Конструкция и особенности опалубки для возведения сводов

Введение
Актуальность. Современные технологии монолитного бетона давно доказали на практике свою конкурентоспособность и экономическую эффективность. Об этом говорит тот факт, что практически все объекты последнего десятилетия, имеющие государственную важность, были возведены с преимущественным использованием монолитного бетона. Фактически монолитный бетон в настоящее время стал основным строительным материалом, который позволяет возводить яркие, выразительные и запоминающиеся сооружения. Все это стало возможным благодаря использованию новых технологий строительства, современных опалубочных систем, обеспечению комплексной механизации технологических процессов приготовления, доставки, подачи и укладки бетонной смеси, применения ускоренных методов твердения бетона при всесезонном производстве работ.
В практике отечественного массового промышленного и гражданского строительства примерно все бетонные и железобетонные конструкции возводят с применением опалубок. В настоящее время существует достаточно большое количество различных видов опалубок, в связи с чем вопрос изучения их конструкций и особенностей приобретает высокую актуальность.
Цель данной работы заключается в изучении конструкций и особенностей опалубки для возведения сводов. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- изучен имеющийся материал по тематике исследования;
- рассмотрено понятие опалубки и общие положения;
- приведена классификация опалубок;
- проанализированы современные виды опалубочных систем, применяемых для возведения монолитных многоэтажных зданий;
- рассмотрены разновидности опалубок, применяемых для возведения сводов.
В ходе выполнения данных задач применялись такие методы исследования, как анализ, синтез, описание и обобщение.
В качестве объекта исследования выступает строительная сфера, а предметом исследования являются конструкции и особенности опалубки для возведения сводов.
1 Понятие опалубки, общие положения
Опалубка представляет собой конструкцию, обеспечивающую сохранение формы при укладке и выдерживании бетонной смеси.
В зависимости от вида, размеров и объема бетонных конструкций, требованию к их качеству, способа производства работ выбирают тип применяемой опалубки. Классификация и типы опалубок приведены в ГОСТ Р 52085. Опалубка предназначена для эксплуатации во всех климатических районах на открытом воздухе.
Опалубка может быть изготовлена из различных материалов, а также их сочетания при совместной работе. При проектировании опалубок необходимо находить оптимальное соотношение применимости различных материалов, а также оптимальных соотношений их прочностных и жесткостных характеристик.
Конструкции опалубок следует считать по предельным прогибам (жесткости), которые в ряде случаев оказываются избыточными. В связи с этим важны выбор материалов формообразующих поверхностей с низкой адгезией к бетону и назначение специальных допусков формообразующих поверхностей и способов их стыковки.
Расчетные схемы опалубок (количество и шаг установки опор (стяжек), свободные пролеты несущих элементов и их характеристики) выбирают в зависимости от экономической целесообразности, характера монолитных конструкций и требований к их качеству, технологии бетонирования, возможностей строительной организации.
Типы опалубки в зависимости от точности изготовления, точности монтажа и оборачиваемости согласно ГОСТ Р 52085 подразделяют на классы.
Выбор класса опалубки при проектировании определяется технологией бетонирования, характером монолитных конструкций, необходимым качеством бетонных конструкций и их поверхностей. Применение опалубки 1-го класса во всех случаях не является обязательным и целесообразным.
2 Классификация опалубок
В соответствии с ГОСТ Р 52085-2003, опалубка подразделяется на типы в зависимости от:
- вида бетонируемых монолитных и сборно-монолитных конструкций;
- конструкции;
- материалов несущих элементов;
- применяемости при различной температуре наружного воздуха и характера воздействия ее на бетон монолитных конструкций;
- оборачиваемости [2].
К числу основных видов опалубки вертикальных монолитных конструкций (в том числе наклонно-вертикальных) относится:
- опалубка фундаментов;
- опалубка ростверков;
- опалубка стен;
- опалубка мостов, труб, градирен;
- опалубка колонн [2].
К числу основных видов опалубки горизонтальных монолитных конструкций (в том числе наклонно-горизонтальных) относится:
- опалубка перекрытий (в том числе балочных и ребристых);
- опалубка куполов (сфер, оболочек, сводов);
- опалубка пролетных строений мостов (эстакад и других подобных сооружений) [2].
Выделяют следующие типы опалубки в зависимости от конструкции:
- мелкощитовая (модульная, разборная;
- крупнощитовая (модульная, разборная);
- блочная (внешнего контура, внутреннего контура);
- объемно-переставная (П-образная, Г-образная, универсальная);
- скользящая;
- горизонтально-перемещаемая (катучая, туннельная);
- подъемно-переставная (с шахтным подъемником, с опиранием на сооружение);
- пневматическая (подъемная, стационарная);
- несъемная [2].
Выделяют следующие типы опалубки в зависимости от материалов ее несущих элементов:
- стальная;
- алюминиевая;
- пластиковая;
- деревянная;
- комбинированная [2].
Выделяют следующие типы опалубки в зависимости от применяемости при различной температуре наружного воздуха и характера воздействия опалубки на бетон монолитных конструкций:
- неутепленная;
- утепленная;
- греющая;
- специальная [2].
Выделяют следующие типы опалубки в зависимости от оборачиваемости:
- разового применения (в том числе несъемная);
- инвентарная [2].
3 Современные виды опалубочных систем, применяемых для возведения монолитных многоэтажных зданий
При возведении монолитных многоэтажных зданий чаще используются следующие виды опалубочных систем:
- балочно-ригельная опалубка;
- крупнощитовая и мелкощитовая опалубка;
- модульная опалубка, включающая в себя  разборно-переставную, блочную, подъемно-переставную, объемно-переставную, скользящую, горизонтально-перемещаемую виды опалубки [3].
Выбор типа опалубки для бетонных и железобетонных конструкций и сооружений производится с учетом технологии и организации бетонных, арматурных и опалубочных работ и определяется типом и размером бетонируемых конструкций и сооружений

.
В таблице приведены основные особенности опалубок различного вида.
Таблица – Основные особенности опалубок различного вида
Тип опалубки Характеристика Область применения Преимущества Недостатки
Скользящая опалубка Состоит из щитов, рабочего пола, домкратов, закрепленных на домкратных рамах, приводных станций и прочих элементов (подвесных подмостей, домкратных рам и стержней и др.)
Опалубка поднимается домкратами по мере бетонирования. Щиты, как правило, закрепляются на домкратных рамах с уширением к низу (конусность) 1/200 – 1/500 высоты щитов или 5 – 7 мм на каждую сторону. Возведение вертикальных конструкций зданий и сооружений преимущественно постоянного сечения высотой более 40 м и толщиной не менее 12 см. Высокая скорость возведения стен.
Максимальная технологическая гибкость.
Минимальная потребность в металле на изготовление стен.
Возможность использования легкого крана. Сложность устройства перекрытий.
Необходимость дополнительных мер по обеспечению качества поверхности стен.
Наиболее сложная технология, предъявляющая повышенное требование к организации работ: необходимо вести работы в 3 смены; необходимо обеспечить непрерывную подачу бетонной смеси и запас основных материалов; необходимо привлечь большое количество рабочей силы.
Тип опалубки Характеристика Область применения Преимущества Недостатки
Крупнощитовая опалубка Состоит из крупноразмерных щитов, конструктивно связанных с поддерживающими элементами, соединения и крепления.
Щиты оборудуются подмостями для бетонирования, регулировочными и установочными домкратами Бетонирование крупноразмерных и массивных конструкций, в том числе стен и перекрытий Относительно высокая технологическая гибкость.
Относительно высокая скорость возведения зданий при использовании сборных перекрытий, удобство монтажа перегородок и сантехкабин Сложность обеспечения качества бетона в углах ячеек.
Максимальное (при использовании сборных перекрытий при прочих равных условиях) количество крановых операций
Мелкощитовая опалубка Состоит из элементов массой до 50 кг, в том числе щитов, поддерживающих и крепежных элементов.
Возможна укрупнительная сборка Бетонирование разнотипных конструкций, в том числе с вертикальными, горизонтальными и наклонными поверхностями различного очертания Максимальная технологическая гибкость.
Возможность использования легких кранов Относительно высокая трудоемкость и продолжительность строительства.
Необходимость дополнительных мер по обеспечению качества поверхности стен
Блочная опалубка Состоит из пространственных блоков.
Неразъемные блоки выполнены с конусностью 1/10 высоты.
Для отрыва от бетона применяются приспособления типа домкратов.
Разъемная - перед демонтажом поверхности опалубки отделяются и отводятся от бетона.
Переналаживаемая - допускает изменение размеров в плане и по высоте Бетонирование замкнутых отдельно стоящих конструкций, а также внутренней поверхности замкнутых ячеек жилых зданий и лифтовых шахт.
Бетонирование однотипных и разнотипных конструкций Простота технологии, возможность использования рабочей силы низкой квалификации.
Наиболее простая в изготовлении конструкция опалубки.
Удобство монтажа перегородок, сантехкабин и т