5.3. Арматурные работы

Для армирования железобетонных конструкций применяют стерж­невую, проволочную арматуру и арматурные изделия. Конструкции армиру­ют как отдельными стержнями, так и укрупненными арматурными издели­ями – сетками и пространственными каркасами. По назначению арматура подразделяется на рабочую (расчетную), распределительную (конструктив­ную), монтажную и хомуты. Для отдельных видов конструкций применяют арматурно-опалубочных блоки. Их изготавливают из готовых пространственных самонесущих арматурных каркасов и оснащают опалуб­кой и подмостями.

Монтаж арматуры. До установки каркасов и арматурно-опалубоч­ных блоков в проектное положение выправляют и выверяют арматурные выпуски ранее забетонированной конструкции и наводят разбивочные оси. Арматурные каркасы монтируют самоходными кранами с применением специальных траверс (рис. 5.2, а). Каркасы фундаментов и подколонников большой массы при высоте их более 2 м устанавливают краном с использо­ванием самобалансирующихся стропов (рис. 5.2, б). Монтаж арматурно-опа­лубочных блоков также осуществляют краном (рис. 5.2, в) и установку его начинают с разметки осевых линий, после чего к верху каждой стороны блока крепят инвентарные расчалки и стропят к крюку самобалансирую­щейся траверсой. Подняв блок, его разворачивают и наводят так, чтобы осе­вые риски на нем и на основании или фундаменте совпали. Блок опускают, проверяют положение осей и вертикальность установки, после чего закреп­ляют расчалки. Плоские сетки и каркасы монтируют краном и, если их мас­са не превышает 100 кг, подают к месту установки пакетами (по нескольку штук). Установку отдельных стержней при армировании производят в опа­лубке конструкции, установленной в проектное положение.

Сварка арматуры при ее монтаже. Для соединения арматурных стержней, сеток и каркасов применяют различные виды сварки. Электродуговую сварку, основанную на принципе образования элек­трической дуги между свариваемыми стержнями и электродом, применяют при изготовлении арматурных каркасов из стержней диаметром 8 ...80 мм (внахлест и с накладками). Однако этот способ неэкономичен, так как вызы­вает значительный расход металла на накладки. Ванная и ванношовная сварка являются разновидностью электродуговой. При их использо­вании стержни с необходимым зазором укладывают в стальную или медную желобчатую форму, а в зазор вставляют гребенку электродов. При прохож­дении тока между формой и электродами возникает дуга и образуется ван­на расплавленного металла, который плавит торцы стержней и сваривает их.

Рис. 5.2 – Монтаж арматурных каркасов и арматурно-опалубочных блоков

1 - каркас, 2 - блок вспомогательного крюка, 3 - полуавтоматический строп, 4 - кран, 5 - расчалка, 6 - щитовая опалубка

Применяют эти виды сварки для соединения стержней больших ди­аметров непосредственно на месте установки арматуры. Контактная сварка, или сварка сопротивлением, заключается в том, что при прохож­дении электрического тока металл в месте контакта стержней плавится и сваривает их. Разновидностью ее является контактно-точечная и контактно-стыковая сварка. Первая используется при изготовлении сеток и плоских каркасов (для сварки пересечений стержней), а вторая - для наращивания арматурных стержней из горячекатаной стали. Это самый экономичный способ сварки арматуры, так как не требует дополнительного расхода ме­талла на электроды, накладки и подкладки. Полуавтоматическая сварка под слоем флюса является также весьма экономичной и рас­пространенной на практике, особенно при соединении стержней больших диаметров. Для такой сварки применяют медные или графитовые разъем­ные формы, а также медные съемные накладки. После их установки в зазор между стержнями засыпают небольшое количество флюса и производят сварку стержней электродной проволокой. Соединения вертикальных и го­ризонтальных стержней арматуры диаметром 20 ... 40 мм выполняют полу­автоматической сваркой открытой дугой.

Особенности устройства предварительно напряженной армату­ры. При устройстве предварительно напряженных железобетонных конст­рукций применяют два способа натяжения арматуры: на упоры, т.е. до бето­нирования конструкции, и на бетон (после его затвердения). При этом натяжение арматуры выполняют механичес­ким, электротермическим или электротермомеханическим способами.

Предварительное напряжение арматуры резервуаров, радиальных отстойников и других цилиндрических сооружений чаще всего выполняют двумя способами: 1) навивкой на стену высокопрочной арматурной прово­локи периодического профиля диаметром 3 ... 5 мм с помощью навивочной машины; 2) установкой колец из стержневой арматуры (класса S400 - S500) с по­следующим натяжением ее электротермическим способом. Навивку напря­женной арматуры на стены сооружений осуществляют специальными ма­шинами типа АНМ (рис. 5.3, а), причем сверху вниз непрерывной спиралью.

Напряжение ее обеспечивается вследствие разности скоростей движения тележки машин и соответственно навивочного устройства (рис. 5.3, б), и сматывания арматуры. Скорость навивки для машин АНМ различных марок 60 ... 120 м/мин. Степень натяжения проволоки регулиру­ют специальными коническими барабанами и контролируют динамомет­ром. При многослойной навивке каждый последующий ряд арматуры нави­вают после приобретения защитным торкретным покрытием предыдущего слоя

Рис. 5.3 – Навивка предварительно напряженной кольцевой арматуры на стены цилиндрических сооружений

1 - ось вращения, 2 - стрела, 3 - бухтодержатель, 4 - лебедка, 5 - стена сооружения, 6 - верхняя тележка, 7 - вертикальная рама, 8 - нижняя тележка, 9 - цепь, 10 - приводная звездочка, 11 - конический барабан, 12 - механизм торможения, 13 - катки тележки, 14 - подвесная (нижняя) тележка с навивочным устройством, 15 - напрягаемая арматура, 15 - напрягаемая арматура, 16 - направляющие ролики, 17 - натяжное устройство, 18 - электродвигатель, 19 - станок для сращивания проволоки, 20 - место машиниста, 21 - стойка

прочности не менее 5 МПа. Сила натяжения арматуры не должна отли­чаться от указанной в проекте больше чем на 10 %. Эле­ктротермический способ натяжения арматуры основан на том принципе, что стержни при прохождении по ним электрического тока нагреваются и удлиняются, если их в таком виде закрепить на упорах, то после остывания они получат определенную величину предварительного напряжения. При этом выбирают такой режим натяжения (температуру и продолжительность нагрева стержней), который не изменяет свойств стали после ее остывания. Температура нагрева стержней не должна превышать 400 °С. При остыва­нии стержни передают сжимающие напряжения на стены сооружения.

Требования к качеству арматурных работ. Арматур­ные работы относят к числу скрытых, поэтому к качеству их предъявляют повышенные требования. Перед бетонированием проверяют соответствие рабочим чертежам расположения, диаметров и количества стержней, рас­стояние между ними, устройства стыков, положения подкладок для образо­вания защитного слоя и др. Их приемка оформляется актом. Качество свар­ных швов и узлов, выполненных при монтаже, контролируют наружным ос­мотром, а также выборочными испытаниями образцов.