Опалубка

Опалубка — временная конструктивная система для создания требуемой формы монолитным бетонным или железобетонным конструкциям. Используемая для возведе­ния монолитных конструкций система опалубки включает палубу, поддерживающиесе леса (стойки, рамы, подкосы и т. д.) и крепежные элементы. Палуба непосредственно соприкасается с бетонной смесью и обеспечивает требуе­мую конфигурацию формуемой железобетонной конструк­ции и качество ее лицевой поверхности; леса и крепежные элементы обеспечивают устойчивость палубы и удержание ее в проектном положении.

Опалубочные работы выполняют в одном комплексе с арматурными и бетонными работами, руководствуясь СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции, СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструк­ции. Основные положения. При этом опалубку устанавли­вают на очищенный от мусора, снега и льда грунт. Поверх­ность его должна быть ровной, без бугров и впадин. Возможность осадки конструкции при бетонировании дол­жна быть исключена. Необходимо следить за тем, чтобы щиты опалубки плотно соединялись между собой. Пра­вильность ее размеров проверяют стальным метром, гори­зонтальность — уровнем, а вертикальность — отвесом. Бе­тон, налипший на щиты и доски, очищают скребками и проволочными щетками; тщательной чистке подлежат поверхности, прилегающие к бетону, а также кромки щи­тов и досок.

Опалубку следует изготавливать и монтировать в соот­ветствии с требованиями ГОСТ Р 52085-2003. Опалубка. Общие технические условия, стандартов и технических ус­ловий на опалубку конкретных типов и конструкторской документацией, разработанной и утвержденной в установ­ленном порядке согласно ГОСТ Р 15.201-2000. Система разработки и постановки продукции на производство. Про­дукция технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство. Необходимые размеры элементов опалубки и лесов определяются расче­том и назначаются в проекте опалубки.

Типы опалубки

Опалубка подразделяется на типы в зависимости:

• от вида бетонируемых монолитных и сборно-монолит­ных конструкций — на опалубку вертикальных и горизонтальных монолитных конструкций (фундаментов, стен, колонн, перекрытий, эстакад и др.);

• от конструкции — мелкощитовая, крупнощитовая, блочная, объемно-переставная, скользящая, горизон­тально-перемещаемая, подъемно-переставная, пневма­тическая, несъемная;
• материалов несущих элементов — стальная, алюмини­евая, пластиковая, деревянная, комбинированная;
• применяемости при различной температуре наружно­го воздуха и характера воздействия ее на бетон моно­литных конструкций — неутепленная, утепленная, гре­ющая, специальная;
• оборачиваемости — разового применения (в том чис­ле несъемная); инвентарная.

Деревянная опалубка

В течение нескольких столетий для возведения моно­литных конструкций используется так называемая стацио­нарная деревянная опалубка. Основными ее элементами яв­ляются деревянные щиты различных размеров и формы, сколачиваемые из досок. Соединительные элементы и эле­менты жесткости выполняются из деревянного бруса. При сборке опалубки на горизонтальной опорной поверхности элементы опалубки закрепляются при помощи проволочных скруток, деревянных стяжек, рамок, подкосов. При устрой­стве опалубки балок, плит перекрытия, сводов выполняет­ся стоечно-балочная поддерживающая система из деревян­ного бруса или круглого леса — леса. Главным недостатком стационарной опалубки является невозможность дальней­шего использования большинства деревянных элементов.

Для ленточных прямоугольных фундаментов (рис. 1, а) опалубку высотой до 200 мм делают из досок толщиной 40- 50 мм.

С внутренней стороны доски фиксируют требуемый размер распорками , а с наружной — колышками , заби­тыми в грунт вплотную к доскам, которые также воспринимают боковое давление бетонной смеси. Опалубку ленточ­ных прямоугольных фундаментов высотой более 200 мм де­лают из щитов (рис. 1, б). Их положение фиксируют с внутренней стороны распорками из брусков сечением 50 х 50 мм, а с наружной стороны — устройством из при­жимных досок , подкосов  и колышков 2 Боковое давле­ние бетонной смеси воспринимается этими устройствами.

А	Б
В	Г
Д	Е
Рис 1. Опалубка ленточных фундаментов а — прямоугольных высотой до 200 мм; б — прямоугольныхвысотой 200-500 мм; в — прямоугольных ступенчатых высотой до 750 мм; г — закрепление направляющей доски; д — деревянный хомут (деталь); е — стальной хомут (деталь);

Для изготовления опалубки ленточных прямоугольных ступенчатых фундаментов высотой 500-750 мм применя­ют щиты с хомутами из досок или металлических уголков (рис.1, в).

Ширина щитов должна быть равной высоте фундамен­та, а внутренний размер опалубки — соответствовать шири­не фундамента. Этот размер устанавливают с помощью шну­ров, натянутых по дну траншеи. Фиксируют щиты фунда­мента изнутри распорками , а снаружи — хомутами . Снаружи щиты можно закреплять также подкосами, колыш­ками или распорками, упирающимися в стены траншеи.

Монтаж опалубки ленточных фундаментов высотой до 750 мм начинают с установки направляющих досок , ко­торые крепят кольями, забиваемыми в грунт. После за­крепления досок  и выверки правильности их установки на них с одной стороны фундамента ставят щиты так, что­бы их плоскость совпадала с кромкой доски. В вертикаль­ном положении щиты крепят раскосами. Затем ставят щиты с другой стороны фундамента, строго соблюдая внут­ренние размеры, и фиксируют их в проектном положении распорками, после чего крепят дополнительными времен­ными распорками и хомутами.

При установке досок на подготовку (или на перекрытие) для их закрепления в свежий бетон закладывают деревянные пробки. Пробка состоит из обрезка доски, в который заби­ты гвозди длиной 80-100 мм примерно до половины их дли­ны. Выступающие концы гвоздей (со шляпками) погружа­ются в свежий бетон и при схватывании последнего прочно удерживают пробку от случайных сдвигов.

В опалубке не должно быть шелей, так как через них будет вытекать бетонное молоко при укладке и трамбовке бетонной массы. Щели шириной до 3 мм в деревянной опалубке затягиваются от разбухания досок при смачива­нии опалубки перед укладкой бетонной смеси; щели от 5 до 10 мм заделывают паклей, а более 10 мм — забивают деревянными рейками.

При устройстве фундаментов в качестве опалубки мо­гут служить вертикальные стенки грунта и горизонтальная поверхность подготовки или фунта. Для плитных фундамен­тов для ограничения боковых поверхностей может служить мелкая металлическая сетка, закрепляемая на арматуре пли­ты. Опалубкой для боковой поверхности при бутобетонных фундаментах может служить каменная кладка.

Разборно-переставная опалубка

Разборно-переставная опалубка (рис. 2) состоит из готовых элементов (щитов, коробов), снимаемых с форму­емых изделий после достижения бетоном прочности, при которой допускается распалубливание. Разборно-переставную опалубку применяют для основных видов бетонных и железобетонных работ. Выполняют ее в виде мелких или крупнопанельных щитов и унифицированных инвентарных щитов. Мелкие щиты изготовляют из досок толщиной 25-32 мм, иногда из досок толщиной 19 мм. Доски скрепля­ют планками посредством гвоздей.

Рис 2. Типовые щиты деревянной разборно-переставной опалубки

Деревянную опалубку прямоугольных и ступенчатых фундаментов под колонны (рис. 3) собирают из щитов 2 типов — накрывных (боковых) и закладных (торцовых). Щиты изнутри фиксируют в проектном положении распор­кой  и проволочной стяжкой , а снаружи — кольями , забитыми в грунт.

Рис 3. Опалубка фундаментов под колонны

Опалубку фундаментов под колонны устанавливают следующим образом. Разбивают геодезические оси колонн и натягивают проволоку. Над коробом временно навеши­вают отфугованные рейки и по ним находят ось колонны. При установке опалубки для прямоугольного фундамента положение короба определяют с помощью отвесов, опу­щенных с проволочных осей. Шнуры отвесов должны ка­саться отфугованных реек. После установки и выверки ко­роба в проектном положении и закрепления его кольями, забитыми в грунт, временные рейки снимают.

Опалубку прямоугольных колонн (рис. 4) собира­ют из 2 пар щитов на гвоздях. Ширина одной пары за­кладных щитов  равна ширине одной из сторон колонны, а ширина другой пары накрывных щитов  — ширине дру­гой стороны колонны с добавлением двойной толщины доски. С наружной стороны щиты скрепляют стальными или деревянными хомутами, воспринимающими боковое давление бетонной смеси и усилия от вибрации при ее уплотнении. Хомуты ставят после установки короба.

Опалубку колонн устанавливают следующим образом. Вначале на фундаменте (подколеннике) размечают оси ко­лонн. В процессе бетонирования в фундаменты были за­ложены деревянные пробки.

После разметки осей колонн на фундамент кладут рам­ку таким образом, чтобы ее оси совпали с осями колонны, прочерченными на фундаменте, и закрепляют гвоздями за деревянные пробки. Затем подносят щиты и приступают к сборке короба, устанавливая его в рамку.

Далее проверяют внутренние размеры, совпадение осей арматуры колонны с осями опалубки, вертикальность опа­лубки. Собранные короба, установленные в рамки, в про­ектном положении при высоте колонн до 6 м закрепляют расшивками. После раскрепления колонны ее основание очищают от мусора и промывают через дверку.

Рис 4. Опалубка Прямоугольных колонн.

Опалубку балок и прогонов (рис. 5) устанавливают одновременно и выполняют в виде коробов с днищем из ранее сколоченных щитов. Короб должен прилегать к дни­щу, иначе через образующиеся щели из бетонной смеси будет вытекать цементное молоко.

Рис 5. Установка опалубки балок и прогонов

Опалубку балок и прогонов, как правило, собирают на высоте. Лесами пользуются при устройстве опалубки на высоте более 6 м.

Установку опалубки без устройства лесов ведут в такой последовательности. Вначале днища коробов прогонов У устанавливают в вырезы коробов колонн, выверяют их го­ризонтальность, а затем крепят к коробу монтажными гвоз­дями. После этого кладут на землю лаги, ставят на них инвентарные стойки и последние подводят под днище про­гонов. Стойки следует размещать строго вертикально и в соответствии с чертежами. Вертикальность установки стоек выверяют по отвесу. Крепят стойки монтажными гвоздями, забиваемыми через днище в оголовник . Боко­вые щиты прогонов  гвоздями соединяют с боковыми сто­ронами вырезов в коробах колонн, устанавливая прижим­ные доски  и прикрепляя их гвоздями к оголовникам стоек. По окончании этих работ днище опалубки балок вводят в вырезы коробов колонн и прогонов, подводят под него стойки и ставят боковые шиты. Стыки коробов балок с коробами.прогонов  заделывают рейками.

Опалубка стен

Опалубка стен (рис. 6) представляет собой две парал­лельные панели, собранные из отдельных щитов. Расстоя­ние между панелями должно равняться проектной толщине стены. При сборке опалубки толщину стены фиксируют временными распорками . Каждую панель или стенку опа­лубки следует устанавливать строго вертикально и фиксиро­вать направляющими досками, закрепляемыми на грунте кольями.

Для стен толщиной до 500 мм опалубка состоит из щитов , поддерживаемых ребрами . Для стен толщиной более 500 мм панели, помимо ребер, должны поддержи­ваться схватками . Боковое давление бетонной смеси вос­принимается стяжными болтами или проволочной скрут­кой , которыми соединяют панели опалубки. В процессе бетонирования по мере заполнения бетонной смесью про­странства между панелями временные распорки вынима­ют. Вместо деревянных распорок более рационально уста­навливать полые бетонные бруски , через которые можно пропустить стяжные болты. После распалубливания стяж­ные болты вытаскивают, бетонные бруски оставляют в сте­не, а отверстия, имеющиеся в них, заделывают раствором.

Для щитов опалубки применяют древесину сосны, ели, лиственницы, березы, ольхи влажностью не более 25%. Элементы опалубки оборачиваемой, т. с. применяемой 8-10 раз, следует изготовлять из пиломатериалов не ниже 3-го сорта. Для несущих дощатых элементов — кружал, прогонов — применяют пиломатериал 3-го сорта, но суч­ков и трещин в нем должно быть не больше, чем в пило­материале 2-го сорта. Лицевые стороны щита, соприкаса­ющиеся с бетоном, следует строгать. Ширина досок щитов, прилегающих к бетону, не должна превышать 150 мм.

Рис. 6. Опалубка стен : а-доска направляющая, установленная на грунт (землю); б- доска направляющая, установленная на бетонную подковку; в-общий вид опалубки стен.

Более практичны щиты с металлическим каркасом и палубой из металла или комбинированные. Каркас выпол­няют из металлического уголка с ребрами жесткости, на ко­торый крепится палуба в виде металлического листа толщи­ной 2-3 мм, листа фанеры или пластика. По периметру каркаса располагаются специальные крепежные отверстия, предназначенные для соединения щитов друг с другом. Со­единяют щиты между собой быстроразъемными устрой­ствами, удобными в работе и надежными в эксплуатации. Они должны обеспечивать высокую точность сборки, проч­ность, жесткость и устойчивость всей конструкции. Наибо­лее удобны и просты в эксплуатации клиновые соединения, пружинные скобы, эксцентриковые, натяжные и другие зам­ки и крепления.

Широко применяют унифицированную (универсаль­ную) опалубку, состоящую из инвентарных щитов (рис. 7) длиной 0,9; 1,2; 1,5 и 1,8 м и высотой 0,3; 0,4; 0,5 и 0,6 м, элементов крепления и поддерживающих частей. В каркасе щита предусмотрены круглые отверстия 7 диаметром 20 мм, расположенные с шагом 100 мм, для соединения щитов друг с другом, а также со схватками и фермами.

Рис. 7 Комплект унифицированной опалубки: а-рядовой щит, б-угловой щит, в- подкос, г- схватка, д- ферма, е- опорная стойка, ж- навеская площадка, з- телескопическая стойка, и- раздвижной ригель, к- балочная раздвижная струбцина, 1 отверстия диаметром 20 мм.

В комплект опалубки входят раздвижные ригели для устройства промежуточных опор при бетонировании гори­зонтальных поверхностей, раздвижные балочные струбцины, телескопические стойки, а также приспособления, не­обходимые для безопасного и удобного ведения работ: под­косы различной конструкции и схватки, навесные площад­ки, навесные лестницы.

Щиты между собой крепят специальным замком, а щи­ты со схватками — с помощью натяжных крюков с винто­вым или клиновым замком. Для точной установки щитов опалубки, а также их распалубки используют подкосы с вин­товыми домкратами, которые обеспечивают проектную вы­верку щитов в вертикальное положение, а также их устой­чивость, и воспринимают нагрузки от бетона.

Телескопические стойки применяют для точной уста­новки и рихтовки опалубки перекрытий. Они состоят из базовой части высотой 1,2-1,7 м и набора сменных трубча­тых вставок, которые позволяют устанавливать перекрытия высотой 2,5-5 м. Для увеличения несущей способности и устойчивости стойки объединяют специальными диафраг­мами или связями.

Набор элементов позволяет собирать опалубку как для мелкоразмерных, так и для крупногабаритных монолитных конструкций. В этом случае щиты укрупняют до требуемых размеров. Укрупненные элементы снабжают подкосами с опорными винтовыми домкратами, а также рабочими под­мостями с ограждением.

При устройстве опалубок большой высоты в качестве крепежных элементов используют составные раскосные фермы, что дает возможность собирать панели пролетом до 6 м. Для обеспечения их устойчивости используют леса из схваток, которые жестко фиксируют каркас опалубки.

В практике монолитно-бетонного строительства наи­более распространены инвентарные разборно-переставные крупнощитовые опалубки, которые собираются на месте возведения сооружения из отдельных элементов, поддержи­ваемых лесами и креплениями, и по мере готовности кон­струкции разбираются и переставляются на новое место. В разборно-переставной опалубке могут быть выполнены почти все элементы монолитных конструкций.

Разборно-переставная крупнощитовая опалубка

Разборно-переставная крупнощитовая опалубка выполня­ется из каркасных щитов повышенной несущей способнос­ти (массой 150-500 кг). Они состоят из несущей металли­ческой рамы (стальной или алюминиевой), ребер жесткости и заменяемой опалубочной плиты (рис. 8), которая изготавливается обычно из водостойкой бакелизированной фанеры (реже — ДСП, МДФ, алюминия, стеклопластика; новая германская разработка — «сэндвич» из слоев пенопро-пилсна, облицованного с 2 сторон алюминиевыми листами, и слоев РР-полипропилена).

Рис.8.

Щиты комплектуются быстроразъемными соединительными элементами, позволяющими соединять опалубоч­ные модули перпендикулярно по отношению друг к другу и под различными углами, и системой инвентарных стоек, подкосов, ходовых мостиков и ограждений. Усиленные ребра каркаса позволяют отказаться от поддерживающих элементов (схваток). Тяжи, удерживающие щиты, крепятся к стальным анкерам, закладываемым в основание или в ра­нее уложенный бетон сооружения. Монтаж и демонтаж крупнощитовой опалубки осуществляются с помощью подъемных механизмов.

Допуски при установке опалубки

Допуски при установке опалубки и допускаемые откло­нения элементов разборно-переставной опалубки приведе­ны в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Допускаемые отклонения заготовленных элементов разборно-переставной опалубки

Наименование	Величина допускаемых отклонений, мм
Деревянная и фанерная опалубка
Отклонение от проектных размеров по длине и ширине щитов	5
Разница в толщине смежных досок щитов нестроганой опалубки	±2
строганой опалубки	±0,5
Стальная и деревометаллическая опалубка (со стальным каркасом)
Отклонения от минимальных размеров по длине и ширине щитов и каркасов для них	± 1
Отклонения кромок щитов от прямых линий	±2
Отклонения в расположении отверстий для соединительных элементов (клиньев, болтов, натяжных крюков, пружинных скоб и т. п.)	±2
Отклонения от номинальных размеров по длине стальных схваток	±4
Отклонения кромок схваток	±2-±4
Уменьшение высоты поперечных сечений изгибаемых элементов	Не допускается

Система опалубки перекрытий представляет собой ком­плект из опорных металлических стоек или рам, связей, на которых размещаются инвентарные балки (клеедеревянные или металлические) или алюминиевые рамы (рис. 9). Палуба (настил) в этом случае может выполняться из лис­товых материалов (фанеры, алюминия) без каркаса. Шаг несущих стоек — примерно 1 х 1 м.

Рис. 9

Таблица 2 Допуски при установке опалубки

Элементы конструкций опалубки	Допускаемые отклонения, мм
Расстояние между опорами изгибаемых элементов опалубки и связями вертикальных поддерживающих конструкций:
на 1 м длины	25
на весь пролет, не более	75
Расстояние от вертикали или проектного наклона плоскостей опалубки и линий их пересечений:
на 1 м высоты	5
на всю высоту:
фундаментов	20
стен и колонн высотой до 5 м	10
более 5 м	15
балок и арок	5
Смещение осей опалубки от проектного положения:
фундаментов	15
стен и колонн	8
балок, прогонов, арок	10
фундаментов под стальные конструкции	1,1 √L(L -длина пролета или шага конструкции, м)
Наибольшая разность отметок плоскостей верхних кружал или поверхности рабочего пола скользящей опалубки на расстояние:
до 3 м	10
от 3 м и более	15
Положение стоек домкратных рам и осей домкратов от вертикали	Не допускается
Наибольшая разность в отметках ригелей однотипных домкратных рам	10
«Конусность» скользящей опалубки на одну сторону	4; — 2
Обратная «конусность»	Не допускается
Расстояние между домкратами, рамами	10
Смещение осей домкратов от оси конструкции	2
Смещение осей перемещаемой или переставляемой опалубки относительно осей сооружения	10

 

При необходимости выполнения монолитных перекры­тий в многоэтажных зданиях стойки опираются на ниже­лежащее перекрытие. В случае, если перекрытие не рассчи­тано на достаточные нагрузки, ранее смонтированная на нижележащем уровне опалубочная конструкция не разбирается.

Скользящая опалубка состоит из щитов, связанных между собой стальными домкратными рамами. На рамы опираются фермы или прогоны рабочего настила, с которого производится укладка бетонной смеси и установка арматуры. К рамам подвешиваются подмости, позволяющие производить первоначальную отделку бетонируемых конструкций. Устанавливаемые на рамах гидравлические (наиболее попу­лярные) или электрические подъемники (домкраты) обеспе­чивают одновременное вертикальное движение всей опалуб­ки по бетонируемой конструкции, при этом освобождается затвердевший бетон. Скользящая опалубка применяется главным образом при возведении стен, резервуаров силосов, труб и других сооружений, высотой не менее 12-15 м.

Подъемно-переставная опалубка сочетает конструктив­ные признаки скользящей и разборно-переставной опалубки. Конструкция состоит из щитов, специальных креп­лений и устройств для отрыва опалубки от бетона и ее вертикального перемещения. Рабочий настил обычно опи­рается на бетонируемую конструкцию. Такая система используется в основном для возведения высоких сооруже­ний переменного сечения (труб, градирен и т. п.). Для защиты от атмосферных осадков, ветра и низких темпера­тур на опалубку устанавливаются так называемые тепляки.

Горизонтально-перемещаемая (катучая) опалубка состо­ит из щитов и каркаса, смонтированного на тележках или полозьях. Опалубка перемещается по рельсам или направ­ляющим с помощью электродвигателей или лебедок. Чаше всего горизонтально-перемещаемая опалубка используется при возведении конструкций и сооружений значительной протяженности: стен, перекрытий, покрытий, тоннелей, коллекторов, водоводов, небольших плотин и т. д.

Блок-форма представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из стальных щитов, каркаса, креплений и приспособлений для отрыва щитов от бетона. При возможности трансформации (раздвижка, вставка секций, вкладышей), количество типоразмеров выполняе­мых в ней конструкций увеличивается.

Монтаж и демонтаж блок-форм осуществляются с помощью подъемных механизмов. Блок-формы используются преимущественно для бетонирования отдельно стоящих конструкций, например, фундаментов, колонн (рис. 10).

Рис. 10

Термоактивная опалубка. Бетонирование монолитных конструкций в зимних условиях, которое осуществляется при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воз­духа ниже 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, должно производиться с обеспечением твердеющему бетону оптимальных температурно-влажностных условий. Специалисты выделяют несколько способов выдерживания и обогрева бетона в зимних условиях. В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха рекоменду­ется применение следующих способов зимнего бетонирова­ния: термос, термос с противоморозными добавками и ус­корителями твердения, предварительный разогрев бетонной смеси, обогрев в греющей опалубке, электродный прогрев, обогрев термоактивными гибкими покрытиями, нагрева­тельными проводами. При бетонировании в условиях тем­ператур ниже О °С щиты опалубки могут утепляться или обо­рудоваться нагревателями. В настоящее время используются преимущественно электрические нагреватели.

Опалубка, сохраняемая как элемент конструкции в процессе ее эксплуатации, называется несъемной (рис. 11). Она может быть либо формообразующей, либо включенной в работу конструкций. В качестве несъемной опалубки ши­роко применяются пустотелые блоки из вспененного поли­стирола, древесно-цементных смесей, керамзита и шлаков, которые после монтажа заполняются бетонным раствором, и тонкостенные панели из разных материалов для стен, со­единенные с основной конструкцией с помощью анкеров. Пространство между щитами заполняется бетоном, керамзитобетоном или пенобетоном. В дальнейшем шиты опалубки не снимаются, а лишь подвергаются декоративной отделке. Основная область применения несъемных опалубок — жилые дома, небольшие промышленные и хозяйственные постройки.

Рис. 11.