• Технологии
  • 20.07.2015

Опалубочные системы для монолитного домостроения

Технология монолитного домостроение позволяет создавать любые криволинейные формы, проектировать и строить здания, уникальные по своей архитектуре, со свободными планировками, большими пролетами и требуемой высотой потолка. В процессе монолитного строительства находят применение опалубочные системы.

Сфера их использования сегодня не ограничивается фундаментами и цокольными этажами. Сборно-разборные и несъемные опалубочные системы применяются при возведении стен, колонн, перекрытий и даже создании фасадов. Статья представляет собой краткий аналитический обзор конструкций, представленных на белорусском и зарубежном рынках.

Современные опалубочные системы классифицируют по разным критериям:

  • область применения: опалубки для стен, перекрытий, колонн, лифтовых шахт и др. Это достаточно условное деление, т.к. с помощью опалубочных систем для стен можно изготавливать и колонны. Также на рынке присутствуют и многофункциональные, универсальные опалубки;
  • конструктивные особенности: рамные, балочные. Они применяются при строительстве различных конструкционных элементов: стен малоэтажных и высотных зданий различной конфигурации, перекрытий, колонн, шахт лифтов и т.д.;
  • выполнение специальных задач: опалубка кольцевых стен с изменяемым радиусом, переставная опалубка, туннельная опалубка, односторонняя опалубка и др.;
  • возможность многоразового использования: сборно-разборные и несъемные опалубки;
  • материал конструкции: стальные, алюминиевые, из пенополистирола, ДСП, щепоцементные и т.д.

Одностороннее бетонирование применяется, когда не удается надежно закрепить опалубку к существующим поверхностям, формирующим противоположную сторону стены. Поверхности, для которых используется односторонняя опалубка, не должны быть выше 8,75 м. Ее можно монтировать при помощи специального оборудования, без дополнительных деталей или вручную.

Туннельная опалубка встречается нечасто. Основой ее конструкции является полусекция, которая состоит из вертикальной и горизонтальной панели. Эта опалубка применяется для серийного производства одинаковых деталей и монтируется прямо на строительном объекте при помощи крана.

Опалубка радиусных стен используется для бетонирования бассейнов, резервуаров, радиусных стен и т.д. Она изготавливается на основе двутавровой деревянной балки с металлическими поясами, которые изменяют кривизну рабочей поверхности опалубки. Щиты переменной кривизны, соединенные в монтажные панели при помощи универсальных замков, воспринимают все нагрузки при бетонировании. Опалубочные системы согласно их конструктивным особенностям бывают рамными, балочными и балочно-ригельными.

Рамная опалубка состоит из:

  • каркасных щитов из металлической несущей рамы, опалубочной плиты и ребер жесткости;
  • элементов крепежа;
  • подпорных деталей.

Рама предотвращает механические повреждения торцов плит и помогает соединить элементы в нужном месте. Металлокаркас обеспечивает жесткость конструкции и ускоряет монтаж отдельных элементов.

Балочная опалубка состоит из отдельных щитов, деревянных балок двутаврового сечения нормированной длины, подмостки для работы при бетонировании, ригеля и подпорных элементов. Главные составные элементы данного вида опалубки – балки.

Их крепление к щиту опалубки осуществляется стальными конструкционными элементами. Чтобы конструкции были долговечными, на них крепятся стальные или пластмассовые наконечники.

Балочно-ригельная опалубка состоит из стальных ригелей и деревянных балок, скрепленных между собой зажимными хомутами. К конструкции крепится лист фанеры при помощи шурупов. Радиус придается с помощью шарнирной вставки, закрепленной между щитами.

Блочная опалубка состоит из собранных в пространственные блоки щитов и поддерживающих элементов. Используется при бетонировании отдельно стоящих ростверков, ступенчатых и столбчатых фундаментов, фрагментов крупноразмерных конструкций.

Объемно-переставная опалубка применяется для бетонирования стен и перекрытий зданий. Состоит из блоков, которые при установке в рабочее положение в поперечном сечении имеют П-образную форму.

Скользящая опалубка состоит из щитов, рабочего пола и домкратов на домкратных рамах, приводных станций и др. элементов. Применяется при возведении вертикальных конструкций высотой более 40 м и толщиной не менее 12 см преимущественно постоянного сечения.

Разборно-переставная мелкощитовая опалубка применяется при бетонировании конструкций с вертикальными, горизонтальными и наклонными поверхностями различного очертания. Состоит из элементов массой до 50 кг, щитов, поддерживающих и крепежных элементов.

opalubka.jpg

Разборно-переставная крупнощитовая опалубка, напротив, состоит из щитов, связанных с поддерживающими элементами, массой свыше 50 кг, оборудованных средствами для обеспечения устойчивости.

Подъемно-переставная опалубка применяется при бетонировании конструкций и сооружений переменного сечения. Состоит из щитов, поддерживающих элементов, рабочего пола и механизмов для перемещений.

Катучая (горизонтально перемещаемая) опалубка состоит из щитов, в т.ч. криволинейного очертания, закрепленных на пространственном каркасе. Применяется для возведения туннелей открытым способом, подпорных стен, коллекторов и т.д. Перемещается вдоль сооружения на тележках.

Пневматическая опалубка состоит из пневматических поддерживающих элементов с формообразующей оболочкой. Используется при возведении конструкций и сооружений криволинейного очертания.

Несъемная опалубка состоит из щитов, которые остаются после бетонирования в конструкции, и инвентарных поддерживающих элементов. Может выполнять функции облицовки, гидроизоляции, утеплителя и др.

Крупнопанельная опалубка лучше всего подходит для бетонирования больших массивных конструкций (опор мостов, стенок шлюзов и т.д.). Для того чтобы ее щиты сохраняли необходимую прочность и устойчивость и выдерживали нагрузки при перевозке, установке, укладке арматурного каркаса и бетонной смеси, они делаются из досок толщиной 35–40 мм с ребрами и схватками из досок или брусьев.

Мелкощитовая опалубка применяется для строительства объектов без использования подъемных механизмов. Данные системы обеспечивают оперативный монтаж и демонтаж составляющих частей, позволяют реализовать различные конструкционные решения.

Вид опалубки

Особенности конструкции

Преимущества и недостатки

Область применения

Производители и продукты

Сборно-разборная опалубка

Рамная система

Включает в себя каркасные щиты, подпорные элементы и детали крепежа. Каркасные щиты состоят из несущей металлической рамы

(стальной или алюминиевой), ребер жесткости и опалубочной плиты. Рама из замкнутого

полого профиля предохраняет торцы плиты от повреждений и позволяет соединить элементы в любом месте. Деревянные элементы зачастую изготавливаются из клееной древесины,

опалубочная плита – из многослойной фанеры

Среди преимуществ возможность

сборки вручную с применением простейших инструментов, использование

минимального количества соединительных элементов для обеспечения

требуемой жесткости конструкции.

Деревянные элементы гигроскопичны. Впитывая воду из бетона, они

изменяют размеры, прогибаются. При

механических повреждениях не всегда поддаются восстановлению

Стены, колонны,

фундаменты,

подпорные

стены, очистные

сооружения, шахты

лифтов

·   GPrandina – рамная опалубка из алюминиевого профиля;

·   Trio Peri – универсальная опалубка с одной деталью для всех соединений;

·   Framax Xlife Doka – рамная опалубка для опалубливания больших площадей с помощью крана;

·   Frami Xlife Doka – легкая рамная опалубка со стальной рамой горячей оцинковки

Балочная

система

В общем виде включает в себя: балки, щиты, элементы крепления, подпорные элементы,

ригель, подмости для бетонирования и леса. Балки – конструкция из древесины двутаврового сечения – являются основой системы.

Длина балок нормирована. Для обеспечения долговечности на них крепятся стальные или

пластмассовые наконечники, предотвращающие

откалывание пояса балки. Балки устанавливаются с определенным шагом и крепятся к щиту опалубки и между собой с помощью стальных

элементов. Детали из древесины могут быть цельными или клееными по длине и сечению

Трудоемкость монтажа балочных

систем выше, чем щитовых. Это

обусловлено большим количеством

комплектующих. Но балочные системы дешевле

Перекрытия

· Hunnebeck TOPMAX – консольная опалубка со стальными рамами;

· Doka FF20, FF100 tec – балочная опалубка с модульной сеткой;

· PERI BEAMDECK – алюминиевая опалубка с падающей головкой для ранней распалубки;

· PERI MULTIFLEX – для любого типа перекрытий;

· Skyrail – пластиковая опалубочная система для создания однонаправленных перекрытий

Туннельная

опалубка

Основной элемент конструкции – полусекция, которая состоит из горизонтальной и

вертикальной панели

Преимущества: сокращение сроков строительства; высокая точность всех элементов конструкции здания; универсальность получаемых планировок;

однородность свойств монолитной

конструкции благодаря отсутствию швов и трещин. Чтобы ускорить монтаж, в качестве арматуры рекомендуется использовать арматурную сетку

Одновременное опалубливание

стен и перекрытий

типовых секций,

серийное

производство

одинаковых секций

· TRTF Mesa Imalat – классическая туннельная опалубка;

· Neru – туннельная опалубочная система;

· «Утинор» – опалубка для возведения стен (кроме наружных фасадных) и перекрытий многоэтажных монолитных зданий

Несъемная опалубка

Несъемная

опалубка из пенополистирола

Элементы опалубок могут быть в виде блоков (наиболее распространенный вариант) либо панелей. Основным элементом блочной системы

Является стеновой модуль (базовый), выполненный в нескольких типоразмерах. Получаемая ограждающая конструкция представляет

собой «сэндвич»: железобетон, с двух сторон

покрытый слоями теплоизоляции

Применение несъемных опалубок из

пенополистирола позволяет возводить

многослойные ограждающие конструкции с необходимым сопротивлением

теплопередаче за один технологический цикл. Пенополистирол – горючий

материал, поэтому важно подобрать

соответствующее защитно-декоративное покрытие с внутренней и наружной стороны стены

Фундамент, стены,

преимущественно для малоэтажного

строительства

· «Пластбау-3» – несъемная опалубка из пенополистирола с арматурными каркасами для строительства многоэтажек (до 17 этажей);

· Formexx – несъемная опалубка для стен и фундаментов;

· Arxx – опалубка из пенополистирола для монолитного и сборно-монолитного домостроения


Объемно-переставная опалубка применяется для бетонирования стен и перекрытий зданий. Состоит из блоков, которые при установке в рабочее положение в поперечном сечении имеют П-образную форму. Скользящая опалубка состоит из щитов, рабочего пола и домкратов на домкратных рамах, приводных станций и др. элементов.

Применяется при возведении вертикальных конструкций высотой более 40 м и толщиной не менее 12 см преимущественно постоянного сечения. Разборно-переставная мелкощитовая опалубка применяется при бетонировании конструкций с вертикальными, горизонтальными и наклонными поверхностями различного очертания. Состоит из элементов массой до 50 кг, щитов, поддерживающих и крепежных элементов.

Разборно-переставная крупно-щитовая опалубка, напротив, состоит из щитов, связанных с поддерживающими элементами, массой свыше 50 кг, оборудованных средствами для обеспечения устойчивости.

Подъемно-переставная опалубка применяется при бетонировании конструкций и сооружений переменного сечения. Состоит из щитов, поддерживающих элементов, рабочего пола и механизмов для перемещений. Катучая (горизонтально перемещаемая) опалубка состоит из щитов, в т.ч. криволинейного очертания, закрепленных на пространственном каркасе. Применяется для возведения туннелей открытым способом, подпорных стен, коллекторов и т.д. Перемещается вдоль сооружения на тележках.

Пневматическая опалубка состоит из пневматических поддерживающих элементов с формообразующей оболочкой. Используется при возведении конструкций и сооружений криволинейного очертания.

Несъемная опалубка состоит из щитов, которые остаются после бетонирования в конструкции, и инвентарных поддерживающих элементов. Может выполнять функции облицовки, гидроизоляции, утеплителя и др.

Крупнопанельная опалубка лучше всего подходит для бетонирования больших массивных конструкций (опор мостов, стенок шлюзов и т.д.). Для того чтобы ее щиты сохраняли необходимую прочность и устойчивость и выдерживали нагрузки при перевозке, установке, укладке арматурного каркаса и бетонной смеси, они делаются из досок толщиной 35–40 мм с ребрами и схватками из досок или брусьев.

Мелкощитовая опалубка применяется для строительства объектов без использования подъемных механизмов. Данные системы обеспечивают оперативный монтаж и демонтаж составляющих частей, позволяют реализовать различные конструкционные решения.

Из чего это сделано?

При изготовлении элементов опалубочных систем могут применяться различные материалы: дерево, алюминий, сталь, пластик и др.

Деревянная опалубка – классика. До недавнего времени применяли только ее. Она надежна, устойчива и удобна. Однако наиболее надежным вариантом считается металлическая опалубка. Она изготавливается преимущественно из стали (оцинкованной или гальванизированной, с порошковым покрытием) или алюминия.

Сталь обладает высокой несущей способностью и хорошей сопротивляемостью деформациям, однако имеет высокую теплопроводность и большую массу. Алюминий, напротив, легкий, прочный и устойчивый к воздействию агрессивной среды. При этом произведенная с применением принципа экструзии алюминиевая опалубка достаточно жесткая.

Пластиковая опалубка позволяет добиться практически зеркальной поверхности и максимальной прочности. Материал не поглощает влагу, нужную для затвердевания бетона. Поэтому прилипание бетона к пластиковой опалубке минимально.

Новые разработки

Увеличение объемов каркасно-монолитного строительства стимулирует развитие новых технологий устройства опалубки, которые позволили бы сократить сроки возведения зданий, особенно когда речь идет о строительстве высоток. Наряду с совершенствованием традиционных опалубочных систем расширяется практика применения новых – на «быстрых замках» и подъемно-переставных.

К примеру, термоактивная опалубка – это многослойные утепленные щиты, оснащенные нагревательными элементами. Теплота через палубу щита передается в поверхностный слой бетона, а затем распространяется по его толщине: исключается зависимость обогрева бетона от температуры наружного воздуха. Применение греющей опалубки в строительстве нельзя назвать инновационным решением, но развитие науки привело к появлению усовершенствованного варианта – термоактивных опалубок с греющими пластинами из граффитовых и углеродистых тканей и лент.

Изготовление опалубочных греющих пластин осуществляется в следующем порядке. После расчета и раскроя полос из углеродистого материала их запрессовывают в слои стеклоткани, пропитанные эпоксидной смолой, а для предотвращения замыкания закрепляют с помощью склеивания в электроизоляционные теплостойкие пластины.

Контактная зона – самое уязвимое место. Питающие электропровода и углеродистые полосы (токопроводящие ткани) имеют разное структурное строение, что усложняет их соединение. Раскрой углеродистой ткани рассчитывают на ленты, при этом учитывают ее поверхностное сопротивление, конфигурацию и габариты самих пластин и опалубки.

На практике существует несколько способов производства нагревательных элементов для греющей опалубки:

1) приклеивание контактной металлической пластинки к ткани при помощи токопроводящего клея, провода соединяются методом пайки. Применение способа возможно только в пределах температур, которые выдерживает клей;

2) соединение контактов прижимными пластинами, что просто и надежно;

3) плазменное напыление порошковых металлов, что обеспечивает покрытие с высокой электропроводностью и надежную пайку проводов.

В монолитном строительстве продолжительными и трудоемкими этапами являются монтаж и демонтаж опалубки. Совершенствование технологии ее изготовления может сократить сроки возведения объектов. За счет применения современных технологий в опалубке возведение объектов осуществляется почти в 2 раза быстрее, что стало возможно благодаря использованию сборных опалубочных систем на «быстрых замках». Применение такой системы позволяет начать монтаж с момента поступления опалубки на стройплощадку. Кроме того, переходя на следующий этаж, отличающийся по планировке, можно разъединить «быстрые замки», перенести на новое место, поставить и соединить.

Многоразовая пластиковая система опалубки для строительства монолитных железобетонных конструкций зданий (Plastic Formwork System) позволяет возвести стены небольшого жилого дома всего за 1 день с использованием неквалифицированной рабочей силы и местных источников материалов.

Система представляет собой набор из квадратных пластиковых компонентов, которые можно объединить в стеновую панель необходимого размера. Все элементы внутренней инфраструктуры дома (стальная арматура, трубы, оконные и дверные блоки и т.д.) закрепляются в нужном месте на пластиковой стене с внутренней стороны, затем зажимаются второй стеновой панелью, а в образовавшуюся полость заливается жидкий раствор. После его высыхания опалубку снимают и разбирают. Применение пластика – легкого и прочного материала – позволяет сократить затраты на транспортировку, а сама технология – минимизировать строительные отходы.

Разработчик утверждает, что один комплект опалубки можно использовать для строительства 50 одноэтажных домов. После этого пластик подлежит переработке для производства бытовых товаров.

Подъемно-переставная опалубка для небоскребов – также прекрасный вариант, позволяющий минимизировать сроки строительства. При строительстве нескольких современных высотных зданий (Lotte World Tower в Сеуле, башни CMA в Эр-Рияде, башни «Ламар» в Джидде) применялись подъемно-переставные системы, что позволило минимизировать сроки их возведения. Так, благодаря системе самоподъемной опалубки SKE монолитное ядро жесткости высотой 600 м было воздвигнуто всего за 30 месяцев.

Отличительная черта башни CMA высотой 400 м – мощное 9-угольное ядро жесткости, размер которого по диагонали составляет 40 м. Только в фундамент башни было залито 10 тыс. м³ бетона. На этом фундаменте в 100 захваток в течение 2 лет возведено мощное монолитное ядро жесткости, для чего использована балочная опалубка площадью около 3 тыс. м² и 105 подъемно-переставных автоматов SKE100.

Ирина Горбач,

обозреватель

Комментарии
Комментариев к материалу пока нет
Оставить комментарий