Технология строительного производства

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)

В.И. ПАВЛЕНКО, С.Г. СТРАДАНЧЕНКО, А.А. ШУБИН

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА Учебное пособие

Новочеркасск 2004

2 УДК 622.012.2.(076.5): 69.003 ББК 33.15 П.78

Рецензенты: д-р техн. наук Е. А. Колесниченко канд. техн. наук А. В. Чистяков

Павленко В.И., Страданченко С.Г., Шубин А.А. П 78 Технология строительного производства: Учеб. пособие. / Шахтинский институт ЮРГТУ. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. – 199 с. ISBN – В работе изложены основные понятия и терминология, принятые в промышленном строительстве, представлены элементы проектирования объектов предприятий, а также приведены технология, организация и механизация строительства зданий и сооружений поверхностного комплекса. Содержатся примеры с решениями вопросов связанных с проектированием и технологией возведения зданий и сооружений на поверхности предприятий. Рекомендованы для студентов всех форм обучения специальности 080502 «Экономика и управление на предприятии (добывающей промышленности, строительства и промышленности строительных материалов)». Могут быть полезны при изучении строительных дисциплин во время повышения квалификации по данному профилю. УДК 622.012.2.(076.5): 69.003

ISBN –

© Шахтинский институт ЮРГТУ, 2004 © Павленко В.И., Страданченко С.Г., Шубин А.А., 2004

3 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ

5

Глава 1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1. Выбор территории застройки 1.2. Генеральный план 1.3. Подготовка к строительству 1.4. Инженерно-технические коммуникации 1.5. Подъездные пути

6 6 7 11 14 20

Глава 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ВОЗВЕДЕНИЯ

23 23 25

2.1. Классификация зданий и сооружений 2.2. Типизация и стандартизация в строительстве 2.3. Элементы конструкций промышленных и гражданских зданий 2.3.1. Основания и фундаменты 2.3.2. Стены и перегородки 2.3.3. Несущий каркас 2.3.4. Перекрытия, покрытия и полы 2.4. Классификация строительных работ и процессов

28 30 36 36 41 43

Глава 3. ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ 3.1. Грунты и их строительные свойства 3.2. Способы разработки грунта 3.3.Особенности производства земляных работ в зимнее время 3.4. Определение объемов разрабатываемого грунта

49 49 53 61 65

Глава 4. КАМЕННЫЕ РАБОТЫ 4.1. Каменные материалы и строительные растворы 4.2 Способы каменной кладки 4.3. Особенности производства каменных работ в зимнее время

70 70 72 78

Глава 5. БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ РАБОТЫ 5.1. Опалубочные и арматурные работы 5.2. Возведение бетонных и железобетонных конструкций 5.3. Особенности производства работ в зимнее время

80 80 90 95

Глава 6. МОНТАЖ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 6.1. Средства механизации монтажных работ 6.2. Способы монтажа

99 99 113

4 Глава 7. КРОВЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ 7.1. Устройство рулонных и мастичных кровель 7.2. Устройство кровель из штучных материалов 7.3. Особенности устройства кровель в зимнее время

125 125 130 136

Глава 8. ИЗОЛЯЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 8.1. Материалы и оборудование для гидроизоляционной и антикоррозионной защиты 8.2. Устройство гидроизоляционных покрытий 8.3. Устройство тепло- и звукоизоляции

137 137 141 152

Глава 9. ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ 9.1. Остекление 9.2. Отделка штукатуркой 9.3. Облицовка наружных и внутренних поверхностей 9.4. Отделка малярными составами, обоями и пленками 9.5. Устройство полов

160 161 165 171 178 190

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

198

5

ВВЕДЕНИЕ

Решение вопросов строительства поверхностного комплекса промышленного предприятия связано с объективными трудностями, вызванными многообразием конструкций зданий и сооружений различного назначения. Поверхность практически любого предприятия характеризуется наличием таких сооружений, как: галереи, с несущими конструкциями из металла и железобетона; бункера, различающиеся по форме и конструктивному решению; склады, которые в зависимости от типа образующего механизма и рода хранимого материала бывают, скреперные, эстакадные, бульдозерные и т.п. Кроме того, на промышленных площадках возводятся различные сооружения: водонапорные башни, надшахтные копры, дымовые трубы и т.д., к возведению которых, как и других объектов можно приступать лишь после овладения арсеналом знаний, обеспечивающимся изучением вопросов проектирования поверхностного комплекса и технологии строительного производства. Технология строительного производства как учебная дисциплина представляет собой систематизированное изучение методов и средств выполнения производственных процессов на строительных площадках. Разнообразие условий, в которых выполняются строительные работы, так же как и многообразие проектируемых объектов требует от инженера в каждом конкретном случае находить: - оптимальный вариант, обеспечивающий высокое качество проектирования; - правильный выбор механизмов и оборудования для осуществления поставленной цели; - экономию материальных ресурсов; - минимальные сроки строительства с надлежащими технико - экономическими показателями строительных работ. При составлении пособия авторы попытались учесть эти требования путем комплексного рассмотрения основных составных частей строительного производства и разработки календарного плана строительства, с учетом нормативных показателей по процессам. Предложенный подход позволит выполнить самостоятельно, с привлечением соответствующих справочников, цикл расчетов и приобрести необходимые навыки в области проектирования технологии основных процессов при строительстве зданий и сооружений.

6

Глава 1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ ПРЕДПРИЯТИЯ 1.1. Выбор территории застройки В соответствии с нормами проектирования площадка для строительства выбирается в процессе разработки технико-экономического обоснования (ТЭО), при этом учитываются требования, изложенные в «Основах земельного законодательства» и др. Некоторые из этих требований представлены ниже: - размещение наземных и подземных сооружений промышленной площадки должно обеспечивать наиболее эффективное использование сырьевых ресурсов; - размеры площадки под застройку должны определяться в соответствии с требованиями СНиП; -для размещения промплощадки используют малопродуктивные земли, а изымаемые участки из сельскохозяйственных и лесных угодий должны быть минимальными; - предусматривать в проектах затраты по снятию и хранению плодородного слоя почвы, на последующую рекультивацию, а также для возмещения убытков землепользователю, связанных с отчуждением земельного участка и потерями сельскохозяйственного производства и т. п. Местоположение площадки горнорудного предприятия, в первом приближении, определяется координатами вскрывающих выработок. При этом исходят из наиболее выгодных условий разработки шахтного поля с учетом местных условий (рельефа поверхности, характера грунтов, условий подведения железнодорожного пути и др.). При уточнении местоположения площадки пределы ее перемещения обычно сильно ограничены размерами шахтного поля по простиранию и падению и условиями разработки месторождения. Площадка для зданий и сооружения карьера располагается в соответствии со схемой вскрытия и направлением головного участка выездной траншеи. По сравнению с шахтами и рудниками территория других промышленных предприятий допускает больше вариантов ее размещения. При выборе промплощадки руководствуются следующими положениями: 1. Местоположение площадки должно быть увязано со схемой районной планировки с учетом приближения к существующим и строящимся объектам. 2. Размеры площадки должны назначаться минимальными с учетом рациональной плотности застройки и блокировки зданий. Конфигурация площадки должна допускать расположение зданий и сооружений в соответствии с ходом производственного процесса. 3. Расположение площадки должно обеспечить возможность расселения трудящихся невдалеке от предприятия.

7 4. Площадка должна иметь по возможности относительно ровную поверхность и небольшой уклон, обеспечивающий удобный отвод вод. Планировка поверхности не должна вызвать больших объемов земляных работ. 5. Грунты площадки должны допускать строительство зданий и сооружений без дорогостоящих оснований. Уровень грунтовых вод должен быть по возможности ниже глубины подвалов, тоннелей и др. Площадка не должна затопляться паводковыми водами. 6. Площадка должна иметь удобное присоединение к железнодорожной магистрали и к внешним автомобильным дорогам при минимальной протяженности путей и небольших затратах на искусственные сооружения. 7. Площадку следует располагать по возможности вне зоны подработки, например за выходами угольных пластов. Если это не представляется возможным и площадку приходится располагать над пластами угля, то ей придают такие размеры и форму, при которых необходимые охранные целики угля были бы минимальными. Нельзя располагать площадку на оползневых и закарстованных участках. 8. На территории Севера предпочтение следует отдавать площадке со скальными вечномерзлыми породами или талыми непросадочными грунтами.

1.2. Генеральный план Комплекс зданий и сооружений промышленного предприятия может быть сосредоточен на одной или на нескольких промышленных площадках. Кроме того, могут встречаться отдельные здания и сооружения, расположенные вне границ основных промышленных площадок. Все эти площадки и отдельно расположенные сооружения связываются между собой и с внешними объектами при помощи дорожных сетей и сетей инженерно-технических коммуникаций. Чертеж, на котором изображается план района размещения промышленных предприятий и входящих в его состав промышленных площадок, отдельных сооружений и связывающих их коммуникаций, называется ситуационным планом района. Чертеж, охватывающий участок размещения комплекса зданий и сооружений на одной промышленной площадке, называется генеральным планом этой площадки (рис. 1.1). В состав комплекса сооружений, располагаемых на промышленных площадках и отражаемых на генеральных планах, входят следующие группы: - основные производственные цехи; - вспомогательные цехи; - склады; - транспортные устройства; - энергетические устройства; - инженерно-технические устройства; - подсобные помещения; - объекты административно–хозяйственного назначения и бытового обслуживания;

8 - элементы благоустройства промышленной площадки.

Рис. 1.1. Генеральный план поверхности шахты по типовому проекту: 1–блок главного ствола; 2–блок вспомогательного ствола; 3–административно-бытовой комбинат; 4–здание вентиляторов; 5–резервуар и насосные станции; 6–электроподстанция; 7–резервуар технической воды; 8–крановая эстакада; 9–градирня; 10–склад; 11–стоянка для велосипедов; 12–ограждение из железобетонных секций; 13–живая изгородь

Основой для разработки генеральных планов промышленных площадок предприятий могут служить факторы и признаки, влияющие на решения проекта предприятия: - горно-геологическая характеристика рудного бассейна; - вид сырого продукта и выпускаемого товара (например, для горного предприятия – угли коксующиеся, энергетические, рядовые, обогащенные, концентрат, промпродукт, брикеты и т.п.); производственная мощность предприятия; - характер технологической схемы переработки сырья на поверхности: ручная или механизированная породоотборка; сортировка; схема обогащения или брикетирования; - тип погрузки: бункерная или безбункерная; - схемы взаимного расположения основных производственных цехов; - схемы и системы горизонтальной и вертикальной планировки.

9 Генеральные планы в зависимости от назначения и состава, входящих в них элементов подразделяются на: проектные; строительные; разбивочные и исполнительные. Проектные генеральные планы разбиваются на стадиях проектного задания и рабочих чертежей. При трехстадийном проектировании сложных объектов они также разбиваются и на стадии технического проекта. Для промышленных площадок крупных размеров, отличающихся сложностью компоновки плана и насыщенностью сетями инженерных коммуникаций, может потребоваться разработка на одной и той же стадии проектирования двух и более видов чертежей генеральных планов: а) основного генерального плана с нанесением всех зданий и сооружении на поверхности; б) планов подземных и воздушных коммуникаций; в) плана вертикальной планировки; г) плана безрельсовых дорог и водоотвода. Сосредоточение всех этих устройств на одном чертеже, с одной стороны, чрезмерно сгущает его детали и нарушает ясность и удобочитаемость цифровых данных и надписей. С другой стороны, наличие основного плана способствует взаимной увязке отдельных элементов и обеспечивает правильность и контроль размерных данных как между близко расположенными зданиями и сооружениями, так и в целом по всей площадке. Основные генеральные планы крупных промышленных площадок могут иметь опорную схему в масштабе 1:5000 или крупнее, при помощи которой производится разбивка плана на планшеты. Последние разрабатываются в масштабе 1: 500 и в сумме составляют основной генеральный план. Строительные генеральные планы разрабатываются на основе проектных генеральных планов и проектов организации строительства. Задачей строительного генерального плана является размещение постоянных и временных зданий и сооружений на площадке, предназначенной для застройки постоянными сооружениями, и на дополнительной площадке, примыкающей к первой и занимаемой под застройку временными сооружениями, потребность в которых возникает только на период строительства. На строительном генеральном плане отражается весь комплекс временных и вспомогательных сооружений, строительных дворов, складов, дорог, сетей временных водопроводов, электролиний, теплопроводов, а также указываются постоянные сооружения, используемые для нужд строительства. Разбивочные генеральные планы служат для перенесения проекта в натуру (на местность). Они составляются на основе проектного генерального плана и содержат данные геодезической подготовки к разбивке сооружений на местности. Материалы геодезической подготовки могут быть получены графическим, аналитическим, или графоаналитическим путем; осуществляется подго-

10 товка при помощи строительной сетки, чем достигается упрощение измерений и сохранение требуемой точности. Исполнительные генеральные планы служат для: а) отражения фактического положения застройки; б) проектирования достроек, расширения или перемещения сооружений в процессе эксплуатации; в) проектирования генерального плана реконструкции предприятия. Исполнительные генеральные планы составляются путем съемки осуществленных в натуре сооружений. В зависимости от объема, сложности и продолжительности строительства объекта, различают следующие исполнительные планы: а) оперативные, фиксирующие сооружения, возведенные на данный период и пополняемые по ходу строительства на определенные отчетные сроки или по мере окончания того или иного здания и сооружения; б) окончательные, составляемые по окончании строительства каждого объекта. Исполнительные оперативные генеральные планы для малых промышленных площадок не составляются. Исполнительный окончательный генеральный план составляется по всем объектам, законченным строительством, и является обязательным документом к акту комиссии по приемке предприятия в эксплуатацию. Все перечисленные виды генеральных планов могут быть общеплощадочными и пообъектными. Общеплощадочные генеральные планы охватывают весь комплекс зданий и сооружений промышленного предприятия, пообъектные - включают части промышленных площадок в пределах какого либо объекта (цеха, складской зоны, силовой станции предзаводской площадки, комбината подсобных предприятий и т.п.). При разработке генерального плана компоновка производственных зданий и сооружений поверхности, их взаимное расположение и транспортные связи рассматриваются в зависимости от принятой для предприятия технологии производственных процессов. Для генерального плана в целом производственные процессы составляют технологическую основу его разработки. Характер технологической схемы производства определяется в основном требованиями потребителя, т.е. кондициями, определяющими вид отправляемого продукта. Кроме того, следует также соблюдать определённые архитектурно – планировочные принципы застройки территории. Проектирование генерального плана должно начинаться с объединения, группировки отдельных цехов и сооружений в блоки (по признакам общности производственной характеристики и связей) и распределения территории промышленной площадки между ними, т. е. зонирование территории. Производственные здания группируются в соответствующей зоне по принципу единства производственного процесса с учётом санитарных и противопожарных требований, вида обслуживающего транспорта и однородности инженерного обслуживания. При рассмотрении функциональ-

11 ного зонирования территории выделяют следующие зоны: предзаводская, производственная, подсобная и складская. Предзаводскую зону образуют вспомогательные здания и сооружения общего назначения: административно–бытовые комбинаты (АБК), столовые, медпункты, пожарные депо, стоянки транспорта и т. п., располагаемые со стороны основных проходов и въёздов на промышленную площадку. Производственная зона включает объекты основного технологического комплекса. Подсобную зону составляют здания и сооружения, обслуживающие основное производство: - группа сооружений энергетического назначения (ТЭЦ, котельные, калориферные, вентиляторные, компрессорные, электроподстанции и т. п.), располагаемые по возможности ближе к основным потребителям и источникам топлива, электроэнергии и воды; - блоки сооружений водопровода и канализации (насосные станции, резервуары хозяйственно – питьевого и противопожарного назначения, градирни, отстойники и резервуары вод, бытовых стоков и т. п.); ремонтно-механические мастерские и т.п. Зона складского и транспортного хозяйства предприятия включает склады готовой продукции, материальные склады (например, крепёжных материалов, пункты погрузки и т. д.). Эта зона располагается вдоль подъездных транспортных путей – железнодорожных и автомобильных внутриплощадочных дорог. Такой приём планировки обеспечивает лучшее использование внутреннего транспорта, исключает пересечение грузопотоков; создаёт благоприятные санитарно – гигиенические условия труда, благодаря отделению чистой зоны от чёрной; улучшает схему укладки подземных инженерных коммуникаций (водопровода, канализации, кабельной сети, воздухопроводов и др.).

1.3. Подготовка к строительству Организацию строительного производства можно разбить на два основных периода: период подготовки строительного производства и период основных работ. Подготовка строительного производства должна быть проведена до начала основных строительно-монтажных работ. Она охватывает организационные мероприятия и работы подготовительного периода. Организационные мероприятия, осуществляемые в основном заказчиком, включают: - утверждение рабочего проекта со сметами (при проектировании в одну стадию) или проекта со сметными расчетами стоимости (при проектировании в две стадии); - определение генерального подрядчика и заключение с ним договора;

12 - разработку ППР в составе рабочего проекта (при проектировании в одну стадию) или в составе рабочей документации (при проектировании в две стадии); - определение источников поставок материальных ресурсов, получение фондов и размещение заказов на оборудование, изделия и материалы; - решение вопросов использования для нужд строительства существующих дорог и обеспечения энергетическими ресурсами от действующих источников и сетей; - отведение территории для строительства и получение разрешения на подготовительные работы; переселение лиц и организаций, расположенных на территории строительства. Организационные мероприятия выполняют до начала подготовительных работ на строительной площадке. Последовательность и способы производства строительно-монтажных работ на поверхности предприятия зависят от многих факторов. Особенное влияние имеют: 1. Объемы и конструктивные решения основных зданий и сооружений предприятия. Для новых предприятий, строящихся по типовым проектам, характерно объединение зданий в крупные блоки и конструктивное решение этих блоков в сборном железобетоне, что создает благоприятные условия для индустриальных методов производства работ. 2. Объемы капитальных работ. От них факторов в значительной степени зависит общая продолжительность строительства предприятий. 3. Степень промышленного освоения района, в котором закладывается предприятие. Этот фактор имеет решающее влияние на объемы и длительность подготовительных работ. В промышленно освоенном районе подведение железнодорожного пути к новостройке, устройство автомобильных дорог, обеспечение строительства энергией, жильем, снабжение строительными конструкциями и материалами и т. п. осуществляется несравнимо легче и проще, чем в районе со слабо развитой промышленностью. Из общего срока строительства предприятия выделяют подготовительный период, в течение которого выполняют комплекс работ, необходимых для обеспечения непрерывного и эффективного строительства. Работы подготовительного периода охватывают подготовку площадки к строительству. Состав и порядок работ подготовительного периода различен в зависимости от отрасли строительства, принятой технологии и местных условий. Эти работы включают внеплощадочные и внутриплощадочные работы. В состав внеплощадочных работ входят строительство материальнотехнической базы (карьерного хозяйства, предприятий по выпуску материалов и изделий, автотранспортных хозяйств, бетонорастворных узлов, общеплощадочных складов и др.), обеспечение строителей временной жилой площадью, устройство подъездных автомобильных и железнодорожных путей к строи-

13 тельной площадке, подсоединение и прокладка сетей энерго-, водо- и газоснабжения и др. В состав внутриплощадочных работ входят работы, связанные с освоением строительной площадки и обеспечивающие нормальное начало и развитие основного периода строительства: - создание заказчиком опорной геодезической сети; - освоение строительной площадки – расчистка территории, снос строений и др.; - инженерная подготовка площадки – планировка территории с устройством организованного стока поверхностных вод; - устройство постоянных или временных дорог, перенос существующих сетей и устройство новых для снабжения строительства водой и энергией, включая сооружение постоянных или временных источников; - устройство временных сооружений, а также отдельных основных объектов, предусмотренных для нужд строительства; - создание общеплощадочного складского хозяйства и площадок укрупнительной сборки конструкций и оборудования; - устройство средств связи. Продолжительность подготовительного периода в каждом отдельном случае устанавливается проектом организации работ, но она не должна превышать 25% времени в общей нормативной продолжительности строительства предприятия. Особенностью шахтного строительства является совмещение во времени и на одной площадке строительных и горнопроходческих работ. Взаимная увязка и принятая последовательность их выполнения играют важнейшую роль в организации строительства и в большинстве случаев могут оказать решающее влияние на сроки строительства шахты. Проходка шахтных стволов осуществляется либо с использованием постоянного горнотехнического оборудования, а также постоянных зданий и сооружений строящегося предприятия, либо с применением специальных проходческих копров и временного комплекса проходческих сборно-разборных зданий и сооружений. В соответствии с принятым методом проходки стволов в число работ подготовительного периода включается строительство необходимого комплекса постоянных и временных объектов горнопроходческого назначения. Важнейшей составной частью проекта организации строительства и проектов производства работ является стройгенплан, представляющий собой генеральный план площадки строящегося предприятия, на котором наряду со строящимися постоянными зданиями и сооружениями нанесены все временные объекты — механизированные установки, склады, инженерные коммуникации и прочие устройства по состоянию на определенный период строительства. Временные здания и сооружения размещаются так, чтобы не мешать строительству постоянных объектов, проезду транспорта, доставке конструк-

14 ций, работе строительных машин. Склады строительных конструкций, материалов и деталей располагаются вдоль подъездных железнодорожных путей, и иметь удобную автотранспортную связь со строительными объектами. На приобъектных складах и площадках предусматриваются необходимые приспособления для складирования и укрупнительной сборки конструкций (стеллажи, кассетные боксы и т. д.). Дороги обеспечивают возможность проезда автомашин и строительного оборудования в любое время года при всякой погоде. В связи с этим временные автодороги, которые устраивают в развитие сети постоянных дорог предприятия, должны иметь надлежащее покрытие; наиболее рациональным является применение для временных дорог покрытий из инвентарных сборных железобетонных плит. В строительстве в настоящее время стремятся максимально использовать постоянные здания и сооружения для целей строительства. Наряду с этим в большей или меньшей степени применяют и временные здания. Конструктивный характер временных зданий непрерывно совершенствуется; вместо деревянных каркасно-засыпных, шлакоблочных и других зданий обычного типа используют сборно-разборные и мобильные здания, сооружения и устройства. После монтажа временных зданий приступают к работам нулевого цикла – комплексу строительных и монтажных работ, выполняемых ниже условной нулевой отметки поверхности. Современное выполнение работ нулевого цикла в подготовительный период создает основу как для успешного возведения зданий и сооружений на поверхности, так и для сооружения подземных коммуникаций. В состав работ нулевого цикла входит: срезка и вывозка грунта, вертикальная планировка, сооружение траншей и укладка инженерных сетей, сооружение постоянных и временных автомобильных и железных дорог, разработка котлованов под здания и сооружения, сооружение фундаментов и подземных каналов, проходка и крепление устьев стволов шахт.

1.4. Инженерно-технические коммуникации Для осуществления нормальной эксплуатации промышленных предприятий сооружаются инженерно-технических коммуникации, обеспечивающие подачу воды, пара, тепла, газа, электроэнергии и т. п., а также сети для отвода с территории площадки атмосферных и загрязненных сточных вод (бытовых и производственных). Размещение инженерно-технических коммуникаций в плане и вертикальной плоскости зависит от их назначения и конструктивных особенностей; различают подземные, наземные и воздушные (надземные) сети. Сети инженерно-технических коммуникаций представляют собой сложное хозяйство, схема которого решается в процессе проектирования генерального плана промышленного предприятия с учетом их расположения относительно производственных зданий и сооружений, типа прокладки и взаимного влияния различных коммуникаций между собой.

15 Порядок размещения инженерно-технических коммуникаций в плане (рис. 1.2), считая от красной линии застройки по направлению к оси проезда, следующий: кабели слабого тока; кабели линий связи; кабельные сети электропередач; теплопроводы и воздухопроводы; газопроводы; водопроводы; канализация; водосток.

Рис. 1.2. Схемы размещения подземных коммуникаций под проезжей частью дороги (все размеры даны в метрах): а — без прокладки; б — с прокладкой; / — линия обреза фундамента; 2, 10 — кабель слабого тока; 3 — телефонный кабель; 4 — газопровод среднего давления; 5 — хозяйственнобытовая канализация; 6—питьевой водопровод; 7 — ливнестоки; 8 — производственный водопровод; 9 — теплопроводы и воздуховоды

Размещение подземных сетей по отношению к зданиям, сооружениям, зеленым насаждениям и их взаимное расположение должны исключать возможность подмыва фундаментов, повреждения соседних сетей и зеленых насаждений и обеспечивать проведение ремонта сетей без затруднения движения транспорта. Расстояние в плане от подземных сетей при их траншейной прокладке до зданий, сооружений и зеленых насаждений следует принимать по табл. 1.1. Расстояния в плане между подземными сетями при параллельной прокладке принимаются по табл. 1.2. Система водоснабжения зависит от назначения водопровода, характера водопотребления, качества воды, напора в сети, местоположения источника водоснабжения по отношению к предприятию – потребителю. При этом могут быть следующие системы водоснабжения: - раздельная – с самостоятельной водопроводной сетью для каждого вида потребителя (применяется в редких случаях); - комбинированная – с объединением хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода с оставлением производственного водопровода самостоятельным; объединенная – применяется на предприятиях средней и малой мощности некоторых отраслей промышленности, с совмещением всех видов водопровода.

16 Таблица 1.1 Минимальные расстояния в плане подземных сетей от зданий, сооружений, дорог и зеленых насаждений ( м ) Сооружения и устройства Зеленые Опоры ЛЭП, Автомобильные Наименование подземных седороги столбы наружЖелез- насаждения Линия тей ного освеще- Бордюрная Кусзданий Бровка Дерения, контактной ный дорога таркювета вья сети и связи камень ники Водопроводы : разводящие 5 1,5 1,5 1 4 1,5 – магистральные -более 400 мм 6-10 3 1,5 1 4 1,5 Канализация и водостоки 2,5 3 1,5 1 4 1,5 – Дренажи 3 1,5 1,5 1 3 1,5 – Теплопроводы 2 1,5 1,5 1 4 2 1 Газопроводы: низкого давления 2 0,5 1,5 1 4 2 2 среднего давления < 0,3 МПа 5 1,5 1,5 1 4 2 2 высокого давл., 0,3-0,6 МПа 9 1,5 2,5 2 5 2 2 то же, 0,6-1,2 МПа 15 2 2,5 2 5 Газопроводы надземные 5 – 1,5 1,5 4 Трубопроводы горючих 3 1,5 – – 4 1,5 1 жидкостей Силовые кабели до 35 кв 0,5 0,5 1 1 4 2 0,5

Для производственного водопровода могут быть применены следующие схемы подачи воды: прямоточная; оборотная без охлаждения, но с отстаиванием охлажденной воды; смешанная – прямоточная с частичным оборотом. Таблица 1.2 Минимальные расстояния в плане между подземными сетями при параллельной прокладке Наименование подземных сетей Водопроводы : Разводящие сети < 200 мм то же, более 200 мм Канализация напорная Канализация безнапорная Газопроводы: низкого давления среднего давления до 0,3 МПа высокого давления, 0,3-0,6 МПа то же, 0,6-1,2 МПа Силовые кабели до 35 кв

Водопровод

Расстояние до сетей Канали- Теплопро- Газозация вод провод

Кабели связи

1 1 3 1,5

1,5 3 5 3

1,5 1,5 1 1

1-2 1-2 1-2 1-2

1 2 1 1

1 1,5 2 5 0,5

1 1,5 2 5 0,5

2 2 2 4 2

1

1 1 6-10 6-10 0,5

17 На промышленных предприятиях, являющихся крупными потребителями воды, как правило, устраиваются оборотные (циркуляционные) системы производственного водоснабжения (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Оборотная схема производственного водоснабжения: / — насосная установка; 2 — охладитель; 3 трубопроводы; 6 — водоприемник; 7 — насосная станция; 8 — напорный трубопровод

Прямоточную систему (рис. 1.4) применяют при наличии в близи мощного открытого источника водоснабжения, не требующего сложных и дорогостоящих гидротехнических сооружений, и соответствующем качестве сбрасываемой воды, не вызывающем загрязнение водоема. Во всех возможных случаях рекомендуется повторное и многократное использование отработанной воды. Рис. 1.4. Прямоточная схема хозяйственно-питьевого водоснабжения: / — водозабор; 2 — насосная установка первого подъема; 3 — очистные сооружения; 4 — резервуары; 5 — насосная установка второго подъема; 6 — трубопровод; 7 — разводящая сеть; 8 — водонапорная башня

18 Системы канализации зависят от характера стоков, их количества и метода очистки, рельефа промышленной площадки и места расположения очистных сооружений по отношению к предприятию. Применяются следующие схемы канализации: полная раздельная – при которой для каждого вида стоков устраивается самостоятельный комплекс сооружений канализации: сеть трубопроводов, насосные станции, очистные сооружения; хозяйственно-бытовые воды отводятся отдельными трубопроводами; ливневые и производственные стоки отводятся общими или отдельными трубопроводами; комбинированная – группирующая отдельные виды стоков по характеру загрязнений и методам их совместной очистки; общесплавная – отводящая все виды стоков одной общей сетью. Направление сброса сточных вод с территории промышленной площадки определяется рельефом района предприятия, местом, выбранным для очистных сооружений, и местом выпуска очищенных вод в водоприемник. Схема канализации промышленного предприятия и поселка приведена на рис 1.5.

Рис. 1.5. Схема канализации промышленного предприятия и поселка: / — хозяйственные и грязные производственные воды; 2 — атмосферные и очищенные производственные воды; 3 — грязные производственные воды

Система теплоснабжения и тип теплоносителя устанавливается в зависимости от потребности в тепле, производственных требований, режима потребления и источника снабжения теплом. В качестве теплоносителя может служить пар или горячая вода с различной температурой. В зависимости от этого, а также о назначения расхода тепла устанавливается количество труб теплопроводов, а именно:

19 а) при паре применяется двухтрубная сеть, состоящая из паропровода и конденсатопровода; б) при воде – двухтрубная и трехтрубная сеть (два трубопровода подающие и один обратный); в) при использовании в качестве теплоносителя одновременно пара и воды – четырехтрубная сеть, состоящая из паропровода, конденсатопровода, подающего и обратного трубопроводов горячей воды. Схемы тепловых сетей проектируются двух видов: тупиковая и кольцевая, последняя лишь в особых случаях, определяемых высокими требованиями к бесперебойности рабочей сети. Системой электроснабжения называется комплекс устройств, служащих для производства, передачи и распределения электрической энергии; системы электроснабжения подразделяются на внешнюю и внутреннюю. В систему внешнего электроснабжения входят источники электроэнергии и линии электропередачи, в систему внутреннего электроснабжения – главные понизительные подстанции предприятия и распределительная высоковольтная сеть с распределительными пунктами и понизительными подстанциями. Передача электроэнергии потребителям производиться по воздушным или кабельным линиям. На территории промышленных предприятий кабельные линии можно прокладывать в траншеях, туннелях и блоках, используя для этого части улиц и площадок, свободные от движения автомобильного транспорта (тротуары, дорожки, газоны и т.п.). Способы прокладок кабельных линий приведены в табл. 1.3. Таблица 1.3 Способы прокладок кабельных линий на промышленных площадках Местоположение кабельных линий Под непроезжей частью улиц, по дворам и внутри кварталов По улицам и проездам, насыщенными подземными коммуникациями При пересечении улиц и проездов

В траншеях

В каналах и коллекторах

В туннелях

В бетонных блоках и трубах

+

-

-

-

-

+

+

+

-

-

-

+

При укладке кабельных линий напряжением 35 кв и ниже непосредственно в земле их следует заглублять на 0,7м, а при пересечении улиц и площадей – на 2м. Меньшее заглубление кабелей допускается лишь в местах пересечений с подземными сооружениями и при обходе их. Параллельная прокладка кабелей над и под трубопроводами в вертикальной плоскости не разрешается, а на участках пересечений допускается выше теплопровода.

20

1.5. Подъездные пути Промышленный транспорт обеспечивает внешние и внутризаводские перевозки грузов промышленных предприятий. Он является большим сложным хозяйством, в состав которого входят железнодорожный, автомобильный, трубопроводный, конвейерный, канатно-подвесной и другие виды транспорта, а также склады и погрузочно-разгрузочные машины. Затраты на промышленный транспорт составляют, например, в горной промышленности до 50% себестоимости продукции. Автомобильный транспорт является основным видом безрельсового транспорта и имеет широкое распространение при строительстве предприятий. Внутризаводские автомобильные дороги проектируются в соответствии с главой СНиП 2.05.02 - 85 и в зависимости от характера и объёма перевозок подразделяются на: магистральные, объединяющие внутризаводские дороги в общую систему; производственные – для перевозки грузов основного производства между цехами и проезды и подъезды, обеспечивающие проезд пожарных машин и перевозку вспомогательных грузов. Продольные уклоны внутриплощадочных автодорог назначают, как правило, не более 30о/оо, а радиусы кривых в плане от 20 до 12,5 м. Ширина проезжей части для магистральных дорог принимается обычно 7м, для производственных дорог и проездов – 6.0 – 4.5 м с обочинами шириной 1.5м. Существует два основных типа поперечного профиля дорог – с обочинами и с бортами (бордюрным камнем). Выбор профиля определяется назначением дороги и вертикальной планировкой территории. Дорожная одежда обычно состоит из: - подстилающего слоя – песок, щебень, песчано-гравийная смесь, выполняющего функции морозозащитного; - дренирующего и выравнивающего слоёв; - основания – щебень, гравийные смеси с пропиткой вяжущими, цементогрунт и т. п. – несущей части дорожной одежды, передающей и распределяющий нагрузку на полотно; - дорожного покрытия. По эксплуатационным и технико-экономическим показателям дорожные покрытия (рис. 1.6) разделены на три части: усовершенствованные (капитальные и облегчённые), переходные и низшие. К усовершенствованным капитальным относятся монолитные цементо – и асфальтобетонные покрытия из сборных железобетонных плит на основании из щебня, песка, гравия, шлака. В качестве усовершенствованных материалов рассматривают покрытия из гравийных или щебёночных материалов, обработанных вяжущими. Переходными являются щебёночные, шлаковые и гравийные насыпные покрытия, грунтовые, обработанные вяжущими, а также сборные железобетонные колейные покрытия. Низшими дорожными покрытиями являются уплотнённые грунты.

21

Рис. 1.6. Конструкции дорожных покрытий промышленных автодорог: а- поверхностная обработка; б- смешиание материалов на дороге; в- пропитка; г- смешивание материалов в установке; 1- битумный слой; 2- щебень; 3- черный щебень; 4- черный гравий; 5- пропитка; 6- подстилающий слой

Наиболее индустриальными и качественными являются конструкции дорожных покрытий из сборных железобетонных крупнопанельных плит типа ПДГ (плита дорожная гладкая) и ПАГ (плита авиационная гладкая), укладываемых на подстилающий слой песка с последующей сваркой соседних плит и разделкой швов цементным раствором и битумной мастикой. Усовершенствованные типы покрытий применяют на основных магистралях площадки, на всех остальных внутризаводских дорогах – облегчённые усовершенствованные типы. Железнодорожный транспорт имеет наибольшее распространение на предприятиях тяжёлой индустрии. Это определяется, прежде всего, высокой пропускной способностью и грузоподъёмностью рельсового транспорта по сравнению с автотранспортом, хотя он значительно дороже и существенно увеличивает размеры промплощадок. Подъездной путь должен ежесуточно пропускать от шахты груженые поезда в количестве соответствующем суточной производительности, и обеспечивать соответствующее число порожних маршрутов. Например, производительностью 3.6 млн. т/год угля это составляет 12 тыс. т/сутки угля, то есть около 200 вагонов. Железнодорожный транспорт может иметь широкую – 1524 мм или узкую – 750 мм колею. Внутренние железнодорожные пути колеи 1524 мм с тепловозной или электровозной тягой проектируются в соответствии с главой СНиП II.05.07.-85. В зависимости от требований, предъявляемых к плану и продольному профилю, железнодорожные пути промышленных предприятий на три категории. К первой категории относятся пути с обращением маршрутных поездов железных дорог общей сети при расчетном грузообороте нетто в грузовом направлении более 2 млн. т/год и скорости движения 40 – 65 км/час. Ко второй категории относятся пути с аналогичным движением при скорости 25 – 40 км/час и грузооборот до 2 млн./ год, а также все основные пути независимо от грузооборота. К третьей категории относятся пути с маневровым характером движения при скорости менее 20 км/час.

22 Сложность и высокая стоимость железнодорожного транспорта, в частности, обусловлены небольшой величиной так называемых руководящих уклонов пути и значительными радиусами их закругления. Величина руководящего уклона (наибольшего подъема, при котором обеспечивается расчетная длина тяги скорость движения), как правило, не должна превышать 30% или 0,03, а наименьшие радиусы кривых участков пути составляют 250 – 500 мм в зависимости от категории дороги. В трудных условиях допускается принимать радиусы кривизны 150 – 250м. При проектировании внутренних подъездных железнодорожных путей необходимо для обеспечения безопасности движения соблюдать габариты строений, т.е. очертание, внутри которого не могут находиться никакие части строений и устройств, расположенных вдоль пути. Для дорог колеи 1524 мм наименьшее расстояние от оси пути до наружной грани зданий установлено 3.1м при отсутствии выходов из здания и 6,0 м при их наличии. Земляное полотно подъездных железнодорожных путей (рис. 1.7) проектируют, как правило, с открытым балластным слоем. Внутризаводские пути для обеспечения требований благоустройства промышленной площадки обычно укладывают на полотне с закрытым балластным слоем.

Рис. 1.7. Поперечные профили земляного полотна: а- насыпь с резервами; б- выемка глубиной более 2 м без кавальеров; 1- резерв; 2- берма; 3- нагорная канава; 4- банкет; 5- кювет

Мощность верхнего строения путей устанавливается в зависимости от грузонапряжённости, скорости движения и нагрузок от подвижного состава. Типы верхнего строения характеризуются числом шпал, деревянных или железобетонных, на 1 км (1440 – 1600 шт/км), типом рельса (Р-38, Р-43, где цифры указывают массу рельса в кг на 1 м длины) и толщиной балластного слоя из щебня или гравия под шпалой (35-25 см).

23

Глава 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ВОЗВЕДЕНИЯ 2.1. Классификация зданий и сооружений, Строительное производство слагается из процессов, конечным результатом выполнения которых является строительная продукция, под которой следует подразумевать как отдельные части строящихся и реконструируемых объектов, так и законченные здания и сооружения. Строительная продукция включает в себя введенные в эксплуатацию промышленные предприятия и цехи, жилые дома, здания общественного назначения и другие, вновь построенные и реконструированные объекты. Строительную продукцию характеризует ряд особенностей: - стационарность — в процессе возведения зданий и сооружений большинство рабочих и орудий труда перемещаются, а сами здания и сооружения неподвижны; - крупноразмерность и массоемкость — возводимые здания и сооружения имеют, как правило, значительные габариты и массу; - многообразие — возводимые здания и сооружения различаются по производственным и эксплуатационным характеристикам, форме, размерам и внешнему облику, расположением по отношению к дневной поверхности земли и др.; - разнообразие предметов труда — при возведении зданий и сооружений применяют самые различные материалы, полуфабрикаты, детали и изделия; - различные природно-климатические условия — здания и сооружения возводят в различных геологических, гидрологических и климатических условиях. Эти особенности требуют в каждом конкретном случае установления технологически правильных и эффективных методов выполнения строительных процессов, их организационных форм и взаимоувязки в пространстве и времени, которые должны обеспечить качество и экономичность строительной продукции. В основу принятой СНиП 09.02—85 классификации зданий и сооружений положено деление их на классы по уровню качественных требований, предъявляемых к капитальности и эксплуатационным свойствам объекта. К первому классу относятся здания и сооружения, удовлетворяющие повышенным качественным требованиям, ко второму — удовлетворяющие средним качественным требованиям, к третьему — удовлетворяющие средним пониженным требованиям, и к четвертому — удовлетворяющие минимальным качественным требованиям. Для отдельных объектов могут устанавливаться разные классы зданий и сооружений в зависимости от их значения в общем комплексе, причем к повышенному классу относят те объекты, прекращение работы на которых в случае

24 аварии существенно нарушает работу предприятия в целом. Класс зданий и сооружений устанавливается обычно организацией, выдающей задание на проектирование. Большинство зданий и сооружений поверхности предприятий (надшахтные здания, копры, здания подъемных машин, вентиляторов, компрессоров и др.) относится ко второму и третьему классу. Капитальность зданий и сооружений характеризуется долговечностью их конструктивных элементов в условиях эксплуатации и в значительной степени их огнестойкостью. Долговечность конструкции определяется сроком службы, в течение которого конструкции не теряют необходимых эксплуатационных качеств. Установлены три степени долговечности: - I степень — с повышенным сроком службы (более 100 лет); - II степень — со средним сроком службы (от 50 до 100 лет); - III степень — с пониженным сроком службы (от 20 до 50 лет). Долговечность конструкций обеспечивается применением строительных материалов надлежащей стойкости против разрушающих воздействий среды (морозостойкость, влагостойкость, биостойкость, стойкость против коррозии) и соответствующей их защитой (покраска, пропитка). Степень огнестойкости зданий и сооружений зависит от возгораемости материалов, из которых выполнены конструкции. Материалы подразделяются на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Строительные конструкции зданий и сооружений по возгораемости классифицируются в соответствии с материалами, из которых они изготовлены. При этом к числу трудносгораемых относятся такие конструкции из сгораемых материалов, которые надежно защищены несгораемой облицовкой. Эксплуатационные качества зданий характеризуются составом помещений, нормами площадей и объемов, внутренней отделкой и техническим оборудованием. Эксплуатационные качества сооружений определяются в основном удобствами эксплуатации (пропускная способность, техническая оснащенность и т. п.). Независимо от класса, промышленные здания и сооружения должны удовлетворять следующим требованиям: ª функциональным или технологическим, т. е. здание (сооружение) должно быть удобным для труда, отдыха и осуществления тех процессов, для которых оно предназначено; ª техническим — быть прочным и долговечным; ª архитектурно-художественным, т. е. иметь привлекательный внешний вид; ª экономическим, характеризующимся минимальными капитальными затратами и эксплуатационными расходами.

25

2.2. Типизация и стандартизация в строительстве Важнейшим условием организации производства конструкций и деталей является их максимальная унификация по типам и размерам. В результате унификации конструкций достигаются резкое сокращение числа применяемых типоразмеров изделий и, что очень важно, их взаимозаменяемость. Это обеспечивает возможность перехода от выполнения заводами индивидуальных заказов по отдельным проектам к массовому выпуску товарных изделий; специализации заводов на ограниченном сортаменте стандартной продукции. Унификация типов сборных конструкций осуществляется на основе систематического отбора лучших образцов, создаваемых на стройках, в проектных и научно-исследовательских организациях. К сборным конструкциям массового применения предъявляются строгие требования в отношении: технологичности и экономичности их заводского изготовления; транспортабельности; наиболее полного соответствия индустриальным методам производства работ. Каждая новая конструкция проходит предварительные испытания. Унификация размеров сборных конструкций осуществляется на основе действующей в строительстве единой модульной системы. Модульная система — это совокупность правил взаимной увязки размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий и сооружений, размеров строительных изделий и оборудования на базе установленного модуля. Модуль — условная единица для измерения и координации размеров зданий, сооружений и строительных элементов. К объемно-планировочным элементам относятся шаг, пролет и высота здания. Шаг — расстояние между разбивочными осями, разделяющими здания на планировочные элементы; расстояние между рядами колонн, между стенами и т. п. В зависимости от направления шаг может быть продольным или поперечным. Пролет — расстояние между осями несущих стен или колонн в направлении, соответствующем пролету основной несущей конструкции перекрытия. Конструктивный элемент — отдельная самостоятельная часть здания или сооружения: перекрытые, лестничный марш, заполнение проема (оконного и дверного) и др. Величина основного модуля, принятого для координации размеров перечисленных элементов зданий и сооружений, принимается 100 мм и обозначается буквой М. Кроме основного модуля, применяются производные, которые получаются умножением основного модуля на целые или дробные коэффициенты. Укрупненные модули: 60М, 30М, 15М, 12М, 6М и другие; дробные модули: 1/2М, 1/5М, 1/10М и др. Продольные и поперечные шаги зданий и соответствующие им размеры плит, балок, ферм рекомендуются принимать кратными производным модуля

26 60М, 30М, а в жилых зданиях 12М. Высота этажей зданий и соответственно высота стен и колонн одноэтажных зданий, высота проемов принимаются кратными производным модулям 12М, 6М, ЗМ. Основной модуль М и дробные модули 1/2М и 1/5М применяются для выбора размеров таких конструктивных элементов, как сечение колонн, балок и др. Единая модульная система (ЕМС) является обязательной для применения при проектировании и строительстве зданий и сооружений, при конструировании и изготовлении строительных изделий и конструктивных элементов зданий и сооружений, при разработке норм, технических условий и основных положений по унификации конструкций зданий и сооружений. При проектировании и строительстве приняты такие понятия размеров, как номинальный, конструктивный, натуральный. Номинальный размер Lн означает проектное расстояние между условными осями здания (рис. 2.1). Рис. 2.1. Проектные размеры строительного элемента

Конструктивный размер Lк — это проектный размер изделия, отличающийся от номинального на величину конструктивного зазора δ. Номинальный размер — это фактический размер изделия, отличающийся от конструктивного на величину допуска. Номинальные размеры должны быть кратны модулю М, т. е. Lн = k ⋅ M где k — целое число. Конструктивный размер Lк = Lн - δ = k ⋅ M – δ. При проектировании на планах зданий наносят разбивочные оси — линии во взаимно перпендикулярных плоскостях. В продольном направлении оси принято обозначать цифрами, в поперечном — буквами (рис. 2.2). Вынесение осей на местность называется разбивкой здания. К разбивочным осям привязываются элементы и конструкции здания. В отдельных случаях при невозможности полной взаимоувязки размеров конструктивных элементов зданий и сооружений и выпускаемых промышленностью изделий приходится прибегать к применению в проекте так называемых доборных (сопрягающих) элементов, которые обычно изготовляются на месте работ. Размеры, масса и прочность изделий, допуски, расчетные нагрузки и методы испытания регламентируются государственными стандартами (ГОСТ), утверждаемыми по мере освоения и всесторонней опытной проверки унифицированных конструкций в условиях строительства и эксплуатации зданий и после тщательной отработки технологии их заводского изготовления.

27

Рис.2.2. Схема привязки конструкций к разбивочным осям: а—несущих стен; б— колонн

Процесс стандартизации конструкций протекает значительно медленнее, чем их первичный отбор и унификация; в связи с этим только часть применяемых в строительстве сборных конструкций стандартизирована. В настоящее время имеются стандарты на железобетонные и армопенобетонные плиты покрытий производственных зданий, на лестничные марши и ступени, на перемычки и др. Важным звеном в общей системе мероприятия по унификации строительных конструкций является унификация планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений. Некоторые общеобязательные для проектных организаций правила и нормативы в этой области говорят о том, что: - здания должны иметь в плане простую форму. Конструктивные схемы одноэтажных зданий следует решать, как правило, в виде рам, состоящих из защемленных внизу колонн и шарнирно связанных с ними ригелей, ферм или балок. Каркасы многоэтажных зданий решаются в виде рамно-связевых систем с передачей ветровых и других горизонтальных нагрузок на связи или пилоны (например, лестничные клетки); - в одноэтажных зданиях величина пролетов в осях до 18 м должна быть кратной 3 м, более 18 м — кратной 6 м. Шаг колонн в продольном направлении должен быть кратным 6 м. В многоэтажных зданиях величина пролетов в осях равна 6 м. Общую ширину здания рекомендуется принимать 18, 24, 36 м; - высота помещений в одноэтажных зданиях без мостовых кранов и с кранами при отметке подкранового рельса до 8 м устанавливается кратной 1 м, при отметке рельса более 8м — кратной 2 м; - в пределах одного здания высоту помещений следует принимать одного или двух размеров, не считая подвала, а в целом при решении объемнопланировочных задач необходимо ориентироваться на минимальное число размеров пролетов и высот помещений. Завершающим этапом в процессе унификации проектных решений является создание типовых проектов зданий и сооружений производственного, жилищного и культурно-бытового назначения.

28 В типовых проектах предусматриваются унифицированные объемнопланировочные схемы и наиболее прогрессивные технические решения, обеспечивающие достижение высоких технико-экономических показателей при строительстве и эксплуатации объектов. Типизация проектов шахтной поверхности имеет свои особенности. В блоках зданий шахтных стволов и обогатительных фабрик объединяются целые комплексы производственных помещений (технологических секций), набор которых для различных шахт, как правило, остается неизменным. В то же время планировочные параметры секций меняются в зависимости от применяемого на шахте технологического оборудования (типа подъемной машины, числа и типов котлов, компрессоров и т. д.). Поэтому единые типовые планы зданий не установлены. Основой типизации проекта в данном случае является создание типовых габаритных схем отдельных технологических секций. При расчете размеров зданий из унифицированных строительных элементов, следует руководствоваться положениями [1, 2, 3], учитывающими градацию (разность между смежными размерами ряда установленных величин) и установленные модули ряда смежных величин. Пример №1. Определить минимальную высоту здания насосной станции, если известно, что высота принятого оборудования составляет 2,2 м, а величина зазора до наиболее выступающих частей верхнего перекрытия не должна быть меньше 1,8 м. Решение. Проанализируем принятый Единой модульной системой числовой ряд этажей, унифицированный для сборных железобетонных элементов. Он составляет: 3,6 м; 4,2 м; 4,8 м; 5,4 м; 6,0 м; 7,2 м и т.д. Учитывая, что здание насосной станции одноэтажное, определим предельный высотный параметр, зависящий от габарита оборудования и регламентированного зазора δ Н = Ноб + δ = 2,2 + 1,8 = 4,0 м. Принимаем ближайший размер ряда – 4,2 м. Таким образом, окончательно, высоту здания насосной станции до верхнего перекрытия принимаем равной – 4,2 м.

2.3. Элементы конструкций промышленных и гражданских зданий Все здания состоят из ограниченного количества взаимосвязанных частей, которые в совокупности составляют определенную архитектурноконструктивную схему здания. Все эти элементы подразделяются на несущие и ограждающие. Несущие конструкции воспринимают все нагрузки, возникающие в здании от веса конструкций и действующих внешних сил (например, давление ветра), и передают эти нагрузки на основание. Ограждающие конструкции защищают внутренние помещения от атмосферных воздействий, отделяют их друг от друга и обеспечивают в помещении необходимый температурно-влажностный режим и звукоизоляцию. Некоторые конструкции в здании могут выполнять несущие и ограждающие функции од-

29 новременно (например, стены). К основным архитектурно-конструктивным элементам или частям зданий относятся: фундаменты, стены, отдельные опоры (столбы или колонны), перегородки, перекрытия, крыши, лестницы, окна, двери. Фундаменты — подземные несущие конструкции зданий, которые воспринимают нагрузки от здания и передают их на основание. Основаниями зданий служат грунты, залегающие под подошвой (нижней плоскостью) фундамента. Стены — наружные вертикальные ограждения здания (внешние стены) или плоские вертикальные элементы, разделяющие здание по длине и ширине на отдельные части (внутренние стены). Отдельные опоры (столбы или колонны) служат для поддержания горизонтальных элементов здания и передачи нагрузок от этих элементов через фундаменты на основание. Перегородки — легкие стены, служащие для деления внутреннего пространства здания в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки опираются на перекрытие и несут только собственный вес. Перекрытия — горизонтальные конструкции, разделяющие здание по высоте на этажи. Они несут нагрузку от собственного веса, веса людей, оборудования и др. Покрытие — верхнее ограждение здания. Верхняя водонепроницаемая оболочка крыши называется кровлей. Крыша вместе с несущими конструкциями и чердачным перекрытием образует покрытие зданий. Промышленные здания часто строят без чердака. Лестницы служат для сообщения между этажами, располагают их, как правило, в специальных огражденных стенами помещениях, которые называются лестничными клетками. Для окон и дверей при сооружении здания оставляются оконные и дверные проемы. Кроме перечисленных основных элементов в здании могут быть и второстепенные: балконы, входные площадки, лоджии (балконы, размещенные в габаритах здания), приямки у окон, расположенных ниже уровня земли и т. д. Конструктивная схема здания определяется в соответствии с его назначением, действующими нагрузками, требованиями архитектурной выразительности и местными условиями (климат, геологическое строение участка). От правильного выбора конструктивной схемы зависит прочность и устойчивость здания, его эксплуатационные качества и технико-экономическая характеристика. Различают следующие основные конструктивные схемы зданий: бескаркасные, или здания с несущими стенами, каркасные и с неполным каркасом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами являются стены. Здания с неполным каркасом вместо внутренних стен, на которые опираются конструкции покрытий, имеют сетку отдельных опор в виде столбов или колонн. На опоры в продольном и поперечном направлении укладывают

30 прогоны (горизонтальные балки), служащие опорами для плит перекрытий. Каркасные здания (рис. 2.3) имеют несущий остов в виде каркаса, который состоит из системы вертикальных стоек (колонн), расположенных по периметру наружных стен и внутри здания, и горизонтальных ригелей, выполненных в виде балок или ферм. Колонны и ригели образуют рамы.

Рис. 2.3. Одноэтажное каркасное промышленное здание с железобетонным каркасом: 1 — колонна; 2 — фундаментная балка; 3 — фундамент; 4 — обвязочная балка; 5 — несущая балка покрытия; 6 — ферма; 7 — ребристые плиты покрытия; 8 — подкрановая балка

Наружные стены каркасных зданий выполняют ограждающие функции. Они могут быть самонесущими или ненесущими. Самонесущие стены устанавливают на самостоятельные фундаменты или фундаментные балки, опирающиеся концами на фундаменты колонн, стены при этом несут нагрузку только от собственного веса. Ненесущие стены передают свой вес на каркас здания. 2.3.1. Основания и фундаменты Прочность и устойчивость любого сооружения обеспечивается, прежде всего, прочностью и устойчивостью фундамента, который должен быть заложен на надежном основании. Основанием называется толща естественных напластований грунтов, непосредственно воспринимающая нагрузку и взаимодействующая с фундаментом возводимого сооружения. Основания называют естественными, если грунты под подошвой фундамента остаются в естественном состоянии. В случае недостаточной прочности грунтов принимают меры по искусственному их упрочнению. Такие основания называют искусственными. Естественным основанием могут служить самые разнообразные грунты, слагающие верхнюю часть земной коры. Естественные грунты, используемые в качестве естественных оснований, подразделяют на четыре вида: скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые. Несущая способность глинистого грунта в большой степени зависит от

31 влажности. Несущая способность сухих глин довольно высокая и такие грунты могут служить хорошим основанием. При увеличении влажности несущая способность значительно падает. Супеси и мелкозернистые пески при разжижении водой становятся настолько подвижными, что текут, как жидкость, и называются плывунами. Возведение зданий на таких грунтах связано со значительными трудностями. К глинистым грунтам относятся также лёссы, которые при замачивании водой обладают просадочными свойствами или набухают. Использование таких грунтов в качестве оснований требует применения специальных мер. Помимо перечисленных видов встречаются также грунты с органическими примесями (растительный грунт, торф, болотистый грунт и др.), многолетнемерзлые и насыпные грунты. Грунты с органическими примесями в качестве естественных оснований не применяют, так как они неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Насыпные грунты также неоднородны по составу и сжимаемости и их использование в качестве оснований требует особых обоснований. Упрочнение грунтов путем его поверхностного или глубинного уплотнения осуществляется трамбованием пневматическими трамбовками с втрамбовыванием щебня или гравия. Уплотнение трамбовочными плитами массой 1 т и более, которые сбрасывают с высоты 3-4 м, доходит до глубины 2-2,5 м. Для уплотнения больших площадей применяют укатку грунта тяжелыми катками. Песчаные и пылеватые грунты хорошо уплотняют вибрированием специальными поверхностными вибраторами, такое уплотнение осуществляется значительно быстрее, чем при трамбовании. Глубинное уплотнение грунта осуществляют применением песчаных или грунтовых свай. Предварительно вибропогружателем вводят в грунт инвентарные стальные трубы диаметром 400-500 мм с остроконечным раскрывающимся стальным башмаком на конце. Погруженные на необходимую глубину трубы заполняют песком и затем извлекают с вибрированием. При таком извлечении песок уплотняется и хорошо заполняет скважину. Закрепление слабого грунта основания (его упрочнение) достигается также применением тампонажа (цементации, силикатизации и битумизации). Фундаментом (рис. 2.4) называется подземная часть сооружения, возводимая на естественных или искусственных основаниях и служащая для передачи нагрузок от сооружений на основания. Конструктивная форма фундамента позволяет обеспечить более равномерное распределение давления от сооружения на грунт. Верхняя граница между фундаментом и наземной частью сооружения, так же как и границы между отдельными уступами фундамента, называется обрезом фундамента. Нижняя плоскость фундамента, опирающаяся на грунт, называется подошвой фундамента. Расстояние от уровня земли около законченного здания (отметка планировки) до подошвы называется глубиной заложения фундамента.

32

Рис. 2.4. Схема фундамента на естественном основании: 1 — фундамент; 2 — наземная часть сооружения; 3 — отметка подошвы фундамента; 4 — отметка поверхности грунта; 5 — отметка планировки; 6 — верхний обрез фундамента; Н — глубина заложения фундамента; В — ширина фундамента

К фундаментам предъявляются следующие основные требования: прочность; устойчивость на опрокидывание; сопротивляемость влиянию грунтовых и агрессивных вод и влиянию атмосферных воздействий (морозостойкость); долговечность, отвечающая сроку службы зданий, технологичность изготовления конструкций фундамента и его экономичность (минимальная стоимость). Основными материалами для фундаментов являются: бутовый камень, кирпич, бутобетон, бетон, железобетон. По конструктивному решению различают следующие виды фундаментов: ленточные, столбчатые (отдельные), сплошные (плитные) и свайные. Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывной стенки, на которую опираются наземные несущие конструкции: либо несущая непрерывная стена, либо ряд отдельно стоящих колонн (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Ленточные фундаменты: а— под стены; б— под колонны; 1— стена здания; 2— фундамент; 3— колонны

33 Столбчатые фундаменты устраивают обычно в каркасных зданиях под каждой опорой или колонной. Наибольшее распространение в промышленном строительстве имеют сборные железобетонные фундаменты в виде башмака стаканного типа под сборную железобетонную колонну (рис. 2.6). При больших нагрузках размеры башмаков могут быть настолько большими, что их транспортирование и монтаж становятся затруднительными. В этом случае изготовляют фундаменты, состоящие из верхнего блока и нижней плиты.

Рис. 2.6. Сборный фундамент под колонну промышленного здания: 1- колонна; 2- ступенчатый сборный фундамент; 3- арматурная сетка; 4- гнездо-стакан

Размеры подошвы фундамента определяются расчетом. Эти размеры зависят от величины давления на подошву фундамента и расчетного сопротивления основания. Расчетная формула получается из условия, чтобы действующее на подошву фундамента давление не превышало (было равно) расчетного сопротивления грунта. Для жесткого ленточного фундамента (см. рис. 2.4) ширину подошвы определяют по формуле:

B=

p , R − γH

где р — нагрузка на 1 м фундамента, кН; R — расчетное сопротивление грунта, кН/м2; γ — средний объемный вес материала фундамента и грунта на его обрезах (примерно 20 кН/м3). Таким образом, основной размер фундамента — размер его подошвы, определяется, прежде всего, из условия несущей способности грунта. Полученный фундамент проверяется затем на жесткость, чтобы размер его подошвы не выходил за пределы, ограничиваемые углом α (рис. 2.4).

34 Сплошные (плитные) фундаменты устраивают при больших нагрузках и слабых грунтах под всей площадью здания или же под отдельной частью здания с повышенными нагрузками. Такие фундаменты представляют собой сплошную монолитную ребристую железобетонную плиту или железобетонную безбалочную плиту (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Сплошные фундаменты: а– ребристая плита; б– безбалочная плита

Свайные фундаменты обычно применяют при возведении зданий на слабых грунтах или при залегании плотных грунтов на значительной глубине от подошвы фундаментов. В последнее время свайные фундаменты на коротких сваях получили распространение при строительстве промышленных и гражданских зданий и на обычных грунтах. При современной технологии изготовления свай и устройства свайных фундаментов замена ленточных, столбчатых и сплошных фундаментов свайными позволяет уменьшить объем земляных работ, материала и сборных конструкций для устройства фундамента. Кроме того, свайные фундаменты обладают меньшими осадками и имеют другие преимущества. В настоящее время замена обычных ленточных фундаментов из сборных блоков свайными целесообразна при глубине заложения подушки ленточного фундамента более 1,7 м от поверхности планировки. По характеру работы различают сваи двух типов: сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки пронизывают толщу слабого грунта и передают нагрузку своими нижними концами слою более прочного и плотного грунта (рис. 2.8, а). Такие сваи работают как колонны. Фундаменты из свай стоек применяют тогда, когда на глубине от подошвы фундамента, не превышающей длины свай, залегает слой грунта, достаточно мощный и прочный, чтобы передать на него всю нагрузку от веса здания. Согласно нормам, таким слоем (пластом) может служить скальная порода, плотный крупнообломочный грунт или твердая глина. Сваи-стойки, опирающиеся нижним концом на такие грунты, практически не получают осадок.

35 Висячие сваи, находясь полностью в уплотненном при забивке свай слабом грунте, передают нагрузку на грунт за счет сил трения по боковой поверхности свай и сопротивления внедрению свай в грунт (лобового сопротивления) (рис. 2.8, б). Фундаменты из висячих свай применяют в тех случаях, когда слой прочного грунта, способного воспринять нагрузку от веса здания, залегает на глубине, при которой применение свай-стоек технически неосуществимо или экономически нецелесообразно.

Рис. 2.8. Свайные фундаменты: а– со сваями-стойками; б– с висячими сваями; 1– железобетонные сваи-стойки; 2– деревянные висячие сваи; 3– железобетонный ростверк*

Висячие сваи находятся в грунтовых условиях, при которых неизбежны осадки свайного фундамента. Величина осадки зависит от вида и плотности грунтов, залегающих ниже плоскости острия свай. Сваи в плане располагают в шахматном порядке или рядами на расстояниях от 3 до 5 диаметров сваи. При забивке свай с такой густотой грунт между сваями уплотняется. Сваи изготовляются из дерева, бетона и железобетона. Деревянные сваи готовят из сосновых, еловых, реже дубовых бревен диаметром 20—30 см. Их можно применять в грунтах ниже самого низкого уровня грунтовых вод на участке строительства. В противном случае под влиянием периодического смачивания и высыхания сваи загнивают. В настоящее время деревянные сваи применяют все реже, их вытеснили более прочные и долговечные бетонные и железобетонные сваи. ______________________________________________________ *Ростверк– плита, воспринимающая нагрузку от веса здания равномерно распределяющая ее на все сваи фундамента

36 2.3.2. Стены и перегородки Стена состоит из ряда элементов, определяющих в основном архитектурно-конструктивный облик здания. Основные плоскости образуют так называемое поле стены. Нижняя наземная, несколько утолщенная часть стены, расположенная непосредственно над фундаментом, называется цоколем. Верхняя часть стены, венчающая здание, называется карнизом. Карнизы предназначаются для отвода от стены стекающей вниз воды и являются вместе с цоколем важнейшим архитектурным элементом оформления фасада. При внутреннем водоотводе с крыш по периметру наружных стен вверху устраивают парапеты из сборных элементов (блоков, панелей) или каменной кладки (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Конструкции венчающих карнизов: а — карниз, образуемый напуском кирпича; б — карниз из сборных железобетонных элементов; в — карниз, образуемый свешивающимися со стены железобетонными элементами покрытий и крыш; г — парапет при плоском покрытии с внутренним водостоком

37 Для вертикального членения фасада, а также для местного усиления стен, устраивают пилястры (узкие вертикальные выступы из тела стены прямоугольного сечения) и полуколонны, отличающиеся от пилястр полукруглой формой. При воздействии на стены больших горизонтальных нагрузок устойчивость стен иногда повышают устройством контрфорсов, т.е. пилястр, толщина которых книзу увеличивается, вследствие чего наружная грань получается наклонной. Перегородки в здании служат для разделения больших помещений, находящихся между несущими капитальными стенами, на более мелкие. B промышленных зданиях перегородки устраивают по границам цехов с различной технологией, для выделения цеховых контор, складов и т. п. или для обособления отдельных, обладающих специфическими особенностями, участков производства. Требования, предъявляемые к перегородкам, весьма разнообразны. Они должны быть легкими, иметь небольшую толщину и в то же время обладать хорошими звукоизоляционными качествами. Перегородки должны быть технологичны и экономичны. В промышленных зданиях в зависимости от технологических условий производства перегородки должны быть огнестойкими, газо- и звуконепроницаемыми, в других условиях — обладать достаточной стойкостью против влияния сырости, иногда кислот и т. п. Перегородки, как правило, не несут никаких нагрузок, кроме собственного веса. Поэтому при выборе конструкции перегородок и материала для них необходимо учитывать, возможно, широкое использование местных материалов. 2.3.3. Несущий каркас Пространственная жесткость и устойчивость каркасных зданий, состоящих из поперечных рам, обеспечивается защемлением колонн в фундаментах здания, скреплением рам между собой в продольном направлении обвязочными и подкрановыми балками, плитами покрытий, а также постановкой связей жесткости по рядам колонн и между несущими конструкциями покрытий. Железобетонные колонны одноэтажных зданий могут быть бесконсольные, применяемые в зданиях без мостовых кранов, и с консолями для опирания подкрановых балок. В номенклатуре конструкций предусмотрены колонны прямоугольного и двухветвевого сечений; первые применяют в зданиях высотой до 9,6 м, вторые — в зданиях большей высоты (рис. 2.10, а, б). По сравнению с прямоугольными двухветвевые колонны обладают повышенной жесткостью, но более трудоемки в изготовлении. Можно применять также колонны двутаврового сечения, на изготовление которых по сравнению с прямоугольными колоннами расходуется бетона меньше на 25—30%. В железобетонных колоннах имеются стальные закладные элементы для крепления стропильных конструкций, стеновых панелей (только в колоннах крайних рядов), подкрановых балок и вертикальных связей (в связевых колон-

38 нах). В местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок через стальные листы пропущены анкерные болты (рис. 2.10, в). Длину колонн подбирают в зависимости от высоты цеха и глубины заделки в стакан фундамента. Глубину заделки для прямоугольных колонн в зданиях без мостовых кранов принимают 750 мм (отметка низа колонны — 0,9 м), в зданиях с мостовыми кранами — 850 мм, для двухветвевых колонн с отметкой верха 10,8 м — 900 мм и с отметкой верха более 10,8 м — 1200 мм. В зданиях с подстропильными конструкциями длина колонн уменьшается на 700 мм. На нижней части ствола колонн имеются горизонтальные бороздки, обеспечивающие лучшую связь колонн с бетоном стыка, марка которого должна быть не ниже 200. В нижней распорке двухветвевых колонн предусмотрены отверстия для прохода бетона в стакан.

Рис. 2.10. Типы железобетонных колонн: а — для зданий без мостовых кранов; б — то же, с мостовыми кранами; в — закладные элементы колонны; 1 — оголовок из листа 8Х300Х400 и два болта М 20X130; 2 — упор подкрановой балки — 8X200X400; 3 — опора подкрановой балки — 8X400X550 и четыре болта М 20Х150; 4 — элементы из уголков 63X5X200 для крепления стеновых панелей

39 Помимо основных колонн в зданиях предусматривают фахверковые колонны, устанавливаемые в торцах здания и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей 6 м (рис. 2.11, а, б). Предназначены они для восприятия ветровых усилий и веса стенового заполнения. Фахверковые колонны жестко заделывают в фундаментах и шарнирно крепят к элементам покрытия. Шарнирное крепление должно обеспечивать передачу ветровых нагрузок на каркас здания и устранять вертикальные воздействия покрытия на колонны фахверка.

Рис. 2.11. Фахверковые колонны: а —схема торцового фахверка; б — то же, продольного; в — стальная надставка фахверковой колонны; г — крепление торцовой колонны к ферме покрытия; д – крепление продольной колонны к плите покрытия

В поперечном направлении устойчивость здания с железобетонным каркасом обеспечивается жесткостью колонн, защемленных в фундаментах, жестким диском, образованным из плит, закладных элементов и сварных швов, соединяющих плиты со стропильными конструкциями. Горизонтальные силы, действующие на диск в поперечном направлении, передаются на стропильные конструкции и поперечные ряды колонн. В продольном направлении устойчивость здания обеспечивается, наряду с этими мероприятиями, системой связей между колоннами и в покрытии.

40 Количество связей определяется величиной ветровых и тормозных усилий, конструкцией покрытия (с подстропильными конструкциями или без них), шагом колонн, типом кровли (плоская или скатная). Фундаментные железобетонные балки каркаса устанавливают под наружные стены (рис. 2.12). Их делают прямоугольного, трапецеидального или таврового сечения. Ширина балки поверху соответствует толщине устанавливаемой на них стены. Фундаментные балки часто выносят за грани колонн и устанавливают на обрезы фундамента. Если необходимо обеспечить расположение фундаментных балок на определенном уровне, их укладывают не на обрезы фундамента, а на столбики, устанавливаемые на эти обрезы. Верхнюю грань фундаментной балки устанавливают на 50 мм ниже уровня пола помещения, колонны заглубляются ниже отметки чистого пола на 900 мм. Фундаментную балку с боков и снизу засыпают шлаком, чтобы исключить промерзание пола вдоль стенки. Поверх балки укладывают гидроизоляцию из двух слоев рулонных материалов на мастике. С наружной стороны вдоль фундаментных балок устраивают отмостку.

Рис. 2.12. Конструкция каркасной стены здания с железобетонным каркасом: 1 — стена; 2 — колонны; 3 — фундаменты; 4 — подкрановая балка; 5 — обвязочные балки; б — фундаментная балка; 7 — пилястра

Обвязочные балки несут на себе вес наружных стен в местах перепада высоты здания. Размеры и форму поперечного сечения обвязочных балок принимают в зависимости от шага колонн и толщины опирающихся на них стен. Устанавливают обвязочные балки на консоли колонн и крепят на сварке закладных деталей. В состав каркаса одноэтажного промышленного здания входят также подкрановые балки. Железобетонные подкрановые балки выполняют чаще таврового и двутаврового сечения. Такие балки для пролетов 6 и 12 м под крановую нагрузку от 10 до 30 тс имеют высоту от 0,8 до 1,4 м. При большой грузоподъемности кранов чаще стараются применять стальные балки.

41 2.3.4. Перекрытия, покрытия и полы К конструкциям перекрытий предъявляется ряд общих требований. Они должны быть прочными и жесткими, т. е. выдерживать действующие на них нагрузки и при этом прогиб не должен превышать нормативных величин. Долговечность перекрытий должна соответствовать срокам службы других основных конструкций здания. Перекрытия должны быть огнестойкими, должны обладать достаточной звукоизоляцией, чердачные же перекрытия, а также перекрытия, отделяющие отапливаемые помещения от неотапливаемых, должны иметь достаточные теплозащитные свойства. Конструкции перекрытий должны быть технологичны, иметь небольшую высоту. К деревянным перекрытиям предъявляется требование биологической стойкости (стойкости от загнивания), а в помещениях с мокрым режимом и в санузлах они должны иметь повышенную гидроизоляцию. Междуэтажные перекрытия воспринимают нагрузки от людей, оборудования, сырья, полуфабрикатов и готовых изделий. Такие нагрузки называются временными и измеряются они в килограмм-силах на 1 м2 пола. Обычная величина таких нагрузок составляет 20-40 МПа, хотя в отдельных производственных помещениях временные нагрузки могут достигать значительных величин — до 300 МПа и больше; нагрузки от веса самого перекрытия называются постоянными. Конструкции перекрытий состоят из несущей и ограждающей частей. Несущая часть перекрытия передает нагрузку на несущие элементы здания — стены и каркас. Ограждающая часть состоит из заполнения между несущими элементами, полов и потолка. Во многих конструкциях несущие и ограждающие функции перекрытия совмещаются в одних элементах. В зависимости от материала, из которого выполнены несущие элементы, перекрытия подразделяют на перекрытия по деревянным и стальным балкам и железобетонные. Железобетонные перекрытия разделяются в свою очередь на перекрытия сборные и монолитные. Крыши зданий состоят из двух основных частей: несущей и ограждающей. Несущей частью крыши (покрытия) являются конструкции, воспринимающие нагрузки от собственного веса крыши, снега и ветра и передающие их на элементы каркаса здания или стены. К несущим конструкциям покрытий относятся стропила, деревянные, стальные и железобетонные балки и фермы, железобетонные панели. Ограждающей частью крыши служит верхняя водонепроницаемая оболочка, состоящая из кровли и основания под кровлю. Ограждающая часть покрытия в общем случае может состоять из следующих отдельных элементов, начиная с наружной поверхности крыши: основного водоизолирующего слоя — кровли; выравнивающего слоя под кровлю в виде стяжки; теплозащитного слоя вместе с пароизоляцией, защищающей этот слой от увлажнения водяными парами, проникающими из помещений; обрешетки, настила, плиты или других

42 элементов, поддерживающих вышележащие слои и передающих нагрузку от них на основные несущие конструкции покрытий. Покрытия неотапливаемых зданий и зданий горячих цехов со значительными выделениями тепла делают без утепления, поэтому теплозащитный слой с пароизоляцией в ограждающей части покрытия не укладывают; такие покрытия называют холодными. Для обеспечения стока дождевой и талой воды крыши устраивают с уклоном. В зависимости от величины уклона крыши разделяют на скатные и плоские. Плоские крыши имеют уклоны не более 3%. Различают крыши чердачные и бесчердачные. Чердачные крыши имеют чердачные помещения, которые используют для размещения инженерного оборудования здания (трубопроводы центрального отопления, вентиляционные короба и шахты). Такие крыши защищают здание от атмосферных осадков, а теплозащита помещений верхнего этажа обеспечивается чердачным перекрытием. В бесчердачных покрытиях совмещаются функции крыши и чердачного перекрытия, поэтому их называют совмещенными крышами. Следует выделить три основных вида крыши (рис. 2.13): ª односкатную, опирающуюся на стены разной высоты; ª двускатную, состоящую из двух пересекающихся скатов (линию пересечения скатов называют коньком, а треугольные части торцовых стен — фронтонами); ª четырехскатную, или вальмовую, состоящую из двух главных скатов и двух треугольных вальм (пересечения вальм со скатами образуют двугранные углы, обращенные кверху, их называют ребрами).

Рис. 2.13. Формы скатных крыш: а — односкатная; б — двускатная; в — четырехскатная (вальмовая); г — вальмовая сложной формы; 1 — скат; 2 — фронтон; 3— конек; 4 — вальма; 5 — ребро; 6 — ендова или разжелобок; 7 — слуховое окно

43 Тип пола выбирается в каждом конкретном случае таким, чтобы были удовлетворены требования, которые в данных условиях являются наиболее существенными. В зависимости от вида здания полы устраивают как по перекрытиям, так и по грунту. В конструктивном отношении пол может состоять из одного или нескольких слоев. Верхний слой пола называют чистым полок (или покрытием пола), этот слой подвергается непосредственно эксплуатационным воздействиям. Под чистым полом устраивают подстилающий слой (или подготовку), который служит для распределения нагрузок на нижележащее основание. Между чистым полом и подстилающим слоем может устраиваться прослойка, играющая роль промежуточного соединения или упругой постели для покрытия. Третьей составной частью пола является его основание. Основанием пола служат несущие конструкции междуэтажных перекрытий или грунт. Таким образом, чистый пол, подстилающий слой и основание являются основными конструктивными элементами пола. Помимо этих основных элементов в полах могут укладываться также различные гидроизоляционные, звукоизоляционные и теплоизоляционные слои. В полах, устраиваемых по междуэтажным перекрытиям, гидроизоляционный слой для защиты от воды укладывают непосредственно под чистым полом. В полах по грунту защита от грунтовой влаги осуществляется также с помощью гидроизоляционного слоя, который укладывают под подстилающим слоем. Второй гидроизоляционный слой можно устраивать в этом случае также и под чистым полом для защиты сверху от производственных жидкостей. Различают следующие виды гидроизоляции: обмазочную, оклеечную и монолитную. Обмазочная гидроизоляция делается из двух слоев битумной или дегтевой мастики, оклеечная — состоит из двух-трех слоев битумных, дегтевых или полимерных рулонных материалов, склеенных соответствующими мастиками. Монолитная гидроизоляция состоит из слоя асфальта или пропитанного битумом щебня, утрамбованного в грунт, или слоя из влагонепроницаемых кислотостойких растворов. Теплоизоляцию, которую в ряде случаев приходится устраивать в полах по грунту, выполняют в виде слоев из легких бетонов, которые могут быть сборными и монолитными, а также из сыпучих теплоизоляционных материалов — шлака, керамзита и т. п. По виду применяемых для покрытия пола материалов различают полы сплошные (монолитные), полы из штучных материалов и полы из листовых материалов. Наименование покрытия является также наименованием пола.

2.4. Классификация строительных работ и процессов При создании строительной продукции последовательно изменяются действия, а, следовательно, постоянно изменяется состояние применяемых материалов, полуфабрикатов, деталей и изделий, иначе говоря, осуществляются

44 строительные процессы. В этих процессах участвуют рабочие, используются технические средства строительных процессов, с помощью которых из материальных элементов строительных процессов возводятся здания и сооружения. Строительные процессы по содержанию в технологическом отношении представляют совокупность двух аспектов. Первый аспект определяет особенности, происходящие с материальными элементами в пространстве и времени без изменения их физико-механических свойств: транспортировку, укладку, уплотнение, сборку, стыковку и др. Второй аспект определяет физикохимические превращения, изменяющие конечные свойства материальных элементов: прочность, плотность, напряженность, теплопроводность, водонепроницаемость и др. Так как в строительном производстве участвует множество материальных элементов, то строительные процессы неодинаковы по степени технологической сложности, вызывают разнообразные структурные изменения в материалах, по-разному протекают во времени, при разном трудовом участии рабочих, при использовании различных технических средств. Эффективность строительного производства во многом определяется организационными положениями и формами выполнения всех процессов, сопутствующих созданию строительной продукции. В современном строительстве производственные процессы строительного производства разделяют на две группы — внеплощадочные процессы и процессы строительной площадки, каждая из которых решает определенные вопросы и также имеет свою внутреннюю классификацию. Основа классификации процессов строительного производства — подразделение их по технологическим признакам на заготовительные, транспортные, подготовительные и монтажно-укладочные. Заготовительные процессы обеспечивают строящийся объект полуфабрикатами, деталями и изделиями. Эти процессы выполняют на специализированных предприятиях (заводах сборного железобетона, заводах товарного бетона и др.) или в условиях строительной площадки (на приобъектных бетонорастворных узлах, арматурных цехах и др.). Транспортные процессы обеспечивают доставку материальных элементов и технических средств строительных процессов к местам возведения конструкций. Транспортные процессы вне строительной площадки осуществляются общестроительным транспортом (от предприятий-изготовителей до складов строительной площадки или непосредственно к месту укладки), а внутри строительной площадки — приобъектными средствами транспорта. Транспортным процессам обычно сопутствуют процессы погрузки-разгрузки и складирования. Подготовительные процессы, предшествующие выполнению монтажноукладочных процессов, обеспечивают эффективное выполнение последних (укрупнительная предмонтажная сборка конструкций, предварительное предмон-

45 тажное обустройство монтируемых конструкций вспомогательными приспособлениями и др.). Монтажно-укладочные процессы, обеспечивающие получение продукции строительного производства, заключаются в переработке, изменении формы или придания новых качеств материальным элементам строительных процессов. Обычно идентичные монтажно-укладочные процессы имеют общие технологические особенности и поэтому не зависят в главном от вида и характера конкретных возводимых зданий и сооружений. Монтажно-укладочные процессы могут быть охарактеризованы по ряду признаков. По значению в производстве они могут быть ведущими (определяющими развитие и выполнение строительства объекта) и совмещенными. Совмещенные процессы, технологически не связаны с ведущими процессами, но могут осуществляться параллельно с ними. Совмещение процессов (при строгом соблюдении правил безопасности труда рабочих) позволяет значительно сокращать продолжительность строительства. Процессы классифицируются также по степени участия машин и средств механизации при их исполнении. Механизированные процессы выполняются с помощью машин, рабочие лишь управляют машинами и обслуживают их. Полумеханизированные процессы характеризуются тем, что в них наряду с применением машин используется ручной труд. Ручные процессы выполняются с помощью инструментов. В зависимости от сложности производства трудовые процессы могут быть простыми и комплексными. Простой трудовой процесс представляет собой совокупность технологически связанных рабочих операций, обеспечивающих получение законченной продукции и выполняемых группой согласованно работающих исполнителей одной специальности, но разной квалификации (звеном, специализированной бригадой). Каждая рабочая операция состоит из рабочих приемов, которые, в свою очередь, состоят из рабочих движений. Рабочее движение — однократное непрерывное перемещение рабочего органа-исполнителя (пальцев руки, кисти, стопы и т. д.), осуществляемое рабочим в процессе труда. Рабочий прием — совокупность нескольких непрерывных движений рабочего, характеризуемых определенной целью и постоянной последовательностью. Комплексный трудовой процесс представляет собой совокупность одновременно осуществляемых простых процессов, находящихся во взаимной организационной и технологической зависимости и связанных единством конечной продукции. Комплексный трудовой процесс, как правило, выполняется группой согласованно работающих исполнителей различных специальностей и разной квалификации (комплексной бригадой). Технологические особенности некоторых процессов вызывают необходимость временного перерыва в действиях всех или части занятых в процессе рабочих. В этих случаях перерывы относятся к технологическим в отличие от

46 перерывов, вызываемых метеорологическими причинами и простоями из-за неудовлетворительной организации процессов. В зависимости от характера производства процессы бывают непрерывные и прерывные. В непрерывных процессах производственные операции протекают одна за другой (например, кладка стен). Продолжительность таких процессов определяется только организационными соображениями. Прерывные процессы сопровождаются перерывами, обусловленными особенностями технологии и свойством укладываемых материалов: выдерживанием бетона, сушкой штукатурки, покраски и пр. Для выполнения каждого строительного процесса необходимо организовать рабочее место. Рабочим местом называется пространство, в пределах которого перемещаются участвующие в строительном процессе рабочие и размещаются предметы и орудия труда, вспомогательные устройства, приспособления и продукция. Участок работы, выделяемый бригаде, называется захваткой. Например, захваткой может быть целый этаж или секция в пределах одного этажа. Участок работы, выделяемый одному рабочему или звену, называется делянкой. Для организации работы звена захватка разбивается на отдельные делянки, например часть этажа в пределах одной комнаты или квартиры. В зависимости от характера и сложности производственных операций выполнение их может быть индивидуальным, когда рабочий процесс выполняется одним рабочим, и многозвенным, когда для выполнения процесса рабочие одной профессии, но разной квалификации объединяются в звенья численностью от 2 до 5 и более человек. Более сложные операции в таком звене выполняют рабочие высокой квалификации. Таким образом, строительный процесс расчленяется на отдельные операции с разделением труда между рабочими. Звенья рабочих, ведущих на одном месте одновременно один и тот же процесс, объединяют в бригады (например, бетонщиков, каменщиков и т. п.). Такие бригады называются специализированными в отличие от комплексных бригад, предназначенных для выполнения сложных процессов. Комплексные бригады, выполняющие законченный цикл общестроительных работ (например, внутреннюю отделку помещений с устройством полов), называются бригадами конечной продукции. Строительные работы – это совокупность строительных процессов, результатом выполнения которых является конечная продукция – части или конструктивные элементы зданий и сооружений. Отдельные виды строительных работ получили название по виду перерабатываемых материалов или по конструктивным элементам, которые являются продукцией данного вида работ. По первому признаку различают земляные, каменные, бетонные и тому подобные работы, по второму – кровельные, изоляционные и др. Под монтажными работами подразумевается совокупность производственных операций по установке в проектное положение и соединению в одно целое элементов строительных конструкций, деталей трубопроводов, узлов

47 технологического оборудования. Монтажные работы включают в себя монтаж строительных конструкций (металлических, железобетонных и деревянных), санитарно-технических систем (водоснабжения, канализации, отопления, вентиляции и др.), технологического оборудования. Земляные, бетонные и железобетонные, каменные, отделочные и тому подобные работы и монтаж строительных конструкций относятся к общестроительным работам. Обычно после завершения общестроительных работ строительная продукция получается в виде незаконченных зданий или сооружении, для завершения строительства которых требуется выполнение специальных работ. Монтаж внутреннего санитарно-технического оборудования, электромонтажные работы и др., выполняемые преимущественно специализированными организациями, относятся к специальным работам. Специальные работы выполняют после завершения отдельных видов общестроительных работ или параллельно с ними. Вспомогательные работы включают погрузочно-разгрузочные, заготовительные и транспортные работы, обеспечивающие строящиеся объекты материалами, полуфабрикатами, конструкциями, деталями, изделиями и т. п. Эти работы выполняют обычно вместе с общестроительными и специальными работами. При возведении зданий принято группировать работы по стадиям, которые называют циклами (рис.2. 14). По окончании подготовительного периода строительства осуществляют работы первой стадии – подземного цикла. В состав работ этой стадии, как правило, входят: - земляные работы (рытье котлованов подвала и фундаментов и обратная засыпка грунта с уплотнением); - бетонные и железобетонные работы (устройство фундаментов, бетонной подготовки и отмостки); - монтаж строительных конструкций (колонн и панелей стен подвала), гидроизоляционные работы (гидроизоляция пола и стен подвала) и др. На второй стадии (при надземном цикле) обычно выполняют: - монтаж строительных конструкций (железобетонных, стальных), панелей наружных и внутренних стен, оконных переплетов и зенитных фонарей; - кровельные работы (устройство кровли); - столярные работы (навеску ворот и дверей); - санитарно-технические работы (установку коробов вентиляционных систем) и др. В период третьей, заключительной стадии, которую можно назвать отделочным циклом, выполняют главным образом: - отделочные работы (оштукатуривание, облицовка, окраска стен, потолков, колонн и ферм, окон и дверей и т. д.); - устройство полов;

48 - внутренние санитарно-технические и электромонтажные работы; - монтаж технологического оборудования и относящихся к нему вентиляционных устройств и др.

Рис.2.14. Группировка строительных работ по циклам: а - подземный цикл; б – надземный цикл; в – отделочный цикл

Выполнение санитарно-технических, электромонтажных и других специальных работ согласуется с производством общестроительных работ. Например, вводы водопровода и канализации устраивают в период выполнения работ подземного цикла, санитарно-технические приборы устанавливают в период отделочных работ.

49

Глава 3. ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ 3.1. Грунты и их строительные свойства В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве траншей и котлованов, при возведении земляного полотна дорог, планировке площадок. Все эти земляные сооружения (рис. 3.1) создают путем образования выемок в грунте или возведения из него насыпей.

Рис. 3.1. Виды земляных сооружений: I – поперечный профиль выемок: а – траншея прямоугольного профиля; б – котлован (траншея) трапецеидальной формы; в – профиль постоянной выемки; II – сечения подземных выработок: г – круглой; д – прямоугольной; III – профили насыпи: е – временной; ж – постоянной; IV – обратная засыпка: з – пазух котлована; и – траншеи; 1 – бровка откоса; 2 – откос; 3 – берма; 4 – основание откоса; 5 – дно выемки; 6 – банкет; 7 – нагорная канава

Выемки и насыпи могут быть временными и постоянными. Например, траншея для трубопровода является временной выемкой, так как будет засыпана после укладки в нее трубопровода. Котлован же под зданием с подвалом является постоянной выемкой, он будет существовать в течение всего времени эксплуатации сооружения, только незначительная часть по периметру котлована будет засыпана по окончании возведения подземной части здания. Временную выемку, имеющую ширину до 3 м и длину, значительно превышающую ширину, называют траншеей. Выемку, длина которой равна ширине или не превышает десятикратной ее величины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности, наклонные откосы или вертикальные стенки. Земляные работы характеризуются значительной стоимостью и трудоемкостью, например, в промышленном строительстве они составляют

50 около 15 % стоимости и 18...20 % трудоемкости общего объема работ. В строительном производстве грунтом называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ. Для выбора наиболее эффективного способа производства работ следует учитывать основные характеристики грунта: плотность, влажность, сцепление, разрыхляемость и угол естественного откоса. Физико-механические свойства грунтов характеризуются объемным весом, естественной влажностью, удельным весом, пластичностью и гранулометрическим составом (табл. 3.1). Таблица 3.1 Основные физико-механические характеристики грунтов Наименование Краткое определение Вес единицы объема грунта, включая и вес содержащейОбъемный вес грунта γоб ся в нем воды естественной влажности Естественная влажОтношение веса воды, заключенной в порах грунта, к веω ность су твердых частиц грунта Отношение объема воды в порах грунта ко всему объему ωо пор. Грунт считается: Относительная влаж• сухим или маловлажным при 0<ωо<0,4; ность • влажным при 0,4<ωо<0,8; • насыщенным водой или мокрым при 0,8<ωо<1,0 Отношение веса твердых частиц грунта к их объему Удельный вес γ Объемный вес скеле- γс Отношение веса твердых частиц грунта к общему объему грунта та грунта Приведенная порисОтношение объема пор к объему твердых частиц грунта ε тость (коэффициент пористости) Пористость Отношение объема пор ко всему объему грунта n Отношение естественной пористости грунта к пористоD сти его в самом рыхлом и в самом уплотненном состоянии Грунт считается: Коэффициент плот• рыхлым при 0
Взаимозависимость между основными физико-механическими характеристиками грунтов представлена в табл. 3.2. Грунт, находящийся в естественном состоянии, разрыхляется в процессе разработки. При этом объем грунта увеличивается, а плотность уменьшается. Это явление, называемое первоначальным разрыхлением грунта, характеризуется коэффициентом первоначального разрыхления Кр. Этот коэффициент представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии, для песчаного грунта Кр = 1,08...1,17, суглинистого Кр = 1,14...1,28, глинистого Кр = 1,24...1,3.

51

Таблица 3.2 Взаимозависимость между характеристиками грунтов Искомая величина

γ

γ

γоб -

γоб

-

γс

_γ_ 1+ε _γ-γc_ γ

_γоб_ 1+ω γ об 1− γ (1 + ω)

ε

_γ-γc_ γc

-

ω

-

ωо

-

n

_γоб-γc_ γc -

Как функция от значений n γс ε _γс_ _γс_ γc (1+ε) 1-n 1-n γс (1+ω) γ (1-n)

_γ-γс_ γ _γ-γc_ γc _γоб-γc_ γc ωγс

_γ_ 1+ε _ε_ 1+ε

_n_ 1-n -

-

-

-

ω

ωо

-

-

γс (1+ω)

-

_γоб_ 1+ω γ об 1− γ (1 + ω) γ (1 + ω) −1 γ об

-

ωо γс

ωγс

Уложенный в насыпь разрыхленный грунт уплотняется под влиянием массы вышележащих слоев или механического уплотнения, движения транспорта, смачивания дождем и т.д. Характеристики основных грунтов представлены в табл. 3.3 и 3.4. Таблица 3.3 Характеристика основных грунтов Грунт

Удельный вес, т/м3

Объемный вес, т/м3

Галька Глина Гравий Иловатые грунты Песок мелкий Песок средний Песок крупный Суглинок Суглинок пылеватый

2,65-2,80 2,60-2,75 2,65-2,80 2,20-2,50 2,65-2,70 2,65-2,68 2,65-2,68 2,60-2,70 2,60-2,70

1,8-2,0 1,7-2,0 1,8-2,0 1,6-1,8 1,6-1,9 1,6-1,9 1,6-2,0 1,5-1,8 1,5-1,7

Порис- Угол внутрен- Коэффициент тость, него трения, фильтрации, % град. см/сек. 35-50 30-40 1·10-1·10-1 30-60 7-20 1·10-7-1·10-13 35-50 25-30 1·10-1-1·10-3 30-60 15-30 1·10-3-1·10-6 30-50 22-35 1·10-3-1·10-4 35-50 26-35 1·10-2-1·10-3 35-50 27-40 1·10-1-1·10-2 30-60 12-25 1·10-5-1·10-8 30-60 12-25 1·10-6-1·10-8

Рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без крепления допускается в грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод и глубине выемки не более: - 1 м – в насыпных, песчаных, песчаных и гравелистых грунтах; - 1,25 м – в супесчаных и суглинистых грунтах; - 1,5 м – в глинистых грунтах; - 2 м – в особо плотных грунтах, требующих для разработки применения ломов, кирок.

52 Таблица 3.4 Углы естественного откоса грунтов Грунт Галька Гравий Глина жирная Грунт насыпной Грунт растительный Песок крупный Песок средний Песок мелкий Суглинок легкий Суглинок, глина легкая

Относительная влажность грунта Сухой Влажный Мокрый Отношение Отношение Отношение ГраГраГравысоты к высоты к завысоты к дусы дусы дусы заложению ложению заложению 35 1 : 1,5 45 1:1 25 1 : 2,25 40 1 : 1,25 40 1 : 1,25 35 1 : 1,5 45 1:1 35 1 : 1,5 15 1 : 3,75 35 1 : 1,5 45 1:1 27 1:2 40 1 : 1,25 35 1 : 1,5 25 1 : 2,25 30 1 : 1,75 32 1 : 1,5 27 1:2 28 1:2 35 1 : 1,5 25 1 : 2,25 25 1 : 2,25 30 1 : 1,75 20 1 : 2,75 40 1 : 1,25 30 1 : 1,75 20 1 : 1,75 50

1 : 0,75

40

1 : 1,25

30

1 : 1,75

При большей глубине, для обеспечения устойчивости земляных сооружений (насыпей, выемок), разработку производят с откосами (табл. 3.5), крутизна которых характеризуется отношением высоты к заложению: h/a=1/m (рис.3.1, б.е), где m - коэффициент откоса. Таблица 3.5 Наибольшая допускаемая крутизна откосов котлованов и траншей, выполняемых без крепления Грунты Насыпные, песчаные, гравелистые Супесчаные Суглинистые Глинистые Лессовые Скальные разборные Скальные плотные

При глубине выемки, м до 3 до 6 1 : 1,25 1 : 1,5 1 : 0,67 1:1 1 : 0,67 1 : 0,75 1 : 0,5 1 : 0,67 1 : 0,5 1 : 0,75 1 : 0,1 1 : 0,25 1 : 0,1 1 : 0,1

Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса, при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия. На угол естественного откоса влияют угол внутреннего трения, сцепление и давление вышележащих слоев грунта. При отсутствии сцепления предельный угол естественного откоса равен углу внутреннего трения. В грунте, имеющем сцепление, угол естественного откоса изменяется от максимальной величины в верхней части выемки или насыпи до минимальной – в нижней, приближаясь к углу внутреннего трения. В связи с этим откосы высоких насыпей и глубоких выемок устраивают с переменной крутизной, с более

53 пологим очертанием внизу. Строительными нормами и правилами установлены значения крутизны откосов для постоянных и временных земляных сооружений в зависимости от их глубины или высоты. Откосы насыпей постоянных сооружений делают более пологими, чем откосы выемок.

3.2. Способы разработки грунта При механизированном способе разработки на грунт действует усилие резания рабочих органов различных машин. В результате определенные порции грунта отделяются от массива и могут быть перемещены и уложены в насыпь. Машина, только разрабатывающая грунт, называется землеройной, разрабатывающая и перемещающая грунт – землеройно-транспортной. К землеройным машинам относят одноковшовые экскаваторы (цикличного действия) и экскаваторы непрерывного действия. Наибольшее применение имеют одноковшовые экскаваторы, которыми выполняется около 45 % всего объема земляных работ (рис. 3.2). В промышлённом и гражданском строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью 0,15...2 м3 реже до 4 м3. Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер. Кроме того, стрела, входящая в комплект драглайна и грейфера, может быть оборудована грузовым крюком или клином-бабой. Основные рабочие параметры одноковшовых экскаваторов при разработке выемок, котлованов и траншей: - максимально возможная глубина копания -Н, высота копания +Н, наибольший и наименьший радиусы копания на уровне стенки экскаватора Rмакс и Rмин, радиус выгрузки Rв, высота выгрузки Hв.

Рис. 3.2 Схема разработки грунта экскаватором с прямой лопатой: 1–стрела; 2–рукоять; 3–ковш; 4–самосвал

54 Рабочий цикл одноковшового экскаватора состоит из копания (заполнения ковша), перемещения к месту выгрузки, выгрузки в отвал или в транспортные средства и обратного хода в забой. Оптимальная высота или глубина забоя должна быть достаточной для заполнения ковша экскаватора за одно черпание. Если высота забоя относительно мала (например, при разработке планировочной выемки) целесообразно использовать экскаватор совместно с бульдозером. Последний разрабатывает грунт и перемещает его к рабочему месту экскаватора. Здесь бульдозер окучивает грунт, обеспечивая достаточную высоту забоя, что позволяет эффективно применять экскаватор. Экскаватор с прямой лопатой используют для разработки грунта, расположенного выше уровня стоянки экскаватора, преимущественно с погрузкой на транспорт. Грунт разрабатывают лобовым и боковым забоями. В лобовом забое экскаватор разрабатывает грунт впереди себя и отгружает его на транспортные средства, которые подают к экскаватору по дну забоя. В зависимости от ширины проходки лобовые забои подразделяются на узкие (ширина проходки менее 1,5 размера наибольшего оптимального радиуса резания), нормальные (ширина 1,5÷1,9), уширенные (при ширине 2÷2,5) и поперечно-торцевые (при ширине до 3,5). Ширина лобовых проходок определяется по формулам: – для лобовой прямолинейной B = 2 R02 − lп2 ; – для зигзагообразной B = 2 R02 − lп2 + 2 Rc ; – для поперечно-торцевой B = 2 R02 − lп2 + 2nRc . Более эффективна разработка грунта способом бокового забоя (рис. 3.2). Транспорт подается под погрузку сбоку выработки, благодаря чему значительно уменьшается угол поворота стрелы экскаватора при погрузке грунта в транспорт. В боковых забоях транспортные пути проходят параллельно оси перемещения экскаватора и, как правило, на уровне его стоянки. Ширину боковой проходки определяют по формуле: B = R02 − lп2 + 0,7 R0 . Выемки, глубина которых превосходит максимальную высоту забоя для данного типа экскаватора, разрабатывают в несколько ярусов. Экскаватор с обратной лопатой используют при разработке грунта, который находится ниже уровня стоянки экскаватора, и преимущественно при рытье небольших котлованов и траншей. Поярусная разработка выемки при этом, как правило, не практикуется. Разработку грунта ведут ниже уровня стоянки экскаватора торцевыми или боковыми забоями (рис. 3.3) с погрузкой в транспорт или укладкой в отвал.

55

Рис. 3.3. Схемы разработки котлована а – экскаватором с обратной лопатой; б – драглайном; в – торцовой проходкой при перемещении экскаватора по прямой; г- двумя торцовыми проходками; д- с поперечно-торцовым перемещением; е- разработка драглайном боковой проходкой

Отрывку котлована шириной 12…14 м обычно осуществляют лобовой проходкой при перемещении экскаватора по зигзагу, а при большей ширине – поперечно-торцевой. Экскаватор-драглайн применяют для разработки грунта, расположенного ниже уровня стоянки экскаватора (для рытья глубоких котлованов, широких траншей, возведения насыпей, разработки грунта из-под воды и т. п.), а также для отделочных земляных работ при планировке площадей и зачистке откосов. Преимущество драглайна – большие радиус действия (до 10 м) и глубина копания (до 12 м). Особенно эффективно разрабатывать драглайном мягкий и плотный грунт, в том числе обводненный (рис. 3.3). Разработку драглайном осуществляют лобовыми и боковыми проходками аналогично экскаватору с обратной лопатой. Драглайн обычно передвигается между очередными стоянками на 1/5 длины стрелы.

56 Экскаватор-грейфер применяют для рытья колодцев, узких глубоких котлованов, траншей и подобных сооружений, особенно в условиях разработки грунта ниже уровня грунтовых вод (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Грейфер: а– грейфер опущен на перегружаемый материал; б– зачерпывание материала; в– подъем заполненного грейфера; г– разгрузка грейфера; 1,2– канаты; 3,8–головки; 4–тяга; 5–блок; 6– челюсть; 7– оттяжной канат-успокоитель

Этими машинами отрывают котлованы и траншеи на глубину, несколько меньшую проектной, с оставлением «недобора». Слой недобора (5…10 см) оставляют для того, чтобы избежать повреждения основания и не допускать переборов грунта. Для повышения эффективности работы экскаваторов применяют скребковый нож, насаженный на ковш экскаватора. Это приспособление позволяет механизировать операцию по зачистке дна котлованов и траншей и вести их с точностью до ±2 см, что исключает необходимость ручных доработок. Для разработки траншей применяют также экскаваторы непрерывного действия. Рабочий орган этих экскаваторов – ковшовая цепь или ковшовый ротор. Экскаваторы с ковшовой цепью обеспечивают разработку траншей глубиной до 3,5 м в основном с вертикальными стенками (рис.3.5), а роторные – глубиной до 2,5 м, преимущественно с откосами. В последнем случае на ковши ротора устанавливают откосники. Ковши наполняются грунтом при движении их вверх по наклонной или криволинейной поверхности разрабатываемой выемки. Опорожняются ковши в момент достижения ими высшей точки траектории, где они опрокидываются. Высыпающийся грунт попадает на ленточный конвейер, доставляющий его на погрузку в транспорт или в отвал. В зависимости от направления разработки грунта многоковшовые экскаваторы подразделяются на экскаваторы поперечного и продольного копания.

57

Рис. 3.5. Цепной многоковшовый экскаваторканавокопатель

Основные землеройно-транспортные машины – скреперы и бульдозеры, которые за 1 цикл разрабатывают грунт, перемещают его, разгружают в насыпь и возвращаются в забой порожняком. Скреперы – наиболее производительные землеройно-транспортные машины (рис. 3.6). Эксплуатационные возможности позволяют использовать их при отрывке котлованов и планировке поверхностей. В настоящее время применяют прицепные (с объемом ковша 3,7 и 8 м3), полуприцепные (4,5 м3) и самоходные (8,15 и 25 м3) скреперы. Применение прицепных и полуприцепных скреперов наиболее эффективно при транспортировке грунта на расстояние до 1000 м, а самоходных – до 3000 м.

Рис. 3.6. Схема работы скрепера: а- транспортное положение; б- набор; в- разгрузка; 1,3,6- гидроцилиндры; 2- заслонка; 4- ковш; 5- задняя стенка; 7- нож

Скрепер снимает ковшом стружку грунта толщиной 0,12 ... 0,35 м и шириной 1,65 ... 2,75 м (для скреперов с объемом ковша 3...8 м3). Толщина отсыпаемого слоя 0,35 ...0,5 м. Для обеспечения равномерной толщины отсыпаемого

58 грунта ковш разгружают только при движении скрепера. Бульдозерами (рис. 3.7) разрабатывают грунт в неглубоких и протяженных выемках и резервуарах для перемещения его в насыпи на расстояние до 100 м (при применении мощных тракторов можно перемещать грунты и на большие расстояния).

Рис. 3.7. Основные виды работ, выполняемых бульдозерами: а - разработка траншей, котлованов, каналов с отсыпкой грунта в кавальеры, насыпи; б - срезка косогоров и засыпка выемок, в - снятие плодородного слоя или пустой породы, г - планировка передним ходом, д - разравнивание при переднем ходе, е - планировка при заднем ходе машины, ж - засыпка траншей, з - толкание скрепера при наполнении ковша грунтом, и - погрузка грунта в автотранспорт с эстакады, к - погрузка материалов в автотранспорт с лотка, л - валка деревьев, м — корчевка пней, к — срезка кустарников и мелколесья, о — снегоочистительные работы; 1 - исходное положение бульдозера, 2 - резка и транспортирование грунта, 3 - бульдозер на насыпи, 4 - насыпь или кавальер, 5 - траншея, 6 косогор, 7 - выемка, 8 - плодородный слой или пустая порода, 9 - полезные ископаемые или строительные материалы, 10 - скрепер, 11 - эстакада, 12 -автотранспорт, 13 — лоток

59 Планировка площадок бульдозерами выполняется преимущественно двумя способами: траншейным и послойным (рис. 3.8). В первом случае выемку разбивают на ярусы глубиной 0,4 ... 0,5 м.

Рис.3.8. Способы разработки грунтов а- траншейный с подачей в автотранспорт погрузчиком; б- под уклон с погрузкой из штабеля в транспорт экскаватором; в- двумя бульдозерамирыхлителями; 1- бульдозеры; 2- погрузчик; 3- автотранспорт; 4- экскаватор

Разработка каждого яруса ведется траншеями на ширину отвала с оставлением между ними полосы нетронутого грунта шириной 0,4... 0,6 м. Эти валы срезают бульдозером в последнюю очередь. Траншейный способ исключает значительные потери грунта при его транспортировке и поэтому является более производительным. При послойном способе выемка разрабатывается слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей ширине выемки или отдельным ее частям. Этот способ применяется при сложном очертании площадок и при небольшой глубине срезки. Закрытые способы разработки грунта. В обычных условиях для прокладки трубопроводов, коммунальных и транспортных тоннелей отрывают траншею. Иногда отрыть траншею невозможно, например, при пересечении трассой трубопровода транспортной магистрали с интенсивным движением, которое невозможно прервать даже на относительно короткий срок. В этих условиях прибегают к закрытым методам работ: проколу, продавливанию, горизонтальному бурению и пневмопробивке. Прокол основан на образовании отверстий за счет радиального уплотнения грунта при вдавливании в него трубы с коническим наконечником. Вдавли-

60 вание производят гидравлическим домкратом (рис.3.9, а). В котловане укладывают звено трубы с наконечником и после выверки домкратом вдавливают его в грунт на длину хода штока, а затем после возвращения штока в начальное положение вводят на их место нажимной патрубок (шомпол) и процесс повторяют. По окончании вдавливания первого звена трубы на полную длину шомпол убирается, в котлован опускается следующее звено, которое приваривается встык к уже задавленному в грунт. Потом задавливают наваренное звено и циклы повторяются до выполнения прокола на всю требуемую длину(передвижение за каждый цикл 150 мм). Этот метод позволяет прокалывать в хорошо сжимаемых грунтах отверстия для труб диаметром 100 ... 400 мм на глубине более 3 м. В мало сжимаемом грунте (песок, супесь) для обеспечения устойчивости стенок дополнительно к горизонтальному усилию необходимо применять поперечное и вибрационное воздействие, что позволяет получать отверстия диаметром до 300 мм.

Рис.3.9. Закрытые способы разработки грунта: а – прокалывание; б – продавливание; в – горизонтальное бурение; 1 – крепление передней стенки рабочего котлована; 3 – гидравлический домкрат; 4 – шомпол; 5 – труба; 6 – конический наконечник; 7 – приямок для наращивания трубы; 8 – привод; 9 – шнековое устройство для извлечения грунта из трубы; 10 – рама, передающая давление; 11 – реечный домкрат; 12 – вращающийся шпиндель; 13 – режущая коронка; 14 – лоток и приямок для пульпы

Продавливание (рис.3.9, б) применяют для прокладки стальных труб диаметром 500... 1800 мм либо коллекторов квадратного или прямоугольного сечения на расстояние до 80 м. В грунт последовательно вдавливают звенья труб со сваркой, одновременно с разработкой грунта внутри трубы и удалением его по-

61 средством шнековой установки или гидромеханическим методом – путем размыва грунта внутри трубы струей воды и последующей откачки пульпы насосом (при легко размываемых грунтах) или желонками с наращиванием их рукоятки. Трубы используют часто как футляры для размещения в них основных трубопроводов. Бурение (рис.3.9, в) применяют для прокладки в глинистых грунтах трубопроводов диаметром 800...1000 мм на длину 80...100 м. Конец трубы снабжается режущей коронкой увеличенного диаметра и труба приводится во вращение от мотора, установленного на бровке котлована. Поступательное движение трубе сообщает реечный домкрат с упором в заднюю стенку котлована. Грунт, заполняющий трубу изнутри, может удаляться как в предыдущем случае. Пневмопробивку ведут при помощи специального проходческого снаряда виброударного действия – пневмопробойника. Пневмопробойник представляет собой самодвижущуюся пневматическую машину, корпус которой является рабочим органом, образующим скважину. Ударник под действием сжатого воздуха совершает возвратно-поступательное движение и наносит удары по переднему внутреннему торцу корпуса, забивая его в грунт. Пневмопробойник позволяет проходить скважины длиной до 50 м для трубопроводов диаметром до 300 мм. Применение пневмопробойников резко увеличивает производительность труда по сравнению с традиционными методами бестраншейной прокладки подземных коммуникаций.

3.3. Особенности производства земляных работ в зимнее время Подготовка к разработке грунта в зимних условиях производится путем предохранения грунта от промерзания, рыхлением, резанием или оттаиванием мерзлого грунта. Выбор способа обосновывают сопоставлением техникоэкономических показателей возможных вариантов. Важнейшие показатели: удельный расход топлива и энергии, трудоемкость и стоимость работ. В условиях строительства предприятий угольной промышленности наиболее распространены: рыхление мерзлого грунта (ударной нагрузкой или взрыванием) и резание грунта дисковыми пилами и режущими цепями с последующей разработкой его блоками. Предохранение грунта от промерзания достигается покрытием дешевыми местными теплоизолирующими материалами (листьями, травой, соломой, опилками, мхом, торфом и т.п.). Необходимая толщина слоя утеплителя определяется по формуле:

δ=λ⋅R,

где λ – коэффициент теплопроводности материала изоляции, ккал/м⋅час⋅град.; R – термическое сопротивление изоляции, град⋅ м2⋅час/ккал.

62 Рыхление мерзлых грунтов производят преимущественно взрывным способом. Механический способ (табл. 3.6) с помощью ударных приспособлений допускается при небольших объемах земляных работ и толщине мерзлого слоя не более 0,7 м. Без предварительного рыхления производят разработку грунта экскаваторами с ковшами емкостью 0,5-1,0 м3, оборудованными прямой лопатой – при толщине мерзлого слоя до 0,25 м и оборудованным драглайном – при толщине мерзлого слоя до 0,1 м. Резание мерзлых грунтов осуществляют при помощи прицепных устройств к трактору, оборудованных рабочим органом в виде вращающейся дисковой фрезы или цепи со сменными режущими зубьями. По поверхности разрабатываемого забоя нарезают перекрещивающиеся бороздки шириной 30-50 мм, определяющие размеры отдельных блоков, которые должны быть приблизительно равны размерам ковша экскаватора. Таблица 3.6 Оборудование для механического рыхления мерзлых грунтов Оборудование

Применение

Рыхлитель тяжелого типа с тракторной тягой

При глубине промерзания до 0,3 м То же, преимущественно при рытье траншей При глубине промерзания до 0,7 м

Передвижной копер Экскаватор, оборудованный ударными приспособлениями

Производительность в смену, м3 До 300 До 50 До 35

Оттаивание мерзлых грунтов. Различают поверхностные и глубинные способы оттаивания мерзлых грунтов. К числу поверхностных относят оттаивание при помощи рефлекторных печей, электротепляков и горизонтальных электродов; к числу глубинных – оттаивание при помощи вертикальных электродов открытого типа, электроигл, водяных и паровых игл. Рефлекторные печи оборудуют нагревательными элементами из нихромовой спирали, намотанной на сердечник. Наружную теплоизоляцию печи обеспечивают устройством воздушного пространства между рефлектором и металлическим кожухом печи. Внутреннюю отражательную поверхность рефлектора хромируют. Техническая характеристика рефлекторной установки из трех печей показана ниже: Площадь обогрева грунта, м3 2,6 Потребляемая мощность, кВт.................................................................................18 Расход электроэнергии на 1 м3 грунта, кВт-ч .......................................................~50 Продолжительность оттаивания грунта на глубину о,5-0,6 м, час..................... 7-8

Электротепляки (рис. 3.10) изготовляют из двух металлических кожухов, вкладываемых один в другой, с заполнением промежуточного пространства те-

63 плоизиляцией. В электротепляках устанавливают нагревательные элементы (спирали). Техническая характеристика электротепляка

Площадь обогрева грунта, м3 ..................................................................................2,6 Потребляемая мощность, кВт .................................................................................0,7-1,0 Расход электроэнергии на 1 м3 грунта (оттаивание на глубину 0,8 м), кВт-ч ..............................................................................................30

Горизонтальные электроды укладывают на очищенную от снега и льда поверхность грунта и засыпают слоем опилок (15-20 см), смоченных раствором соли (концентрация 0,5%). На 1 м3 опилок требуется 125 л раствора. В качестве электродов применяют отрезки полосовой стали сечением 50х50 мм, длиной 23 м. Расстояние между электродами принимают: при напряжении тока 65 В ......................................................................................15-18 см при напряжении тока 120 В ....................................................................................25-35 см при напряжении тока 220 В ....................................................................................40-50 см при напряжении тока 380 В ....................................................................................75-80 см

Рис. 3.10. Электротепляк: 1- внешний кожух; 2- войлок; 3 – асбестовый картон; 4 – внутренний кожух; 5 – фарфоровые втулки; 6 – нагревательный элемент

Вертикальные электроды погружают в грунт на глубину не менее 0,25 м ниже уровня промерзания. Электроды изготовляют из круглой стали диаметром 12-46 мм. Длина электродов 1,4-1,6 м. Расстояние между электродами принимают: при напряжении тока 120 В ....................................................................................30 см при напряжении тока 220 В ....................................................................................40 см при напряжении тока 380 В ....................................................................................60 см

Расход электроэнергии на оттаивание 1 м3 грунта при глубине промерзания 1,5 м – около 25 кВт/час.

64 Электрические иглы изготовляют из двух стальных труб (внутренний диаметр ∼ 12 мм), в которых монтируют нагревательные элементы (спирали). Техническая характеристика электроиглы: Длина иглы, мм полная...............................................................................................................1350 части, погружаемой в грунт ...........................................................................1280 Рабочее напряжение, В............................................................................................220 Потребляемая мощность, кВт .................................................................................1 Температура нагрева, град ......................................................................................300

Водяные иглы устраивают по принципу водяного отопления с принудительной циркуляцией. В комплект оборудования входят водогрейный котел, станок для бурения скважин в мерзлом грунте, комплект водяных игл, соединяемых между собой резиновыми шлангами. Расстояние между иглами принимают в зависимости от срока отогрева массива, но не более 1,5 м. Отогреваемую поверхность засыпают опилками; разводящую сеть трубопроводов покрывают соломенно-толевыми матами. Количество игл, необходимых для оттаивания отогреваемого массива:

n≥

Q , Sq

где Q - количество тепла, потребное для отогревания мерзлого грунта, ккал/м3; S – поверхность теплоотдачи одной иглы, равная обычно 0,202 м2; q – теплоотдача 1 м2 иглы, ккал/час. Паровые иглы (рис. 3.11) опускают в заранее устроенные скважины, глубина которых на 15-20 см меньше глубины оттаивания грунта, и соединяют гибкими шлангами в общую сеть пароотогревательной установки. Включение и отключение каждой иглы производят при помощи вентилей. Иглы располагают в шахматном порядке на расстоянии, примерно равном толщине мерзлого грунта. Срок выдерживания иглы в скважине под паром: в песчаных грунтах – 23 часа, в суглинках – 3-4 часа, в глинистых грунтах – 4-6 часов. Рис. 3.11. Паровая игла с коробом: 1 – игла; 2-короб; 3– патрубок для присоединения иглы к общей системе; 4 – шланг; 5 – головка иглы; 6 – теплоизоляция (асбестовый картон)

65

3.4. Определение объёмов разрабатываемого грунта Для основных производственных процессов объёмы разрабатываемого грунта определяют в кубических метрах в плотном теле. Для некоторых подготовительных и вспомогательных процессов (пропашка поверхности, планировка откосов и т.п.) объемы определяют в квадратных метрах поверхности. Подсчет объемов разрабатываемого грунта сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом допускается, что объем грунта ограничен плоскостями и отдельные неровности не влияют на точность расчета. В практике промышленного и гражданского строительства приходится главным образом рассчитывать объемы котлованов, траншей (и других протяженных сооружений) и объемы выемок и насыпей при вертикальной планировке площадок. Определение объемов при разработке котлованов и траншей Котлован представляет собой с геометрической точки зрения обелиск (рис.3.12), объем которого V подсчитывают по формуле: V =H / (2a+a1)b + (2a1+a)b1/6, где H – глубина котлована, вычисленная как разность между средней арифметической отметкой верха котлована по углам (отметки местности на участке планировочной насыпи и проектной на участке планировочной выемки) и отметкой дна котлована; а, b - длины сторон котлована (принимают равными размерам нижней части фундамента у основания с рабочим зазором около 0,5 м с каждой стороны), a = а' + 0,5·2, b = b' + 0,5·2; а', b'-размеры нижней части фундамента; a1, b1- длины сторон котлована поверху, а1 = а + 2H·m; b1 = 2H·m; m – коэффициент откоса (нормативная величина по СНиП).

Рис.3.12. Определение объема котлована: а – геометрическая схема определения объема котлована; б – разрез котлована постоянного (откос 1:2) и временного (откос 1:1); 1 – объем выемки; 2 – объем засыпки

Для определения объема обратной засыпки пазух котлована, когда объем его известен, нужно из объема котлована вычесть объем подземной части сооружения Vоб.з = V - (а'·b')·Н.

66 При расчете объемов траншей и других линейно-протяженных сооружений в составе их проектов должны быть представлены продольные и поперечные профили. Продольный профиль разделяют на участки между точками перелома по дну траншеи и дневной поверхности. Для каждого такого участка объем траншеи вычисляют отдельно, после чего их суммируют. Траншея, протяженная выемка и насыпь на участке между пунктами 1 и 2 представляют собой трапецеидальный призматоид (рис.3.13), объем которого может быть определен приближенно: V1-2 = (F1+F2) L1-2/2 (завышенный), V1-2 = Fср L1-2 (заниженный), где F1, F2 – площади поперечного сечения в соответствующих пунктах продольного профиля, определяемые как F = aH + H2m; Fср – площадь поперечного сечения на середине расстояния между пунктами 1 и 2.

Рис. 3.13. Схема определения объема траншеи

Более точное значение объема призматоида находят по формулам: V1-2 = Fср + [m(H1 + H2)2/12]L1-2, V1-2 = [F1/2 + F2/2 – m(H1- H2)2/6] L1-2. Пример №2 Определить объём котлована прямоугольной формы в плане, размерами по дну а × в = 12 × 30м , глубиной h = 4,0м . Определить объём грунта, подлежащий отвозке после засыпки пазух. Грунт – песок. Решение 1. Наибольшая крутизна откосов должна составлять 1:1. Размеры котлована по верху будут равны: ширина a 1 = 12 + 2 ⋅ 4 ⋅ 1 = 20м , длина b1 = 30 + 2 ⋅ 4 ⋅ 1 = 38м .

67 По формуле обелиска точный объём котлована составит: 4 h W1 = ⋅[(2 ⋅a + a1 )⋅ b + (2 ⋅a1 + a )⋅ b1 ]= ⋅[( 2 ⋅12 + 20 )⋅30 + ( 2⋅ 20 +12 )⋅38]= 2197м 3 . 6 6 F + F1 Приближённый объём котлована W2 = ⋅h. 2 Учитывая, что F = a × b = 12 × 30 = 360м 2 , а F1 = 20 × 38 = 760м 2 , имеем: 360 + 760 W2 = ⋅ 4 = 2240м 3 . 2 Ошибка от применения приближённой формулы составляет ⎛ 2240 + 2197 ⎞ Д=⎜ ⎟ ⋅ 100% = 1,9% . 2240 ⎝ ⎠ Объём грунта в пазухах (в плотном состоянии) составляет Wn = 2197 − 12 ⋅ 30 ⋅ 4 = 757м 3 . Коэффициент остаточного разрыхления для песка составляет 1÷2,5%, принимаем его равным 2%. Исходя из этого, объём грунта, подлежащего отвозке (в плотном теле), W0 = 12 ⋅ 30 ⋅ 4 + 757 ⋅ 0,02 = 1455м 3 . Коэффициент первоначального разрыхления для песка принимаем равным 12%. Отсюда объём грунта в рыхлом состоянии Wp = 1455 ⋅1,12 = 1629м 3 . Пример №3 Определить объем траншеи длиной l = 150м , шириной по дну а = 1,5м . Глубина траншеи в ее начале h 1 = 3,0м . Продольный уклон траншеи i 1 = −0,002 , продольный уклон поверхности земли i 2 = −0,008 . Крутизна откосов траншеи 1 : m = 1 : 1,5 . В поперечном направлении к траншее поверхность земли горизонтальна. Определить также ошибку между точным и приближенным вычислением. Решение: Глубина траншеи в конце участка h 2 = 3,0 + 150 ⋅ 0,002 − 150 ⋅ 0,008 = 2,1м . Ширина траншеи по верху в начале участка b 1 = 1,5 + 2 ⋅ 3 ⋅ 1,5 = 10,5м . Ширина траншеи по верху в конце участка b 2 = 1,5 + 2 ⋅ 2,1 ⋅ 1,5 = 7,8м . Объём траншеи по точной формуле (формуле Винклера): ⎡ F + F2 (h 2 − h 1 )2 ⋅ m ⎤ W1 = ⎢ 1 − ⎥⋅l , 6 ⎢⎣ 2 ⎥⎦ где F1 - площадь поперечного сечения траншеи в начале участка; F2 - площадь поперечного сечения траншеи в конце участка. Из условий задачи площади поперечного сечения траншеи 1,5 + 10,5 F1 = ⋅ 3 = 18,0м 2 , 2 1,5 + 7,8 F2 = ⋅ 2,1 = 9,76м 2 . 2 Тогда ⎡18 + 9,76 (2,1 − 3,0)2 ⋅ 1,5 ⎤ 3 W1 = ⎢ − ⎥ ⋅ 150 = 2052м . 2 6 ⎣ ⎦ Объём траншеи по приближённой формуле равен: F + F2 18 + 9,76 W2 = 1 ⋅l = ⋅ 150 = 2082м 3 . 2 2

68 Ошибка, получаемая при применении приближённой формулы, равна: W − W1 2082 − 2052 ⋅ 100% = ⋅ 100% = 1,5% . Д= 2 2052 W1

Подсчет объемов планировочных работ производят или способом треугольных призм, или по средней отметке квадратов. При первом способе планируемый участок разбивают на квадраты со стороной (в зависимости от рельефа местности) 25-100 м; квадраты делят на треугольники, в вершинах которых выписывают рабочие отметки планировки (рис.3.14, а). Если отметки (Н1, Н2, Н3) имеют одинаковый знак (выемка или насыпь), объем каждой призмы (рис. 3.14, б) определяют по формуле:

a2 V = (H1 + H 2 + H 3 ) 6 При разных знаках рабочих отметок (рис. 3.14, в) подсчет по этой формуле дает суммарный объем насыпки и выемки; раздельные объемы могут быть получены путем вычитания объема пирамиды ABCD из общего объема призмы ADHYGE.

Рис. 3.14. Схема подсчета объемов земляных работ способом треугольных призм: а- разбивка участка (цифры в кружках – номера призм; цифры на пересечении линий – рабочие отметки); б- треугольная призма при рабочих отметках одного знака; в- тоже при разнозначных отметках

По методу средней отметки квадратов подсчет планировочных объемов производят, пользуясь планом с горизонталями через 0,25–0,5 м для равнинной и 0,5–1 м для горной местности.

На план наносят сетку квадратов со стороной 10–50 м и линии границ насыпей и выемок. Объем планировки каждого квадрата подсчитывается, исходя из средних по квадрату рабочих отметок планировки.

69 Объем насыпей и выемок линейных сооружений (дороги, каналы) на прямолинейных участках сооружения определяется обычно по вспомогательным таблицам. Для сооружений с криволинейной осью (рис. 3.15) можно пользоваться формулой Гюльдена: F ⋅ π ⋅ r ⋅α V= , 1800 где V-объем земляного сооружения, м3, F- площадь сечения поперечника, м2, r- радиус кривизны оси тела земляного сооружения, м, α- центральный угол поворота крайних профилей, ограничивающих криволинейный участок, град. Подсчет объема земляных конусов у искусственных сооружений производится: - при одинаковой крутизне откоса земляного полотна и откоса конуса – по формуле: V =

πΗ

[3(b − b + mH ) 24 1

2

]

+ m2H 2 ,

где V1 – объем обоих конусов, м3, Н- высота насыпи в сечении по обрезу фундамента, м, b – ширина полотна, м, b1 – ширина устоя, м, m – показатель откоса земляного полотна и конусов,

Рис. 3.15. Линейное земляное сооружение с криволинейной осью

Рис.3.16. Откосы земляного полотна у мостовых конусов

- при разной крутизне откоса земляного полотна и откоса конуса (рис. 3.16) – по формуле: b − b1 π Η ⎡ b − b1 ⎤ V1 = nH + 1,5( x − α ) mH + mnH 2 ⎥ , ( x − α ) + 1,5 ⎢3 6 ⎣

2

2

⎦

где n – показатель откоса конуса, x – полная величина захода земляного полотна на устой на уровне бровки, м, α - величина захода прямолинейной части земляного полотна, м.

70

Глава 4. КАМЕННЫЕ РАБОТЫ 4.1. Каменные материалы и строительные растворы Каменные конструкции широко распространены в строительстве. Этому благоприятствуют повсеместное распространение каменных материалов или сырья для их изготовления, а также ряд положительных качеств, свойственных каменным конструкциям - хорошая сопротивляемость атмосферным влияниям, огнестойкость, долговечность. Недостатки каменных конструкций - значительная масса, большая теплопроводность и трудоемкость из-за сложности механизации работ. Каменная конструкция – это конструкция, состоящая из камней, уложенных на строительном растворе в определенном порядке (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Элементы каменной кладки: а – камень; б – кладка; в – швы кладки; 1 – тычок; 2 – ложок; 3 – постель; 4 – забутка; 5 – верстовые камни; 6,8 – продольный и поперечный вертикальные швы; 7 – горизонтальный шов; 9 – ложковый ряд; 10 – тычковый ряд; 11 – неполный шов; 12 – выпуклый шов; 13 – вогнутый шов

При строительстве зданий и сооружений применяют следующие виды кладки: кирпичную, из керамических камней, искусственных блоков, изготовленных из бетона, кирпича или керамических камней, природных камней правильной формы (тесовую), бутовую из неотесанных природных камней, облегченную из кирпича и других материалов. Каменную кладку выполняют на смешанных цементно-известковых и цементных растворах, а также на цементно-глинистых растворах, где глина играет роль пластифицирующей добавки. Кладку из обыкновенного глиняного кирпича применяют при возведении стен и столбов зданий и сооружений, подпорных стенок, дымовых труб, конструкций различных подземных сооружений. Кладка из глиняного пустотелого или пористо-пустотелого кирпича рекомендуется использовать для стен зданий. Малая теплопроводность этих кладок позволяет сократить толщину наружных стен на 20. .25 % и снизить массу на 20...30% по сравнению с массой стен, выложенных из пустотелого кирпича. Кладки из бетонных камней, изготовленных из тяжелого бетона, предна-

71 значены для возведения фундаментов, стен подвалов и других подземных сооружений. Кладку из пустотелых и легкобетонных камней используют только для возведения конструкций внутри здания в помещениях с нормальной влажностью. Кладка из природных камней и блоков имеет высокую прочность, стойкость против выветривания и замораживания, малую истираемость, декоративность. Природные камни твердых пород из-за высокой стоимости и трудоемкости обработки в основном применяют в декоративных целях. Бутовая и бутобетонная кладки требуют больших затрат ручного труда и обладают значительной теплопроводностью. Эти кладки рекомендуется применять для устройства фундаментов, а при возведении кладки с облицовкой кирпичом - для стен подвалов, подпорных стен и других инженерных сооружений (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Фундаменты и стены подвалов: а- бутовый без облицовки; б- бутовый с внутренней облицовкой кирпичом; в- бутобетонный

Для каменной кладки применяют растворы марок 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200. Выбор марки раствора обосновывается проектом. Следует учитывать, что при увеличении марки раствора расчетное сопротивление сжатию кладки хотя и увеличивается, но значительно медленнее, чем повышается марка раствора. Особенно это характерно для кладки из кирпича и камней правильной формы. Например, для кладки из всех видов кирпича и керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами при повышении марки раствора вдвое (с 25 до 50) расчетное сопротивление кладки R сжатию повышается с 1,3 до 1,5 МПа, т.е. примерно на 15 %. По объемной массе в сухом состоянии различают тяжелые (объемная масса 1500 кг/м3) и легкие (объемная масса менее 1500 кг/м3) растворы. Для каменной кладки преимущественно применяют смешанные растворы, в которых вяжущим является цемент, пластификатором - известь или глина, а наполнителем - естественный или искусственный песок. Такие растворы называют цементно-известковыми или цементно-глиняными. Известь в цементноизвестковых растворах применяют гашеную (гидратную) в виде известкового теста или молока, или сухого порошка-пушонки.

72 Растворы для каменной кладки должны быть не только прочными, но достаточно технологичными, т. е. должны позволять укладывать их на основание (кирпич и т.д.) тонким однородным слоем. Такой раствор, часто называемый «мягким», хорошо заполняет все неровности основания и равномерно сцепляется со всей его поверхностью. Применение «мягкого» раствора способствует повышению производительности труда каменщиков и улучшению качества кладки.

4.2. Способы каменной кладки Разрезка кладки представляет собой способ расположения камней. Действующим на кладку силам сопротивляется главным образом сам камень, так как раствор в кладке менее прочен, чем связанные им камни. Камни хорошо сопротивляются только сжимающим усилиям. Чтобы использовать это свойство, необходимо камни в кладке располагать в соответствии с правилами разрезки. Первое правило разрезки. Передача вертикальной нагрузки в кладке от одного камня другому должна происходить не в отдельных точках, а всей поверхности (постели) соприкасающихся слоев кладки, которые должны быть горизонтальны и одновременно перпендикулярны силам, действующим на кладку. Кладка стен и столбов обычно воспринимает вертикальную нагрузку. В этом случае она разрезается горизонтальными плоскостями. Швы при этом заполнены раствором. Отступление от этого правила допускается при условии, что сдвигающие усилия, возникающие в результате действия наклонных к постели сил, полностью гасятся силой трения камней. Это имеет место при наклоне постели к горизонту около 150 (рис.4.3,а).

Рис.4.3. Правила разрезки кладки: а- воздействие на кладку наклонной силы; б- членение рядов кладки на камни; в- кладка с перевязкой вертикальных швов

73 Второе правило разрезки. Камни или кирпичи в кладке должны быть расположены таким образом, чтобы исключалась возможность сдвига или скола под влиянием действующих на кладку сил. При этом боковые грани соприкасающихся камней должны быть перпендикулярны постели и наружной поверхности кладки (рис.4.3,б). Третье правило разрезки. Плоскости вертикальной разрезки каждого ряда кладки должны быть сдвинуты относительно плоскостей смежных с ним рядов, т. е. под каждым вертикальным швом данного ряда кладки нужно располагать не швы, а камни. Такая перевязка швов устраняет опасность расслоения кладки на отдельные столбики, что может привести к разрушению кладки под давлением (рис.4.3, в). Кирпичи и камни правильной формы укладывают в определенном порядке, который составляет определенную систему перевязки швов. Наиболее распространенные системы перевязки для стен и простенков – однорядная и многорядная, для столбов и простенков шириной до 1 м – трехрядная. Однорядная (цепная) система перевязки (рис. 4.4) образуется чередованием тычковых и ложковых рядов. При этом поперечные вертикальные швы смещены на четверть кирпича, а продольные вертикальные швы перевязаны на полкирпича. Такая система перевязки отличается простотой исполнения и высокой прочностью кладки, однако по сравнению с другими системами требует больших затрат труда, более квалифицированных каменщиков и большего числа целых кирпичей.

Рис. 4.4. Однорядная система перевязки: а – общий вид; б – фасад; 1 – тычковый ряд; 2 – ложковый ряд; 3 – смещение вертикальных швов на четверть кирпича

Многорядная система перевязки (рис.4.5) имеет тычковые ряды через пять или три ложковых ряда. При этом поперечные вертикальные швы тычковых рядов смещены на четверть кирпича, а в ложковых рядах — на полкирпича. Продольные вертикальные швы (со второго по шестой включительно) не перевязываются. Достоинствами многорядной кладки являются большая жесткость стены в продольном направлении, так как в ложковых рядах смежные поперечные швы смещены относительно друг друга на 1/2 кирпича, повышенная производительность труда каменщиков, так как они выполняют однотипные операции

74 на высоте нескольких рядов, не меняя приемов кладки и системы перевязки швов (при двухрядной кладке каменщик меняет приемы кладки кирпича через ряд, чередуя ложковые и тычковые ряды), меньшая трудоемкость вследствие укладки каменщиком низкой квалификации в забутку до 40 % общего количества потребляемого кирпича (при двухрядной кладке в забутку укладывают около 25 % кирпича), повышенные теплоизоляционные свойства кладки, так как на высоте нескольких рядов вертикальные продольные швы не заполняются раствором, остаются пустыми и выполняют теплозащитные функции.

Рис. 4.5. Многорядная система перевязки: а – фасад; б – общий вид; 1 – тычковый ряд; 2 – ложковый ряд; 3 – смещение вертикальных швов на четверть кирпича; 4 – то же, на половину кирпича

К недостаткам многорядной кладки можно отнести снижение несущей способности кладки на 6 % по сравнению с двухрядной, усложнение работ зимой. Для производства каменной кладки, которую осуществляют вручную, используют набор ручного инструмента, показанный на рис. 4.6. Основным инструментом каменщика является кельма, с помощью которой наносят, разравнивают и подрезают раствор. Для укладки раствора на стену, его перемешивания применяют ковш-лопату Мальцева или совковую лопату Патрикеева. Рубку и теску кирпича осуществляют молотком-кирочкой массой 0,55 кг с длиной ручки до 300 мм. Для придания швам заданной формы служат расшивки. При ведении кладки из бутового камня используют прямоугольную или остроугольную кувалду, а для уплотнения этой кладки — трамбовки. Для пробивки борозд, гнезд, отверстий, разборки кладки применяют электрифицированный и пневматический инструмент: электро- и пневмомолотки, пневмоломы, механические трамбовки. Для проверки правильности кладки применяют малогабаритные контрольно-измерительные инструменты (рис. 4.7): отвесы, уровни, угольники, складные металлические метры, рулетки, шаблоны. Для контроля качества кладки используют некоторые приспособления. Так, горизонтальность ряда при

75 кладке кирпича обеспечивается применением причального шнура диаметром 2—3 мм, который закрепляют скобой или натягивают между порядовками.

Рис. 4.6. Ручные инструменты: а—комбинированная кельма; б—молоток-кирочка; в, г—прямоугольная и остроугольная кувалды; д, е — металлическая и деревянная трамбовки; ж — растворная лопата; з, и — расшивка для выпуклых и вогнутых швов; к, л — причальные скобы с защелкой и из оцинкованного листа со шнуром

Порядовка — деревянная или металлическая рейка с размеченными на ней рядами кладки (77 мм при укладке рядового кирпича и 150 мм — керамических камней), отметками низа и верха приемов, укладки перемычек, плит перекрытий и т. п. Порядовки бывают угловыми и промежуточными, их устанавливают в углах, в местах пересечения и примыкания стен и не реже 12 м одна от другой на прямых участках. При кладке наружной версты причалку натягивают для каждого ряда кирпичей, а при кладке внутренней версты — через 3—4 ряда. При производстве каменной кладки используют следующий инвентарь: бункера с двухчелюстным затвором объемом 0,75— 1.2 м3 для подачи кладочного раствора; металлические растворные ящики вместимостью 0,12—0,24 м 3; поддо-

76 ны для укладки на них кирпича и камней; телескопические светильники для освещения площадки в ночную смену; контейнеры для хранения инструмента.

Рис. 4.7. Контрольно-измерительные инструменты: а — отвес; б — складной метр; в — рулетка; г — уровень; д — деревянное правило; е—угольник; ж—правило из алюминиевого листа; з, и, к— шаблоны для разметки проемов, сортировки кирпича и для каналов; л — угловая порядовка; 1 — шнур; 2— передвижной хомутик; 3 — дюралюминиевая порядовка; 4 — отверстие для крепления хомутика; 5 — прижимной болтик; 6 — правило для снятия порядовки; 7 — скобы с ручкой болтика

Производительность труда каменщика зависит и от высоты кладки: наибольшая достигается на уровне 0,6 м, на уровне 0,2 м она равна 70%, а при высоте 1,4 м — 20%. Кроме того, при высоте яруса кладки более 1,3 м резко увеличиваются вероятность падения отдельных камней и потери устойчивости каменщика. Во избежание этого кладку ведут с подмостей или лесов. Перед укладкой кирпича в конструкцию его раскладывают столбиками по два кирпича на расстоянии в 1 или 1/2 кирпича друг от друга на противоположной выкладываемой версте — параллельно оси стены, если ее толщина менее двух кирпичей. Если же толщина равна двум и более кирпичам - то попеременно ложком и тычком вдоль той же оси. Раствор подают и расстилают лопатой. Кирпич на раствор укладывают различными приемами: вприсык, вприсык с

77 подрезкой раствора, вприжим и вполуприсык в зависимости от характера отделки стены в дальнейшем. При кладке стены впустошевку применяют прием вприсык (рис. 4.8, а). Каменщик предварительно расстилает пластичный раствор на толщину 20-30 мм и затем, держа кирпич наклонно на расстоянии 5-7 см от ранее уложенного кирпича 1, подгребает его ребром часть раствора с постели для заполнения вертикального шва 2, а затем нажимом ладони осаживает кирпич 3. При кладке стены вподрезку применяют прием вприсык с подрезкой раствора (рис. 4.8, б). Кирпич укладывают аналогично укладке вприсык, но избыток раствора, выжатый из шва, подрезают кельмой. Прием вприжим (рис. 4.8, в) также применяют при кладке вподрезку. Кладку выполняют с загребанием части жесткого раствора кельмой, прижимая его раствор к ранее уложенному кирпичу. Убирая кельму, прижимают кирпич, осаживают его легким постукиванием рукояткой кельмы и подрезают излишек раствора. Кладку вполуприсык применяют при укладке забутки (рис. 4.8, г). На уложенный и выровненный лопатой раствор каменщик обеими руками укладывает по два кирпича, плотно прижимая их заподлицо с плоскостью кладки. Вертикальные швы заполняют при раскладке раствора следующего ряда. При кладке стен из керамических камней вышеизложенные приемы не позволяют хорошо заполнить вертикальные поперечные швы. В этом случае камни предварительно раскладывают с противоположной стороны стены по 10—12 шт вплотную друг к другу в удалении от уложенных на раствор камней на 300— 400 мм и одинаковыми гранями вверх. Затем лопатой расстилают раствор и раскладывают его на разложенные камни. Рис. 4.8. Приемы укладки кирпича

Каменщик берет каждый камень (рис. 4.9, а) и, плавно поворачивая его, прижимает к ранее уложенному камню так, чтобы покрытая раствором грань была вертикальна (рис. 4.9, б). Выжатый раствор срезают кельмой (рис. 4.9, в) и сбрасывают на растворную постель.

78

Рис. 4.9. Приемы укладки керамических камней

Бутовая кладка очень трудоемка. Ее применяют редко, в основном, при кладке фундаментов. Бутовые фундаменты выкладывают или «под лопату», или «под залив». Кладку «под лопату» выполняют рядами толщиной около 300 мм (как и из камней правильной формы) с соблюдением перевязки швов. Первый слой укладывают насухо из крупных постелистых камней с тщательной расщебенкой пустот мелким камнем и заливкой жидким раствором. Следующие ряды укладывают на пластичном растворе с выкладкой верст, чередованием тычков и ложков и забуткой с трамбованием. Вертикальные швы заполняют обязательно раствором. Кладку «под залив» выполняют в опалубке или враспор со стенами траншей слоями толщиной 120—200 мм. Верстовые ряды в этом случае не выкладывают. Уложенный слой бута осаживают кувалдой и заливают жидким раствором, а также вибрируют поверхностным вибратором. Имеет распространение бутобетонная кладка, при которой в опалубку или траншею укладывают слой бетона толщиной 250 мм, а затем в него втапливают камни размерами не более 1/3 толщины кладки с зазорами между ними 40—50 мм. Кладку подвергают вибрации.

4.3. Особенности производства каменных работ в зимнее время Для возведения каменных конструкций в зимних условиях применяют способ замораживания, кладку на растворах с противоморозными добавлениями, электрообогрев и кладку в тепляках. Кладку способом замораживания выполняют теми же технологическими приемами и инструментами, используя общепринятые системы перевязки, что и в летних условиях. Перед кладкой кирпичи, камни и блоки очищают от снега и наледи. Кладочный раствор приготовляют из подогретых материалов: воды температурой

79 до 80°С, песка — до 60°С. Работу ведут на пластичных растворах подвижностью 9—13 см полнотелого кирпича и 7—8 см — для пустотелого кирпича и природных камней. Температура раствора на месте кладки в зависимости от температуры воздуха (°С) приведена ниже: Воздух ...................-10 Раствор ....................5

от-10до-20 10

менее-20 15

Стены выкладывают порядно, завершая кладку по всей ширине одновременно. При перерывах в работе вертикальные швы полностью заполняют раствором и кладку укрывают толем. В пределах захватки кладку выполняют без разрывов на всю высоту яруса. Перепады между участками кладки на границах делянок допускаются не более 1 м, на границах захваток — не более высоты этажа. В местах разрывов кладку заканчивают наклонной штрабой с укладкой арматуры в горизонтальных швах. На каждые полкирпича (по ширине стены) укладывают один стержень (диаметром 4—6 мм). Концы стержней (длиной не менее 1 м) заделывают в кладку. По высоте штрабу армируют через 6 рядов. Проточность и устойчивость кладки резко снижается при оттаивании. Во избежание аварий рекомендуется предусматривать: армирование углов, мест примыкания и пересечения стен; зазоры 5 мм для осадки кладки над оконными и дверными проемами; укладку перекрытий после завершения кладки и анкеровки уложенных конструкций с кладкой; усиление столбов и простенков металлическими сетками. Кладку способом замораживания ведут с особой тщательностью, так как быстрое замерзание раствора затрудняет исправление брака. Кладку на растворах с противоморозными добавками (поташ, нитрит натрия и др.) выполняют обычными технологическими приемами. Количество добавок определяет лаборатория, оно зависит от вида конструкции и температуры воздуха. Марку раствора, в которой вводят противоморозные добавки, указывают в проекте. Она должна быть не менее 50. Растворы с противоморозными добавками приготавливают на цементах не ниже 300. В качестве заполнителя используют обычный песок. Растворы готовят так же, как и обычные, но затворяют не водой, а водными растворами химических добавок. При морозах до —15° С растворы содержат добавки нитрита натрия. Удобоукладываемость растворов сохраняется в течение 1,5—3 ч. При морозах до —30° С растворы содержат добавки поташа с различными замедлителями схватывания. При неблагоприятных температурных условиях растворы с противоморозными добавками не набирают проектной прочности, поэтому нагруженные столбы и простенки усиливают металлическими сетками.

80

Глава 5. БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ РАБОТЫ По способу выполнения бетонные и железобетонные конструкции разделяют на сборные, монолитные и сборно-монолитные. Сборные конструкции изготавливают на заводах и полигонах, затем доставляют на строящийся объект и устанавливают в проектное положение. Монолитные конструкции возводят непосредственно на строящемся объекте. Сборно-монолитные конструкции выполняют из сборных элементов заводского изготовления и монолитной части, объединяющей эти элементы в единое целое. Возведение бетонных и железобетонных конструкций требует выполнения комплексного процесса, носящего обобщающее название «бетонные и железобетонные работы» и состоящего из устройства опалубки, армирования конструкций, бетонирования конструкций, выдерживания бетона в забетонированных конструкциях, распалубливания, а при необходимости и отделки поверхностей готовых конструкций. В результате выполнения этих операций из материальных элементов (цемента, наполнителей, воды, добавок, арматурной стали) получают готовый продукт – железобетонную конструкцию (сооружение).

5.1. Опалубочные и арматурные работы Опалубка — это временная вспомогательная конструкция, служащая для придания требуемой формы, геометрических размеров и положения в пространстве возводимой конструкции (или её части). Опалубка состоит из опалубочных щитов (форм), обеспечивающих форму, размеры и качество поверхности конструкции и крепежных устройств, фиксирующих опалубочные щиты и леса в проектном положении. В объемы, образованные установленными в проектное положение опалубочными щитами, укладывают бетонную смесь, где она твердеет, превращаясь в бетон заданной прочности. После достижения бетоном требуемой прочности, опалубку удаляют — производят распалубливание. Опалубка должна отвечать следующим основным требованиям. Она должна быть прочной, устойчивой, не изменять формы под воздействием нагрузок, возникающих в процессе производства работ. Палуба (обшивка) опалубочного щита должна быть достаточно плотной, в ней не должно быть щелей, через которые может просочиться цементный раствор. Опалубка должна обладать оборачиваемостью, т. е. возможностью многократно использоваться. Чем выше оборачиваемость опалубки, тем ниже ее стоимость, отнесенная к единице объема готовой бетонной и железобетонной конструкции. Конструкция опалубки должна быть технологичной, т. е. легко устанавливаться и разбираться, не создавать затруднений при монтаже арматуры, а также при укладке и уплотнении бетонной смеси.

81 В практике отечественного массового промышленного и гражданского строительства отработаны и успешно применяются опалубки различных конструкций, из которых наиболее распространены следующие: разборнопереставная - при возведении массивов, фундаментов, стен, перегородок, колонн, балок, плит покрытий и перекрытий; блочная - при возведении крупноразмерных конструкций и их фрагментов; объемно-переставная (туннельная) при одновременном возведении стен и перекрытий жилых и гражданских зданий; скользящая - при возведении вертикальных конструкций зданий и сооружений большой высоты; горизонтально-перемещаемая (катучая) – при возведении линейно-протяженных конструкций; несъемная – при возведении конструкций без распалубливания, с устройством гидроизоляции, облицовки, утепления и др. В России сегодня около 95% всех видов бетонных и железобетонных конструкций бетонируют с применением разборно-переставных опалубок. Разборно-переставная мелкощитовая опалубка обладает универсальностью при бетонировании самых различных монолитных конструкций и поэтому нашла наиболее массовое применение во всех видах строительства. Ее собирают из малоразмерных дощатых, стальных или фанерных щитов с обрамлением и ребрами жесткости. Деревянные щиты изготавливают из досок толщиной 25 мм, коробчатые щиты — из шпунтовых досок толщиной 28 мм, длиной и шириной кратно укрупненному модулю 400; 500; 600 мм. На высоте опалубку опирают на леса, состоящие из стоек, расшивин (прогонов) и раскосов. В настоящее время наиболее перспективной является мелкощитовая опалубка «Монолитстрой», которая положена в основу проводимой унификации и типизации применяемых в стране опалубок этого класса. Разборно-переставная крупнощитовая опалубка универсальна и мобильна в применении. Она позволяет механизировать опалубочные работы и снижать их трудоемкость, а также достигать хорошего качества поверхности. Среди различных опалубок этого типа получили наибольшее применение унифицированная стальная опалубка конструкции ЦНИИОМТП и крупнощитовая опалубка универсального назначения. Опалубка ЦНИИОМТП включает щитовую модульную опалубку стен (рис.5.1) и опалубку перекрытий (рис. 5.2). Крупнощитовая опалубка универсального назначения состоит из модульных щитов. Унификация размеров щитов позволяет устанавливать их в любых сочетаниях. Леса, устраиваемые для поддержки разборно-переставных опалубок, состоят из стоек, прогонов (расшивин), раскосов и лаг, образующих жесткую пространственную конструкцию, фиксирующую опалубку в проектном положении. Леса бывают поэтажными и сквозными. Поэтажные леса поддерживают однотипные конструкции на каждом этапе.

82

Рис. 5.1. Щитовая модульная опалубка стен ЦНИИОМТП

Рис. 5.2. Опалубка перекрытий 1- домкрат; 2- каркас; 3- палуба; 4- ограждение

1- тяж; 2- схватка; 3- щит; 4- ограждение; 5-подкос; 6- домкрат

Чаще всего поэтажные леса применяют при бетонировании плит перекрытий, балок и прогонов на высоте до 6 м. Блочные опалубки применяют для бетонирования отдельно стоящих фундаментов под элементы каркаса, колонн, ригелей, ростверков и т. д. Блокформы изготавливают как неразъемными рассчитанными на раннюю (не позже 24 ч после укладки) распалубку, так и разъемными, которые имеют жесткое или шарнирное соединение элементов. Более прогрессивными являются переналаживаемые блок-формы. Переналаживаемые блок-формы имеют пространственный жесткий каркас, к которому на вертикальных или горизонтальных шарнирных тягах крепятся створки. Пространственный каркас в виде порталов состоит из отдельных, соединенных между собой частей. В настоящее время основное применение находят блочнопереставные опалубки, которые являются результатом развития переналаживаемых блочных форм. Блочно-переставная опалубка (рис. 5.3, а, ж) состоит из панелей, собранных из опалубочных щитов со стальной или фанерной палубой 1, угловых блокирующих элементов 4, стяжек 6, схваток 8, распределенных и установленных с помощью болтов 7 с шайбами 5 и распорных втулок 2. Важной составной частью опалубки являются доборные элементы 3, которые предназначены для дополнения щитов опалубки до размеров, соответствующих заданным размерам

83 монолитных конструкций. Применяют два типа доборных элементов: ДЭ1 — из пластины толщиной 8, шириной 260, длиной 600; 1200; 1800 мм и соединительного уголка 63х100х8 мм (рис. 5.3, б). Пластины имеют приваренные резьбовые шпильки диаметром 16 мм для соединения блокирующих угловых элементов или монтажных уголков и овальные отверстия, через которые доборный элемент крепят к щитам опалубки уголком 63х100х8 мм. Овальные отверстия обеспечивают перемещение элемента в пределах от 210 до 310 мм посредством передвижки уголка; элементы ДЭ2 (рис. 5.3, в) отличаются дополнительным монтажным уголком 63х63х4 мм, что позволяет применять их как щит при сборке наружных блоков опалубки.

Рис. 5.3. Блочно-переставная опалубка

84 Угловые блокирующие элементы (рис. 5.3, г) служат для сборки блоков опалубки, а также сдвижки и раздвижки при установке для бетонирования и снятия блока опалубки с забетонированных конструкций без разборки его. Элемент изготавливают из уголка 110х110х8 мм с просеченными продолговатыми наклонными пазами в елочку с шагом 200 мм, что соответствует размерам резьбовых шпилек в доборных элементах и отверстиям в щитах опалубки. С помощью пазов обеспечивается сдвижка на 38 мм. Для соединения и наращивания угловых элементов по высоте по концам приваривают перпендикулярно к оси уголка пластины толщиной 10 мм с отверстиями Диаметром 25 мм под соединительный болт. В комплект опалубки входят элементы: Уг-1 (рис. 5.3, г) длиной 600, 1200, 1800 мм, которые можно использовать для наружного и внутреннего блока опалубки, Уг-2 и Уг-3 (для сборки ступенчатых фундаментов), которые отличаются от элементов Уг-1 шарнирно-прикрепленными перфорированными косынками для соединения Диагональных связей из схваток (рис. 5.3, д). Наклонные пазы в элементах Уг-2 и Уг-3 просечены через 100 мм, что обеспечивает присоединение к ним щитов опалубки шириной 300; 400; 500; 600 мм. Элементы Уг-4 и Уг-5 предназначены для сборки отдельного опалубочного щита или панели (рис. 5.3 е). Благодаря наклонному расположению пазов при подъеме углового блокирующего элемента при снятии опалубки щиты отходят от забетонированной поверхности перпендикулярно к ней и возвращают их в исходное положение при его опускании. Схватки предназначены для придания жесткости панелям и ступеням опалубки в пространстве. Их выполняют из двух швеллеров № 6,5 длиной 1; 1,5; 2; 2,5; 3 и 3,5 м. Объемно-переставную опалубку применяют для возведения монолитных зданий регулярной структуры. Опалубка (рис. 5.4) состоит из двух Г-образных щитов 1, объединенных распалубочным механизмом 2, и регулируемых по длине подкосов.

Рис. 5.4. Унифицированная объемно-переставная опалубка из П-образных секций

85 Горизонтальная вставка 3 позволяет изменять толщину бетонируемых стен при использовании однотипных секций путем ее замены. Опалубку перемещают на катках 4, в рабочее положение устанавливают домкратом 5. Секции опалубки имеют ширину 1,2 и 1,5 м и массу от 85 до 100 кг/м2. Секции продольной стены имеют дополнительный щит, устанавливаемый с наружной стороны. Горизонтально-перемещаемая (катучая) опалубка предназначена для бетонирования протяженных конструкций с постоянной конфигурацией (цилиндрических сводов-оболочек, подпорных стенок, путепроводов и т. п.). Принципиальная схема катучей опалубки представлена на рис. 5.5. Катучую опалубку целесообразно применять для протяженных стен площадью не менее 200 м при высоте до 3 м и площадью 180 м2 при высоте стен 3—6 м, а также для замкнутых в плане стен (резервуары и т. п.) площадью не менее 450 м2 при высоте стен до 3 м и 400 м2 — при высоте стен 3—6 м.

Рис. 5.5. Принципиальная схема катучей опалубки: 1– щиты опалубки; 2– каркас; 3– контргруз; 4– катки; 5– рельс; 6– тележка

Скользящую опалубку применяют при возведении монолитных бетонных башенных копров, складов угля в виде силосов. В промышленном и гражданском строительстве скользящую опалубку используют при возведении элеваторов, градирен, метантенков, труб, ядер жесткости и стен зданий повышенной этажности. Экономичность монолитного бетона определяется в значительной степени техническим уровнем опалубочных работ: в комплексе бетонных работ их стоимость в зависимости от типа конструкции достигает 15—20%. Для изготовления опалубки наиболее часто применяют древесину, фанеру, сталь, а в последние годы и пластмассы. Для механизации различных видов опалубочных работ применяют машины и оборудование, приведенные в табл. 5.1.

86 Таблица 5.1 Перечень оборудования и механизмов Работа

Транспортирование опалубки Разгрузка и складирование элементов опалубки Монтаж крупноразмерных элементов

Наименование оборудования и механизмов Рельсовый транспорт нормальной и узкой колеи – вагоны, вагонетки, мотовозы, электровозы Безрельсовый транспорт – автомобили без прицепов и с прицепами, автопогрузчики Автомобильный кран Автопогрузчик Автомобильный кран Кран-экскаватор. Башенный кран

Распалубка конструкций. Элементы боковой опалубки, не несущие нагрузки от веса конструкций, удаляют после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность поверхности и кромок углов этих элементов при снятии опалубки. Удаление несущей опалубки производится по достижении бетоном прочности (в процентах от проектной): -

для плит и сводов пролетом: до 2 м ................................................................................................... 50% до 8 м .................................................................................................. 70% для балок и прогонов пролетом до 8 м .................................................. 70% для несущих конструкций пролетом более 8 м..................................... 100%

В современном строительстве ненапрягаемые конструкции армируют укрупнёнными монтажными элементами в виде сварных сеток, плоских и пространственных каркасов с изготовлением их вне возводимого здания и последующим крановым монтажом. Иногда сложные конструкции армируют непосредственно в проектном положении из отдельных стержней (штучной арматуры) и соединяют их в законченный арматурный элемент сваркой или вязкой. Сетка – взаимно перекрещивающиеся стержни, соединенные в местах пересечения сваркой. Плоские каркасы состоят из 2, 3, 4-х и более продольных стержней, соединенных поперечными, наклонными или непрерывными (змейкой) стержнями. Их применяют для армирования балок, прогонов, ригелей и других линейных конструкций. Пространственные каркасы несущих (опалубку и временные нагрузки) арматурных элементов изготавливают из жестких прокатных профилей с соединением их на сварке арматурными стержнями (рис.5.6). Правила установки арматуры. Арматуру из вязаных сеток и каркасов или отдельных стержней устанавливают с соблюдением правил действующих технических условий:

87

Рис. 5.6. Сварные сетки и каркасы: а — плоская сетка; б — рулонная сетка; в — каркасы плоские с двумя, тремя и четырьмя продольными стержнями; г— каркас балки; д — каркас колонны

сварные стыки стержней арматуры из стали, подвергнутой холодной обработке, располагают так, чтобы площадь стержней, стыкуемых в одном сечении, не превышала 25% общей площади рабочей арматуры; стержни арматуры в местах пересечения сваривают или скрепляют проволокой; хомуты каркасов колонн и балок располагают перпендикулярно рабочей арматуре, за исключением случаев, особо предусмотренных проектом; пересечения стержней с углами хомутов сваривают или связывают полностью, пересечения стержней с прямыми участками хомутов могут быть перевязаны или сварены в шахматном порядке; крюки угловых стержней при стыковании продольной арматуры колонн в нахлестку устанавливают под углом 45° к опалубке, крюки промежуточных стержней – под углом 90°, за исключением колонн малых сечений, бетонируемых с применением внутренних вибраторов. В этом случае крюки могут быть установлены под углом не менее 15°;

88 концы хомутов каркасов колонн должны быть загнуты внутрь колонн; длина крюков должна быть не менее 60 мм при хомутах из стали диаметром до 8 мм и не менее 80 мм при хомутах из стали диаметром более 8 мм; стыки (замки) хомутов колонн располагают вразбежку (по вертикали) на пересечении с угловым продольным стержнем; в колоннах с перекрестными хомутами стыки их могут быть расположены на пересечении с одним из средних продольных стержней; расстояния в свету между стержнями продольной арматуры горизонтальных и наклонных элементов должны быть не меньше диаметра стержней, но больше 25 мм для нижней арматуры и 30 мм для верхней арматуры. Стыкование сваркой рабочих стержней из горячекатной стали гладкого и периодического профиля на месте установки сварных сеток и каркасов производят в нахлестку или накладками; фланговых швов должно быть не менее двух. При соединении сеток стальной полосой общая длина фланговых швов должны быть не менее 10 d (d – диаметр, или номер профиля, рабочих стержней). Стыкование сварных каркасов (с односторонним расположением продольных стержней) и сеток без сварки на месте установки осуществляют в нахлестку перепуском каркасов или сеток на длину, указанную в табл. 5.2. Таблица 5.2 Длина перепуска (нахлестки) сварных сеток и каркасов из стержней диаметром до 32 мм при стыковании их без сварки Рабочая арматура

Марка бетона до 150 более 150 в зоне рас- в зоне сжа в зоне рас- в зоне сжа тяжения тия тяжения тия

Горячекатная периодического профи20d 30d 15d 25d ля из стали марки Ст.5 Горячекатная круглая из стали марок Ст.3 и Ст.0 и холодносплющенная пе25d 35d 20d 30d риодического профиля Круглая холоднотянутая проволока из стали марок Ст.3 и Ст.0, подвергнутая 30d 40d 25d 35d силовой калибровке и горячекатаная периодического профиля из стали марки 25Г2С Примечание: В элементах бетона марки 100 и 150 длину нахлестки для арматуры диаметром 16 мм и более увеличивают на 10d.

На стыковании сварных сеток из гладких стержней на длине стыка должно быть расположено не менее трех стержней распределительной арматуры. При стыковании сеток из стержней периодического профиля, расположенных в растянутой зоне конструкции, приварка стержней в пределах стыка, в случае увеличения длины нахлестки на 5d, не обязательна. Стыки сварных сеток в направлении монтажных стержней выполняет нахлестку, причем расстояние между осями крайних рабочих стержней должно

89 быть не менее 50 мм при диаметре распределительной арматуры до 4 мм и не менее 100 мм при большем диаметре. Сетки, оканчивающиеся на свободное поле, должны иметь хотя бы один поперечный стержень, расположенный за гранью поля; при невозможности выполнить это требование (при разрезке рулонных сеток) на концах рабочих стержней устраивают крюки или приваривают дополнительные поперечные стержни. Толщину защитного слоя бетона для рабочей арматуры при отсутствии указаний в проекте следует принимать по данным табл. 5.3. Таблица 5.3 Толщина защитного слоя бетона Конструктивные элементы Плиты, стены и перегородки из тяжелого бетона толщиной, мм: до 100 более 100 То же, из легкого бетона Ребра часторебристых перекрытий Балки и колонны при диаметре продольной арматуры, мм: до 20 до 35 более 35 Хомуты и поперечные стержни Монолитные фундаменты: при наличии подготовки при отсутствии подготовки Фундаментные балки

Наименьшая толщина слоя, мм 10 15 15 15 20 25 30 15 35 70 25

Требуемую толщину защитного слоя бетона обеспечивают укладкой под арматуру бетонных или цементных подкладок. При применении сварной арматуры допускается приварка к ней упоров из обрезков стали в случае, если они выходят на оштукатуриваемые поверхности конструкций. Правильное положение верхней арматуры в плитах с двойной арматуры обеспечивают установкой («лягушек») из круглой стали; двойной арматуры в стенах и перегородках – установкой бетонных или цементных прокладок. Монтаж арматуры основных конструкций. Армирование фундаментов производят сетками и каркасами, изготовленными в мастерских. Одновременно с установкой арматуры фундаментов устанавливают арматурные стержни нижней части колонн. Верхние концы этих стержней выпускают над фундаментом на 30–40 диаметров для крепления к ним арматуры колонн, а нижние концы связывают хомутами и крепят к стенке фундамента. Арматурные каркасы колонн устанавливают кранами, после чего нижнюю часть рабочих стержней сваривают или связывают со стрежнями, выпущенны-

90 ми над фундаментом или колонной нижележащего этажа. Перед установкой каркаса колонн проверяют и выправляют положение выпусков. Арматуру балок (прогонов, ригелей) устанавливают готовыми каркасами при помощи кранов. Если по условиям работ арматуру балок нельзя устанавливать целыми каркасами, то ее собирают рядом с местом укладки непосредственно над опалубкой или в самой опалубке из отдельных стержней или из плоских сварных каркасов, соединяемых хомутами или поперечными стержнями. Плиты железобетонных перекрытий, как правило, армируют сварными сетками. Армирование плиты покрытий сварными сетками производят укладкой их по опалубке в направлении, указанном в проекте. На опорах сетку укладывают на верхнюю арматуру балок, в пролете – на опалубку с подкладками для образования защитного слоя. Арматуру стен и перегородок собирают на месте в опалубке, установленной с одной стороны.

5.2. Возведение бетонных и железобетонных конструкций Бетонную смесь укладывают на подготовленное и расчищенное основание. Перед началом бетонирования проверяют правильность установки опалубки, лесов, арматуры и закладных частей, после чего очищают опалубку и арматуру от мусора и отслаивающейся ржавчины. Основное из сухих несвязных грунтов или скальных пород перед бетонированием промывают, а оставшуюся на поверхности основания воду удаляют. Прилегающие к бетону поверхности деревянной опалубки поливают водой, а не затянувшиеся после поливки щели заделывают. Щели и отверстия в металлической опалубке замазывают глиной, гипсом и т.п. При бетонировании монолитных конструкций с применением вибраторов подвижность укладываемой бетонной смеси определяют осадкой конуса (табл. 5.4). Таблица 5.4 Зависимость между диаметром бетоновода и крупностью заполнителя Конструкции Подготовка под фрагменты, полы и т.п. Массивные неармированные конструкции (подпорные стены, фундаменты) и конструкции с редко расположенной арматурой Плиты, балки, колонны большого и среднего сечения Железобетонные конструкции, сильно насыщенные арматурой

Осадка конуса, мм 10-20

20-40 40-60 60-80

Для надёжного сцепления свежеуложенной бетонной смеси с арматурой последнюю очищают от грязи, отслаивающейся ржавчины и налипших кусков раствора с помощью пескоструйного аппарата или проволочных щеток. Для прочного соединения ранее уложенного затвердевшего бетона монолитных конструкций и сборных элементов сборно-монолитных конструкций с

91 новым, горизонтальные поверхности перед укладкой бетонной смеси очищают от мусора, грязи и цементной пленки. Вертикальные поверхности очищают от цементной пленки в том случае, если это требуется проектом. Перед укладкой бетонной смеси на грунт готовят основание: удаляют растительные, торфянистые и прочие грунты органического происхождения, сухой несвязный грунт увлажняют. Переборы заполняют песком и уплотняют. Готовность основания под укладку бетона оформляют актом. Бетонную смесь, укладываемую в монолитные конструкции, уплотняют вибрированием (виброуплотнением), штыкованием и трамбованием. Штыкование ведут вручную с помощью шуровок. Из-за трудоемкости и низкой производительности метод применяют в исключительных случаях - при бетонировании тонкостенных и густоармированных конструкций, а также при использовании высокоподвижных (с осадкой конуса более 10 см) и литых смесей, чтобы избежать их расслоения при вибрировании. Трамбование ведут ручными и пневматическими трамбовками при укладке жестких бетонных смесей в малоармированные конструкции, а также в тех случаях, когда применять вибраторы невозможно из-за отрицательного воздействия вибрации на расположенное вблизи оборудование. Бетонную смесь вибрируют с помощью внутренних (глубинных), поверхностных и наружных вибраторов. Рабочая часть внутренних вибраторов, погружаемая в бетонную смесь, передает ей колебания через корпус. Поверхностные вибраторы, устанавливаемые на уплотняемую бетонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку. Наружные вибраторы, укрепляемые на опалубке при помощи тисков или другого захватного устройства, передают бетонной смеси колебания через опалубку. Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями и, как правило, по площади всей бетонируемой конструкции. При многослойной укладке для обеспечения монолитности бетонной кладки по всей толщине конструкции, необходимо укладывать свежую смесь на уплотненный слой до того, как начнется процесс схватывания цемента. Толщину слоя, удовлетворяющую данному условию, определяют по формуле: h = Q t/F, где Q — интенсивность подачи бетона, м3/ч; t — максимально допустимый срок до перекрытия слоя ранее уложенного бетона, ч; F – площадь бетонируемой конструкции, м2. Величина t зависит от промежутка времени между затворением и началом схватывания цемента tн.сх. и от продолжительности транспортировки и укладки бетонной смеси tт,у, t= tн.сх. – tт.у.. Полученная расчетом толщина слоев бетонной смеси должна соответствовать (но не превышать) установленным нормами пределам: при внутреннем вибрировании - длине рабочей части вибратора; при поверхностном вибриро-

92 вании неармированных и армированных одиночной арматурой конструкций 250 мм; в конструкциях с двойной арматурой — 120 мм. Если размеры конструкции не позволяют соблюсти данное условие, то применяют ступенчатый способ укладки бетонной смеси, при котором значительно сокращается одновременно бетонируемая площадь. Для удобства ведения работ длина «ступени» должна быть не менее 3 м. Для обеспечения монолитности бетонировать конструкцию желательно непрерывно. Но это возможно лишь при незначительных объёмах работ и в сравнительно простых конструкциях. Во всех остальных случаях перерывы в бетонировании неизбежны. При необходимости перерывов в бетонировании конструкций образуют рабочие швы. Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым бетоном, образованную из-за перерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладывают на полностью затвердевшие предыдущие слои при перерывах в бетонировании 7ч и более. Рабочие швы – ослабленное место, поэтому они должны устраиваться в сечениях, где стыки старого и нового бетона не могут отрицательно влиять на прочность конструкции. В колоннах рабочие швы располагают (рис. 5.7, а): на уровне верха фундамента 1, у низа прогонов 2, балок или подкрановых консолей 3, у низа капителей колонн безбалочных перекрытий 4; в рамных конструкциях (рис. 5.7, б) – у верха – между стойками и ригелями рам 5. В балках рабочие швы допускаются в пределах средней части пролета. При бетонировании ребристых перекрытий руководствуются следующим: если бетонирование идет (рис. 5.7, в) по направлению второстепенных балок 6, то рабочий шов должен располагаться в пределах средней трети пролета балок 7, если бетонирование идет (рис. 5.7, г) по направлению прогонов 8,— то в пределах двух средних четвертей пролета балок и плит 9. В безбалочных перекрытиях рабочие швы делают в середине пролета плиты. Во всех случаях плоскость рабочих швов должна быть перпендикулярна к действующим нормальным силам, что обеспечивает работу стыка на сжатие без скола. При укладке нового бетона поверхность стыка очищают от мусора, цементной пленки, промывают струей воды, протирая проволочными щетками, и покрывают цементным раствором или коллоидным клеем. В бункерах, арках, сводах, резервуарах место стыков указывают в проектах. В это место обязательно закладывают короткие стержни арматуры, входящие в старый и новый бетон. Стыки могут иметь фигурное очертание (выступ — паз и т. п.). Возобновлять прерванное бетонирование можно после того, как в ранее уложенной бетонной смеси закончится процесс схватывания и бетон приобретет прочность не менее 1,5 МПа и сможет воспринимать незначительное динамическое воздействие без разрушения. Для надежного сцепления бетона в рабочем шве поверхность ранее уложенного бетона тщательно обрабатывают.

93

Рис. 5.7. Расположение рабочих швов

Кромку схватившегося бетона очищают от цементной пленки и обнажают крупный заполнитель, продувают сжатым воздухом и промывают струей воды, протирая проволочными щетками. Особенно тщательно обрабатывают поверхность бетона вокруг выпусков арматуры. Арматурные стержни очищают от раствора. Очищенную поверхность стыка перед началом бетонирования покрывают цементным раствором такого же состава, как укладываемая бетонная смесь. При укладке бетонной смеси не допускают ее расслоения. Высота свободного сбрасывания бетонной смеси не должна превышать 3 м; при бетонировании колонн сечением не меньше 400×400 мм при отсутствии перекрещивающихся хомутов арматуры высота свободного сбрасывания в опалубку может быть увеличена до 5 м. Уплотнение укладываемой бетонной смеси осуществляют при помощи вибратора с соблюдением следующих условий: вибрирование бетонной смеси в массивных конструкциях производят внутренними вибраторами; применение поверхностных вибраторов в этом случае допускается только при уплотнении верхнего слоя; шаг перестановки внутренних вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия; шаг перестановки поверхностных вибраторов должен обеспечивать перекрытия площадкой вибраторов уплотненного участка; вибратор во время работы не должен касаться арматуры;

94 продолжительность вибрирования должна обеспечивать достаточное уплотнение бетонной смеси, основными признаками которого служат прекращение оседания и появление на ее поверхности цементного молока. Схема уплотнения бетонной смеси вибраторами показаны на рис. 5.8.

Рис. 5.8. Схема уплотнения бетонной смеси внутренним вибратором: 1 – ранее уплотненный слой; 2– уплотняемый слоя; 3 – вибратор; 4– положение вибратора на предыдущей позиции; R – радиус действия вибратора.

Вакуумирование бетона применяют для ускорения производства бетонных работ и оборачиваемости опалубки покрытий и перекрытий зданий, а также для повышения качества поверхностного слоя бетона при бетонировании поло, дорожных покрытий, гидротехнических сооружений и др. Вакуумирование производят после укладки и вибрирования бетонной смеси; время между уплотнением бетонной смеси и началом вакуумирования не должно превышать 15 минут. Приборами для вакуумирования служат переносные вакуум-щиты, накладываемые на верхнюю открытую поверхность бетона (бетонные основания и покрытия полов и дорог, плит перекрытий и т.п.) или щитовая вакуумопалубка, входящая в состав вертикальной или наклонной переставной опалубки (стены зданий, перегородки, резервуары, бункера и т.п.). Вакуумирование осуществляют установкой с двумя группами приборов, работающих поочередно. Уход за бетоном. Уложенный бетон для предохранения от ненормальных усадок и обеспечения благоприятных условий твердения укрывают и поливают. В сухую погоду бетон на портландцементе поливают в течение не менее 7 суток, на глиноземистом – не менее 3 суток и на прочих цементах, а также с пластифицированными добавками – не менее 14 суток. Укрытие и оливку начинают не позднее, чем через 10–12 часов после окончания бетонирования, а в жаркую ветреную погоду – через 2–3 часа. Поливку при температуре +15° и выше производят в течение первых трех суток, днем не реже чем через каждые 3 часа и ночью не менее 1 раза; в последующее время – де менее 3 раз в сутки.

95

5.3. Особенности производства работ в зимнее время При бетонировании в зимних условиях температура укладываемой смеси должна быть выше температуры окружающего воздуха, но не ниже +5°. Прочность бетона монолитных конструкций, выдерживаемого в зимних условиях, должна составлять к моменту его замерзания не менее 50% от проектной, но не менее 5 МПа. Для выдерживания бетона, уложенного в зимних условиях применяют способы термоса, паро- и электропрогрева, комбинированные способы, а также местные тепляки. Наиболее эффективен способ термоса, основанный на применении утепленной опалубки и защитного покрытия. Для расширения области применения способа термоса используют химические добавки, ускоряющие твердение бетона и снижающие температуру замерзания бетонной смеси; используют теплоту талого грунта; применяют цементы высоких марок (500 и выше) и высокотермичные цементы (глиноземистые и др.). Подбирают состав бетонной смеси с наименьшим водоцементным отношением; увеличивают время перемешивания бетонной смеси; тщательно вибрируют бетон; комбинируют способ термоса с периферийным или первоначальным кратковременным обогревом бетона. Выбор способов бетонирования (табл. 5.5) зависит от характера и массивности конструкции, температуры наружного воздуха, вида цемента, наличия электроэнергии и пара и др. Массивность конструкции характеризуется модулем поверхности Мп, определяемым по формуле: Мп =

F , V

где F – охлаждаемая поверхность конструкции, м2; V – объем конструкции, м3. Транспортирование бетонной смеси. В зимних условиях бетонную смесь транспортируют в утепленной таре, а применяемые для подачи бетонной смеси ленточные конвейеры монтируют в утепленных коробах (галереях). Тару, предназначенную для перевозки бетонной смеси, перед началом работ прогревают паром или горячей водой, а после окончания работ тщательно очищают от остатка бетонной смеси. Подготовка оснований. Бетонную смесь укладывают на ненамерзшее или прогретое грунтовое основание, которое перед укладкой бетона очищают от снега, наледи, грязи и пр. Каменные и бетонные основания прогревают до положительной температуры на глубину 300 мм инвентарными печами сопротивления, паром или горячим воздухом, подаваемым по шлангам и коробам под легкое укрытие, очищают металлическими щетками или бучардами и промывают подогретым водным 2%-ным раствором соляной кислоты. Прогревание

96 основания теплой водой и обдувание горячим воздухом или паром без устройства укрытия не допускается. Холодные элементы сооружений (замерзшие бетонные, каменные и другие конструкции), с которыми будет соприкасаться вновь укладываемая новая бетонная смесь, предварительно обогревают до расчетной аппаратуры бетонной смеси. Перед укладкой бетонной смеси на каменное или бетонное основание наносят слой подогретого цементного раствора толщиной 10-15 мм того же состава, что и раствор бетонной смеси. Допускается укладка бетонной смеси на непучащийся мерзлый грунт с принятием мер против замерзания бетона до достижения им необходимой прочности. Таблица 5.5 Рекомендуемые способы производства бетонных работ в зимних условиях Конструкции

Модуль поверхности Мп

Массивные бетонные и железобетонные фундаменты

менее 3

Ленточные фундаменты зданий и массивные стены

3-5

Отдельные фундаменты под колонны или оборудование

4-6

Колонны, рандбалки, элементы рамных конструкций, подкрановые балки

Не менее 5

Бетонные оболочки металлических каркасов зданий

6-10

Перегородки

Более 8

Перекрытия зданий

Не менее 10

Бетонные подготовки и полы, покрытия откосов земляных сооружений

Более 8

Способы Термос с применением ускорителей твердения Термос с применением ускорителей твердения и цемента марок не ниже 400. При наружной температуре ниже -20° и необходимости получения бетоном более 50% R28 – электротермос Термос с применением ускорителей твердения. При значительной глубине заложения фундаментов – термос с использованием теплоты непромерзшего грунта; простейшие местные тепляки с обогревом от калориферных воздухонагревательных установок Электротермос и электропрогрев. Для вертикальных элементов - паропрогрев при помощи «капиллярной опалубки», а для горизонтальных – через заложенные в них трубы Электропрогрев с применением нашивных электродов с предварительным обогревом горячим воздухом. При малоэтажных зданиях – обогрев в паровых рубашках; для вертикальных элементов – в «капиллярной опалубке» Обогрев в паровых рубашках или в «капиллярной опалубке». Электропрогрев Обогрев в рубашках паром или отражательными электропечами. Прогрев электродными панелями из полосовой стали. Устройство верхней тепловой защиты с использованием выложенных стен как ограждений Термоактивный слой. Электродные панели, отражательные печи. Паропрогрев в плоских тепляках. При наружной температуре выше 10° и сухом непромороженном основании – термос с применением ускорителей твер-ния

97 Пропаривание бетона. При бетонировании ребристых перекрытий, балок, прогонов и ригелей для пропаривания применяют паровые рубашки, а при бетонировании вертикальных элементов (колонн и стен) – капиллярную опалубку. Прогрев осуществляется паром низкого давления (до 0,7 атм.) при температуре не более +80° и относительной влажности паровоздушной среды 95– 100%/ Замеры температуры бетона при пропаривании производят в первые 8 часов после его укладки через каждые 2 часа, в последующие 16 часов через 4 часа и в остальное время – через каждые 8 часов. Повышение температуры бетона производят с интенсивностью, не превышающей 8° в час при прогреве конструкций с модулем поверхности 6 и более и 5° в час при модуле поверхности прогреваемых конструкций менее 6. Скорость остывания бетона после окончания прогрева не должна превышать 8° в час. До укладки бетонной смеси опалубку и арматуру прогревают паром. Для пропуска пара в верхнюю часть паровой рубашки (рис.5.9) в бетонируемом перекрытии устраивают отверстия размером 100×100 мм из расчета одно отверстие на 10-15 м2 площадки перекрытия. Применяемая при пропаривании колонн «капиллярная» опалубка представляет собой видоизмененную обычную опалубку, в которой со стороны, обращенной к бетону, страивают узкие каналы, перекрываемые полосками кровельной стали. Для подачи пара вверху колонны, а при высоте ее более 3,5 м и посередине, устраивают деревянные парораспределительный короб, сообщающийся с каждым каналом через отверстия шириной не менее сечения каналов. Пар подают по стальным трубам диаметром 25-50 мм с двух противоположных углов колонны.

Рис.5.9. Схема устройства паровой рубашки ребристого перекрытия: 1– подставки под щиты паровой рубашки; 2– щиты паровой рубашки; 3–толь; 4– утеплитель; 5– паропровод; 6– подшивка паровой рубашки

98 Электропрогрев бетона. Укладываемый бетон прогревают электродным способом или способом электротепляков. При бетонировании с электропрогревом применяют бетонную смесь с осадкой конуса 30-90 мм и температурой в начале подогрева не ниже +5°. Для сокращения сроков электропрогрева бетона рекомендуется применять добавки хлористого кальция, а также повышать марку бетона. Тип электродов принимают в зависимости от вида бетонируемых конструкций. Струнные электроды применяют при прогреве слабо армированных конструкций – стен и плит толщиной более 200 мм с одиночной арматурой, колонн, рам, балок, а также при периферийном прогреве верхних незащищенных поверхностей массивных фундаментов и бетона, соприкасающегося с промерзшим основанием. Струнные электроды изготовляют из круглой стали диаметром 8—10 мм или из проволоки диаметром 3—4 мм в две—три нитки, что при меньшем весе дает большую поверхность. Струны укладывают перед бетонированием звеньями длиной 2,5—3 м и тщательно устраняют возможность их соприкасания с арматурой. Стержневые электроды применяют при прогреве фундамента, балок, колонн, плит толщиной 150—200 мм, густо армированных конструкций, узлов опирания балок на колонны и т.д., а также для периферийного прогрева боковых поверхностей массивных фундаментов. Стержневые электроды изготовляют из коротких обрезков круглой стали диаметров 6 мм. Прогрев концов балок, заделываемых в замерзшую кладку, производят при помощи пластинчатых электродов, а концов плит – при помощи стержневых электродов. Нашивные электроды применяют при прогреве стен, ленточных фундаментов, при периферийном прогреве массивных конструкций и т.п. Нашивные электроды изготовляют из круглой стали диаметром 6–8 мм или из полосовой стали толщиной 1,5–2 мм и шириной 30–60 мм и укрепляют на внутренней стороне опалубки вертикальных поверхностей. Токопроводящие кабели присоединяют к выведенным наружу концам электрода. Расположение электродов в прогреваемой конструкции зависит от вида электродов, величины применяемого напряжения и мощности, необходимой для осуществления заданного режима прогрева. Конструкции должны прогреваться равномерно, а температурный перепад в приэлектродных зонах не должен превышать 1–2° на 10 мм радиуса зоны вокруг электрода. При электродном способе прогрева бетона применяют ток пониженного (50—106 В) и обычного (220—380 В) напряжения. Прогрев густоармированных конструкций производят, как правило, током пониженного напряжения, а неармированных и мало армированных конструкций с насыщением арматурой не более 50 кг/м3 током обычного напряжения.

99

Глава 6. МОНТАЖ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 6.1. Средства механизации монтажных работ Такелажное оборудование – это различные устройства и приспособления, используемые для подвешивания, подъема, перемещения и установки монтируемых элементов и конструкций в проектное положение. Сюда относят канаты, цепи, стропы, захваты, блоки, полиспасты, домкраты, тали, лебедки, якоря и другое вспомогательное оборудование. Канаты используют в качестве тяговых органов в грузоподъемных машинах и механизмах для устройства оттяжек, вантов, расчалок, стропов. Применяют стальные, пеньковые и синтетические канаты. При выборе каната, который работает только на разрыв, допускаемое усилие: S=Sп/k, где Sn - разрывное усилие каната в соответствии с паспортом или ГОСТ; k - коэффициент запаса прочности, по нормам Госпроматомнадзора для вантов k=3,5; для полиспастов, грузовых и стреловых кранов с ручным приводом k=4, с механическим -k=5–6; для стропов k=6–8. Стальные канаты крепят к грузоподъемным механизмам и поднимаемым грузам чаще всего петлей, внутри которой устанавливают коуш (стальное кольцо желобчатого сечения). Концы каната соединяют с помощью сжимов различных конструкций: обыкновенными, клиновыми. Шаг между сжимами определяют расчетом, он должен быть не менее 6 диаметров каната, а длина сращивания - не менее 20 диаметров каната. Стропы—элементы такелажного оборудования, предназначенные для подвешивания штучных грузов или других грузозахватных устройств к крюку крана (рис. 6.1). Стропы состоят из отрезков стальных канатов с укрепленными на их концах крюками и петлями. Они бывают простые, многоветьевые и полуавтоматические. Диаметр каната стропа определяется в зависимости от усилия S при подъеме. Усилие это равно: S=Q/(mn cos α), где т - число ветвей стропа; Q — масса поднимаемого груза; α — угол наклона стропа к вертикали, проходящей через точку подвески; п—коэффициент неравномерности натяжения стропа при 1–3 ветвях n=1, при 4 и более – n= 0,75. Конструкцию можно захватывать тросовыми стропами за одну, две и более точек. Тросовые стропы — наиболее простые и универсальные захватные приспособления, их применяют для подъема фундаментных блоков, колонн, плит, стеновых панелей, лестничных маршей и др. Эти конструкции поднимают также специальными захватными приспособлениями.

100

Рис. 6.1. Стропы, крюки и карабины: а - универсальные и облегченные стропы; 6, в - двух- и четырехветвевые стропы; г - крюк и карабины; д - схема захвата конструкций стропами; 1- универсальный строп; 2 - петля из универсального стропа для захвата конструкций в обхват; 3 - облегченные стропы; 4 - петли из облегченных стропов для подъема конструкций; 5 - крюк с предохранительной планкой; 6 - карабин с предохранительной трубкой; 7 - то же, с обоймой.

При строповке элементов длиной более 12 м в стропе возникают значительные растягивающие усилия, а в поднимаемом элементе - сжимающие напряжения. В этих случаях необходимо применять траверсы. Траверса — это сочетание жесткой металлоконструкции в виде балки или фермы и стропов. Некоторые из применяемых типов траверс показаны на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Траверсы: а- балочная; б- ферменная и балочные; 1- крюк крана; 2- балка; 3- балансирный строп; 4- чалочный крюк; 5- ферма

101 Для подъема конструкций, не имеющих монтажных петель, применяют захваты. Наибольшее распространение получили механические захваты. Применяют также электрические и вакуумные захваты. Механические захваты (рис. 6.3) делят на штыревые, фрикционные, рамочные, клещевые, клиновые, вилочные.

Рис. 6.3. Захваты: а- штыревые; б- фрикционные; в- рамочные; г- клещевые; 1- штырь; 2- втулка; 3- предохранительные уголки; 4- стропы; 5- фрикционный захват; 6- усиления; 7- рамочный захват; 8- рамка; 9- траверса; 10- стяжка

В строительстве, особенно на погрузочно-разгрузочных и складских работах, применяют коромысловые, крюкообразные, вилочные (лапчатые), подхваты (рис. 6.4).

1)

2) 3) Рис. 6.4. Подхваты: 1- сдвоенный; 2- для подъема бетонных плит; 3- для подъема пакетов, уложенных на поддоне

Блоки - элементарные механизмы для подъема и перемещения груза, используемые самостоятельно и как деталь грузоподъемных машин. Они состоят из корпуса, в котором на оси насажен один или несколько роликов. Однороль-

102 ные блоки используют для подъема грузов массой до 10 т, многорольные - для подъема тяжелых грузов. Блоки имеют паспорта и заводское клеймо, где указана их грузоподъемность. Техническое освидетельствование блоков производят не реже одного раза в год. Полиспасты - система подвижных и неподвижных блоков, последовательно соединенных между собой канатом (рис. 6.5). При этом один конец каната прикреплен к неподвижному блоку, другой – к барабану грузовой лебедки. Полиспасты бывают силовые и скоростные. Выигрыш в силе достигается проигрышем в скорости и наоборот. Каждый ролик полиспаста дает выигрыш в силе в 2 раза, но во столько же раз уменьшает скорость и увеличивает время подъема грузов. Полиспасты применяют самостоятельно и в составе грузоподъемных машин. Число роликов в них от 1 до 7, грузоподъемность полиспаста до 75 т.

Рис. 6.5. Полиспасты: а- свободная ветвь сбегает с неподвижной обоймы; б- то же с подвижной обоймы; 1,3- неподвижная и подвижная обоймы; 2,4- отводной и направляющий блоки; 5- барабан грузовой лебедки

Домкраты — переносные грузоподъемные механизмы, предназначенные для подъема конструкций и оборудования на высоту 200—500 мм, перемещения грузов и оборудования по горизонтали и выверки конструкций при их установке. Лебедки — тяговые механизмы для подъема и перемещения конструкций с помощью каната, навиваемого на барабан. Привод лебедок бывает ручной и электрический. Лебедки с ручным приводом применяют в случаях, когда не требуется большой скорости подъема. Тяговое усилие таких лебедок 5, 10, 20, 30, 50 кН. Лебедки с электрическим приводом имеют тяговое усилие до 400 кН. На рис. 6.6 показаны типовые схемы установки лебедок в монтажных условиях. Сдвигающее усилие воспринимается свайными якорями, а опрокидывающий момент балластом, уложенным на раму лебедки. Устойчивость лебедки определяется уравнением моментов относительно точки А (рис 6.6, а), а нагрузку от противовеса (кН) определяют так: Q=(kSa – Gc)/b, где k=1,5—2 — коэффициент устойчивости; S — усилие в тяговом тросе, кН; G — усилие от лебедки, кН.

103 Если усилие на лебедку передается под некоторым углом α необходимо загрузить переднюю часть рамы лебедки. Величину пригруза Q определяют расчетом на опрокидывание относительно задней грани рамы лебедки (точка В на рис. 6.6, б): Q1= (kSsinα - aScosα - Gb - Qd) /с. Если Q1 получается с отрицательным знаком, то контргруз не нужен. Якоря — устройства, воспринимающие усилия от прикрепленных к ним лебедок, полиспастов, расчалок и др. На монтажных работах применяют следующие типы якорей: свайные – из Рис. 6.6. Типовые схемы установки одного (рис. 6.7, а) или нескольких (рис. лебедок в монтажных уcловиях 6.7, б) рядов деревянных свай или из винтовых металлических элементов (рис. 6.7,в); заглубленные (рис. 6.7, г) – из закладного пакета бревен, труб, обетонированных конструкций, закопанных в грунт; полузаглубленные (рис. 6.7, д) — из уложенных частично в грунт бетонных блоков и поверхностные (рис. 6.7, е), состоящие из металлической рамы с шипами, загруженной бетонными блоками, или бетонной конструкции с шипами, заглубленными в грунт. Свайные деревянные якоря устанавливают при усилиях со стороны расчалок до 100 кН. Если усилия в пределах от 100 до 400 Н, то сооружают заглубленные якоря. В этом случае конец троса крепят к анкеру, сооружаемому из прочного бревенчатого щита. Расчет удерживающий силы такого якоря ведут по схеме (рис. 6.7, ж, з). В соответствии со схемой распределения вертикальных сил, действующих на якорь, его удерживающая способность описывается равенством: G+T=kN2, где G—вес грунта над его якорем; Т—сила трения якоря о грунт при его вырывании; k — коэффициент запаса для вертикальных сил. Если якорь поставлен по схеме рис. 6.7, ж, то G=Hblγm при условии, что он усилен щитом (рис. 6.7, з). Здесь b и b1 — размеры засыпанной части якоря, м; γ—средняя плотность грунта, т/м3; m=0,7-0,8 — коэффициент, учитывающий разрыхление грунта. Угол откоса задней стенки β не должен превышать 30°, что регулируется размерами b и b1.

104

Рис. 6.7. Якоря: 1 - пакет из бревен; 2 - металлическая тяга; 3 - бетонные блоки. 4 - штырь, стягивающий блоки. 5 - металлическая рама с шипами

Сила трения T=jN1, где N1 = Qcosα; j = 0,5 – коэффициент трения. Коэффициент запаса для якорей принимают по схеме, показанной на рис. 6.7, ж (k ≥ 3), по схеме на рис. 6.7, з (k ≥ 1,5). Вертикальная составляющая сил: N2=Qsinα. Распределение горизонтальных сил должно отвечать неравенству: N1≥ 0,25hlσ, где h — высота пучка бревен (щита), м; l — длина пучка бревен (щита), м; σ — допускаемая нагрузка на грунт, кПа. Монтажная оснастка—приспособления и устройства для временного закрепления и выверки сборных конструкций, а также создания безопасных условий при выполнении монтажных работ. Наиболее трудоемкими и сложными процессами при монтаже сборных конструкций являются точная установка элементов и их закрепление. Наиболее ответственный элемент каркаса здания (колонну) в фундаментах стаканного типа закрепляют клиньями из железобетона, дерева, металла. Это приводит к перерасходу металла (на одну колонну приходится 4—12 клиньев) и большой трудоемкости процесса. С целью повышения производительности труда мон-

105 тажников рекомендуется применять инвентарный клиновой вкладыш (рис. 6.8, а, Пр. I) или винтовой клин (рис. 6.8, а, Пр. II).

Рис. 6.8. Монтажная оснастка

Корпус 1 клинового вкладыша вместе с шарнирно подвешенным клином 7 вставляют в пространство между плоскостями стакана 8 и колонны 4. При вращении винта 3 ключом 5 бобышка 2 перемещается вниз по наклонной плоскости клина 7 и плотно заклинивает устройство между плоскостями. С помощью этого приспособления стык замоноличивают бетонной смесью на всю глубину стакана фундамента за один прием (простых клиньев - в два приема). Приспособление легко устанавливают и переносят с помощью ручки 6. Винтовой клин прост и достаточно надежен. Он состоит из клина с упорами 9 и винтовой стяжки 10, вращением которой обеспечивают необходимое перемещение колонны в стакане. Для временного укрепления фундаментных балок 13 (рис. 6.8, б) удобно применять универсальную струбцину 12, которая опирается на колонну 11, ус-

106 тановленную на фундаменте 14. Выдвижной захват 17 двигается и закрепляется в обойме 16. С помощью винтового устройства 15 струбцину затягивают до необходимого усилия. Для установки и временного крепления балок и ферм на оголовках колонн применяют кондукторы (рис. 6.8, в), которые состоят из скобы 18, регулирующих 19 и зажимных 20 винтов. Распорки — жесткие связи (рис. 6.8, г). Их применяют в основном для раскрепления плоских вертикально стоящих конструкций (ферм, балок, перегородок). Вид распорок, их количество, способы установки и закрепления указывают в проекте производства работ. Наиболее распространены винтовые стяжки - распорки длиной 6-12 м. Распорку одним концом прикрепляют к верхнему поясу фермы 24 до ее подъема, а к другому концу распорки привязывают веревку. После установки фермы второй конец распорки поднимают и крепят к ранее смонтированной конструкции. Крепление производят с помощью скоб с винтовой стяжкой 21, присоединяемых муфтой 22, расположенной на стержне 23. Подкосы (рис. 6.8, д) относят к жестким связям. Их применяют для закрепления невысоких длинномерных и плоских конструкций (колонн, стеновых панелей). Наиболее часто используют укороченные подкосы и подкос с захватом. Панель 26 удерживается подкосом 27 с помощью струбцины 25. Выпускаются подкосы бесструбцинного типа. Для монтажа панелей наружных стен, опирающихся на плиты перекрытия, удобно применять манипулятор (рис. 6.8,е), который представляет собой кондуктор 28 с закрепленными к его каркасу тремя монтажными связями 29. Каждая связь состоит из захвата, приводного устройства и П-образной зажимной струбцины. Для обеспечения устойчивости конструкций в процессе их монтажа и создания безопасных условий при выполнении монтажных работ на высоте применяют подмости и лестницы. Различают два вида подмостей — сборочные и монтажные. Сборочные подмости применяют для поддержания отдельных элементов здания до окончания их сборки, выверки и закрепления. Эти подмости выполняют в виде отдельно стоящих опор или передвижных вышек, передвигаемых по специальным путям внутри здания. Монтажные подмости используют при установке, выверке и закреплении на высоте отдельных элементов строительных конструкций, а переставные подмости — при монтаже ригелей многоэтажных зданий при высоте этажа не более 5 м. Катучие подмости применяют при монтаже строительных ферм с покрытием, установке вертикальных и горизонтальных связей. Подмости чаще всего перемещаются по рельсам подкрановых балок. Применение таких подмостей наиболее целесообразно при возведении одноэтажных промышленных зданий, имеющих большую протяженность и пролет 18—36 м. Телескопические подмости (вышки) применяют при монтаже элементов на высоте до 12 м и подъеме рабочих на 18—22 м. Часто эти подмости смонтированы на автомобилях. Для работ на высоте используют навесные и подвесные люльки.

107 Навесные люльки перестанавливают монтажными кранами. Их крепят к ранее смонтированным конструкциям крючьями, цепями и с помощью балласта, уложенного на консольную часть. Подвесные люльки, как правило, выполняют самоподъемными. Их используют при разделке и герметизации швов, отделочных работах. Люльки снабжаются ограничителем высоты подъема и нижнего положения, ручным аварийным приводом. Монтажные лестницы подразделяют на подвесные и приставные. Подвесные лестницы на высоте более 5 м ограждают металлическими дугами с вертикальными связями. Приставные лестницы применяют для работ на высоте 810 м. Приставные лестницы устанавливают наклонно или вертикально. Вертикальные лестницы собирают из отдельных звеньев до высоты 20 м. Монтажные подмости и лестницы применяют при работах в местах соединения подкрановых балок с колоннами, стропильных и подстропильных ферм с колоннами, на верхних ригелях фонарей и т. п. Монтажные краны. При монтаже строительных конструкций применяют башенные, самоходные стреловые и козловые краны. Башенные краны — грузоподъемные машины, имеющие башню со стрелой, смонтированную на опорно-поворотной платформе, которые предназначены для монтажа тяжелых конструкций на значительной высоте. По возможности перемещения башенные краны подразделяют на передвижные, приставные, стационарные и самоподъемные. Стреловые краны — мобильные грузоподъемные машины, смонтированные на ходовом шасси, которой обеспечивает их самостоятельное передвижение от объекта к объекту (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Стреловые самоходные краны: а- гусеничный; б- пневмоколесный; 1- поворотная часть; 2- силовая установка; 3- стрела; 4- гусек; 5- крюк; 6- кабина управления; 7- ходовое устройство; 8- противовес

108 Козловые краны выпускают грузоподъемностью от 10 до 20 т. Их применяют при монтаже элементов конструкций прямоугольных в плане объектов, имеющих большую протяженность. Примером могут служить конструкции перегонных тоннелей открытого заложения метрополитенов. При выборе монтажного крана необходимо учитывать: - возможность установки этим краном самого тяжелого конструктивного элемента в наиболее высокую и отдаленную точку монтируемого здания или сооружения; - возможность перемещения монтажного крана без его демонтажа от одного объекта к другому; - методы монтажа; - вид сооружения и условия его возведения; - обеспечение хорошей видимости рабочего места; - необходимые скорости подъема и спуска и другие удобства; - стоимость машино-смены. Выбор монтажного крана целесообразнее всего начинать с определения показателя монтажной массы. Этот показатель характеризует равновесность сборных элементов здания или сооружения. Чем меньше число типов и типоразмеров конструкций в сооружении и ближе их весовые характеристики, тем полнее используется кран по грузоподъемности и другим параметрам. Кран подбирают по наибольшей массе элемента конструкции. Мелкие элементы целесообразно укрупнять (пакетировать) до уровня массы наибольшего элемента. Если нельзя добиться укрупнения элементов, то применяют несколько кранов разной грузоподъемности: для легких и тяжелых элементов. Показатель монтажной массы k определяется как отношение усредненной массы элемента Qcp к максимальной массе QH6 элемента в этой группе, т. е. Причем

k=Qcp/ QH6. Qср=ΣQi / ΣNi,

где ΣQi - суммарная масса элементов, т; ΣNi - число монтажных единиц. После определения числа кранов принимают их тип (башенный, стреловой и т. п.) в зависимости от характера возводимого объекта: его высоты и размеров в плане, методов монтажа организации строительства, техникоэкономических показателей применения. После этого рассчитывают необходимые рабочие параметры крана: грузоподъемность, высоту подъема крюка, вылет крюка и грузовой момент. Грузоподъемность крана принимают исходя из наибольшей массы элемента или пакета элементов: Qк = Qэ + qтп + qк + qм где Qэ - наибольшая масса поднимаемого элемента или пакета элементов, т; qтп - масса такелажного приспособления, т; qк - масса конструкций усиления, т; qм - масса навесных монтажных приспособлений, т.

109 Высота подъема крюка (м) в зависимости от типа крана: а) для башенных кранов (рис. 6.10, а) Hкр = hо + hэ + hз + hс, где hо - превышение опоры монтируемого элемента над уровнем стоянки монтажного крана; hэ - высота (толщина) монтируемого элемента; hз - запас по высоте, необходимый для заводки элемента над местом установки или переноса через ранее установленные элементы; hс - высота строповки. Вылет стрелы (м) в зависимости от конструкции башенного крана: lк=а/2+b+с если не учитывается радиус габарита поворотной платформы Rпл. Здесь а – ширина подкранового пути; b– расстояние от подкранового пути до грани здания; с – расстояние от грани здания до центра тяжести элемента, наиболее удаленного от крана. Если Rпл учитывается, то lк=Rпл+b1+с. В ряде случаев ширина здания т оказывается гораздо больше, чем возможные пределы вылета крюка lк существующих кранов. В этом случае определяется зона действия крана, (м): r=m+b1+Rпл Если lк ≥ r при требуемой грузоподъемности крана, то монтаж элементов следует вести при помощи крана, установленного с одной стороны здания. Если же lк ≤ r то необходимо использовать для монтажа два крана, устанавливаемых с противоположных сторон здания. Для стреловых кранов (рис. 6.10, б) минимальная необходимая высота подъема крюка (м) Hкр = hо + hэ + hз + hс+ hп где hп — высота полиспаста в стянутом состоянии, м. Минимальный вылет стрелы (м) находят из подобия треугольников ABC и AED (рис. 9.10, б): Рис. 6.10. Схема расчета параметров монтажных кранов: а - башенных кранов, б - стреловых кранов

110 l/(d+e+b/2)=(Hk-hш) / hc+hп); l=(d+e+b/2) (Hh-hш) / (hс+hп) где d=0,5 м - минимальный зазор между стрелой и монтируемым элементом; е – половина толщины стрелы крана на отметке монтируемого элемента, м; b/2 – половина ширины или длины монтируемого элемента, м; hш – высота шарнира (пяты стрелы) над уровнем стоянки крана, м. Требуемая длина стрелы крана: L = l 2 + ( H к − hш ) 2 . Пример №4 Определить минимальную длину стрелы крана, необходимую для монтажа плиты покрытия одноэтажного промышленного здания. Подобрать подходящий стреловой кран при следующих условиях: высота укладки плит H = 12м ; длина плит a = 6м ; вес q = 1,5т ; высота основания стрелы крана над землёй h 1 = 1,5м ; зазор между установленной фермой и стрелой крана при её вращении должен быть не менее с = 1,0м . Решение. Длина стрелы крана без гуська Lc определяется по формуле h a Lc = + , sinб 2 ⋅ cosб где α - угол наклона оси стрелы к горизонту; h = H + c − h 1 = 12 + 1 − 1,5 = 11,5 м . Наименьшая длина стрелы крана обеспечивается при наклоне ее оси под углом α, определяемым по формуле 2 ⋅ h 3 2 ⋅ 11,5 tgб = 3 = = 1,57 , a 6 откуда б = 57 0 30' ; sinб = 0,843 ; cosб = 0,537 . 11,5 6,0 h 11,5 Следовательно L с = + = 19,2м . Вылет крюка l k = = = 7,3м , 0,843 2 ⋅ 0,537 tgб 1,57 6 с учетом (½)а, вылет стрелы l c = 7,3 + = 10,3м . 2 Эту же величину получим из выражения l c = L ⋅ cosб = 19,2 ⋅ 0,537 = 10,3м . По длине стрелы для заданных условий наиболее близко подходит кран-экскаватор Э-801, длину стрелы которого составляет 20 м. При вылете стрелы 10,3 м кран имеет грузоподъемность 2,8 т, что удовлетворяет заданным условиям монтажа.

Требуемый грузовой момент для башенных кранов равен наибольшему моменту, получаемому при умножении веса монтируемого элемента Рэ на расстояние между проекцией его центра тяжести и осью вращения монтажного крана (см. рис. 6.10, а): Mmax=Pэlк После того как будут определены расчетные параметры, по техническим характеристикам выбирают такие краны, рабочие параметры которых удовлетворяют расчетным.

111 Монтажные мачты, шевры и порталы. Наряду с кранами при монтаже ряда конструкций применяют монтажные мачты, шевры, порталы и другие приспособления. Монтажная мачта – простейшее монтажное устройство, оснащенное грузовым полиспастом и лебедкой грузоподъемностью до 50 т и высотой подъема до 45 м. Мачтами поднимают грузы, когда грузоподъемность крана недостаточна или перегонка крана на объект нерациональна. Мачта (рис. 6.11, а) представляет собой трубчатую или решетчатую стойку, установленную вертикально с наклоном 10-120. В устойчивом положении мачта удерживается 3 – 4 расчалками (вантами). Шевры (рис. 6.11, б) – это А-образные рамы с грузовым полиспастом и лебедкой. Рама шевра – трубчатая или решетчатая из профильного проката. Основание устанавливают на салазки, что облегчает передвижение. Преимущество шевров (по сравнению с мачтами) в том, что они не имеют вант. Шевры бывают передвижные и стационарные. С помощью шевров можно поднимать грузы массой до 250 т на высоту до 35 м. Шевры применяют в тех местах, где невозможно использовать мачты, требующие значительно большего места для закрепления боковых вант Портал (рис. 6.11, в) выполняют в виде П-образной рамы. Основные элементы портала - две стойки, связанные между собой. Портал удерживается с помощью вант, натягиваемых полиспастами. С помощью портальных подъемников можно поднимать грузы массой до 1000 т. В требуемом положении портал удерживается с помощью вант. При монтаже ряда сооружений применяют монтажную консоль. Монтажная консоль представляет собой сваренную из уголкового профиля треугольную призму, которую монтажными болтами крепят к поднимаемому элементу (например, пролету галереи). За нижнюю часть консоли через специальную проушину крепят блок полиспаста, второй полиспаст крепят на уровне монтажа элемента. Консоль позволяет обеспечить переподъем основания монтируемого элемента над опорой на 50 - 500 мм. Элементы конструкций перевозят на строительные площадки с заводов–изготовителей и внутри строительных площадок с центральных складов на объекты автомобильным и железнодорожным, а иногда водным транспортом. Автомобили используют бортовые, полуприцепы-тяжеловозы и специальные, предназначенные для транспортирования определенных видов конструкций. Перевозку конструкций на строительный объект организуют на машинах без прицепов; на прицепах или полуприцепах, транспортируемых автотягачами, и на прицепах или полуприцепах, отцепляемых на объекте (либо складе) и заводе. Конструкции разгружают на складе или ведут монтаж непосредственно с транспортных средств — «с колес».

112

Рис. 6.11. Схемы установки монтажной мачты (а), шевра (б), портала (в), монтажной консоли (г): 1 - отводной блок; 2 - ствол; 3 - груз; 4 - оттяжка для груза; 5 - полиспаст; 6 - оголовок; 7 - расчалка; 8 - канат; 9 -- сбегающая нить; 10 - шевр; 11 - крюк; 12 - стойки, 13 - ванты; 14 - проушина; 15 - монтируемый элемент; 16 – монтажные болты

Наиболее целесообразно сочетание доставки элементов на объект на отцепляемых прицепах или полуприцепах и монтажа непосредственно с колес. При этом отпадают значительные затраты труда и времени на промежуточные разгрузочно-погрузочные работы, а значит, снижается стоимость монтажных работ. График движения машин должен быть увязан с графиком монтажа конструкций. Тогда машины задерживаются на строительной площадке на время, необходимое для монтажа всех доставленных элементов без одного и плюс время на снятие с машины последнего элемента, а на заводе - на время погрузки всех элементов. В зависимости от условий производства на строительных площадках устраивают центральные или приобъектные склады конструкций, а при монтаже их непосредственно с транспортных средств, прибывающих с заводаизготовителя, склады не нужны.

113

6.2. Способы монтажа Организационные способы и приемы. Технология монтажа конструкций определяется совокупностью организационных и технических способов и приемов, выбранных для выполнения этого комплексного процесса (рис. 6.12). Степень укрупнения конструкций зависит от грузоподъемности наличных или намеченных к получению кранов, от возможностей доставки укрупненных блоков к месту монтажа и от экономической эффективности монтажа зданий укрупненными блоками. Здания и сооружения можно монтировать из отправочных элементов, конструктивных элементов, блоков конструкций, конструктивно технологических блоков или поднимать целые сооружения. Из отдельных отправочных элементов (россыпью) (рис.6.13, а) конструкции собирают только в тех случаях, когда на стройке нет достаточно мощных монтажных кранов для подъема и установки заранее укрупненных конструктивных элементов или когда нужно установить небольшое количество конструкций и устраивать стенды для их укрупнения экономически нецелесообразно. Наибольшее распространение получило на строительстве предварительное укрупнение до целых конструктивных элементов (колонн, ферм и др.), которое производят на специальных площадках, центральных складах или на стендах в зоне действия монтажных кранов (рис. 6.13, б и рис. 6.14). С появлением монтажных кранов большой грузоподъемности все чаше переходят к монтажу зданий и сооружений блоками конструкций, которые могут состоять из двух ферм, соединенных временными связями (гибкий блок) либо постоянными (жесткий блок), или из всех элементов конструкций покрытия на одну ячейку здания (подстропильных и стропильных ферм, связей, элементов кровли, утепления и кровельного покрытия с уложенными по фермам элементами коммуникаций). Масса такого блока 40-60 т (рис. 6.13, в). Конвейер для сборки таких блоков (рис. 6.13, е) устраивают снаружи вдоль монтируемого здания или в его торце. В некоторых случаях часть конвейера может быть расположена и внутри здания. Конвейер представляет собой передвижные тележки, на которых по мере их продвижения на каждом посту производят часть укрупнительных процессов и операций. Устройство таких конвейеров требует дополнительных затрат и потому целесообразно только при достаточно большой площади покрытий монтируемого здания. Обязательному укрупнению в блоки покрытия на ячейку подлежат легкие структурные конструкции, собираемые из трубчатых или прокатных элементов на земле в радиусе действия монтажного крана (рис. 6.13, г). В некоторых случаях блоки покрытия массой 500-1000 т на половину или на целую секцию здания собирают в зоне их последующей установки на земле с помощью более легких кранов, чем при сборке на высоте.

Рис. 6.12. Организационные и технические способы и приемы монтажа конструкций

115

Рис. 6.13. Схемы установки конструкций при различной степени укрупнения: а — колонн - отдельными отправочными элементами; б — ферм - конструкциями, собранными на земле; в — блока конструкций покрытия, собранного на конвейере; г — блока структурных конструкций покрытия из трубчатых элементов; д — мачты ЛЗП, полностью собранной на земле; е — схема конвейера для сборки блоков покрытия одноэтажного промышленного здания (план); 1 — железнодорожный путь для подачи элементов на склад; 2 — склад металлоконструкций; 3 — площадка для обслуживания конвейерной линии; 4 — конвейерная линия; 5 — тележка для подачи блоков на рельсовый путь; 6 — рельсовый путь для подачи блоков под монтаж; 7 — готовый блок покрытия, направляемый под монтаж; 8 — возводимый корпус.

При этом отпадает необходимость в устройстве подмостей. Подъем таких блоков осуществляется специальными подъемниками (ленточными, домкратными и др.). В блоки укрупняют также листовые конструкции. Например, блоки поясов собирают в зоне монтажного крана, затем поднимают на место; стенки резервуаров, собранные на специализированных заводах и свернутые в рулоны, на строительной площадке разворачивают и устанавливают в проектное положение. Конструктивно-технологические блоки в отличие от блоков конструкций до подъема частично оснащают технологическим оборудованием или его элементами и устройствами (вентиляционные трубы, электрооборудование и др.).

116

Рис. 6.14. Укрупнительная сборка стропильной фермы(а), в кондукторе(б), монтаж ферм(в): 1- струбцина; 2- растяжка; 3- кондуктор; 4- роликовая опора; 5- опорный столик; 6- регулировочный винт; 7- направляющий швеллер; 8- домкрат; 9- рама; 10- траверса; 11- стропильная ферма; 12, 13- канаты

Укрупнение на земле элементов в целые сооружения осуществляют при монтаже высотных инженерных сооружений с малой площадью опирания: стальных труб, мачт линий электропередач (ЛЭП), радиомачт и радиобашен, высоких технологических резервуаров химических заводов и др. (рис. 6.13, д).

117 Укрупнительную сборку ведут на стеллажах или шпальных клетках в зоне установки. Экономическая эффективность укрупнения конструкций обеспечивается сокращением количества монтажных элементов, уменьшением объема работ по устройству подмостей и работ, выполняемых на высоте в неудобном положении, и, наконец, созданием безопасных условий работы. Направление монтажа может быть продольным, при котором кран перемещается вдоль пролетов, последовательно устанавливая конструкции в каждом из них (рис. 6.15, а), и поперечным, когда кран перемещается поперек здания и конструкции устанавливают последовательно сначала в первых ячейках всех пролетов, затем в последующих (рис. 6.15, б). Иногда используют комбинированный способ: часть конструкций (колонны) устанавливают продольным способом, а остальные (подкрановые балки, элементы покрытия) - поперечным (рис. 6.15, в).

Рис. 6.15. Направления и последовательность установки конструкций: направления монтажа: а — продольное; б — поперечное; в — комбинированное; установка конструкций: г — раздельная; д — комплексная; е — комплексная при монтаже конструкций блоками из спаренных ферм со связями На рис в сплошной линией обозначен монтаж колонн; штриховой с точками – монтаж подкрановых балок и покрытий; штриховой - холостой ход крана. На рис. г—е числами указана последовательность установки конструкций, причем нумерация железобетонных плит покрытия пропущена.

118 Вертикальное направление монтажа характерно для возведения различных высоких конструкций или сооружений. В горизонтальном направлении монтируют мосты, трубопроводы и другие горизонтально расположенные сооружения. Последовательность установки конструкций определяет, какие из них устанавливают в первую очередь и какие вслед за ними. При раздельной последовательности краном в каждую проходку устанавливают конструкции одного вида: например, в первую проходку - колонны, во вторую - подкрановые балки, в третью - элементы покрытия (рис. 6.15, г). Комплексная последовательность установки характерна тем, что кран в одной зоне (или с одной стоянки) устанавливает все конструкции в радиусе своего действия; в большинстве случаев это конструкции одной-двух ячеек здания (рис. 6.15, д.е). Бывает, что целесообразно сочетать оба вида последовательности: тогда часть конструкций устанавливают раздельно, а часть - комплексно. Характер подачи конструкций под монтаж зависит от дальности их доставки и организации перевозки, от степени и характера укрупнения конструкций. Различают подачу под монтаж с колес, подачу на специальных тележках с конвейерной линии (см. рис. 6.13, е), предварительную завозку конструкций на приобъектный склад и укладку в зоне монтажного крана в штабеля. Способы механизации. Механизация основных операций охватывает транспортно-монтажные операции - подъем и опускание конструкций, осуществляемые краном, и подачу раствора или бетона для заделки стыков и швов. При этом многие операции рабочие выполняют вручную. Комплексная механизация монтажа касается всех процессов и операций по захвату, подъему и установке, выверке, заделке стыков и швов. Полуавтоматизация процесса достигается частичным применением автоматов по управлению движением кранов или другими операциями при механизации остальных операций. Автоматически управляемый процесс монтажа означает, что все монтажные операции выполняют по заранее рассчитанной программе машины и устройства, управляемые автоматами (координатный способ). Рабочие только обеспечивают контроль за работой автоматов. Способы и приемы выполнения монтажных операций. Захват конструкций для их подъема выполняют с помощью различных захватных приспособлений (рис. 6.16). В зависимости от характера конструкций их захватывают различными приемами: в обхват (балки, колонны и др.) (рис. 6.17), за петли (железобетонные плиты, блоки и пр.) (рис.6.18) или специальными захватами (металлические и железобетонные конструкции) (рис. 6.19).

119

Рис. 6.16. Строповка колонн захватными скобами (а) и универсальной траверсой (б): 1, 2- скобы; 3- блочная подвеска; 4- строп; 5- траверса; 6- однорольные блоки; 7- канат

Все захватные приспособления по их назначению бывают универсальными (они пригодны для захвата многих видов конструкций) и специализированными - для отдельных видов конструкций (рис. 6.19). По способу управления применяют управляемые захваты, которые можно раскрывать, находясь на некотором расстоянии от них (дистанционные), и неуправляемые, для раскрытия (или отцепки) которых монтажник должен к ним добраться. Управляемые захваты могут иметь электропривод или электромагнит, облегчающие управление их раскрытием после установки конструкций.

Рис. 6.17. Крепление монтажных расчалок к верхнему поясу металлической стропильной фермы «в обхват»

120

Рис. 6.18. Строповка железобетонной плиты четырехветвевым стропом: 1- канатная ветвь; 2- скоба; 3- звено; 4- крюк

Подъем и установку конструкций на опоры можно осуществлять поворотом, скольжением, вертикальным подъемом, наращиванием, подращиванием, надвижкой (накаткой), навесной или полунавесной сборкой. Поворотом поднимают вертикальные конструкции - колонны, мачты, трубы и др. (рис. 6.20). База конструкции должна находиться на опоре, а в некоторых случаях может быть шарнирно закреплена на ней. По мере подъема конструкции краном или подъемниками база остается на месте, а верх конструкции постепенно поднимают до придания конструкции вертикального положения. Монтаж мачт-антенн в собранном виде методом поворота через шарнир выполняют следующим образом. На центральном фундаменте устанавливают временную опору с шарниром, на которую опирается пята мачты-антенны 1 и монтажной стрелы 4. На земле, на подкладках 11, делают укрупнительную сборку мачты в горизонтальном положении. На стреле 4 укрепляют две подъемные оттяжки 2, которые вторыми концами крепят к мачте-антенне, а также подъемный полиспаст 5. Полиспаст закрепляют за якорь 6, а сбегающую нить его крепят к двум спаренным тракторам 7. Для облегчения работ к мачтеантенне прикреплены ее постоянные оттяжки 3, которые по мере подъема мачты поднимаются вместе с ней.

121 Подъем мачты начинают с движения тракторов, которые тянут сбегающую нить полиспаста, а полиспаст, сокращаясь в длине, через монтажную стрелу 4 и подъемные оттяжки поднимает мачту-антенну.

Рис. 6.19. Строповка колонн специальными приспособлениями: а)- при захвате по длине элемента; б)- при захвате поперек элемента; 1, 7- скобы; 2, 5, 9- стропы; 3, 8- обойма; 4- проушина; 6- траверса

Скольжением можно поднимать те же конструкции. При этом одновременно с подъемом верха конструкции база ее скользит по направляющим (или перемещается на тележке) и подтягивается к опоре. Вертикальный подъем используют для всех конструкций, устанавливаемых на ранее закрепленные. Вертикальные сооружения возводят способами наращивания, когда вышележащие конструкции устанавливают на смонтированную часть сооружения, и подращивания (рис. 6.21 и рис.6.22). В этом случае сначала устанавливают верхнюю часть сооружения, затем ее поднимают на некоторую высоту, подводят под нее следующую от верха часть и соединяют их вместе и так последовательно поднимают смонтированную часть сооружения до окончания монтажа на полную высоту. Эти способы применяют при монтаже башен, высоких резервуаров и зданий.

122 Способ надвижки (накатки) конструкций используют при монтаже протяженных сооружений (мостов, путепроводов, ферм покрытия и др.), а также если сооружение частично или полностью смонтировано в стороне от опор.

Рис. 6.20. Схема монтажа мачты-антенны высотой 142,5 м методом поворота через шарнир: 1 – мачта-антенна, 2 – подъемные оттяжки, 3 — постоянные оттяжки, 4 — монтажная стрела, 5 — подъемный полиспаст, 6 — якорь, 7 — тракторы, 8 — временная опора-шарнир, 9 — центральный фундамент, 10 — анкерный фундамент, 11 — подкладки

Навесная сборка заключается в установке (навеске) конструкций на ранее установленные без их опирания на другую опору до окончания монтажа целого пролета. Полунавесная сборка отличается тем, что навешиваемые элементы в пролете частично опирают на временные опоры. Оба эти способа применяют чаще всего для монтажа неразрезных пролетных сооружений мостов и других пространственных горизонтально расположенных конструкций. Достижение точности установки конструкции определяется приемами и средствами, которые используют при монтаже. Большинство конструкций устанавливают свободно, не применяя средств, ограничивающих их перемещение. Конструкции имеют шесть степеней свободы перемещения, и точность их установки зависит от точности самих конструкций, опыта монтажников и тщательности контроля. При ограниченно-свободной установке используют приспособления, частично ограничивающие свободу перемещения устанавливаемых элементов в одном или нескольких направлениях (фиксаторы, кондукторы и др.).

123

Рис. 6.21.Схема монтажа вытяжной трубы методом подращивания (дальние плоскости не показаны): 1- каркас башни; 2- монтируемая секция трубы; 3- рельсы; 4тележка; 5- полиспасты; 6обойма; 7- монтируемая труба; 8- полноповоротный кран

Ограниченная установка достигается применением оборудования, ограничивающего перемещение элементов во всех направлениях. К такому оборудованию относятся установочные туры с набором калиброванных распорок, рамно-шарнирные индикаторы и др.

124

Рис. 6.22. Последовательность монтажа вытяжной башни методом подращивания: а - план, б - начало монтажа с помощью кранов, в - первая выдвижка, г - закрепление укрупненного блока с ранее смонтированными частями призматического ствола башни, д - очередная выдвижка с помощью тяговых полиспастов, е - возведенная башня; 1 - электролебедки с якорями, 2 - канат тягового полиспаста, 3 - рельсовые пути надвижки укрупненных блоков, 4– стенд, 5 – площадка складирования, 6 – кран, 7 – пирамидальная часть башни, 8 - призматическая часть башни с зонтом газоотводящего ствола, 9 - электролебедка подачивозврата стенда, 10 - уравнительное звено сблокированных попарно между собой тяговых полиспастов,11 - тяговый полиспаст

Выверка конструкций состоит из контроля положения элементов после их установки и исправления положения при отклонениях, превышающих допустимые. Безвыверочная установка возможна только для конструкций, изготовленных с высокой точностью. Например, колонны изготовляют с фрезерованными торцами, и с такой же точностью должны быть изготовлены опоры для их установки. Инструментальная выверка – наиболее распространенный способ проверки положения смонтированных конструкций. Для этого используют теодолиты, нивелиры и другие геодезические инструменты. Визуальная выверка не обеспечивает высокой точности измерений, так как зависит в основном от опыта проверяющего, который пользуется простейшими средствами: отвесами, линейками, шаблонами и т. п. Временным закреплением конструкций после их выверки достигают устойчивости конструкций в проектном положении. Для этой цели используют индивидуальные средства - клинья, расчалки, подкосы, распорки или групповые – кондукторы, рамно-шарнирные индикаторы и др.

125

Глава 7. КРОВЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ Кровли являются гидро- и термоизолирующими конструкциями покрытий зданий и сооружений. От их надежности зависят условия эксплуатации объектов и долговечность защищаемых частей. Гидроизолирующие части кровель устраивают из рулонных, мастичных и штучных материалов. Для термоизолирующей части используют монолитные, плитные и сыпучие материалы. Наиболее долговечны кровли из штучных материалов: черепичные служат 60 и более лет, асбестоцементные — 30 и более, стальные — 25. Однако трудоемкость их устройства значительна. Устройство рулонных кровель из рубероида и толя менее трудоемко, но они служат только 5—10 лет. В местностях, богатых лесом, устраивают кровли из досок, гонта и щепы. Временные сооружения обычно покрывают толем. Комплексный процесс устройства кровли состоит из подготовительных, основных и сопутствующих им транспортных процессов, состав которых зависит от назначения помещения и применяемых термо- и гидроизолирующих материалов. Уровень механизации кровельных работ пока невысок и приближается к 10%, что недостаточно, особенно учитывая опасные условия их производства на высоте с применением материалов, подогретых до высокой температуры. Улучшить этот показатель можно комплексной механизацией процесса устройства кровель на объектах и выполнением части из них на заводах, изготовляющих конструкции покрытия. Наиболее прогрессивным направлением совершенствования устройства кровель является применение монолитных термоизолирующих и мастичных гидроизолирующих материалов, а также использование плит покрытия полной заводской готовности. Производство работ следует начинать с участков, наиболее удаленных от мест подъема материалов на покрытие, и вести от пониженных точек к повышенным.

7.1. Устройство рулонных и мастичных кровель Кровли из рулонных материалов. Подготовительными процессами при устройстве этого вида кровель являются подготовка рулонных материалов к наклейке и приготовление грунтовок и мастик. К основным процессам относят подготовку основания под пароизоляцию и ее устройство, укладку утеплителя, выравнивание основания под ковер, огрунтовку основания, устройство ковра и его защит. Кровли из рулонных материалов начинают устраивать с подготовки основания под пароизоляцию, включая устройство опор под воронку внутреннего водостока (рис. 7.1). Мастику для пароизоляции подают на крышу по шлангу от автогудронатора и наносят форсункой. На отвердевшую мастику укладывают монолитную термоизоляцию полосами (через одну) шириной 4—6 м по маячным рейкам.

126

Рис. 7.1. Рулонная кровля: а — технологическая схема производства работ (план); б — то же, разрез; в — устройство швов в основании; г — послойный способ раскладки полотнищ рулонного ковра; д — способ одновременной раскладки материалов для устройства кровли в четыре слоя; 1 — станок для очистки и распрямления рулонных материалов; 2 — кран для подъема материалов в бункерах или контейнерах; 3 — подготовленное основание под пароизоляцию; 4 — устройство пароизоляции; 5 — укладка утеплителя; 6 — машина для устройства выравнивающей стяжки; 7 — огрунтовка стяжки; 8 - 11 — машины для послойной наклейки рулонного ковра в процессе работы; 12 — машина для устройства защитного слоя; 13 — стяжка по утеплителю; 14 — защитная подкладка; 15 — грунтовка; 16 — мастика для наклейки ковра; 17 — мастика под гравий; 18 — гравий.

Полосы разделяют поперек рейками через 6—12 м. После схватывания смеси заполняют пропущенные полосы и компенсационные швы. Наиболее технологична монолитная термоизоляция из вспененного полистирола, цемента и воды, приготовляемая и укладываемая с помощью передвижного комплекта машин. С одной стоянки агрегат-комплект обеспечивает укладку утеплителя на площади 40 тыс. м2. По сравнению с традиционными ма териалами масса этого утеплителя меньше на 70%, а трудоемкость укладки – в 7 раз. Поверх термоизоляции делают выравнивающую стяжку из цементнопесчаного раствора или асфальтобетона. Чтобы предохранить водоизоляционный ковер от температурно-усадочных деформаций основания, в стяжке над стыками плит покрытия, пользуясь рейками, устраивают швы шириной 10 мм. Их заливают кровельной мастикой и перекрывают полосками рулонного мате-

127

риала шириной 100 мм, которые приклеивают только вдоль одной кромки (рис. 7.l, в). Толщина стяжки при укладке по монолитным утеплителям не должна превышать 10, по плитным утеплителям — 20 и по сыпучим — 30 мм. В местах примыканий стяжки к вертикальным поверхностям устраивают переходные наклонные бортики шириной 100-150 мм под углом 45°. Места соединения бортика с вертикальной и горизонтальной поверхностью закругляют для лучшей приклейки рулонного ковра. Огрунтовку производят в первые часы после укладки раствора, чтобы она лучше проникала внутрь стяжки, закрывая поры. Огрунтованную свежеуложенную стяжку не надо защищать от действия солнечных лучей, так как образующаяся пленка препятствует испарению воды из раствора. Для огрунтовки используют битум (или пек - для толевых кровель), растворенный в двух частях разбавителя (солярового масла для битума или антраценового - для пека). Эти разбавители замедляют образование пленки, улучшая сцепление грунтовки со стяжкой. Высыхание грунтовки длится 24—48 ч. Одновременно с этими основными процессами осуществляют подготовительные работы вне кровли. Для устранения волнистости и улучшения склеиваемости рулонные материалы перематывают на специальном станке, вытягивают и очищают их от посыпки (рис. 7.1, а, б). Материалы, не имеющие покровного слоя, перематывают на другую сторону. Если рубероид будут наклеивать на холодной мастике, очищать его от посыпки не надо, так как она поглощается мастикой, становясь ее наполнителем. Грунтовки и мастики готовят в заводских условиях и доставляют централизованно в установках, обеспечивающих в пути перемешивание и поддержание заданной температуры. Устройство ковра. Рубероид или толь наклеивают на скаты покрытий, уклон которых не превышает 25%. При большем уклоне скатов (борта фонарей и т. п.) полотнища крепят гвоздями с шайбами из рулонного материала к деревянным антисептированным рейкам. Количество слоев кровли (рис. 7.1, г, д), а также дополнительных слоев в местах примыканий указывают в проекте. На кровлях с уклоном до 15% рулонные материалы наклеивают перпендикулярно к направлению стока воды, при больших уклонах — параллельно стоку воды. Перекрестная наклейка полотнищ недопустима. Полотнища наклеивают с нахлесткой по 100 мм в продольных и поперечных стыках, сдвигая их в смежных слоях (стыки слоев не должны совпадать по вертикали). Ковер начинают наклеивать с пониженных мест – воронок внутреннего водостока, ендов, карнизов - и делают это послойно: сначала первый слой по всей площади захватки, а после его проверки и приемки - второй слой и т. д. Для этих работ применяют машины конструкции ЦНИИОМТП (рис.7.1, а, б). Рулон надевают на ось катушки и заправляют бак мастикой. Во-

128

дитель наносит машиной мастику на огрунтованную стяжку, разравнивает ее, разматывает рулон и приклеивает его на мастике, укатывая ковер. Прямолинейный ход машины обеспечивается направляющими рейками из швеллеров, по которым катятся одно переднее колесо и заднее рулевое. Первый раз рейки укладывают по контрольной линии, обозначаемой мелом, а при наклейке последующих рулонов - по кромке ранее уложенного материала. Рейки перекладывает один из рабочих в процессе движения машины. К внешней сети машину подключают штепсельным разъемом. Скорость передвижения машины — до 13 м/мин, производительность 1200 — 1800 м2 однослойного ковра в смену. При наклеивании рубероида с наплавленным слоем мастики используют те же машины, но вместо бака для мастики устанавливают баллоны со сжиженным газом и оборудование для расплавления мастики. В стесненных условиях рулонные материалы наклеивают вручную. Мастику наносят на основание щеткой участками по 50—60 см по длине раскатываемого рулона. Раскатывая рулон, полотнище тщательно притирают от середины к краям (чтобы удалить из-под него пузырьки воздуха) и сразу же прикатывают ручным дифференциальным катком массой 84 кг. По мере наклеивания полотнища швы прошпаклевывают мастикой, выступившей по его краям во время притирки и прикатывания (рис. 7. 2).

Рис. 7. 2. Машина для наклейки рулонных материалов: 1 — наклеиваемая часть полотнища рулонного материала; 2 — направляющий ролик; 3 — эластичный каток; 4 — рама с дугообразной ручкой и опорными башмаками; 5 — наклеенная часть полотнища; 6 — пружинный штапель; 7 — утепленный секционный бачок для мастики; 8 — транспортные ролики

Если покрытие запроектировано из панелей с рулонным материалом, наклеенным в заводских условиях, места сварки в панелях и стыки между ними заделывают цементно-песчаным раствором, сверху устраивают пароизоляцию, укладывают термоизоляционный слой и стяжку. Затем стыки перекрывают по-

129

лосками рулонного материала, приклеивая их только вдоль одной кромки. После проверки состояния наклеенного на заводе слоя приклеивают остальные слои ковра. Устройство защитного слоя ковра механизируют, навешивая на наклеечную машину специальный бункер, который загружают гравийной или другой каменной крошкой. После нанесения мастики ее посыпают из бункера крошкой, которую прикатывают катком машины. В условиях жаркого климата эффективны водонаполненные кровли. Их устраивают из четырех слоев толя-кожи на дегтевой мастике. Кровли специальными бортиками разделяют на отсеки, которые заполняют водой. Мастичные кровли. Основная особенность мастичных кровель состоит в том, что их водоизоляционный ковер устраивают из нескольких слоев мастики, армируя их стеклохолстом или стеклосеткой. Мастику готовят на заводах из битума, асбеста, глины и воды. В состав мастики можно вводить и полимерные материалы. Основные процессы устройства мастичных кровель такие же, как и рулонных. Устройство пароизоляции начинают с наклеивания над стыками панелей покрытия защитных подкладок под основной слой мастики (рис. 7.1, в) из полос рубероида шириной 250 мм. Их приклеивают на битумной мастике только с одной стороны. Над поперечными стыками панелей эти подкладки перекрывают локальными армирующими прокладками из стеклоткани, которые наклеивают на эмульсионно-битумной мастике. Стеклоткань стыкуют с напуском 50—70 мм. Примыкания панелей покрытия к другим конструкциям также проклеивают полосами стеклоткани шириной 300 мм на той же мастике. Пароизоляционные слои устраивают из эмульсионной битумной мастики сплошными, без разрывов, для чего пользуются растворонасосом и бескомпрессорной форсункой. Количество слоев зависит от режима эксплуатации ограждаемого помещения. Толщина каждого слоя 1—2 мм. Термоизолирующий слой и стяжку на нем устраивают, как и в рулонных кровлях. До нанесения первого мастичного слоя водоизоляционного ковра, как и при устройстве пароизоляции, наклеивают защитные подкладки над продольными стыками плит, швами выравнивающей стяжки и над местами примыканий к выступающим или проходящим через кровлю конструкциям. Над поперечными стыками плит, поперечными швами выравнивающих стяжек и в местах примыкания основного водоизоляционного ковра к карнизам, помимо одной защитной подкладки, укладывают армирующую прокладку из стеклоткани. После этого устанавливают водоприемные воронки, устраивают ковер в ендовах и карнизные свесы.

130

Мастику основных водоизоляционных слоев наносят через форсунку с помощью специальной установки или подают растворонасосом по шлангам диаметром 38 или 51 мм. Сплошные армирующие прокладки из стеклоткани укладывают по дополнительному слою битумной эмульсионной мастики между основными слоями мастичного ковра после формирования предыдущего слоя. Дополнительный слой мастики наносят полосами, ширина которых на 100 мм больше ширины армирующих прокладок. Армирующие прокладки наклеивают с нахлесткой по продольным и торцовым кромкам на ширину 100 мм. В местах примыканий армирующие прокладки из стеклоткани наклеивают на дополнительных слоях мастики поочередно после формирования каждого основного слоя мастичного ковра. Над защитными подкладками основной ковер усиливают дополнительным слоем мастики также на ширину, большую, чем ширина подкладки, но не менее 200 мм. Каждый последующий слой мастики наносят после высыхания предыдущего (когда при ходьбе по нему он перестает прилипать и не размывается водой). После формирования основных и дополнительных слоев водоизоляционного ковра устраивают защитный слой, как и в рулонных кровлях.

7.2. Устройство кровель из штучных материалов Асбестоцементные кровли. Асбестоцементные кровли устраивают из волнистых листов обыкновенного профиля (ВО), усиленного (ВУ) и унифицированного (УВ), а также из плоских плиток. Перед укладкой листов или плиток разжелобки и карнизы с настенными желобами, выполненные в виде сплошного деревянного настила, покрывают листовой оцинкованной сталью. Волнистые асбестоцементные листы обыкновенного профиля размером 678 х 1200 мм укладывают по деревянной обрешетке из брусков сечением 60 х 60 мм. Каждый лист должен опираться на три бруска. Для плотного прилегания листов к обрешетке и между собой карнизный брусок поднимают с помощью подкладок на 6 мм, а последующие четные бруски на 3 мм. Листы укладывают снизу вверх (от карниза к коньку) рядами параллельно карнизу. В рядах каждый лист должен перекрывать смежный на одну волну, а смежные ряды укладывают с нахлесткой на 120 мм при уклоне крыши более 50% и 140 мм при уклоне 33 — 50% (рис. 7.3, а—д). Плотное прилегание листов в рядах вдоль и поперек ската обеспечивают уменьшением количества слоев в нахлестке. Для этого при укладке обрезают углы двух листов (рис. 7.3, г) или смещают перекрывающиеся кромки на одну волну (рис. 7.3, д). При уклоне крыши более 50% листы укладывают насухо, а зазоры в местах нахлестки заделывают со стороны чердака цементно-песчаным раствором с волокнистым наполнителем. При меньшем уклоне в местах нахле-

131

стки листы укладывают на слой раствора или мастики, в состав которой входят: битум, соляровое масло, известь-пушонка и шлаковата.

Рис. 7.3. Кровли из асбестоцементных листов: а — продольная укладка асбестоцементных листов: б — крепление листов к обрешетке по железобетонным плитам; в — то же, к плитам покрытия с деревянным каркасом; г — раскладка листов с обрезкой углов; д — то же, со смещением кромок; 1 — железобетонная безраскосная ферма; 2 — железобетонные плиты; 3 — деревянные бруски; 4 — проволочные скрутки; 5 — доски обрешетки; 6 — колонна; 7 — стеновая панель; 8 — металлическая ферма: 9 — болт для крепления плит покрытия к деревянному каркасу; 10 и 11 — первый и второй листы первых рядов; 12 — второй лист последующего ряда; 13 — первый лист последующего ряда.

Листы крепят к обрешетке нержавеющими гвоздями или шурупами с мягкими шайбами. Отверстия в листах для гвоздей и шурупов просверливают в гребнях волн заранее или в процессе работы ручной дрелью или электросверлом. Каждый лист карнизного ряда крепят тремя гвоздями: двумя - вторую волну от края со стороны нахлестки и одним - четвертую волну к карнизному брусу. Крайние листы последующих рядов крепят двумя гвоздями, а рядовые - одним гвоздем во вторую волну. На коньковом брусе через 2 м закрепляют крючья для навешивания ходовых мостиков. Ребра и конек крыши покрывают коньковыми деталями. Примыкания к вертикальным поверхностям закрывают асбестоцементными уголковыми деталями или металлическими фартуками.

132

Листы усиленного и унифицированного профилей (размерами 994х1750÷2800 и 1125х1750÷3300 мм) используют для покрытия промышленных зданий с уклоном крыши более 25%. Их укладывают по доскам обрешетки, закрепляемой на железобетонных плитах покрытия (рис. 7.3, а,б), или по деревянным плитам покрытия (рис. 7.3, в). Листы длиной 1750 мм опирают на две доски, а длиной более 2000 мм — на три. В каждом ряду листы укладывают так, чтобы они перекрывали соседние на одну волну, а смежные ряды — с нахлесткой 200 мм (рис. 7.3, а). При этом обрезают углы или смещают перекрываемые кромки листов. Оформление свесов, примыканий, ребер, коньков, а также заделку зазоров производят так же, как и в кровлях из листов обыкновенного профиля. Пример №5 Определить расход материалов при устройстве теплоизоляции и гидроизоляции наклонной двухскатной кровли. Ширина здания – 6 м, длина здания – 12 м. Кровля выполнена деревянными страпилами и обрешеткой из доски d = 25мм. Решение. При устройстве наклонной кровли теплоизолирующий слой располагается горизонтально на балках перекрытия. Принимаем сечения балок перекрытия и страпил 60×120 мм. Обрешетка принимается из досок толщиной 25мм. 1.Определяем количество балок перекрытия, м l 12 N б = зд = = 15 , a б 0,8 где аб- расстояние между балками. Длина балки, м, l б = в зд + 2 ⋅ t ст = 6,0 + 2 ⋅ 0,5 = 7м ; где tст – толщина стены здания, м; Общая длина балок составит: L = l б ⋅ N б =7·15=105 м. 2.Определяем длину страпил, м Количество страпил равно количеству балок, т. е. N стр = 15 шт . 2

2

l   7,0  2 2 Длина страпил l стр =  б  + h ст =   + 1,5 = 3,8 м .  2   2  Таким образом, длина двух страпил будет равна l 1стр = 3,8 ⋅ 2 = 7,6 м . Тогда общая длина страпил l общ стр = 7,6 ⋅ 15 = 114 м . На каждой страпиле устраиваем перемычку для жесткости длиной 1м, тогда полная длина бруса на страпилы l пстр = 114 + 15 = 129 м . 3.Определяем расход доски при устройстве потолка: Vпот = 2 ⋅ Fпот ⋅ d = 2 ⋅ 12 ⋅ 6,0 ⋅ 0,025 = 3,6 м 3 . Доску прибиваем к балкам как снизу, так и сверху, а между ними укладываем утеплитель (глина с опилками). 4.Определяем расход доски, устанавливаемой по страпилам: Vд.стр . = Fст ⋅ d = 2 ⋅ l стр ⋅ l зд ⋅ d = 2 ⋅ 3,8 ⋅ 12 ⋅ 0,025 = 2,28 м 3 . 5.Определяем расход рубероида:

133 Fст 90 = = 6,0 рулонов. Fруб 15 Принимаем для одного слоя 6 рулонов. Так как слоя 2, - необходимо 12 рулонов. 6.Определяем расход шифера. Шифер обыкновенного профиля размером 678×1200мм. Напуск шифера в ряду – 1 волна, между рядами – 140 мм. Направление раскладки противоположно направлению ветра. Расчетные размеры шифера 565×1060мм, тогда Fшиф = 565 ⋅ 1060 = 598900 мм 2 = 0,6 м 2 . N руб =

С учетом выпуска шифера с кровли на 250 мм Fр = (7,6 + 0,5) ⋅ 12 = 97,2 м 2 . Количество шифера N шиф =

Fp Fшиф

=

97,2 = 162 листа. Соединение шифера по верху 0,6

закрываем оцинкованным коньком N к = 12 м . Расход гвоздей закрепляющих шифер равен N гв = 3 ⋅ 162 = 486 шт .

Плоские асбестоцементные плитки, как и волнистые листы, укладывают рядами снизу вверх (начиная с карниза). На основание — настил из досок, уложенных с зазором 10 мм и покрытых пергамином, до укладки плиток рекомендуется нанести мелом сетку с шагом 225 мм по уклону крыши и 235 мм в поперечном направлении. Вдоль карниза и фронтона укладывают половинки плиток. Конек и ребра покрывают коньковыми деталями. Каждую плитку крепят к опалубке двумя гвоздями и противоветровой кнопкой. Черепичные кровли. Черепицу укладывают на обрешетку из деревянных брусков. Расстояние между брусками и их сечение зависят от вида черепицы и способа ее укладки. Укладку ведут рядами снизу вверх (от карниза к коньку) с разбежкой швов. Для этого через ряд первой кладут половинку черепицы (рис. 7.4, а). Для восприятия температурных смещений между черепицами в ряду оставляют зазор 1,5-2 мм. Пазовую черепицу укладывают справа налево в один слой. Образующиеся при нахлестке продольные закрытые швы не протекают. Плоская черепица не позволяет создать продольные закрытые швы, поэтому ее укладывают в два слоя как справа налево, так и слева направо. Пазовую черепицу крепят к обрешетке проволокой, а плоскую — клямерами. При уклоне более 45° крепят все черепицы, а при меньшем уклоне — только нечетные ряды, включая карнизный и коньковый, и черепицы вдоль фронтонов, ребер и разжелобков. Плоские черепицы крепят через одну - две. Рабочее место кровельщика организуют так, чтобы он мог вести укладку полосами в три-четыре ряда. Поддон с кассетами черепицы располагают впереди рабочего на расстоянии вытянутой руки. На таком же расстоянии слева вверху устанавливают ящик с крепежными изделиями. После выкладки во всех рядах полосы по две черепицы кровельщик меняет позицию и сдвигает в направлении укладки поддон и ящик. Подсобный рабочий подает укладчику материалы и перемещает поддоны.

134

Для равномерной загрузки стропил и стен устраивать черепичную кровлю надо одновременно на противоположных скатах. Разжелобки покрывают кровельной оцинкованной сталью или специальной черепицей, а конек и ребра — коньковой желобчатой черепицей (рис. 7. 4, б).

Рис. 7.4. Кровли из черепицы и стальных листов: а — двухслойное покрытие ската крыши плоской ленточной черепицей; б — покрытие конька; в — покрытие карнизного свеса кровельной сталью; г — фальцевые соединения металлических листов; д — крепление картин к обрешетке; 1 — уравнительная рейка; 2 — настил; 3 — бруски обрешетки; 4 — стропильные ноги; 5 — клямера; 6 — ветровая доска; 7 — скоба для крепления ходовых мостиков; 8 — коньковая желобчатая черепица; 9 — костыли; 10 — крайний лист свеса; 11 — крюк для крепления настенного желоба; 12 — настенный желоб; 13 — лоток; 14 — воронка; 15 — хомут со штырем для крепления воронки; 16 — одинарный стоячий фальц; 17 — двойной стоячий фальц; 18 — одинарный лежачий фальц; 19 — двойной лежачий фальц; 20 — клямера для крепления картин.

В местах примыкания к вертикальным поверхностям кровлю заводят под выдры, а зазоры заделывают цементно-песчаным раствором. Зазоры между черепицами промазывают изнутри чердака цементноизвестковым раствором, в который добавляют паклю, войлок или другие волокнистые материалы. Покрытия из стальных листов. Из оцинкованной кровельной стали устраивают отдельные элементы кровли и водостока: разжелобки, карнизные

135

свесы, примыкания к вертикальным поверхностям, водосточные желоба и трубы, подоконные сливы и т. д. При реставрации покрытий применяют и обычную кровельную сталь. Листы имеют толщину 0,51-0,7 мм и размеры 710 х 1420 мм. Обычную кровельную сталь предварительно покрывают с двух сторон олифой с добавлением пигмента, а после укладки красят масляной краской. Основание для покрытия кровельной сталью выполняют в виде обрешетки из деревянных брусков 50 х 50 мм и досок 50 х 120÷140 мм (рис. 7.4, в). Деревянная обрешетка должна быть прочной, жесткой и ровной. Между контрольной метровой рейкой и обрешеткой допускается не более одного просвета на 1 м, причем только плавного очертания и величиной не более 5 мм. Конек устраивают из соединяемых под углом досок. Карниз, разжелобки и ендовы покрывают сплошным дощатым настилом. На скатах через каждые четыре бруска закрепляют доски. Расстояние между осями досок принимают 1390 мм, чтобы стыки листов попадали на них. Основание карнизных свесов оклеивают слоем рулонного материала, который служит пароизоляцией и предотвращает образование конденсата на нижней плоскости металлических листов. Детали стальных элементов кровли заготовляют в специализированных мастерских. Кровельный лист, кромки которого подготовлены для соединения, называется картиной. Картины соединяют между собой одинарными или двойными стоячими либо лежачими фальцами (рис. 7.4, г). Стоячие фальцы располагают вдоль стока воды, а лежачие – поперек стока. Картины на скате крепят к обрешетке клямерами – полосками кровельной стали (рис. 7.4, д). Один конец клямеры прибивают гвоздем к бруску обрешетки, а другой проходит через стоячий фальц и охватывает его. При покрытии карниза в доски основания врезают Т-образные костыли, выступающие за свес. К ним крепят нижние края картин свеса, а верхние прибивают к основанию гвоздями. Одновременно с костылями к доскам крепят штыри с хомутами для крепления воронок водосточных труб (рис. 7.4, в). Настенные желоба укладывают на картины карнизного свеса и крепят заклепками к специальным крючьям. Верхнюю кромку желоба заводят под основное покрытие кровли. Наружные водосточные трубы, заготовленные в виде отдельных звеньев и деталей, крепят к стенам штырями с ухватами по мере возведения здания. Воротники вокруг дымовых труб и вентиляционных шахт устраивают из П-образных половин, соединяемых на месте установки. Устройство кровли из плит повышенной и полной заводской готовности. Кровельные плиты повышенной готовности представляют собой несущие железобетонные конструкции, на которые в заводских условиях нанесены слои пароизоляции, термоизоляции, стяжки и наклеен один слой рулонного ковра. После монтажа и приварки плит швы между ними заделывают раствором, затем покрывают слоями термоизоляции, стяжки и оклеивают полосками рубероида

136

шириной 250—350 мм. Если монтаж покрытия выполняют при отрицательной температуре, остальные слои рулонного ковра наклеивают с наступлением тепла. Кровельные плиты полной заводской готовности представляют собою коробчатую конструкцию, несущими элементами которой являются решетчатые прогоны из алюминиевых сплавов, ограждающими (со всех сторон) - асбестоцементные, стеклопластиковые или алюминиевые листы. В качестве теплоизоляции, помещаемой между ограждающими плоскостями, применяют пенопласты, мипору, сотопласты и другие легкие эффективные материалы. Утеплитель чередуется с воздушными прослойками. После монтажа швы между плитами закрывают специальными деталями — раскладками. Покрытия из таких плит легки и долговечны, монтировать их можно в любое время года без снижения качества. Затраты на монтаж и эксплуатационные расходы незначительны. Однако массовое их применение пока сдерживает высокая относительная стоимость самих плит.

7.3. Особенности устройства кровель в зимнее время Рулонные кровли устраивают при температуре не ниже —20° С. Основание отогревают до положительной температуры, очищают от снега и наледи и осушают. Рулонные кровельные материалы до укладки также надо отогревать. Стяжку устраивают из асфальтобетона и наклеивают только один слой рулонного материала и покрывают его мастикой. В теплое время года этот слой ремонтируют и наклеивают остальные слои ковра. При наклеивании рулонного ковра температура горячей битумной мастики должна быть не ниже +180° С, холодной битумной не ниже +70° С, а горячей дегтевой мастики — не ниже + 140° С. В зимних условиях эффективна установка для нанесения битума газопламенным способом. Она состоит из пневмо - аппарата, компрессора, воздуховода, баллона для сжиженного пропанбутана и газопровода. От компрессора сжатый воздух поступает по шлангам в смесительную камеру и подхватывает порошкообразный битум. К горелке подведен газ, который сгорает в струе воздуха, подающего битум. Расплавленный каплеобразный битум выбрасывается через горелку, образуя плотный слой толщиной до 1 мм. Битумный порошок вместе с наполнителем готовят централизованно в молотковых дробилках и доставляют на объекты в бумажной или деревянной таре. В качестве наполнителя применяют известь-пушонку, цементы низких марок и др. При работе в холодное время целесообразно использовать рубероид с наплавленным слоем мастики. Заполнять швы черепичных кровель раствором следует при положительной температуре наружного воздуха.

137

Глава 8. ИЗОЛЯЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 8.1. Материалы и оборудование для гидроизоляционной и антикоррозионной защиты Ограждающие конструкции зданий и сооружений из пористых материалов (бетоны, кирпич и др.) при длительном воздействии грунтовой и атмосферной влаги теряют свои эксплуатационные качества - понижается их прочность, долговечность, водонепроницаемость. Металл адсорбирует на своей поверхности влагу, которая под действием кислорода приводит к коррозии, сокращающей срок службы и прочность металлических конструкций. Поэтому все строительные конструкции, и особенно подверженные воздействию влаги, защищают покрытиями из гидрофобных1 материалов. Такие покрытия называют гидроизоляцией, а работы по их устройству — гидроизоляционными. Объем гидроизоляционных работ можно сократить с помощью конструктивных и организационно-технологических мероприятий, исключающих или ограничивающих непосредственный контакт конструкций с водой или иной жидкой средой. К таким мероприятиям относят устройство дренажа, тиксотропных диафрагм и глиняных замков, понижение уровня грунтовых вод, планировку территорий и устройство отмосток с целью отвода поверхностных вод, упрочнение грунтов силикатизацией, цементацией, битумизацией и др. Устройству гидроизоляционных и антикоррозионных покрытий предшествует предварительная подготовка поверхностей защищаемых конструкций. Поверхности для покрытий на битумной основе, наносимых в горячем виде, очищают от грязи, жирных пятен, а в зимних условиях - от снега и наледи. Неровности поверхности снимают и сглаживают. Выступающие концы арматуры срезают. Раковины заделывают цементным раствором или битумноасфальтовым бетоном. Острые наружные углы срезают под 45° (ширина среза 3-5 см), а внутренние - заоваливают. Грунтовка —обязательный элемент подготовки поверхностей под изоляцию. Грунт — это раствор битума в бензине (1 : 3) или другом растворителе, нанесенный на изолируемую поверхность тонким (до 0,02 мм) слоем. Для достижения более высокого сцепления грунт обычно наносят в два слоя: первый из холодного раствора битума в керосине или дизельном топливе, второй — из раствора битума в бензине, причем второй слой наносят после полного высыхания первого. Железобетонные конструкции после очистки насекают, а перед нанесением цементной штукатурки увлажняют и обдувают струей воздуха. Цементнопесчаные покрытия для более надежного их сцепления с бетонными поверхностями наносят после приобретения бетоном 70% проектной прочности. _______________________________________ 1

Гидрофобными называются водоотталкивающие материалы, не впитывающие в себя воду.

138

Деревянные конструкции после очистки остругивают, трещины и впадины зашпаклевывают. Каменные и кирпичные поверхности обрабатывают пескоструйными аппаратами и увлажняют. Металлические конструкции очищают от окалины, ржавчины, масел и других наслоений электрическими или пневматическими щетками, скребками, дробеструйными или пескоструйными аппаратами. Применяют также химический способ очистки водным раствором серной или соляной кислоты с последующей промывкой водой и нейтрализацией остатков кислоты 5%-ным раствором кальцинированной соды. После этого поверхности два-три раза промывают теплой водой, просушивают и грунтуют. Сильно корродированные конструкции очищают более концентрированным (10—15%-ным) раствором фосфорной кислоты. Затем, удалив щетками ржавчину, поверхности промывают раствором этой кислоты, высушивают и грунтуют. При окраске стальных конструкций грунтовочные составы изготовляют на растворителях, маслах и т. п. без примеси либо с незначительной добавкой наполнителей. Иногда изолируемые конструкции подогревают, что способствует лучшему сцеплению поверхностей с изоляцией. К подготовительным процессам относят организацию рабочих мест— оснащение их приспособлениями, инструментами, механизмами, оборудованием, подмостями и материалами. Для устройства гидроизоляционных покрытий применяют битумные и асфальтовые горячие и холодные мастики, асфальтовые и цементно-песчаные штукатурки и бетоны, гидрофобизированные грунты, глину и керамические плитки, рулонные (гидроизол, бризол, металлоизол, стеклорогожа, стеклоткань) и полимерные материалы (пленки, листы, лаки и их составы), а также стальные листы. Гидроизоляцией из этих материалов конструкции защищают со стороны гидростатического напора воды с учетом его величины, а также пористости, допустимой влажности и трещиностойкости защищаемых конструкций. Гидроизоляционные покрытия бывают пластичные и жесткие. К пластичным относят обмазочные, окрасочные, оклеечные и литые, к жестким — цементно-песчаные, асфальтовые и другие штукатурки и листовые покрытия. При высококачественном изготовлении пластичные покрытия характеризуются высокой водонепроницаемостью, адгезией (связью—сцепляемостыо с изолируемой поверхностью), надежностью и относительной простотой устройства. Оклеечные покрытия отличаются, кроме того, высоким и длительным сопротивлением гидростатическому напору и обеспечивают надежную водонепроницаемость даже при появлении в изолируемых конструкциях небольших (шириною до 10 мм) трещин. Недостатки этих покрытий - оползание с изолируемых поверхностей битумных материалов, старение битумов (в результате испарения летучих смол) и повышение их хрупкости при нарушении температурного режима во время приготовления мастик и в процессе эксплуатации.

139

Особенности жестких покрытий — высокая прочность и надежность в условиях больших гидростатических напоров грунтовых вод и в агрессивных средах (пластмассовые, в частности винипластовые, покрытия), но вместе с тем - значительные стоимость и трудоемкость работ по их устройству. Штукатурные покрытия применяют только для защиты конструкций, не подвергающихся динамическим нагрузкам. Их устраивают после окончания осадки зданий и сооружений. Листовые покрытия применяют в сложных условиях эксплуатации и при воздействии на изолируемые конструкции динамических нагрузок. Антикоррозионная защита предназначается для предохранения конструкций зданий и сооружений (особенно химических, металлургических и ряда других промышленных предприятий) от действия агрессивной среды — триоксида и диоксида серы, оксидов азота, хлора и их паров, а также растворов кислот, солей, щелочей. Вредные примеси могут содержаться в грунтовых водах. Взаимодействуя с материалом строительных конструкций, они постепенно разрушают их, сокращая сроки и надежность их службы. Во избежание коррозии поверхности конструкций защищают одним или несколькими слоями химически стойких материалов. Такие покрытия называют антикоррозионными, а выполнение производственных процессов по их устройству — антикоррозионной защитой. Сокращения объема этих работ достигают устройством дренажей, водоотводов, вытяжной вентиляции и т. п., уменьшающих степень воздействия агрессивной среды на материалы конструкций. Антикоррозионные покрытия выполняют в виде футеровки штучными материалами или защитных окрасочных и других химически стойких составов. Футеровка — это облицовка поверхности строительных конструкций кислотостойкими мастичными материалами и штучными изделиями (специальным кирпичом, керамическими плитками, полимерными листами и пленками). Непроницаемость швов обеспечивается применением вяжущих из битумных, силикатных и других материалов, приготовляемых на жидком стекле или серном цементе. В ответственных случаях швы заполняют замазкой арзамит, которую изготовляют из фенолформальдегидной смолы, растворенной в бензоловом спирте, и пылевидного наполнителя — порошка арзамита (смеси графита, кремнезема и сернокислого бария) с добавкой катализатора — паратолуолсульфитохлорида и др. В качестве антикоррозионных защитных масс применяют асбовиниловые замазки, сырой фаолит, резиновые массы и клеи, тиоколовые герметики, гидрофобные эмульсии и другие, химически стойкие составы. Асбовиниловые замазки, приготовляемые из лака этиноль, измельченного асбеста и пластификатора — савола, весьма стойки к действию минеральных и органических кислот (кроме серной и азотной), хлора, брома, растворов щелочей, солей и многих органических растворителей, сухих и влажных газов. Асбовиниловую массу для стальных конструкций приготовляют жидкой консистенции и применяют в виде окрасочного состава. Более густую шпаклевочную массу и сырой фаолит используют для защиты бетонных, стальных и деревянных конструкций (формо-

140

ванным и листовым фаолитом защищают аппараты и технологическое оборудование). Изоляционные и антикоррозионные составы готовят по рецептам лабораторий заводским способом и доставляют на стройплощадку в готовом виде в специальной таре — бачках, мешках из крафт-бумаги и автогудронаторах. В рабочую зону составы подают в емкостях или насосами к распылителям и др. При необходимости (также по рецептам лабораторий) приготовление изоляционных составов организуют на строительных площадках. Горячие битумные мастики (в том числе кислотостойкие) приготовляют в битумоварочных котлах из битума марки БН-IV и других в смеси с наполнителями — андезитом, кварцевым песком, асбестом и т. п. Сначала загружают и расплавляют битум, затем в него добавляют предварительно просушенные наполнители. Полученную смесь подогревают в течение 4—5 ч до ее полного обезвоживания (иначе структура битумного покрытия будет пористой). Составы и конструкцию мастик подбирают с учетом температуры воздуха, чтобы не допустить их оплывания. Обычный состав: 70—90% (по массе) битума и 30— 10% наполнителей (известь-пушонка, асбест № 6, 7, молотые известняки, доломиты, шлаки и др.). При необходимости мастики расплавляют в котлах непосредственно на стройке. Емкость котлов должна обеспечить бесперебойную работу в течение смены. Температуру в котлах поддерживают в пределах 160—180° 0С. Готовую мастику доставляют к месту работ в утепленной таре и расходуют, поддерживая ее температуру постоянной. Холодные мастики готовят из расплавленного битума марки БН-IV, растворенного в соляровом масле или керосине, пластификатора и наполнителей. Пластификатором служит петролатум, а наполнителями — цемент, измельченный асбест. Остуженный до 120° 0С расплавленный битум вливают тонкой струей в растворитель и перемешивают, затем полученный раствор смешивают с наполнителем. Применяют также битумобетоны, состоящие из асбестового волокна, песка, щебня; серные цементы (состав: измельченная комовая сера, пылевидный кислотоупорный наполнитель и пластификатор — тиокол, термопрен, нафталин); асбовиниловые и другие замазки, приготовляемые на основе полиэфирных и эпоксидных смол. Для устройства антикоррозионных окрасочных и напыленных покрытий применяют лаки и краски, эмульсии, эмали и их смеси с различными наполнителями — пигментами, распушенным асбестом, битумом и др. Антикоррозионные растворы (окрасочные и штукатурные), обладающие требуемыми свойствами, готовят в растворо- и бетоносмесителях. Готовое изоляционное покрытие должно быть сплошным — без раковин, трещин, пор и разрывов, хорошо склеенным с изолируемой поверхностью и со строительной конструкцией и не иметь отслоений, вздутий и воздушных пузырей.

141

8.2. Устройство гидроизоляционных покрытий Обмазочная гидроизоляция – это сплошной водонепроницаемый слой (или несколько последовательно наложенных слоев) остывшей битумной мастики толщиной 2 — 4 мм, нанесенной на поверхность конструкции, а окрасочная изоляция—более тонкий слой (0,2 — 0,8 мм) красящего состава. Каждый слой выполняют по подготовленной поверхности в два или несколько приемов вручную с помощью кистей или механизированным способом — распылителем (рис. 8. 1, а), последовательно доводя слой до проектной толщины. Обмазочную изоляцию применяют главным образом для защиты от капиллярной влаги. Начинают работы с очистки и грунтовки поверхности. После высыхания грунта через 30—60 мин наносят первый слой мастики толщиной 1—1,5 мм, а после его остывания—второй, толщиной 1,5—2мм. Мастику наносят полосами внахлестку захватками шириной до 3 л. Доставляют мастику в утепленных 20-литровых бачках, специальных передвижных установках с баком-котлом емкостью 250 л (рис. 8. 1, б), автогудронаторах емкостью до 5 т (рис. 8. 1, в). Передвижные установки и гудронаторы оснащены шестеренчатыми насосами для перекачки мастики и распылителями для ее нанесения, а также топливными бачками с форсунками и термопарами, служащими для поддержания нужной температуры. Асбовиниловые массы наносят на хорошо просохший грунт вручную (с помощью штукатурных инструментов) или механизированным способом — растворонасосом с форсункой. Толщина первого слоя 2-3 и остальных – 3-4 мм, общая толщина покрытия – 8—10 мм. Каждый слой уплотняют деревянными валками, просушивают при температуре 15—20°С в течение 1,5 суток и покрывают лаком этиноль. После этого наносят следующий слой. Полностью готовым покрытие считается после просыхания в течение 25—30 суток. Процесс сушки сокращают до 15—20 суток, обдувая покрытие струей горячего воздуха. После нанесения обмазочной гидроизоляции на подземные части зданий и сооружений с наружной стороны устраивают замки толщиной 40—50 см из глины или из гидрофобизированных грунтов. Измельченную глину смешивают в растворосмесителе с 2—3% нефтяных или дегтевых остатков (мазутом, жидким битумом марки БН-III, крекингостатком и др.), а затем с водой, взятой в количестве 20—30%. Готовую глиняную массу укладывают в опалубку, извлекаемую по мере засыпки пазух котлованов грунтом. Гидрофобизированные грунты (смесь песка или суглинков с нефтебитумом, растворенным в зеленом масле) наносят на изолированные поверхности слоем 10—15 мм, как обычную штукатурку. Окрасочные составы изготовляют из этинолевого лака, смешиваемого с распушенным асбестом и пигментами-красителями, и наносят на огрунтованную тем же лаком поверхность в три слоя: первый слой — кистью вручную, последующие два — пистолетом-распылителем.

142

Рис. 8.1. Оборудование для нанесения гидроизоляционных составов: а - краскораспылитель; б - гидроизоляционная установка; в - автогудронатор; г - асфальтометр; д - последовательность процесса гидроизоляции; е — схема комплексной механизации изоляционных работ (при высоких стенах); 1 - сопло для зимних условий; 2- то же, для летних условий; 3-мастикопровод; 4 - курок; 5- воздуховод; 6 - сливной кран; 7 - котел объемом 200 л; 8 - топливный бак; 9- «удочка»; 10- емкость (V = 2÷5) с жаровой трубой; 11 - гибкий шланг высокого давления (в металлической оправе); 12 - загрузочный ковш; 13- камера обогрева; 14 - сопло; 15 - подключатель электрического тока; 16-регулятор подачи воздуха; 17-то же, мастики; 18-растворонасос; 19, 20-бункер и емкость для мастики; 21- растворосмеситель; 22- компрессор

143

Сборные железобетонные конструкции, подвергающиеся интенсивным механическим воздействиям (сваи, трубы), а также изделия из пористых материалов (асбестоцемента, известняка, туфа, бетона) предварительно пропитывают гидроизоляционными составами (нефтебитумом и др.). Литую асфальтовую изоляцию в виде сплошного водонепроницаемого слоя асфальтовой массы толщиной 10-15 мм создают на горизонтальных и наклонных (под углом не более 45°) поверхностях, а также устраивают в виде шпонок в щелях и температурно-усадочных швах. Литую изоляцию наносят на поверхности бетонных, железобетонных и каменных конструкций. Ее используют в качестве подслоя или основания для устройства полов из паркета, кумароновой плитки и т. п. Деформируемые основания усиливают арматурой из стальной сетки. Особое значение имеет герметизация швов и стыков наружных панельных стен, систематически подвергающихся увлажнению атмосферными осадками. Для этой цели используют различные герметики — гидроизоляционные материалы, обладающие пластичностью, эластичностью и хорошей адгезией к бетону. Полиизобутиленовые герметики выпускают в гильзах из стеклопластика, являющихся сменной частью пневматического шприца, с помощью которого стыки панелей заполняют герметикой. Перед закладкой в шприц гильзу с герметиком помещают в электрокалорифер или горячую воду для разогрева до 50 - 60° С. Обрабатываемый стык очищают от наплывов цементного раствора, грязи, снега, льда, просушивают и продувают сжатым воздухом. Герметик выдавливают из шприца сжатым воздухом и нагнетают в стык между панелями, а затем разглаживают наконечником шприца или деревянной расшивкой. Штукатурную асфальтовую изоляцию применяют для защиты конструкций от капиллярной влаги, а также там, где требуется повышенная прочность покрытия. Ее наносят в горячем состоянии при температуре 160—180° С и в холодном - в виде эмульсионных паст и мастик. Горячие асфальтовые штукатурки приобретают гидроизоляционные свойства сразу после остывания, холодные — после высыхания. Асфальтовую изоляцию из горячих мастик наносят слоями толщиной 2-6 мм механизированным способом — асфальтометами с электрообогревом сопла, работающими на сжатом воздухе давлением не менее 0,4 МН/м2 (4 ати) (рис. 8.1, г). Мастику наносят полосами с нахлесткой до 150 мм (рис. 8.1, д). Сопло асфальтомета держат на расстоянии 50 см от обрабатываемой поверхности перпендикулярно к ней. Мастику доставляют к рабочему месту в бачках емкостью до 20 л на специальной тележке. Холодную асфальтовую штукатурку из эмульсионных паст и мастик наносят диафрагмовым растворонасосом. Комплект машин состоит из смесительно-штукатурного агрегата, включающего растворосмеситель, диафрагмовый растворонасос, компрессор, шланги и комплект сопел (рис. 8.1, е). Таким агрегатом можно вести работы на высоте до 15 м. При большей высоте на люльке устанавливают дополнительный диафрагмовый насос для подкачки мастики.

144

Влажные и сырые помещения оштукатуривают теми же составами, но с примесью 3—4% цемента. Применение холодной асфальтовой штукатурки упрощает, ускоряет и удешевляет устройство гидроизоляции. Оклеенная гидроизоляция—это сплошной водонепроницаемый ковер из рулонных или гибких листовых материалов, наклеенных в 1-4 слоя на изолируемые горизонтальные, наклонные и вертикальные поверхности специальными мастиками или клеями (рис. 8. 2, а).

Рис. 8.2. Устройство оклеечной гидроизоляции: а - порядок наклейки рулонов; б, в - наклейка рулонов приспособлением К. И. Вержбицкого (в ветреную и безветренную погоду); г - вертикальная наклейка; д - крепление гидроизоляции в пазу; е - сопряжение гидроизоляции при пересечении стен трубами; ж - крепление к защитной стенке; и - инструменты и приспособления. 1 - изолируемая конструкция; 2 - выравнивающая стяжки; 3 - грунтовка; 4 - покровный слой; 5 - подклейка. 6 - рулоны; 7 - защитная стяжка; 8 - бачок с мастикой (секционный); 9 - направляющий валик, 10 - эластичный каток; 11 - шпатель; 12 - анкерные болты; 13 - закладная деталь; 14 - сальник; 15 - труба; 16 - накладка; 17 - рейки; 18 - защитная кирпичная стенка; 19 - металлический лист; 20 - каток; 21 - лопатка-шпатель; 22 - гребок; 23 - ковш-шпатель

145

Такую изоляцию устраивают при больших гидростатических напорах грунтовых вод. Для наклейки применяют мастики, соответствующие структуре рулонных материалов: битумные — для пергамина, рубероида, бризола; дегтевые — для толя, толя-кожи и др.; специальные клеи на эпоксидных смолах — для полихлорвиниловых и других пластмассовых рулонных и гибких листовых материалов. Марки битумов для приготовления мастик выбирают в зависимости от температурных условий. Во всех случаях температура размягчения битума (во избежание оползания ковра) должна быть на 20-25° С выше температуры окружающей среды. На горизонтальные и наклонные поверхности гидроизолирующий ковер наклеивают после высыхания грунтовки. На нее наносят первый слой битумной мастики толщиной 1-1,5 мм, затем раскатывают рулон и закрепляют его, подклеив один из концов полотнища для фиксации нужного направления наклейки. После этого рулон свивают и, подливая мастику, снова постепенно раскатывают, наклеивая на основание, и уплотняют. При многослойной изоляции второй и последующие слои наклеивают в том же порядке, проверяя качество наклейки каждого предыдущего слоя. Швы между полотнищами очередных слоев смещают по отношению друг к другу на 1/2 ширины полотнища. На горизонтальные и наклонные поверхности длиной более 10 м рулонные материалы наклеивают с помощью специальных приспособлений (рис. 8. 2, б, в). В тихую погоду (или при работе в закрытом помещении) рулон раскатывают, закрепляют в заданном направлении и, пропуская через приспособление, передвигаемое по ходу раскатки, наклеивают и плотно прикатывают. В ветреную погоду закрепленное в нужном направлении полотнище свивают на металлическую ось в рулон и укладывают в гнезда на приспособлении, перемещая которое ведут наклейку и прикатку. На вертикальные поверхности рулоны наклеивают участками-захватками высотой 1,2–1,5 м (рис. 8.2, г). Предварительно рулон раскраивают на соответствующие куски с учетом 15–20 см нахлестки, свивают в небольшие рулончики, укладывают в ящики-контейнеры, которые размещают вдоль фронта работ. Наклейку ведут снизу вверх, разглаживая и прикатывая рулоны в направлении от середины к краям. Кромки наклеенных рулонов хорошо прошпаклевывают и приглаживают. Проверив плотность наклейки, наносят отделочный слой горячей мастики толщиной 1 – 1,5 мм. Устойчивость гидроизоляционного ковра на вертикальных поверхностях может быть нарушена вследствие пластического течения материала. Для предохранения от оползания гидроизоляционный ковер усиливают армированием, устройством защитной стенки или горизонтального паза по периметру изолируемого сооружения. Наклеив ковер, свободное пространство паза (рис. 8.2, д) заполняют бетоном. Сопряжение гидроизоляционного ковра с трубами, пересекающими строительные конструкции, показано на рис. 8.2, е.

146

Сопряжение горизонтального и вертикального гидроизоляционных ковров на битумной основе, наклеиваемых на ограждающие конструкции, устраивают так. Свободные концы рулона после устройства горизонтального ковра выводят за пределы изолируемой поверхности и предохраняют от повреждений, возможных при возведении ограждающих конструкций: закрывают рулонными материалами, присыпают слоем песка толщиной 10–12 см, покрывают цементной стяжкой в 2–3 см или дощатым настилом. Перед наклейкой вертикального ковра временное защитное устройство снимают. Освобожденные концы рулонов очищают, наклеивают на стену, подливая мастику и уплотняя. После наклейки ковра устраивают защитную стенку из кирпича или бетона (рис. 8.2, ж). При изоляции внутренних поверхностей особо тщательно наклеивают рулоны в углах (иначе они могут порваться). В этих местах, а также при устройстве деформационных швов в качестве компенсаторов укладывают стальные листы толщиной 0,6 мм, изогнутые по профилю защищаемой конструкции (или температурно-усадочных швов). Сопряжение гидроизоляционного ковра стен и покрытий выполняют, выводя концы на покрытие или прикрепляя их к деревянным антисептированным рейкам, замоноличенным в основной или защитной стенках. Перед наклейкой пластмассовой изоляции из пленок особое внимание уделяют подготовке поверхности для обеспечения требуемой адгезии. Наклейку ведут на синтетических клеях и смолах. Пленочный винипласт на горизонтальные поверхности наклеивают перхлорвиниловым клеем (10-12%-ный раствор перхлорвиниловой смолы в дихлорэтане), а на вертикальные - пастой, приготовленной из синтетического каучука, растворителя и бентонитовой глины. Устройство оклеечной гидроизоляции весьма трудоемко, поскольку основные операции приходится выполнять вручную. На рис. 8. 2, и показаны некоторые инструменты, применяемые при выполнении гидроизоляционных работ. Цементно-песчаная гидроизоляция слоем толщиной до 25 мм после затвердения прочно сцепляется с изолируемой поверхностью. Цемент и песок берут в соотношении 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3. Такую гидроизоляцию устраивают двумя способами: торкретированием и оштукатуриванием. Торкрет - покрытия, отличающиеся высокой прочностью и устойчивостью (и в то же время хрупкостью), устраивают при гидростатических давлениях грунтовых и других вод 0,6- 0,8 МН/м2. Метод торкретирования наиболее эффективен при массовом производстве работ. Подготовленную для изоляции поверхность делят на захватки, соответствующие сменной производительности торкрет-установки. Смесь наметывают слоями по маякам полосами шириной 40–50 см и толщиной 5—10 мм, если она приготовлена на портландцементе, и 6 – 12 мм — на безусадочном цементе. Каждый намет на границах захваток сводят на нет полосой шириной 20—30 см, а край изоляции при прекращении работ — на 1–1,5 м. Наметы на-

147

носят последовательно в пределах каждой захватки до проектной толщины (перекрывая на предыдущей захватке полосу, сведенную на нет) с интервалом времени, обусловленным периодом схватывания цемента (водонепроницаемого безусадочного — через 30 мин; портландцемента — после окончания схватывания). Обычные цементные штукатурки применяют для защиты фундаментов глубокого заложения, подземных частей зданий и сооружений, резервуаров для воды, нефтепродуктов и других сооружений, не подверженных динамическим нагрузкам и испытывающих давление грунтовых вод не более 0,5 МН/м2. При этом используют водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ), водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) и портландцемент с противоусадочными и уплотняющими добавками (церезит, алюминат натрия, гидроксид железа, латексные и битумные эмульсии, жидкое стекло и др.). Обычные штукатурки чаще всего приготовляют на портландцементе с добавками или без них. Добавки алюмината натрия и гидроксида железа особенно целесообразны при высокой относительной влажности окружающей среды — более 75%. Штукатурки с такими добавками быстро твердеют и обладают повышенной стойкостью против размыва водой. Их применяют для заделки фильтрующих воду трещин, каверн и других дефектов в железобетонных и бетонных конструкциях, полах, санитарных узлах, банях и т. п. Другие добавки применяют после полного высыхания и твердения гидроизоляционных покрытий. Ответственные места, а также углы сооружений штукатурят по арматурным проволочным сеткам или стеклоткани, предварительно пропитанной нефтебитумом. Сетки крепят к специальным стержням-крючьям в конструкциях. Уход за готовым цементно-песчаным покрытием состоит в увлажнении его безнапорной струей воды: при портландцементе через 12 ч после укладки два-три раза в сутки на протяжении двух недель; при водонепроницаемом безусадочном цементе — через 2 ч после укладки, а затем через каждые 3 ч в течение суток. Цементно-песчаные покрытия надо оберегать от ударов и сотрясений. Иногда, в соответствии с требованиями проекта, поверхность цементнопесчаных покрытий делают особо гладкой и плотной — ее железнят (металлической гладилкой втирают сухой цемент в свежую, достигшую 70% проектной прочности штукатурку). Листовые гидроизоляционные покрытия — это сплошные (сварные) водонепроницаемые ограждения строительных конструкций из стальных или пластмассовых листов. Стальные листы применяют при больших гидростатических напорах, когда надо обеспечить постоянную сухость помещений в условиях высоких температур и динамических нагрузок, а также в небольших помещениях, имеющих сложную конфигурацию, например в насосных станциях, заглубленных котельных и т. п. Металлическую изоляцию из стальных листов толщиной 2–4 мм и более устраивают изнутри или снаружи сооружений (рис. 8.3, а, б). Листы сваривают

148

и с помощью закладных частей и анкеров крепят к изолируемой конструкции. Для предохранения от коррозии открытую поверхность грунтуют и окрашивают в два слоя антикоррозионными красками.

Рис. 8.3. Листовая гидроизоляция: стальная; а - сопряжение с оклеечной; 6 - крепление анкерами; в - пересечение с трубами; поливинилхлоридная; г - покрытие стен и углов; д, е - перекрытие деформационных швов; ж, и - сварочные горелки (газовая и электрическая); к - технологические схемы сварки поливинилхлорида; 1 - фундаментная плита; 2 - анкерные болты (через каждые 300 мм); 3 - накладки; 4 - стальные листы; 5 - окрасочное покрытие; 6 – анкерные скобы (через 300 - 500 мм в шахматном порядке); 7 - электросварной шов; 8 - цементный раствор; 9 - изолируемые конструкции; 10 - труба; 11 - болт для крепления листов поливинилхлорида; 12 - поливинилхлорид; 13 - мастика; 14 - покрытие; 15 - алюминиевые прокладки; 16 - подводка газа; 17 - то же, воздуха; 18 - электрический кабель; 19 - сварка встык V-образным швом листов толщиной до 5 мм; 20 - то же, более 5 мм Х-об-разным швом; 21 - присадочный пруток; 22 - 24 - соединения внахлестку, тавровое, угловое.

Стыки между металлической и оклеечной изоляциями выполняют с помощью винтовых анкерных зажимов, обеспечивающих герметичность соедине-

149

ния. При пропуске труб через металлическую изоляцию их приваривают сплошным швом к листам изоляционного покрытия (рис. 8.3, в). Пластмассовые — поливинилхлоридные (винипластовые) — покрытия применяют главным образом для защиты конструкций от агрессивных сред (резервуары и др.). Гидроизоляцию из пластмассовых листов выполняют сваркой листов, выкроенных по форме изолируемой конструкции (рис. 8.3, г). Весьма ответственными элементами в этих случаях являются деформационные швы, которые должны компенсировать температурную деформацию сопрягаемых строительных конструкций и обеспечивать плотность соединений. При небольших взаимных смещениях конструкций и нешироких (15-20 мм) швах листы поливинилхлорида (винипласта) на расстоянии 100 мм по обе стороны от стыка не приклеивают, но для большей надежности покрывают на эту ширину (200 мм) листом из того же материала, приваривая его только с одной стороны шва. При меньшей ширине швов и небольших смещениях конструкций пластмассовые изоляционные покрытия усиливают алюминиевыми листовыми прокладками (рис. 8.3, д,е), а свободное пространство между конструкциями заполняют битумной или другой специальной мастикой. В широких швах (более 40 мм) при значительных взаимных перемещениях конструкций, кроме такого усиления, основной лист поливинилхлорида в пределах шва укладывают в виде компенсационной петли. При укладке листы винипласта легко обрабатываются столярными инструментами: их можно пилить, строгать, сверлить. Таким листам, подогретым до температуры размягчения, придают любую форму: изгибают их в виде цилиндра, короба, под углом 90° и т. д. Перед использованием листы очищают, раскраивают, формуют и готовят кромки под сварку. У тонких листов (до 5 мм) кромку скашивают под углом 25—30°, у более толстых — под 35— 40° (в первом случае имеет место Vобразный шов, во втором — Х-образный). К подготовленным (очищенным, выровненным, просушенным) изолируемым поверхностям листы приклеивают клеем ПХ. Подогретый не более чем до 40° С клей наносят на изолируемую поверхность тонкими пленками в четыре слоя, тщательно просушивая каждый из них. Последнему слою дают просохнуть в течение 20 мин, затем тщательно наклеивают листы, предварительно протерев их метиленхлоридом или дихлорэтаном. Через несколько суток кромки листов сваривают газовыми или электрическими горелками (рис. 8. 3, ж, и) в струе горячего воздуха при температуре 200-220°С и давлении 0,08— 0,1 МН/м2. При толщине листов до 5 мм горелку надо держать под углом к свариваемым листам не более 25°, а при большей толщине листов — до 40° (рис. 8. 3, к). В процессе сварки присадочный пруток удерживают вертикально, осаживая его по мере размягчения так, чтобы обеспечить плотное заполнение шва.

150

Светлая окраска шва свидетельствует о хорошем его качестве, темнокоричневая—о пережоге материала. Дефектные участки швов вырезают и заваривают вновь. Устройство антикоррозионной защиты. Футеровка, выполняемая штучными материалами — кирпичом, блоками и т. п., отличается от обычной кладки тем, что она обладает значительно более высокой плотностью. Достигается это особо тщательной перевязкой и заделкой швов между кладочными материалами. Эти материалы должны иметь положительную температуру, быть сухими, чистыми, без трещин и поврежденных кромок и углов; жидкое стекло процеживают через сито. Большое внимание уделяют устройству подслоев под футеровку, обеспечивающих повышенную плотность и химическую стойкость покрытия. Подслои, не проницаемые для жидкостей и газов слабой концентрации, устраивают в виде окрасочных и обмазочных изоляций из битумных, дегтевых, полимерных и других кислотостойких материалов. При более агрессивной среде применяют оклеенную изоляцию, в том числе из полиизобутиленовых, винипластовых и других химически стойких полимерных материалов. Устройство таких подслоев аналогично устройству соответствующих видов гидроизоляционных покрытий. Перед началом работ по футеровке на силикатных вяжущих изолируемую поверхность окрашивают с помощью кисти жидкой силикатной мастикой и просушивают 3—4 ч при температуре 25—20° С. Затем густую силикатную мастику шпателем или мастерком наносят на соприкасающиеся поверхности изолируемой конструкции и футеровочного блока и прижимают блок так, чтобы толщина швов была минимальной и одинаковой между всеми блоками. Излишек мастики, вытесненный прижатым блоком, удаляют, а поверхность заглаживают. Различают однослойную и двухслойную футеровку. Последнюю выполняют так же, как и однослойную, принимая первый слой в качестве подслоя (основания). Перед эксплуатацией конструкции футеровку хорошо просушивают. При футеровке на серном цементе между футеровочными штучными изделиями и основанием оставляют зазор 6 — 10 мм. Серный цемент для заполнения зазора расплавляют при температуре 130—135° С. Поверхность кирпича и плиток предварительно оклеивают бумагой, что препятствует вытеканию расплавленного цемента. Бумагу приклеивают жидким стеклом, а после остывания цемента отмачивают ее водой и удаляют. При использовании замазки «арзамит» на ней ведут всю футеровку либо только ее наружный слой, соприкасающийся с агрессивной средой. Внутренний слой в этом случае кладут на силикатном вяжущем. Кислотоупорные бетоны, используемые для футеровки, укладывают так же, как и обычные. Особенно высокую герметичность футеровочные бетонные покрытия приобретают после наклеивания на их поверхность пластиков — лис-

151

тов поливинилхлорида (винипласта). Для этого к бетонным поверхностям предварительно крепят анкерами винипластовые полосы. Защищаемую поверхность выравнивают слоем жирного цементного раствора толщиной 5—6 мм заподлицо с закрепленными в бетоне винипластовыми полосами. На высохший цементный раствор наклеивают, а затем приваривают к полосам карты винипласта размером 2-3 м2. При использовании для футеровки защитных асбовиниловых масс изолируемые поверхности после подготовки грунтуют лаком этиноль в один-два слоя. Затем наносят несколько слоев шпаклевки толщиной по 2—3 мм, делая для просушки каждого слоя перерывы продолжительностью 8–12 ч. Общая толщина покрытия составляет 10—12 мм. После просушки в течение 20–24 ч на это покрытие наносят два слоя лака этиноль: первый — только из лака, а второй — через 8-10 ч после первого с примесью порошкообразного кислотоупорного наполнителя. После окончания работ покрытие сушат. Под сырой фаолит изолируемую поверхность предварительно хорошо очищают, обезжиривают, покрывают бакелитовым лаком и высушивают. Затем наносят слой сырой фаолитовой массы и после ее затвердения снова покрывают тонким слоем бакелитового лака. Готовое покрытие в течение 30 ч сушат воздушной струей при 120-130° С. Гуммирование поверхностей осуществляют сырой рулонной резиной, резиновыми клеями, синтетическим каучуком, нейритом и тиоколовым герметиком с последующей вулканизацией покрытия. Гуммирование сырой резиной выполняют так. Очищенную и обезжиренную поверхность сначала грунтуют, т. е. наносят на нее тонкий слой резинового клея, затем покрывают сырой рулонной резиной и подвергают тепловой обработке (вулканизируют). Резина при этом образует сплошное покрытие толщиной 2-4 мм (в зависимости от толщины листов сырой резины). При другом способе на просохшую грунтовку из резинового клея последовательно (с интервалом 45—50 мин) краскораспылителем наносят 15—20 слоев растворенной в бензине сырой резины общей толщиной 12—20 мм. Законченное покрытие вулканизируют. Так же производят гуммирование и другими материалами. Исключение составляет тиоколовый герметик, который бывает густой или жидкой консистенции. Густой герметик наносят шпателем по пять-шесть слоев, каждый толщиной 3 мм, разжиженный — слоями меньшей толщины кистью. Интервал между нанесением слоев – 20—24 ч. Готовность покрытия к эксплуатации при комнатной температуре достигается через 4—5 суток. Газопламенное напыление производят порошкообразным термопластом, который наносят на поверхность, нагретую до 100-180° С, специальной форсункой через воздушно-ацетиленовое пламя под давлением сжатого воздуха. Порошок термопласта при этом расплавляется и при ударе о поверхность уплотняется, образуя сплошное покрытие. Напыление делают тонкими слоями с интервалом 20—40 мин.

152

8.2. Устройство тепло- и звукоизоляции На устройство тепло- и звукоизоляции расходуется от 1 до 3% общей стоимости строительно-монтажных работ. Теплоизоляция различных ограждающих конструкций должна способствовать обеспечению заданных тепловых режимов зданий, сооружений и установок. Теплоизоляционные материалы и конструкции из них в соответствии с требованиями, обусловленными назначением покрытий, должны иметь объемную массу для промышленного оборудования и трубопроводов - не более 400— 500, а для ограждающих конструкций зданий - не более 700 кг/м3 и коэффициент теплопроводности для горячих поверхностей со средней температурой до 200° С - не более 0,09, а для поверхностей с отрицательными температурами— до 0,058-0,081 вт/(м °С) [0,05-0,07 ккал/(м ч °С)]. Кроме того, теплоизоляционным материалам должна быть свойственна высокая огне- и температуроустойчивость, достаточная механическая прочность, низкая водопоглощаемость, биостойкость, антикоррозионность, воздухо- и газоводонепроницаемость. Как и все материалы и конструкции, они должны быть технологичными и экономичными. В зависимости от расположения и условий эксплуатации объектов тепловую изоляцию устраивают внутри или снаружи зданий и сооружений. Изоляционные покрытия наносят на горячие и холодные поверхности. По составу теплоизоляционного слоя различают простые и композиционные покрытия. Простая изоляция состоит из одного основного теплоизоляционного материала, композиционная - из нескольких. Все теплоизоляционные покрытия состоят из таких элементов: антикоррозионного слоя, предохраняющего изолируемые поверхности от действия агрессивной среды; теплоизоляционного слоя (простого или композиционного); деталей крепления - каркаса, сетки, шпилек, бандажей и т. п.; покровного защитного слоя, предохраняющего изоляцию от механических повреждений; паро- и гидроизоляционного слоев, предохраняющих от увлажнения; оклейки, обшивки и окраски, увеличивающих механическую прочность изоляции и придающих ей нужный цвет и хороший внешний вид. Процесс теплоизоляции можно выполнять непосредственно на возводимых объектах, но это связано с большими затратами ручного труда. Поэтому в современном строительстве налажено изготовление теплоизоляционных покрытий в виде сборных элементов на заводах стройиндустрии, что значительно повысило производительность труда. По способу и технологии монтажа, зависящим от физических свойств, формы и структуры применяемых материалов и изделий, теплоизоляционные покрытия делят на: -засыпные — из волокнистых, порошкообразных, зернистых материалов;

153

-мастичные—изготовляемые из порошкообразных, волокнистых и зернистых материалов, затворяемых водой с добавкой жидкого стекла; -литые — устраиваемые заливкой поверхностей жидкими растворами или бетонами; -обволакивающие — из гибких рулонных материалов, шнуров, полос, матов (из минерального войлока, камышита и др.), матрацев, полотнищ, а также альфолевые - из тонкой алюминиевой фольги (гофрированной или гладкой); -сборноблочные — устраиваемые из отдельных блоков, панелей и сборных формованных изделий; -вакуумные, в которых вакуумированное пространство заполняют порошкообразным материалом. Работы по устройству каждого из этих типов изоляции требуют подготовки рабочих мест и оснащения их в соответствии с ГОСТ и ТУ материалами, механизмами, приспособлениями и инструментами. Подготовка поверхностей состоит из очистки их от грязи и ржавчины, нанесения грунтовки и сушки, а также установки крепежных деталей - шпилек, анкеров, бандажей и пр. На вертикальных поверхностях, кроме того, устанавливают опорные разгрузочные пояса из полосовой и угловой стали, что уменьшает усадку изоляционных материалов. Поверхности конструкций, в том числе и монтажные швы, выравнивают, срезая бугры и заделывая неровности, затем сглаживают углы, антисептируют и устанавливают крепления. После такой подготовки на изолируемые поверхности укладывают элемент теплоизоляционных покрытий и закрепляют их, а потом наносят защитные слои, которые склеивают и окрашивают. На металлические поверхности теплоизоляционное покрытие наносят после устройства антикоррозионного подслоя, а на конструкции зданий холодильников, машинных залов электростанций – паро- и гидроизоляции. Теплоизоляцию оборудования устраивают после его гидравлического или пневматического испытания, а холодильников – до заполнения хладоагентом. Звукоизоляция предназначается для защиты конструкций зданий от распространения воздушных и материальных (ударных) звуков. Источником воздушных звуков являются шумы, вызываемые разговорами, радиовещанием, музыкой, движением транспорта и пр. Воздушные звуки проникают в помещения через сквозные поры в материале ограждений, неплотности сопряжений, сквозные щели, трещины, а также вследствие упругих колебаний ограждений (типа мембранных колебаний), возникающих под действием звуковых волн. Материальные звуки возникают на поверхности ограждений в результате механических воздействий и передаются в соседние помещения по телу ограждений. Для защиты от распространения звуков используют различные конструктивные и технологические средства. К конструктивным мерам относится подбор для ограждений материалов с минимальным количеством сквозных пор и

154

различным сопротивлением прониканию звуков. С этой целью устраивают многослойные пористые конструкции с применением упругих материалов. Чем значительнее разница между звуковыми сопротивлениями слоев, тем лучше звуконепроницаемость ограждения. В процессе строительства не допускают образования неплотностей в сопряжениях элементов. Защитное действие от транспортного и другого шума оказывают такие архитектурно-планировочные и организационные решения, как озеленение жилых и промышленных кварталов, регулирование транспортных потоков и снижение шумности транспорта, усовершенствование типов дорожных покрытий, увеличение расстояний между жилыми зданиями и проезжей частью улиц и др. К технологическим мероприятиям относят высококачественное изготовление конструкций и меры по предупреждению и ликвидации различных неплотностей в сопряжениях ограждений, а также трещин и щелей в них. Для засыпной изоляции строительных ограждений используют стеклянную или минеральную вату, диатомовую крошку, перлитовый песок. Устраивают ее по горячим или холодным поверхностям поверх металлических сеток, которые крепят к заранее установленным шпилькам диаметром 3 мм и высотой, соответствующей заданной толщине изоляции, с припуском 30-35 мм. Шпильки устанавливают в шахматном порядке с интервалом 350 мм. По ним натягивают и закрепляют металлические сетки из проволоки диаметром 1,2 мм с ячейками 15 х 15 мм. Пространство между изолируемой поверхностью и сеткой заполняют теплоизоляционным материалом. Засыпку ведут участками, послойно, снизу вверх по ширине натянутой сетки. Каждый слой слегка уплотняют деревянной трамбовкой. После окончания засыпки всю поверхность сетки покрывают слоем цементно-песчаного или другого раствора толщиной 20 мм, оклеивают тканью и окрашивают. Достоинством засыпной изоляции является простота ее устройства. Недостатки - непостоянный объем изоляции и оголение верхних частей заизолированных поверхностей ввиду осадки и уплотнения с течением времени нижележащих слоев, а также неустойчивость против вибрации и малая механическая прочность. Мастики для изоляции приготовляют из асбозурита, новоасбозурита, асботрепела, совелита, ньювеля и других порошкообразных, зернистых и волокнистых материалов. Мастики должны быть однородны, пористы и пластичны. Однородность обеспечивается тщательным перемешиванием смеси, а пористость и пластичность зависят от количества воды, взятой для затворения. Для приготовления мастик из асбозурита и новоасбозурита берут от 160 до 180% воды по отношению к массе сухого материала; из совелита — от 250 до 300, из ньювеля — от 300 до 350%.

155

При использовании асботрепельных материалов к ним добавляют известь (5% их массы). Это увеличивает пористость, снижает усадку, объемную массу и коэффициент теплопроводности изоляции. Мастику приготовляют в растворосмесителях и наносят на сетку из оцинкованной проволоки диаметром до 2 мм, прикрепляемую к поверхности изолируемых конструкций заранее приваренными к ним металлическими шпильками. Если приварить шпильки невозможно, изоляцию крепят стяжными кольцами, проволочными скрутками, бандажами и полосами. Мастичную теплоизоляцию наносят только на разогретую до проектной температуры поверхность. Первый слой толщиной не более 5 мм из жидкой асбозуритовой или асбестовой мастики наносят набрызгом. После его высыхания набрасывают «шлепками» основной изоляционный покров, который уплотняют и заглаживают до толщины, на 10 мм меньше требуемой. Последний слой наносят под рейку, поверхность выравнивают полутерком. Затем изоляцию выравнивают более густой мастикой (слоем от 5 до 20 мм): при малых объемах работ - вручную полутерком и металлической гладилкой, а при больших - с помощью различных изоляционных машин. После полного просыхания изоляцию оклеивают и окрашивают. Преимущества мастичной изоляции: простота устройства и ремонта, монолитность, возможность производить работы на поверхностях любой конфигурации. Недостатки: большая трудоемкость и длительность производства работ, необходимость нагрева поверхностей, нестабильность свойств изоляции. Литая теплоизоляция. Этот вид изоляции выполняют обычно из пенобетонной ячеистой массы при возведении промышленных печей, монтаже котлоагрегатов и холодильников. Ее наносят на горячие и холодные поверхности вручную или пневматическим инструментом. Изоляционный состав (пенобетон) приготовляют из цементного раствора и пеномассы в специальном смесителе. Готовую массу транспортируют к месту укладки, не допуская встряхивания, укладывают в опалубку слоями проектной толщины и высотою 25 см, разравнивая деревянной гладилкой. После этого кельмой разделывают швы и заглаживают неровности. Уложенный слой смачивают водой два — четыре раза в день (в зависимости от погоды) и укрывают матами или рогожами. После приобретения пенобетоном проектной прочности его покрывают цементной стяжкой, по которой наклеивают гидроизоляционный ковер. Литую изоляцию чаще всего наносят методом торкретирования по арматурной сетке из 3-5-миллиметровой проволоки с ячейками 100 х 100 мм. Слой получается равномерным, заданной толщины и конфигурации, плотно прилегающим к изолируемой поверхности, без трещин, раковин и других дефектов. Торкретируют при температуре не ниже + 10° С и выдерживают не менее пяти суток (до полного схватывания и частичного твердения массы). Простота устройства, монолитность, высокая механическая прочность — достоинства литой теплоизоляции. Ее недостатки - повышенный расход тепло-

156

изоляционных материалов, большая продолжительность процессов устройства и выдержки изоляции; невозможность производства работ при низких температурах. Обволакивающая теплоизоляция. Для устройства изоляции используют гибкие рулонные материалы и изделия. Требуемую жесткость покрытия обеспечивает несущий каркас. В зависимости от вида применяемых материалов, их формы и размеров, а также особенностей изолируемых конструкций и условий их эксплуатации в качестве арматуры для каркаса используют металлические шпильки, плетеные сетки, деревянные антисептированные рейки и др. Минеральный войлок насаживают на приваренные шпильки и плотно прижимают к изолируемой поверхности. При устройстве однослойной изоляции поверх войлока укладывают оцинкованную металлическую сетку и закрепляют ее шпильками или проволочной вязкой. Продольные и поперечные швы сетки прошивают оцинкованной проволокой стежками размером 20-30 мм. При многослойной изоляции по ее первому слою на таких же шпильках устраивают каркас из проволоки и укладывают по нему второй слой войлока, перекрывая внахлестку швы предыдущего слоя - до заданной толщины покрытия. Последний слой оштукатуривают, затем оклеивают и окрашивают. Если изолируют поверхности сооружений, которые в условиях эксплуатации будут иметь низкую температуру, поверх минерального войлока устраивают пароизоляционный слой из алюминиевой фольги или пергамина. Швы пергамина проклеивают битумом или идитоловым клеем. Таким же образом (но без пароизоляционного слоя) устраивают изоляцию из шевелина. Камышитовую теплоизоляцию устраивают из камышитовых плит. Их укладывают между стойками каркаса из реек, зажимают в каркасе и прибивают к стойкам гвоздями с шайбами. Места примыкания плит к обвязке каркаса и все швы плотно проконопачивают. При изоляции кирпичных стен камышитовые плиты крепят проволочными скрутками диаметром 2 мм, которые закладывают в швы одновременно с кладкой. Между собой плиты скрепляют проволочной прошивкой, покрывают их пароизоляционным слоем и обшивают досками. Альфолевое теплоизоляционное покрытие с воздушными прослойками устраивают по холодным и горячим поверхностям из гладкой, гофрированной, мятой и гранулированной алюминиевой фольги. Холодные поверхности изолируют пакетами из гладкой или гофрированной фольги по обрешетке из деревянных или пластмассовых реек. Пакеты, изготовленные в заводских условиях, представляют собой каркасы размером 1000 х 500 х 300 мм из стальной проволоки, заполненные листами фольги и оплетенные металлической сеткой, оклеенной гладкой фольгой на силикатном клее. Пакеты укладывают в ячейки обрешетки, крепят проволокой и штукатурят асбестоцементом или обшивают алюминиевыми либо асбестоцементными листами. По металлической обшивке устраивают противоконтактную прокладку из асбестовой бумаги толщиной 2–3 мм.

157

При изоляции горячих поверхностей применяют мятую или гранулированную фольгу в виде шариков, изготовляемых из отходов производства. Их засыпают вручную или пневматическим способом между изолируемой поверхностью и устанавливаемой перед нею сеткой или кожухом из стальных оцинкованных или алюминиевых листов толщиной 0,5 мм. Преимущества обволакивающей изоляции: относительно высокая степень технологичности, простота устройства, возможность производства работы без подогрева поверхностей. Недостатки – неустойчивость при вибрации и непостоянство объема. Сборно-блочную изоляцию из заранее отформованных изделий (кирпича, блоков, торфяных плит и пр.) устраивают по горячим и холодным поверхностям. Изделия укладывают на изолируемую поверхность (с перевязкой швов в рядах) на мастичной подмазке из асбозурита, имеющей коэффициент теплопроводности, близкий к коэффициенту самой изоляции, и обладающей минимальной усадкой и хорошей механической прочностью. Изделия из торфа (торфоплиты) и пробки укладывают на битуме или идитоловом клее. К плоским и криволинейным поверхностям теплоизоляционные изделия крепят стальными шпильками, заранее приваренными в шахматном порядке с интервалом 250 мм. Если установка шпилек невозможна, изделия крепят, как мастичную изоляцию. На вертикальных поверхностях высотой более 4 м устанавливают разгрузочные опорные пояса из полосовой стали. В процессе установки изделия подгоняют друг к другу, размечают в них места для шпилек, где просверливают отверстия. Монтируемые элементы закрепляют шпильками или проволочными скрутками. При многослойной изоляции каждый последующий слой укладывают после закрепления предыдущего с перекрытием продольных и поперечных швов. Поверхность слоев выравнивают, пользуясь ножовкой и рашпилем. Последний слой, закрепленный каркасом или металлической сеткой, выравнивают мастикой под рейку и после этого наносят штукатурку толщиной 10 мм. Оклейку и окраску выполняют после полного высыхания штукатурки. Монтировать сборно-блочную изоляцию из неорганических изделий можно в любое время года, а из органических –лишь при благоприятных атмосферных условиях (тихая, безветренная погода, без осадков, при температуре не ниже 10° С). Сборно-блочная изоляция технологична. Кроме того, к ее преимуществам относятся стандартность и сборность, высокая механическая прочность, возможность облицовки горячих и холодных поверхностей и др. Недостатки: многошовность и сложность монтажа при изоляции фасонных частей и криволинейных поверхностей конструкций. Вакуумная теплоизоляция. Этот тип изоляции широко применяют в установках глубокого холода, аппаратах для хранения и транспортирования сжиженных газов и др. Такая изоляция может быть вакуумной, вакуумнопорошковой и вакуумно-многослойной.

158

Вакуумная, или высоковакуумная, изоляция основана на использовании малой теплопроводности вакуумированного пространства, заключенного между изолируемой поверхностью и окутывающим ее кожухом. Достоинства такой изоляции - сравнительная простота и возможность контроля ее качества замером вакуума. Недостатки - большие потери тепла вследствие излучения и необходимость поддержания высокого вакуума. В вакуумно-порошковой изоляции используется низкая теплопроводность находящихся в вакууме порошкообразных материалов - перлитовой пудры, аэрогеля кремниевой кислоты и др. Изолируемый сосуд помещают в высокопрочный стальной герметичный кожух и закрепляют с помощью специальных текстолитовых подушек и жестких связей. Межстенное пространство заполняют через специальные люки в кожухе порошкообразными материалами, а после заварки люков создают вакуум до 133 Н/м2 (1 мм рт. ст.). С этой целью в кожухе устанавливают вакуумные вентили и специальные перфорированные трубки с фильтрами. Вакуумно-порошковая изоляция по сравнению с вакуумной уменьшает теплопотери излучением, и это –ее основное преимущество. Вакуумно-многослойная изоляция отличается от двух других тем, что при ее устройстве межстенное пространство заполняют несколькими теплоотражательными экранами из алюминиевой фольги или полимерных пленок с металлизированной поверхностью и гибкими прокладками между ними из стекловолокнистых материалов. Такую изоляцию применяют главным образом при устройстве резервуаров, служащих для хранения дорогостоящих жидкостей (неона, водорода, гелия и др.), и в установках глубокого холода, хранилищах сжиженных газов и др. Звукоизоляция конструкций. Одним из решающих условий, обеспечивающих надежную звукоизоляцию жилых, административных и других зданий, является высокое качество строительно-монтажных работ, т. е. соблюдение требований ТУ, СНиП и проекта. Отклонение от этих требований приводит, в частности, к образованию между сопрягаемыми элементами зданий неплотностей, для заделки которых (паклей, щебнем, цементным раствором, бетоном и т. п.) приходится затрачивать ручной труд. Монолитность сопряжений может быть достигнута только точностью монтажа сборных конструкций, строгой их выверкой, качественным устройством стыков, а также тщательным выполнением каменной кладки стен и перегородок. В результате неравномерного заполнения швов в кладке, увеличения их толщины, несоблюдения правил перевязки и других отступлений от требований ТУ в кладке образуются сквозные трудно обнаруживаемые щели, которые после оштукатуривания совсем скрываются. Сквозь них звуки почти беспрепятственно проникают с улицы и из одного помещения в другое. Непосредственное примыкание к стенам зданий твердого покрытия улиц приводит к передаче в помещения вибраций, возникающих при движении транспорта и порождающих в зданиях дребезжание стекол, посуды и др.

159

Резко ухудшает изоляцию помещений небрежная заделка отверстий для трубопроводов и электропроводки. Неплотности в гильзах, патронах, футлярах с сальниками и т. п., используемых для пропуска труб и проводов сквозь ограждения, надо тщательно устранять. Устраиваемые в стенах ниши должны быть облицованы плитками по слою звукоизолирующего материала и затем оштукатурены. Особой тщательности требуют работы по устройству перегородок. Места их сопряжения со стенами и перекрытиями должны быть проконопачены войлоком и заделаны раствором. В большие щели предварительно устанавливают антисептированные деревянные рейки. Затем с некоторым отступом от перегородок (стен) укладывают плинтусы, пришивая их к полу. Образовавшееся пространство заполняют упругим материалом - древесноволокнистыми или асбестоцементными полосами, промасленной паклей и др. В двойных перегородках с воздушной прослойкой между обшивками не допускают засорения раствором или строительным мусором, ослабляющими эффективность воздушной прослойки, тщательно заделывают все неплотности. При установке в перегородках и стенах дверных и оконных коробок неплотности и щели по периметру коробок законопачивают паклей, минеральным войлоком и др. Наличники дверей должны перекрывать швы между коробкой и телом перегородки на 3-4 мм. Швы между наличниками и перегородкой промазывают гипсовым раствором или шпаклевкой. Большое внимание следует уделять качеству устройства междуэтажных перекрытий. Все швы между стеновыми панелями и плитами перекрытий заполняют раствором. Надо также строго соблюдать зазор между чистым полом и перегородками: укладка полов впритык способствует проникновению ударных звуков в несущие конструкции и по ним - в здание. Зазор заполняют мягкими древесноволокнистыми или асбестоцементными полосами, паклей и т. п. Интенсивность шума от лифтов, насосов и других санитарно-технических устройств во многом зависит от положения и способов закрепления агрегатов источников шума от фундаментов и шахт. Надо строго вертикально и прочно закреплять направляющие конструкции лифтов, применять прокладки и амортизаторы из упругих материалов, уменьшающих интенсивность распространения шума и вибрации.

160

ГЛАВА 9. ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ Отделочные процессы выполняют на завершающем этапе строительства. Их назначение - придать зданию или сооружению законченный вид, отвечающий заданным эстетическим и утилитарным требованиям. К отделочным процессам относят остекление, оштукатуривание, отделку сопряжений, облицовку, установку столярных изделий и деталей, малярные процессы, устройство покрытий полов, а также декоративную отделку с окончательной доводкой всех поверхностей и деталей перед сдачей объекта в эксплуатацию. Современной организацией отделочных процессов предусматривается: - поступление на объект санитарно-технических кабин, оборудования кухонных узлов, оконных и дверных блоков, панелей стен и многих других изделий полностью отделанными либо с максимальной степенью готовности; - крепление насухо или на специальных клеях изделий и деталей из пластмасс, древесно- и бумажно-слоистых пластиков, алюминия, нержавеющей стали, окрашенного стекла, камня и др.; - изготовление малярных и других составов и полуфабрикатов на заводах и поставку их на объекты в удобной таре в готовом для употребления виде; - выполнение отделочных процессов поточным методом с комплексной их механизацией, использованием передвижных установок, электрифицированного инструмента и методов научной организации труда. Все это уменьшает объем отделочных работ, выполняемых на объекте, и количество процессов, нуждающихся в перерывах на сушку, что сокращает продолжительность строительства и снижает трудоемкость работ. При отделке зданий из кирпича, мелких блоков и других местных материалов нельзя обойтись без трудоемких и длительных «мокрых» процессов (оштукатуривание стен и перегородок, устройство подготовок под полы и др.). Например, отделка кирпичного дома занимает около 40% времени, отведенного на его строительство, а трудоемкость составляет до 35% общей. Последовательность выполнения отделочных работ и их совмещение с монтажными и другими общестроительными процессами устанавливают в зависимости от особенностей конструкции и технологии возведения здания или сооружения. Для производства отделочных работ здание надо подготовить, т. е. остеклить переплеты и закрыть временные проемы; завершить мокрые процессы, сопровождающие монтаж конструкций и прокладку внутренних сетей; заделать все неконструктивные стыки и зазоры, места прокладки сквозь конструкции трубопроводов и других коммуникаций; оштукатурить ниши под радиаторы. Одновременно опрессовывают и опробуют отопление. Монтажники обязаны систематически проводить уборку, используя для спуска мусора деревянные короба.

161

Отделочные работы выполняют при температуре воздуха внутри помещений не ниже +8° С, относительной его влажности не более 60% и влажности поверхностей 6-10%. Влага, накапливающаяся в конструкциях, к началу отделки не успевает испариться, поэтому часто нужна искусственная сушка для удаления влаги из всей толщи конструкций и слоев отделки. Кроме того, в зимних условиях надо поддерживать постоянную положительную температуру внутри помещений. Обогрев и сушку проводят: а) постоянной системой отопления, но с повышенным в 1-2 раза теплосъемом с радиаторов; б) при обычном теплосъеме, но с дополнительными воздухонагревателями для интенсификации процессов сушки; в) воздухонагревателями и электрокалориферами теплопроизводительностью от 151 до 581 тыс. вт (от 130 до 500 тыс. ккал/ч) при бездействующей системе отопления. При сушке многоэтажного дома с бездействующей системой отопления горячий воздух поступает из размещенного у входа в здание воздухонагревателя или электрокалорифера, установленного в лестничной клетке. Для высушивания отдельных участков используют термоизлучающие установки: газовые горелки радиационного типа, инфракрасные и ламповые излучатели, установки, экранирующие тепло, и др. Применять для обогрева и сушки жаровни, «мангалы» и открытые печи запрещается.

9.1. Остекление Оконные переплеты остекляют листовым оконным стеклом толщиной 2—6 мм или стеклопакетами. Фонари верхнего света остекляют армированным полумиллиметровой проволокой листовым стеклом толщиной 5 — 5,5 мм. Для остекления витрин и витражей, изготовления дверных полотен и облицовки панелей фасадов применяют специальные стекла: полированные толщиной 5-10 мм, витринные плоские и гнутые толщиной 6-10 мм, волнистые стекла типа «сталинит» и др. Размеры листов устанавливаются заказом или техническими условиями заводов. Для крепления стекол служат металлические клямеры, шпильки, пружины и штыри, прокладки из резины, металлические и деревянные штапики, а также различные стекольные замазки. Работы по остеклению состоят из заготовительных процессов, выполняемых в мастерских (резка стекла, приготовление замазок и других крепежных материалов), транспортных работ (доставка стекла и крепежных материалов к месту установки в специальной таре) и работ по вставке стекол. Заготовительные и транспортные процессы. Стекло размечают и нарезают по размеру на верстаках, обитых войлоком и снабженных мерными рей-

162

ками или универсальными линейками (рис. 9.1, а). Размеры готового стекла должны быть на 3–4 мм меньше размеров проема между фальцами. Это предохраняет стекло от перегрузок при набухании деревянных и сжатии на морозе металлических и железобетонных переплетов. Резку производят алмазным или твердосплавным роликовым стеклорезом. Оконные стекла режут стеклорезами с мелкими алмазами (от № 1 до 4), а витринные и другие специальные стекла – стеклорезами с крупными алмазами (№ 4, 0, А, В) по линейке или шаблону в направлении, указанном стрелкой на оправе стеклореза. Витринные стекла режут на подкладках из войлока, укладываемых на верстаки. Для резки применяют также электростеклорезы, представляющие собой верстаки с мерными ограничителями. На верстаке укреплена спираль из фехраля, которая при включении тока разогревается, и наложенное на него стекло лопается по линии, отмеренной ограничителями. Крепят стекла в обычных оконных переплетах меловыми замазками на натуральной олифе. Для остекления витрин и других специальных работ меловые замазки также готовят на олифе, но добавляют сухие свинцовые белила или свинцовый сурик. В некоторых случаях применяют битумные и канифольномасляные замазки. Основные требования к замазкам: они должны легко накладываться на фальц и стекло, обладать высокой адгезией и достаточной пластичностью, а также быть долговечными (10–15 лет), поэтому затвердевшая замазка должна обладать морозо- и термоустойчивостью и не иметь трещин. Транспортируют нарезанное стекло к месту работ в ящиках или контейнерах, вмещающих заказанный комплект. Витринное стекло доставляют в специальных ящиках, при этом между листами стекла прокладывают гофрированную бумагу. Замазку, чтобы обеспечить 15-дневный срок ее годности, доставляют в герметичной таре. Остекленные дверные и оконные блоки в контейнерах подают краном непосредственно на этажи. Вставка стекол и монтаж изделий из стекла. При креплении стекол на замазке проолифленные деревянные переплеты снимают с петель и остекляют в горизонтальном положении. Сначала очищают и проолифливают фальцы, затем вдоль них укладывают первый слой замазки толщиной 2-3 мм, на который кладут стекло и закрепляют его шпильками или стекольной проволокой на расстоянии не более 300 мм одна от другой, после чего, закрывая шпильки, укладывают на фальцы второй слой замазки и заглаживают его (рис. 9.1, б). Стекла устанавливают также на штапиках с замазкой и на штапиках с резиновой прокладкой (при остеклении дверных филенок). В этих случаях размеры стекла должны быть на 5 мм меньше размеров проема между фальцами. На стекло надевают прокладку и после установки в фальцы закрепляют штапиками, привертывая их шурупами (рис. 9.1, б).

163

Рис. 9.1. Способы резки, установки и закрепления стекла и стеклопрофилита; инструменты и приспособления: а - верстак для резки стекла; б - установка стекол в деревянные переплеты; в - то же, в металлические переплеты; г - промазчик для нанесения замазки; д- пистолет для забивки шпилек; е - крепление стеклопрофилита к плите потолка; ж - монтаж панели из стеклопрофилита; 1 - рейсшина; 2 - сукно или войлок; 3 - ящик для обрезков стекла; 4 - мерная линейка; 5 - стекла; 6 - шпильки; 7 - шуруп; 8 - штапик; 9 - замазка или пластичная прокладка; 10 - болтик; 11 - уголок; 12 - мундштук; 13 - стакан; 14 - поршень; 15 - винт; 16 - ручка; 17 - магазин для шпилек; 18 - спусковой крючок; 19 - пружина; 20 - уголки; 21 - плита перекрытия; 22 - прокладки; 23 - стеклопрофилит; 24 - панель из стеклопрофилита

164

Металлические и железобетонные переплеты стеклят в вертикальном положении. Проолифленные фальцы обмазывают замазкой, вставляют стекла и крепят их шпильками, которые устанавливают в отверстия, имеющиеся в горбыльках (рис. 9.1, в). Стекло крепят также пружинами, клямерами и металлическими штапиками на винтах. Для механизированной промазки фальцев используют ручной промазчик (рис. 9.1, г). Передвигая шток поршня, через рабочий наконечник выдавливают замазку на фальц. Шпильки забивают стекольным пистолетом (рис. 9.1, д). Прижимая корпус пистолета к стеклу в месте установки шпильки и нажимая на спусковой рычаг, отпускают ударный механизм, забивающий шпильку в фальц. Витринные стекла устанавливают в стальные, алюминиевые или железобетонные переплеты на П-образные пласмассовые или резиновые прокладки. В мастерских на обрезанные по размерам стекла по контуру надевают прокладки. Затем стекла вакуум-присосами приподнимают и укладывают в контейнер для доставки к месту монтажа. Монтаж осуществляют легким передвижным краном, снабженным компрессорной установкой. Краном с помощью траверсы, имеющей трехтарельчатые вакуум-присосы, поднимают стекло и, переведя его в вертикальное положение, устанавливают в подготовленный каркас переплета витрины, после чего стекло закрепляют профильными металлическими штапиками на винтах. Стеклопакеты устанавливают на замазке или резиновых прокладках и закрепляют штапиками. Светопрозрачные ограждения из стеклопрофилита монтируют вручную или с помощью крана, устанавливая их в рамы, оклеенные уплотняющими прокладками (рис. 9.1, е,ж). После установки сжимов и фиксаторов, удерживающих панель, ее герметизируют пастой, пользуясь шприцом. Стеклянные дверные полотна в мастерских оснащают петлями, дверными ручками и предварительно навешивают на металлические коробки (для примерки), затем снимают. Коробки устанавливают по ходу строительства, а стеклянные полотна навешивают перед сдачей объекта в эксплуатацию. Для работ по остеклению окон и дверей применяют переносные столики, столики-подмости, лестницы-стремянки, а для остекления фонарей и переплетов в промышленных зданиях - подвесные леса или самоходные самоподъемные подмости. В зимних условиях применяют замазку, подогретую до 20° С, а стекло режут в отапливаемых помещениях. Остекленные переплеты устанавливают после затвердения замазки или мастики. Если нельзя снять переплеты, применяют подогретую до 25-30° С замазку (на олифе или битумную), укладывая ее на подсушенные горячим воздухом фальцы.

165

9.2. Отделка штукатуркой Штукатурка–это слой затвердевшего раствора, нанесенный в пластичном состоянии в два или три приема на отделываемую поверхность с уплотнением и тщательным выравниванием, а в необходимых случаях и декоративной отделкой. Слой штукатурки уменьшает тепло-и звукопроводность, а также водопоглощение поверхности, повышает ее устойчивость в агрессивных средах и санитарно-гигиенические свойства. Процесс оштукатуривания характеризуется большой трудоемкостью и длительностью, связанной с технологическими перерывами для твердения мокрой штукатурки. В индустриальном строительстве обычно ограничиваются затиркой поверхностей и оштукатуриванием сопряжений. Штукатурки классифицируют: по назначению – обычная, декоративная и специальная (термо-, звуко-и гидроизоляционная, защитная от вредных излучений, армированная); по видам вяжущих – цементная, цементно-известковая, известковая, известково-гипсовая, известково-глиняная; по сложности выполнения – простая (для складских и вспомогательных помещений), улучшенная (для жилых помещений, торговых залов, учебных заведений) и высококачественная (для театров, административных и других зданий первого класса, а также фасадов). Толщина штукатурки по дереву составляет 20—25, а по кирпичным и бетонным поверхностям 10-25 мм. Здесь уместно подчеркнуть, что во время кладки надо строго следить за ее геометрической точностью. В последующем это позволяет уменьшить толщину штукатурки, что наиболее значительно снижает трудоемкость процесса. Наносить штукатурный намет сразу не всю толщину нельзя, так как несхватившийся раствор будет сплывать, поэтому его наносят на поверхность послойно. Первый слой –обрызг –предназначен для соединения штукатурки с основанием вследствие заполнения пустот отделываемой поверхности. Обрызг выполняют раствором жидкой консистенции. Второй слой – грунт – служит для выравнивания поверхности и получения требуемой толщины штукатурки. Грунт выполняют более густым раствором. Его можно наносить в несколько слоев толщиной не более 7 мм каждый. Последний, верхний, слой – накрывку – наносят жидким раствором на мелком песке для образования заглаженного и уплотненного отделочного слоя толщиной около 2 мм. Средняя суммарная толщина всех слоев простой штукатурки –18, улучшенной –20, высококачественной – 25 мм. При накладывании правила длиной 2 м на поверхности улучшенной штукатурки допускается не более двух 3–иллиметровых зазоров, а на поверхности

166

высококачественной штукатурки, выравненной по маякам - не более двух зазоров до 2 мм. Процесс оштукатуривания состоит из подготовки поверхностей (насечка, обивка сеткой или дранкой, провешивание, установка маяков); транспортирования раствора и его составляющих к рабочим местам; нанесения и разравнивания штукатурного намета (обрызг и грунт); устройства декоративных обрамлений (карнизов, наличников и др.); отделки проемов и углов; нанесения и отделки накрывки. Вспомогательные операции включают подготовку рабочего места, его уборку и др. Подготовка конструкций к оштукатуриванию. Подлежащие оштукатуриванию поверхности сначала выравнивают во избежание излишней толщины намета. При отклонениях от вертикали или горизонтали свыше 40 мм и значительных неровностях дефектные места до оштукатуривания обтягивают металлической сеткой по гвоздям. Поверхности очищают от грязи и жировых пятен. Чтобы штукатурный намет хорошо сцеплялся с основанием, бетонные поверхности насекают, обрабатывают пескоструйным аппаратом или обтягивают металлической сеткой, деревянные поверхности обивают драночными щитами, а кирпичные стены кладут «в пустошовку». Места сопряжения деревянных конструкций с каменными или бетонными обтягивают лентами из металлической сетки шириной не менее 20 см. Экономичную толщину штукатурки определяют провешиванием поверхности отвесом и уровнем или промаячивателем (для этой цели удобны лазерные приборы), после чего устанавливают марки из раствора. Когда нужно получить штукатурку высокого качества, а также при нанесении раствора механизированным способом между марками устраивают маяки, представляющие собой полосы из раствора шириной 4-5 см, определяющие проектное положение отделываемой поверхности. Вместо маяков из раствора можно применять инвентарные металлические маяки, которые устанавливают одновременно с провешиванием без предварительного крепления марок. Нанесение штукатурного раствора. Каменные и бетонные поверхности в помещениях оштукатуривают сложными или известковыми растворами, а деревянные и гипсовые - известково-гипсовыми растворами. Для помещений с повышенной влажностью (более 60%) применяют растворы с гидравлическими добавками и на пуццолановых цементах. Перед оштукатуриванием поверхности увлажняют для предотвращения сползания слоя обрызга, который не разравнивают, чтобы он хорошо сцеплялся с накладываемым на него слоем грунта. Все наносимые слои грунта уплотняют и разравнивают. При толщине накрывочного слоя более 5 мм поверхность грунта нарезают волнообразными бороздами. Каждый последующий слой штукатурки (грунта и накрывки) на гип-

167

совом вяжущем наносят только после окончания схватывания раствора, а на известковом вяжущем - после начала побелки предыдущего слоя. Для механизированного приготовления и нанесения раствора применяют штукатурные установки, включающие растворосмеситель, растворонасос, раствороводы и инструменты для подготовки и затирки отделываемых поверхностей. Растворосмесители служат для приготовления или дополнительного перемешивания раствора. В неподвижном барабане смесительной машины компоненты принудительно перемешиваются лопастями горизонтального вала. Готовый раствор выгружают, опрокинув смесительный барабан или открыв специальный затвор. Объем готового замеса в смесительных машинах – от 30 до 1200 л. Растворонасосы бывают противоточные и прямоточные. В противоточных диафрагмовых растворонасосах, производительность которых 1-2,5 м3/ч плунжер хорошо защищен от воздействия раствора. В процессе их работы легко регулировать объем подаваемого раствора. Прямоточные бездиафрагмовые и винтовые растворонасосы производительностью 1,5–2,5 м3/ч могут перекачивать густые растворы. Растворонасосы производительностью 3–6 м3/ч подают раствор по горизонтали на расстояние до 200 и по высоте до 40 м. Их используют для транспортирования раствора. Насосы меньшей производительности подают раствор на 75 и 20 м, и их применяют для нанесения раствора на поверхности. При оштукатуривании многоэтажных зданий устанавливают поэтажные растворонасосы. Для нанесения раствора применяют бескомпрессорные и пневматические форсунки. В пневматической форсунке помещена трубка, по которой подается сжатый воздух. Распыление раствора регулируют, смещая по длине форсунки эту трубку, фиксируемую прижимным винтом. Количество подаваемого воздуха регулируют краном. В бескомпрессорных форсунках распыление раствора достигается преобразованием его прямолинейного движения в винтообразное или проталкиванием через щелевидное отверстие. Для нанесения густых растворов пригодны прямоточные форсунки со щелевой резиновой диафрагмой, дающие струю в виде плоского факела. В качестве раствороводов используют резиновые шланги или стальные трубы с внутренним диаметром 25, 38 и 75 мм. Стальные трубы применяют в многоэтажных зданиях для вертикальных стояков, устраиваемых по тупиковой или кольцевой схемам. Тупиковую схему применяют, когда раствор расходуют на одном этаже; кольцевую - при одновременной подаче раствора на несколько этажей через стояк, устанавливаемый сразу на всю высоту здания. В последнем случае раствор поднимается вверх по напорному стояку и опускается по обратному в приемный бункер растворонасоса. Для разбора раствора на стояке устанавливают тройники с трехходовыми кранами.

168

Товарный раствор, доставленный в растворовозах, выгружают через сито в приемный бункер станции приема и подачи раствора (например, С-660 Главмосстроя). В двухшнековом смесителе станции раствор дополнительно перемешивается (с добавлением для пластификации известкового молока) и выдается в растворонасос, подающий его по стальному раствороводу на этажи к штукатурным агрегатам, например СО-48 или СО-57, которыми раствор наносят на поверхности. На механизированном нанесении штукатурного намета занято звено из двух человек - оператора и его помощника. Вручную раствор наносят только в небольших помещениях (санитарные узлы и др.), набрасывая его кельмой с сокола или ковшом. Во втором случае производительность труда увеличивается в 3–4 раза. При оштукатуривании по металлической сетке, по реечной перегородке и при беспесчаной накрывке рабочий наносит раствор на поверхность стальной гладилкой, сдвигая его с сокола. Грунт разравнивают сглаживанием или срезыванием. Для сглаживания намета применяют полутерки длиной до 1200 мм (при обработке больших поверхностей) и длиной 800 и 350 мм (для малых поверхностей). Чтобы легче было работать, у полутерков срезают фаски, а одну из продольных и одну из торцовых сторон обивают кровельной сталью. Ребро малого полутерка скашивают под углом 45° для срезки углов. Широко применяются также затирочные машинки. Намет на потолках удобнее разравнивать уширенными потолочными полутерками, на которых легче сохранить срезаемый излишний раствор. Для выравнивания намета срезыванием применяют правила, малки и плоскостные шаблоны. Малки имеют по концам вырезы для направляющих реек или маяков, устанавливаемых вне намета. Углы разравнивают лузговыми и усеночными правилами. Устройство карнизов и отделка поверхностей. Карнизы, пояски, наличники вытягивают шаблонами по направляющим рейкам. Рейки крепят инвентарными держателями или гипсовым раствором. Используют шаблоны прямые или угловые с лекалом, расположенным под углом 45° к стене. Для тяги карнизов применяют известково-гипсовый раствор, причем в накрывку не вводят песка. Вытягивание карнизов состоит из таких операций: набрасывания намета, вытягивания карниза начерно срезанной кромкой шаблона, отделки карниза повторным протягиванием шаблона тупой кромкой и разделки углов. Небольшие тяги выполняет один человек, тяги более крупные - два-три человека. Тяга карнизов очень трудоемка и замедляет работу по оштукатуриванию помещений, поэтому целесообразно устанавливать сборные карнизы. Отделка оштукатуренных поверхностей заключается в затирке или заглаживании накрывочного слоя.

169

Для механизированной затирки применяют пневматические или электрические машинки, снабженные лопастями или двумя однородными дисками (деревянными, текстолитовыми или пенопластовыми), например СО-55 или С-86. Для отделки вручную применяют капроновые терки, металлические малые и большие гладилки. Процесс отделки поверхности упрощают применением беспесчаной накрывки известково-гипсовым раствором состава 1 : 5. Его наносят на выровненный и просушенный грунт вручную или механизированным способом при помощи бескомпрессорных форсунок. Накрывку заглаживают металлическими гладилками. Организация процесса. Оштукатуривание выполняют поточнорасчлененным методом. Комплексный процесс расчленяют на простые: подготовку поверхностей; нанесение обрызга, слоев грунта и разравнивание намета; устройство карнизов и установку лепных деталей; отделку проемов и углов; нанесение и отделку накрывки. Каждый из простых процессов поручают специализированному звену. Объем работ разбивают на захватки равной трудоемкости. Минимальная продолжительность работы звеньев на захватке определяется необходимым сроком выдерживания слоев намета. В зависимости от конструктивного решения или назначения здания, принятой совмещаемости строительных процессов, а также сроков возведения объекта оштукатуривание выполняют по этажам снизу вверх или наоборот. Декоративные штукатурки применяют для отделки внутренних поверхностей помещений общественных зданий и фасадов. Эти штукатурки не требуют периодической окраски и служат долгие годы без ремонта. Внутренние поверхности помещений отделывают цветными известковопесчаными штукатурками, искусственным гипсовым и известковым мрамором. Перед устройством отделочного слоя на бетонные и кирпичные поверхности наносят обычные цементно-известковые обрызг и грунт, а на деревянные – известково-гипсовые. Известково-песчаные штукатурки включают пигмент и заполнители в виде добавок, имитирующих фактуру природного камня или новых материалов. Искусственным гипсовым мрамором отделывают особо нарядные интерьеры. Процесс состоит из подготовки поверхностей (штукатурка обычным известково-песчаным раствором без накрывки), приготовления цветной гипсовой массы, ее нанесения и отделки. Порции гипса раздельно окрашивают в нужные цвета и насыпают совком на поверхность стола чередующимися горизонтальными слоями разного цвета толщиной от 0,5 до 5 см. Затем в совке смесь переносят на дощатый щит, покрытый мешковиной, и ссыпают наклонно к поверхности щита, чтобы высота слоя была примерно вдвое больше толщины гипсового мрамора после отделки. Смесь покрывают мешковиной и пропитывают 1-2%-ным клеевым раствором до насыщения.

170

Приготовленную массу на щите подносят к месту облицовки, снимают мешковину и быстро прикладывают к поверхности грунта основания. Массу уплотняют простукиванием, затем отнимают щит. Открытую поверхность разглаживают кельмой, в местах вспучивания делают проколы для удаления воздуха. Отделку поверхности начинают через 1,5-2 ч. Не вполне затвердевшую поверхность гипсового мрамора простругивают электрорубанком. После затвердения массы (спустя 3-5 дней) поверхность ее пятикратно проклеивают, шпаклюют и шлифуют электрошлифовальными машинами. Для защиты от воздействия влаги полированный мрамор покрывают мастикой состава 1 : 3 (скипидар : воск), втирая ее фетровыми кругами шлифовальной машины. Искусственный известковый мрамор выполняют по подготовленному обычным способом слою штукатурки. Раствор отделочного слоя состоит из извести, мраморного песка, мраморной пудры, щелоче- и цветоустойчивых пигментов. Для отделки поверхности используют мыльно-известковую эмульсию, которую приготовляют, растворяя в гасящейся извести измельченное мыло. По эмульсии, нанесенной на отделываемую поверхность, тонкой кисточкой рисуют прожилки мрамора и затем обрабатывают ее нагретыми до 150-180° С тяжелыми стальными электрическими утюгами удлиненными рукоятками. Заканчивают отделку легкими утюгами, после чего полируют до блеска восковоскипидарной мастикой. Фасады отделывают цветными известково-песчаными, терразитовыми и камневидными штукатурками. Отделочный слой этих штукатурок обрабатывают в пластичном, полупластичном или твердом состоянии. Цветные известково-песчаные штукатурки дешевы и долговечны. К известковому вяжущему добавляют 10-20% цемента. Заполнителями служат кварцевые, мраморные, известковые, туфовые и другие пески с зернами крупностью 0,3-1,2 мм. Цвет штукатурке придают пигментами, вводимыми в вяжущее. Поверхности цветных известково-песчаных штукатурок обрабатывают в пластичном состоянии губкой, щеткой, метлой или кистью и протягивают шаблонами. В полупластичном состоянии эти поверхности затирают и циклюют. Терразитовая штукатурка представляет собой раствор смеси известипушонки, 20-30% белого или окрашенного цемента, белого песка, крошки из мрамора, стекла, слюды и др. Смесь в сухом виде доставляют с завода на площадку, где перемешивают в растворосмесителе. Наносят штукатурку на подготовленный грунт из известково-цементного раствора. Отделывают ее затиркой. Окончательно поверхность обрабатывают в полупластичном состоянии процарапыванием циклями или электрошарошками, чтобы обнажить от пленки раствора цветные заполнители. Камневидные штукатурки, имитирующие фактуру природного камня, изготовляют на цементе. Для увеличения подвижности раствора добавляют 10 20% известкового теста. В качестве заполнителя применяют крошку декора-

171

тивных каменных пород. Обрабатывают поверхность после ее затвердения. Отделку «под шубу» выполняют бучардой, «под штриховку» –троянкой. Лакированную камневидную штукатурку выполняют, нанося пистолетом –крошкометом мраморную, гранитную или искусственную крошку крупностью 2-5 мм на подготовленную поверхность предварительно огрунтованную поливинилацетатной краской и покрытую после высыхания клеющим составом из краски ВХ и др. Крошкомет, работающий от компрессора, с расстояния 0,4 0,5м с силой набрасывает крошку на слой клея. После высыхания клея пистолетом-распылителем наносят защитное покрытие из кремнийорганических лаков. Оштукатуривание фасадов ведут от венчающего карниза здания (сверху вниз). Раствор наносят механизированным способом, кроме случаев, когда применяют растворы с крупным заполнителем (крошка крупностью 5 мм). Карнизы, пилястры, пояски, тяги, наличники вытягивают шаблонами до оштукатуривания гладких поверхностей стен. При этом сначала формируют профиль тяг в грунте, а когда он несколько отвердеет, наносят отделочный слой. Оштукатуривание в зимних условиях. Поверхности отделывают обычными растворами при температуре не ниже +5° С. Штукатурный намет выдерживают при этой температуре, пока его влажность не снизится до 8%. При отрицательных температурах применяют следующие растворы: - с молотой известью-кипелкой, которая при гидратации повышает температуру раствора, обеспечивая его быстрое схватывание и твердение (через 20-30 мин) и ускоряя сушку штукатурки; - цементные и сложные с добавкой поташа (К2СО3), понижающего температуру замерзания раствора и ускоряющего его схватывание. Температура приготовленного раствора должна быть не выше +10° С, а к моменту нанесения его на поверхность - не ниже +3° С.

9.3. Облицовка наружных и внутренних поверхностей Облицовкой называют слой отделки из плиток, плит, листов, панелей и профильных деталей, прикрепляемых к отделываемой поверхности на растворе, клею или насухо различными крепежными элементами. В инженерных сооружениях облицовка природным камнем повышает сопротивление наружных поверхностей механическим и атмосферным воздействиям и придает сооружению монументальный вид. Многоэтажные здания облицовывают снаружи панелями, отделанными керамикой, стеклом, алюминием, нержавеющей сталью или другими листовыми материалами. Технологический процесс облицовки состоит из сортировки и подготовки облицовочных изделий; приготовления растворов, клеющих составов и крепей; подготовки и разметки поверхностей, подлежащих облицовке; установки маячных рядов; пробивки отверстий для анкеров или других крепежных деталей и

172

производства собственно облицовочных работ с окончательной отделкой поверхности. Работы по облицовке выполняют звенья специалистов: мраморщики, облицовщики керамическими плитками, столяры и др. Облицовка изделий из природного камня. Для облицовки фасадов зданий и сооружений применяют облицовочные плиты и профильные элементы, изготовляемые из декоративных, хорошо сопротивляющихся атмосферным воздействиям пород камня: гранита, лабрадорита, габбро и песчаника. Мраморы, проверенные на морозостойкость, идут для отделки монументальных зданий. В южных районах страны применяют пильные известняки и туфы. Существуют два способа изготовления изделий из камня: раскалывание блоков или их распиливание на плиты и заготовки, которые затем подвергают ударной или абразивной обработке. Заготовки окалывают по периметру лицевых граней для получения фактуры «скала» или же отделывают бучардами (тесаные фактуры). Камни с такими фактурами (толщиной не менее 150 мм) идут для облицовки инженерных сооружений, цоколей и цокольных этажей (рис. 9.2, а, д).

Рис. 9.2. Облицовка изделиями из природного камня: а - способы крепления каменных плит костылями и анкерами; б — скользящее крепление облицовки к опорным стержням; в — монтажное крепление плит клиньями; г — крепление мраморных плит гипсом; д — облицовка цоколя; 1 — костыли; 2 — подвески, заделанные в перемычку; 3 — пробка; 4 — штыри; 5 — скоба: 6 — анкер; 7 — стальной стержень; 8 — крюки, удерживающие плиту; 9 — скоба, заделываемая в стену; 10 — плита; 11 — раствор; 12 — гнезда для крепей; 13 — стена; 14 — распорные клинья; 15 — гипс; 16 — шов облицовки.

Распиловка – основной способ изготовления изделий из камня. При ударной обработке крестовыми бучардами заготовок толщиной не менее 60 мм получают точечную фактуру, пластинчатыми бучардами – бороздчатую, при об-

173

работке фрезой – рифленую. Обработка пиленой поверхности абразивными инструментами дает шлифованую и лощеную фактуры. Лощеные плиты наиболее пригодны для полов. Зеркальная (полированная) фактура получается после обработки полировочными порошками и накатки глянца. Облицовочные работы начинают после окончания кладки стен и отделки фасада выше участка, отведенного под облицовку. В случае надобности устанавливают леса или подмости. Участок облицовки оснащается подъемными приспособлениями или кранами для перемещения тяжелых деталей. Камни с грубой фактурой доставляют к месту работ без упаковки. Лощеные и полированные поверхности камня оклеивают строительной бумагой. Тыльную сторону плит маркируют краской, указывая тип и размеры. Подготовка поверхности заключается в очистке ее от грязи, расчистке швов в кирпичной кладке и насечке бетона. Затем размечают положение облицовки, провешивают и устанавливают гипсовые маяки или металлические порядовки. Установку камней начинают с углов, проемов и пилястр, после чего по зафиксированным рядам облицовывают поле стены. Сначала камни примеряют по месту насухо. В стенах (против гнезд в камне) размечают положение отверстий для крепей. Цокольный ряд камней укладывают на растворе. На постель из раствора (или свинцовую прокладку) устанавливают под шнур с проверкой отвесности следующий ряд облицовки и закрепляют его монтажным креплением. Тяжелые плиты крепят постоянными связями, которые временно зажимают деревянными клиньями, забиваемыми в гнезда. Правильный зазор между стеной обеспечивают установкой распорных клиньев (рис. 9.2, в) По окончании установки ряда камней облицовки пазуху между ним и стеной заполняют раствором, который готовят на пуццолановом цементе с добавлением пластификаторов. Швы между плитами из камня делают не толще 1,5 мм при зеркальной фактуре, 5 мм – при шлифованных и бороздчатых и 10 мм – при фактуре «скала» и облицовке пильными известняками. Детали облицовки с полированной фактурой рекомендуется сопрягать насухо на прокладке из свинца в горизонтальных швах. Поверхность облицовки с зеркальной фактурой не должна иметь отклонений от вертикали более 1 мм на 1 м высоты, а швы не должны отклоняться от горизонтали или вертикали более чем на 5 мм на всю длину ряда. При облицовке кирпичных и шлакоблочных стен плиты к ним крепят металлическими анкерами и крючьями, которые заделывают в отверстия, высверленные в стене. Крепежные детали изготовляют из нержавеющей или оцинкованной стали: штыри диаметром 10-12 мм, пироны 15 х 15 мм длиной 10-12 см, анкеры и крючья из 12-15-миллиметровых прутков. Для крепления деталей из мрамора применяют также омедненные или медные крепи. В процессе облицовки бетонных и железобетонных поверхностей крючья крепят к стальным стержням, привязанным к стене проволокой, заделанной в бетон во время бетонирования конструкции. Пазухи заливают наглухо или

174

так, чтобы обеспечить независимую осадку облицовки (рис. 9.2, б). Фасонные детали для обрамления проемов, находящиеся на весу, крепят подвесными или консольными креплениями (рис. 9.2, а). Гнезда и пазы в деталях облицовки из мрамора и в кирпичных стенах пробивают шлямбурами, которые оснащены вставками из твердых сплавов типа ВК-6, или сверлят. Пневматические молотки с бурами, снабженными пластинками из твердого сплава, применяют при работах по граниту и по бетонным стенам. После заливки раствором пазух между стеной и облицовкой клинья и конопатку удаляют и приступают к отделке: с поверхности камня смывают защитную бумагу; свинцовые прокладки расчеканивают; швы в облицовках из деталей с полированной фактурой, установленных насухо, заполняют мастикой; растворные швы расшивают. Облицовку плитами и профильными деталями из пильных известняков можно вести одновременно с кладкой стен. Плиты крепят, перевязывая их складкой, или металлическими скобами, причем установка облицовки опережает кладку. В проектном положении плиты удерживаются временными креплениями. После установки ряда плит с проверкой по порядовкам ведут кладку на высоту плиты и заделывают крепежные детали в тело стены. Облицовка стен керамическими прислонными плитками. К облицовке приступают после окончания кладки стен, выполненной впустошовку. Поверхности стен очищают от грязи и наплывов раствора. Плитки сортируют по оттенкам цвета и располагают так, чтобы швы совпадали с линиями горизонтальных и вертикальных членений плоскостей фасада: уровнем подоконников, перемычек, поэтажных поясков, вертикальных линий, ограничивающих проемы, и т. п. Устанавливают плитки на цементно-известковом растворе марки не ниже 50. Тыльную сторону плиток слегка смачивают водой, раствор наносят на стену (также смоченную водой) и плитку, которую затем переводят в вертикальное положение и устанавливают на место. Облицовка внутренних помещений. Изделия из мрамора поступают обычно полированные. В некоторых случаях для облицовки пилястр применяют плиты с мелким вертикальным рифлением; колонны отделывают плитками с фактурой «открытый излом», устанавливаемыми на ребро. Детали из туфа выполняют в шлифованной, а из лабрадорита и гипсаангидрита - в полированной фактуре. Облицовку крепят на цементном или гипсовом растворе (рис. 9.2, г). Крупные детали дополнительно крепят металлическими анкерами. Разбивочные работы выполняют по подготовленной поверхности стен. Положение граней колонн фиксируют проволоками, натянутыми во взаимно перпендикулярных направлениях в плоскостях наружного контура колонн. Элементы базы колонны собирают сначала насухо на щите, затем на месте с временным закреплением гипсом. После выверки и установки постоянных

175

связей пазухи заливают раствором. Плиты облицовки тела колонн соединяют, на углах «в ус», обрезая острые кромки, или вперевязку. Каждую плиту облицовки колонны ставят на пироны. К телу колонны плиты подвязывают проволокой, прикрепляя последнюю к стержням из стали, привязанным к проволочным выпускам из колонны. Плиты, устанавливаемые без металлических креплений, примеряют в рабочем положении, придерживаясь разбивочных линий и «примораживают» гипсом в углах, а затем пространство между стеной и тыльной поверхностью плиты заполняют раствором. Облицовку плитками - керамическими глазурованными, каменными, стеклянными и терраццовыми - выполняют на цементно-песчаном растворе состава 1 : 4 или 1 : 6 в зависимости от марки цемента. Поливинилхлоридные, полистирольные и другие синтетические плитки (а в некоторых случаях также стеклянные и керамические) крепят на клеющих мастиках. Поверхности стен под облицовку на растворе подготавливают так, чтобы толщина слоя раствора не превышала 15 мм. При креплении на мастиках поверхность штукатурки должна быть гладкой и ровной. На комплектующих базах плитки сортируют по размеру и оттенкам цвета. Одновременно заготовляют отрезки плиток для установки в неполных рядах и углах. Каменные плитки режут на станках карборундовыми дисками, а синтетические плитки – ножовками. Отверстия в плитках сверлят электродрелями. Небольшие помещения (санитарно-технические узлы) облицовывают вперевязку или шов в шов. Поверхность, подлежащую облицовке, провешивают и разметочной рейкой устанавливают расположение рядов плиток и размещение маячных плиток-марок. Облицовка на растворе. Керамические плитки-марки устанавливают в углах и под маячные ряды так, чтобы толщина слоя раствора была в пределах 7–15 мм. Затем натягивают шнур-причалку, по которому ведут установку плиток. В соответствии с размером плиток (150 х 150 или 150 х 100 мм) плоскость разбивают на ряды. Первый ряд из рядовых или плинтусных плиток устанавливают на поверхность покрытия пола или на деревянную рейку высотой, соответствующей толщине покрытия пола, если его укладывают после облицовки. Следующие ряды ставят под шнур, начиная каждый ряд с установки крайних плиток и фиксируя толщину швов клиньями-прокладками или металлическими скобками. Перед установкой керамические плитки с тыльной стороны очищают и увлажняют, затем на плитку кельмой наносят столько раствора, чтобы обеспечить при посадке плитки полное заполнение поверхности под ней. Плитку из наклонного положения с силой переводят в вертикальное и прижимают к стене. Вертикальность швов и облицовки проверяют отвесом или рейкой с уровнем. Отделка облицованной поверхности заключается в заполнении швов цементным раствором, наносимым деревянной теркой, подбитой губчатой резиной. Затем поверхность облицовки покрывают слоем мелового теста, которое после полного высыхания вытирают ветошью.

176

Терраццовые и каменные плитки устанавливают в такой же последовательности, но на более жирных растворах. При установке стеклянных плиток рекомендуется предварительно покрыть их тыльную поверхность слоем растворимого стекла и посыпать сухим песком, который придает плиткам шероховатость, необходимую для лучшего сцепления при наклеивании. Облицовка на мастике. Для крепления синтетических плиток применяют мастики, рекомендуемые заводами – изготовителями плиток, а также канифольные, полимерцементные, перхлорвиниловые и битумно-силикатные мастики. Подготовленную гладкую поверхность очищают пылесосом и наносят кистью или пистолетом-распылителем грунт – слой разжиженной мастики толщиной до 1 мм. Перед облицовкой высохший грунт (перхлорвиниловый через 3-6 ч) грунтуют вторично. Затем на тыльную сторону плитки кистью наносят достаточно вязкую мастику и, начиная от пола, устанавливают по причалке первый ряд, соблюдая минимальную толщину швов. Последующие ряды укладывают, проверяя горизонтальность рядов правилом, а вертикальность швов отвесом. Мастика не должна выступать из швов и загрязнять облицовку. Канифольные и другие вязкие мастики наносят на стену шпателем и после легкой просушки поверхности сразу начинают укладывать плитки. С помощью шпателя также покрывают мастикой всю тыльную поверхность плитки и плотно прижимают ее к стене. Облицовку листовыми и плитными изделиями стен, потолков, панелей и перегородок применяют очень широко. Ассортимент листовых, плитных и профильных материалов с каждым годом расширяется. Применяют следующие способы облицовки: сплошное приклеивание всей тыльной поверхности изделия к облицовываемой плоскости; приклеивание на относе к нанесенным на поверхность маячным полосам или маркам-лепкам; крепление к установленному каркасу шурупами, специальными закрепами, болтиками или гвоздями. В первом случае поверхности готовят так же, как и под наклейку рулонных материалов. Во втором и третьем случаях облицовываемые поверхности только очищают от грязи и наплывов раствора, тщательно выверяя устанавливаемые маячные ленты или каркас. Листы сухой штукатурки на потолках размещают по длине перпендикулярно к стене с окнами. Если по длине лист не перекрывает помещения, по всему контуру потолка устраивают фриз. Стены и перегородки размечают от проемов к углам. Когда интерьеры торговых залов и помещений общественных зданий отделывают плитными изделиями или венированными панелями, при их установке учитывают размещение светильников, отверстий для вентиляционных решеток от кондиционеров и оборудования. Листы обычно наклеивают по контурным маякам, между которыми через каждые 40 см размещены марки-лепки из гипса, площадь которых должна составлять примерно 10% площади листа. Для приклеивания листов сухой штука-

177

турки применяют гипсоопилочные, пеногипсовые или гипсопесчаные мастики, которые наносят слоем около 8 мм. Затем накладывают лист облицовки и прижимают его правилом. Для наклейки плит и листов по всей площади, кроме перечисленных мастик, применяют казеиновые, цементные и синтетические мастики, клей КМЦ и др. Мастикой сплошь намазывают отделываемую поверхность и тыльную сторону листов или плит и после легкой подсушки мастики листы накладывают на поверхность и закрепляют прижимными приспособлениями. Наиболее прогрессивным является способ облицовки, сводящийся к тому, что отделанные на заводах плиты и панели крепят к каркасам. Разбивку положения деталей каркаса делают тщательно, с учетом размеров элементов облицовки и имеющихся в них отверстий. Детали каркаса крепят к пробкам, заделываемым в отверстия, просверленные в стенах. Элементы облицовки с полированными поверхностями, защищенными строительной бумагой, устанавливают на завершающем этапе отделки помещения. Окончательно элементы закрепляют болтиками или шурупами. Подвесные потолки устраивают в вестибюлях и залах общественных зданий и в промышленных цехах. Для этого в помещениях во время заделки швов между панелями железобетонных сборных перекрытий устанавливают подвески из стальных 10-12-миллиметровых прутьев. К подвескам на болтах и планках крепят прогоны из уголков или швеллеров, к которым на заданном уровне, соблюдая будущий контур потолка, подвешивают несущий каркас из стальных или алюминиевых тавров, уголков или деревянных брусков (в зависимости от типа прикрепляемой облицовки). Для облицовки потолков применяют плитки, плиты и панели, а также алюминиевые перфорированные кассеты, заполненные звукопоглотителем (например, матами «стиллит» из минеральной ваты). Огне- и биостойкие пористые синтетические плитки «акмигран» имеют на торцовых сторонах прорези, в которые при установке заводят полки алюминиевого тавра (расстояние между таврами фиксируют специальными распорками). Древесностружечные или древесноволокнистые плиты крепят к каркасу из деревянных брусков специальными болтиками-закрепами. Швы оставляют открытыми или закрывают раскладками Панели, отделанные органическим стеклом или стеклопластиками, также крепят на деревянном каркасе. Лепные детали для наружной отделки изготовляют из цементного раствора или гипса, а для внутренних помещений - из гипса. Процесс состоит из изготовления моделей, кусковых или клеевых форм, отливки из гипса или «отбивки» из цементного раствора изделий, доставки и установки их на место. Модели выполняют из глины, пластилина или гипса. Модель из глины или пластилина «переводят» в гипс, используя для этого черновые гипсовые формы. Делают это так: модель покрывают окрашенным гипсом, и когда он затвердеет, глину (или пластилин) удаляют, внутреннюю поверхность формы смазывают керосино-стеариновой смазкой и отливают в ней гипсовую модель.

178

После этого черновую форму осторожно разбирают, а готовую (сухую) модель (ее затем используют многократно) для предохранения покрывают лаком. Модели криволинейных и прямолинейных тяг выполняют шаблоном. Мелкие изделия отливают в клеевых формах, изготовляемых из столярного клея или формопласта. Сложные изделия с крупным рельефом отливают в кусковых гипсовых формах. Гипсовые лепные изделия устанавливают, «примораживая» гипсом, цементные – на цементном растворе, а крупные изделия, кроме того, крепят проволокой. В зимних условиях при кладке стен с одновременной их облицовкой лицевым кирпичом, керамическими камнями или закладными плитами может быть применен метод замораживания. Горизонтальные швы между плитами облицовки в процессе установки не заполняют раствором. После осадки стен (в теплое время года) с люлек или трубчатых лесов швы заполняют раствором и расшивают. Облицовку ведут на том же растворе, что и кладку стен, но марки не ниже 50. Рекомендуется готовить раствор на быстротвердеющем цементе или вводить противоморозные добавки (поташ, нитрит натрия). Внутренние облицовочные работы выполняют в отапливаемых помещениях при температуре воздуха не ниже +8° С. Плиты облицовки должны быть без косины, отколов и других дефектов. Швы между плитами и плитками должны быть ровными, а их поверхность чистой, без высолов раствора, пятен и повреждений полировки. При проверке 2-метровой контрольной рейкой на поверхности облицовки из плиток допускаются просветы не более 2 мм. Не должно быть и пустот между плитками и поверхностью облицованной конструкции.

9.4. Отделка малярными составами, обоями и пленками Окраска наружных поверхностей зданий и сооружений придает им законченный вид и предохраняет от вредных атмосферных воздействий. Внутренняя отделка малярными составами, обоями и пленками, имея защитное и архитектурно-декоративное назначение, одновременно улучшает санитарногигиенические условия эксплуатации помещений. Специальные виды окраски служат для предохранения металлов от коррозии, дерева от возгорания, а также для защиты конструкций от воздействия химически агрессивных сред. В зависимости от качества применяемых материалов и сложности технологии различают: - простую отделку, применяемую для подсобных, второстепенных помещений и временных зданий; - улучшенную отделку - для жилых, общественных и промышленных зданий;

179

- высококачественную отделку – для отделки зданий первого класса: театров, клубов, вокзалов и др. Каждый из этих видов малярной отделки должен выполняться одинаково тщательно и аккуратно. Для отделки применяют разнообразные лакокрасочные составы, обои, пленки и вспомогательные материалы, определяющие технологию выполнения работ. Общий для всех состав процесса следующий: приведение поверхностей в состояние, пригодное для отделки; подготовка поверхностей под тот или иной вид отделки; окраска, оклейка и обтяжка, а также декоративная обработка отделанных поверхностей. Подготовленные поверхности окрашивают или оклеивают обоями на заключительном этапе отделки здания, до настилки полов из теплого линолеума и синтетических ковров, установки розеток, выключателей, санитарнотехнических приборов и арматуры. Фасады окрашивают одновременно с внутренней отделкой. Малярные составы подразделяются на краски, эмали и лаки, служащие для окончательной отделки конструкций, и вспомогательные составы и материалы для обработки и подготовки поверхностей под окраску или лакировку. Краски и эмали наносят тонким слоем (50-500 мкм), после высыхания образующим непрозрачную покровную пленку, прочно связанную с поверхностью. Лаками покрывают окрашенные или неокрашенные подготовленные конструкции и детали. Прозрачное лаковое покрытие не изменяет цвета и текстуры отделываемой поверхности. Вспомогательными составами являются грунтовки, подмазки и шпаклевки. Грунтовка – это малярный состав, содержащий пигмент и другие компоненты и связующее (вода, масло или синтетический состав). Грунтовку наносят в жидком состоянии тонким слоем для придания однородной пористости отделываемой поверхности, а также для усиления сцепления последующих малярных слоев с основанием и для предварительной окраски (огрунтовки) металлических поверхностей, столярных изделий и т. д. Подмазки и шпаклевки наносят на поверхность в пластичном состоянии для заделки трещин, выравнивания поверхности и придания ей после шлифовки требуемой гладкости. К вспомогательным малярным материалам относятся разбавители, растворители, смывки, сиккативы и шлифовочные материалы. Разбавители применяют для разбавления густотертых красок. Растворителями малярные составы доводят до требуемой вязкости. Смывки служат для удаления старой краски и очистки инструмента, сиккативы – для ускорения процесса сушки красок, а шлифовочные материалы – для обработки малярных слоев. Вид и свойства связующего определяют технологию приготовления и применения малярного состава.

180

На воде готовят клеевые, известковые и силикатные составы, на натуральных и синтетических неводных связующих - масляные и эмалевые краски, лаки и требуемые для них вспомогательные составы. С целью экономии растительных и синтетических олиф, а также улучшения качества водных составов применяют эмульсионные (водо- или маслоразбавляемые) связующие. Водные малярные составы имеют небольшой срок годности (жизнеспособности): от 2 до 36 ч. Их приготовляют на центральных краскозаготовительных предприятиях и в виде концентратов, паст, брикетов, а также сухих смесей доставляют в таре к объекту. На месте работ их разбавляют до нужной вязкости или смешивают сухую смесь со связующим, превращая в малярный состав, немедленно применяемый в дело. Водоразбавляемые эмульсионные составы доводят до рабочей вязкости у места работ, маслоразбавляемые поступают в готовом виде. Масляные краски и составы изготовляют на лакокрасочных заводах и поставляют строительным организациям густотертыми (пигменты, затертые на олифе) или готовыми к употреблению (в заводской упаковке). Густотертые масляные краски в заготовительных цехах вторично перетирают с олифой, смешивают для получения колера нужного цвета и вязкости, процеживают и в специальной таре доставляют к месту работы. Масляные грунтовки и шпаклевки приготовляют в краскозаготовительных мастерских. Эмалевые краски, лаки и вспомогательные составы для них также изготовляют на лакокрасочных заводах и в готовом для употребления виде отправляют на объекты. Загустевшие составы на месте разбавляют до рабочей вязкости. Поступающие с заводов и краскозаготовительных цехов малярные полупродукты перерабатывают в готовые для применения составы на малярных станциях или в мастерских. Передвижная малярная станция размещается в утепленном фургоне на двухосном прицепе и оборудована для приготовления водно-клеевых и масляных составов. Растворонасос и компрессор, установленные на станции, обеспечивают подачу по резиновым напорным рукавам и механизированное нанесение на поверхности составов всех видов. При строительстве объектов с особо сложной отделкой построечные малярные мастерские располагают в помещениях нижнего этажа. Операции по подготовке поверхности и ее последующей окраске выполняются в последовательности, определяемой категорией отделки и свойствами применяемых малярных составов. Важнейшими свойствами готового к употреблению малярного состава являются вязкость (или, как говорят, рабочая малярная консистенция), срок годности, степень корродирующего воздействия на металлические детали, а также токсичность и огнеопасность. Вязкость состава определяют, пользуясь техническим вискозиметром ВЗ4. Показатель вязкости – время в секундах, в течение которого состав полно-

181

стью вытекает из отверстия вискозиметра. Срок годности некоторых малярных составов очень ограничен (например, 1–2 ч). Составы, содержащие медный купорос, разъедают металл аппаратов, поэтому такие составы обычно наносят вручную. Вручную малярную отделку выполняют при небольшом объеме работ, а также, если процессы еще не механизированы. Для шпаклевки поверхностей применяют деревянные, металлические или резиновые шпатели. Водно-клеевые колеры наносят кистями-макловицамн или ручными валиками. Для альфрейной отделки применяют кисти-ручники, филенчатые кисти и торцовки. Масляные и синтетические колеры наносят кистями-ручниками, а последний слой – кистью-торцовкой для получения матовой фактуры или сухой флейцовой кистью для придания глянцевой фактуры. Комплектом машин и механизмов малярную отделку выполняют в массовом строительстве. Шпаклевку наносят агрегатом, работающим от передвижного компрессора. Для отделки шпаклевки применяют затирочно-шлифовальные машинки. Шлифовка проводится на участках площадью 1–1,2 м плавными движениями с легким нажимом. Водные составы для грунтовки и окраски, не оказывающие корродирующего действия, наносят, механически распыляя их форсунками. Малярный состав под давлением подается к форсунке (рис. 9.3, а), в которой в результате вращательного движения жидкость переходит в каплеобразное состояние и, проходя через узкую щель, в виде факела выбрасывается на окрашиваемую поверхность. Наибольшее распространение получила схема с использованием красконагнетательных бачков (рис. 9.3, е, ж): сжатый воздух давлением 0,5 МН/м2 подается от компрессора по центральному стояку на этажи к красконагнетательным бачкам, из которых раздается через резиновые шланги к универсальным удочкам с форсунками механического распыления или к пневматическим валикам. Электрокраскопультом (рис. 9.3, б) малярный состав перекачивают непосредственно из бачка и подают его под давлением к удочке. Краскопульт снабжен перепускным клапаном, что позволяет, не останавливая мотор, выключать удочку, а краска через перепускной клапан возвращается обратно в бачок. Для создания требуемого давления красконагнетательные бачки подключают также к баллонам со сжатым воздухом (рис. 9.3, г). Потолки окрашивают с помощью агрегата, оборудованного растворонасосом (рис. 9.3, д). Масляные, эмалевые, синтетические и вязкие водно-клеевые краски, а также грунтовочные составы наносят методом пневматического распыления с помощью пистолетов-распылителей (рис. 9.3 е). Краска или жидкий грунтовочный состав под давлением 0,3–0,5 МН/м2 подается по резиновому шлангу к соплу пистолета, по другому шлангу к соплу

182

поступает сжатый воздух, который захватывает и попутно распыляет малярный состав, превращая его в факел, вылетающий с большой скоростью.

Рис. 9.3. Схемы механизированной окраски водными и водно-клеевыми составами (левая сторона рисунка); масляными, эмалевыми и синтетическими красками (правая сторона): а - работа универсальной удочки; б - подача состава к удочке электрокраскопультом; б - то же, от красконагнетательного бачка; г - то же, с использованием баллона со сжатым воздухом; д - агрегат для окраски потолков; е - работа пистолетом-распылителем; ж - подача состава к пистолету и валику от красконагнетательного бачка; и - работа пневматическим валиком; к - агрегат для масляной окраски; 1 - универсальная удочка с форсункой; 2 - крышка форсунки распылителя; 3 - корпус распылителя; 4 - бачки с малярным составом; 5 - шланги для подачи водно-клеевых малярных составов; 6 - электрокраскопульт; 7 - шланги (трубы) для подачи сжатого воздуха; 8 - растворонасос для подачи известковых составов; 9 - пистолеты-распылители; 10 - шланги для подачи масляных составов; 11 - поролоновый валик; 12 - воздухосборник; 13 - компрессор; 14 - масловодоочиститель

Факел равномерно плотен по всему сечению. Изменив положение головки форсунки, можно придать факелу круглую форму (для окраски плоскостей) и плоскую удлиненную (для окраски в углах). Каждую полосу краски наносят, слегка перекрывая нанесенную ранее. На время переноса пистолета на новую полосу прекращают подачу краски.

183

При значительном объеме работ и централизованной подаче сжатого воздуха по стоякам на этажи применяется схема, показанная на рис. 9.3, ж. Сжатый воздух под давлением 0,5-0,7 МН/м2 подается к красконагнетательному бачку и выдавливает краску по шлангу к соплу пистолета. Пистолетами на удлиненных рукоятках можно вести окраску потолков с пола. Широко применяют для окраски валики с меховым или поролоновым чехлом (рис. 9.3, и) и валики, к которым краска подается под давлением от красконагнетательного бачка. Передвижной агрегат для пневматического распыления (рис. 9.3, к) состоит из компрессора, красконагнетательного бачка, подающих шлангов и пистолетов-распылителей. Окраска фасадов зданий и наружных поверхностей сооружений. Оштукатуренные бетонные и кирпичные поверхности окрашивают известковыми, силикатными, поливинилацетатными, полимерцементными и перхлорвиниловыми красками, содержащими минеральные щелочестойкие пигменты, фасады деревянных зданий - масляными красками и синтетическими эмалями. Бетонные поверхности перед покраской очищают и перетирают цементным раствором места, где есть изъяны. Отремонтированные поверхности шлифуют, затем грунтуют и окрашивают. Известковые составы для наружных работ готовят на извести-кипелке, к которой добавляют поваренную соль или алюминиево-калиевые квасцы. Поверхность грунтуют известковым мыловаром - раствором мыла и извести-кипелки. Грунт наносят универсальной удочкой с механическим распылителем (рис. 9.3, а). Красят кистями-макловицами (при небольших объемах работ) или применяют агрегаты для подачи окрасочного состава к удочкам с форсунками механического распыления. Силикатные краски поступают в таре двух видов: концентрированный раствор калийного жидкого стекла – в железной таре и смесь пигментов и наполнителей- в бумажных мешках. На объекте жидкое стекло разбавляют водой, смешиваю, с пигментной смесью в пропорции 1:1, пропускают через сито и доводят до вязкости 14–18 сек. Срок годности колера – 10–12 ч. Тщательно подготовленную сухую поверхность грунтуют раствором жидкого стекла. Окраску производят в два слоя пистолетом, а также валиком или кистями. Первый слой краски наносят на следующий день после огрунтовки, второй – через 10–12 ч. Перед началом покраски следует защитить от брызг краски стекла, металлические детали, гранитные цоколи и т. п., покрыв их меловой пастой. Сразу после работы кисти, пистолеты и весь инвентарь надо промыть водой. Полимерцементные краски представляют собой окрашенную латексную поливинилацетатную или полихлорвиниловую эмульсию, в которую на месте работ вводят разведенную на воде или растворителе готовую смесь белого цемента с наполнителем.

184

Перхлорвиниловые краски дают красивую матовую поверхность и отличаются высокой эластичностью красочной пленки. Специальные виды этих красок (например, ХФК) можно наносить и при отрицательной температуре. Краски поступают в герметической таре в готовом виде. Перед употреблением краску перемешивают деревянной лопаточкой и доводят до вязкости 35–45 сек. Поверхности перед огрунтовкой обязательно обеспыливают, используя сжатый воздух. При отделке фасадов монументальных зданий поверхность сначала шпаклюют, а после высыхания шлифуют. Шпаклевку (перхлорвиниловый лак с мелом) наносят агрегатом ОМС-562. Красят пистолетами-распылителями или кистями. Первый слой высыхает за 5–6 ч. Второй слой обычно наносят на следующий день. Все инструменты и инвентарь в конце смены промывают в сольвенте или ксилоле. Краски на перхлорвиниловой эмульсии обычно применяют для отделки фасадов зданий в зимнее время. Перед нанесением этих красок дефектные места заделывают соответствующей шпаклевкой при помощи ручного шпателя. Красят в два слоя. Первый слой вязкостью до 100 сек наносят пистолетомраспылителем при давлении в бачке 0,4 МН/м2. Второй, более вязкий (200–300 сек) слой наносят летом через 2–3 ч, а зимой через 24 ч. Стальные конструкции и оборудование, находящиеся на открытом воздухе или в химических цехах, покрывают малярными составами, обладающими повышенной стойкостью к воздействию воды, атмосферных факторов и агрессивных газов. Обычно применяют составы на натуральных олифах: свинцовые белила, свинцовую и цинковую зелень, ярь-медянку, краску черную, а также антикоррозионное и термостойкое покрытие алюминиевым порошком на лаке АЛ-177. Химическое оборудование окрашивают также нитроглифталевыми кистевыми эмалями и лаками, а в особо ответственных случаях применяют эпоксидные и перхлорвиниловые лаки и эмали и другие лакокрасочные покрытия II или III групп толщиной 40-100 мкм. Конструкции очищают от окалины и ржавчины металлическими щетками, пневмо-скребками или пескоструйными аппаратами. Масляные составы наносят пистолетами-распылителями или кистями обычно в два слоя. Алюминиевые краски на лаке АЛ-177 распыляют по грунту пистолетом или специальным агрегатом высокого давления. Отделка химически стойкими составами ведется по двух-, а иногда и трехслойному перхлорвиниловому или эпоксидному грунту. Перхлорвиниловые краски наносят пистолетом-распылителем под давлением воздуха до 0,35 МН/м2 и при рабочей вязкости 20 сек в два, три, а в особых случаях и в шесть слоев. Стальные кровли красят пистолетами-распылителями или маховыми кистями вдоль гребней за два раза колером на железном сурике. В мастерских заготовки водосточных труб принято окрашивать за один раз, второй слой краски наносят после их установки.

185

Для окраски лестничных перил и балконных ограждений рекомендуется применять спаренный валик. После набора краски валик разжимают специальным ключом и вводят между элементами ограждения, двигая валик вверх-вниз или по горизонтали. Радиаторы рационально красить фигурными кистями, которые позволяют покрывать краской наружную и пристенную поверхности радиатора. Для окраски труб малого диаметра применяют приспособление, имеющее на внутренней изогнутой поверхности наклейку из цигейки или поролона. Наружные деревянные конструкции и детали окрашивают масляными или эмалевыми красками. Подготовленные поверхности грунтуют и шпаклюют, затем шлифуют и красят за два раза пистолетами-распылителями или валиками с меховой или поролоновой шубкой. Дощатые полы окрашивают после прекращения усушки досок и их повторного сплачивания. Щели, образовавшиеся в результате усушки, заделывают рейками, втапливают добойниками шляпки гвоздей и паркетострогальной машиной строгают поверхность пола. После этого производят высококачественную отделку. Столярные изделия и детали, применяемые в массовом строительстве, обычно поступают с заводов полностью отделанными или подготовленными под последнюю окраску. Оконные и дверные блоки перед окончательной окраской очищают, подшпаклевывают появившиеся изъяны и шлифуют. Наружные поверхности переплетов и дверей окрашивают масляными или эмалевыми красками, а внутренние – масляными (с флейцованием). Красят пистолетамираспылителями, пневматическими или ручными валиками. Неокрашенные столярные изделия должны поступать с заводской столярной подготовкой поверхностей и огрунтованными. Дальнейшая отделка заключается в нанесении двух, а иногда трех слоев шпаклевки (со шлифовкой каждого слоя), по которым два или три раза красят белилами или заданным колером, причем каждый подготовительный слой окраски шлифуют, а выходной слой - флейцуют. При покрытии прозрачными лаками поверхность столярного изделия должна быть тщательно отшлифована и зачищена от всех дефектов. Лак наносят по грунтовке. Каждый слой лака, кроме последнего, шлифуют шкуркой. Внутри помещений применяют клеевые, казеиновые, известковые, силикатные, масляные, эмалевые и другие составы, которые в большинстве случаев наносят универсальной удочкой или пневматическим валиком. При клеевой высококачественной окраске после очистки поверхности и расшивки трещин выполняют первую огрунтовку и по ней подмазку клеевой шпаклевкой. Когда подмазанные места высохнут, их шлифуют и делают первую и вторую сплошную шпаклевки со шлифовкой после высыхания каждого слоя. Затем следуют вторая и третья огрунтовки (под цвет колера) и, наконец, окраска колером с торцеванием. При улучшенной окраске сплошную шпаклев-

186

ку и третью огрунтовку не делают, а при простой отделке ограничиваются окраской после первой огрунтовки. Известковая окраска ведется по смоченным поверхностям, причем по штукатурке и бетону – с огрунтовкой и частичной подмазкой отдельных мест, а по дереву и кирпичу – только с огрунтовкой. Силикатные и эмульсионные составы наносят на очищенные поверхности по одному слою огрунтовки. При окраске масляными, эмалевыми и синтетическими красками поверхность штукатурки или бетона очищают и заглаживают, а трещины расшивают, затем проолифливают и, если надо, подмазывают. После шлифовки подмазанных мест делается сплошная шпаклевка. Отшлифованную поверхность шпаклевки грунтуют, снова шлифуют, покрывают за два раза колером (с флейцованием), шлифуя каждый слой. В заключение окрашивают с флейцованием или торцеванием лицевого слоя. Окраска по древесноволокнистым и стружечным плитам ведется после подготовки, заключающейся в удалении изъянов и расшивке трещин. Поверхность проолифливают, частично подмазывают и шлифуют. Состав остальных операций тот же, что и при отделке по штукатурке. Внутри помещений используют стремянки-ходули, складные ступенчатые или двухвысотные столики, а также передвижные вышки. При отделке фасадов применяют безболтовые трубчатые леса, раздвижные вышки, смонтированные на пневмоколесном шасси, самоподъемные и обычные люльки, подмости на дощатых консолях, которые устанавливают в оконных проемах, и др. Отделка обоями, линкрустом, синтетическими пленками. Технологический процесс отделки рулонными материалами осуществляют обычно в два цикла. Сначала подготовляют поверхности, затем наклеивают обои. Поверхность сухой гипсовой штукатурки зачищают в местах срыва картона. Стыки между древесностружечными и другими облицовочными листами тщательно заделывают и оклеивают бумагой. Поверхности под ворсовые, моющиеся обои и линкруст шпаклюют и шлифуют. Стены под оклейку синтетическими обоями на тканевой основе и синтетическими пленками шпаклюют за два раза и шлифуют, затем покрывают один раз под цвет пленки масляным колером. Обои и линкруст наклеивают после того, как все подготовленные поверхности высохли до влажности не более 6-8%. К моменту наклеивания пленки и синтетических обоев влажность стен не должна превышать 2—5%. Отделка обоями. Процесс оклейки обоями состоит из таких операций: - подготовки обоев и подклеечной бумаги (макулатуры); - приготовления клея или клейстера; - проклейки и шлифовки поверхностей; - наклейки на подготовленные поверхности подклеечной бумаги, ее обработки и после ее высыхания - оклейки обоями, бордюром или фризом. Обои

187

подготовляют в заготовительных мастерских. На полуавтоматических станках с обоев обрезают кромки и одновременно перфорируют рулоны на полотнища и нарезают на куски, содержащие набор полотнищ на комнату. Кромки обрезают с одной стороны (обычно 50% от общего количества с левой и 50% с правой). В тисненых и других плотных обоях, которые при наклеивании соединяют впритык, кромки обрезают с двух сторон. Подготовленные и высушенные поверхности стен (за исключением тщательно затертых в заводских условиях бетонных панелей и листов сухой гипсовой штукатурки с подготовленной под оклейку картонной поверхностью) оклеивают подклеечной бумагой. Перед наклейкой макулатуры поверхности стен проклеивают с помощью валика или пистолета-распылителя клейстером. Под простые обои макулатуру наклеивают внахлестку, под плотные обои – впритык. После высыхания подклейки ее поверхность шлифуют пемзой или шлифовальной машиной, затем вновь проклеивают клейстером. Простые обои наклеивают внахлестку, начиная от угла стены с окнами. Подготовленные полотнища обоев укладывают на полу помещения в стопку лицевой стороной вниз и намазывают клейстером вручную маховой кистью или валиком. Используют также складной металлический столик, оборудованный валиками и ванной с клейстером. Полотнища с нанесенным клейстером складывают вдвое, а затем вчетверо и в таком виде их подают маляру. Наклеивают обои со стремянки. Верхний конец полотнища прижимают к стене, проверяют по отвешенной риске положение кромок, затем тряпкой или мягкой щеткой разглаживают полотнище у верха, по длине, а потом вправо и влево. В таком же порядке, проверяя вертикальность кромок и совпадение рисунка, наклеивают следующие полотнища. Бордюр или фриз наклеивают после оклейки обоями всех стен. Моющиеся, сатинированные и ворсовые обои на бумажной основе клеят на синтетических клеях или клее КМЦ, как уже было сказано, впритык по подклейке из бумаги. Синтетические обои на тканевой основе наклеивают на специальных мастиках, поставляемых в комплекте. Применяют также клей КМЦ и другие мастики. Полотнища заготовляют по длине с припуском 5-10 мм. На подготовленную и обеспыленную поверхность шпателем наносят слой мастики толщиной не более 0,5 мм, разравнивая его широким шпателем так, чтобы у края осталась не покрытой клеем полоса шириной 10 мм. Клеевой слой должен подсохнуть в течение 10-15 мин. Сначала приклеивают верхний край полотнища, затем, натягивая его и прижимая мягким валиком из поролона или деревянным широким шпателем, раскатывают по всей поверхности, следя, чтобы кромки были в вертикальном положении. Следующее полотнище наклеивают так, чтобы перекрыть предыдущее по вертикальному шву внахлестку с напуском 5-10 мм. После высыхания мастики

188

по стальной линейке прирезают кромки, отгибают края, наносят тонкий слой клея и прикатывают кромки валиком или разглаживают деревянным шпателем. Линкруст наклеивают без подклейки. Полотнища подготовляют на объекте. Выдержанные в помещении рулоны замачивают в течение 3-5 мин в горячей воде (50-60° С), чтобы при развертывании не ломался лицевой слой. Развернутые рулоны на столе нарезают на полотнища по стальной линейке, пользуясь роликом или ножом. Полотнища складывают в стопки лицевой стороной вниз и выдерживают во влажном состоянии 6-8 ч. Клей наносят на поверхность стены, а затем на обратную сторону линкруста, оставляя у краев несмазанными вертикальные полосы шириной 40 мм. Наклеив первое полотнище, второе накладывают внахлестку, чтобы точно совпадал рисунок, тщательно разглаживают и прикатывают валиком. После этого отворачивают неприклеенные края, под них на всю высоту стыка подводят металлическую полоску и по стальной линейке ножом обрезают сразу обе кромки. Вынув рейку, края полотнищ промазывают клеем, прижимают к стене и прикатывают валиком. Синтетические безосновные пленки представляют собой рулонный материал толщиной менее 0,5 мм из поливинилхлоридных и других полимерных смол. Процессы оклейки пленками аналогичны отделке синтетическими обоями. Декоративная отделка. Эти работы выполняют во время нанесения последнего слоя шпаклевки или краски либо по окрашенным поверхностям с отвердевшим красочным слоем. Фактурная шпаклевка с крупным рельефом получается при нанесении слоя жидкой шпаклевки – левкаса – специальными пистолетами. Ее выполняют также кистью, резиновым рельефным валиком и т. п. Затвердевший слой фактурной шпаклевки окрашивают обычно масляным или эмалевым колером. Во время нанесения выходного слоя краски кистями (туповками, шеперками для торцевания и др.), а также резиновыми губками или валиками можно придать поверхности разнообразную фактуру и цвет. Окрашенные поверхности отделывают с помощью прямых и обратных трафаретов и пистолетов для аэрографической росписи, а также накаткой цветного рисунка резиновым валиком, вытягиванием филенок, торцеванием, деревянными или пластмассовыми багетами, шнурами и т. д. В качестве примера рассмотрим отделку 9–16-этажного жилого дома, комплекс малярных работ в котором разделен на два потока. Первый поток включает подготовку поверхностей, второй – «чистовые» процессы: окраску и оклейку обоями. Для каждого потока используется передвижная малярная станция. Оборудование первой станции позволяет готовить шпаклевочные составы из сухих смесей или полуфабрикатов, транспортировать шпаклевочные и окрасочные составы к месту работ, очищать поверхности к производить окраску водными и масляными составами. Вторая станция имеет оборудование для

189

механизации чистовой отделки масляными красками стен, столярных изделий и т. п., а также наклейки обоев (рис. 9.4, а,в).

Рис. 9.4. Схемы расстановки машин и механизированного инструмента для комплексной механизации малярных работ при отделке: а- 9 – 16-этажного дома с подготовкой поверхностей; б- здания школы по подготовленным поверхностям; в- цеха или зала с подготовкой поверхностей; 1- малярные станции; 2- шланги для подачи клеевых малярных составов; 3- шланг для подачи шпаклевки; 4- комбинированный валик; 5- шпатели; 6- затирочно-шлифовальные машинки; 7- удочки; 8- валики для клеевой окраски; 9- пневмобачки; 10- пистолеты-распылители; 11- стояки сжатого воздуха; 12- грузопассажирские подъемники; 13- шпаклевочный агрегат; 14- передвижные вышки; 15- компрессоры

Рабочих на этажи доставляет грузопассажирский лифт. Если поверхности подготовлены под последнюю покраску или оклейку обоями на заводе, то малярная станция имеет оборудование только для переработки грунтовочных и окрасочных составов, а при отделке гражданских зданий - оборудование для высококачественной малярной отделки, т. е. для нанесения дополнительных слоев шпаклевки и грунтовки (рис. 9.4, б). В зимнее время для окраски фасадов применяют морозостойкие перхлорвиниловые и цементно-перхлорвиниловые краски. Известковые составы используют в том случае, если температура воздуха в течение суток не падает ниже +5° С. Внутренние малярные работы выполняют в отапливаемых помещениях при температуре воздуха у наиболее охлаждаемых поверхностей не ниже +8° С.

190

9.5. Устройство полов Пол состоит из нескольких конструктивных элементов, соответствующих назначению помещения и особенностям строящегося здания. Элементы пола устраивают на разных этапах строительства по графику, предусматривающему такое совмещение процессов, при котором исключается повреждение выполненной части конструкции пола. При этом надо соблюдать технологические перерывы для твердения подстилающего слоя и стяжки, а также выдерживать требуемую температуру и влажность в помещениях. В индустриальном жилищном строительстве часть процессов по изготовлению элементов полов выполняют на заводах. При строительстве общественных и промышленных зданий почти все работы по устройству полов выполняют непосредственно на объекте. Для подготовки основания снимают бульдозером растительный слой грунта и вывозят его для использования на благоустройство. Пучинистые и мерзлые грунты, примесь снега и льда надо удалить и заменить песчаными подсыпками. Основания на некаменистых грунтах уплотняют щебнем или гравием крупностью 40–60 мм в один слой, вдавливая его в грунт катками и поливая при этом водой. До устройства бетонного подстилающего слоя (подготовки) надо возвести подземную часть здания, сделать обратную засыпку пазух между фундаментом и котлованом, спланировать и укатать грунт. Подготовку под полы из бетона марок 100–200 укладывают по проектной отметке отдельными полосами шириной 8 м при помощи комплекта бетоноукладочных машин. В неотапливаемых помещениях через 10–12 м по длине и 5– 6 м по ширине в подготовке устраивают сквозные температурные швы шириной 8–10 мм, которые нарезают машинами, снабженными абразивными дисками. Пазы заполняют горячим битумом. Подстилающий слой из сборных железобетонных плит (размерами 6х3х0,12 м) устраивают по готовому песчаному основанию. Плиты укладывают краном. Участки у колонн и стен бетонируют на месте. Стяжка представляет собой слой толщиной 15–40 мм из мелкозернистого бетона, цементно-песчаного раствора марки 100 или асфальтобетона. Стяжку укладывают на перекрытие, чтобы выровнять его поверхность или придать ему проектный уклон. Если на поверхность перекрытия уложен слой пористого или нежесткого звукоизоляционного материала, стяжка образует корку, служащую основанием для покрытия пола. Стяжкой закрывают трубопроводы, размещаемые на поверхности перекрытия, делая ее на 10–15 мм толще диаметра труб. Поверхность бетонной стяжки под покрытия, укладываемые на битумной мастике, прогрунтовывают праймером - раствором битума в керосине (состав 1:2 или 1:3), который наносят краскопультом. Полы со сплошным покрытием. Сплошные (монолитные) полы устраивают из цементно-песчаных, металлоцементных, бетонных (терраццовых), ас-

191

фальтобетонных, ксилолитовых и щебеночных смесей, а также из поливинилацетатных мастик - по грунту на подготовке или по перекрытиям. Металлоцементные полы устраивают по свежеуложенной, но не заглаженной цементно-песчаной прослойке обычно толщиной 20 мм. Жесткую металлоцементную смесь марки 500, состоящую из одной части цемента и одной части прокаленных стальных стружек в виде зерен крупностью 1–5 мм, укладывают слоем 20-30 мм полосами шириной 1,75–3,5 м, разравнивая ее и уплотняя виброрейкой. Поверхность пола на следующие сутки после укладки периодически смачивают водой. Через 7–12 дней затвердевшее металлоцементное покрытие отделывают шлифовальными машинами. Терраццовые полы выполняют из бетонной смеси, приготовленной на белом или окрашенном цементе и заполнителе - мраморной крошке, подобранной по гранулометрическому составу, размеру (от 3 до 15–25 мм) и цвету. Конструкция терраццового покрытия - двухслойная. Нижний слой (прослойку) делают толщиной 15-20 мм из жесткого цементно-песчаного раствора (состав 1 : 3 и 1 : 4). Одноцветный верхний слой покрытия укладывают на прослойку до начала ее твердения, разравнивают гладилкой, уплотняют кельмой, а затем прорабатывают легким поверхностным вибратором. При устройстве многоцветного покрытия с рисунком в прослойку заделывают жилки из нержавеющей стали, алюминия, латуни или стекла. Жилки (рис. 9.5, а) выставляют так, чтобы их верхние ребра служили маяками при укладке мозаичного слоя и разравнивании его с помощью правила. Сначала мозаичный состав укладывают в полосы (рис. 9.5, б) так, чтобы прочнее закрепить жилки, затем заполняют основные плоскости, уплотняя смесь вибратором.

Рис. 9.5. Схемы устройства терраццового покрытия и укладки керамических и пластикатных плиток: а - установка жилок; б - очередность укладки терраццового слоя; в - шлифовка и накатка глянца; г - установка маячных плиток и рядов; д- укладка керамических плиток; е - укладка пластикатных плиток; 1 - уровень; 2 - жилка алюминиевая; 3 - то же, стеклянная; 4 - то же, медная; 5 - уложенный терраццовый слой; 6 - шлифовальная машина; 7 - машина для накладки глянца; 8 - шнуры; 9 - марки; 10 - маячный ряд; 11 - правильная линейка; 12 - зубчатый шпатель для разравнивания мастики; 13- плитка; 14 - слой мастики

192

Уложенный терраццовый слой укрывают матами и 7–10 дней поливают водой один раз в сутки. Отделка пола состоит в шлифовании шлифовальной машиной с карборундовым или другим абразивным камнем. После первой шлифовки поверхность шпаклюют окрашенным цементно-песчаным раствором. Далее пол шлифуют более мелкими абразивами, дополнительно шпаклюют, обрабатывают полировочными порошками и в заключение глянцуют мастикой с помощью натирочной машины (рис. 9.5, в). Асфальтобетонные полы устраивают из горячей смеси заводского приготовления. При устройстве полов на грунте подготовку делают из щебня или бетона. На перекрытиях устраивают стяжку, которую грунтуют раствором битума в керосине. Покрытие выполняют в один слой толщиной 20-25 мм или в два слоя общей толщиной до 50 мм. На перекрытие горячую (140-160° С) асфальтобетонную смесь подают краном в контейнерах или флягах. К месту укладки смесь доставляют в тачках или мототележках ТУМ-57 с опрокидным кузовом и разравнивают граблями или правилом, которое передвигают по маячным рейкам, ограничивающим полосы шириной 2 м. Затем смесь уплотняют катком массой 60-80 кг. Ксилолитовые полы делают из смеси каустического магнезита с опилками хвойных пород, затворенной на водном растворе хлорида магния. Полы могут быть однослойные (толщиной 12-15 мм) и двухслойные (с нижним слоем 12 и лицевым 10 мм) из массы, окрашенной щелочестойкими минеральными пигментами. Из сухой ксилолитовой смеси, доставленной в мешках, массу приготовляют в растворосмесителях перед самой укладкой. Поверхность основания грунтуют раствором хлорида магния. Лицевой слой укладывают после затвердения нижнего полосами шириной до 2,5 м, ограниченными рейками, уплотняют металлическими трамбовками массой до 5 кг и заглаживают металлическими гладилками. Если пол многоцветный, в нижний слой закладывают жилки (рис. 9.5, а). Ксилолитовый пол отделывают, когда он затвердевает. Поверхность его циклюют металлическими циклями, затем смачивают смесью каустического магнезита на растворе хлорида магния и шпаклюют, а после затвердения шпаклевки шлифуют. Поливинилацетатные покрытия из смеси поливинилацетатной эмульсии (ПВА), кислотостойких, светоустойчивых пигментов и пылевидных заполнителей (молотый кварц, маршалит и др.) пригодны для сухих помещений. Смесь затворяют на воде и перемешивают в течение 4–5 мин в растворосмесителе. Готовую ПВА-мастику вязкостью 3 мин после процеживания и удаления пены используют не позже чем через 4–5 ч. В помещении, где устраивают покрытие, температура воздуха на уровне пола не должна быть ниже +10° С. Стяжку (цементно-песчаную или полимерцементную) тщательно выравнивают, изъяны шпаклюют ПВА-мастикой и шлифуют. За сутки до устройства покрытия поверхность стяжки обеспыливают пылесосом, затем пистолетом-распылителем наносят грунт из 10%-ной ПВА-эмульсии. После ее высыхания и вторичного удаления пыли наносят пистолетом-распылителем четыре слоя мастики толщи-

193

ной 1,2–1,5 мм каждый. После высыхания мастики пол шлифуют и покрывают износостойким лаком. Полы из каменных плиток и плит устраивают на прослойке из цементно-песчаного раствора толщиной от 10до 20 мм. Для химически стойких покрытий используют кислотоупорные растворы на жидком стекле (толщина прослойки 10- 15 мм) и битумные или дегтевые мастики (прослойки толщиной 2– 3 мм). Подстилающий слой при укладке плиток или плит на растворе должен иметь шероховатую поверхность, а при использовании мастик – гладкую и тщательно выровненную. Подстилающему слою придают необходимые уклоны в сторону стоков или трапа. Керамические плитки перед их укладкой замачивают в воде, мраморные только слегка увлажняют. Прослойку из цементно-песчаного раствора на жидком стекле расстилают сразу полосой длиной около 1 м. Реперные плитки-маяки устанавливают у стен на отметке чистого пола (рис. 9.5, г), фризовые – на линии фриза и в углах. Между ними при большой площади помещения размещают промежуточные маяки. (Уровень пола наносят красной чертой на стены, пользуясь лазерными приборами). После проверки фризовые, угловые и промежуточные плитки-маяки осаживают на растворе до отметки чистого пола, определяемой по реперным маячным плиткам. Сначала на прослойке укладывают плитки фризовых рядов, расположенных вдоль стены, противоположной выходу, после этого приступают к покрытию площади пола, продвигаясь к стене с выходом из помещения. Плитки укладывают немедленно по нанесении прослойки (рис. 9.5, д), тщательно подгоняя их под натянутый между маяками шнур, прижимая одну к другой, к прослойке, фризу и стенам. Раствор подвижностью 35-40 мм разравнвают так, чтобы уровень постели был на 2-3 мм выше требуемого. После настилки ряда к ребру плиток прикладывают правило и, ударяя по нему молотком, выправляют ряд уложенных плиток, а затем его осаживают под заданную отметку отфугованным бруском длиной 1 м. Швы, оставшиеся вовремя настилки незаполненными, через 3–4 дня заполняют цементным тестом или раствором 1 : 1 на мелком песке. После схватывания раствора в швах поверхность пола протирают влажными опилками, ветошью и смывают водой. Настилку на мастиках ведут по просушенной и обеспыленной поверхности подстилающего слоя. Перед настилкой поверхность грунтуют раствором битума в лигроине. Мастику наносят слоем в 2–3 мм. Укладка ведется по маячным плиткам под шнур с осаживанием плиток на слой мастики и прижиманием их правилом. Швы толщиной не более 1–2 мм заполняют мастикой при укладке плит, излишки мастики снимают шпателем и смывают поверхность покрытия растворителем. Мозаичные керамические плитки для полов выпускают толщиной 6–8 мм, размерами 23 х 23, 28 х 48 и 23 х 48 мм. Для удобства настилки на заводах плитки наклеивают на прямоугольные листы крафт-бумаги (карты). Настилку ведут на прослойке толщиной 15 мм из жесткого цементно-песчаного раствора

194

марки 75. После разбивки положения фриза и рядового покрытия устанавливают маячные ряды вдоль стен помещения из карт или марки из крупных керамических плиток. Затем между маячными рядами натягивают шнур-причалку, прикрепляя его к штырям, вбитым по линии швов. Раствор укладывают полосой на 20–30 мм шире карт непосредственно перед настилкой. Карты укладывают «на себя» бумагой вверх по угольнику и осаживают ударами молотка по бруску, чтобы раствор заполнил швы между плитками, что видно по намоканию бумаги. Укладку надо заканчивать до начала схватывания раствора. Поверхность настланного пола укрывают влажными опилками и выдерживают двое суток, после чего теплой водой смывают бумагу, очищают поверхность пола жесткими щетками и заполняют швы между рядами цементным раствором (1 : 1). Полы из полимерных плиток. Поливинилхлоридные плитки приклеивают резинобитумной мастикой или клеем КН-2. Укладку ведут по тщательно выровненному и прогрунтованному основанию при температуре воздуха в помещениях не ниже +15° С. Сначала на основании мелом определяют продольную и поперечную оси помещения. Затем, начиная от точки пересечения осей, раскладывают насухо два взаимно перпендикулярных ряда плиток так, чтобы кромки их примыкали к осям. После этого плитки собирают, на основание пола наносят мастику и распределяют ее по поверхности зубчатым шпателем (рис. 9.5, е) слоем 0,5 мм (полосой, достаточной для укладки одного-двух рядов плиток). Дав мастике загустеть, на тыльную поверхность каждой плитки тоже намазывают мастику, плитку приставляют впритык к кромке ранее уложенной и, постепенно опуская, прижимают к основанию, осаживая ударом резинового молотка. После окончания работ пол протирают ветошью, смоченной в бензине. Дощатые полы настилают из строганых досок толщиной 20–37, шириной 74– 124 мм и влажностью до 12%. В кромках досок должны быть выбраны пазы и гребни. Паркетные доски состоят из реечного основания с пазом и гребнем, на которое наклеены паркетные планки. Ширина досок 150–300, длина от 600 до 3000 мм. Полы настилают по лагам из нестроганых 25-миллиметровых досок, укладываемых на полосы из звукоизоляционного материала. Настилку «паркетным способом» ведет звено из двух плотников. В паз первой доски, уложенной у стены, вводят гребень следующей доски и ударами молотка через прокладку сжимают доски, а в основание нижней щеки паза под углом 45° забивают в каждую лагу гвоздь длиной 60 мм (при креплении паркетных досок) или длиной в 2,5 раза больше толщины досок (если крепятся строганые доски). Шляпки втапливают. Ровность поверхности пола проверяют двухметровой рейкой. Зазоры не должны превышать 2 мм. Дощатые полы отделывают машиной для острожки досок. Не доступные для машины места прострагивают электрорубанком. Плинтусы крепят гвоздями

195

к пробкам, заделываемым в стены через 70 см, а галтели – шурупами к паркетным доскам. Полы из штучного паркета устраивают из планок (клепок) длиной от 150 до 400 и шириной 30-60 мм, имеющих паз и гребень. Толщина дубовых и буковых планок – 15, а из сосны и лиственницы – 18 мм. Наборный паркет представляет собой деревянные планки толщиной 8–12 мм, наклеенные на листы крафт-бумаги размером 400 х 400 мм. Паркетные полы укладывают на прослойке из мастики по цементнопесчаной или асфальтовой стяжке, а также на сплошной прокладке из древесноволокнистых плит. Поверхность стяжек, бетонных перекрытий и древесноволокнистых плит предварительно грунтуют раствором битума в керосине. Настилку паркета следует начинать спустя сутки после грунтовки при влажности стяжки не более 4%, температуре воздуха в помещении не ниже +10° С и относительной его влажности до 60%. Процесс настилки пола на мастике состоит из раскладывания паркета у рабочего места, разбивки маячных рядов, разлива и разравнивания холодной мастики, укладки паркетных планок, отделки примыканий у ниш, устройства фриза и порогов, острожки пола, циклевки, установки плинтусов или галтелей и отделки пола. При разбивке устанавливают положение фриза и маячной елки, затем по продольной средней линии помещения натягивают шнур и предварительно раскладывают клепки для проверки правильности подбора и регулирования ширины фриза и зазора у стены. Маячную елку укладывают от середины продольной оси помещения. Перед укладкой на небольшой участок основания наносят слой мастики толщиной 0,5 мм и разравнивают его зубчатым шпателем. Сразу же после нанесения мастики укладывают клепку так, чтобы не менее 80% ее тыльной поверхности было покрыто мастикой. Ударяя молотком по торцовой кромке, клепку сплачивают с ранее уложенной с зазором не более 0,3 мм. Крайние ряды клепок обрезают электропилой. Полы из штучного паркета на гвоздях укладывают на основание из досок. Для предотвращения скрипа при ходьбе на поверхность основания расстилают строительную бумагу. Паркетные планки укладывают так, чтобы их гребни плотно вошли в шпунты ранее уложенных планок. Ударами молотка со скошенным обушком по продольной, а затем по торцовой кромке сплачивают планки. Каждую планку крепят к дощатому основанию двумя 44-50-миллиметровыми гвоздями, забиваемыми наклонно в продольный паз, и одним – в торцовый паз, затем добойником втапливают их шляпки. Последний ряд планок у фриза или стены прибивают только в продольных кромках. После этого по отбитой линии электропилой обрезают планки с расчетом на ширину фриза или линейки и зазора шириной 15 мм у стены. По окончании настилки рядового покрытия настилают фриз или планки линейки.

196

Полы из наборного паркета настилают по слою холодной мастики толщиной около 1 мм или на специальных синтетических клеях. Сначала укладывают насухо маячный ряд и проверяют правильность разбивки и укладки карт паркета. Карты кладут бумагой кверху по тщательно выровненному слою мастики. Квадраты паркета подгоняют друг к другу так, чтобы линии стыков были строго прямолинейны. После окончания всех работ в помещении бумагу смывают. Полы из древесноволокнистых и твердых древесностружечных плит прибивают гвоздями к лагам или приклеивают к подготовленному основанию казеиноцементным клеем или казеино-эмульсионными мастиками. Перед укладкой плиты надо прирезать. Боковые кромки древесностружечных плит менее водостойки, чем вся плита. Их рекомендуется спиливать по периметру на ширину 100–120 мм. Полы из рулонных материалов. Обычный линолеум на тканевой или картонной основе, безосновный (поливинилхлоридный, глифталевый, алкидный, пергаминовый и резиновый), а также релин приклеивают к основанию мастиками. Поливинилхлоридный линолеум на теплозвукоизоляционной подоснове не приклеивают, а укладывают насухо, сваривая стыки. К устройству покрытий полов из линолеума приступают после побелки потолков и подготовки стен для последней окраски при влажности в помещении не более 60% и температуре воздуха не ниже +10° С. Основание под покрытие должно быть ровным, сухим, незыбким и без трещин. Пыль с него удаляют пылесосом. Настилку производят по цементно-песчаной стяжке, древесно-стружечным плитам и дощатому полу. Стыки между древесно-стружечными плитами заполняют шпаклевкой или мастикой. Для настилки на мастиках линолеум заготовляют централизованно в мастерских. Перед раскроем рулоны раскатывают, укладывают в стопу лицом к лицу и выдерживают 4–5 дней. Куски нарезают по альбомам раскроя, комплектуют на комнату (квартиру) и в комплекте доставляют на объект. Для приклейки применяют казеиновые, канифольные, резинобитумные, дифенилкетонные (ДФК), кумаронокаучуковые (КН-2) и другие мастики. Основание за день до укладки пола грунтуют раствором мастики в бензине. В помещении заготовленные полотнища линолеума раскатывают так, чтобы кромки смежных полотнищ накладывались внахлестку на ширину 10 мм, и выдерживают не менее суток. Приступая к наклеиванию, мастер скатывает полотнище тыльной стороной наверх к середине помещения. После этого зубчатым шпателем на основание пола наносят тонким слоем (0,4–0,5 мм) полосу мастики шириной на 10 мм меньше ширины полотнищ линолеума. Затем мастикой смазывают тыльную сторону линолеума. После легкой просушки мастики в течение 10-–30 мин линолеум укладывают, разглаживая куском мешковины, и прикатывают катком. Следующее параллельное полотнище наклеивают так, чтобы его кромка на 10– 12 мм перекрывала ранее уложенное.

197

После затвердения мастики ножом или резаком по стальной линейке прирезают кромки, приподнимают их, намазывают мастикой и прикатывают валиком. Плинтусы или галтели прибивают к деревянным пробкам, заделанным в стену. Поливинилхлоридные плинтусы приклеивают на мастике КН-2. При устройстве полов на тепло-и звукоизоляционной основе ковры на комнату из теплого линолеума заготовляют в мастерских, сваривая полотнища токами высокой частоты. Накатанный на деревянный сердечник ковер доставляют к месту укладки, раскатывают вдоль коридора, а в комнатах по направлению света и окон и выдерживают в таком положении сутки. Затем ножом по стальной линейке прирезают ковер по месту, оставляя у стен зазор не более 10 мм. Плинтусы или галтели по периметру помещения прибивают к пробкам. После этого в дверных проемах выбирают паз V-образной формы и сваривают стык электроинструментом, расплавляя присадочный пруток в струе горячего воздуха с температурой 260–300° С. Ворсовопрошивные ковры для полов состоят из синтетической ворсовой ткани шириной 1,1—3 м, сдублированной с тканевой или губчатой основой. После очистки поверхности стяжки ее грунтуют водным раствором поливинилацетатной эмульсии и просушивают. Затем полосами шириной 2 м укладывают полимерцементный раствор, разравнивая его правилом. К настилке ковра приступают после окончания всех отделочных работ при влажности основания не более 4%. Раскатанные по стяжке полотнища прирезают по линейке ножом по месту и в таком положении выдерживают 3-5 дней для стабилизации усадки. Перед укладкой кромки склеивают, для чего под стык подкладывают полоску из прочной ткани, промазывают ее синтетическим клеем КН-2 и затем прижимают кромки шпателем. Подготовленный ковер, уложенный без складок и волн, заводят под установленные ранее плинтусы.

198

Библиографический список 1. Технология и организация строительного производства / Под ред. Н.Н. Данилова. М.: Стройиздат, 1988. 2. СН и П 09.02. – 85. Нормы проектирования. Производственные здания М.: Стройиздат, 1986. 3. Баклашов И.В., Борисов В.Н., Максимов А.П. Проектирование горнотехнических зданий и сооружений. Горнотехнические здания и сооружения. М.: Недра, 1991. 4. СН и П 2.01.07. – 85 .Нагрузки и воздействия М.: Стройиздат, 1986. 5. Куликов Ю.Н., Максимов А.П. Проектирование горнотехнических зданий и сооружений. Технология строительства зданий и сооружений. – М.: Недра, 1991. 6. Данилкин М.С., Шубин А.А. Технология строительного производства: Учеб. Пособие /Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. 7. Технология строительного производства / Под ред. О.О. Литвинова. Киев, Вища школа, 1978. 8. Кичихин Н.Н. Такелажные и стропальные работы в строительстве. М.: Высшая школа, 1991. 9. Забегалов Г.В., Ронинсон Э. Г. Бульдозеры, скреперы, грейдеры. М.: Высшая школа, 1991. 10. Поляков В.И., Епифанов С.П. Пневмоколесные и гусеничные краны. М.: Высшая школа, 1990.

199

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ Павленко Владимир Иванович Страданченко Сергей Георгиевич Шубин Андрей Анатольевич

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА Редактор Подписано в печать .2004 г. Формат 60х84 1/16. Печать оперативная. Гарнитура Times New Roman. Печ. л. . Уч.-изд. л. . Тираж 100. Заказ Южно-Российский государственный технический университет Редакционно-издательский отдел ЮРГТУ Типография ЮРГТУ

Адрес ун-та и типографии: 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.