Технологическая карта: Возведение монолитных фундаментов под стальные колонны
Материалы
- Унифицированные арматурные сетки (заводского изготовления, свариваемые)
- Арматурные стержни (для пространственных каркасов)
- Фиксаторы защитного слоя бетона (пластмассовые, остающиеся в бетоне)
- Разборно-переставная опалубочная система (металлические щиты, прижимные скобы)
- Бетонная смесь (тяжёлая или мелкозернистая, класс по прочности на сжатие, например, C20/25, C25/30; марка по удобоукладываемости, с паспортом качества ISO 22966 или эквивалент)
- Смазка для опалубки (специальная, не ухудшающая внешний вид и прочность бетона)
- Материалы для ухода за бетоном: влажная мешковина, брезент, опилки, песок
- Цементный раствор (состав 1:2-1:3 для ремонта дефектов)
Оборудование
- Монтажный кран (для установки арматурных каркасов, опалубки и подачи бетона)
- Такелажная оснастка и инструмент (стропы, захваты, ручной инструмент)
- Электросварочная аппаратура (для сборки арматурных каркасов, с учётом ISO 17660)
- Автобетоносмесители (миксеры, для транспортировки бетонной смеси)
- Бункеры для бетона (с боковой выгрузкой и секторным затвором, вместимостью 1 м³)
- Автобетононасос (высокой производительности, например, 80 м³/ч)
- Бетоноукладчик (с ленточным транспортёром)
- Глубинные вибраторы (для уплотнения бетонной смеси)
1. Область применения и общие сведения
Настоящая технологическая карта разработана для производства работ по возведению монолитных железобетонных фундаментов, предназначенных для стальных колонн, при условии поддержания положительных температур окружающей среды. В качестве типового объекта принят фундамент объёмом до 50 м³ и высотой 5 м. Примеры конструктивных решений, технологические последовательности выполнения работ и соответствующие технико-экономические показатели приведены на основе фундамента марки МФ-1, обладающего объёмом 50 м³, площадью опалубливаемой поверхности 6078 м² и общей массой арматуры 2990 кг.
Комплекс работ, регламентируемых данной картой, включает в себя: монтаж разборно-переставных опалубочных систем; выполнение армирования фундамента с применением типовых арматурных сеток; процесс бетонирования фундамента с использованием подъёмных кранов и бункеров, а также бетоноукладчиков или бетононасосов; последующий демонтаж опалубки после набора бетоном необходимой прочности.
2. Арматурные работы
Перед началом монтажных работ по армированию фундамента должны быть в полном объёме завершены следующие подготовительные операции: точная разбивка строительных осей и устройство бетонной подготовки; осуществлена своевременная доставка и складирование всех необходимых арматурных элементов в зоне действия монтажного крана; подготовлена к работе вся такелажная оснастка, требуемый инструмент и электросварочное оборудование.
Монтаж арматуры начинается с тщательной разметки мест укладки сеток и последующей установки фиксаторов защитного слоя бетона с шагом 1 м. Армирование выполняется с применением унифицированных арматурных сеток, изготовленных в заводских условиях на многоточечных контактных сварочных машинах. Укладка сеток производится по взаимно перпендикулярным направлениям. Подколенник фундамента армируется пространственным каркасом, который устанавливается в проектное положение с помощью крана.
Сборка пространственных каркасов осуществляется на специально оборудованной сборочной площадке. Изначально на подкладки устанавливаются четыре вертикальные сетки, которые временно фиксируются растяжками. Затем к ним привариваются горизонтальные сетки, а в нижней части размещаются временные фиксаторы, которые будут удалены перед монтажом опалубки. После установки каркаса на вертикальных сетках монтируются пластмассовые фиксаторы с шагом 1 м, обеспечивающие требуемую толщину защитного слоя бетона и остающиеся в массиве бетона.
Работы по монтажу арматуры выполняются специализированным звеном, состоящим из четырёх человек: арматурщик 3-го разряда, два арматурщика 2-го разряда и электросварщик 5-го разряда. Приёмка смонтированной арматуры осуществляется до начала бетонирования и оформляется актом освидетельствования скрытых работ, в котором должны быть указаны номера рабочих чертежей, любые отклонения от них и оценка качества монтажа. Метод и технология установки анкерных болтов выбираются в строгом соответствии с требованиями рабочей документации.
- Разметка мест раскладки арматурных сеток и установка фиксаторов защитного слоя с шагом 1 м.
- Раскладка арматурных сеток по взаимно перпендикулярным направлениям.
- Сборка пространственных каркасов подколенника на сборочной площадке: установка четырёх вертикальных сеток на подкладки и их временное закрепление растяжками.
- Приварка горизонтальных сеток к вертикальным и размещение временных фиксаторов внизу, которые удаляются перед монтажом опалубки.
- Установка постоянных пластмассовых фиксаторов с шагом 1 м на вертикальных сетках после монтажа каркаса для обеспечения защитного слоя бетона.
3. Опалубочные работы
До начала работ по монтажу опалубочной системы должны быть выполнены следующие обязательные операции: полностью завершена установка арматурных сеток и каркаса; произведена проверка комплектности поставленной опалубки согласно спецификации; осуществлена укрупнительная сборка щитов, если это предусмотрено проектом. Элементы опалубки, поступающие на строительную площадку, должны быть размещены в зоне действия подъёмного крана для удобства монтажа.
Все компоненты опалубки следует хранить в положении, соответствующем условиям их транспортировки, тщательно рассортированными по маркам и типоразмерам. Крупные сборочные единицы рекомендуется хранить на закрытых складах или под навесом, обеспечивая защиту от механических повреждений и атмосферных воздействий. Мелкие детали необходимо хранить на складе в упакованном виде. Для возведения фундаментов применяется унифицированная разборно-переставная опалубка.
Перед началом монтажа разборно-переставной опалубки металлические щиты собираются в опалубочные панели с помощью специальных прижимных скоб. Размеры формируемых панелей определяются проектными площадями поверхностей фундаментов. После установки опалубочных панелей производится монтаж навесных площадок с интегрированными лестницами для обеспечения безопасного доступа и выполнения работ. Работы по монтажу опалубки осуществляет звено из двух монтажников 4-го и 3-го разрядов.
Демонтаж опалубки производится после достижения бетоном проектной прочности в строгой последовательности, указанной в рабочей документации и плане производства работ. Опалубка должна обладать достаточной прочностью, жёсткостью, геометрической неизменяемостью и герметичностью под воздействием технологических нагрузок, обеспечивая при этом проектную форму, размеры и качество возводимых конструкций. Минимальная адгезия и химическая нейтральность рабочих поверхностей к бетону обязательны, что способствует лёгкому демонтажу и предотвращению дефектов поверхности.
- Сборка металлических щитов опалубки в опалубочные панели с использованием прижимных скоб.
- Установка опалубочных панелей на проектное место с учётом геометрических размеров фундамента.
- Монтаж навесных площадок с лестницами на установленных опалубочных панелях для обеспечения доступа.
- Демонтаж опалубки после достижения бетоном необходимой прочности, строго в последовательности, указанной в проектной документации.
4. Бетонные работы
Перед началом укладки бетонной смеси необходимо выполнить ряд подготовительных мероприятий: проверить правильность установки арматуры и опалубки; устранить все выявленные дефекты опалубочной системы; убедиться в наличии и корректности установки фиксаторов, обеспечивающих проектную толщину защитного слоя бетона. Все скрываемые в процессе бетонирования конструкции и их элементы должны быть приняты по акту скрытых работ. Опалубка и арматура должны быть тщательно очищены от мусора, грязи и ржавчины. Также проверяется работоспособность всех механизмов, исправность приспособлений и инструментов.
Доставка бетонной смеси на объект предусматривается в автобетоносмесителях. Подача бетонной смеси к месту укладки может осуществляться тремя основными способами: краном с использованием бункеров, автобетононасосом или бетоноукладчиком. При использовании крана применяется бункер конструкции специализированного исследовательского института вместимостью 1 м³, оборудованный боковой выгрузкой и секторным затвором. Работы по бетонированию с использованием крана выполняются звеном из двух бетонщиков 4-го и 3-го разрядов.
Второй вариант предполагает подачу смеси автобетононасосом с производительностью, например, 80 м³/ч. Автобетононасос обслуживает звено из двух человек: оператор 5-го разряда и его помощник 4-го разряда. Подбор и назначение состава бетона осуществляется строительной лабораторией. Для автобетононасосов обязательна пробная перекачка бетонной смеси и испытание образцов. Третий вариант подачи бетонной смеси осуществляется бетоноукладчиком. Его обслуживание осуществляет оператор 5-го разряда.
Укладка бетона в фундаменты производится поэтапно: послойное бетонирование первой ступени башмачной части, затем второй ступени, и завершается послойным бетонированием подколенника. Перерыв между укладкой смежных слоёв бетонной смеси должен составлять не менее 40 минут, но не превышать 2 часов. При высоте подколенника более 2 м рекомендуется использовать вертикальные звеньевые хоботы. Бетонная смесь укладывается слоями толщиной от 30 до 40 см и уплотняется глубинными вибраторами. Рабочая часть вибратора погружается в ранее уложенный слой бетона на 5-10 см. В углах и у стенок опалубки бетонная смесь дополнительно уплотняется вибраторами меньшего размера или штыкованием ручными шуровками. Опирание вибраторов на арматуру во время работы не допускается. Вибрирование на одной позиции прекращается при прекращении оседания смеси и появлении цементного молока на поверхности. Вибратор извлекается медленно, без выключения двигателя, для равномерного заполнения пустоты под наконечником. После укладки бетона необходимо создать оптимальные температурно-влажностные условия для его твердения. Горизонтальные поверхности фундамента укрываются влажной мешковиной, брезентом, опилками или песком, которые регулярно смачиваются, на срок, определяемый климатическими условиями и указаниями строительной лаборатории.
- Послойное бетонирование первой ступени башмачной части фундамента.
- Послойное бетонирование второй ступени башмачной части фундамента.
- Послойное бетонирование подколенника фундамента.
- Укладка бетонной смеси слоями толщиной 30-40 см с соблюдением интервалов между слоями (не менее 40 мин, не более 2 ч).
- Уплотнение бетонной смеси глубинными вибраторами, с погружением в ранее уложенный слой на 5-10 см и медленным извлечением.
- Дополнительное уплотнение в углах и у стенок опалубки с использованием малых вибраторов или ручных шуровок.
5. Контроль качества и допускаемые отклонения
Операционный контроль качества является неотъемлемой частью процесса возведения монолитных фундаментов и осуществляется на всех этапах: подготовительном, в процессе бетонирования (включая приготовление, транспортировку и укладку смеси), в период выдерживания бетона и распалубливания, а также при приёмке готовых бетонных и железобетонных конструкций.
**Контроль качества арматурных работ:**
* **Подготовительные работы:** Визуальный контроль наличия документов о качестве (сертификатов) на арматурные изделия, оценка качества арматуры и, при необходимости, выполнение замеров и отбора проб для испытаний. Проверка качества подготовки и отметок несущего основания, а также правильности установки и закрепления опалубки. Документирование в общем журнале работ.
* **Установка арматурных изделий:** Технический осмотр всех элементов для контроля точности установки арматурных изделий в плане и по высоте, надёжности их фиксации и величины защитного слоя бетона. Документирование в общем журнале работ.
* **Приёмка выполненных работ:** Визуальный и измерительный контроль соответствия положения арматурных изделий проектному, величины защитного слоя, надёжности фиксации в опалубке, а также качества сварных (вязаных) узлов каркаса. Оформляется актом освидетельствования скрытых работ.
* **Контрольно-измерительный инструмент:** отвес, рулетка металлическая, линейка металлическая. Операционный контроль осуществляют мастер (прораб), приёмочный контроль – работники службы качества, мастер (прораб), представители технадзора заказчика.
**Контроль качества опалубочных работ:**
* **Подготовительные работы:** Визуальный контроль наличия паспорта на опалубку и плана производства работ на установку и приёмку опалубки. Проверка качества подготовки и отметок несущего основания, наличия и состояния крепёжных элементов и средств подмащивания. Документирование в общем журнале работ.
* **Сборка опалубки:** Технический осмотр и измерительный контроль соблюдения порядка сборки щитов, установки крепёжных элементов и закладных деталей, плотности сопряжения щитов (щели не более 2 мм), соблюдения геометрических размеров и проектных наклонов плоскостей, надёжности крепления щитов.
* **Приёмка опалубки:** Измерительный контроль соответствия геометрических размеров опалубки проектным, её положения относительно разбивочных осей (в плане и по вертикали), обозначения проектных отметок верха бетонируемой конструкции. Технический осмотр правильности установки и надёжности крепления закладных деталей и всей системы в целом. Документирование в общем журнале работ.
* **Контрольно-измерительный инструмент:** рулетка, отвес строительный, нивелир, теодолит, линейка металлическая. Операционный контроль – мастер (прораб), геодезист; приёмочный – работники службы качества, мастер (прораб), технадзор заказчика.
**Контроль качества устройства монолитных фундаментов (бетонирование):**
* **Подготовительные работы:** Технический осмотр правильности установки и закрепления опалубки и лесов, готовности механизмов. Измерительный контроль отметки основания. Визуальный контроль чистоты основания, ранее уложенного бетона и внутренней поверхности опалубки, состояния арматуры (отсутствие ржавчины, масла). Измерительный контроль выноски проектной отметки верха бетонирования. Документирование в общем журнале работ и актах скрытых работ.
* **Укладка бетонной смеси, твердение, распалубка:** Лабораторный контроль качества бетонной смеси. Технический осмотр состояния опалубки. Измерительный контроль высоты сбрасывания смеси, толщины укладываемых слоёв (30-40 см), шага перестановки глубинных вибраторов, глубины их погружения (5-10 см в предыдущий слой), продолжительности вибрирования (не реже 2 раз в смену). Измерительный и лабораторный контроль температурно-влажностного режима твердения, фактической прочности бетона и сроков распалубки. Документирование в общем журнале работ.
* **Приёмка выполненных работ:** Лабораторный контроль фактической прочности бетона. Визуальный контроль качества поверхности конструкций и применяемых материалов. Измерительный контроль геометрических размеров и соответствия конструкции рабочим чертежам. Оформляется актом приёмки выполненных работ.
* **Контрольно-измерительный инструмент:** отвес, теодолит, рулетка, линейка металлическая, нивелир, двухметровая рейка. Операционный контроль – мастер (прораб), инженер лабораторного поста; приёмочный – работники службы качества, мастер (прораб), технадзор заказчика.
**Допускаемые отклонения:**
* Отклонения плоскостей от вертикали или проектного наклона на всю высоту фундаментов: не более 20 мм.
* Отклонения горизонтальных плоскостей на всю длину выверяемого участка: не более 20 мм.
* Уклон опорных поверхностей фундаментов при опирании стальных колонн без подливки: не более 0,0007.
* Местные неровности поверхности бетона при проверке двухметровой рейкой (кроме опорных поверхностей): не более 5 мм.
* Отклонения длины элементов: ±20 мм.
* Отклонения поперечного сечения элементов: +6 мм, -3 мм.
* Расположение анкерных болтов:
* В плане внутри контура опоры: ±5 мм.
* В плане вне контура опоры: ±10 мм.
* По высоте контура опоры: +20 мм.
* Разница отметок по высоте на стыке двух смежных поверхностей: не более 3 мм.
Приёмка конструкций оформляется актом освидетельствования скрытых работ или актом на приёмку ответственных конструкций в соответствии с применимыми международными стандартами.
6. Требования к бетонной смеси и материалам
Каждая партия бетонной смеси, направляемая потребителю, должна сопровождаться документом о качестве, который содержит следующую информацию: наименование изготовителя, дата и точное время отгрузки смеси; вид бетонной смеси и её условное обозначение; номер состава бетонной смеси, класс бетона по прочности на сжатие (например, C20/25 или C25/30); марка по средней плотности (для лёгких бетонов); вид и объём применяемых добавок; наибольшая крупность заполнителя; показатель удобоукладываемости бетонной смеси; номер сопроводительного документа; гарантии изготовителя, а также другие необходимые показатели.
Используемые методы транспортирования бетонной смеси должны полностью исключать возможность попадания атмосферных осадков, нарушения однородности смеси, потери цементного раствора, а также обеспечивать защиту смеси от вредного воздействия ветра и прямых солнечных лучей в процессе перевозки. Максимальная продолжительность транспортирования бетонных смесей составляет 90 минут, если иное не установлено строительной лабораторией с учётом сохранения требуемого качества смеси.
Расслоившаяся бетонная смесь должна быть тщательно перемешана на месте проведения работ. При входном контроле бетонной смеси на строительной площадке необходимо: проверить наличие документа о качестве и полноту указанных в нём данных; путём внешнего осмотра убедиться в отсутствии признаков расслоения и наличии требуемых фракций крупного заполнителя. В случае возникновения сомнений в качестве смеси следует потребовать контрольной проверки в соответствии с применимыми процедурами. Транспортирование и подача бетонных смесей должны осуществляться специализированными средствами, обеспечивающими сохранение заданных свойств бетонной смеси. Категорически запрещается добавлять воду на месте укладки бетонной смеси для компенсации её подвижности, так как это необратимо снижает прочностные характеристики бетона.
7. Общие указания по производству работ
Контроль качества бетонных работ предусматривается на всех ключевых этапах: подготовительном; в процессе бетонирования (включая приготовление, транспортировку и укладку бетонной смеси); на этапе выдерживания бетона и распалубливания конструкций; а также на этапе приёмки готовых бетонных и железобетонных конструкций или частей сооружений.
На подготовительном этапе осуществляется контроль качества применяемых материалов для бетонной смеси и их соответствие требованиям применимых стандартов, готовности бетоносмесительного, транспортного и вспомогательного оборудования, правильности подбора состава бетонной смеси и назначения её подвижности (или жёсткости) согласно проекту и условиям работ. Перед укладкой бетонной смеси проверяются основания, правильность установки опалубки, арматурных конструкций и закладных деталей. Бетонные основания и рабочие швы должны быть очищены от цементной плёнки без повреждения бетона, опалубка – от мусора и грязи, арматура – от налёта ржавчины. Внутренняя поверхность инвентарной опалубки покрывается специальной смазкой, не влияющей на внешний вид и прочность конструкции.
В процессе укладки бетонной смеси контролируется состояние лесов, опалубки, положение арматуры, качество укладываемой смеси, соблюдение правил выгрузки и распределения смеси, толщина укладываемых слоёв, режим уплотнения бетонной смеси, а также своевременность и правильность отбора проб для изготовления контрольных образцов бетона. Бетонная смесь укладывается горизонтальными слоями одинаковой толщины, без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. Толщина слоя устанавливается в зависимости от степени армирования и применяемых средств уплотнения. Глубина погружения глубинного вибратора должна обеспечивать его углубление в ранее уложенный слой на 5-10 см, а шаг перестановки не должен превышать полуторного радиуса действия. Укладка следующего слоя допускается до начала схватывания предыдущего слоя. Верхний уровень уложенной смеси должен быть на 50-70 мм ниже верха щитов опалубки. Поверхность рабочих швов, устраиваемых при перерывах, должна быть перпендикулярна оси колонн. Возобновление бетонирования допускается при прочности бетона не менее 1,5 МПа.
На этапе выдерживания бетона состав мероприятий по уходу за ним и последовательность распалубливания устанавливается планом производства работ с соблюдением требований поддержания температурно-влажностного режима, предотвращения деформаций и трещин, предохранения от ударов и потери влаги. Движение людей по забетонированным конструкциям и установка опалубки вышележащих конструкций допускается после достижения бетоном прочности не менее 1,5 МПа. Обнаруженные после распалубливания дефекты (гравелистые поверхности, раковины) расчищаются, промываются водой под напором и затираются цементным раствором состава 1:2-1:3. Контроль качества бетона включает проверку фактической прочности на сжатие (по контрольным образцам, не менее двух проб в сутки на каждый состав, три образца в серии), а также, при необходимости, морозостойкости и водонепроницаемости (не реже одного раза в 3 месяца или при изменении состава). Результаты контроля фиксируются в журнале и актах приёмки работ.
8. Бетонирование при отрицательных температурах воздуха
Возведение бетонных и железобетонных конструкций при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С должно осуществляться с обязательным применением специальных мероприятий, направленных на обеспечение нормального твердения бетона и достижение в заданные сроки проектной прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и других требуемых свойств, указанных в проекте.
Приготовление бетонной смеси следует производить в обогреваемых бетоносмесительных установках. Для этого используются подогретая вода и оттаянные или специально подогретые заполнители, что позволяет получить бетонную смесь с температурой не ниже расчётной. При этом максимальная допустимая температура подогрева воды и самой бетонной смеси на выходе из смесителя не должна превышать значений, указанных в таблице ниже. Допускается применение не отогретых сухих заполнителей при условии, что они не содержат наледи на зёрнах и смерзшихся комьев.
| Тип цемента | Максимальная допустимая температура воды, °С | Максимальная допустимая температура бетонной смеси при выходе из смесителя, °С |
|:--------------------------------------|:---------------------------------------------|:-----------------------------------------------------------------------------------|
| Портландцемент, шлакопортландцемент, | 70 | 35 |
| пуццолановый портландцемент (марок < 600) | | |
| Быстротвердеющий портландцемент и | 60 | 30 |
| портландцемент (марок ≥ 600) | | |
| Глиноземистый цемент | 40 | 25 |
