Геннадий Бадьин - Современные технологии строительства и реконструкции зданий

• Название: Современные технологии строительства и реконструкции зданий
• Автор: Геннадий Бадьин
• Жанр: Техническая литература
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-9775-0856-8

В книге описываются строительные технологические системы, современное строительство дорог, работы нулевого цикла, методы устройства свай и фундаментов, защита и усиление сооружений, новые технологии строительства малоэтажных зданий с применением тонкостенных стальных профилей, энергосберегающие и энергоэффективные технологии строительства, инновационные технологии разноэтажного строительства, строительство в сложных климатических и геологических условиях, зарубежный опыт инновационного строительства.

---

Рис. 1.12. Технологическая схема устройства утепления наружных стен

Рис. 1.13. Схема инъецирования отверстий при анкеровке плит к наружным стенам (стрелками указано направление движения раствора): 1 – инъекционный агрегат; 2 – шланг; 3 – инъектор; 4 – пенополистиролбетонные плиты; 5 – наружная стена

Используемое оборудование, машины, оснастка: растворосмеситель, газорезка, установка для торкретирования, ручная затирочная машина, пескоструйный аппарат, перфораторы, миксер, инъекционный агрегат, подвижная строительная платформа, подъемник, механизированный инструмент. Качество работ по утеплению наружных стен жилых зданий с базальтофибробетонной облицовкой контролируется следующими инструментами и приборами: отвес, рейка, уровень, измерители прочности сцепления (адгезии) ПСО-МГ4, ультразвуковой измеритель УКВ-1Т, влагомер МГ4У, теплограф ИТП-МГ4, лазерный нивелир.

В 2006 году в г. Кызыле было утеплено крупнопанельное здание с использованием пенополистирольных плит с базальтофибробетонной облицовкой: 4-секционный 5-этажный 80-квартирный жилой крупнопанельный дом серии III-72-4 с/1, с общей площадью 2958 м2; с самонесущими продольными стенами из однослойных керамзитобетонных панелей толщиной 450 мм. Применение разработанной технологии позволило уменьшить продолжительность и снизить трудоемкость работ по сравнению с традиционными способами на 27 %. Комплексная механизация с использованием строительных передвижных мачтовых платформ дополнительно повышает производительность работ на 8—10 % по сравнению с применением традиционных строительных лесов, т. к. материалы и необходимое оборудование поднимается вместе с рабочими.

Как показал опыт утепления 5-этажного жилого крупнопанельного дома, разработанную технологию целесообразно применять для утепления зданий разной этажности с наружными однослойными панельными стенами.

Глава 2. Современное строительство дорог, работы нулевого цикла

Возведение зданий и сооружений в общем случае состоит из нескольких циклов, каждый из которых включает определенный комплекс строительных работ. Выполнение этих работ осуществляется в определенной технологической последовательности: подготовительные работы; устройство нулевого цикла (подземной части здания); возведение надземной части; отделочные работы; благоустройство территории.

Свайные работы – важнейшие работы нулевого цикла. Технология свайных работ определяется конструктивными особенностями свайного фундамента и выбранными для производства работ методами, механизмами и оборудованием.

Надежность работы зданий обеспечивается совместной работой системы «основание, фундамент – подземные конструкции». Дефекты в работе сооружений – следствие полного или частичного нарушения надежного взаимодействия элементов этой системы.

При реконструкции фундаментов и конструкций отсутствует возможность применения типовых схем усиления. Схемы усиления должны применяться в каждом конкретном случае в зависимости от нагрузок на фундаменты, конструктивных особенностей здания (наличие подвала и других подземных сооружений), инженерно-геологических и гидрогеологических условий и др.

При этом применяемые методы усиления оснований и фундаментов должны обеспечивать их совместную работу с существующими фундаментами.

Строительство дорог в нашей стране требует повышенных мер по предотвращению износа и укреплению дорожного полотна. Климатические, геологические трудности, значительные нагрузки могут очень быстро нанести повреждения поверхности, и внедрение в строительство дорог новых технологий укрепления полотна – наиболее верный путь развития отрасли. Инновационные технологии укрепления грунтов и строительство асфальтобетонных покрытий сегодня все шире входят в практику транспортного и гражданского строительства. Укрепление слабых оснований земляного полотна, усиление дорожной одежды, возведение насыпей с откосами повышенной крутизны (укрепление насыпей), строительство армогрунтовых подпорных стен, укрепление асфальтобетонных покрытий – все эти задачи легко решаются при помощи современных армирующих материалов.

Новые способы устройства дорожного покрытия

Щебеночно-мастичный асфальтобетон

Применение щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА) является прогрессивным методом восстановления асфальтобетонного покрытия, придуманного в Германии (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Устройство дорог из нового щебеночно-мастичного асфальтобетона

Основное его отличие от обычных асфальтобетонов заключается в жесткой каркасной структуре, которая обеспечивает передачу нагрузки с поверхности в нижележащие слои при устройстве верхних слоев дорожных покрытий. Зарубежные стандарты предусматривают более 10 марок горячих смесей ЩМА – в зависимости от максимальной крупности применяемого щебня, которые приготавливаются на основе щебня крупностью до 10, 15 и 20 мм. Данные смеси предназначены для устройства верхних слоев покрытия толщиной от 3 до 6 см.

Транспортирование смесей ЩМА к месту укладки осуществляется большегрузными автосамосвалами, оборудованными тентами для предотвращения остывания смесей. Термоизоляции смеси придается важное значение, так как ее температура в момент выгрузки в бункер асфальтоукладчика должна быть не ниже 150 °С.

Подготовительные работы перед укладкой верхнего слоя покрытия состоят из набора операций: выравнивания, очистки и подгрунтовки поверхности нижележащего слоя. Особое внимание уделяется обеспечению сцепления между слоями. В связи с повышенным содержанием битума в ЩМА перерасход битума в связующем слое недопустим. Битумная эмульсия наносится на подготовленную поверхность нижнего слоя покрытия автогудронатором с нормой расхода 0,2–0,3 л/м2. При нанесении эмульсии на отфрезерованную поверхность ее норма увеличивалась в 1,5 раза.

Технология укладки и уплотнения смесей из щебеночно-мастичного асфальто-бетона выполняется стандартным оборудованием – асфальтоукладчиками и катками, но вместе с тем имеет свои специфические особенности. Укладка верхнего слоя покрытия из ЩМА на автодороге осуществляется сразу на всю ширину (13,6 м).

Предварительное уплотнение осуществляется трамбующим брусом с частотой 800—1000 ударов/мин и амплитудой 4 мм. После прохода асфальтоукладчика поверхность покрытия имеет требуемую фактуру с равномерно распределенным каменным материалом без раковин, трещин, разрывов сплошности и других дефектов.

Затем уплотнение ЩМА осуществляется гладковальцовыми катками массой 9—11 т в статическом режиме работы.

Во избежание раздавливания крупных зерен каменного материала использование вибрации на катках недопустимо. Также из-за высокого содержания вяжущего для уплотнения покрытия из ЩМА нельзя использовать катки на пневмошинах. Уплотнение верхнего слоя ЩМА толщиной 5 см производится отрядом из 6 катков – по два каждым асфальтоукладчиком. Каждый из катков совершает по шесть проходов по одному следу на скорости 5–6 км/час. Учитывая ускоренное остывание слоя ЩМА, уплотнение осуществляется при наибольшей температуре смеси, при максимально возможном в процессе укатки приближении катков к асфальтоукладчикам короткими захватками по 50–60 м. В связи с тем, что смеси ЩМА более липкие, чем обычные смеси из плотного асфальтобетона по ГОСТ 9128-97, необходимо обеспечить хорошее орошение вальцов катков водой. Применение щебеночно-мастичного асфальтобетона является прогрессивным методом ремонта асфальтобетонного покрытия дорог. Зарубежные стандарты предусматривают более 10 марок горячих смесей ЩМА – в зависимости от максимальной крупности применяемого щебня.

Применение модифицированных битумов в дорожном строительстве

Асфальтобетонное покрытие должно обеспечивать максимальное сопротивление усталостным разрушениям, обладать устойчивостью к воздействию суточных и сезонных температурных циклов. Одним из перспективных направлений, позволяющих решить данную задачу, является применение битумов, модифицированных полимерами (рис. 2.2).

Практика эксплуатации автомобильных дорог показывает, что одним из многочисленных факторов, влияющих на снижение долговечности асфальтобетонных покрытий, является применение в асфальтобетонных смесях битума низкого качества. Полимерно-битумное вяжущее (ПБВ) на основе термоэластопластов является качественно новым материалом, позволяющим повысить срок службы дорожного покрытия. По сравнению с нефтяными дорожными битумами полимерно-битумные вяжущие обладают новым комплексом свойств, существенно отличающихся от свойств исходных битумов: эластичностью, трещиностойкостью, широким интервалом пластичности (ИП), повышением прочности при растяжении. Поэтому для приготовления ПБВ (рис. 2.3) следует использовать менее вязкие битумы. Можно искусственно уменьшить вязкость битума и ввести дополнительно ароматические соединения, компаундируя битум с различными разжижителями (гудроном, индустриальным маслом).