Скольящую опалубку применяют для бетонирования стен высотных зданий и сооружений. Она представляет собой пространственную опалубочную форму, установленную по периметру стен и поднимаемую по мере их бетонирования гидродомкратами.
Домкратные рамы являются основными несущими элементами, на них устанавливают щиты опалубки, которые воспринимают давление бетонной смеси. К домкратным рамам подвешивают подмости; на них передается нагрузка от рабочего пола. На домкратные рамы устанавливают домкраты, которые, опираясь на стержни, поднимают всю конструкцию опалубки.
Щиты опалубки устанавливают так, чтобы расстояние между ними увеличивалось книзу, образуя конусность в пределах 1/500—1/200 высоты щитов или 5—7 мм на каждую сторону при высоте щитов 1—1,2 м. С наклоном можно установить только один щит, другой же щит (наружной стены) устанавливают без наклона, что позволяет получать лучшее качество поверхности стен.
Унифицированные рамы со съемным ригелем обычно изготовляют нескольких типоразмеров, так как использовать рамы, предназначенные для бетонирования толстых стен, не всегда удобно при возведении стен толщиной 15—20 см.
Для электромеханических домкратов применяют специальные рамы.
Возводить стены переменной толщины можно также путем установки дополнительных щитов в опалубку или вставок. Щиты опалубки выполняют большей частью металлическими или комбинированными. В комбинированной конструкции на металлическом каркасе устанавливают палубу из водостойкой фанеры, пластика, дерева и т. п. Деревянную опалубку применяют редко: срок службы ее мал, хотя она дешевле и эластичнее металлической, что снижает количество срывов бетона.
Угловые щиты при изготовлении выполняют с необходимой конусностью. С целью увеличения расстояния между домкратными рамами щиты целесообразно изготовлять жесткими, чтобы они воспринимали нагрузки при больших пролетах.
К дом'кратным рамам щиты навешивают с помощью кружал, которые входят в паз кронштейнов, установленных на стойках рамы, и закрепляют болтами. Конструкция крепления позволяет регулировать конусность щитов, а также изменять их положение относительно рамы. Конструкция стыкового соединения щитов должна позволять устанавливать домкратную раму на стыке щитов.
Для уменьшения сил трения опалубки по бетонной смеси и бетону используют также щиты с двумя роликами, между которыми натянута бесконечная лента. Поскольку при движении опалубки лента не скользит по поверхности бетона, а перекатывается по ней, ее можно изготовлять с рельефными выступами для получения рельефных полос на поверхности стен. Для уменьшения сцепления применяют также прокладки из полиэтиленовой пленки, резины и т. д. Рулон с пленкой закрепляют на домкратной раме, при движении опалубки он сматывается с нее, образуя защитную разделительную поверхность между щитом опалубки и бетонной смесью, такая поверхность может служить тепловой изоляцией или облицовкой бетонной стены.
На рабочем полу размещают необходимые строительные материалы (бетонная смесь, арматрура, домкратные стержни, столярные изделия и т. д.), транспортеры для материалов. В ряде случаев рабочий пол используют в качестве опалубки для бетонирования перекрытий. Такой пол может быть неразборным и разборным. Для бетонирования монолитных перекрытий через отверстия в рабочем полу подают бетонную смесь, арматуру и другие материалы.
Рабочий пол устраивают из несущих прогонов, по которым устанавливают настил из досок толщиной 32 мм. При небольших пролетах (до 3,0—3,5 м) в качестве прогонов используют брусья размером 180x50 мм; при больших пролетах применяют металлические балки или устанавливают специальные фермы, которые для удобства демонтажа часто выполняют составными.
Несущие прогоны рабочего пола опирают как на кружала щитов опалубки, так и на стойки домкратных рам. Так как в местах установки ферм на щиты они могут скручиваться, фермы опирают шарнирно через межкружальные решетки. Концы досок настила, установленных на верхние торцы щитов опалубки, выполняют со скосом.
Для подъема скользящей опалубки применяют гидравлические, электромеханические и пневматические домкраты. Наиболее распространены как в нашей стране, так и за рубежом гидравлические домкраты и подъемные системы. К преимуществам электромеханических подъемных систем относятся удобство выполнения разводки и регулирование режимов подъема, отсутствие инерционности. Однако конструкция их сложна, необходимо применять редукторы и т. п.
Гидравлическое оборудование позволяет поднимать опалубку в полуавтоматическом и автоматическом режимах. Для полуавтоматического режима подъема применяют комплект оборудования, состоящий из одноцилиндровых гидравлических домкратов ОГД-61А с регулятором горизонтальности рабочего пола РП-67, насосной станции ПНС-1В или ПНС-IIB, гидроразводки, приспособления для извлечения домкратных стержней РП-60.
Приставка РП-67 к гидродомкрату позволяет выравнивать горизонтальность рабочего пола и обеспечивать возвратно-поступательное движение домкрату с опалубкой в пределах одного шага («шаг на месте»). Это позволяет в любое время при необходимости останавливать опалубку и вместе с тем избежать схватывания бетона с ней. Кроме того, при перекосах опалубки и опережении определенного горизонта делают «шаг на месте», пока отставшие домкраты не достигнут того же уровня. Строгая горизонтальность рабочего пола исключает перекосы опалубки. Однако для регулировки уровня нужно переставлять стопорное кольцо на домкратных стержнях и выверять их по нивелиру. Кроме того, для установки регуляторов горизонтальности необходимо разбирать домкраты.
Автоматический режим подъема дает возможность поднимать опалубку по заранее заданной программе с автоматическим регулированием горизонтальности.
В комплект оборудования для автоматического подъема опалубки входят: одноцилиндровые гидравлические домкраты ОГД-64У, автоматические регуляторы горизонтальности рабочего пола АРГ-64У, насосная станция АНС-125У с приставкой счета импульсов, реверсивный гидравлический домкрат РГД-66 для извлечения домкратных стержней и двойная гидравлическая разводка (к регуляторам и домкратам).
Технические характеристики домкратов приведены в табл. 2-5.
Принцип действия гидравлического домкрата ОГД-61 (рис. 2-34) описан ниже. При подаче в рабочую полость жидкости поршень, связанный через шток с верхним зажимным устройством, остается неподвижным, а цилиндр вместе с нижним зажимным устройством поднимается вверх. Под действием распорной пружины нижний зажим отсоединяется от домкратного стержня и опалубка поднимается вверх, опираясь на верхнее зажимное устройство. При снижении давления жидкости поршень возвратной пружиной поднимается вверх, освобождает верхнее зажимное устройство, которое перемещается вверх по стержню. Нижний зажим ври этом заклинивается и домкрат остается неподвижным.
Принцип работы домкрата ОГД-64У несколько иной. При нагнетании жидкости в верхнюю полость цилиндра поршень и связанное с ним зажимное устройство остаются неподвижными, а цилиндр поднимается вверх. При подъеме цилиндр автоматически расклинивает верхнее зажимное устройство, перемещает его по стержню и поднимает опалубку. При снижении давления в системе поршень пружиной поднимается вверх; нижний зажим автоматически расклинивается и подтягивается вверх, при этом цилиндр, опираясь на верхний зажим, остается неподвижным.
Для подачи рабочей жидкости в гидравлические домкраты применяют автоматические и полуавтоматические насосные станции (рис. 2-36), технические характеристики которых приведены в табл. 2-6.
Электромеханический шагающий домкрат (рис. 2-37) поднимает опалубку, перемещаясь с помощью зажимов по двум домкратным стержням.
При включении электродвигатель передает вращение на червячный вал, который приводит в движение шестерни, вращающиеся в противоположные стороны. При вращении шестерен один винт стремится опуститься, другой же — подняться. По винту перемещается вверх шестерня, за счет него поднимается опалубка. При 5том вторая шестерня поднимает вверх второй винт на высоту, вдвое большую подъема домкрата. Таким образом, этот винт занимает исходное положение для дальнейшего подъема опалубки. При изменении направления вращения червячного вала винты перемещаются в обратном порядке и процесс подъема опалубки повторяется. Электрический домкрат типа ПДО-60 перемещается в отличие от шагающего домкрата по одному домкратному стержню.
Домкрат ПДО-60 включает редуктор, электродвигатель и две винтовые пары, винты которых снабжены зажимными устройствами на домкратном стержне. Приводной винт с правой и левой резьбой сблокирован с двумя опорно-перемещаемыми ступенями, которые вмонтированы одна в другую.
Преимуществом этого домкрата по сравнению с шагающим является то, что направление вращения приводного винта при выработке его рабочей длины изменяется автоматически.
При вращении приводного винта в зависимости от направления винтовой нарезки зажимное устройство первой ступени заклинивается на домкратном стержне. Приводной винт, продолжая вращаться, вывинчивается из гайки первой ступени, перемещая опалубку вверх.
К верхнему колоду прикреплены опорные стойки со смонтированными рамами, выполненными по типу домкратных, на которых-устанавливаются щиты опалубки. Поднимается опалубка с помощью электродвигателя. Вращение от электродвигателя через червячный редуктор и храповой механизм передается на винтовой механизм. С помощью рычажных звеньев опорные пластины нижнего кольца прижимаются к возведенной стене и верхнее кольцо поднимается вместо с закрепленной на нем опалубкой. Затем прижимается к стене верхнее кольцо и винтовым механизмом подтягивается нижнее опорное кольцо. Опорная пластина с рычажными звеньями прижимается с помощью -пневматических баллонов, заполняемых воздухом. В дальнейшем при передаче усилия за счет фиксаторов и наклонного расположения рычагов опалубка самозаклинивается на возводимом сооружении.
Основные характеристики скользящей опалубки -следующие: количество приводов подъема на 5 м периметра стен — 1; грузоподъемность одного привода — 10 т; мощность электродвигателя — 1,5 кВт; количество напорных пневматических рукавов — 4; давление в пневматических рукавах — 2—2,5 кгс/см2; давление на стенку при опирании — 2—3 кгс/см2; скорость подъема опалубки — 0,62 м/ч; скорость возвратного хода — 3,1 м/ч.
Опирание опалубки на стены возводимых зданий значительно усложняет ее конструкцию и затрудняет эксплуатацию опалубочной системы. Кроме того, поскольку сила- трения опорных пластин по поверхности бетонной смеси зависит от многих факторов, в том числе материалов опорной пластины, состава бетона, состояния поверхности, прочности, увлажнения, усилие прижима нужно выбирать максимальным. Из-за этого требуется устанавливать мощную опорную раму. Необходим также строгий контроль прочности бетону, на который передается давление опорных пластин. Точность вертикального подъема опалубки при использовании такой системы недостаточна, контроль и корректировка точности подъема сложны.
Опалубка перекрытий. Перекрытия при возведении зданий в скользящей опалубке бетонируют очередями через равные промежутки времени отставанием от бетонирования стен на 2—3 этажа; непосредственно после возведения стен каждого этажа с остановкой,скользящей опалубки; .сверху вниз после бетонирования стен в опалубке, закрепляемой на вышерасположенном перекрытии; в опалубке, отсоединяемой на каждом этаже от скользящей {в этом случае в качестве опалубки можно использовать внутренние подвесные подмости).
Широко практикуют опирание опалубки перекрытий на возведенные стены при помощи крюков или кронштейнов. В стены при бетонировании закладывают трубки, через которые пропускают болты для подвешивания опорных кронштейнов для балок опалубки перекрытий. Выверяют положение опалубки с помощью подкладных клиньев и подвесок, а регулируют отметку опалубки, при, помощи винтов (рис. 2-39, а). Для распалубки винтовые регуляторы опускают, балки вместе со щитами отрывают от бетона и опускают, после чего опалубку разбирают и устанавливают на новом месте.
Схема использования подвесных подмостей в качестве опалубки перекрытий показана на рис. 2-39, б. В стены устанавливают крюки или кронштейны для опирания опалубки перекрытий, на которые вдоль стен укладывают деревянные или металлические балки. После прохождения опалубкой подмостей при ее подъеме на балки укладывают прогоны, перекрывающие свободный пролет между стенами. Затем на. прогоны опускают подмости, по периметру устанавливают окаймляющие доски или другие вставки. Регулируют опалубку по высоте с помощью клиньев или винтов.
При бетонировании перекрытий сверху вниз опалубку перекрытий закрепляют на отметке бетонирования перекрытия последнего этажа после окончания бетонирования стен. Затем опалубку на тросах или жестких подвесках опускают ниже, до отметки следующего перекрытия, и т. д. Бетонную смесь подают через проемы фасада или оставляемые в перекрытии.
Опалубкой перекрытий могут служить такие железобетонные перекрытия, сборные или забетонированные в подвальном помещении перед подъемом опалубки. Такое перекрытие поднимают вместе со скользящей опалубкой до отметки очередного устройства. На этой плите перекрытия бетонируют перекрытие следующего этажа; предыдущую плиту отсоединяют от опалубки и устанавливают в проектное положение, а забетонированные перекрытия поднимают на новую отметку вместе со скользящей опалубкой. Для обеспечения набора прочности бетоном применяют пакет из 3—4 перекрытий, из которых нижнее отсоединяют на. очередной отметке, а остальные вместе с вновь забетонированным поднимают выше.
Для создания разделительного слоя и получения ровной поверхности перед бетонированием очередного перекрытия на нижнее укладывают жесткую разделительную полосу (металлическую или пластмассовую). Верхняя поверхность плит перекрытий, используемых в качестве опалубки, должна быть достаточно ровной, поэтому ее нужно дополнительно затереть при бетонировании или дополнительно обработать.
В ЦНИИОМТП разработана унифицированная скользящая опалубка, применяемая для возведения монолитных зданий различных конструктивных схем. В этой опалубке можно возводить здания с принятым модульным изменением размеров монолитных конструкций. Опалубку можно применять для бетонирования перекрытий с отставанием от возведения стен на несколько этажей, а также бетонирования их на каждом этаже по достижении, опалубкой отметки перекрытия, для чего опалубку поднимают над отметкой перекрытия и останавливают.
Опалубка состоит из набора унифицированных элементов различных типоразмеров: щитов плоских и угловых, щитов пилястр, криволинейных щитов, внутренних и наружных, тупо- и остроугольных. Щиты различной длины выполнены каркасной конструкции с кружалами, установленными на фиксированном расстоянии по высоте щита.
Набор плоских и угловых щитов позволяет собирать блоки для бетонирования ячеек стен с размерами от 4,2 до 7,2 м по длине и от 2,7 до 7,2 м по ширине. Наружные поверхности можно собирать любой длины от 2,7 м с модулем изменения размеров 30 см.
Домкратные рамы могут иметь две, три и четыре стойки. Они рассчитаны на бетонирование стен от 16 до 60 см путем замены ригеля рамы.
Консоли козырька, выполненные в нескольких вариантах, можно закреплять на стойках домкратных рам и на кружалах угловых наружных щитов. Для подвески подмостей используют кронштейны, закрепляемые на щитах "опалубки и стойках домкратных рам. Щиты рабочего пола позволяют перекрывать различные пролеты ячеек и набирать съемный настил рабочего пола. Разработано несколько вариантов подвесных подмостей различных типоразмеров.
Стойки применяют вертикальные и наклонные (рис. 2-40): вертикальные стойки используют при бетонировании ячеек небольшого размера (от 2,7 до 4,2 м), наклонные для ячеек от 4,5 до 6,9 м. Балки, устанавливаемые на стойки, имеют несколько типоразмеров в зависимости от пролета перекрытия: от 2,7 до 4,2 м; от 4,5 до 5,1 м; от 5,4 до 6,9 м. Щиты опалубки перекрытий нескольких типоразмеров позволяют перекрывать все указанные пролеты с модулем изменения (размеров 30 см.
Вертикально установленные стойки объединяют горизонтальными связями, наклонные стойки раскрепляют укосинами, упирающимися в перекрытие. Балки можно опирать также на кронштейны, закрепляемые к забетонированной стене. Кронштейны выполнены с винтовым регулятором.
Опалубку, устанавливаемую на подвесках без дополнительных промежуточных стоек, можно применять для пролетов перекрытия от 2,7 до 4,8 м. Унифицированная опалубка включает также набор унифицированных элементов и приспособлений, в том числе опалубку для образования проемов.