Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Усиление железобетонных колонн монолитными железобетонными обоймами

Схема (см. рис. 11.1) предусматривает устройство монолитных железобетонных обойм для усиления существующих железобетонных колонн.

Толщина стенок железобетонной обоймы в зависимости от процента армирования составляет от 80 до 100 мм, а в отдельных случаях до 300 мм и более. Площадь продольной арматуры, толщина слоя бетона и конструкция обоймы определяются расчетом. Железобетонные обоймы благодаря усадке бетона плотно обжимают усиливаемый элемент и работают с ним совместно. Следует отметить, что при применении пластичных бетонов мероприятием, повышающим прочность и качество конструкции, является искусственное обезвоживание уложенного бетона посредством применения дренирующей опалубки, а при значительных объемах − вакуум-опалубки.

Железобетонная обойма может быть выполнена с отдельно стоящей арматурой или с арматурой, соединенной с арматурой существующей колонны посредством приварки к последней соединительных скоб. Арматура обоймы может иметь предварительно напряженные хомуты.

При устройстве обоймы с отдельно стоящей арматурой принят следующий порядок производства работ.

Выполняется разборка существующих конструкций пола с расчисткой верха фундамента от грунта.

Производится установка трубчатых безболтовых лесов вокруг колонны с устройством настилов, лестниц и ограждений, а также монтаж кронштейна с навеской грузовых блоков для вертикального транспорта материалов.

Выполняется зачистка и насечка поверхности усиливаемой колонны. Насечка может быть произведена либо при помощи механизированного инструмента, либо вручную молотком и зубилом.

Устанавливается и вяжется (сваривается) отдельно стоящая арматура.

Устанавливается опалубка и укладывается бетонная смесь.

Рис. 11.1.1. Технология работ по усилению колонны монолитной обоймой

Рис. 11.1.2. Конструктивная схема и схема устройства железобетонной обоймы усиления колонны

После набора бетоном 75% проектной прочности производится распалубливание конструкции.

При устройстве обоймы с арматурой, приваренной к арматуре усиливаемых колонн, добавляются следующие технологические операции:

− параллельно с насечкой поверхностей колонн выполняется вырубка гнезд с расчисткой существующей арматуры;

− вертикальные арматурные стержни во время их монтажа привариваются к существующей арматуре при помощи соединительных скоб.

Опалубка обоймы выполняется из инвентарных металлических щитов высотой 1,0 м. Перед установкой щиты опалубки со стороны, прилегающей к свежеуложенному бетону, тщательно смазывают отработанным дизельным топливом.

При применении предварительно напряженного армирования хомуты в процессе монтажа подвергаются предварительному напряжению электротермическим способом. При этом заранее заготовленные стержни хомутов одним концом привариваются к продольной арматуре обоймы, затем через арматуру хомута пропускается электрический ток, в результате чего хомут нагревается до 300-400°С, удлиняется и в горячем состоянии его свободный конец огибается вокруг граней колонны и приваривается. Укорачиваясь при остывании, хомут получает напряжение 3-5 кН на см² сечения.

Для вертикального транспорта материалов и опалубки на верхнем ярусе лесов устанавливаются кронштейны из труб диаметром 70 мм с грузовыми блоками. Бетонная смесь подается наверх бункером вместимостью 0,07 м³ с секторным затвором. Из этого бункера смесь передается в приемный бункер вместимостью 0,10 м³, имеющий откидной отбойный щит. Приемный бункер устанавливается на соответствующем ярусе лесов и по мере необходимости переставляется на последующие ярусы.

Из приемного бункера в опалубку бетонная смесь подается по подвесным желобам.

Укладка бетона должна производиться слоями 250-300 мм с тщательным вибрированием каждого слоя при помощи электровибратора с гибким валом.

До начала производства работ рабочая зона должна быть ограждена инвентарным переносным ограждением, на котором устанавливаются предупредительные знаки.

На огражденной территории в зоне работы грузоподъемных машин предусматривается устройство площадки для складирования материалов и конструкций (арматуры, металлопроката, щитов опалубки и т.д.), а также строительного инвентаря.

Питание пневматического инструмента необходимо осуществлять от действующих технологических трубопроводов сжатого воздуха, а при их отсутствии − от передвижных компрессоров, устанавливаемых за пределами реконструируемых зданий и сооружений. Вместо пневматического может быть использован электрифицированный инструмент (отбойные молотки, бетоноломы и т.п.).

Леса высотой до 4 м допускаются к эксплуатации только после их приемки производителем работ или мастером и регистрации в журнале работ, а выше 4 м − после приемки комиссией, назначенной руководителем организации, ведущей работы, и оформления соответствующего акта.

Леса в процессе эксплуатации должны осматриваться прорабом или мастером не реже чем через каждые 10 дней.

В зоне работы грузоподъемных машин запрещено нахождение людей, не связанных с выполняемыми работами. При работе с электрифицированным инструментом необходимо постоянно следить за исправностью защитных кожухов и заземления.

При производстве работ следует строго соблюдать правила техники безопасности согласно СНиП III-4-80.

Состав звеньев

Таблица 11.3

Пооперационный контроль качества работ

Технико-экономические показатели

Вариант I

Выработка одного рабочего в смену − 0,36 м³ железобетона

Затраты труда на 1 м³ бетона − 22,2 чел-ч

Вариант II

Выработка одного рабочего в смену − 0,325 м³ железобетона

Затраты труда на 1 м³ железобетона − 24,65 чел-ч

Таблица 11.4

Ведомость деталей и материалов

Таблица 11.5

Ведомость машин, оборудования, инструмента, инвентаря и приспособлений

11.2. Усиление железобетонных колонн сечением 500×600 мм металлическими обоймами с предварительно напряженными распорками

Схема (см. рис. 11.2) предусматривает производство работ по усилению существующих железобетонных колонн при увеличении на них нагрузок. Усиление производится устройством металлических обойм (бандажей) с предварительным напряжением стоек.

Металлические обоймы обычно состоят из стоек уголкового профиля, соединительных планок из листового металла и опорных подкладок. При этом обязательным условием является плотное примыкание металлических стоек к граням усиливаемой колонны, а также их вертикальность. Для достижения этого поверхность бетона в необходимых случаях должна быть выровнена сколом неровностей и зачеканкой цементным раствором.

При усилении колонн с предварительным напряжением отдельных конструктивных элементов обоймы происходит наиболее полное обжатие усиливаемого элемента, вследствие чего повышается его несущая способность.

Эффективным и сравнительно простым способом усиления центрально и внецентренно сжатых колонн является устройство предварительно напряженных металлических распорок. Распорки могут быть двухсторонними и односторонними, причем первые применяются для увеличения несущей способности центрально сжатых колонн, а такне внецентренно сжатых с двузначными моментами, а вторые − для увеличения несущей способности внецентренно сжатых колонн с большими и малыми эксцентриситетами.

Конструкции двухсторонних и односторонних распорок одинаковы и отличаются только тем, что первые устанавливаются по двум противоположным сторонам колонны, а вторые − с одной стороны. Каждая распорка представляет собой плоскую решетчатую систему, состоящую из стоек, связанных соединительными планками. Стойки выполняются из уголков, а соединительные распорки − из полосовой стали.

Рис. 11.2.1. Схема последовательности монтажа металлической обоймы

Рис. 11.2.2. Схема установки опорного уголка

Рис. 11.2.3. Схема приварки петли строповки

Рис. 11.2.4. Cхема организации рабочего места при усилении колонны металлической обоймой

Вверху и внизу каждой распорки имеются специальные планки-упоры, посредством которых они упираются в упорные уголки. Планки-упоры должны быть не тоньше 15 мм и выступать за грани уголков стоек на 100-120 мм. В этих выступах устраиваются отверстия для пропуска монтажных стягивающих болтов, которыми в период монтажа распорки крепятся между собой и притягиваются к усиливаемой колонне.

Упорные уголки устанавливаются на элементах конструкций, непосредственно связанных или примыкающих к усиливаемым колоннам (ригелях, фермах, балках, фундаментах и т.п.). Внутренние плоскости этих упорных уголков должны быть заделаны заподлицо с наружными боковыми поверхностями усиливаемых колонн, для чего в местах их установки скалывается слой бетона и уголки устанавливаются на предварительно уложенный слой цементного раствора с фиксацией их по уровню в строго горизонтальном положении. В отдельных случаях уголки закрепляются приваркой к обнаженной арматуре усиливаемого элемента либо примыкающих конструкций, после чего сколотые поверхности и зазоры тщательно зачеканиваются цементным раствором.

Рис. 11.2.5. Узлы конструктивной схемы металлической обоймы

Установка распорок производится с перегибом их в середине высоты. Для облегчения перегиба в боковых полках уголков предусматриваются вырезы. Для возмещения площади поперечного сечения в этих местах привариваются планки, сечение и размеры которых аналогичны сечению планок-упоров. Эти планки также служат для постановки натяжных болтов.

Распорки изготавливаются в механических цехах и имеют высоту несколько большую, чем расстояние между внутренними гранями горизонтальных полок упорных уголков. Для создания предварительного напряжения сжатия в процессе монтажа распорки выпрямляют при помощи стяжных болтов, придавая им вертикальное положение.

После выпрямления распорок и включения их в совместную с усиливаемой колонной работу их скрепляют сваркой планок по боковым граням, перпендикулярным распоркам.

Предварительное сжатие стоек выполняется для более полного обжатия колонны и включения их в совместную работу. Как показала практика усиления, величина предварительного напряжения может приниматься 6-8 кН на 1 см² сечения стоек.

Необходимо учитывать, что обе распорки при усилении высоких колонн могут оказаться недостаточно устойчивыми в период их выпрямления к создания в них предварительного напряжения. В таких случаях рекомендуется выполнять распорки из неравнобоких уголков с расположением большей полки в направлении устраиваемого перегиба.

К достоинствам такого метода усиления относятся: простота конструкции; эффективность усиления и значительное увеличение несущей способности усиливаемых колонн и полное включение обоймы в совместную работу с усиливаемой колонной.

В каждом конкретном случае на усиление конструкций разрабатывается проект (конструктивная часть), в котором на основании расчетов указываются сечения и размеры всех металлических элементов усиления, способ и места установки уголков-упоров, величина предварительного напряжения стоек и т.п.

В данной схеме рассматривается усиление прямоугольной железобетонной колонны высотой 7,8 м двухсторонними распоркам с величиной предварительного напряжения 6,2 кН/см².

Предусматривается следующий порядок производства работ.

Выполняется разборка конструкций пола вокруг усиливаемой колонны на ширину 40 см до оголения верхнего обреза фундамента.

Скалывается защитный слой бетона. Скалывание выполняется полосой на глубину 12-15 мм (несколько превышающую толщину упорного уголка); шириной, превышающей ширину полки упорного уголка на 15-20 мм. Возле ребер колонны производится оголение существующей вертикальной арматуры на половину ее диаметра при высоте вырубки 150-160 мм.

На оголенную арматуру усиливаемой колонны привариваются обрезки арматурной стали диаметром 18 мм.

Производится установка упорных уголков по ватерпасу с приваркой их концов к ранее установленным обрезкам арматуры.

Под плоскость уголка наносится слой цементного раствора толщиной 4-7 мм.

Делается зечеканка сколов и зазоров цементным раствором.

Производится установка ручной лебедки и монтаж отводных блоков.

Монтируется распорная рама по одной грани колонны с временным еe закреплением при помощи проволоки диаметром 4-5 мм.

Производится перестановка ручной лебедки и отводных блоков и монтируется распорная рама по противоположной грани колонны.

Устанавливаются стяжные болты по верху и по низу распорных рам с затягиванием гаек.

Производится установка лесов с устройством защитных настилов, лестниц и ограждений.

Выпрямляются распорки (устанавливаются в вертикальное положение) путем затягивания гаек на средних стяжных болтах.

Производится приварка соединительных планок, стягивающих распорки. При этом необходимо иметь в виду, что следует приваривать последовательно две противоположные стяжные планки, находящиеся на одном уровне.

Удаляются ранее установленные стяжные болты.

Производится демонтаж отводных блоков, ручной лебедки, трубчатых лесов и восстановление разобранных конструкций пола.

Для организации рабочего места монтажника до установки лесов применяются инвентарные монтажные лестницы с ограждениями и навесными люльками.

При работе на лестницах монтажники должны быть снабжены предохранительными поясами, прикрепляемыми к усиливаемой колонне.

До начала производства работ рабочая зона должна быть ограждена инвентарным переносным ограждением, на котором устанавливаются предупредительные знаки.

На огражденной территории в зоне работы грузоподъемных машин предусматривается устройство площадки для складирования материалов и конструкций (арматуры, металлопроката и т.д.), а также строительного инвентаря.

Питание пневматического инструмента необходимо осуществлять от действующих технологических трубопроводов сжатого воздуха, а при их отсутствии − от передвижных компрессоров, устанавливаемых за пределами реконструируемых зданий и сооружений. Вместо пневматического может быть использован электрифицированный инструмент (отбойные молотки, бетоноломы и т.п.).

Леса высотой до 4 м допускаются к эксплуатации только после их приемки производителем работ или мастером и регистрации в журнале работ, а выше 4 м − после приемки комиссией, назначенной руководителем организации, ведущей работы, и оформления акта приемки.

Леса в процессе эксплуатации должны осматриваться прорабом или мастером не реже чем через каждые 10 дней.

В зоне работы грузоподъемных машин запрещено нахождение людей, не связанных с выполняемыми работами. При работе с электрифицированным инструментом необходимо постоянно следить за исправностью защитных кожухов и заземления.

При производстве работ следует строго соблюдать правила техники безопасности согласно СНиП III-4-80.

Состав звеньев

Таблица 11.6

Пооперационный контроль качества работ

Технико-экономические показатели

Выработка одного рабочего в смену − 0,174 т обоймы

Затраты труда на 1 т обоймы − 45,98 чел-ч

Таблица 11.7

Ведомость конструкций и материалов

Таблица 11.8

Ведомость оборудования, инвентаря и приспособлений

11.3 Усиление железобетонных колонн сечением 500×600 мм металлическими обоймами с предварительно напряженными соединительными планками

Схемы (рис. 11.3.1 – 11.3.6) предусматривают производство работ по усилению существующих железобетонных колонн при увеличении на них нагрузок. Усиление производится устройством металлических обойм (бандажей) с предварительно напряженными соединительными планками.

Металлические обоймы как правило состоят из стоек уголкового профиля, соединительных планок из листового металла и опорных подкладок. При этом обязательным условием является плотное примыкание металлических стоек к граням усиливаемой колонны, в также вертикальность стоек. Для достижения этого поверхность бетона в необходимых случаях должна быть выровнена сколом неровностей и зачеканкой цементным раствором.

При выполнении усиления колонн с предварительным напряжением отдельных конструктивных элементов обоймы происходит наиболее полное обжатие усиливаемого элемента, вследствие чего повышается его несущая способность.

При усилении колонн высотой более 4 м работу необходимо выполнять ярусами. Высота яруса устанавливается конструктивной частью проекта и ПНР. В соответствии с запроектированной высотой ярусов в построечных условиях либо в цехах ремонтно-механических заводов производится изготовление заготовок, которые затем доставляются к месту производства работ для окончательной сборки.

При изготовлении заготовок для колонн прямоугольного сечения на каждый ярус усиления предусматриваются четыре отправочные марки плоскостной конструкции, состоящие из стойки с приваренными к ней в одной плоскости стяжными планками. Приварка свободного конца планок к стойкам осуществляется в процессе сборки обоймы. При изготовлении заготовок следует иметь в виду, что стыковка стоек двух смежных ярусов по ребрам усиливаемой колонны должна производиться на разных уровнях.

Работы по монтажу металлической обоймы рекомендуется производить поярусно, начиная с первого (снизу) в такой последовательности.

По периметру колонны, подлежащей усилению, производится разборка конструкций пола на ширину 40 см до верха фундамента.

Рис. 11.3.1. Cхема организации рабочего места при усилении колонны преднапряженными планками

Рис. 11.3.2. Cхема установки лебедки при усилении колонны напряженными планками

Рис. 11.3.3. Узел крепления отводного блока к плитам покрытия (Вариант I)

Рис. 11.3.4. Узел крепления отводного блока к фермам (Вариант II)

Рис. 11.3.5. Cхема соединения ярусов обоймы

На ребра усиливаемой колонны устанавливаются заготовки первого яруса с опиранием их на обрез фундамента. Предварительное закрепление заготовок в рабочем положении производится при помощи скруток из проволоки диаметром 3-4 мм, располагаемых по низу и по верху яруса.

Производится установка вокруг колонны первого яруса трубчатых лесов с устройством рабочих настилов, лестниц и ограждений.

Выполняется стягивание стоек-ребер при помощи металлических струбцин, которые устанавливаются по всей высоте яруса с шагом 1,0 м так, чтобы стягивались ребра параллельных граней.

Для создания предварительного напряжения в соединительных планках производится их нагрев электротермическим методом до температуры 100-120 °С, а затем их свободные концы привариваются в нагретом состоянии к стойкам-ребрам. Нагревание и приварку планок следует производить также попарно по противоположным граням. После остывания планок в них создается напряжение и они, стягивая стойки-ребра обоймы, обеспечивают полное обжатие колонны.

После приварки всех планок данного яруса производится демонтаж временных хомутов.

Производится установка второго яруса трубчатых лесов, после чего производится монтаж металлических элементов следующего яруса обоймы в последовательности, приведенной выше.

Стыки стоек ярусов обоймы свариваются между собой при помощи металлических накладок из полосы сечением 80x8 мм (высота катета сварного шва − 8 мм).

Сечение элементов металлической обоймы и соединительных накладок ярусов определяется расчетом и устанавливается конструктивной частью проекта.

Подача заготовок массой более 100 кг к месту установки и их монтаж производятся либо при помощи автокрана небольшой грузоподъемности (например, АК-75), либо при помощи ручной лебедки.

До начала производства работ рабочая зона должна быть ограждена инвентарным переносным ограждением, на котором устанавливаются предупредительные знаки.

На огражденной территории в зоне работы грузоподъемных машин предусматривается устройство площадки для складирования материалов и конструкций, а также строительного инвентаря.

Приближение стрелы грузоподъемной машины к существующим железобетонным конструкциям ближе чем на 1,0 м запрещается.

Леса высотой до 4 м допускаются к эксплуатации только после их приемки производителем работ или мастером и регистрации в журнале работ, а выше 4 м − после приемки комиссией, назначенной руководителем организации, ведущей работы, и оформления соответствующего акта.

Леса в процессе эксплуатации должны осматриваться прорабом или мастером не реже чем через каждые 10 дней.

В зоне работы грузоподъемных машин запрещено нахождение людей, не связанных с выполняемыми работами. При работе с электрифицированным инструментом необходимо постоянно следить за исправностью защитных кожухов и заземления.

При производстве работ следует строго соблюдать правила техники безопасности согласно СНиП III-4-80.

Состав звеньев

Технико-экономические показатели

Выработка одного рабочего в смену − 0,147 т обоймы

Затраты труда на 1 т обоймы − 54,16 чел-ч

Таблица 11.9

Пооперационный контроль качества работ

Ведомость конструкций

Таблица 11.10

Ведомость оборудования, инвентаря и приспособлений