Где наше не пропадает

Активная научно-исследовательская и внедренческая деятельность БелНИИС за последние годы в области технологии монолитного бетона вышла на качественно новый уровень отечественных опалубочных работ - опалубочную технику Модостр. В кратчайший срок разработано и освоено производство многих видов конкурентоспособных опалубок, не уступающих по техническим и дизайнерским параметрам зарубежным аналогам и в то же время имеющих ряд таких преимуществ, как меньшая стоимость (в 3-4 раза), большие гибкость и адаптируемость к нашим проектам.

Монолитное бетонирование по праву занимает ведущую позицию в зарубежной практике строительства. Этот вид строительства экономически и технологически утвердил себя в длительной конкурентной борьбе и превратился в весьма индустриальную технологию круглогодичного ведения бетонных работ в различных климатических условиях. Поэтому складывающиеся экономические условия хозяйствования, технический и технологический прогресс в строительстве, участие отечественных организаций в тендерном строительстве за пределами РБ требуют новых подходов как к конструированию зданий, так и к технологии их возведения, при этом область применения монолитного бетона, очевидно, имеет тенденцию к расширению. В этих условиях значительная роль отводится опалубочной технике и оснастке как одному из обязательных и важнейших элементов технологии монолитного бетона.

По заданию Минстройархитектуры РБ в БелНИИС на протяжении последних лет активно ведутся научно-исследовательские и конструкторские работы по созданию новой конкурентоспособной опалубочной системы и оснастки, позволяющей резко повысить производительность труда на опалубочных и бетонных работах, обеспечить высокое качество бетонных конструкций. Мы рассматриваем именно систему опалубочной техники, которая должна включать отдельные базовые опалубки многоразового использования, технологически и конструктивно совместимые друг с другом, объединенные единой системой крепежа и унифицированной оснастки. БелНИИС преуспел в этом плане, поскольку отдельные виды опалубки, входящие в систему, в течение 2 лет уже освоены и успешно внедряются на многих объектах. Уже разработано десять новых типов опалубок. Эта оснастка успешно эксплуатируется на стройках Минска, Москвы и ряда других городов РБ и РФ.

Подходы к разработке различных опалубочных систем основываются на таких принципах, как максимальное использование передового мирового опыта опалубочной техники, технологичность и высокая точность изготовления, простота и надежность конструкции опалубки, взаимозаменяемость и точность изготовления крепежных элементов, технологическая совместимость монтажа различных опалубок той или иной системы, оптимальность и бездефектность бетонирования монолитных конструкций.

Многообразие конструктивных решений опалубки и крепежа, принадлежащих передовым зарубежным фирмам, является свидетельством того, что оптимальная конструкция опалубки еще не отработана и ведется активный ее поиск. В то же время ряд удачных решений в отношении опалубок, принятых такими фирмами, как "Peri", "Noe", "Paschal", "Dali", позволяет им успешно конкурировать между собой в Германии.

Итак, разрабатываемая БелНИИС опалубочная система для монолитного строительства получила название Модостр. Одна из первых ее разновидностей - мелкощитовая металлическая опалубка Модостр. В основу опалубки положен рамный каркас с взаимно пересекающимися ребрами и палубой из стального листа. Это одна из наиболее отработанных разновидностей, которая прошла более 8 модификаций и успешно зарекомендовала себя на стройках Беларуси, России и Украины. Опалубка предназначена для возведения монолитных конструкций, поверхности которых, как правило, скрыты или не требуют дальнейшей отделки. Это прежде всего фундаменты, стены и конструкции нулевого цикла, внутренние стены, а также инженерные коммуникации. Опалубка представлена в основном щитами высотой 1200 и 1500 мм (а также 900 мм - для столбчатых фундаментов). Размеры по ширине колеблются от 100 до 900 мм с модулем 50, 100 и 300 мм, что практически охватывает весь диапазон реальных размеров конструкций.

Комплект опалубки включает угловые элементы, шарнирные углы, компенсаторы, балки-схватки для выравнивания щитов в плоскости. Доставка щитов на объект осуществляется в специальных пакетах.

Оборачиваемость опалубки составляет 200-400 циклов.

Надежность и высокая технологичность опалубки позволила в течение 1996 г. не только отработать систему, но и наладить в короткий срок ее промышленное производство и внедрить на многих стройках Беларуси и России.

В первую очередь хотелось бы отметить творческий подход к внедрению опалубки таких организаций, как гомельский стройтрест № 27 (технический директор А. И. Кравец), минский стройтрест № 35 (гл. инж. В. А. Потапов) и КПП "Минскпромстрой" (М. Л. Ашмян, С. В. Капитонов, М. С. Коляда и С. В. Маралин). Это позволило им, применяя монолитное бетонирование и индустриальную технологию возведения монолитных железобетонных конструкций, достичь снижения материалоемкости конструкций на 20-30% при безупречном качестве работ. Так, КПП "Минскпромстрой" применяет мелкощитовую опалубку для возведения монолитных фундаментов и стен, в том числе монолитных слоистых наружных стен цокольных этажей с эффективным утеплителем, внутренних монолитных несущих стен, взамен кирпичных стен, а также для бетонирования ригелей и других конструктивных элементов зданий. Стройтресты № 27 и 35 успешно применяют опалубку при строительстве объектов в Москве и Подмосковье.

Среди новинок следует выделить мелкощитовую опалубку Модостр-комби, которая по техническим, технологическим и дизайнерским параметрам не уступает зарубежным аналогам. Опалубка выполнена в каркасном варианте с палубой из финской фанеры и предназначена для возведения монолитных конструкций с высоким качеством лицевых поверхностей.

Опалубочная система обеспечивает многократное ускорение при строительстве прямых стен, колонн, особенно при устройстве углов. Поэтому опалубка окупается, начиная с самого первого использования. Подобная скорость окупаемости есть логический результат надежности, отработанности и простоты конструкции и как следствие технологичности изготовления. Анализ лучших достижений европейской опалубочной техники, теоретических и практических результатов собственных поисков позволил заранее тщательно продумать все: рациональное размещение креплений тяжами, точки крепления щитов, способы получения прямых, тупых и острых углов, оптимальность длины и веса элементов опалубки, плавность и гибкость надстройки опалубки по высоте и длине, адаптируемость опалубки к конструкции. В системе все взвешено и увязано таким образом, что отпадает необходимость в импровизации на строительной площадке. Необходимо только правильно пользоваться опалубкой. Даже необученные или неквалифицированные рабочие могут достичь наилучших показателей скорости установки опалубки. И еще одна трудноулавливаемая, незримая на первый взгляд идея заложена в конструкции опалубочной системы - наивысшая скорость сборки и регулировки достигается только при проектной и точной установке элементов, что косвенно предопределяет качество возводимых конструкций и технологически дисциплинирует рабочих.

Несколько быстрых и несложных движений - и щит опалубки площадью 1,5 м2 установлен на место. При этом никакой дополнительной подготовки не требуется: установка, совмещение и скрепление замками-зажимами сопровождается лишь двумя ударами молотка. Вес щита размером 2,5х0,6 м составляет 49 кг.

Опалубка Модостр-комби является оптимальным вариантом во всех случаях, когда контуры здания или конструкции в плане постоянно меняются, или когда занят кран, или когда он вовсе отсутствует на объекте.

Угол и примыкание - это те места, где, как правило, имеют место непроизводительные потери времени, вызванные необходимостью различных импровизаций, на которые вынуждает рабочих, устанавливающих опалубку, конкретная ситуация. Возможные неудовлетворительные результаты применения того или иного способа крепления опалубки, неудовлетворительность качества как распалубки, так и собственно бетонируемых конструкций неизбежно ведут к осознанию того, что технология Модостр является одной из наиболее совершенных современных опалубочных технологий.

Существует набор обязательных функций, предусмотренных в системе Модостр, включающий опалубливание углов и Т-образных примыканий. Решение Модостр не только отличается простотой, но и экономит достаточно много времени. С помощью всего нескольких стандартных деталей (внутренние, наружные и шарнирные углы) возможно получение пилястров, Т-образных соединений стен, выступов стен, наружных и шарнирных углов. Система обеспечивает во всех случаях получение углов строго по разметке.

Важным преимуществом являются универсальность и точность монтажа опалубки. Универсальность системы обеспечивает не только возможность бетонирования любых стен от подвала до фронтона, но позволяет получать прекрасные колонны, перекрытия, капители, а также стены переменной по высоте толщины. Прочный стальной каркас из эффективных профилей делает ее такой жесткой и устойчивой, что позволяет ей воспринимать давление бетонной смеси, равное 50 кПа (5 т/м2) при мелкощитовой опалубке Модостр и 65 кПа (6,5 т/м2) при опалубке Модостр-комби.

Подтверждением надежности опалубки являются результаты всесторонних испытаний на прочность и жесткость щитов опалубки, их каркаса, замков и тяжей.

При использовании опалубки Модостр-комби для бетонирования стен и конструкций высотой до одного этажа отпадает необходимость в контроле скорости бетонирования - в этом случае опалубка так или иначе выдерживает давление бетона.

Соединение щитов опалубки производится при помощи высокопрочных многоразовых тяжей с самоочищающейся широкошажной резьбой и специальными гайками, выдерживающими нагрузку до 6,7 т. Расположение тяжей и расстояние между ними для обычных случаев установлены заранее, но опалубка позволяет производить соединение в любых других точках через несущие балки-схватки. Хотя проблема крепления опалубки как в вертикальном, так и горизонтальном направлении отсутствует, все же необходимо оговорить, что осуществлять крепление надо там, где это требуется по проекту, а не там, где позволяет система.

Впервые применены оригинальной конструкции передвигаемая опалубка-стол, разъемная опалубка колонн и капителей, имеющие единую систему крепежа. Данная опалубка успешно внедрена при строительстве монолитного каркасного многоэтажного здания-гаража "Северный" в г. Москве, что обеспечивало возведение круглых колонн с капителью и плоского монолитного перекрытия. Опалубочная система Модостр и ее технология обладают гибкостью и универсальностью. Эта система дает необычайную экономию времени и средств и развивается по всем направлениям.

Переход на новые конструктивные системы зданий на основе сборно-монолитного каркаса открывает новые технологические возможности нашей опалубки. Технология возведения первого жилого дома в микрорайоне Малиновка (г. Минск) со сборно-монолитным каркасом осуществлялась с применением опорной оснастки, разработанной "Стройкомплексом". При этом применялись тяжелые опорные фермы с пролетом, равным шагу колонн, навешиваемые на временные съемные опорные консоли колонн. Демонтаж и перемещение ферм можно было выполнить только специальной тележкой. Не случайно данная оснастка оказалась громоздкой с удельной материалоемкостью более 100 кг/м2, нетехнологичной и, естественно, отвергнутой практикой.

В институте БелНИИС под научным руководством М. Ф. Марковского в творческом содружестве с техническим директором АСМТ А. А. Кравцом были разработаны совершенно новые несущая рамная опорная система Модостр башенного типа и технология возведения сборно-монолитных каркасных зданий, позволяющие возводить здания практически любого очертания в плане и по высоте. Опорная система продумана до мельчайших подробностей и намечает новые технологические рубежи. Принципиальные подходы новой опалубочной системы для данного каркаса заложены в следующем: во-первых, все нагрузки от плит перекрытия, монолитных ригелей, технологические и др. передаются равномерно на нижележащий забетонированный диск перекрытия, а не на колонны, как в варианте с тяжелыми опорными фермами; во-вторых, в качестве единичной дискретной опоры выступает телескопическая стойка или пространственная башня, состоящая из стоек, объединенных между собой трубчатыми связями; в-третьих, исключены ограничения в плане размещения колонны (для системы Модостр шаг колонн не ограничен); в-четвертых, имеется широкая возможность регулировки опорной системы по высоте как ступенчато, так и плавно; в-пятых, есть возможность ускоренной распалубки несущих ригелей до набора ими проектной прочности; в-шестых, минимальная номенклатура элементов сочетается с их взаимозаменяемостью; в-седьмых, удельная материалоемкость опорной системы снижается как минимум в 3-4 раза по сравнению с удельной материалоемкостью опорных ферм.

Рассматриваемая оригинальная опорная система нашла воплощение на ряде строящихся объектов Москвы, Гомеля и Новгорода и характеризуется высокими технико-экономическими и эксплуатационными показателями.

Опалубочная система Модостр для возведения сборно-монолитных каркасных зданий со сборными железобетонными колоннами включает следующие основные элементы: опорные башни, телескопические стойки, телескопические подкосы, систему опорных балок, мелкощитовую опалубку Модостр-комби, элементы крепления и стойки ограждения.

Опорные башни представляют собой пространственную сборно-разборную систему с регулируемыми по высоте оголовками: ступенчато через 75 мм и плавно 0-75 мм, что обеспечивает точную установку опорных балок, укладываемых на оголовки башен. Опорные башни должны воспринимать все вертикальные нагрузки от плит перекрытия, монолитных бетонных ригелей и технологических нагрузок. Несущая способность башни зависит от ее высоты и геометрических параметров. Поэтому шаг установки башен определяется путем технологического расчета для каждого конкретного объекта. Башни выполнены из унифицированных элементов и представляют собой сборно-разборную конструкцию. Базовая высота башни - до 2,9 м. Система опорных башен должна также обеспечивать пространственную устойчивость при воздействии ветровых и технологических нагрузок. Для этой цели в торцевых секциях предусматривается устройство телескопических подкосов, прикрепляемых с одной стороны к опорной башне и к диску перекрытия - с другой стороны.

Телескопические стойки Модостр выполняют функции отдельно стоящей опоры для монолитных участков перекрытия, связевого ригеля или в качестве дополнительного страховочного элемента перекрытия, устанавливаемого после демонтажа опорной системы. Несущая способность отдельной стойки зависит от высоты ее выдвижения. Фиксация отдельной стойки в вертикальном положении производится треногой.

Опорные балки укладывают на оголовки башен или телескопической стойки, по которым размещают щитовую опалубку. По контуру диска перекрытия, как правило, укладывают специальные балки, обеспечивающие установку и фиксацию стоек ограждения. Балки могут применяться как инвентарные, так и деревянные.

С применением разработанной опалубочной технологии возведены многие объекты. Первый практический опыт применения новой опалубки накоплен при строительстве многоэтажного гаража в г. Москве, осуществленном АСМТ № 27 (г. Гомель). Семиэтажное здание имело в плане нерегулярную сетку колонн с различным шагом от 4500 до 6600 мм. Высота этажа составляла 2,7 м. Технологические особенности возведения гаража заключались в следующем: во-первых, ввиду стесненности строительной площадки возведение корпуса велось по захваткам поярусно; во-вторых, несущие ригели из монолитного бетона выступали за нижнюю плоскость диска перекрытия; в-третьих, возведение корпуса осуществлялось в летне-зимний период.

Как правило, величина захватки принимается на секцию здания или этаж, в зависимости от темпов, сроков и условий строительства. Так, опалубочная система Модостр поставлялась на объект в г. Москву из г. Минска автотранспортом россыпью из отдельных элементов, масса которых не превышает 20-25 кг для опорной оснастки и 35-40 кг - для щитов опалубки. Поэтому сборка башен легко выполняется вручную.

Монтаж оснастки ведут с расстановки опорных башен под несущие и связевые ригели, на которые укладывают сборные плиты перекрытия. По контуру здания укладывают удлиненные поперечные балки для приклепления стоек ограждения и установки боковой опалубки контурных ригелей.

После установки и фиксации арматурных каркасов приступают к бетонированию монолитных ригелей и участков. Обязательным условием скоростной технологии является применение быстротвердеющих бетонов с комплексными добавками, обеспечивающими интенсивный набор распалубочной прочности (70-100% от проектной) в течение 2-3 суток. С наилучшей стороны зарекомендовали себя разработанные в БелНИИС быстротвердеющие бетоны с применением добавки ПВК, обеспечивающие круглогодичное производство бетонных работ. Демонтаж и перестановка самих башен из-под перекрытия производятся вручную, и далее башенным краном монтируются на новой захватке.

С применением рассматриваемой опалубочной системы осуществлялось строительство жилого здания на базе сборно-монолитного каркаса в г. Новгороде с шагом колонн 7,2 м и 9-этажного жилого дома в г. Гомеле. При переходе на строительство жилых зданий необходимо дополнительно решать вопросы возведения балконов и лоджий. И здесь нет сложностей, опалубка Модостр решает эти вопросы весьма просто и надежно с помощью всех тех же опорных башен. На строительстве этого жилого дома применены ряд новинок и технологических приемов, позволивших значительно ускорить темпы строительства. Во-первых, наружные стены из газосиликата возводятся сразу же после бетонирования ригелей диска перекрытия параллельно с монтажом колонн. И эти же стены являются опалубкой контурных ригелей, что позволяет отказаться от целой серии опорных башен, балок и щитов. Во-вторых, для заделки продольных связевых ригелей вместо опорных башен применена телескопическая стойка с Т-образным оголовком, плотно прижимающим щит ригеля к плитам перекрытия, что также снижает материалоемкость оснастки. Темпы строительства жилого дома в г. Гомеле впечатляют. Опалубочная техника была поставлена на объект в конце апреля, а в августе уже возводился восьмой этаж. И это при том, что новыми технологиями строительства и рабочие и ИТР занимались впервые. В среднем за 2 месяца возводятся 2 этажа, включая наружные стены и перегородки. На первых этажах уже ведутся отделочные работы. К концу года жилой дом сдается в эксплуатацию.

Современная опалубка должна включать систему подмостей и лесов, в основе которой лежит рамная расчетная схема. Ведется конструктивная и технологическая отработка нескольких базовых опорных рамных систем нового поколения. Все большую роль индустриальная технология монолитного бетона отводит телескопическим стойкам и опорам, без которых немыслимо и строительство сборно-монолитных каркасов. В настоящее время разрабатывается целая серия телескопических стоек, треног и опорных систем ригелей.

Отличительной чертой опалубочной системы Модостр является адаптируемость к любым видам палубы. В настоящее время отрабатывается много вариантов палубы, включая пластиковые. В развитии этого направления видится залог дальнейших успехов отечественной опалубочной техники. Действуя подобным образом, можно достичь показателей ведущих фирм Европы, а затем и превзойти их.

Новые экономические условия хозяйствования, активный выход белорусских строителей на внешний рынок ближнего зарубежья требуют творческого переосмысления и активного внедрения научно-технических разработок, обеспечивающих конкурентоспособность строительной продукции. Роль научно-технического прогресса сегодня велика как никогда. Становится реальностью тот факт, что прикладная строительная наука в РБ уже является движущей силой этого прогресса и неотъемлемой чертой современного строительства. Судите сами: благодаря централизованному фонду развития строительной науки Минстройархитектуры РБ в течение всего лишь 2 лет разработана новая опалубочная система, освоено производство ее элементов на ряде промышленных предприятий республики. Наряду с широким внедрением системы Модостр на стройках Беларуси и России все это, вместе взятое, обеспечивает конкурентоспособность опалубки при стоимости в 3-4 раза ниже зарубежных аналогов.

Опалубочная система Модостр снимает психологический барьер у проектировщиков и строителей, позволяя говорить об индустриальности технологии монолитного бетона.

Таким образом, благодаря опалубочной технике Модостр строительство как гражданских (гаражей), так и жилых зданий на основе сборно-монолитного каркаса ведется интенсивнее, проще и рентабельнее. Преимущества технологической системы очевидны.

БелНИИС в состоянии в кратчайшие сроки произвести поставку широкой гаммы опалубок современного качества.

Михаил МАРКОВСКИЙ