|
Стена в грунте технология устройствоТехнология производства работ методом "стена в грунте"В современных мегаполисах все чаще прослеживается тенденция к более рациональному использованию пространства и уплотнению застройки. Эти обстоятельства диктуют строительным компаниям определенные условия. На поверхности все меньше остается свободных площадок, что заставляет застройщиков прибегать к возведению подземных сооружений. Помимо прочего, существуют некоторые объекты, которые рациональнее возводить под землей. Сюда можно отнести большие склады, торгово-развлекательные комплексы, а также гаражи. Но подземное строительство является достаточно трудоемким процессом, которое предусматривает наличие определенного опыта и соответствующего оборудования у строительных компаний. Решение описанной выше задачи может быть осложнено еще и тем, что почва бывает очень неоднородна, в ней могут быть пустоты разной величины, подземные водные течения. Иногда при обследовании территории для застройки выясняется, что породы достаточно слабые. Случается, что под землей находятся всевозможные тоннели инженерных систем, которые не нанесены на карту. При этом работать достаточно часто приходится в тесноте, так как фундаменты соседних зданий располагаются довольно близко к строительной площадке, а стены высотных построек не позволяют в полной мере развернуться стрелам кранов. Решение вопроса строительства подземных сооруженийВ зависимости от того, каковы гидрогеологические характеристики местности и насколько глубоко будут находиться помещения, подземное строительство может производиться одним из нескольких способов. Самыми распространенными считаются «стена в грунте», способ опускного колодца, а также открытый способ. Первая технология в современных реалиях довольно распространена и все еще продолжает стремительно набирать популярность, ведь с ее помощью можно решить задачу в стесненных условиях, не докучая фундаментам зданий, расположенных поблизости. Принцип технологииСтена в грунте выстраивается по довольно простому принципу, который предусматривает подготовку траншеи и выемку грунта. Далее в образованных пустотах сооружаются ограждающие конструкции, для этого, как правило, используется железобетон. Под защитой полученных систем оборудуются внутренние конструкции, например пол и остальные элементы. Разновидности методаТехнология «стена в грунте» может быть разделена на несколько подвидов, как то: траншейный и свайный. Первый состоит в использовании монолитного бетона и железобетонных секций, с помощью которых формируется единая стена. Свайный способ предусматривает установку буронабивных опор, которые располагаются сплошным рядом. Они позволяют сформировать прочную ограждающую конструкцию. Какая бы технология ни была использована, она является более перспективной по сравнению с альтернативными методами возведения подземных сооружений. Ее целесообразно использовать и при реконструкции существующих зданий любого назначения. Область примененияСтена в грунте может быть использована в том случае, когда есть необходимость возвести противофильтрационные завесы, тоннели метрополитена, гаражи, склады, подземные переходы, резервуары, всевозможные отстойники, автомобильные развязки, а также фундаменты зданий разного назначения. Мокрый и сухой методыУчитывая прочность грунта и уровень его влажности, строители могут выбрать мокрый или сухой метод сооружения. Последний не столь затратный, ведь для него нет необходимости подготавливать глинистый раствор. Однако к нему можно прибегать только в том случае, когда есть уверенность в прочности грунта и отсутствии подземных течений. Мокрая технология является идеальным решением для возведения крупных объектов в водонасыщенных неустойчивых грунтах. Если строительство сопровождается описанными условиями, то иногда возникает необходимость в дополнительном укреплении стен траншеи. В конечном счете получаются прочные и надежные помещения. ТиксотропностьКогда обустраивается стена в грунте, технология может предусматривать использование мокрого способа, при котором важно такое понятие, как тиксотропность. Это свойство присуще глинистому раствору, который имеет способность восстанавливать первоначальную форму без механических воздействий. Благодаря этому правильно подобранная суспензия будет набирать прочность на этапе строительства и разжижаться от колебательных воздействий. Это позволяет страховать стены траншеи от деформации. Максимально высокие тиксотропные качества свойственны бентонитовым глинам. Если рассматривать дополнительные характеристики таких растворов, то стоит обратить внимание на их водоотталкивающее качество. После затвердевания суспензии на поверхность стенок будет воздействовать гидростатическое давление, которое способствует образованию водонепроницаемой пленки. Ее толщина может изменяться в пределах от 1,5 до 5 миллиметров, этого достаточно для защиты сооружения от воды. Глинизация стенок позволяет экономить на водопонижении забивки шпунта. В этом состоит одно из множества преимуществ описываемой технологии. Применяемое оборудованиеКогда создается стена в грунте, технология предусматривает использование соответствующего оборудования. Оно позволяет вырыть траншею. Для этого наиболее часто используется устройство непрерывного действия. Похожие результаты способен демонстрировать и циклический подход. Для формирования траншеи обычно используются землеройные машины, а именно: ковшовые, струговые, фрезерные установки, драглайны, буровые установки вращательного и ударного бурения, грейферы, а также обратные лопаты. Перечисленного оборудования окажется вполне достаточно для получения стены в грунте, которая может быть углублена на 100 метров. Условия при этом могут быть совершенно разными. Способ «стена в грунте» наиболее часто предполагает, что ширина траншеи будет равна пределу от 1 до 1,5 метра. В некоторых случаях составляются проекты, в которых ширина достигает 2 метров.Случаи нецелесообразности методовБесспорно, описываемая технология обладает множеством плюсов, однако можно выделить ситуации, когда использование метода нецелесообразно. Строительство «стена в грунте» не производится при наличии в почве сильных подземных течений, при рыхлом грунте, а также при нахождении полуразрушенной каменной кладки на участке. Не следует использовать технологию, когда имеют место металлические острова, а также крупные обломки бетона. Когда в почве есть пустоты и полости, тоже не следует начинать работы по описываемой технологии. Противофильтрационные завесыМанипуляции по созданию противофильтрационных завес можно считать максимально простыми. Их выполняют с применением тяжелых и твердых глин, а также монолитного бетона. Назначение завес состоит в том, чтобы защитить объект от воды. Наиболее часто такие элементы используются при оборудовании плотин и рытье котлованов. В последнем случае завесы необходимы для исключения проникновения воды в полость. Перед рабочими не встанет задача понижения уровня подземных вод, что является достаточно трудоемкой процедурой. Если проводить сравнение завеса с понизительными установками, то последние действуют временно, пока ведутся работы. Конструкциям при наличии завес не будут страшны самые мощные потоки подземных вод. Параметры захваткиПрежде чем будет выстраиваться фундамент «стена в грунте», нужно рассчитать длину захватки. На этот параметр будут влиять некоторые факторы, среди них:
Технология проведения работВозведение стены в грунте начинается с бурения скважины, после подготавливаются траншеи, которые одновременно заполняются раствором. Следующим шагом станет монтаж арматурных каркасов, а также бетонолитной трубы. Заключительные манипуляции предусматривают вытеснение глинистого раствора с помощью подачи бетонной смеси посредством вертикально перемещаемой трубы. Траншеи могут разрабатываться на всю длину или по отдельным участкам. Арматурные каркасы имеют в основе стальные стержни с рифлением. Полученная система должна быть меньше на 12 сантиметров по сравнению с шириной траншеи. Элементы смачиваются в воде перед установкой, поскольку это уменьшает объем налипающей глины и увеличивает сцепление с бетоном. БетонированиеСооружение стены в грунте предполагает бетонирование, которое осуществляется методом перемещаемой трубы. Последняя имеет диаметр в пределах от 270 до 300 миллиметров, тогда как толщина стенок равна 10 миллиметрам. Учитывая объем трубы, подбирается горловина, а пыжи могут быть выполнены из мешковины. Ограничители захваткиУстройство стены в грунте может предполагать углубление траншеи на 15 метров или меньше. При этом следует использовать трубы, диаметр которых на 50 миллиметров меньше ширины траншеи. Через 5 часов после бетонирования элементы необходимо извлечь, а полученные полости заливаются смесью. Если же глубина траншеи больше упомянутого параметра, то возникнет потребность в установке ограничителя. Его задачу выполняет металлический лист, который укрепляется к арматурному каркасу. Полотно можно усилить, приварив к нему балки. Увеличение производительностиКогда метод «стена в грунте» используется в процессе строительства довольно крупного объекта, а длина захватки больше 3 метров, может возникнуть необходимость в подаче бетонной смеси огромных объемов. В этом случае она поступает по трубам, а для более быстрой и простой укладки пластичность раствора повышается пластификаторами. Состав заливается таким образом, чтобы его поверхность перекрывала всю конструкцию на 10 сантиметров. Это требуется для того, чтобы была возможность впоследствии снять загрязненный слой бетона, ведь он будет иметь большое количество глины. Уплотнение нужно будет произвести с помощью специального оборудования, которое укрепляется на бетонолитной трубе. Если ее длина больше 20 метров, то рекомендуется применить два вибратора. Те трубы, которые будут находиться на границе захваток, всегда извлекаются. Важно правильно определить время извлечения. Если сделать это слишком рано, то кромки оболочки могут оказаться повреждены. При слишком позднем извлечении труба может застрять между бетоном и грунтом. Для того чтобы исключить подобные процессы, довольно часто применяется листовое железо вместо трубы, с помощью которого можно создать неизвлекаемые прочные перемычки. Их необходимо приварить к арматурным каркасам. Для предохранения устья траншеи от деформации и осыпания нужно обустроить форшахту, которая представляет собой оголовок траншеи. О давление грунтаЕсли необходимо узнать, каково давление грунта на стену на глубине z, то можно воспользоваться следующей формулой: PR = PS + PQ, где PS – это интенсивность бокового давления на обозначенной глубине от своего веса грунта с учетом напластования слоев, действия воды, а также эффективного сцепления; PQ – это интенсивность бокового давления на упомянутой глубине от нагрузок на поверхности. Если по проекту форшахта находится на специально сформированной отсыпке выше поверхности земли, то значение принимается со знаком минус. fb.ru Технология «стена в грунте» - СамСтройТехнология «стена в грунте». При расположении подземных сооружений мелкого заложения в непосредственной близости от зданий, а также в условиях интенсивного уличного движения применяют траншейный способ производства работ. Основные технологические операции выполняют в такой последовательности (рис. 1). Рис.1 Последовательность работ (а-г) при траншейном способе1- траншея; 2- арматурный каркас; 3- железобетонная конструкция; 4 – распорка; 5-обратная засыпка Вначале в местах расположения стен будущего подземного сооружения отдельными захватками разрабатывают и закрепляют траншеи шириной до 0,6—0,8 и глубиной до 18—20 м, в которых возводят конструкции стен. Затем с поверхности земли вскрывают котлован до низа основного перекрытия и устанавливают сборные или бетонируют монолитные конструкции перекрытия, опирая их на ранее возведенные стены. Далее готовое перекрытие защищают от воды гидроизоляционным покрытием и засыпают грунтом, восстанавливая дорожную одежду над подземным сооружением. Под защитой стен и перекрытия разрабатывают грунтовое ядро, возводят межъярусные перекрытия, перегородки и бетонируют днище. При строительстве двух- или много пролетных подземных сооружений промежуточные стены также возводят в траншеях, а колонны-стойки выполняют в виде сквозных буровых свай. Такая последовательность ведения работ позволяет быстро восстановить движение транспорта над строящимся подземным сооружением, что особенно важно при возведении подземных объектов на сравнительно узких и грузонапряженных дорогах и улицах. При траншейном способе работ в отличие от котлованного не требуется применения металлического крепления стен, обеспечивается устойчивость расположенных поблизости зданий и сооружений. Траншейный способ работ в том виде, в котором его долгое время применяли в тоннелестроении, предусматривает крепление траншей деревянной крепью, что сопряжено со значительными трудностями. В последние годы широкое распространение получил видоизмененный траншейный способ, при котором для крепления стен траншей используют специальный глинистый раствор — бентонитовую суспензию. Последняя удельным весом 10,5—12 кН/мз представляет собой коллоидный раствор монтмориллонитовых глин и характеризуется тиксотропными свойствами. Находящаяся в жидком состоянии (золь) бентонитовая суспензия с течением времени загустевает (переходит в гель), а при механическом воздействии вновь переходит в золь, причем гель обладает статической, а золь — динамической структурной прочностью. Имея низкую вязкость и высокую глинизирующую способность, бентонитовая суспензия проникает в грунт и кольматирует стенки траншей, образуя на их поверхности тонкую (0,5—30 мм) и достаточно плотную и прочную корку. Наличие такой глинистой корки предотвращает избыточную фильтрацию глинистого раствора в грунтовый массив и удерживает от обрушения вертикальный откос траншей с нагрузкой на поверхности. Глинистая корка является также своеобразным экраном, обеспечивающим передачу на грунт статического и динамического давления бентонитовой суспензии. Для устойчивости траншейных стен необходимо, чтобы давление глинистого раствора превышало активное давление грунта и воды. Из этого условия находят требуемую величину удельного веса глинистого раствора. Следует отметить, что в связи с относительно высокой стоимостью и дефицитностью бентонитовых глин в ряде случаев используют глинистые растворы, приготовленные из обычных грубо дисперсных глин, которые подвергают дополнительной обработке — диспергированию. Глинистый раствор характеризуется постоянством свойств на всей стадии производства строительных работ. Он не ухудшает сцепления арматуры с бетоном, не смешивается с бетонной смесью, что позволяет вести бетонирование подводным способом. Для улучшения физико-химических свойств глинистого раствора в его состав вводят специальные добавки, повышающие вязкость, увеличивающие плотность, уменьшающие период гелеобразования и др. Созданы также морозоустойчивые глинистые растворы с температурой замерзания до 238 К (-35ºС). В закрепленные глинистым раствором траншеи опускают арматурные каркасы и бетонируют конструкции стен непосредственно в грунтовой опалубке, вытесняя глинистый раствор бетонной смесью. Такая технология возведения стен, получившая название «стена в грунте», может применяться практически в любых не скальных грунтах (как в несвязных, так и в плотных глинистых), за исключением текучих илистых и плывунных грунтов, а также грунтов, имеющих крупные пустоты или карсты. При этом уровень грунтовых вод должен располагаться на глубине не менее чем;
samstroy.com
files.stroyinf.ru Метод «Стена в грунте» | Статья в журнале «Молодой ученый»В статье рассмотрен метод «Стена в грунте» – один из самых прогрессивных и универсальных технологий сооружения фундамента и ограждающих конструкций в крупных городах. Ключевые слова: плотная городская застройка, метод «Стена в грунте», подземное строительство, свайный метод, траншейный метод, запрет на использование метода «Стена в грунте». Underground constructions are built in big cities where there are no free territory. Wall in the ground technology used for such purposes. It is one of the most progressive and universal technologies for construction of foundations and walling. Кey worlds: Dense urban, wall in the ground technology, underground construction, pile method, trench method, a ban on the use of the wall in the ground technology. При строительстве, где плотность городской застройки высока, целесообразно использовать метод «Стена в грунте». Он базируется на воздвижении железобетонных или бетонных водонепроницаемых конструкций. Далее в них возводятся ограждающие конструкции подземного сооружения, состоящие из сборного или монолитного железобетона. Разработка грунта траншеи осуществляется под защитой бентонитовой суспензии, что не позволяет обрушаться вертикальным стенкам траншеи. Позже производится монтаж арматурных каркасов или сборного железобетона с последующим бетонированием монолитным бетоном. Для возведения конструкций методом «Стена в грунте» одним из компонентов является глинистый раствор. Его главное требование – это обеспечение устойчивости стен траншеи и гидростатическое противодавление, превышающее давление грунта и грунтовых вод на стены траншеи, поэтому суспензия должна обладать определённой плотностью. Не меньшую роль играет вязкость глинистого раствора, которая показывает подвижность суспензии, но требования к ней противоречивы, потому что раствор должен быть маловязким для уменьшения сопротивления работы органов землеройных машин и обеспечения требуемой толщины заглинизированного слоя, а для обеспечения прочности нужна большая вязкость. Поэтому используют глинистые растворы с вязкостью 20-25 секунд. Так же важен показатель водоотдачи – способность глинистого раствора отдавать свободную воду под давлением грунту и образовывать на стенах траншеи глинистую корку. Показатель водоотдачи не должен превышать 30 миллилитров, а толщина глинистой корки – 3-4 миллиметров. Глинистый раствор должен быть стабилен, то есть не расслаиваться в состоянии покоя, если показатель стабильности превышает 0,02 г/см3, суспензия называется не стабильной или расслаивающейся. Тиксотропные свойства, то есть разжижаться от механических воздействий, раствора наиболее ярко выражены при водородном показателе равном 8-10. Важно и содержание песка в суспензии, если он превышает 4% от объёма глинистого раствора, то его требуется удалить. При приготовлении глинистых растворов с тиксотропными свойствами высокого качества используют бентонитовые высокодисперсные глины или местные глины, которые удовлетворяют требованиям: плотность – 2,7 г/см3, число пластичности ≥20, набухание ≥15%, нижний предел пластичности ≥25%, диаметр песчаных частиц – 1,0-0,05 миллиметров. Местные глины могут быть смешаны с добавками привезённых качественных глин. Применение растворов из дешёвых глин позволяет сэкономить не только на строительстве подземных сооружений, но и на транспортировке и добыче бентонитовых высокодисперсных глин. Разработка траншей при строительстве подземных сооружений методом «Стена в грунте» происходит под защитой глинистого раствора вдоль траншеи или поочередно на различных участках траншеи. Метод разработки траншеи зависит от инженерно-геологических условий строительства, размера и назначением будущей конструкции. При высоком уровне грунтовых вод или при строительстве на глубину больше 15 метров, траншеи нужно разрабатывать в два ряда через одну – две захватки. Длина захватки чаще всего равна от 2,0 до 6,0 метров и зависит от устойчивости стен траншей при их разработке и размера рабочего органа траншеекопателя. После этого нужно произвести проверку глубины траншеи, благодаря опусканию и перемещению грейфера по всей площади траншеи, она зачищается от слоя сыпавшегося грунта и осадка глинистого раствора. Разработка траншей при строительстве подземных сооружений методом «Стена в грунте» происходит под защитой глинистого раствора вдоль траншеи или поочередно на различных участках траншеи. Метод разработки траншеи зависит от инженерно-геологических условий строительства, размера и назначением будущей конструкции. При высоком уровне грунтовых вод или при строительстве на глубину больше 15 метров, траншеи нужно разрабатывать в два ряда через одну – две захватки. Длина захватки чаще всего равна от 2,0 до 6,0 метров и зависит от устойчивости стен траншей при их разработке и размера рабочего органа траншеекопателя. После этого нужно произвести проверку глубины траншеи, благодаря опусканию и перемещению грейфера по всей площади траншеи, она зачищается от слоя сыпавшегося грунта и осадка глинистого раствора. В качестве стыкового элемента по краям захваток происходит установка разделительных элементов, рекомендуется применять металлическую трубу с ребрами из уголков 75*75 миллиметров. Эти уголки должны врезаться в траншею на 30 и более миллиметров. Разделительный элемент состоит из передовой ножевой секции и рядовой секции, а также дополнительных секций, зависящих от глубины траншеи. После бетонирования ограничители захваток должны быть извлечены до сцепления с бетоном. Затем в захватку устанавливается арматурный каркас. В его составляющими являются: закладные детали из листовой стали, монтажные петли, фиксаторы монтажного слоя и трубы для пропуска грунтовых анкеров. Арматурные каркасы сваривают друг с другом при помощи электродуговой сваркой и устанавливают в захватку. На верхней части «воротника» форшахты устанавливают арматурные каркасы, а их стержни не должны доходить до дна траншеи на 25 сантиметров. После установки арматурных каркасов осуществляется бетонирование. Оно проводится методом вертикально перемещаемой трубы, притом бетонные смеси вытесняют бентонитовый раствор в разрабатываемую захватку или проводится его откачка. Бетонирование под глинистым раствором проводится непрерывно и требуется изолировать бетонную смесь от раствора, что бы они не перемешивались. Бетонирование методом вертикально перемещаемой трубы проводится с помощью бетонолитной трубы с внутренним диаметром 250-350 миллиметров. Пробка, которая устанавливается в верхнюю горловину трубы, закрепляется тросом к верху приёмного бункера. Бетонную смесь заливают в приемный бункер, она в объёме на 20% превышает объём бетонолитной трубы. Затем трубу поднимают на 3-5 сантиметров и перерезают трос, закреплённый с пробкой. Пробка под давлением бетонной смеси выталкивает глинистый раствор, находящийся в бетонолитной трубе, препятствую перемешиванию бетона. После приподнимают трубку, заполненную бетонной смесью на 20-30 сантиметров для выпуска пробки и заполняют бетонной смесью приемный бункер до устья воронки. При проведении строительства в зимний период при температуре – 15˚С бетонирование имеет ряд особенностей: утепляется оборудование для приготовления и откачки глинистого раствора, который подогревается на температуру не больше 60˚С, бетонирование вели смесью, температура которой выше 5˚С, а верхняя часть трубы утепляется шлаком и обогревается в пределах глубины примерзания грунта, пока не затвердеет бетонная смесь. Так же бывают две вариации данной технологии: траншейный – выполняется разработка траншеи с последующим устройством сплошной стены из монолитного бетона или сборных железобетонных секций; и свайный – конструкция образуется из сплошного ряда буросекущихся или бурокасательных свай. Строительную технологию «Стена в грунте» целесообразно применять для сооружения конструкций: промышленных (туннели, фундаменты зданий, бункерные ямы под вагоноопрокидыватели, промышленные подземных хранилища), транспортных (подземные гаражи, переходы и автомагистрали), гидротехнических (портовые сооружения, емкости для хранения жидкости и отстойников), жилищно-гражданских (подземные этажи и фундаменты общественных или жилых зданий). Это метод используют для строительства фундаментов и сооружений на глубине от 4 до 50 и более метров. Строения бывают несколько типов: линейные – состоят из одной стены, линейно-протяжённые- состоят из двух стен, колодезный вид- прямоугольные, круглые и многоугольные стены. В зависимости от свойств грунта и его влажности выбирают способ возведения стен в грунте: сухой или мокрый. К сухому способу разрешено прибегать, если грунт устойчив и отсутствуют грунтовые воды. Так же этот метод более экономный, потому что глинистый раствор для него не требуется. Мокрый способ возведения стен в грунте используется для сооружения подземных конструкций в неустойчивых водонасыщенных грунтах, обычно требующих закрепления стенок траншей от обрушения грунта в процессе его разработки и при укладке бетонной смеси. Прочность добивается путём заполнения их глинистым раствором с тиксотропными свойствами. Позже эту суспензию постепенно замещают монолитным бетоном или смесями глины с цементом. Использовать метод «Стена в грунте» не рекомендуется на участках с полуразрушенными каменными кладками, с крупными обломками бетона, металлическими конструкциями или железобетонными элементами, при наличии сильных грунтовых вод, а также на территории с рыхлым грунтом или грунтом с пустотами. Однако, бывают случаи, когда метод «Стена в грунте» становится единственно возможным способом возведения конструкций, потому что строительство в открытом котловане или опускным способом нецелесообразно или недопустимо: сложная конструкция и большие размеры сооружения, различная глубина заложения, большого размера сооружение закладывается на большую глубину в период длительных морозов, расширение подземных конструкций вблизи зданий, объект линейный или линейно-протяжённый. Технология «Стена в грунте» имеет множество достоинств. Этот способ позволяет не только проводить строительство подземных сооружений вблизи зданий, но и наличие дренажной прослойки обеспечивает в дальнейшем равномерное распределение нагрузки на гидроизоляцию. Так же метод экономически выгоден, обладает низким уровнем шума и скоротечностью выполнения работ, и проведения их во все сезоны годового цикла. Но он всё же имеет определённые недостатки. Самый существенный – ухудшение сцепление арматуры с бетоном, потому что частицы глинистого раствора налипают на арматуру. Хоть проводить строительство можно в зимний период, для этого приходится использовать сборный железобетон. Его применение даёт возможность гарантировать качество будущего сооружения ещё на этапе строительства, использовать пустотные, тавровые и двутавровые формы конструкции и повысить индустриальность строительства. Сборный железобетон обладает рядом недостатков: для каждой конструкции требуются определённые длина и сечение, сложность доставки изделия на стройплощадку, требуются мощные монтажные краны и сборный железобетон дороже монолитного. Таким образом, метод «Стена в грунте» не сложен в использовании. Хотя он и обладает рядом недостатков, но они легко сглаживаются. Поэтому ими можно пренебречь в пользу строительства на плотно застроенной территории города. Основные термины (генерируются автоматически): глинистый раствор, грунт, бетонная смесь, сборный железобетон, приемный бункер, монолитный бетон, конструкция, строительство, высокий уровень, будущая конструкция. moluch.ru Лекция №15.3.2 Стена в грунте из сборного железобетона
Технология производства работ методом «стена в грунте» из сборных элементов. Сборные и сборно-монолитные «стены в грунте» сооружаются из сплошных плоских панелей, из пустотелых панелей и тонкостенных объемных элементов. Тонкостенные объемные элементы могут иметь различные очертания (коробчатые, эллиптические, круглые, одноячейковые, многоячейковые и др.). Членение на элементы может быть вертикальным и горизонтальным. С целью сокращения числа швов сборные элементы проектируют с максимально возможными размерами по ширине. Ширину элементов принимают 150—500 см, толщину 20—120 см и более. Толщина элемента берется на 10 см меньше ширины траншеи для облегчения монтажа и проведения тампонажных работ по заделке пазух. Высота сборных элементов обычно не превышает 15 м. Конструкции стыков (рис. 2 б, в) между сборными элементами позволяют легко вести монтаж под глинистой суспензией и проводить тампонажные работы. Форма стыков обеспечивает возможность проведения безвыверочного монтажа элементов, а также возможность их сборки и заделки цементным раствором или бетоном. Разрезка стен на секции-захватки и соотношение сборного и монолитного бетона могут приниматься различными. При устройстве сборно-монолитных стен и фундаментов в качестве стационарных ограничителей обычно применяют сборные элементы. При большой глубине заложения фундамента верхняя его часть на высоту 6—12 м выполняется из сборных элементов, которые одновременно служат стенами подземного сооружения, а нижняя часть фундамента – из монолитного бетона, причем нижняя часть сборных элементов заглубляется в монолитный бетон. Монтаж сборных элементов начинают при наличии готовой траншеи длиной 6—7 м. Расстояние между рабочим органом землеройной машины, разрабатывающей траншею, и монтируемым элементом должно быть не менее 2—3 м (рис. 1). Рисунок 1. Технологическая схема возведения «стены в грунте» из сборных элементов: 1 – кран для подачи бетонной смеси в пазухи; 2 — бетонолитная труба; 3 — монтажный кран; 4 — стеновая панель; 5 — кондуктор; 6 — штанговый экскаватор; 7 — бетон нижней заделки панелей; 8 — материал для заделки пазухи. 1
Установка первой стеновой панели должна осуществляться с тщательной выверкой положения в плане и по высоте при помощи жесткого направляющего кондуктора (рис. 2). Монтаж последующих панелей выполняют при помощи съемных и постоянных направляющих. Съемные направляющие применяют в стыках открытой формы, когда полость стыка достаточна для размещения направляющей. Постоянные направляющие используют в стыках с малой полостью. Съемные направляющие (рис. 2, б) выполняют в виде стержня-шаблона любого симметричного сечения — двутавра, трубы и т. д. и соединяют со сборным элементом при помощи фиксаторов-коротышей. Постоянные направляющие (рис. 2, в) состоят из шаблона и двух фиксаторов и выполняются в виде накладных частей, привариваемых к закладным частям панели перед ее установкой в проектное положение. Рисунок 2. Приспособления для монтажа стеновых панелей, устройство стыков: а — кондуктор; б — стык с использованием инвентарной направляющей; в — стык с использованием стационарной направляющей; 1 — опорная рама; 2 — кондуктор; 3 — прижимная пружина; 4 — стеновая панель; 5 — рабочая арматура; 6 — направляющие уголки; 7 – закладные детали; 8 – шаблон; 9 – фиксаторы. Монтаж панелей со съемными направляющими производится путем заведения и крепления направляющей в фиксаторы передней грани сборного элемента, расположенного в горизонтальном положении. После переведения сборного элемента в вертикальное положение его заводят в траншею так, чтобы фиксаторы задней грани монтируемого элемента вошли в зацепление с направляющей ранее установленного элемента. После этого сборный элемент опускают краном в траншею до тех пор, пока верхние фиксаторы не войдут в зацепление с направляющей. После установки элемента в проектное положение направляющую, находящуюся между смонтированными элементами, извлекают краном. Сборные элементы со стационарными направляющими монтируют, как и элементы со съемными направляющими. После погружения сборного элемента в траншею проверяют высотное положение его верхнего торца. Если панель подвешивают к воротнику, то ее высотное положение выверяют путем установки подкладок различной толщины под балку, на которой подве- 2
шен сборный элемент. Если сборный элемент опускают на дно траншеи, то его выверку осуществляют путем изменения толщины щебеночного основания. Если верх сборной панели расположен ниже проектной отметки, то панель приподнимают краном и в траншею подсыпают щебень. Если отметка панели выше проектной, сборный элемент приподнимают краном и резко опускают вниз, втрамбовывая щебень в дно траншеи. Пазухи между панелью и стенками траншеи заполняют тампонажным раствором, а если из внутренней части сооружения грунт извлекается, то забутовку внутренней пазухи выполняют легкоразрабатываемыми несвязными грунтами (песком, щебнем, дресвой и т. д.). Состав тампонажного раствора должен приниматься таким, чтобы его прочность была не менее прочности окружающего грунта. Тампонажным материалом служат глиноцементнопесчаные растворы или глинощебнепесчаные композиции. Глиноцементнопесчаный тампонажный раствор готовят из цемента, бентонита, глины, песка, воды и химических добавок для пластификации и замедления сроков твердения. Тампонажный раствор подают растворонасосами по инъекционным трубам диаметром 50 — 60 мм, опускаемым до дна траншеи. Гравийно-песчаные смеси составляют из гравия или щебня и крупного или среднего песка в объемном соотношении 1:1. Размер фракций крупного заполнителя не должен превышать 10—15 мм. Смеси подают в пазуху бадьями вместимостью до 1 м3. Засыпка смеси продолжается до тех пор, пока из-под глинистого раствора не покажется конус засыпаемой смеси. После твердения тампонажного раствора в наружной пазухе разрабатывают грунт внутри сооружения и заделывают стыки насухо по мере их обнажения и очистки полостей стыка от песка и остатков глинистого раствора. После заделки стыков по верху стеновых панелей устраивают железобетонную обвязочную балку, в которую входят арматурные выпуски из торцов стеновых панелей. Грунт внутри сооружения разрабатывают равномерно по всей площади и только после набора инъекционным раствором 75 %-й прочности и консолидации материала забутовки в течение 3 сут. Методом «стена в грунте» можно устраивать подземные помещения внутри существующих зданий при их реконструкции в непосредственной близости к фундаментам. Он позволит значительно сократить объем земляных работ по сравнению с открытым способом, освобождает от необходимости водопонижения. 3 studfile.net |