вытрамбовывания котлованов небольших размеров может использоваться сваебойное оборудование (рис. 3.18, б).

В качестве базовой машины используют краны-экскаваторы на гусе­ничном ходу Э-652, Э-10011и Э-1252 и на колесном ходу Э-302. Грузо­подъемность базовой машины должна быть в 2,5-4 раза больше массы трамбовки.

Навесное оборудование на тракторах С-100, ТМ-100 и др. позволяет использовать трамбовки массой до 3 т. Перед началом производства работ выполняются опытные работы с целью отработки технологии в данных грунтовых условиях, при которых определяют среднее число ударов трам­бовки, оптимальную высоту сбрасывания, объем засыпки жесткого ма­териала, минимально допустимое расстояние между соседними котлова­нами и физико-механические характеристики уплотнённого грунта.

Очерёдность вытрамбовывания котлованов и схему движения механизма назначают с таким расчетом, чтобы обеспечивалось бетонирование фундаментов не позднее чем через 1-2 суток после окончания вытрамбовывания с учетом расстояния между трамбуемой и бетонируемой захватками не менее 10 м в целях сохранения свеже- уложенного бетона от сотрясения в течение 3 сут.

При расстояниях в свету между отдельными фундаментами менее 0,8-Ьср (Ьср — средняя ширина фундамента) котлованы вытрамбовываются через один. Вытрамбовывание пропущенных котлованов производится не менее чем через 3 суток после бетонирования ранее вытрамбованных котлованов.

Вытрамбовывание котлованов с одной стоянки производится сразу на всю глубину с точностью ± 5 см. Высоту сбрасывания трамбовки назначают из условия, чтобы величина погружения трамбовки за одно сбрасывание не превышата Q,5hd (hd — глубина котлована), исключалось засасывание трамбовки и сохранялись стенки котлована. Для доуплот — нения дна котлована последнее сбрасывание производят с высоты 1 м.

Вытрамбование котлованов в переувлажненных пылевато-глинистых грунтах предусматривается через подсыпку пылевато-глинистого грунта оптимальной влажности толщиной, равной 0,5-Ьтр. ср (Ьтрср — ширина трамбовки). Размеры подсыпки в плане должны быть на 0,3-0,5 м больше размеров котлована. Если фундаменты располагаются на расстоянии менее 4 м один от другого, то подсыпка устраивается в виде сплошного слоя с уплотнением до pd = 1,55…1,6 т/м3 катками, тракторами или груженым автотранспортом (рис. 3.20).

Для предотвращения засасывания трамбовки высота ее сбрасывания вначале должна быть не более 3,5 м, а затем снижаться до 1,5-2,5 м, а в процессе трамбования подсыпать на дно котлована песок, щебень или маловлажный пылевато-глинистый грунт.

Рис. 3.20. Схемы по вытрамбовыванию котлованов и устройству фундаментов неглубокого заложения; а — без несущего слоя в плотных грунтах; 6-е уширенным основанием с подсыпкой из жесткого материала в переувлажненных грунтах

При вытрамбовывании котлованов в песчаных грунтах создают по стенкам котлованов оболочки из пылевато-глинистого грунта, которые исключают обрушение стенок котлованов и препятствуют поступлению йоды в котлован.

Втрамбование жесткого материала для создания уширенного основания удлиненных фундаментов производится сразу же после нь[трамбования котлована на проектную глубину (рис. 3.21). Объем порции жесткого материала назначается из расчёта заполнения котлована на высоту 0,6-1,2 м. При втрамбований жесткого материала трамбовку сбрасывают с высоты 4-8 м. Если грунт осыпается со стенок котлована, то высоту сбрасывания снижают до 3-4 м. В процессе вытрамбовывания котлованов и втрамбования жесткого материала строят график понижения дна котлована.

Монолитные фундаменты бетонируются сразу же после приемки котлованов. Перед бетонированием при необходимости устанавливают арматурные каркасы, опалубку стаканной части и закрепляют закладные детали и анкерные болты.

Бетонирование фундаментов производится враспор до заранее установленных отметок на стенках котлованов или опалубке.

При устройстве сборных фундаментов котлован вытрамбовывают на 2-3 см меньше размера блока по горизонтальным сечениям и на 0,1 — hj по высоте, а затем в котлован устанавливается и забивается сборный железобетонный блок до проектной отметки.

Рис. 3.21. Схема устройства удлиненных фундаментов в вытрамбо­ванных котлованах: I — вытрамбовывание котлована; II — засыпка в котлован жесткого материала; III — втрамбовывание жесткого материала в дно; IV — бетонирование фундамента; V — готовый фундамент: 1 — трамбовка; 2 — направляющая штанга; 3 — каретка; 4 — котлован; 5 — бункер с жестким материалом; 6 — жесткий материал; 7 — уплотненная зона; 8 — бетон фундамента; 9 — стакан для установки колонны

Зимние условия при возведении каменных конструкций определяются сред­несуточной температурой наружного воздуха 5 °С и ниже и минимальной суточ­ной температурой О °С и ниже.

Кладку в зимнее время ведут только из каменных материалов правильной формы на пластичных удобоукладываемых цементных или сложных растворах подвижностью 9— 13 см — для кладки из обычного кирпича и 7—8 см — для клад­ки из кирпича с пустотами и из природного камня. Кирпич и камень укладыва­ют с полным заполнением швов. При перерывах в работе на верхний ряд кладки раствор не наносится.

При кладке в зимнее время разрывов кладки по периметру зданий или между осадочными швами не должно быть более высоты в 1/2 этажа. Разрывы глухих участков стен и при кладке углов выполняются только вертикальной штрабой. При перерывах в работе не допускается укладывать раствор на верхний ряд клад­ки. Использовать для кладки кирпич или камень с наледью нельзя. Поэтому сле­дует накрывать материалы при хранении, а кладку — при перерывах в работе.

Для обеспечения прочности различных кладок и конструкций, возводимых в зимний период, существуют следующие способы выполнения каменных работ:

♦ замораживание, при котором кладку ведут на открытом воздухе при отри­цательных температурах, без подогрева кирпича или камня, на растворе, имеющем положительную температуру в момент укладки его в дело;

♦ применение обычных растворов (не ниже марки 50) с химическими противоморозными добавками, что обеспечивает частичное твердение ра­створа на морозе;

♦ прогрев возведенных конструкций (паром, использованием электропрог­рева и др.);

♦ выдерживание в тепляках (временных сооружениях, внутри которых про­изводят кладку).

Способ производства каменных работ в зимнее время выбирают только с уче­том всех конкретных условий строительства: метеорологических, сроков сдачи объекта, типа и материала конструкций, расчетных нагрузок, проектной проч­ности раствора и т. д.

Многорядная система перевязки в зимнее время может осуществляться толь­ко на растворах с противоморозными добавками.

Способ замораживания является наиболее распространенным, как самый эко­номичный и менее трудоемкий. Его суть состоит в том, что кладку выполняют на открытом воздухе на цементном или сложном растворе, который вскоре после
укладки в конструкцию замерзает. Процесс твердения раствора начинается пос­ле оттаивания кладки в естественных условиях.

Способом замораживания производят кладку из кирпича, камней правильной формы и постелистых бутовых камней «под лопатку». При этом рекомендуется применять двухрядную систему перевязки. Марки растворов назначают в зависи­мости от температуры воздуха и прогноза погоды, но не ниже марки 10, при сме­шанной кладке — не ниже марки 50. Оконные и дверные проемы должны иметь высоту больше чем при кладке в условиях положительных температур: на 5 мм при кладке из кирпича и на 3 мм при кладке из камней правильной формы.

После оттаивания и твердения прочность кладки не достигает проектного значения. Для достижения необходимой прочности (в конструкциях, несущая способность которых в дальнейшем будет использована полностью) следует по­вышать марку раствора на одну ступень, если кладка велась при температуре до минус 20 °С, и на две ступени при более низкой температуре. Пели для получе­ния нужной прочности кладки этого недостаточно, следует брать кирпич более высокой марки, а если и это не даст требуемого результата, то необходимо арми­ровать кладку (рис. 6.13).

Способом замораживания (без дополнительных мер по повышению несущей способности наиболее напряженных участков кладки) при использовании порт­ландцемента можно возводить лишь четыре этажа зданий (но не выше 15 м), а при применении шлакопортландцемента — три. Затем объект консервируют до вес­ны, и к возведению остальных этажей приступают не ранее чем через 28 дней пос­ле оттаивания замороженной кладки. За это время оттаявший раствор должен набрать запроектированную прочность.

Применение способа замораживания не допускается при кладке следующих конструкций:

♦ внецентренно сжатых с эксцентриситетом более 0.25Y, где Y —расстояние от центра тяжести до края сечения;

♦ подвергающихся в процессе оттаивания вибрации или динамическим на­грузкам;

♦ тонкостенных сводов двоякой кривизны и цилиндрических сводов толщи­ной менее 10 см, а также пят сводов;

♦ стен и столбов из бутобетона и рваного бутового камня;

♦ фундаментов из бутового камня «под залив».

Кладку способом замораживания выполняют при сокращенном фронте ра­бот, обеспечивая быстрое возведение конструкции по высоте. Ее ведут гори­зонтальными рядами одновременно на всей захватке. Для получения необходи­мой температуры раствора (табл. 6.6) может применяться подогретая до 80 °С вода, а также подогретый до 60 °С песок. Подогретый раствор следует использовать в течение 30—40 мин. Применение замерзшего или подогревание раствора горя­чей водой не допускается.

Таблица 6.6 Температура раствора в момент укладки в зимнее время Температура раствора, °С, на рабочем месте для кладки Температура наружного воздуха, °С из кирпичей и камней правильной формы из крупных блоков Скорость ветра, м/с До 6 Свыше 6 До 6 Свыше 6 До-10 5 10 10 15 От -11 до -20 10 15 10 20 Ниже -20 15 20 20 25

Кладку кирпича чаще ведут вприжим, расстилая раствор не более чем для двух верстовых кирпичей (50 см) или для восьми кирпичей забутки. Особое внима­ние следует обращать на толщину швов. Горизонтальные швы не должны быть толще 12 мм, иначе весной во время оттаивания кладка может дать слишком силь­ную осадку, что может привести к ее разрушению.

В течение зимы растворы такой кладки находятся в замерзшем состоянии и их прочность сохраняется только при отрицательной температуре, а при наступ­лении весеннего потепления прочность оттаявшего раствора значительно умень­шается. В этот период кладка способна нести нагрузку, меньшую в 2—2,5 раза, чем при отвердевшем растворе.

При наступлении потепления кладку освобождают от лишних материалов, настилов, строительного мусора и г. д. Столбы и стены, высота которых превы­шает размеры наименьшей стороны их поперечного сечения более чем в 5 раз, не связанные с перекрытием или покрытием, и другие малоустойчивые конст­рукции необходимо на период оттаивания укреплять временными подкосами, оттяжками, связями или сжимами (рис. 6Л4). Стены многоэтажных зданий при возведении укрепляют стальными связями, укладываемыми на каждом этаже в местах их примыкания друг к другу или пересечения.

При опаивании кладки необходимо наблюдать за ее осадкой, контролировать твердение раствора в швах, в случае появления деформаций следить за их разви­тием и немедленно принимать меры по снижению нагрузок. Средняя расчетная

Рис. 6.14. Усиление кладки на период оттаивания: а — разгрузочными стойками; б — подкосами; в — двусторонними сжимами; 1 — доска; 2 — клинья; 3 — стойки; 4 — подкосы; 5 — бревна; 6 — проволочные скрутки

осадка стен зимней кладки при ее оттаивании (при постоянной нагрузке) при­нимается 0,5 мм на 1 м их высоты (можетбыть 1 мм и более).

В первые дни после оттаивания, пока раствор еще не затвердел, откло­нившуюся кладку можно сравнительно легко выправить. При цементном раство­ре это надо сделать не позднее 4—5 суток после потепления, а при сложном ра­створе — не позднее 6—7 суток. Проще всего кладку выправлять нажимными подкосами, затем стойками со стяжками и клиньями, а в случае сильных дефор­маций — тросами, натягиваемыми при помощи полиспастов и лебедок.

Применение растворов с противоморозными добавками обеспечивает их твердение на морозе в процессе выдерживания и повышенную прочность кладки при отта­ивании.

Для твердения раствора (объем которого составляет в кирпичной кладке до 25% общего объема) зимой при отрицательных температурах воздуха в него вво­дят специальные добавки— нитрит натрия, поташ или НКМ (смесь нитрита каль­ция или кальциевой селитры и мочевины или карбамида), которые снижают тем­пературу замерзания растворов до определенных для каждого вида добавки зна­чений. Так, например, растворы с добавкой нитрита натрия не замерзают и интенсивно твердеют при температуре до—15 °С, с добавкой НКМ — до —20 °С, с добавкой поташа — до —25 °С. При этом перечисленные добавки не вызывают коррозии арматуры, благодаря чему могут применяться и в армированных кон­струкциях.

При использовании таких растворов прочность кладки нарастает более интен­сивно, появляется возможность возводить стены кирпичных домов зимой такими же темпами, как в летнее время. Применение растворов с противоморозными до­бавками позволяет в зимний период возводить здания на высоту до девяти этажей.

Оптимальное процентное содержание противоморозных добавок в массе су­хого цемента, обеспечивающее интенсивное твердение раствора при отри­цательных температурах наружного воздуха, приведено в табл. 6.7.

Таблица 6.7 Содержание противоморозных добавок Наименование противоморозной Среднесуточная Содержание добавки температура наружного противоморозной добавки, воздуха, °С % (по массе сухого цемента) От 0 до —2 2-3 Нитрит натрия От -3 до -5 4-5 От -6 до -15 8-10 Комплексная добавка НКМ (смесь кальциевой селитры Са(03)2 и карбамида СО(Н,), взятых в соотношении 2:1) От -1 до -5 От -6 до -15 От —16 до —20 3.3 + 1,7 5.3 + 2,7 6,7 + 3,3 От 0 до—5 5 Поташ (KjCOj) От -6 не,— JS 10 От —16 до —30 ‘5

Противоморозные добавки вводят при Приготовлении раствора. Поэтому сле­дует учитывать, что отдельные из них, например поташ и в некоторой степени НКМ, ускоряют сроки схватывания растворов, которые могут за период их пе­ревозки и выдерживания перед укладкой потерять свою подвижность. Средство обеспечения необходимой подвижности растворной смеси в период ее выработ­ки на рабочем месте устанавливает строительная лаборатория.

Растворы с противоморозными добавками твердеют на морозе с различной скоростью, зависящей не только от температуры воздуха, но и от ряда других труд­но учитываемых факторов. Поэтому для оценки фактической прочности раство­ров в кладке при возведении стен необходимо изготовлять 12 образцов-кубиков размерами 7x7x7 см для каждого этажа секции дома и хранить их в одинаковых со стенами условиях.

Способ электропрогрева свежевозведенной незамерзшей кладки в течение определенного времени обеспечивает начальное твердение раствора кладки до приобретения им минимально необходимой расчетной прочности.

Электроды (их изготовляют обычно из арматурной стальной проволоки диа­метром 4—6 мм) закладывают в горизонтальные швы и подключают к разным фазам тока. При армировании арматурными сетками участки кладки, не связан­ные между собой, можно использовать как электродные группы. Прогрев ведут при напряжении 220—380 В и температуре 30—35 °С до достижения раствором прочности не менее 20% от проектной.

В тепляках свежевозведенную кладку выдерживают при положительной тем­пературе в течение определенного (в зависимости от требуемой прочности клад­ки) времени.

Прочность раствора, набранную в зимнее время, перед оттаиванием кладки необходимо проверить с помощью лабораторных испытаний образцов, отобран­ных из горизонтальных швов конструкций. Полученное значение сопоставляют с минимально необходимым, указанным в проекте, особенно для простенков нижних этажей. Если несущая способность простенков и столбов окажется не­достаточной, то их необходимо до оттаивания кладки усилить временными де­ревянными стойками на клиньях. Высокие простенки, устойчивость которых на период оттаивания недостаточна, раскрепляют двусторонними сжимами из бре­вен и проволочных скруток.

Помимо простенков и столбов в период оттаивания особого внимания требу­ют узлы опирания тяжелых ферм, прогонов и балок-стенок на каменную кладку. Перегрузку кладки в этих местах можно устранить с помощью своевременно ус­тановленных разгрузочных деревянных стоек на клиньях. Последними регули­руют высоту стоек при осадке оттаивающей кладки. После оттаивания кладки временные крепления оставляют на период начального твердения раствора, но не менее чем на 12 дней.

Монтажные работы представляют собою комплекс последовательных монтаж­ных процессов, состоящий из следующих частных процессов и операций:

♦ подачи монтируемых элементов под монтаж (при необходимости с пред­варительной укрупнительной сборкой или усилением конструкций);

+ оснастки и строповки поднимаемой конструкции;

♦ подъема по вертикали, перемещения к месту установки, наводки и уста­новки в проектное положение;

♦ выверки и закрепления их в проектном положении, заделки стыковых со­единений и выполнения защитных мероприятий.

Производительность и безопасность производства монтажных работ и каче­ство их выполнения в значительной степени зависят от применяемых приспо­соблений;, оборудования, инвентаря и инструмента.

Монтаж сборных железобетонных элементов но ходу кладки. При производстве каменной кладки ведутся различные вспомогательные (установка подмостей или лесов, подача материалов) и сопутствующие работы, в том числе монтаж сбор­ных железобетонных элементов (фундаментных плит и блоков, перемычек, бал­конов, перегородок, плит перекрытий и Т. Д.).

Под опорными частями балок, прогонов, плит перекрытий, балконов, под мауэрлатами и другими сборными конструкциями при многорядной перевязке швов кладки верхние ряды должны быть тычковыми. Допускается опирание сбор­ных конструкций на ложковые ряды кладки при двухрядной (однорядной, цеп­ной) перевязке швов.

Толщина слоя раствора под опорными участками элементов, передающих мес­тные нагрузки на кладку, должна быть указана в проекте и быть не более 15 мм.

Возведение каменных конструкций последующего этажа допускается только после укладки расположенных ниже несущих конструкций (надподвального или междуэтажного перекрытия, площадок и маршей в лестничных клетках и др.) с выполнением анкеровки стен и замоноличивания швов между плитами перекры­тий.

До начала монтажа конструкций должны быть выполнены подготовительные работы: перенос при помощи геодезического инструмента на фундаменты или перекрытие осей здания, разметка и установка маяков с выверкой на одном уров­не (на проектной отметке).

Перед подъемом производится строповка — конструкции прикрепляют к крю­ку крана специальными грузозахватными приспособлениями — стропами, траверсами и т. д.

Подъем элементов должен производиться плавно, без рывков, раскачивания и вращения.

Установленные конструкции рассгроповывают после надежного их закреп­ления. Монтажеборных конструкций заканчивается сваркой закладных деталей.

утеплением стыков, заполнением их раствором или бетонной смесью, заделкой стыков герметизирующими прокладками и мастиками.

Монтаж ленточных фундаментов (рис. 6.12, а) выполняет звено каменщиков- монтажников из трех человек: один выполняет строповку, другие устанавлива­ют блоки в проектное положение.

Монтаж фундаментных блоков ведут в соответствии с предварительной гео­дезической разбивкой (обозначением их положения на дне котлована или тран­шеи металлическими штырями). Установка фундаментов производится на вы­ровненный до проектной отметки, без следов воды или снега, сЛойтіес’ка. Пре­дельное отклонение отметки выравнивающего слоя песка от проектной не должно превышать минус 15 мм.

Монтаж фундаментов начинают с укладки маячных блоков фундаментных по­душек в углах здания и в местах примыкания (пересечения) стен, но не реже, чем через 10-515 м. Выверку маячных блоков в плане ведут, совмещая их осевые риски с рисками разбивочных осей по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Высотные отклонения устанавливают нивелированием или с помощью уровня.

После установки и выверки положения маячных блоков в плане и по высоте натягивают проволочную причалку и укладываютпромежуточные (рядовые) бло­ки. Не снимая стропов проверяют горизонтальность блоков при помощи рейки и уровня. В местах ввода коммуникаций, а также при возведении прерывистых фундаментов фундаментные подушки укладывают с разрывом.

Поверх уложенных блоков устраивают стяжку из цементно-песчаного раство­ра (состава 1:2), выполняющую роль гидроизоляции, а в необходимых случаях закладывают продольную арматуру, образующую армированный шов.

До начала монтажа блоков стен подвала нивелированием определяют отмет­ку верха смонтированных фундаментных плит, на них переносят положение раз­бивочных осей здания и размечают места установки маячных блоков.

Монтаж блоков начинают с маячных, укладываемых в углах, в местах примы­кания и пересечения стен, на протяженных участках через 15—20 м.

Установка маячных блоков включает в себя:

♦ подготовку растворной постели толщиной 2—3 см;

♦ наводку и опускание блока на слой раствора;

♦ рихтовку (выравнивание) блока до совмещения разметочных рисок.

Выверку в плане контролируют отвесом, проецирующим ось здания на уста­новочную риску на верхней грани блока, горизонтальность блока проверяют уровнем.

Рядовые (промежуточные) блоки стен подвала устанавливают, ориентируя низ по обрезу блоков нижнего ряда, верх — по натянутой причалке, закрепленной скобой к верхней грани маячного блока. Укладывают блоки на слой раствора, соблюдая перевязку швов (не менее 1/4 длины). Вертикальные и горизонталь­ные швы между блоками должны быть тщательно заполнены раствором и рас­шиты с двух сторон.

Рис. 6./2. Монтаж конструкций: а — блоков стен подвала: 1 — маячные блоки; 2 — причалки; 3 — смонтированный участок стен подвала; 4—уложенные фундаментные плиты; б — лестничных площадок: 1 — пли­ты перекрытий; 2 — промежуточная плас­тинка; 3 шаблон; 4 — этажная площадка; в — плит перекрытия: 1 — четырехветвевой строп; 2—растворная постель; 3—уклады­ваемая плита; г — балконной плиты: 1 — бал­конная плита; 2 — стойка

Продольные и поперечные стены подвалов соединяются между собой за счет перевязки блоков. Для ввода санитарно-технических устройств между блоками оставляют зазоры, заделываемые затем кирпичом или бетоном.

Блоки наружных стен, устанавливаемые ниже уровня грунта, необходимо выравнивать по внутренней стороне стены, а выше — по наружной.

Перемычки укладывают на растворную постель после завершения простенков. Несущие перемычки стропуют за монтажные петли и устанавливают краном. Ря­довые перемычки укладывают вручную. При этом проверяют точность их уста­новки по вертикальным отметкам, горизонтальность и глубину заделки концов.

Лестничные площадки и мариш устанавливают по ходу кладки. Промежуточную площадку и первый марш устанавливают по ходу кладки лестничной клетки, вто­рую площадку и второй лестничный марш — по окончании кладки этажа.

До начала монтажа лестничных площадок и маршей проверяют их размеры и размечают места установки. После проверки мест опирания укладывают раствор и краном подают лестничную площадку. Каменщики принимают конструкцию, находясь на подмостях или на перекрытии. Опустив площадку на подготовлен­ное место, проверяют ее горизонтальность (по двум направлениям) и соосность с площадками нижних этажей. Расстояние между уложенными площадками про­веряют (в двух местах) деревянным шаблоном, имеющим форму продольного сечения косоура (рис. 6.12, б). При необходимости конструкцию рихтуют ломом.

В таком же порядке устанавливают следующую лестничную площадку. Лест­ничный марш стропят специальными стропами с разновеликими ветвями или вилочными захватами, с помощью которых обеспечивается подача марша в по­ложении, близком к проектному, с небольшим превышением его верха (до 10 см). Каменщики, принимающие конструкцию, находятся на верхней и нижней лес­тничных площадках. Они очищают место опирания и кельмой расстилают ра­створ. Чтобы марш не сорвался с верхней площадки, его опирают вначале на нижнюю площадку, затем на верхнюю. При его укладке проверяют точность опи­рания на полки площадок и горизонтальность ступеней. После расстроповки сваривают закладные детали. Стык между площадкой и маршем тщательно за­полняют раствором и уплотняют подштопкой или кельмой.

Лестницы из железобетонных ступеней по металлическим косоурам монти­руют снизу вверх по ярусам, ограниченным этажными и промежуточными лест­ничными площадками.

К монтажу стальных косоуров приступают только после набора 75%-ной проч­ности бетоном в заделке лобовых балок. Устанавливать под опорные части косо­уров прокладки или клинья и укладывать ступени до приварки косоуров к лобо­вым балкам запрещается. Окончательное закрепление косоуров производят после инструментальной проверки правильности их установки.

Ступени укладывают начиная с нижней фризовой. В процессе укладки соот­ветствие их положения проектному регулируют с помощью металлических про­кладок и клиньев.

Завершаются работы защитой всех металлических конструкций и закладных деталей от коррозии.

Монтаж санитарно-технических кабин осуществляется после приемки перекры­тий по предварительно размеченным ориентирным рискам, вынесенным на пе­рекрытие от разбивочных осей и соответствующим проектному положению двух взаимно перпендикулярных стен блока (передней и одной из боковых). Поверх­ности опирания очищают от грязи, снега, наледи, а закладные детали — от ржав­чины. Кабины устанавливают на прокладки, выверяя грани двух взаимно пер­пендикулярных стен блока относительно вертикальной плоскости, и совмещая санитарно-технические стояки с нижерасположенными. Рихтовку кабин выпол­няют при натянутых стропах, расстроповывают их со стремянки после оконча­тельной выверки. Постоянное крепление выполняют, сваривая закладные дета­ли объемных элементов.

Швы между блоками и смежными стенами должны быть заделаны в соответ­ствии с требованиями проекта по тепло — и звукоизоляции, а также воздухо — и водонепроницаемости, отвечать нормативным требованиям. Отверстия в пане­лях перекрытий для пропуска стояков кабин после установки кабин, монтажа стояков и проведения гидравлических испытаний должны быть тщательно заде­ланы раствором.

Крупнопанельные перегородки монтируют после окончания кладки стен на вы­соту этажа. Место установки панели предварительно размечают, укладывают две деревянные подкладки, утопленные в растворную постель, забивают штыри или вилочные скобы в деревянные вкладыши, заделанные в стены. На вертикальных поверхностях располагают по две скобы на каждую сторону примыкания перегородки.

Двое рабочих принимают подаваемую краном перегородку и направляют ее к разметочным линиям, плавно опуская на прокладки. Ломиком рихтуют перего­родку вплотную к заделанным в стену штырям, с торца закрепляют инвентар­ным подкосом.

Проверив вертикальность перегородки, гвоздями прибивают к ней штыри и выполняют расстроповку. Затем тщательно заделывают зазоры между перегород­кой и другими конструкциями, от качества их выполнения зависит звукоизоляция помещения. Окончательно перегородки закрепляют потолочными закрепами после монтажа панелей вышерасположенного перекрытия.

Прогоны (балки) стропят двухветвевым стропом за монтажные петли или от­верстия в конструкции. До установки прогона проверяют отметки и горизонталь­ность железобетонных подушек, заделанных в стены по ходу кладки. Работу ве­дут с подмостей, на опорные поверхности расстилают раствор. Уложенную кон­струкцию в продольном направлении выправляют монтажными ломиками и проверяют горизонтальность по уровню и визируют по ранее установленным про­гонам, а вертикальность — по отвесу. Затем уложенные на каменные стены про­гоны закрепляют анкерами.

Плиты междуэтажных перекрытий (рис. 6.12, в) монтируют после завершения каменной кладки этажа, устройства из кирпича бортика на два ряда выше уров­ня укладываемых плит, установки перегородок, укладки индустриальных плит подготовки пола или устройства засыпок под полы. Кладка стен ниже и на уров­не перекрытия, устраиваемого из сборных железобетонных плит, производится с подмостей нижележащего этажа.

Положение опорных поверхностей плит перекрытия на стенах проверяют нивелиром или водяным уровнем и при необходимости выравнивают кладку стяжкой из цементного раствора. До начала монтажа пустотные каналы с обоих торцов плит заделывают легким бетоном или готовыми бетонными пробками на глубину 120—200 мм. Это делают для предохранения опорных частей пустотных перекрытий от разрушения под давлением вышележащих конструкций и с це­лью предотвращения промерзания стен в местах опирання перекрытий. Заделка пустот в плитах перекрытия производится до подачи их на этажи.

Монтаж начинают от торцовой стены с инвентарных подмостей (столиков), последующие плиты укладывают к ранее смонтированным. Минимальная глу­бина заделки панели в стену — 120 мм.

Плиты перекрытий необходимо укладывать на слой раствора толщиной не более 20 мм, совмещая поверхности смежных плит вдоль шва со стороны потол­ка. Потолок помещения должен быть горизонтальным, при этом перепады по высоте не должны превышать 3 мм. Несоответствие монтажных провесов плит устанавливают визированием по плоскости потолка или правилом. Величину провеса распределяют пополам между смежными плитами. Если уложенную кон­струкцию необходимо переложить, ее поднимают, очищают от раствора и уста­навливают заново.

Панели перекрытий после выверки закрепляют в соответствии с указаниями в рабочих чертежах: как правило, монтажные петли панелей приваривают сталь­ными связями к анкерам, заделанным при кладке стены и монтажным петлям смежных панелей. Швы между панелями заделывают раствором марки 100, а места сопряжения со стенами и торцы замоноличивают бетоном или раствором.

Балконные плиты устанавливают после монтажа перекрытий и до начала клад­ки стен следующего этажа. Положение балконных плит размечают на перекры­тии и фиксируют рисками, дополнительно контролируя отвесом их соосность с балконами нижележащего этажа.

Их укладывают на опоры по слою раствора два монтажника, контролируя пра­вильность опускания плиты по рискам и шнуру-причалке. Плита должна быть уложена горизонтально или с небольшим уклоном наружу. Балконные плиты (рис. 6.12, г) в проектном положении временно закрепляют инвентарными при­способлениями (телескопическими стойками, кронштейнами, треугольными стойками с удерживающими скобами и др.). Горизонтальность проверяют уров­нем с рейкой, после чего приваривают. Балконные плиты крепят, обычно при­варивая стальные стержни к монтажным петлям плит перекрытия и закладным

деталям балкона. Инвентарные крепления балконов снимают после завершения кладки стен второго яруса.

Во время приготовления в бетонную смесь попадает значитель­ное количество воздуха. Если попавший воздух не удалить, то бе­тон может оказаться пористым, пониженной прочности.

Удаление попавшего воздуха и компактное расположение со­ставляющих достигается уплотнением бетонной смеси. От качества уплотнения зависит плотность бетона, а следовательно, его проч­ность и долговечность.

Уплотняют бетонную смесь вибрированием, сообщая ее части­цам часто повторяющиеся колебания небольшой величины. Меха­низмы, создающие вибрационные колебания, называются вибрато­рами.

В результате вибрирования бетонная смесь становится текучей, т. е. приобретает повышенную подвижность, а частицы, перемеща­ясь, стремятся под воздействием силы тяжести занять более устой­чивое положение. Бетонная смесь заполняет все промежутки меж­ду стержнями арматуры и между арматурой и опалубкой. Воздух, содержащийся в ней, вытесняется, и смесь значительно уплотня­ется.

Режим вибрационного уплотнения бетонной смеси характеризу­ется амплитудой колебаний (наибольшим удалением колеблющейся точки от центра колебаний) бетонной смеси, частотой колебаний (числом колебаний в минуту) и продолжительностью вибрирова­ния. Оптимальная частота колебаний бетонной смеси зависит от размера ее частиц и подвижности. Для смесей с крупными фрак­циями заполнителей необходима более низкая частота колебаний с наибольшей амплитудой, а для смесей с мелкими фракциями — наиболее высокая частота с меньшей амплитудой.

Так как в бетонной смеси содержатся частицы разной крупнос­ти, то наилучшего уплотнения можно добиться, применяя поличас­тотные вибраторы (вибраторы с разным числом колебаний). Это наиболее перспективный способ вибрирования. У большинства при­меняемых вибраторов частота колебаний соответствует средним по величине частицам бетонной смеси.

Вибраторы для уплотнения бетонной смеси выпускаются в ос­новном с частотой колебаний от 2800 до 11000 в минуту и ампли­тудой 0,1—3 мм, в некоторых конструкциях вибраторов частота ко­лебаний достигает 20 000 в минуту.

По способу воздействия на бетонную смесь вибраторы бывают:

глубинные (внутренние), погружаемые рабочей частью в бетон­ную смесь и передающие ей колебания через корпус;

поверхностные, устанавливаемые на уложенную бетонную смесь и передающие ей колебания через рабочую площадку;

наружные, прикрепляемые к опалубке болтами или другим за­хватным устройством и передающие бетонной смеси колебания че­рез опалубку;

виброплощадки, являющиеся стационарным формующим обо­рудованием и применяемые на заводах и полигонах сборных желе­зобетонных изделий.

По роду привода и питающей энергии различают вибраторы электромеханические, электромагнитные, пневматические, гидрав­лические и моторные (с приводом от двигателя внутреннего сго­рания). Наибольшее распространение получили электромеханиче­ские и пневматические вибраторы.

Загальні відомості. Земляні роботи є найпоширенішими і трудо­місткими роботами в будівництві. Тяжка фізична праця виконавців на улаштуванні земляних споруд та низька її ефективність спонукали інже­нерів шукати засоби, які дали 6 можливість полегшити виконання тру­дових процесів у цій галузі.

Упродовж століть знаряддя праці від примітивних кайла та лопати розвинулися до сучасних високоефективних потужних механічних, на­півавтоматичних та автоматичних засобів виконання земляних робіт.

На території нашої країни вже на початку XIX ст. на річках і в портах почали застосовувати машини для виконання очисних та дно — поглиблюваних робіт. Так, у 1809 р. на розчищенні перекатів на Дніпрі працювала машина Бухтєєва.

У будівельному виробництві раніше від інших будівельних машин виникли землерийні машини.

У 1845 — 1851 рр. на будівництві Миколаївської залізниці працюва­ло чотири екскаватори, що для того часу вважалося значним досягнен­ням у розвитку механізації земляних робіт.

У першому десятиріччі XIX ст. розпочато випуск одноківшових екс­каваторів на залізничному ходу з ковшами місткістю 1,9 та 2,3 м3.

До 1915 р. в будівельному виробництві налічувалося до 200 екска­ваторів. Пізніше, на будівництві Дніпропетровської гідроелектростанції, завдяки наявності землерийних машин за 3 — 4 роки було перероблено близько 3 млн м3 земляних мас.

Уже в 1950 р. було випущено екскаваторів нових моделей у 7,7 раза більше, ніж у 1940 р., скреперів — у 8,5, самоскидів — у 16 разів. Способи гідромеханізації земляних робіт у нашій країні були запро­ваджені інженерами Кирпичниковим та Классоном. На Дніпробуді (1929—1932 рр.) гідромеханічним способом виконувались великі обсяги робіт із планування територій.

Через величезні масштаби будівельних робіт будівельники змушені були використовувати непридатні, слабкі грунти, на яких зводились об’єкти різного призначення. У зв’язку з цим здійснювалися пошуки спеціальних методів поліпшення якості ґрунтів, у результаті чого ви­ник новий метод земляних робіт — штучне закріплення природних основ. Було розроблено та впроваджено нові методи закріплення ґрунтів, такі як бітумізація, смолізація, силікатизація та цементація. Пізніше для закріплення лесових ґрунтів було запроваджено метод термічної обробки їх.

Масштаби земляних робіт у сучасному будівельному виробництві потребують постійного оновлення парку землерийних та землерийно — транспортних машин.

Призначення земляних робіт. Розроблення ґрунтів здійснюють з метою підготовки основи під будинки та споруди, для зміни природно­го рельєфу місцевості.

Процес розроблення ґрунту складається з трьох основних операцій: розроблення ґрунту, його переміщення (транспортування) та укладан­ня з ущільненням. Розроблення може виконуватись з метою створення виїмки та насипу.

Термін «виїмка» вживається в тому випадку, коли ґрунт розробляється нижче від рівня поверхні землі (котлован, траншея); «насип» — коли ґрунт насипають вище за рівень поверхні землі (полотно залізниці, автошляхи, греблі).

Під час виконання земляних робіт велике значення має транспорту­вання ґрунту до місця його призначення, тому важливим завданням технолога є вибір і розроблення найефективніших методів розроблен­ня та транспортування ґрунту.

Класифікація ґрунтів та їхні властивості. Ґрунтами в будів­ництві називають гірські породи, які складаються з мінеральних часто­чок та органічних домішок.

Ґрунти поділяють на:

скельні грунти, що залягають у земній корі у вигляді суцільного моноліту;

великоуланкові незцементовані ґрунти, які утворені з галечнику та конгломерату кругляка, кам’яних і щебеневих нагромаджень;

піщані грунти, сипкі в сухому стані. Залежно від гранулометрично­го складу їх поділяють на піски гравіваті, крупно-, середньо-, дрібнозер­нисті та пилоподібні;

глинисті ґрунти, зв’язані, несипкі в сухому стані. За ступенем пла­стичності їх поділяють на супіски, суглинки та глину. До глинистих ґрунтів належать також леей, які мають дрібнозернисту, хімічно зв’яза­ну карбонатну структуру.

Властивості ґрунтів впливають на стійкість земляних споруд, трудо­місткість та вартість їх розроблення. Основними будівельними власти­востями ґрунтів є такі.

в природному стані.

Кут природного укосу ф — кут, утворений поверхнею несипкого ґрунту і горизонтальною площиною. Він характеризується станом гра­ничної рівноваги. Значення його залежить від кута внутрішнього тертя, сил зчеплення верхніх шарів ґрунту.

Щільність ґрунтів — це маса одиниці об’єму речовини ґрунту без пор. Щільність впливає на опір ґрунту копанню та на його несівну здатність.

Вологість — ступінь насичення ґрунту водою. Виражається відно­шенням маси води в ґрунті до маси твердих часточок. Так, ґрунти за вологості до 5 % вважаються сухими, за вологості 5 —ЗО % — вологими, понад ЗО % — мокрими.

Зчеплення визначається початковим опором зрушення і залежить від виду ґрунту та ступеня його вологості.

Міцність ґрунтів характеризується їхньою здатністю чинити опір зовнішньому силовому впливу.

Розпушуваність — здатність ґрунту збільшуватись в об’ємі під час розроблення; характеризується коефіцієнтами початкового і залишкового розпушення. Коефіцієнтом початкового розпушення є відношення об’єму розпушеного ґрунту до його об’єму в природному стані; коефіцієнт залишкового розпушення — це відношення об’єму розпушеного ґрун­ту після його ущільнення до його об’єму в природному стані.

Підготовчі роботи. У зв’язку з тим що земляні роботи виконуються субпідрядними організаціями, підготовка та організація робіт має свої особливості.

До початку робіт має бути забезпечена підготовка будівництва, яка полягає у здійсненні певних організаційних і підготовчих заходів.

До них належать:

• вирішення питань використання для потреб будівництва наявних

транспортних та інженерних комунікацій, засобів енерго — і теплопоста­чання, зв’язку тощо;

• укладання субпідрядного договору на виконання земляних робіт;

• своєчасне забезпечення виконавців робочими кресленнями, техноло­гічною та іншою документацією.

Підготовчі роботи організаційно можна розподілити на два потоки.

До першого належать роботи, що виконуються поза межами буді­вельного майданчика: будівництво під’їзних автомобільних доріг, ме­реж зв’язку та електропередачі з трансформаторними підстанціями, водопровідні та каналізаційні мережі і т. д.

До другого — роботи, що виконуються безпосередньо на будівельно­му майданчику: очищення території, геодезичні роботи, перенесення проектних позначок на місцевість, знесення зайвих будов з його тери­торії; інженерна підготовка; забезпечення тимчасового відведення по­верхневих вод; улаштування тимчасових доріг на території майданчи­ка; прокладання мереж водо — та енергозабезпечення, телефонного та радіозв’язку; монтаж інвентарних тимчасових приміщень (контори виконроба, обігріву робітників, їдальні, просушування та зберігання робо­чого одягу, санітарних вузлів, фельдшерського пункту, диспетчерської тощо); підготовка ґрунтів до розморожування у зимовий період і т. д.

Очищення території — видалення дерев та кущів, корчування пнів, розбирання зайвих будівель, перекладання, за потреби, комунікацій і т. д.

Геодезичні роботи — це визначення розміщення земляних споруд на місцевості. Розбивання ведуть у двох площинах: горизонтальній та вертикальній (рис. 2.5).

За горизонтального розбивання визначають та закріплюють на місце­вості положення осей і контурів майбутніх земляних споруд. Помилки під час виконання цих робіт можуть призвести до неправильного роз­міщення об’єктів на місцевості, що негативно впливатиме на забудову з архітектурного погляду. Побудована на місцевості геодезична будівельна сітка слугує орієнтиром для перенесення проекту в натуру.

За вертикального розбивання визначають глибину виїмок і висоту насипів.

Рекультивація полягає у зрізанні рослинного шару і подальшому використанні цього ґрунту для благоустрою території або вивезенні його за межі будівельного майданчика в місце, де його використовують за призначенням.

Розпушування ґрунтів. Під час розроблення виїмок ґрунт розпу­шується і займає значно більший об’єм, ніж у щільному масиві.

У розрахунках ступінь розпушування ґрунтів визначають коефіцієн­том початкового та залишкового k3 р розпушування. Крім того, інколи виникає потреба попереднього розпушування ґрунту, наприклад під час розроблення щільних, скелястих або мерзлих ґрунтів.

До початку земляних робіт територія будівництва має бути осушена, для чого влаштовують поверхневе водовідведення. Як правило, для нової забудови виділяються ділянки, непридатні для іншого використання (схили, пересічена місцевість зі складним рельєфом тощо). Не виключено, що під час будівництва, якщо не вжити відповідних заходів, будівельний майдан­чик заливатиметься поверхневими водами від дощу або танення снігу і заболочуватиметься. Щоб цього не трапилось, воду потрібно заздалегідь

перехопити і спрямувати так, щоб вона не потрапила на майданчик, для чого до початку земляних робіт влаштовують відкриті перехоплювальні водовідвідні канави, закриті дренажні канави, якими вода самопливом витікає за межі будівельного майданчика, або з боку підтоплення влашто­вують захисне обвалування. Усі підготовчі роботи мають бути виконані відповідно до будгенплану, розробленого на підготовчий період.

Допоміжні роботи. До них належать: тимчасове закріплення стінок траншей і котлованів; відкритий водовідлив; зниження рівня ґрунто­вих вод; штучне закріплення (стабілізація) ґрунтів; ущільнення ґрунтів.

Тимчасове закріплення вертикальних стінок виїмок здійснюєть­ся у випадках, коли ґрунт не може утримувати вертикальні укоси. Ве­личина вертикального укосу виїмки залежить від величини природного

Рис. 2.6. Кріплення стінок котлованів і траншей: а — підкісне; б — анкерне; в — шпунтове; г — розпірне; 1 — щити (дош­ки); 2, 10 — стояки; 3 — підкіс; 4 — паля; 5 — анкер; 6 — засипка; 7 — маякова паля (опорний стояк); 8 — напрямні; 9 — шпунт; 11 — розпірка

укосу грунту. Іноді під час улаштування виїмок (у разі влаштування виїмок поблизу фундаментів, потреби перероблення значних об’ємів зайвого ґрунту на улаштування укосів тощо) виникає необхідність улаш­тування виїмок з вертикальними стінками (рис. 2.6). Глибина таких виїмок регламентується нормами. Тип закріплення визначається про­ектом виконання робіт залежно від розмірів виїмки, властивостей ґрун­ту, наявності ґрунтових вод тощо. Закріплення виїмок класифікують за здатністю їх як несівних конструкцій.

Підкісне закріплення (рис. 2.6, а) встановлюють у середині котло­вану. Широкого використання воно не має, оскільки підкоси заважа­ють виконанню подальших робіт.

Більш поширеним є анкерне закріплення (рис. 2.6, б). Воно утри­мується в проектному положенні за допомогою спеціальних анкерів, які не заважають переміщенню людей та виконанню робіт.

Консольне (шпунтове) закріплення (рис. 2.6, в) — це шпунтова стінка, жорстко затиснена ґрунтом. Таке закріплення влаштовують з металевого або, рідше, дерев’яного шпунта. Шпунти використовують переважно для огороджування мілких котлованів у водонасичених ґрун­тах, коли неможливо штучно знизити рівень ґрунтових вод.

Розпірне закріплення виконують для закріплення вертикальних стін траншей (рис. 2.6, г).

Видалення води з виїмок. Найпростішим та найекономічнішим є відкритий водовідлив (рис. 2.7, а), але він не має широкого застосуван­ня внаслідок того, що у виїмці майже завжди залишається вода, яка ускладнює виконання робіт. Технологія використання цього способу полягає в тому, що під час улаштування виїмки підошві надають неве­ликого нахилу в один бік. У зниженій частині підошви влаштовують водозбірні приямки. Стінки приямків закріплюють шпунтом або дерев’я­ним ящиком без дна розміром 1 х 1 м, а на дно приямка насипають фільтрувальний матеріал (щебінь чи гравій). З приямка воду видаля­ють за межі майданчика насосами.

У ґрунтах із коефіцієнтом фільтрації, більшим за 2 м2/добу, засто­совують зниження рівня ґрунтових вод (рис. 2.7, б — д). Для цього використовують легкі голкофільтрові установки, які дають змогу зни­зити рівень ґрунтових вод за одноярусного розміщення на 4 — 5 м, за двоярусного — на 7 — 9 м; ежекторні голкофільтри, що забезпечують зниження рівня ґрунтових вод на 16 — 20 м; свердловини з глибинними насосами та свердловини, які скидають воду в розташовані нижче водо­вбирні шари чи спеціальні виробки.

Легкі голкофільтрові установки застосовують переважно для осу­шення піщаних ґрунтів. Голкофільтр складається зі сталевої труби завдовжки Ігп з фільтровою ланкою завдовжки 1 м. Голкофільтри за­нурюють у ґрунт навколо котловану або вздовж траншеї на відстані 1,0— 1,5 м від брівки виїмки. Усі голкофільтри за допомогою гумових шлангів приєднують до водозбірного колектора, оснащеного насосними агрегатами (рис. 2.7, г).

Стабілізація ґрунтів. Із метою підвищення несівної здатності слабких ґрунтів за умов природного залягання застосовують різні спосо­би штучного закріплення (стабілізації) ґрунтів. Залежно від фізико- механічних властивостей ґрунтів, їх стану та мети стабілізації застосо­вують постійні та тимчасовий способи закріплення ґрунтів.

До способів постійної стабілізації ґрунтів належать смолізація, біту­мізація, силікатизація, цементація та термічний спосіб.

Спосіб смолізації застосовують для закріплення мілких піщаних ґрун­тів, нагнітаючи крізь ін’єктори гелеутворювальну суміш, виготовлену з розбавленого розчину карбамідної смоли та розчину соляної кислоти.

Спосіб силікатизації застосовують для закріплення піщаних сухих ґрунтів і водонасичених пісків. Спосіб силікатизації поділяється на два види: одно — та дворозчинна силікатизація. За однорозчинного спо-

Рис. 2.7. Зниження рівня грунтових вод: а — схема відкритого водовідливу; б — д — схема водозниження голкофільтровою установкою (6 — план котловану з розміщенням голкофільтрів; в — поперечний розріз; г — двоярусна голкофільтрова установка; д — однобічне розміщення гол­кофільтрів); 1 — голкофільтрові ланки; 2 — водозабірний колектор; 3 — пробко­вий кран; 4 — кутик; 5 — відцентровий вихровий насос; 6 — крива депресії; 7 — фільтрова ланка; 8 — надфільтрова ланка; 9 — електродвигун; РГВ — рівень ґрунтових вод

Рис. (S. Схема установки для заморожування ґрунту:

/ — зовнішня заморожувальна труба; 2 — внутрішня живильна труба; 3 — живильний колектор; 4 — відвідний колектор; 5 — розсільний насос; 6 — морозильна камера; 7 — компресор; 8 — заморожений ґрунт

собу в ґрунт нагнітають гелеутворювальну суміш із розчину рідкого скла (силікат натрію) та ортофосфорної кислоти або із розчину рідко­го скла, сірчаної кислоти та сульфату глинозему. За дворозчинного способу спочатку в ґрунт через ін’єктори нагнітають рідке скло, а потім розчин хлориду кальцію заданої концентрації.

Спосіб цементації застосовують для закріплення тріщинуватих та кавернозних скельних порід, а також гравіюватих ґрунтів. За цього способу в свердловини крізь ін’єктори нагнітають тампонажні розчини (цементні суспензії, цементні розчини з добавками глини, піску та інших інертних матеріалів). У випадках, коли в породах спостерігається пе­реміщення ґрунтових вод, як допоміжний спосіб до цементації застосо­вують бітумізацію. Щоб виключити розтікання та винесення бітуму напірними водами на великі відстані від свердловини, бітум нагнітають у кілька етапів з перервами, які потрібні для його охолодження та загустіння.

Спосіб термічного закріплення застосовують для стабілізації лесо — вих ґрунтів. У заздалегідь пробурену і герметично закупорену сверд­ловину нагнітають газ або суміш рідкого палива та повітря. Макси­мальна температура під час згоряння палива у свердловині має бути не вищою за 1100 °С. Розжарені гази, проникаючи в пори ґрунту, ви­палюють в ньому органічні вкраплення, а неорганічні спікають у су­цільну масу.

До способів тимчасової стабілізації належить спосіб штучного за­морожування ґрунтів. Його застосовують під час розроблення нестій­ких, водонасичених ґрунтів. Для створення навколо виїмки льодоґрун- тової водонепроникної завіси (стінки) навколо майбутньої виїмки бу­рять свердловини (рис. 2.8). В них опускають заморожувальні ко­лонки, крізь які прокачують розчин з температурою -25…-45 °С. Відстань між колонками становить у середньому 1—3 м. Радіус про­мерзання ґрунту від однієї заморожувальної колонки має перекривати зону промерзання ґрунту до сусідньої колонки. За цієї умови ство­рюється суцільна льодоґрунтова завіса (стінка), яка захищає майбутню

виїмку від потрапляння в неї води. Після завершення всіх будівельних робіт (особливо гідроізоляційних) ґрунт розморожують природним чи штучним способом, потому свердловини тампонують.

До початку робіт з ущільнення ґрунтів розробляють технологічні документи, які містять:

— плани та розрізи площадки, що ущільнюється;

— вказівки про потрібну глибину ущільнення;

— вибір типу ґрунтоущільнювальної машини;

— вказівки щодо величини зниження рівня поверхні, що ущільнюється, і т. д.

Ущільнюють ґрунти під фундаменти, основу під підлоги, при зворот­ному засипанні пазух котлованів і траншей. Для виконання поверхне­вого ущільнення застосовують крани та екскаватори. Ущільнюють ґрун­ти трамбовками масою 2 —7 т. Схему ущільнення ґрунту трамбуваль­ною плитою, підвішеною до стріли екскаватора, наведено на рис. 2.9.

Ущільнення ґрунту здійснюють окремими смугами. Трамбування в межах кожної смуги виконують циклами, в кожному з яких по одному сліду робиться два-три удари. Штучне ущільнення ґрунтів має забезпе­чувати підвищення стійкості, зменшення осідання та збільшення водоне­проникності земляної споруди. Ущільнення ґрунтів насипів і зворот­них засипок слід виконувати прошарками однакової товщини.

Крім трамбування ґрунти ущільнюють також укочуванням та вібру­ванням. Укочування здійснюють гладкими і кулачковими котками, вібру­вання — вібраційними котками в піщаних ґрунтах шарами завтовшки 0,4 — 0,5 м. У зимовий період ущільнення допускається тільки за талого стану ґрунту.

Основні способи виконання земляних робіт. Існує три основних способи розроблення ґрунтів: механічний, гідромеханічний та вибуховий. На вибір способу впливають будівельні властивості ґрунтів. Як прави­ло, перевагу віддають механічному способу, який полягає у розробленні ґрунту землерийними (одноківшевими та багатоківшевими екскавато­рами) і землерийно-транспортними (бульдозерами, скреперами, грейде­рами) машинами. За гідротехнічного способу виконання земляних робіт ґрунт розмивають гідромоніторами за межами водойми і транспорту­ють його до місця призначення або розмивають ґрунт земснарядами з дна водойми і також транспортують його до місця призначення. Вибу­ховий спосіб застосовується в розробленні скельних і мерзлих ґрунтів. Енергія вибуху, яка виникає внаслідок миттєвого розкладання різних вибухових речовин, сприяє розпушуванню ґрунтів або переміщуванню їх у заданому напрямку (напрямлений вибух).

За механізованого способу розроблення ґрунту здійснюється зрізу­вання стружки робочим органом машини. З цією метою застосовують одноківшеві екскаватори. Це універсальні землерийні машини. їх об­ладнують різним змінним устаткуванням: прямою лопатою — для роз­роблення ґрунту вище від рівня стоянки екскаватора; зворотною лопа­тою — для розроблення ґрунту нижче від рівня стоянки екскаватора; драглайном — для розроблення ґрунту нижче за рівень стоянки екска­ватора у разі копання глибоких котлованів, широких траншей, зведення насипів; грейфером — для копання невеликих у плані, але досить гли­боких котлованів, а також виконання вантажно-розвантажувальних робіт. Багатоківшеві екскаватори використовують для розроблення ґрун­ту під час улаштування* траншей різної глибини і ширини. Бульдозери призначені для різання та переміщення ґрунту на відстань до 100 м; скрепери нарізають і транспортують м’які та сипкі ґрунти на відстань понад 100 м. Спосіб виконання робіт залежить від технічних рішень проекту земляних споруд, виду ґрунту, обсягів земляних робіт, наяв­ності ґрунтових вод, пори року та інших умов, які враховують у процесі розроблення технологічної документації.

Розроблення ґрунту бульдозерами. Бульдозер — це землерий­но-транспортна машина на базі колісного чи гусеничного тракто­
ра, оснащеного спеціальним відвалом (рис. 2.10).

За допомогою бульдозера викону­ють землерийно-транспортні та пла­нувальні роботи у разі переміщення ґрунту на відстань, яка не перевищує 100 м. Бульдозери застосовують для виконання таких видів робіт:

—розроблення ґрунту в котлова­нах і траншеях;

—зведення насипів заввишки до 2 м з однобічних чи двобічних резервів;

— зрізування ґрунту на косогорах;

— зрізування родючого шару ґрун­ту в основах земляних споруд з пере­міщенням його у тимчасові відвали;

— засипання котлованів, траншей, ярів, ям тощо;

— планування території.

Для бульдозера характерний циклічний спосіб роботи.

Зрізування і транспортування ґрунту на відстань до 50 м доцільно виконувати за човниковою схемою, за якої бульдозер після відсипання повертається у вихідне положення заднім ходом. Це дає можливість економити час на поворотах. У такому разі тривалість циклу роботи бульдозера становитиме

“ ^3 ^з. х»

де t3, tjy tB, t3X — час, c, відповідно на зрізування ґрунту, на його транспортування, на відсипання та зворотний шлях.

Для переміщення ґрунту на відстані 51 — 100 м рекомендується ви­користовувати еліптичну схему розроблення, за якою тривалість циклу роботи становить

— ^3 + *т + + ^з. х ^р»

де £р — час на розворот бульдозера, с.

V^fiH""""""J

10-20’

Якщо коефіцієнт корисної дії (К) бульдозера під час його руху по го­ризонтальній ділянці (поз. 2) прийняти за 1, то в першому випадку (поз. /) К < 1, у другому (поз. 2) відповідно К = 1, у третьому (поз. З) — К > 1. Отже, роботу бульдозера потрібно організовувати так, щоб завжди мати найбільший ефект. Так, у разі різання та переміщення ґрунту під кутом 10 — 20° продуктивність бульдозера підвищується у 1,5 — 2,5 раза.

Вирівнювання майданчиків. До початку будівельних робіт поверхню відведеного під будівництво майданчика потрібно вирівняти. Природ­ний рельєф поверхні майданчика вирівнюють зрізуванням ґрунту, роз­міщеного вище від проектних позначок, і переміщенням та підсипанням його в місця, розташовані нижче за проектні позначки (рис. 2.11, а). Для зменшення втрат ґрунту під час його переміщення застосовують

траншейний спосіб виконання робіт (рис. 2.11, б). При цьому ґрунт розробляють окремими траншеями завглибшки 40 — 50 см з гребенями між ними завширшки 50 —120 см, які після розроблення основної маси ґрунту зрізують. Крім того, застосовують також спарену, або групову (рис. 2.12), роботу бульдозерів, коли поряд два або три бульдозери переміщують ґрунт з однаковою швидкістю. На горизонтальних ділян­ках зрізування легких ґрунтів здійснюють тонкою стружкою однакової товщини або клинуватою, а при зрізуванні щільних ґрунтів — гребін­частим профілем (рис. 2.13).

Розроблення ґрунту скреперами. Скрепер — це землерийно-транс­портна машина, робочим органом якої є ківш із ножем у передній його частині (рис. 2.14, а). Розрізняють такі види скреперів: причіпні, на — півпричіпні та самохідні. Переміщення ґрунту причіпними скреперами

/// м м ш м м wap ягт

Рис. 2.13. Схема різання грунту:

/ — різання тонкою стружкою однакової товщини; 2 — те саме, клинуватим профілем; З — те саме, гребінчастим профілем

О

з ковшем місткістю до 5 м здійснюють на відстань до 300 м, із ковшем місткістю 6,0 — 10 м3 — до 750 м, з ковшем місткістю до 15 м3 — до 1000 м, напівпричіпними та самохідними скреперами — на відстань 500 — 5000 м. Під час зрізування ґрунту скрепери можуть рухатися за еліпсом, «вісімкою», зигзагом, за спіраллю (рис. 2.14, б — г). Перевагу віддають схемі, яка забезпечує мінімальний шлях транспорту без ґрун­ту, без крутих поворотів.

Еліптичну схему руху застосовують у разі вертикального плануван­ня майданчиків, розроблювання виїмок з укладанням ґрунту і зведення ґрунтових насипів бокових резервів.

Схему руху «вісімкою» застосовують під час виконання тих самих робіт, що і за еліпсом, але за більшої довжини фронту робіт.

Схему руху за спіраллю використовують у випадку улаштування широких, невисоких насипів з пологими з’їздами та двобічними резер­вами, широких, мілких виїмок, а також під час виконання робіт з верти­кального планування майданчиків.

Схему руху зигзагом застосовують для зведення насипів з однобічних або двобічних резервів великої довжини із використанням колони скре­перів, які рухаються один за одним. Робота скрепера відбувається у такій послідовності: під’їжджаючи до місця набору ґрунту, машиніст опускає ківш і піднімає заслінку. Під час руху трактора починається набір ґрунту (рис. 2.15, /). Після наповнення ковша машиніст піднімає його і скрепер набуває транспортного положення (рис. 2.15, 2). У місці розвантаження машиніст за допомогою пересувного щитка розванта­жує набраний ґрунт (рис. 2.15, 3). Різати ґрунт скреперами, як і буль­дозерами, можна стружкою однакової товщини, клинуватим і гребін­частим профілем (див. рис. 2.13).

Цикл роботи скрепера складається з таких операцій:

Рис. 2.14. Розроблення ґрунту скре­пером:

а — загальний вигляд; б — г — схеми роботи (б — еліптична; в — «вісім­кою»; г — за спіраллю); / — заванта­ження ґрунту; 2 — розвантаження

де t3, tc, tpi tn — тривалість відпо­відно завантаження ковша, руху заван­таженого скрепера, розвантаження скре­пера, руху порожнього скрепера, с.

Розроблення ґрунту одноківшеви­ми екскаваторами. Близько 45 % зем­ляних робіт виконують одноківшеви­ми екскаваторами. За їх допомогою риють котловани, траншеї, влаштову­ють насипи, виїмки, завантажують ґрунт у транспортні засоби і т. д. Особли­вістю одноківшевих екскаваторів є їх універсальність, тобто можливість ви­користання різного змінного облад­нання:

• прямої лопати (рис. 2.16) — для розроблення ґрунтів, розміщених вище від рівня стоянки екскавато­ра з обов’язковим завантаженням ґрунту в транспортні засоби;

• зворотної лопати (рис. 2.17) — для розроблення ґрунтів, розміще­них нижче за рівень стоянки екскаватора, із завантаженням ґрунту в транспортні засоби або укладанням його у відвал;

Рис. 2.16. Екскаватор, обладнаний прямою лопатою: а — загальний вигляд; б — основні технологічні параметри: а — крок переміщення екскаватора (відстань між двома стоянками); Щ — ра­діус габаритної зони встановлення екскаватора; R — найменший ра­діус копання на рівні стоянки; /?2 — найбільший радіус копання на рівні стоянки; R3 — найбільший радіус копання; /?р — радіус розванта­ження; Яро3р — висота розробки; Лпр — ширина проходження; — відстань від осі переміщення екс­каватора до осі дороги; 0q — серед­ній кут повороту на розвантаження

• грейфера (рис. 2.18) — для риття колодязів, вузьких глибоких кот­лованів, траншей тощо;

• драглайна (рис. 2.19) — для розроблення ґрунтів, розташованих ниж­че ніж рівень стоянки екскаватора, в глибоких і широких котлова­нах. Розроблення відбувається із завантаженням ґрунту в транспортні засоби або укладанням його у відвал.

Крім того, екскаватор може нести на собі обладнання для забивання паль, розпушування мерзлих ґрунтів і т. д. Одноківшеві екскаватори випускають з механічним та гідравлічним приводами.

Екскаватори з прямою лопатою розробляють ґрунт у виїмках спо­собами лобового (поздовжнього) та бокового забоїв (рис. 2.20). Лобо­ві забої бувають вузькими (ширина проходки становить 0,8 — 1,5 розміру найбільшого радіуса різання /?тах), нормальними (завширшки 1,5 —

Рис. 2.17. Екскаватор зі зворотною ло­патою: а — загальний вигляд; б — основні техноло­гічні параметри: d — крок переміщення екс­каватора; Rq — радіус габаритного встанов­лення екскаватора; R^ — найменший радіус копання на рівні стоянки; Я2 ~ найбільший радіус копання на рівні стоянки; RH — радіус копання на заданій глибині; Нтах — найбільша глибина копання; Zq — відстань від п’яти стріли до осі обертання екскаватора

O’)

t

1,8 Rm3iX ), розширеними (завширшки більше ніж 2 Rmax ). Розроблен­ня виїмок способом лобового забою ускладнює роботу транспортних засобів, подовжує цикл роботи екскаватора і знижує його продуктивність. Під час роботи боковим забоєм екскаватор може розробляти ґрунт перед собою та з одного боку від себе. Положення екскаватора віднос­но землевозних шляхів у боковому забої дає можливість використову­вати для транспортування ґрунту не тільки автосамоскиди, а й, за по­треби, тракторні візки, залізничний транспорт, транспортери. Основні технічні параметри екскаватора (див. рис. 2.16, б): найменший та най­більший радіуси копання на рівні стоянки і R2 найбільший радіус ко­пання на найбільшій глибині R%, довжина переміщення а висота розроб­лення #ПГІ • радіус розвантаження /?п.

розр r ‘J г р

Екскаватори зі зворотною лопатою розробляють ґрунт під час улаш­тування траншей і котлованів. Розроблення ґрунту ведуть лобовими і боковими проходками. Лобові проходки застосовують переважно для розроблення виїмок осьовою проходкою, а бокові — для розроблення невеликих котлованів (рис. 2.21). Перевага віддається розробленню ґрунту лобовими або торцевими забоями, тому що у разі розроблення боковими забоями ширина виїмки завжди менша, ніж у випадку торцево­го, і не перевищує одного радіуса копання, при цьому екскаватор роз­робляє ґрунт у положенні найменшої стійкості, що спричинює постійну стурбованість щодо стійкості машини. Розміщення екскаватора над за­боєм дає змогу розробляти ґрунт у виїмках з високим рівнем ґрунтових вод без допоміжних заходів для його зниження. Основні технологічні параметри екскаватора такі: найменший радіус копання на рівні стоян­ки найбільший радіус копання на рівні стоянки R2 найбільший радіус копання на максимальній глибині; найбільша глибина копання #тах; Радіус розвантаження; величина переміщення екскаватора d, радіус габаритного встановлення екскаватора Rq (див. рис. 2.17, б).

Екскаватори, обладнані драглайном, мають стрілу великих розмі­рів та ківш на гнучкій підвісці. їх застосовують для розроблення кар’єрів, виїмок значних розмірів із вивантаженням ґрунту у відвал або в транс­портні засоби. Розроблення ґрунту ведуть нижче від рівня стоянки драглайна. Глибина копання може досягати 20 м, а найбільший радіус копання на рівні стоянки — 26 м. Для підвищення продуктивності екскаватора застосовують човникові способи розроблення ґрунту із заїздом автосамоскидів на дно виїмки, безпосередньо до того місця за­бою, з якого виймають ґрунт (рис. 2.22).

Рис. 2.20. Схеми роботи екскаватора з прямою лопатою забоями: а — г — лобовими (а — при вузькому забої; б — при забої паралельної ширини; в — при розширеному забої до 2,5#; г — при розширеному забої до 3,5#); д — бічним; 1 — автосамоскид; 2 — вісь забою; 3 — центр ваги забою; 4 — екскаватор; 5 — вісь пере­міщення екскаватора; 6 — вісь руху автосамоскида; 7 — місця стоянок екскаватора; #р — радіус різання; #тах — максимальний радіус різання; #ст — радіус на рівні стоянки екскаватора

Рис. 2.21. Розроблення ґрунту екскаватором, обладнаним зворотною лопатою: а — розріз; б — лобова проходка; в — бокова проходка; / — вісь руху автотранспорту; 2 — автосамоскиди

За поперечно-човникової схеми ґрунт поступово розробляють з двох боків від автосамоскида. Розвантажують ківш під час переміщення його зліва направо або навпаки. Коли ківш опиняється над кузо­вом машини, екскаваторник розвантажує його, не припиняючи руху стріли.

За поздовжньо-човникової схеми ґрунт набирають перед заднім бор­том машини, потім переміщують його в напрямку до автосамоскида. Розвантаження ковша відбувається в ту мить, коли він зависає над кузовом.

Застосування човникових схем значно скорочує робочий цикл екска­ватора і підвищує його продуктивність. Цьому сприяє зменшення кута повороту стріли та скорочення часу на підняття ковша для розванта­ження, оскільки висота підняття ковша визначається не висотою забою, а висотою кузова самоскида.

Екскаватори, обладнані грейферами, застосовують для розроблен­ня котлованів під окремо розміщені споруди складного профілю, котлова­нів під окремі колодязі, окремих фундаментів, опор ліній електропередачі, для розроблення глибоких вузьких траншей під захистом глинистих суспензій, для роботи на обмеженій площі, зворотного засипання ґрунту і т. д. (рис. 2.23).

Розроблення ґрунтів багатоківшевими екскаваторами. Багатоків­шеві екскаватори — це землерийні машини безперервної дії. Залежно від конструкції робочого органа розрізняють роторні та ланцюгові ба­гатоківшеві екскаватори.

За характером переміщення машини та за напрямком руху ковшів їх поділяють на екскаватори поздовжнього (траншейні) та поперечного

Рис. 2.22. Способи розроблення забою екскаватором-драглайном: а — поперечно-човниковий; б — поздовжньо-човниковий; в — вигляд збоку; 1 — авто­самоскид; 2 — опускання ковша в забій і набирання ґрунту; 3 — закінчення набирання ґрунту та піднімання ковша; 4 — розвантаження ковша

копання. Багатоківшевими екскаваторами розробляють ґрунт у відвал або із завантаженням на транспорт.

Ланцюгові екскаватори (рис. 2.24, а) застосовують для риття тран­шей завглибшки до 1,7 м і завширшки 0,43 м. Екскаватор оснащено ківшевою похилою рамою. Ґрунт відсипається у відвал тільки з право­го боку траншеї за допомогою стрічкового конвеєра.

Рис. 2.23. Схема роботи екскаватора з грейфером: 1 — відвал ґрунту перед ущільненням; 2 — ґрунт для зворотного засипання; З — ущільнені шари ґрунту; 4 — вісь руху екскаватора

Рис. 2.24. Багатоківшеві екскаватори з робочими органами: а — ланцюговим; б — роторним; 1 — двигун; 2 — гідроциліндри піднімання робочого органа; 3 — ківшева рама; 4 — ротор; 5 — ковші; 6 — гусенична ходова частина; 7 — стрічковий конвеєр

Роторні екскаватори (рис. 2.24, б) застосовують для улаштування траншей завглибшки 1,4 — 3,0 м і завширшки 0,6 —1,2 м. У комплект екскаватора входять трактор та на­вісне роторне колесо, облаштоване десятьма парами ковшів із зубами.

Відсипання ґрунту у відвал здій­снюється стрічковим конвеєром. Із метою підвищення контролю за якіс­тю розроблення ґрунту на цих екс­каваторах установлюють різні при­лади, які в автоматичному режимі забезпечують заданий поздовжній уклон дна траншеї, потрібну глиби­ну копання, напрям переміщення екскаватора.

Розроблення ґрунту гідромеха­нічними способами. Для розроб­лення ґрунту гідромеханічними спо­собами застосовують гідромонітори та землесосні снаряди. Цими спо­собами зводять гідротехнічні споруди, будують дороги, готують великі за площею території під забудову, розробляють виїмки, добувають буді­вельні матеріали і т. д. Гідромеханізація має низку переваг перед іншими способами. Це значна концентрація виробничих потужностей, безпе­рервність технологічного процесу та високий рівень комплексної меха­нізації розроблення, транспортування й укладання ґрунту та інші. Най­більшої ефективності досягають за таких умов: річний обсяг робіт має бути більш як 100 тис. м3 ґрунту, наявність легкорозмивних ґрунтів, забезпечення електроенергією та достатньою кількістю води (для гідро- моніторів); відстань транспортування пульпи має бути не менше ніж 300 м. Розроблення ґрунту здійснюють або за допомогою спрямовано­го струменя води поза межами водоймища (гідромоніторами), або відка­чуванням ґрунту з дна водоймища (земснарядами).

За допомогою гідромоніторів розробляють котловани, траншеї, кар’єри та інші виїмки (рис. 2.25). Гідромоніторна установка складається з насосної станції, напірного водопроводу, гідромонітора, ґрунтонасоса, пульпопроводу. Залежно від міцності розроблюваного ґрунту воду до гідромонітора подають під тиском від 2,5 до 15 МПа. Залежно від розміщення гідромонітора відносно забою ґрунт розробляють знизу вгору — зустрічним забоєм і згори вниз — попутним забоєм. За пер­шим способом гідромонітор установлюють внизу виїмки, розмивання ґрунту ведуть у нижній частині забою до моменту обвалення верхньої частини забою по лінії А —Б. У результаті падіння брила ґрунту роз­дрібнюється і ґрунт’ швидше розмивається водою. Такий спосіб дає

Рис. 2.26. Розроблення ґрунту плавучим землесосним снарядом з розбиванням території на кар­ти намивання:

/ — всмоктувальна трубка; 2 — баржа із землесосом; З — папільо — нажні палі; 4 — плавучий пуль­попровід; 5 — береговий пульпо­провід; І — карта, на якій викону­ють обвалування; // — карта, на якій ведуть монтаж пульпопрово­дів; III — карта, яку намивають

можливість підвищити про­дуктивність гідромоніторної установки. Недоліком зуст­річного забою є те, що трубо­провід, гідромонітор і робіт­ники розміщені в зоні підви­щеної вологості, що вкрай негативно позначається на стані здоров’я робітників.

Цього недоліку можна по­збутися, встановивши гід­ромонітор за другим спо­собом — на бровці виїмки. Розроблення ґрунту в цьо­му разі ведуть так званим попутним забоєм, за якого поліпшуються мікрокліматичні умови для робітників, які перебувають на верхній сухій частині забою, поліпшується відтік пульпи під впливом попутного стру­меня води.

Недоліком цього способу є те, що струмінь води спрямовується в забій майже дотично до площини розмивання ґрунту, в результаті чого знижується продуктивність гідромоніторної установки.

За допомогою землесосних снарядів (земснарядів) (рис. 2.26) роз­робляють ґрунт, розташований під водою. У водоймищах підводне роз­мивання ґрунту здійснюють за допомогою плавучих земснарядів. Ґрунт із дна водоймища всмоктується через трубу землесоса і по плавучих і наземних пульпопроводах надходить до місця намивання. Для забез­печення безперебійної роботи земснаряда територію розбивають на карти намиву, які обваловують за допомогою бульдозерів. По периметру кар­ти здійснюють обвалування заввишки в середньому 1 м. Далі у міру намивання вали піднімають до проектних позначок. Намивають ґрунт пошарово. В роботі одночасно має бути не менш як три карти. За та­кої організації робіт на першій карті здійснюють обвалування, на дру­гій — монтаж пульпопроводу, на третій — намивання ґрунту. В такій
послідовності відбувається переміщення фронту робіт по всій території намиву.

Розроблення ґрунту в зимових умовах можна поділити на два ета­пи: на першому етапі здійснюють підготовчі роботи до переробки ґрунтів, на другому — їх механічне розроблення.

У підготовчий період можуть бути рекомендовані такі заходи: запо­бігання промерзанню ґрунтів; розморожування ґрунтів; попереднє ме­ханічне розпушування ґрунтів; розроблення ґрунту із застосуванням енергії вибуху.

Для запобігання промерзанню ґрунтів застосовують два способи:

1) попереднє механічне оброблення поверхні ґрунту перехресним розпушуванням на глибину 60—120 см. У разі розроблення ґрунту на початку зими його достатньо переорати плугами на глибину до 35 см і заборонувати на глибину 10—15 см;

2) за можливості утеплення поверхні площі розроблення тепло­ізоляційними матеріалами (торфом, тирсою тощо) або здійснення сніго­затримання.

Для розморожування ґрунтів використовують переважно рідке і тверде паливо, гарячу пару та воду, електроенергію. При цьому застосо­вують три способи: поверхневий, за якого розморожування ведуть від поверхні в глибину мерзлої товщі; глибинний — нагрівальні пристрої занурюють нижче за глибину промерзання, ґрунт при цьому розтає знизу вгору; змішаний — розморожування здійснюється в двох на­прямках одночасно — знизу вгору та згори вниз. Цей спосіб застосову­ють рідко через відсутність механічного обладнання для розпушуван­ня ґрунту; його також можна використовувати поблизу діючих підзем­них комунікацій та кабелів; за потреби розморожувати промерзлу основу під фундаменти і т. д.

Методи механічного розпушування широко застосовують у будів­ництві через те, що вони дають можливість комплексно механізувати процес, не потребують використання допоміжних теплоізоляційних ма­теріалів. Для розпушування застосовують навісні (статичні) розпушу­вачі, бурові та землерийно-фрезерні машини, молоти вільного падіння або молоти спрямованої дії.

Розроблення ґрунту в мерзлому стані полягає у нарізанні в мерзло­му шарі блоків взаємно перпендикулярними борознами і видаленні блоків за межі виїмки механізованими способами (рис. 2.27).

Розпушування ґрунту із застосуванням енергії вибуху є найдешевшим і найефективнішим способом, застосованим на відкритих місцевостях, однак у міських умовах його використовують рідко. Цей спосіб дає можливість скоротити витрати праці на відповідну підготовку фронту робіт і водно­час отримати добре подрібнений мерзлий масив. Вибухові роботи вико­нують за спеціально розробленими технологічними документами.

Після розпушування вибухом розроблюють ґрунт механізованим спо­собом за технологією та схемами, як за звичайних умов. Єдиною умо-

Рис. 2.27. Розроблення мерзлого ґрунту великими блоками: а — переміщення блоків тракторами; б — видалення блоків із забою будівельним краном; / — барова машина; 2 — бульдозер; 3 — стоянки крана; 4 — автосамоскид; 5 — фрикційний захват

вою при цьому може бути те, що підготовлений ґрунт не можна залиша­ти надовго, щоб не допустити повторного його замерзання.

Проектування потокової організації виконання робіт. Зведення будь-якого об’єкта має здійснюватися за затвердженим проектом вико­нання робіт, одним із розділів якого є технологічна документація на виконання земляних робіт. їх доцільно здійснювати потоковими мето­дами, які забезпечують рівномірність та безперервність окремих техно­логічних процесів. Вибір раціональних способів виконання земляних робіт має забезпечити проведення їх упродовж заданих термінів за таких умов: максимальна механізація, використання сучасної техніки та прогресивних методів, створення умов для підвищення продуктив­ності праці і отримання найвищих техніко-економічних показників. Для досягнення максимальної інтенсивності земляну споруду треба поділити на захватки. Розчленування споруди на захватки, визначення черговості та прийнятного темпу земляних робіт належить пов’язати в

г

б Рис. 2.28. Організація процесу виконання земляних робіт: а — за вертикального планування майданчика; б — за улашту­вання котловану; 1 — розбивання майданчика; 2 — розпушу­вання ґрунту; 3 — розроблення, переміщення та вирівнювання ґрунту; 4 — ущільнення ґрунту окремими шарами; 5 — остаточ­не планування майданчиків; 6 — розроблення котловану; 7 — виїмка ґрунту; 8 — транспортування ґрунту у відвал; 9 — улаш­тування траншей із зачищенням дна

календарному плані з термінами виконання усього комплексу робіт зі зведення підземної та надземної частин будівлі чи споруди.

Важливим показником розроблення земляних споруд є закладення в технологічних документах (технологічних картах) способів комплекс­ної механізації земляних робіт.

Для забезпечення безперервності робіт потрібно, щоб експлуатацій­на змінна продуктивності допоміжних машин (що входять до комплек-

ту) дорівнювала або на 10—15 % перевищувала продуктивність основ­ної машини.

Кількість транспортних одиниць за циклічного завантаження ґрун­том визначають з огляду на умову забезпечення безперервної роботи землерийної машини за формулою

NT = („/(„ ■

де NT — кількість транспортних одиниць, шт.; £ц — тривалість вироб­ничого циклу транспортного засобу, хв; tn — тривалість завантаження транспортного засобу, хв.

Тривалість виробничого циклу визначають за формулою

, .2/ 60 f,

Ы “ Ч + ~v~~ + tP + *м»
кср

де І — відстань між пунктами завантаження та розвантаження, км; VCp “ середня швидкість руху транспортних засобів, км/год; tp — тривалість розвантаження транспортної одиниці, хв; tM — тривалість маневрування під час вантажно-розвантажувальних робіт, хв.

Остаточно комплект машин обирають, порівнюючи кілька варіантів. Після остаточного вибору комплекту складають диспетчерський графік, який дає змогу регулювати рух транспортних засобів.

Приклад комплексного процесу земляних робіт наведено на цикло­грамах, за допомогою яких здійснюється узгодження складових окре­мих процесів (рис. 2.28).

С целью улучшения тсплофизических свойств, экономии стеновых материа­лов и снижения массы зданий их наружные стены из мелкоштучных кладочных материалов могут быть выполнены многослойными:

♦ смешанная кладка (в два слоя) — из двух видов каменного материала, на­пример, из кирпичам искусственных камней, кирпича и природных теса­ных камней и др., в том числе и кладка с облицовкой;

♦ облегченная кладка (втри и более слоев) — между слоями каменного мате­риала имеют прослойки из теплоизоляционных материалов, воздуха и др.;

♦ наружная тепловая изоляция стен зданий.

Смешанная кладка. При использовании смешанной кладки стен из различных материалов повышается архитектурная выразительность зданий и атмосферо — стойкость конструкций, улучшаются теплозащитные свойства стен за счет при­менения пористых или пустотелых каменных материалов с низкой плотностью.

Для облицовки стен, выполняемой одновременно с кладкой, используют: лицевой (отборный, окрашенный или офактуренный) кирпич и керамические или силикатные камни и плиты; тонкопиленые плиты из природного камня, а также пустотелые или кессонные (имеющие по периметру ребро) керамические плиты и блоки; бетонные вибропрсссованные камни, которые могут быть с кан­нелюрами, рустованные, с рваной поверхностью и т. д.

При смешанной кладке должна быть обеспечена надежная перевязка кладки основного материала с облицовочным. Рационально применять лицевой кир­пич, плиты и камни, допускающие облицовку стены одновременно с кладкой без применения металлических креплений. Кладку выполняют на цементном растворе с перевязкой облицовочного слоя с основным массивом кладки стены тычковыми рядами.

Кладку из керамических камней и кирпича начинают с укладки тычкового ряда из кирпича. Затем выкладывают три ряда наружной версты из кирпича. Внут­реннюю часть стены выкладывают из камней по цепной системе перевязки. Связь наружной версты, выложенной из кирпича, с остальной частью кладки обеспе­чивается тычковым рядом наружной версты и ложковым рядом кирпича (в за­бутке).

Кладку из кирпича и силикатного камня начинают с укладки тычкового ряда камней. Затем из кирпича выкладывают два ряда внутренней версты по цепной системе перевязки. Уложив из камней ложковую версту, выкладывают из кир­пича внутреннюю часть стены, перевязывая ее с наружной верстой. Для лицевой поверхности используют кирпичи или камни с одинаковым оттенком и правиль­ными гранями и углами.

Кладку из легкобетонных камней и кирпича ведут ярусами высотой не более 1,1 м с перевязкой кладок не реже, чем через каждые три ряда. Начинают кладку с укладки тычкового прокладного ряда, выкладываемого из кирпичей. Затем ук­ладывают первый, второй и третий ложковые ряды кирпичной облицовки, пос­ле чего ряд из камней и т. д.

Для кладки стен из ячеистых блоков рекомендуется применять легкие кла­дочные растворы, приготовленные на цементном или цементно-известковом вяжущем и легких заполнителях. В зоне опирания перекрытия рекомендуется укладывать ряд кирпича «плашмя» на растворе. Для зданий более трех этажей в местах опирания плит перекрытия и перемычек, как правило, ставят сетку из арматуры класса S500 диаметром 5 мм с ячейкой 70×70 мм.

Для облицовки стен одновременно с их кладкой, кроме плоских, применяют следующие типы защемляемых кладкой плит:

♦ кессонные, для заделки ребер которых в процессе кладки оставляются бо­розды соответствующего профиля;

♦ L-образной формы, устанавливаемые полкой на кладку с защемлением последующей кладкой, выполняемой на высоту данного ряда плит;

♦ Г-образной формы, которые навешивают горизонтальной полкой на сте­ну, выложенную на высоту одного ряда плит.

При кладке с одновременной облицовкой защемляемыми плитами следует учитывать разницу в обжатии и усадке раствора в швах стен и облицовки. Гори­зонтальные швы заполняют раствором в процессе облицовки и кладки при вы­соте стены до Юм. При высоте сверх 10 м в нижней части стен швы остаются не заполненными до момента, когда нагрузки на стену достигнут не менее 85% про­ектных.

Вертикальные швы в облицовке заполняют раствором в процессе возведения стен. Подвижность цементно-песчаного раствора должна соответствовать глу­бине погружения стандартного конуса 6—8 см; раствора, применяемого для за­ливки пазух, — 8—10 см. Плоские плиты одновременно с кладкой укладывают с прокладными рядами или с креплением металлическими деталями.

Установку с прокладными рядами производят с чередованием прислонных и прокладных рядов облицовки. Сначала укладывают угловые и маячные плиты. Затем натягивают причалку и по шнуру устанавливают промежуточные элементы облицовки, закрепляя их временными связями, после чего выкладывают внутрен­нюю часть стены, устанавливают металлические связи, заделывают их в кладку.

При кладке с одновременной облицовкой ширину зоны материалов увеличи­вают до 1,5 м, а мктериалы размещают в два ряда: в первом, ряду — кирпич, во втором — облицовочные материалы

Облегченная кладка. Облегченная кладка является теплосберегающей и состо­ит из двух продольных стенок (облицовочный и внутренний слои) и воздушной прослойки, которая может быть заполнена утеплителем (теплоизоляционный слой), внешний вид стен при этом не отличается от привычных однослойных.

Облицовочный слой наружных стен, обеспечивающий архитектурные и эс­тетические качества фасадов зданий, должен обладать требуемой долговечнос­тью и с надлежащей степенью надежности защищать теплоизоляционный слой от опасных внешних воздействий (ультрафиолетовое излучение, атмосферная влага, открытый огонь и т. д.), способных привести к изменению эксплуатаци­онных свойств теплоизоляционного материала.

Внутренний слой наружных стен является несущим. Он обеспечивает воспри­ятие собственного веса (возможно, и веса вышерасположенных конструкций — перекрытий, оборудования и др.), а также веса теплоизоляционного и облицо­вочного слоев и действующих на стены или их отдельные участки в стадиях воз­ведения и эксплуатации внешних силовых и температурных факторов.

Теплоизоляционный слой, толщина которого определяется теплотехничес­ким расчетом, обеспечивает требуемое нормативное сопротивление теплопере­даче ‘наружных стен (по современным нормам — для стен из штучных материа­лов — не менее 2,0 м2 • °С/Вт).

Облицовочный слой. Наружный слой стены, обычно толщиной 120 мм (пол­кирпича), кладётся из облицовочного кирпича, камней керамических или сили­катных, из цементно-песчаных вибропрессованных блоков-оболочек, лицевых каменных материалов и т. д.

Для обеспечения трешиностойкости облицовочного слоя при сезонных ко­лебаниях температур и усадке кладки в нем прсхіусматривают деформационно­усадочные швы, устраиваемые на всю высоту здания или облицовочного слоя с шагом не более:

♦ для стен с облицовочным слоем из силикатного кирпича, вибропрсссован- ного кирпича и блоков повышенной пустотности — 6 м;

♦ для стен с облицовочным слоем из керамического (глиняного) кирпича — 9 м.

При поворотах наружных стен швы располагают на расстоянии не более по­ловины указанных значений и не менее 1 м от точки пересечения плоскостей наружных поверхностей стен.

При высоте наружных стен или их отдельных участков более 15 м предусмат­ривают горизонтальную разрезку облицовочного слоя на температурные отсеки.

Деформационно-усадочные швы облицовочного слоя должны исключать воз­можность проникновения атмосферной влаги в толщу стены. Вертикальные и горизонтальные зазоры деформационно-усадочных швов облицовочного слоя заполняются герметизирующими или уплотняющими материалами (бутил-кау — чуковой мастикой или уплотняющими микропористыми резиновыми или по — лихлорвиниловыми прокладками).

Внутренний слой. Внутренний несущий слой кладут из стеновых материалов любого типа, атолщину его определяют расчетом по несущей способности и ус­тойчивости. При кладке из кирпича она обычно составляет 120 мм для самоне­сущих стен и несущих стен под монолитные или деревянные перекрытия в кот­теджах, 250 мм — для несущих стен в домах до пяти этажей и 380 мм — в более высоких зданиях.

Для исключения трещинообразования в кладке облицовочного и внутренне­го слоев из кирпича всех видов в местах поворота наружных стен предусматрива­ется конструктивное армирование плоскими сварными каркасами с продольны­ми стержнями диаметром 4—5 мм или отдельными стержнями (см. рис. 6.8, г). Шаг каркасов по высоте составляет не более 500 мм, а длина армируемых участ­ков — не менее 500 мм.

При опирании внутреннего слоя на несущие элементы (балки, плиты и т. д.), работающие на изгиб, при пролетах 3 м и более в нижней зоне кладки с первого шва предусматривается конструктивное непрерывное армирование плоскими каркасами с продольными стержнями диаметром 4 мм. Количество армирован­ных швов зависит от пролета несущего элемента (балки, перемычки, плиты и т. д). При пролете до 4,5 м устраивают один шов, от 4,5 до 6,0 м — два, от 6,0 до 7,5 м — три и т. д.

Арматурные связи в виде сварных арматурных сеток устанавливают в гори­зонтальных швах кладки на уровне перекрытий по углам, в местах примыкания продольных стен к поперечным, а также на уровне верха и низа простенков.

Завершают облегченную кладку тремя-четырьмя рядами сплошной кладки с использованием металлического армирования в виде сетки или прутков.

Связи слоев. Связь между облицовочным и внутренним слоями могут обеспе­чивать поперечные вертикальные стенки-диафрагмы (рис. 6.11, а), которые рас­полагают на расстоянии 1 м друг от друга (по теплотехническим требованиям — не менее 760 мм). Каждый кирпич в диафрагме устанавливают с зазором 2—3 см относительно кирпича наружного ряда. В целях утепления этот зазор раствором не заливают (за исключением периметров оконных и дверных проемов). Такая кладка называется колодцевой (системы Герарда и Попова-Орлянкина), она была предложена более 60 лет назад и успешно применялась при строительстве в СССР в годы первых пятилеток.

Кирпичные диафрагмы можно замснитьгибкими связями (рис. 6.11, б): сталь­ными, полимерными или стеклопластиковыми прутками диаметром 2-8 мм. Прутки следует устанавливать на расстоянии не более 1 м друг от друга. Между облицовочным и несущими слоями никаких иных связей нет, сплошная кладка отсутствует даже по контуру оконных и дверных проемов.

Стальными элементами связей служат в основном стержни диаметром 6 мм класса S240 (AI). Обычные малоуглеродистые стали должны иметь антикорро­зионное покрытие.

Связи слоев наружных стен должны иметь надежную анкеровку и не допус­кать возможности не предусмотренного расчетами деформирования слоев из плоскости. В пределах утеплителя гибкие связи укладывают в слое цементного раствора толщиной не менее 30 мм (растворные диафрагмы).

Теплоизоляционный слой. Теплоизоляционные слои наружных стен (обычно 50— 150 мм) следует устраивать с применением засыпных, заливочных, плитных или рулонных материалов. Дело в том, что пустоты не являются идеальным тепло-

изолятором. Конвективный теплообмен (перенос теплоты от движения воздуха в неравномерно нагретой газообразной среде) снижает ожидаемый эффект теп­ловой изоляции. Для устранения этого недостатка пустоты заполняют пористым материалом, причем, чем он легче, тем стены «теплее». Теплоизоляционный слой должен быть, по возможности, однородным, не иметь разрывов, трещин и дру­гих дефектов и повреждений, снижающих теплозащитные характеристики стен.

В качестве теплоизоляционных засыпок применяют минеральные вещества, смешанные с цементно-песчаными растворами (керамзит, легкий шлак, легкий бетон, содержащие минимальный объем цемента). Хорошей засыпкой может быть смесь опилок, песка и извести-пушонки в соотношении по массе 2:2:1,
требующая поливки каждого слоя сметанообразным известковым раствором. Кладку выполняют ярусами высотой до 1 м в пределах всего периметра наруж­ных стен. Засыпку укладывают слоями толщиной 400—500 мм со штыкованием.

Заливочным материалом в трехслойной стене между внешним и внутренним кирпичными рядами в основном служит легкобетонная смесь разной консис­тенции — в зависимости от проектных требований. После ее затвердевания сте­на приобретает большую прочность и имеет хорошую зашиту от наружного шума. Прочность стенового бетона может быть повышена путем его армирования5.

Удобнее всего в облегченной кладке использовать плитные утеплители. Плит­ный утеплитель устанавливают между диафрагмами ярусами вплотную к внутрен­нему слою стены, соблюдая полное примыкание плит друг к другу и к диафраг­мам. Их прикрепляют к внутренней поверхности стены с помощью битумных или синтетических связующих, фиксаторов-полосок, стержней из стеклопласти­ка и стали со специальными упорами, специальных шурупов и др. Стыки между плитами, устанавливаемыми в несколько слоев, следует устраивать вразбежку не менее 100 мм в смежных слоях.

Наружные стены в основном проектируются с устройством вентилируемой воздушной прослойки толщиной 10—40 мм — тип «экран». Фиксаторы-полоски длиной 150-200 мм могут быть вырезаны из тех же плит и установлены у верхних краев враспор к утеплителю и наружной стене на расстоянии 50—60 см друг от друга. В результате утеплитель закрепляется в вертикальном положении, а меж­ду утеплителем и наружной стеной остается необходимый воздушный зазор.

Для вентиляции воздушной прослойки в облицовочном слое предусматрива­ют специальные продухи (отверстия) общей площадью не менее 150 см2 на 20 м2 стены фасада. Их выполняют по высоте стены не более чем через 3 м. Верхние продухи предусматривают в карнизной части стены. В качестве отверстий могут служить оставляемые в стене проемы или несколько швов кладки, не заполнен­ные раствором в определенном порядке. Для этих целей также можно использо­вать щелевой кирпич, уложенный таким образом, чтобы через отверстия в воз­душную прослойку мог свободно проникать наружный воздух.

Продухи, как правило, устраивают с шагом по длине стены:

♦ при жестких связях облицовочного и внутреннего слоев кладки стены, ус­траиваемыми сплошными из кирпича — в каждом отсеке;

♦ при жестких дискретных (прерывистых) связях слоев — с шагом не более 3 м;

♦ при гибких связях слоев — с шагом не более 6 м.

Попадание раствора в вентилируемую прослойку в процессе ведения кладки недопустимо. Для предотвращения проникновения в толщу стены мелких гры­зунов и птиц вентилирующие проемы закрывают специальными защитными приспособлениями (стальными сетками, решетками и т. д.) с ячейками разме­ром не более 5 мм.

Качество бетона в сооружении во многом зависит от правильной укладки бетонной смеси при бетонировании. Смесь должна плотно прилегать к опалубке, арматуре и закладным частям сооружения и полностью (без каких-либо пустот) заполнять объем бетонируемой части сооружения.

Обычно процесс укладки разделяют на две операции: распреде­ление поданной в конструкцию бетонной смеси и уплотнение ее на месте укладки.

Наиболее распространена схема бетонирования с укладкой гори­зонтальных слоев толщиной 30—50 см по всей площади бетонируе­мой части сооружения (блока) (рис.43, а). Все слои укладывают в одном направлении и одинаковой толщины. Бетонируют блок не­прерывно на всю высоту.

Трудоемкость распределения зависит от способа подачи бетон­ной смеси в блок, ее подвижности и толщины укладываемых слоев.

Если бетонная смесь может быть подана на любой участок бе­тонируемого сооружения, то трудоемкость операции распределения сводится к минимуму, если нет, то приходится горизонтально пере­мещать бетонную смесь. При укладке перекидывать ее во избежа­ние расслоения можно лишь в исключительных случаях: двойная перекидка недопустима.

От подвижности и жесткости бетонной смеси зависит форма ко­нуса, образующегося после выгрузки ее из транспортных средств. Жесткая бетонная смесь образует конус с крутыми откосами, по­движная—с пологими. Бетонную смесь, образующую конус с по­логим откосом, распределять легче. Чем больше толщина уклады­ваемых слоев бетонной смеси, тем меньше объем работ по ее рас­пределению. Распределяют смесь в блоке с помощью малогабарит­ного бульдозера либо вручную лопатами.

Каждый уложенный слой тщательно уплотняют до начала укладки следующего.

Продолжительность укладки слоя ограничивается временем на­чала схватывания цемента. Перекрытие предыдущего слоя последу-

Рис. 43. Бетонирование горизонтальными слоями (а) и ступенями (б): / — уложенная бетонная смесь, 2 — новый слой бетонной смеси; И — не более 1,5 м

ющим должно быть выполнено до начала схватывания цемента в предыдущем слое.

Время укладки и перекрытия слоев устанавливает лаборатория. Оно зависит от температуры наружного воздуха, условий и свойств применяемого цемента. Ориентировочно оно составляет около 2 ч.

Если время укладки слоя превысило установленный лаборато­рией срок, то при виброуплотнении последующего слоя нарушится монолитность бетона предыдущего слоя, поэтому бетонирование следует прекратить. Возобновлять бетонирование можно только при достижении бетоном прочности на сжатие не менее 1,5 МПа.

Момент достижения бетоном такой прочности определяет лабо­ратория.

В месте контакта ранее уложенной бетонной смеси со свежеуло­женной образуется так называемый рабочий шов. Чтобы обеспечить хорошее сцепление ранее уложенной смеси со свежеуложенной, по­верхность ранее уложенного слоя оставляют неровной (не заглажи­вают) и обрабатывают по правилам, изложенным в § 11.

Непосредственно перед бетонированием поверхность затвердев­шего бетона покрывают цементным раствором толщиной 2—5 см или слоем пластичной бетонной смеси. Прочность затвердевших раствора или бетона в контактных слоях должна быть ни ниже прочности бетона конструкций. В особо ответственных случаях применяют коллоидный цементный клей с водоцементным отноше­нием до 0,35, наносимый толщиной не более 5 мм на затвердевший бетон в рабочем шве перед продолжением бетонирования.

В массивах большей площади иногда невозможно успеть пере­крыть предыдущий слой бетона до начала схватывания в нем це­мента. В связи с этим на некоторых строительствах укладывают бе­тонную смесь ступенями (рис. 43, б) с одновременной укладкой 2— 3 слоев. При бетонировании ступенями отпадает необходимость пе­рекрывать слои на всей площади массива. В этом случае приме­няют жесткую бетонную смесь и перекрывают только ступени.

Укладка ступенями допускается при соблюдении детально раз­работанной технологии бетонирования. Этот способ нйходит при­менение при бетонировании гидротехнических сооружений длинны­ми блоками, имеющими отношение длины к ширине более 2. В оте­чественном строительстве имеются примеры бетонирования блока­ми длиной 70 и шириной 15 м.

В гидротехническом строительстве бетонируют также блоки большой площади сразу на всю высоту одним горизонтальным сло­ем толщиной до 100 см. В этом случае продолжительность укладки слоя не зависит от времени начала схватывания цемента. Но между каждым уложенным слоем и предыдущим образуется рабочий шов, требующий обработки в соответствии с правилами, изложенными В § 11. —

При бетонировании сооружений необходимо наблюдать за неиз­менностью положения опалубки, арматуры и закладных частей. Пока бетонная смесь не затвердела, некоторые смещения от про­ектного положения можно легко устранить.

Во время бетонирования необходимо систематически очищать арматуру, опалубку и закладные части от налипшего раствора, а также защищать бетонируемую конструкцию от дождя. Размытый дождем бетон из конструкции необходимо удалить.

Монолитные бетонные и железобетонные сооружения желатель­но возводить без швов. Но при строительстве крупных сооружений выполнить это требование полностью невозможно, так как в моно­литных сооружениях под влиянием колебаний температуры и не­равномерной осадки образовались бы трещины. Поэтому крупные бетонные и железобетонные сооружения разбивают на секции де­формационными сквозными швами.

Деформационные швы заполняют прокладками против проду­вания или закрывают битумными шпонками (уплотняющей прегра­дой) для водонепроницаемости (в гидросооружениях).

Сооружение или его секции между деформационными швами временно разбивают дополнительными швами на бетонируемые без перерыва меньшие части, называемые блоками или участками бето­нирования. Разбивка на блоки требуется как для снижения усадоч­ных и температурных деформаций бетона, связанных с тепловыде­лением при схватывании и твердении цемента, так и из-за ограниче­ния площади бетонируемого участка, необходимого для своевремен­ного перекрытия слоев при бетонировании. Такие швы называют строительными, или усадочными.

Поскольку большинство сооружений приходится бетонировать с перерывами (например, для установки опалубки и арматуры), то в местах перерыва бетонирования образуются рабочие швы. Их обыч­но совмещают со строительными и усадочными. Поэтому расстоя­ние между строительными швами устанавливают в проекте с уче­том условий производства работ на основе технико-экономических расчетов.

В целях ускорения и удешевления строительства целесообразно размеры блоков в плане принимать возможно большими, а следо­вательно, возможно большими и расстояния между строительными и рабочими швами, так как при этом уменьшается объем опалу­бочных и подготовительных работ на сооружении.