Специальные способы бетонирования кратко

СПЕЦИАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ БЕТОНИРОВАНИЯ

Торкретирование. Торкретированием называется технологи­ческий процесс нанесения под давлением сжатого воздуха слоя пементно-песчаного раствора (токрета) на армированную или неармированную бетонную поверхность.

Торкретированием исправляют дефекты бетонирования, ре­монтируют корродирующие поверхности железобетонных со­оружений, создают наружный водонепроницаемый слой в резервуарах и гидротехнических сооружениях, повышают износостойкость и кислотоупорность бетонных конструкций. Кроме того, торкретирование используют для возведения тон­костенных железобетонных конструкций, в том числе густоармированных по односторонней опалубке, нанесения гидроизо­ляционных покрытий, замоноличивания стыков и т.д.

Нанесение торкрета производится цемент-пушкой (рис. 8.13, а). Цемент-пушка имеет две шлюзовые камеры: из нижней цементно-песчаная смесь расходуется, а в верхнюю — загружается. Таким образом обеспечивается непрерывность ее работы. Готовая цемен­тная смесь пригодна к употреблению в течение 2…3 часов. Хране­ние ее более продолжительное время нежелательно, так как смесь слеживается, а получаемый из нее торкрет не будет обладать дос­таточной прочностью.

Для лучшего сцепления раствора с торкретируемой поверх­ностью ее прочищают сухим песком с помощью цемент-пушки или пескоструйного аппарата с последующей промывкой во­дой под давлением.

Принцип работы установки состоит в следующем: загружен­ная сухая смесь цемента и песка под давлением сжатого возду­ха (0,2…0,35 МПа), поступающего от компрессора 1, подается к соплу 8, где смешивается с водой, образуя торкрет.

Вырываясь из сопла со скоростью 60…80 м/с и ударяясь о торкретируемую поверхность, смесь образует плотный защит­ный слой.

Торкретирование может выполняться готовой смесью (рис. 8.13, б) без подачи воды в сопло.

При нанесении раствора сопло располагают на расстоянии 0,7. 1,0 м от торкретируемой поверхности под прямым углом к ней. Торкретирование ведется послойно. Чтобы избежать сплывания слоя торкрета, его толщина одновременно наносимая не должна быть более 25 мм для вертикальных армированных по­верхностей и 15 мм для потолочных или вертикальных неармированных поверхностей.

Первый слой торкрета наносят толщиной 10…15 мм с выдер­живанием 24 часа. Второй слой толщиной 5…10 мм наносят на поверхность, предварительно смоченную водой. Вертикальные поверхности начинают торкретировать с нижних участков, пе­ремещая сопло вверх по мере образования необходимого слоя. При нанесении растворных смесей на горизонтальные поверх­ности сверху вниз толщина слоя не ограничивается.

Количество, толщина слоев и характеристика цементно-пес­чаной смеси определяются проектом.

Рис. 8.13. Схемы торкретирования поверхностей:

а — торкретирование с предварительным приготовлением смеси; б — тор­кретирование готовыми смесями; 1 — компрессор с воздухосборником; 2 — воздухоочиститель; 3 — пневматические шланги; 4 — цемент-пушка: 5 — водяной бачок; б — шланг для подачи цементно-песчаной смеси; 7 — шланг для подачи воды; 8 — сопло; 9 — шланг для подачи готовой смеси; 10 — готовая смесь

Минимальный перерыв между нанесением на данной зах­ватке смежных слоев торкрета определяется из такого условия: под действием струи свежей смеси не должен разрушаться пре­дыдущий слой. Максимально допустимый перерыв (примерно 1…2 ч) назначается из условия втапливания свежего слоя в пре­дыдущий и хорошего сцепления между ними.

Разновидностью торкретирования является шприц-бетон или набрызг-бетон. Его сущность в следующем: с помощью набрызг-установки по одному шлангу под давлением подают отдозированную сухую бетонную смесь с крупностью фрак­ций не более 20…25 мм, а по второму шлангу подают воду с напором не менее 0,6 МПа. Увлажненную смесь, перемешан­ную в смесительной камере, наносят на торкретируемую по­верхность.

Набрызг-бетон используют как для обычного торкретиро­вания, так и для бетонирования тонкостенных железобетонных конструкций сложной конфигурации, сводов и оболочек.

При набрызг-бетоне применяется метод послойного нанесе­ния смеси. Толщина бетонных смесей, наносимых на верти­кальные поверхности, не должна превышать 75 мм, а на гори­зонтальные потолочные – 50 мм.

Подводное бетонирование. Подводное бетонирование производится в пресных или минерализованных водах при положительных и отрицательных температурах наружного воздуха.

Подводное бетонирование является способом ведения бетонных работ без водооотлива, что позволяет:

— бетонировать сооружения в условиях, при которых невозможен или нецелесообразен водоотлив. Например, на морских открытых рейдах, на водоемах большой глубины;

— сократить сроки строительства и стоимость подводных конструкций за счет отказа от устройства водонепроницаемых ограждений и водоотлива;

— производить ремонт подводных сооружений без вывода

их из эксплуатации;

— широко использовать в строительстве рациональные конструкции: сваи-оболочки, опускные колодцы и т.д.

Особенностями подводного бетонирования являются: удаленность оператора от места производства работ, т.е. слож­ность визуального контроля за технологическим процессом; необходимость учета погодных и географических условий (штормы, приливно-отливный цикл и т.п.); необходимость уда­ления верхнего слоя бетона, подвергающегося эрозии.

К бетонной смеси при подводном бетонировании предъяв­ляются следующие требования: способность к самоуплотне­нию; устойчивость к расслоению и вымыванию цемента; потери прочности не должны превышать 10% проектной.

Для достижения этих целей в состав бетонной смеси вводят природные и синтетические полимеры, неорганические порош­ки, поверхностно-активные вещества.

Подводное бетонирование применяют при строительстве опор мостов, днищ опускных колодцев и других сооружений, возводимых в водоемах, в условиях высокого уровня грунто­вых вод или на слабых водонасыщенных грунтах.

Наиболее распространенными технологиями подводного бетонирования являются метод вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) и метод восходящего раствора (ВР).

Метод вертикально перемещаемой трубы. Бетонирование ме­тодом ВПТ (рис. 8.14, а) применяется на глубинах до 50 м в сооружениях, где необходима массивность и монолитность в сочетании с высокой прочностью.

В качестве ограждения 1 могут быть шпунтовые стенки, де­ревянные, металлические или железобетонные водонепроница­емые бездонные ящики (как правило, они служат опалубкой).

Технологическое оборудование размещается на рабочей эс­такаде 6 и рабочем настиле 10, опирающемся на ограждающую конструкцию. На открытых рейдах оборудование размещают на плавучих средствах: понтонах, баржах и т.п. Опускание и подъем труб осуществляются краном 5 или лебедкой. Стальные трубы 2 диаметром 200…300 мм состоят из отдельных звеньев длиной 1…3 м, оснащенных быстроразъемными водонепрони­цаемыми соединениями. Трубы имеют по всей длине разметку через 5…10 см яркой несмываемой краской, что позволяет вести визуальный контроль за величиной подъема трубы в процессе бетонирования.

Технологический процесс заключается в следующем. Бетон­ная смесь с осадкой конуса 15…20 см подается бетононасосом через загрузочную воронку в трубу 2, опущенную краном 5 до дна с минимальным зазором, позволяющим свободный выход бетонной смеси. Первоначальное заполнение трубы бетонной смесью осуществляется с предохранительным устройством: донным клапаном или пыжом, который под тяжестью бетон­ной смеси опускается к устью трубы, вытесняя из нее воду.

Бетонирование продолжается до тех пор, пока бетонная смесь не образует у устья трубы холмик-затвор, предохраняю­щий трубу от прорыва в нее воды.

В зависимости от глубины бетонирования (давления столба воды) высота холмика-затвора не должна быть меньше 0,8. 1,5 м.

Рис. 8.14. Подводное бетонирование:

а — метод вертикально перемещаемой трубы; б — метод восходящего ра­створа; в — метод втрамбовывания бетонной смеси; 1 — ограждающая кон­струкция (опалубка); 2 — вливающая труба с воронкой; 3 — бетоновод; 4 — бетон; 5 — стреловой кран; 6 — рабочая эстакада; 7 — растворонасос; 8 — втрамбованная бетонная смесь; 9 — контур зоны втрамбовывания; 10 — Рабочий настил; 11 — ограждающие шахты; 12 — каменная наброска

При подъеме трубы на новый уровень бетонирования пода­чу бетона прекращают, а верхнее ее звено демонтируют, после чего технологический процесс возобновляется. Количество труб, необходимых для технологического процесса, определя­ют с учетом взаимного перекрытия зонами их действия. Радиус действия трубы не может превышать 6 м.

Сооружение бетонируется до отметки, превышающей про­ектную не менее чем на 10 см.

По окончании бетонирования сооружения верхний слой бе­тона, постоянно соприкасавшийся с водой, удаляют. К этому моменту подводный бетон должен иметь прочность 2. 2,5 МПа.

В качестве модификации метода подводного бетонирования в Нидерландах используют так называемый гидравлический клапан: трубу изготавливают из гибкого текстиля. Под давле­нием воды ее стенки «смыкаются». Порция бетона, поступая в трубу, под действием собственного веса преодолевая гидроста­тическое давление и поверхностное трение бетона о стенки тру­бы, опускается вниз. Освободившаяся часть трубы под давле­нием воды сплющивается. Преимущество данного метода — возможность организации перерывов в подаче бетона без опа­сения прорыва воды в трубу.

Метод восходящего раствора. Бетонирование методом ВР применяется в тех случаях, когда по условиям производств работ или по размерам бетонируемой конструкции невозможно или экономически нецелесообразно применять метод ВПТ.

К таким случаям относятся: бетонирование малогабаритных или густоармированных, а также заполнение массивных пусто­телых конструкций.

Бетонирование методом ВР является раздельным способом бетонирования и заключается в заливке цементного или цементно-песчаного раствора через трубы в пустоты крупного запол­нителя, предварительно засыпанного в опалубку конструкции (рис. 8.14, б). Если в качестве заполнителя используется камень или крупный щебень, то в заливочные трубы подается цементно-песчаный раствор. В этом случае глубина бетонирования не превышает 20 м. Если заполнитель — мелкий щебень, то в тру­бы подается цементный раствор, а бетонирование ведется на глубинах 20. 50 м.

При методе ВР используют стальные трубы диаметром 38. 100 мм, со­бранные из звеньев длиной до 1 м, с водонепроницаемыми быстроразъемными соединениями. Радиус действия каждой трубы не более 3 м. Заглублять трубы в цементный раствор необходи­мо на 0,8 м, по тем же соображениям, что и при методе ВПТ.

Бетонирование методом ВР может быть двух видов — безна­порным и напорным.

При безнапорном (гравитационном) бетонировании трубы ус­танавливаются в ограждающие шахты 11, сваренные из арматур­ной стали с образованием ячеек 20×20 или 30×30 см. Раствор ра­стекается с уклоном ‘/₅. ‘/₇ в пустотах крупного заполнителя под действием собственного веса, благодаря высокой подвижности.

При напорном (инъекционном) бетонировании вливающие трубы устанавливаются без шахт, а заполнение пустот осуще­ствляется за счет давления, развиваемого растворонасосом 7, и веса столба раствора, находящегося в трубе.

Принцип и порядок бетонирования методом восходящего раствора аналогичен методу ВПТ: после устройства огражде­ния 1 устанавливаются шахты 11 (при безнапорном способе) и трубы 2. Далее производится каменная наброска 12 и подача раствора в трубы 2. Уровень бетонирования доводят на 10. 20 см выше проект­ной отметки, а раствор, подвергшийся размыву воды, удаляют.

Втрамбовывание бетонной смеси. Метод втрам­бовывания (рис. 8.14 в) применяется при глубине воды менее 1,5 м для конструкций большой площади, бетонируемых до отметки выше уровня воды. При таком способе бетонирования сначала созда­ют бетонный островок в одном из углов конструкции. Смесь подается по трубам или кюбелем (ящиком с открывающимся дном). При этом, островок должен возвышаться над поверхно­стью воды не менее чем на 30 см.

Последующее втрамбовывание новых порций бетонной сме­си 8 будет увеличивать контур зоны втрамбовывания 9, пока не будет охвачена вся площадь бетонирования.

Втрамбовывание смеси в островок производят равномерно, с интенсивностью, не нарушающей процесс твердения уложен­ного бетона. Очередная порция бетонной смеси укладывается и трамбуется не ближе 20…30 см от уреза воды, чтобы не допус­тить контакта смеси с водой.

Источник

Специальные методы бетонирования

При невозможности или неэффективности применения традиционной технологии бетонирования применяют специальные методы, к которым относятся вакуумирование и торкретирование бетона, подводное бетонирование.

Вакуумирование бетона является технологическим методом, позволяющим извлечь из уложенной бетонной смеси около 10. 25% воды затворения с сопутствующим или дополнительнымуплотнением. Метод дает возможность применять бетонные смеси с по движностью до 10 см, что упрощает и удешевляет их распределение и уплотнение, достигая при этом существенного улучшения физико-механических характеристик затвердевшего бетона, соответствующих пониженному остаточному водоцементному отношению.

В зависимости от типа конструкции вакуумирование производят либо сверху, либо со стороны боковых поверхностей возводимой конструкции.

Горизонтальные и пространственные конструкции, например междуэтажные перекрытия, своды-оболочки, полы, вакуумируют сверху, применяя переносные жесткие вакуум-щиты или вакуумматы, а стены, колонны и другие развитые по высоте конструкции — со стороны боковых поверхностей, используя для этого вакуум-опалубку.

Конструктивно вакуум-щит представляет собой короб (обычно размером в плане 100×125 см) с герметизирующим замком по контуру. Герметизированная коробка верхнего покрытия щита выполняется из стали, водостойкой фанеры или стеклопластика. Снизу щит оборудован вакуум-полостью, непосредственно соприкасающейся с бетоном. Такая полость создается путем прокладки двух слоев металлической тканой и плетеной сеток, прикрепляемых на внутренней поверхности щита. Благодаря изогнутости проволок сетка в своем сечении образует сообщающиеся между собой мелкие (тонкие) воздушные каналы, которые в сумме и составляют тонкую воздушную прослойку (вакуум-полость).

В настоящее время вместо металлических переходят на использование некорродирующих, легких, штампованных из пластмасс сеток. Во избежание уноса из свежеуложенного бетона цементных частиц вся поверхность сетки, обращенная к бетону, покрывается фильтрующей тканью из нейлона или капрона. Для создания в вакуум-полости разрежения, а следовательно, и удаления части воды затворения и воздуха в центре вакуум-щита установлен штуцер, подсоединяемый через трехходовой кран к источнику вакуума. По периметру’вакуум-щит имеет резиновый фартук для герметизации.

Вакуум-мат состоит из двух самостоятельных элементов: нижнего и верхнего. Нижний, укладываемый на бетон, представляет фильтрующую ткань, прошитую с распределительной сеткой из лавсана. Верхний элемент — герметизирующий. Его выполняют из плотной газонепроницаемой синтетической ткани и раскатывают поверх фильтрующего элемента. По продольной оси верхнего элемента расположен отсасывающий перфорированный шланг, подсоединяемый через штуцер к источнику вакуума.

Вакуум-опалубку изготовляют на основе обычной сборно-разборной опалубки. Для этого опалубочные щиты со стороны палубы оборудуют по высоте горизонтальными изолированными друг от друга вакуум-полостями, которые по мере укладки бетонной смеси подключают к источнику вакуума. Вакуум-опалубку можно также собирать из вакуум-щитов, обеспечивая при этом неизменяемость их положения элементами жесткости и крепежными деталями.

В зависимости от условий вакуумирования бетона — с помощью вакуум-щитов (вакуум-матов) или вакуум-опалубок — физические процессы протекают по-разному.

При вакуумировании бетона вакуум-щитами (вакуум-матами), имеющими возможность перемещения в сторону бетона, одновременно с отсосом воды и воздуха происходит дополнительное статическое уплотнение вследствие разности атмосферного давления и давления в вакуум-полости. При этом величина действующего усилия достигает 70. 75 кН/м2. С удалением от поверхности вакуумирования передаваемое на бетон давление снижается, так как часть нагрузки расходуется на преодоление сил внутреннего трения и развития контактных напряжений в твердой фазе.

Торкретирование бетона — технологический процесс нанесения в струе сжатого воздуха на поверхность конструкции или опалубки одного или нескольких слоев цементно-песчаного раствора (торкрет) или бетонной смеси (набрызг-бетон) (в зарубежной практике носит наименование «шприцбетон»). Благодаря большой кинетической энергии, развиваемой частицами смеси, нанесенный на поверхности раствор (бетон) приобретает повышенные характеристики по прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, сцеплению с поверхностями нанесения.

В состав торкрета входят цемент и песок, в состав набрызг-бетона помимо цемента и песка входит крупный заполнитель размером до 30 мм. Растворы или бетонные смеси приготовляют на портлан-дцементах не ниже М400.

Процесс нанесения слоя торкрета (набрызг-бетона) включает две стадии: на первой стадии на поверхности нанесения происходит отложение пластичного слоя, состоящего из раствора с самыми мелкими фракциями заполнителя. Толщина слоя цементного молока и тонких фракций, способного поглотить энергию удара крупных частиц заполнителя и способного удержать крупные частицы, составляет 5. 10 мм, на второй стадии происходит частичное проникновение в растворный слой зерен более крупного заполнителя и таким образом образование слоя торкрета или набрызг-бетона.

Торкретирование обычно сопровождается потерей некоторого количества материала, отскакивающего от поверхности нанесения — так называемый «отскок». Величина отскока частиц зависит от условий производства работ, состава смеси, размера крупных частиц заполнителя и кинетической энергии частиц при ударе. В начальной стадии нанесения почти все частицы крупного заполнителя отскакивают от поверхности и только цемент и зерна мелких фракций заполнителя удерживаются на ней. Поэтому первоначально наносимый слой толщиной до 2 мм состоит в основном из цементного теста. По мере увеличения толщины наносимого слоя более крупные частицы заполнителя начинают задерживаться в нем, после чего устанавливается постоянный процент отскока. Количественно величина отскока при торкретировании вертикальных поверхностей составляет 10. 20%, а при торкретировании потолочных поверхностей — 20. 30%. Уменьшение объема отскока достигается выбором оптимальных скоростей выхода смеси из сопла и расстояния от сопла до поверхности нанесения торкрета или набрызг-бетона.

Торкретирование бетона осуществляют двумя способами: «сухим» и «мокрым».

При сухом способе исходная сухая смесь во взвешенном состоянии подается в насадку (сопло), в которую в нужном количествепоступает вода затворения. В сопле происходит перемешивание смеси с последующей подачей ее под давлением сжатого воздуха на бетонируемые поверхности.

При мокром способе в сопло под давлением сжатого воздуха поступает готовая смесь. В сопле смесь переводится во взвешенное состояние и под давлением наносится на бетонируемые поверхности («пневмобетонирование»).

Сухой способ применяют для нанесения торкрета, а мокрый — для торкрета и набрызг-бетона. Каждый из способов характеризуется своими техническими средствами и особенностями выполнения операций.

Основные технические средства для торкретирования сухими смесями включают агрегат для нанесения смеси, компрессор, сопло, шланги для подачи к соплу сухой смеси, воздуха и воды. В отечественной практике в качестве агрегата для нанесениясмеси преимущественно применяют двухкамерные цемент-пушки (СБ-117 и СБ-67А производительностью по сухой смеси соответственно 2 и 4 м3/ч). Колокольные затворы верхней и нижней камер обеспечивают шлюзование. В то время как сухая смесь из нижней камеры подается питателем к разгрузочному отверстию и сжатым воздухом выносится в материальный шланг, верхняя камера заполняется новой порцией сухой смеси. Таким образом обеспечивается непрерывность торкретирования.

Технологическая последовательность выполнения операций при данном способе такова: загрузка приготовленной сухой смеси в цемент-пушку, дозированная подача сухой смеси к разгрузочному устройству цемент-пушки для пневмотранспорта ее по шлангам, транспортирование сухой смеси в струе сжатого воздуха и по шлангам к соплу, дозированная подача в сопло воды под давлением и перемешивание раствора в сопле, нанесение на торкретируемую поверхность готовой смеси, выходящей факелом из сопла с высокой скоростью.

Для торкретирования сухим способом используют чистый песок влажностью не более 6%, модулем крупности 2,5. 3 при максимальной крупности отдельных зерен 5 мм (допускается гравий предельной крупностью 8 мм). Диапазон соотношения между массой цемента и песком 1:3. 1:4,5. Содержание цемента в торкрете составляет 600. 800 кг/м3 при фактическом водоцементном отношении при выходе из сопла 0,32. 0,37. При меньшем В/Ц имеют место пыление и недостаточное смачивание сухих составляющих, при больших — оплывание уложенного слоя.

Избыточное давление воздуха в цемент-пушке принимают обычно 0,2. 0,3 МПа, что обеспечивает выход из сопла увлажненной смеси со скоростью 100 м/с. Для получения плотного слоя торкрета равномерной толщины сопло при нанесении держат на расстоянии 0,7. 1 м от поверхности нанесения, перемещают его круговыми движениями, а струю смеси направляют перпендикулярно ей. Чтобы не допускать всплывания, толщина слоев, одновременно наносимых торкретированием, должна быть не более 15 мм при нанесении на горизонтальные (снизу вверх) или вертикальные неармированные поверхности и 25 мм при нанесении на вертикальные армированные поверхности. При наличии нескольких слоев последующий слой наносят с интервалом, определяемым из условия, чтобы под действием струи свежей смеси не разрушался предыдущий слой (определяется опытным путем).

Основными техническими средствами при мокром способе торкретирования являются нагнетатели (пневмоустановки и различные насосы).

В отечественной практике при мокром способе торкретирования преимущественно применяют растворные смеси на мелких пескахс добавкой каменной мелочи фракции 3. 10 мм в количестве до 50% от общей массы заполнителя. Для нанесения смеси на поверхности используют установки «Пневмобетон» различных модификаций, в состав которых входят: приемно-перемешивающее устройство со смесителем принудительного действия, вибросито с ячейками 10 х 10 мм, питатель, материальный трубопровод, воздушный трубопровод, сопло для нанесения смесей. В качестве питателя установки «Пневмобетон» используют серийные растворонасосы С-683, С-684 и С-317Б номинальной подачей соответственно 2, 4 и 6 м3/ч, переоборудованные на прямоточную схему и дополнительно оборудованные смесительной камерой. Воздух к смесительной камере подают под давлением 0,4. 0,6 МПа, что обеспечивает выход струи смеси из сопла со скоростью 70. 90 м/с и образование распыленного факела.

Технологическая последовательность выполнения операций при данном способе такова: загрузка в нагнетатель заранее приготовленной растворной или бетонной смеси, нагнетание готовой смеси по шлангам к соплу, подача к соплу сжатого воздуха, эжектирующего поступающую по шлангам готовую смесь для увеличения скорости ее выхода из сопла, нанесение на торкретируемую поверхность факела готовой смеси.

Для качественного нанесения слоев бетона (раствора) установкой «Пневмобетон» руководствуются следующим: сопло при нанесении смеси располагают перпендикулярно поверхности (допускается отклонение сопла на небольшой угол при заполнении пространства за арматурными стержнями диаметром более 16 мм), сопло должно находиться на расстоянии 0,7. 1,2 м от рабочей поверхности, чтобы максимально уменьшить «отскок», на вертикальные поверхности смесь наносят снизу вверх, толщина единовременно наносимого слоя не должна превышать 15 мм при нанесении на горизонтальные (снизу вверх) поверхности, 25 мм при нанесении на вертикальные поверхности и 50 мм при нанесении на горизонтальные (сверху вниз) поверхности. При появлении признаков сползания смеси необходимо уменьшить толщину наносимого слоя, при нанесении первого слоя на опалубку или затвердевший бетон используют мелкозернистую смесь, что уменьшает потери материалов на «отскок», толщина этого слоя не должна превышать 10 мм, для получения ровной поверхности после схватывания последнего нанесенного слоя цемента поверхность дополнительно отделывают раствором на мелком песке, который тут же заглаживают.

Торкретирование бетона в общем случае не конкурентоспособно традиционной технологии бетонных работ. Этот процесс сравнительно дорогой, трудоемкий и малопроизводительный. Применяют его при невозможности возвести традиционными методами бетонирования конструктивные элементы толщиной в несколькосантиментров (особенно при применении пневмоопалубок), когда требуется получение материала повышенных свойств, для нанесения туннельных обделок, при устройстве защитных слоев на поверхности предварительно напряженных резервуаров, для ремонта и усиления железобетонных конструкций, для замоноличивания стыков и др.

Подводное бетонирование — укладка бетонной смеси под водой без производства водоотлива. Применяют следующие методы подводного бетонирования: метод вертикально перемещаемой трубы, метод восходящего раствора, укладку бетонной смеси бункерами, метод втрамбовывания бетонной смеси.

Метод вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) применяют при бетонировании элементов конструкций на глубине до 50 м, защищенных от проточной воды, высокой прочности и монолитности возводимой конструкции.

В качестве ограждения используют шпунтовые стенки, специально изготовленную опалубку в виде пространственных блоков (ящиков) из дерева, железобетона, металла либо конструкции (плиты-оболочки, опускные колодцы и др.). Конструкция ограждения должна быть непроницаемой для цементного раствора. Для производства работ над ограждением устраивают рабочую площадку, на которой устанавливают траверсу. К траверсе подвешивают стальной бетоновод, собираемый из отдельных бесшовных труб длиной 1. 1,2 м и диаметром 200. 300 мм на легкоразъемных водонепроницаемых соединениях. Сверху бетоновод оборудован воронкой для приема бетонной смеси, снизу — металлическим клапаном, который открывается в момент подачи бетонной смеси. Радиус действия бетонолитной трубы не более 6 м. Число труб, устанавливаемых в заопалубленном пространстве, определяют с учетом обязательного перекрытия всей площади бетонирования круговыми зонами действия труб.

В начале бетонирования трубы опускают до дна с минимальным зазором, допускающим свободный выход смеси. В полость трубы вводят пакет из мешковины, а через загрузочную воронку подают бетонную смесь, под тяжестью которой пыж опускается к основанию трубы и вытесняет из нее воду. Бетонирование без подъема трубы продолжают до тех пор, пока бетонная смесь, заполнив все пространство бетонируемого блока, не поднимется выше конца трубы на 0,8 при глубине бетонирования до 10 м и не менее чем на 1,5 м при глубине до 20 м. Затем, не прекращая подачи бетонной смеси, трубу поднимают с таким расчетом, чтобы нижний ее конец постоянно располагался не менее чем на 0,8. 1,5 м ниже поверхности бетона.

По окончании подъема трубы на высоту звена бетонирование приостанавливают, демонтируют верхнее звено трубы, переставляютворонку, после чего подачу бетонной смеси возобновляют. Блок бетонируют до уровня, превышающего проектную отметку на величину, равную 2% его высоты, но не менее чем на 100 мм, с последующим удалением слабого верхнего слоя.

По достижении бетоном почности 2. 2,5 МПа верхний’слабый слой бетона, непрерывно соприкасающийся с водой во время производства работ, удаляют.

При методе ВПТ применяют бетон класса не ниже В25, бетонную смесь, укладываемую с вибрацией, подвижностью 6. 10 см и укладываемую без вибрации подвижностью 16. 20 см. Приготовляют смесь на гравии или смеси гравия с 20. 30% щебня, обязательно вводя пластифицирующие добавки.

Метод восходящего раствора (ВР) бывает безнапорным и напорным. При безнапорном методе в бетонируемый блок устанавливают шахту с решетчатыми стенками (рис. 7.55, б), на всю глубину которой опускают стальную трубу 038. 100 мм, собранную из звеньев длиной до 1 м с водонепроницаемыми легкоразъемными соединениями. В заопалубленное пространство отсыпают каменную наброску (крупностью 150. 400 мм для бутобетонной кладки и крупностью 40. 150 мм для бетонной кладки), пустоты которой заполняют раствором, подаваемым через трубу. Заливку каменной наброски при бутобетонной кладке производят цементным раствором состава 1:1. 1:2, а при бетонной — цементным тестом. Цементный раствор и цементное тесто, подаваемое в шахту через трубу, должны свободно растекаться и обволакивать заполнитель. Поэтому для приготовления раствора применяют мелкие пески крупностью зерен не более 2,5 мм и с содержанием не менее 50% частиц не более 0,6 мм. Подвижность раствора должна быть 12. 15 см по конусу СтройЦНИЛа. Радиус действия каждой трубы 2. 3 м. Заглублять трубы в укладываемый раствор необходимо на глубину не менее 0,8 м. По мере повышения уровня укладываемого раствора трубы поднимают, демонтируя их верхние звенья. Уровень раствора доводят на 100. 200 мм выше проектной отметки. Когда кладка достигнет прочности 2. 2,5 МПа, излишек раствора удаляют.

При напорном методе заливочные трубы устанавливают без шахт в каменный или щебеночный заполнитель и через них нагнетают (инъецируют) под давлением цементный раствор (тесто).

Метод ВР применяют при укладке бетонной смеси на глубине до 20 м.

При методе укладки бункерами бетонную смесь опускают под воду на основание (или ранее уложенный слой) бетонируемого элемента в раскрывающихся ящиках, бадьях или грейферах и разгружают через раскрытое отверстие. Закрытые сверху бункера имеют уплотнение по контуру закрывания, которое препятствует вытеканию цементного теста и прониканию воды внутрь бункера. Бетонную смесь выпускают при минимальном отрыве дна бункера от поверхности уложенного бетона, исключая тем самым возможность свободного сбрасывания бетонной смеси через толщу воды. Метод технологически прост, не требует устройства подмостей и допускает укладку бетонной смеси на неровное основание с большими углублениями и возвышениями. Однако бетонная кладка характеризуется слоистостью. Метод применяют при глубине до 20 м и если класс укладываемого бетона не выше В20.

Втрамбовывание бетонной смеси начинают с создания бетонного островка в одном из углов бетонируемой конструкции при подаче смеси по трубе или бадьей с открывающимся дном. Островок должен возвышаться над поверхностью воды не менее чем на 30 см. Для втрамбовывания применяют бетонную смесь подвижностью 5. 7 см. Подводный откос островка, с которого начинают втрамбовывание, должен образовывать под водой угол 35. 45° кгоризонтали. Новые порции бетонной смеси втрамбовывают в островок равномерно с интенсивностью, не нарушающей процесс твердения уложенного бетона, и не ближе 20. 30 см от кромки воды. Этим приемом обеспечивается защита от соприкосновения с водой новых порций бетонной смеси.

Метод применяют при глубине воды до 1,5 м для конструкций больших площадей при классе бетона до В25.

Источник