Подготовка площадки к строительству и ее обустройство

Подготовка и обустройство строительной площадки вклю­чают:

• сооружение временных дорог и подъездов к строительной площадке;
• прокладку временных коммуникаций;
• устройство площадок для стоянки строительных машин;
• ограждение строительной площадки;
• подготовку временных бытовых помещений.

Инженерное обеспечение строительной площадки преду­сматривает устройство временных дорог. Для транспортирова­ния грузов со строительной площадки и на нее нужно макси­мально использовать существующую дорожную сеть и только по необходимости предусматривать устройство временных до­рог, которые следует устраивать для двустороннего движения; однополосные дороги допускаются при организации кольцево­го движения. Ширина проезжей части землевозной дороги при двустороннем движении транспорта должна быть 6 м, при одностороннем — 3,5 м, ширина обочин должна быть не ме­нее 1 м. В стесненных условиях строительной площадки ши­рина обочины может быть уменьшена до 0,5 м. Обочины не предусматривают на дорогах без покрытия.

Минимальный радиус дорог на строительных площадках допускается 15 м, а наибольший уклон — 0,08%. При проклад­ке дорог в выемке необходимо устраивать кюветы для обеспе­чения стока вод с уклоном не менее 0,003%.

В подготовительный период прокладывают сети временных коммуникаций. Сюда входят линии временного водоснабжения, включая противопожарный водопровод, теплоснабжения, элек­троснабжения с подводкой электроэнергии ко всем бытовкам, другим помещениям и зданиям, местам установки электромеха­низмов. Прорабская должна быть обеспечена телефонной и диспетчерской связью. В случае невозможности подключения к магистральным канализационным сетям устраивают септик (подземный отстойник).
Оборудуют площадку для стоянки и ремонта землеройных и других машин и автомобилей, которую обязательно огражда­ют и обозначают соответствующими знаками и надписями.

Строительную площадку оборудуют временными зданиями: раздевалками-бытовками, столовой, душевыми, конторой про­изводителя работ, санузлами, складами для хранения строитель­ных материалов и инструмента, навесами и т. д. Площадка под временными зданиями предварительно планируется для обеспе­чения стока поверхностных вод. Под эти времянки целесооб­разно использовать часть сносимых зданий, если они не попа­дают в габариты возводимого сооружения и не будут мешать нормальному осуществлению строительных работ, а также ин­вентарные здания вагонного, блочного и контейнерного типов.

Глава 5. Геодезическое обеспечение точности возведения зданий и сооружений

Современное индустриальное строительство требует надеж­ного геодезического обеспечения. Многоэтажные сборные и монолитные здания характеризуются повышенными требовани­ями к точности возведения конструкций. Несоблюдение установленных допусков отклонений и накопление погрешностей затрудняют производство работ, могут привести к снижению несущей способности и устойчивости отдельных элементов и здания в целом.

Основой точности возведения здания является комплекс геодезических разбивочных работ, часть из которых относится к работам подготовительного периода, а часть — осуществляется непосредственно во время возведения здания. В него входят:

• создание разбивочного геодезического плана с закрепле­нием осей на здании с возможностью переноса этих осей на этажи;
• перенос по вертикали основных разбивочных осей на пе­рекрытие каждого этажа, т. е. на новый монтажный горизонт;
• разбивка на перекрытии каждого монтируемого этажа промежуточных и вспомогательных осей;
• разметка необходимых по условиям монтажа элементов установочных рисок;
• определение монтажного горизонта на этажах;
• составление поэтажной исполнительной схемы.

Обязательным является систематический контроль за осад­ками фундаментов и деформациями каркаса здания.

До начала возведения надземной части здания размечают оси на цоколе и перекрытии над подвалом. Каждую главную ось переносят на здание следующим образом. Теодолит уста­навливают над знаком закрепления оси — штырем на земле вне обноски здания, ориентируют вдоль створа оси на анало­гичный знак, расположенный с другой стороны возводимого здания, затем наводят на цокольную панель здания и отмеча­ют на ней створ оси. Подобным образом переносят все глав­ные оси. Необходимые отметки осей наносят обычно краской на цоколь здания и на перекрытие, на котором отмечают до­полнительно и места взаимного пересечения этих осей. Каж­дую ось переносят на здание дважды, из двух закрепленных на местности осевых точек. Проектные и фактические рассто­яния и углы между осями не должны отличаться друг от друга больше, чем регламентировано СНиПом. Расхождение между двумя продольными осями может быть ±3 мм, между смеж­ными поперечными осями — ±1 мм.

В зависимости от условий строительной площадки и конст­руктивных особенностей здания передачу основных осей с ис­ходного горизонта на монтируемый этаж осуществляют методом наклонного или вертикального проецирования. При наклонном проецировании теодолит устанавливают на линии переносимой основной или вспомогательной оси. Наводят его на риску, за­крепляющую положение оси на цоколе здания. Для проециро­вания переносимой оси на перекрытие в створе ее устанавлива­ют визирную цель (чаще — треногу с отвесом), положение оси переносят на перекрытие и отмечают риской (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Схема переноса отметки на монтажный горизонт:
1 — строительный репер; 2, 8 — рей­ки; 3,7 — нивелиры; 4 — дополни­тельный пригруз рулетки; 5 — ру­летка; 6 — кронштейн; 9 — рабочий репер; aи b— отсчеты по нивели­рам

Метод вертикального проецирования применяют в зданиях повышенной этажности (более 16 этажей) или в стесненных условиях строительства. Используют специальные приборы вер­тикального проецирования. Опорные точки для переноса осей на этажи располагают не на осях рядов колонн или панелей, а на параллельно смещенных продольных и поперечных линиях.

Число переносимых основных осей зависит от конструк­тивных особенностей здания. Для крупнопанельных зданий переносят поперечные оси по границе захваток и одну край­нюю продольную ось. В каркасных зданиях выносят все про­дольные и поперечные оси.

Монтажный горизонт на каждом этаже определяют с по­мощью нивелира. В каркасных зданиях нивелируют опорные поверхности оголовков колонн, консоли для укладки подкра­новых балок, в крупнопанельных и монолитных зданиях — по­верхность панелей и плит перекрытий в местах установки па­нелей наружных и внутренних стен; за монтажный горизонт принимают отметку наивысшей точки. Уровень монтажного горизонта подготавливают путем устройства маяков.

Монтажный горизонт определяют следующим образом. По­сле разметки мест установки панелей (колонн, блоков) мелом или цветным карандашом намечают места расположения мая­ков (для колонн — места установки нивелирной рейки). Затем нивелир устанавливают вне пределов захватки и последовате­льно нивелируют места, отмеченные для маяков, и записыва­ют отсчеты по рейке. Исходя из наивысшей найденной точки и минимально допустимой толщины монтажного шва, опреде­ляют фактическую отметку уровня монтажного горизонта.

Для зданий протяженностью менее 100 м устанавливают один монтажный горизонт, при большей протяженности еди­ный горизонт принимают на участке между деформационны­ми швами.
Геодезический контроль вертикальности стеновых панелей и блоков, колонн высотой до 5 м, подкрановых балок и стро­пильных ферм осуществляют рейкой-отвесом. Контроль по вертикали более высоких колонн осуществляют двумя теодо­литами во взаимно перпендикулярных плоскостях, с помощью которых проецируют верхнюю осевую риску на уровень низа колонны. Установку низа колонн осуществляют по рискам разбивочных осей или относительно осей нижележащих ко­лонн. После проверки вертикальности ряда колонн нивелиру­ют верхние плоскости их консолей и торцов, которые являют­ся опорами для ригелей, балок и ферм. По завершению монтажа колонн и их нивелирования определяют отметки плоскостей, на которых должны располагаться ригели, фермы и балки. Проще нивелирование выполнять следующим обра­зом. На земле перед монтажом колонны с помощью рулетки от ее верха или от консоли отмеряют целое число метров так, чтобы до пяты колонны оставалось не более 1,5 м и на этом уровне краской проводят горизонтальную черту. После уста­новки колонн нивелирование можно осуществлять по этому нижнему горизонту.

На каждом этапе монтажных работ выполняют геодезиче­скую исполнительную схему, которая документально фиксирует положение смонтированных конструкций относительно разбивочных осей. Это позволяет учитывать накопление погрешно­стей и проводить корректировку положения конструкций при монтаже вышележащих этажей.

Для геодезических работ применяют широкий диапазон приборов — лазеры-теодолиты, лазеры-нивелиры, приборы вер­тикального проецирования, дальномеры. Принцип применения лазерных систем для выполнения разбивочных работ при мон­таже многоэтажных зданий заключается в размещении на уров­не цокольного этажа специального отражателя и целого ряда подобных отражателей по пути направляемого движения лазер­ного луча, а параллельно продольной оси здания — лазерный теодолит. Лазерный луч попадает на нижний отражатель, от не­го под прямым углом переходит на верхний отражатель, затем направляется в приемную аппаратуру, установленную на монти­руемых элементах, например колоннах. Колонны могут оснаща­ться специальными отражателями, которые позволят по откло­нению луча контролировать точность установки элементов.

Использование лазерной техники существенно упрощает контроль качества монтажных работ. Точность проецирования лазерным лучом не зависит от расстояния и позволяет полу­чать более точные результаты по сравнению с существующими геодезическими приборами.

Глава 6. Технология «стена в грунте» для устройства подземных сооружений

Подземные сооружения в зависимости от гидрогеологиче­ских условий и глубины заложения осуществляют разными способами, основные из которых — открытый, «стена в грун­те» и способ опускного колодца.
Сущность технологии «стена в грунте» заключается в том, что в грунте устраивают выемки и траншеи различной конфи­гурации в плане, в которых возводят ограждающие конструк­ции подземного сооружения из монолитного или сборного железобетона, затем под защитой этих конструкций разраба­тывают внутреннее фунтовое ядро, устраивают днище и воз­двигают внутренние конструкции.

В отечественной практике применяют несколько разновид­ностей метода «стена в грунте»:

• свайный, когда ограждающая конструкция образуется из сплошного ряда вертикальных буронабивных свай;
• траншейный, выполняемый сплошной стеной из моно­литного бетона или сборных железобетонных элементов.

Технология перспективна при возведении подземных соо­ружений в условиях городской застройки вблизи существую­щих зданий, при реконструкции предприятий, в гидротехниче­ском строительстве.
С использованием технологии «стена в грунте» можно соо­ружать:

• противофильтрационные завесы;
• туннели мелкого заложения для метро;
• подземные гаражи, переходы и развязки на автомобиль­ных дорогах;
• емкости для хранения жидкости и отстойники;
• фундаменты жилых и промышленных зданий.

В зависимости от свойств грунта и его влажности приме­няют два вида возведения стен — сухой и мокрый.
Сухой способ, при котором не требуется глинистый раствор, применяется при возведении стен в маловлажных устойчивых грунтах.

Свайные стены могут возводиться как сухим, так и мокрым способом, при этом последовательно бурят скважины и бето­нируют в них сваи.

Мокрым способом возводят стены подземных сооружений в водонасыщенных неустойчивых грунтах, обычно требующих закрепления стенок траншей от обрушения грунта в процессе его разработки и при укладке бетонной смеси. При этом спо­собе в процессе работы землеройных машин устойчивости сте­нок выемок и траншей достигают заполнением их глинистыми растворами (суспензиями) с тиксотропными свойствами. Тиксотропность — важное технологическое свойство дисперсной системы восстанавливать исходную структуру, разрушенную механическим воздействием. Для глинистого раствора это спо­собность загустевать в состоянии покоя и предохранять стенки траншей от обрушения, но и разжижаться от колебательных воздействий.

В выемках, отрытых до необходимых глубины и ширины под глинистым раствором, этот раствор постепенно замещают, используя в качестве несущих или ограждающих конструкций монолитный бетон, сборные элементы, различного рода смеси глины с цементом или другими материалами.

Наилучшими тиксотропными свойствами обладают бенто­нитовые глины. Сущность действия глинистого раствора заклю­чается в том, что создается гидростатическое давление на стен­ки траншеи, препятствующее их обрушению, кроме этого на стенках образуется практически водонепроницаемая пленка из глины толщиной 2...5 мм. Глинизация стенок выемок позволяет отказаться от таких вспомогательных и трудоемких работ, как забивка шпунта, водопонижение и замораживание грунта.

При отрывке траншей используют оборудование цикличе­ского и непрерывного действия; обычно ширина траншей со­ставляет 500... 1000 мм, но может доходить до 1500...2000 мм.
Для разработки траншей под защитой глинистого раствора применяют землеройные машины общего назначения — грей­феры, драглайны и обратные лопаты, буровые установки вра­щательного и ударного бурения и специальные ковшовые, фрезерные и струговые установки.

Буровое оборудование позволяет устраивать «стену в грун­те» в любых грунтовых условиях при заглублении до 100 м.

Нецелесообразно применять метод «стена в грунте» в сле­дующих случаях:

• в грунтах с пустотами и кавернами, на рыхлых свалоч­ных грунтах;
• на участках с бывшей каменной кладкой, обломками бе­тонных и железобетонных элементов, металлических конструк­ций и т.д.;
• при наличии напорных подземных вод или зон большой местной фильтрации грунтов.

Наиболее проста технология работ при устройстве противофильтрационных завес, которые обычно выполняют из мо­нолитного бетона, тяжелых, ломовых и твердых глин. Назна­чение завес — предохранение плотин от проникновения воды за тело плотины.

Противофильтрационная завеса может быть применена при отрывке котлованов для предохранения их от затопления под­земными водами. Отпадает потребность в замораживании грунта или понижении уровня грунтовых вод иглофильтровыми понизительными установками. Завеса действует постоянно, в то время как остальные методы используются только на пе­риод производства работ, хотя грунтовые воды могут быть очень агрессивными.

Работы по отрывке траншей, как и производство последую­щих работ, в случае близкого расположения фундаментов суще­ствующих зданий выполняют отдельными захватками, обычно через одну, т. е. первая, третья, вторая, пятая, четвертая и т. д.

Длину захватки бетонирования назначают от 3 до 6 м и определяют по следующим критериям:

• условиям обеспечения устойчивости траншеи;
• принятой интенсивности бетонирования;
• типу машин, разрабатывающих траншею;
• конструкции и назначению «стены в грунте». Последовательность работ при устройстве монолитных кон­струкций по способу «стена в грунте» (рис. 6.1):

Рис. 6.1. Технологическая схема устройства «стены в грунте»:
1—устройство форшахты (укрепление верха траншеи); 2 — рытье траншеи на длину за­хватки; 3 — установка ограничителей (перемычек между захватками); 4 — монтаж арматур­ных каркасов; 5 — бетонирование на захватке методом вертикально перемещаемой трубы

1) забуривание торцевых скважин на захватке;
2) разработка траншеи участками или последовательно на всюдлину при постоянном заполнении открытой полости бентонитовым раствором, с ограничителями, разделяющими траншею на отдельные захватки;
3) монтаж на полностью отрытой захватке арматурных кар­касов и опускание на дно траншеи бетонолитных труб;
4) укладка бетонной смеси методом вертикально перемеща­емой трубы с вытеснением глинистого раствора в запасную емкость или на соседний, разрабатываемый участок траншеи.

Арматура «стены в грунте» представляет собой пространст­венный каркас из стали периодического профиля, который должен быть уже траншеи на 10... 12 см. Перед опусканием арматурных каркасов в траншею стержни целесообразно смачи­вать водой для уменьшения толщины налипаемой глинистой пленки и увеличения сцепления арматуры с бетоном.

Бетонирование осуществляют методом вертикально переме­щаемой трубы с непрерывной укладкой бетонной смеси и равномерным заполнением ею всей захватки снизу вверх.
Бетонолитные трубы — металлические трубы диаметром 250...300 мм, толщина стенок 8...10 мм, горловина — на объем трубы, съемный клапан ниже горловины, пыжи из мешковины.

Ограничители размеров захватки:

• при глубине траншеи до 15 м применяют трубы диамет­ром, меньшим ширины траншеи на 30...50 мм; их извлекают через 3...5 ч после окончания бетонирования на захватке, и образовавшаяся полость сразу заполняется бетонной смесью;
• при глубине траншеи до 30 м устанавливают ограничитель в виде стального листа, который приваривают к арматурному карка­су. При необходимости лист усиливается приваркой швеллеров.

При длине захватки более 3 м бетонирование обычно осу­ществляют через две бетонолитные трубы одновременно. Для повышения пластичности бетона и его удобоукладываемости применяют пластифицирующие добавки — спиртовую барду, суперпластификаторы.
Перерывы в бетонировании — до 1,5 ч летом и до 30 мин — зимой.

Бетонную смесь укладывают до уровня, превышающего высоту конструкции на 10... 15 см для последующего удаления слоя бетона, загрязненного глинистыми частицами. При испо­льзовании виброуплотнения вибраторы укрепляют на нижнем конце бетонолитной трубы. При трубах длиной до 20 м при­меняют один вибратор, длиной до 50 м — два вибратора.

Трубы на границе захваток обязательно извлекают. Раннее извлечение приводит к разрушению кромок образовавшейся сферической оболочки, что нежелательно, а позднее приводит к защемлению трубы между бетоном и землей, и требуются значительные усилия для ее извлечения. Поэтому часто вместо труб ставят неизвлекаемые перемычки из листового железа, швеллеров или двутавров, обязательно привариваемых к арма­турным каркасам сооружения.

Иногда для предохранения устья траншеи от разрушения и осыпания устраивают из сборных элементов или металла форшахты — оголовки траншей глубиной до 1 м для усиления верхних слоев грунта, или это траншея с укрепленными на глубину до 1 м верхними частями стенок.

Недостатки технологии «стена в грунте»: ухудшается сцепле­ние арматуры с бетоном, так как на поверхность арматуры налипают частицы глинистого раствора; много сложностей возникает при ведении работ в зимнее время, поэтому, когда позволяют условия, используют сборный и сборно-монолитные варианты. Применение сборного железобетона позволяет:

• повысить индустриальность производства работ;
• применять конструкции рациональной формы: пустот­ные, тавровые и двутавровые;
• иметь гарантии качества возведенного сооружения. Недостатки сборного железобетона: требуется специальная технологическая оснастка для изготовления изделий, каждый раз индивидуального сечения и длины; сложность транспорти­рования изделий на строительную площадку; требуются мощ­ные монтажные краны; стоимость сборного железобетона зна­чительно выше, чем монолитного.
Вертикальные зазоры между сборными элементами запол­няются цементным раствором при сухом способе производства работ. При мокром способе наружную пазуху траншеи запол­няют цементно-песчаным раствором, а внутреннюю — песчано-гравийной смесью. Наружное заполнение в дальнейшем будет служить в качестве гидроизоляции.

Применяют два варианта сборно-монолитного решения:
нижняя часть сооружения до определенного уровня состо­ит из монолитного бетона, вышележащие конструкции — из сборных элементов;
сборные элементы применяют в виде опалубки-облицовки, которую устанавливают к внутренней поверхности траншеи, наружная полость заполняется монолитным бетоном.

При строительстве туннелей и замкнутых в плане сооруже­ний после устройства наружных стен грунт извлекается из внутренней части сооружения и его отвозят в отвал, днище бетонируют или устраивают фундаменты под внутренние кон­струкции сооружения.