15. Операции по выполнению арматурных работ. Установка арматурных изделий. Соединение арматурных сеток и стержневой арматуры.
Арматурные работы включают в себя следующие процессы:
централизованная заготовка арматурных элементов;
транспортирование арматуры на строительную площадку, сортировка и складирование;
укрупнительная сборка арматурных элементов, изготовление арматурных изделий;
установка в опалубку стержней, сеток, плоских, пространственных и несущих арматурных каркасов;
соединение отдельных монтажных единиц в единую армоконструкцию;
раскрепление армоконструкции, гарантирующее обеспечение надлежащего защитного слоя при бетонировании.
Все процессы армирования железобетонных конструкций можно объединить в две группы: предварительное изготовление арматурных элементов и установка их в проектное положение.
Монтаж арматуры ведут специализированные звенья арматурщиков. Состав и количество звеньев определяются видом монтируемой арматуры и объёмом работ. Последовательность установки арматуры должна быть такой, чтобы ранее установленные элементы не затрудняли последующий монтаж и была обеспечена устойчивость установленной арматуры.
При армировании и в процессе бетонирования необходимо обеспечивать указанную в проекте толщину защитного слоя. Она зависит от вида конструкций.
Для устройства защитного слоя между арматурой и опалубкой устанавливают прокладки из бетона, пластмассы и других материалов.
С этой целью также к пространственным и плоским армокаркасам приваривают отрезки стержней (коротыши), упирающиеся в опалубку и исключающие касание арматурной опалубки.
Рис. 3. Арматурные работы:
а – укладка арматурной сетки; б – установка арматурного пространственного каркаса.
Монтаж арматуры следует вести в строгом соответствии с рабочими чертежами. Порядок и технология монтажа определяются проектом производства работ.
С целью снижения трудоёмкости монтажа и повышения качества работ необходимо: шире использовать унифицированные арматурные заготовки (сетки); механизмы для монтажа арматуры; применять укрупнённые арматурные заготовки (каркасы, сетки); применять армоопалубочные блоки, в которых на жёсткие армокаркасы навешивают опалубочные щиты и короба; применять наиболее эффективные способы стыковки.
Смонтированную арматуру перед бетонированием необходимо тщательно проверить – установить соответствие рабочим чертежам, в результате чего составляют акт на скрытые работы.
При укрупнительной сборке и монтаже арматурного каркаса особенность армирования определяется вертикальным или горизонтальным положением его элементов в конструкции.
Плиты перекрытия и покрытия, основания фундаментов и другие плиты составляют первую группу конструкций, армируемых горизонтальными плоскими сетками. Армирование может быть однорядным с сеткой, распложенной внизу плиты или в верхней части плиты, или же двурядным с сетками, расположенными в нижней и в верхней зонах плиты.
В первом случае сетку укладывают на подготовленное основание или в опалубку и устанавливают фиксаторы нижнего защитного слоя. При значительной протяжённости плиты сетки стыкуют вдоль рабочей арматуры устройством равнопрочного стыка или перепуском стержней внахлёстку на величину, определяемую расчётом. В поперечном направлении при отсутствии усилия растяжения или изгиба сетки укладывают на расстоянии поперечного шага рабочих стержней одна к другой. При действии изгибающего момента на плиту в двух направлениях армирование производится сетками, укладываемыми во взаимно перпендикулярном направлении одна на другую.
При армировании верхней зоны сетки укладывают на лёгкие пространственные гнутые каркасы требуемой высоты или ставят подкосы к вертикально установленному плоскому каркасу. Также поступают и при двухрядном армировании, однако лучше устанавливать пространственный каркас из двух сеток с перпендикулярными связями.
Вторую группу типичных конструкций составляют вертикальные стенки или балки, армируемые вертикальными каркасами-ветками (стены каналов, тоннелей, ёмкостей и балок).
При однорядном армировании фиксируют положение вертикальной сетки относительно опалубки фиксаторами защитного слоя по отношению к противоположной стороне гнутыми элементами или плоским каркасом, установленным перпендикулярно сетке в вертикальном положении.
При двухрядном армировании фиксация сеток также производится фиксаторами защитного слоя с обеих сторон, а между сетками устанавливают каркас враспор. Необходимо учитывать технологические требования по фиксации взаиморасположения стержней и сохранению геометрии каркаса в процессе бетонирования. Каркас должен иметь такие расстояния между стержнями, которые бы позволяли свободно проходить бетону и полностью заполнять всё бетонируемое пространство для обеспечения адгезии с арматурой.
Во всех случаях обязательным является обеспечение несущей способности каркаса до набора бетоном прочности, достаточной для восприятия нагрузок от людей, применяемых механизмов и оборудования.
Третью обособленную группу представляют пространственные армокаркасы колонн, подколонников ступенчатых фундаментов. Вертикальное положение армокаркаса диктует применение пространственных высоких элементов, обладающих устойчивостью, малым числом стыков рабочей арматуры. Применение плоских сеток, воспринимающих момент в одно плоскости, хотя и возможно, но для фиксации этих сеток требуется устройство связей-распорок, по существу превращающих две сетки в пространственных замкнутый каркас.
Для соединения стержней при изготовлении сеток и каркасов для железобетонных строительных изделий применяют электродуговую и контактную точечную и стыковую сварку, а также различные приспособления для связывания арматурных стержней.
Заготовка арматурной стали, поступающей в бухтах, производится в автоматических станках, которые одновременно разматывают бухты, выпрямляют прутки и режут их на стержни необходимой длины.
Проволока подаётся тянущими роликами, резка – ножами по ходу движения без остановки. Очищают и правят проволоку в быстро вращающемся барабане. Проволока проходит через отверстия в эксцентриковых плашках. При прохождении плашек проволока принимает форму волны, амплитуда которой регулируется перемещением плашек. Проволока выпрямляется в результате поочередного изгиба в различных направлениях и одновременного протягивания.
Резку арматурной стали на строительной площадке выполняют на станках и ручными ножницами.
При изготовлении арматурных изделий гнут как стержни арматуры, так и сетки для пространственных каркасов. Для гибки арматуры используют как ручные, так и приводные станки. Вручную гнут арматурную сталь при небольшом объёме работ.
Арматурные стержни, сетки, каркасы и другие элементы при установке в конструкцию соединяются между собой на сварке (электродуговая и контактная), связываются проволокой, закрепляются пружинными фиксаторами.
Для соединения арматурных стержней, сеток и каркасов на строительных площадках применяют следующие виды электросварки: ручную электродуговую, ванную, ванно-шовную, контактную и полуавтоматическую электрошлаковую.
Сварные стыки проверяют наружным осмотром и выборочным испытанием образцов, вырезанных из конструкции в количестве 1% от числа соединений. Рекомендуются испытания физическими методами без разрушения соединений. При стабильности результатов количество вырезаемых образцов можно сократить до 0,5%.
Дуговая шовная сварка. При этом виде сварки арматурные стержни соединяют внахлестку, с накладками или на желобчатых подкладках. Такими способами стыкуют горизонтальные, наклонные и вертикальные стержни из сталей классов A240 (A-I), A800 (A-V) при диаметрах от 8 до 80 мм. Дуговую шовную сварку выполняют с помощью трансформаторов переменного тока или агрегатов постоянного тока.
Основные преимущества дуговой шовной сварки простота и универсальность; недостатки её состоят в трудоёмкости и большом расходе металла на нахлёстку и накладки.
Ванная сварка. Суть этой сварки состоит в получении расплавленного металла в пространстве, ограниченном торцами стыкуемых стержней и скобой-накладкой. Концы стыкуемых стержней устанавливают с зазором, который равен 1,5-2 диаметрам электрода с покрытием.
С помощью ванной сварки стыкуют горизонтальные, наклонные и вертикальные стержни.
По сравнению с дуговой шовной при ванной сварке уменьшается расход стали на стык, расход электродов и электроэнергии, снижается трудоемкость и стоимость работ.
Ванно-шовная сварка. Этот вид сварки отличается от ванной тем, что стальную необорачиваемую скобу-накладку приваривают к стыкуемым стержням фланговыми швами, вследствие чего накладка воспринимает часть усилий, действующих на стык. Ванно-шовную сварку выполняют в два этапа: сначала дуговой шовной сваркой проваривают фланговые швы, а затем гребёнкой из 3-4 электродов заплавляют зазор между торцами стыкуемых стержней.
Ванно-шовная сварка целесообразна для соединения стержней диаметрами от 36 мм и более.
Контактная сварка. При этом способе сварки концы стыкуемых стержней закладывают в электроды контактно-сварочной машины внахлестку на 1-1,5 диаметра стыкуемых стержней. После включения машины на режим «сжатие-сварка» автоматически происходит предварительное сжатие, нагревание и осадка металла стержней. В результате получается качественный и прочный стык.
Контактную сварку применяют для стыковки арматурных стержней диаметром от 12 до 32 мм класса А240 (A-I) или A300 (A-II). Преимущества этой сварки - экономия трудовых затрат и арматурной стали. Контактная сварка не получила на стройках широкого распространения из-за ограниченного выпуска мобильных контактно-сварочных машин.
Рис. 4. Приспособления для вязки:
а – аккумуляторный пистолет; б –крючок.
Вязка арматуры. Вязку применяют, когда контактная и дуговая электросварка не допускается. Проволочные узлы вяжут с помощью арматурных кусачек или крючками, а также специальными устройствами для связки арматуры (рис. 4). Аккумуляторные пистолеты для связки арматуры имеют следующие технические характеристики: напряжение - 9,6 B; время зарядки аккумулятора - 25 мин; на одну зарядку аккумулятора - около 360 узлов; на один узел - 3 петли; скорость вязки узла - менее 1 сек; сечение связываемой арматуры - 9...65 мм; проволока на катушке диаметром 0,8 или 1,6 мм, длина 95 м (120 узлов на катушку); материал проволоки сталь.