Виды опалубки

Опалубка играет важную роль в процессе строительства, представляя собой временную форму, которая определяет будущие габариты железобетонной конструкции. Ее функциональность может быть как горизонтальной, так и вертикальной, обеспечивая точную форму и размеры конструкции. Сборная опалубка состоит из индивидуальных элементов, которые легко снимаются после заливки бетонной смеси. Важным моментом является правильная сборка, когда элементы жестко фиксируются в нужном положении перед заливкой бетона и в процессе его затвердевания.

Применение опалубки приносит с собой ряд значительных преимуществ:

1. Повышенная скорость проведения бетонных работ, что способствует более эффективному ходу строительного процесса.
2. Гарантированное поддержание высокого стандарта качества готовых конструкций, благодаря точности и надежности формы, обеспечиваемой опалубкой.
3. Улучшение фактуры поверхности изготовленного бетона, придавая ей более привлекательный и профессиональный внешний вид.

Типы опалубки

Мелкощитовая опалубка

Мелкощитовая опалубка обычно состоит из набора компактных элементов, вес которых не превышает 50 кг. Это обеспечивает возможность удобной ручной установки и демонтажа. В её состав входят щиты с площадью до 2,0 м², структурные элементы для жёсткости (схватки и поддерживающие элементы), а также элементы крепления и соединения.

Применение мелкощитовой опалубки особенно эффективно при бетонировании конструкций различных размеров. Если имеются повторяющиеся размеры, небольшие элементы опалубки можно объединить в более крупные панели. Это позволяет собирать более крупные блоки опалубки, которые могут быть монтированы с использованием крана. Такой подход особенно полезен при возведении монолитных конструкций с переменными, малыми или повторяющимися размерами.

Крупнощитовая опалубка

Крупнощитовая опалубка представляет собой комплекс крупноразмерных щитов, элементов крепления и соединения. Важно отметить, что щиты опалубки находятся в состоянии переносить все технологические нагрузки без дополнительных несущих или поддерживающих компонентов. Эти щиты включают в себя палубу, элементы жесткости и несущие компоненты; их комплектуют подмостками для бетонирования, опорами для стабильности и устойчивости, а также регулировочными и установочными домкратами. Применение крупнощитовой опалубки актуально при бетонировании длинных стен, туннелей, перекрытий (например, в случае каркасных конструкций, где опалубку можно извлекать после бетонирования).

Компоненты указанных типов опалубки изготавливаются на специализированных заводах или цехах (например, деревообрабатывающих предприятиях, металлоконструкционных заводах) согласно запросам и чертежам строительных организаций. Эти компоненты собираются в комплекты в соответствии с типами конструкций и конкретными объектами, а затем поставляются на строительную площадку для каждого типа конструкции (колонны, фундаменты и т.д.) в полной комплектации. Для сложных конструкций завод-изготовитель проводит контрольную сборку отдельных фрагментов опалубки. Такая опалубка может быть использована многократно (от 5 до 20 раз), в зависимости от типа конструкции.

К преимуществам данного типа опалубки следует отнести универсальность (подходит для различных конструкций), простоту сборки и разборки, а также низкую стоимость. Среди недостатков можно выделить высокую трудоемкость и необходимость надежного раскрепления.

На данный момент это является основным типом опалубки на объектах промышленного и гражданского строительства.

Блок-формы

Блок-формы представляют инновационные модули, существующие как неразъемные, так и разъемные или раздвижные. Неразъемные блок-формы олицетворяют прочные конструкции: их отделение от бетона при распалубке происходит без перемещения поверхностей. Для упрощения этого процесса, неразъемные формы часто имеют легкую конусную форму.

При необходимости бетонирования больших закрытых конструкций применяют разъемные формы, чьи поверхности могут раздвигаться при распалубке и сдвигаться при установке в рабочем состоянии.

Преимущества этого подхода включают существенное снижение затрат за счет устранения необходимости сборки, раскрепления и демонтажа, а также высокую повторяемость (70... 120 раз).

Однако следует отметить, что блок-формы подходят только для одного определенного типоразмера (в случае неразъемных) или для конкретной формы конструкции (в случае разъемных). Этот метод оказывается наиболее эффективным при большом объеме бетонируемых конструкций (70... 120 штук).

Объёмно-переставная опалубка

Объёмно-переставная опалубка представляет собой систему секций в форме буквы "П", которые, соединяясь вдоль своей длины, создают структуру, напоминающую туннели. Группировка этих туннелей, размещенных параллельно, перпендикулярно друг другу и т.д., согласно плану конкретной конструкции, образует опалубку для процесса бетонирования стен и перекрытий. При демонтаже секции сдвигают (сжимают) внутрь и выдвигают в область отверстия для последующего извлечения с помощью крана. Этот тип опалубки широко используется в основном для бетонирования поперечных несущих стен и монолитных перекрытий в жилых и гражданских зданиях.

Открытая катучая опалубка

Открытая катучая опалубка представляет собой конструкцию с жесткой платформой, перемещающейся вдоль специальных рельсов по мере возводимой конструкции. На этой платформе размещена вертикальная или горизонтальная палуба, которая может иметь плоскую или криволинейную форму. Палубный щит оборудован системой управления для точной настройки палубы в соответствии с проектными требованиями. Такой вид опалубки применяется для возведения линейных конструкций, таких как стены каналов, резервуаров, и др., а также при бетонировании криволинейных оболочек.

Установленная на тележке, палуба (или несколько щитов) устанавливается в определенное положение, после чего происходит бетонирование. Когда бетон достигает нужной прочности, щиты палубы отделяются от бетона и платформа смещается вдоль конструкции на заданное расстояние, повторяя операцию.

Катучая опалубка закрытого типа реализует аналогичный технический принцип. Однако здесь, в отличие от предыдущей опалубки, помимо щитов для стен, также имеются щиты для перекрытий. Этот тип опалубки применяется для бетонирования тоннелей, коллекторов, водоводов и других структур, которые возводятся открытым способом в котловане. При этом основание таких конструкций (фундаменты, днища, полы) бетонируется обычным способом до этапа бетонирования стен и перекрытий с использованием данной опалубки.

Преимущества катучей опалубки: обеспечение высокой скорости строительства конструкции.

Ограничения: значительные начальные расходы на транспортировку и монтаж системы, оптимальная эффективность при выполнении крупных объемов работ, подходит для ограниченного числа (определенных типов) конструкций.

Туннельная опалубка

Туннельная опалубка, используемая при бетонировании монолитных облицовок туннелей, которые создаются методом закрытого строительства, включает в себя формирующие и поддерживающие секции. Опалубка перемещается с помощью механизмов, оборудованных механическими или гидравлическими системами привода. Бетонная смесь подается на формирующую секцию и уплотняется прессованием при помощи специального механизма. Опалубка передвигается, опираясь на утвердившийся бетон. Для уменьшения риска повреждения еще не затвердевшего бетона, поддерживающие секции обычно выполняются гибкими и соединяются с жесткой формирующей секцией.

Подъемно-переставная опалубка

Подъемно-переставная опалубка – это комплекс, состоящий из разнообразных элементов, включая щиты (несущие и поддерживающие), крепежные компоненты, платформу для работы и специальные устройства для подъема опалубки.

Для бетонирования стен опалубочные щиты устанавливаются в рабочем положении, с ними же сочетаются арматурные изделия, и производится бетонирование. Когда бетон достигает нужной прочности (30...70%), щиты отделяются от стены и с помощью домкратов перемещаются на следующий этаж. Нижние части поднятой опалубки плотно прижимаются к уже залившемуся бетону. После вертикальной выверки щитов процесс повторяется.

Данный вид опалубки применяется при бетонировании высоких конструкций с меняющимся сечением, таких как дымовые трубы, градиры, колодцы, мостовые опоры и другие.

Преимущества: минимизация трения щитов о бетон, уменьшение усилий при подъеме, предотвращение повреждения бетона.

Система скользящей опалубки

Система скользящей опалубки состоит из двух параллельных щитов (плоских или криволинейных), создающих стену. В ходе бетонирования эти щиты медленно (300...600 мм/час), но непрерывно поднимаются вверх с помощью мощных домкратов (гидравлических, электрических) в строго вертикальном направлении.

На начальном этапе движение скользящей опалубки вверх начинается только после того, как форма заполнится бетоном на 600...700 мм вокруг всего периметра конструкции, это занимает 3,0...3,5 часа. Затем каждый следующий слой бетона укладывается толщиной 250 мм. Чтобы снизить трение при вертикальном движении опалубки, ей придают коническую форму с наклоном 3...5 мм/м. Прочность бетона, который выходит из опалубки, должна быть не менее 0,2 МПа. Для создания проемов используют временные коробки или постоянные оконные блоки.

Плюсы: высокая общая скорость возводимой стены, так как бетонщикам не нужно перерывать работу для установки опалубки или переключаться на следующий участок. Также нет необходимости в выравнивании и снятии опалубки, так как это происходит на начальной стадии при настройке всей опалубочной системы.

Минусы: значительные начальные затраты на доставку и монтаж системы; требуется строгий график (по часам) и непрерывная подача бетонной смеси; эффективна только при больших объемах работ.

Этот метод используется при возведении высоких постоянных конструкций, таких как силосы для зерна и цемента, лифтовые шахты, стены высотных зданий и другие, с толщиной стенки более 150 мм.

Несъёмная опалубка из плит оболочек

Опалубка, несъемная, выполненная из плит оболочек, представляет собой устойчивые железобетонные плиты (плоские, криволинейные) либо пустотелые блоки, армоцементные листы и трубы. Эти элементы плиты опалубки устанавливаются в соответствии с проектом и надежно привязываются к арматуре и между собой. В случае отсутствия анкерных устройств, эти плиты прикрепляются с помощью тяжей, проникающих через отверстия в плитах и закрепляемых на арматурном каркасе.

В случае недостаточно армированных структур и тонких стен, опалубочные плиты закрепляются с помощью металлических или деревянных прогонов, которые удаляются после бетонирования.

Опалубка-облицовка, состоящая из ребристых железобетонных плит, находит своё применение для массивных конструкций (например, фундаментов под прокатное оборудование). Такие плиты крепят к железобетонным стойкам с использованием сварки или винтовых тяжей с хомутами.

После процесса бетонирования, плиты опалубки остаются внутри структуры и образуют её внешний вид (гладкий или декоративный).

Позитивные стороны: упрощенная сборка, так как нет необходимости в установке (и перемещении) несущих элементов, стоек и фиксаций; внешняя поверхность плиты может быть заводской отделкой (фактура, облицовка), что позволяет избежать последующих затрат на объекте.

Недостатки: высокая стоимость плит. Это удорожание является приемлемым только для больших структур, что позволяет эффективно применять этот вид опалубки вместо традиционных щитов.

Данный метод применяется при бетонировании громадных конструкций: фундаментов под турбогенераторы, прессы, прокатные станы; также в конструкциях атомных станций (толщина стен определяется радиационной защитой).

Несъёмная опалубка из стального листа

В случае бетонирования подземных сооружений, стен и пола водонаполненных конструкций (таких как резервуары, бассейны, отстойники и др.), используются опалубочные щиты из листовой стали, толщина которых составляет от 1,5 до 3,0 мм. Эти щиты прочно крепятся к установленной арматуре, а швы между ними подвергаются сварке сплошным швом. После завершения бетонирования, внешняя поверхность щитов либо окрашивается, либо обшивается штукатуркой через стальную сетку.

Основные преимущества данного метода включают надежную (100%) и долговечную гидроизоляцию конструкции. Тем не менее, следует отметить, что такой подход имеет свои недостатки, в числе которых высокая стоимость.

Несъёмная опалубка из стальной сетки

Опалубка из стальной сетки (см. рисунок 4.6) выполнена с использованием сетки с мелкими ячейками (5x5 мм или 8x8 мм). Сетку, состоящую из сшитых полотен, крепят к арматурному каркасу с помощью скруток и вертикальных стержней диаметром 22–25 мм. Для предотвращения вытечки цементного раствора используется угол наклона конуса бетонной смеси от 0 до 3 см. В ходе виброукладки цементный раствор заполняет ячейки сетки, которая остается внутри бетона. После окончания бетонирования удаляются только вертикальные стержни крепежа, в то время как сетка остается внутри бетонной массы.

Пользуясь этим методом, достигается простота и оперативность при устройстве опалубки, позволяющая создавать различные формы, включая плавные криволинейные и наклонные поверхности.

Тем не менее, существуют и некоторые недостатки данного подхода. Например, он связан с избыточным использованием металла (для изготовления сеток и крепежных элементов), а также не позволяет получить полностью ровную поверхность стены. Для достижения требуемой защитной толщины как для монтажной арматуры, так и для сетки, требуется обшивка наружной поверхности стены штукатуркой. Кроме того, данную опалубку нельзя использовать с пластичным бетоном, так как цементное молоко может вытечь через ячейки сетки. Для преодоления этой сложности металлическую сетку предварительно оштукатуривают или обрабатывают цементным раствором.

Сетчатая опалубка находит свое применение при бетонировании конструкций и сооружений, где боковые поверхности могут иметь небольшие отклонения от плоскости. Ее используют для бетонирования стен подвалов, опускных колодцев, туннелей, фундаментов с углубленными стаканами, а также в случаях, когда съем опалубки затруднен (например, для создания рабочих швов в стенах и плитах большой толщины).

Грунтовая опалубка

Опалубка для грунта является широко распространенным методом в строительстве, применяемым для бетонирования простых форм, вложенных в грунт. Этот метод получил известность как "бетонирование в распор" для глубоко расположенных конструкций. Он применяется в тех случаях, когда по требованиям СНиП исследования грунта позволяют использовать вертикальную грунтовую стенку при создании траншей или небольших котлованов глубиной до 1,5–2,0 м. Это подходит для участков с плотными супеси, суглинками, глинами и аналогичными грунтовыми условиями. В начале создается трасса траншеи или котлована в соответствии с внешними размерами будущей конструкции. После подготовки грунта осуществляется установка арматуры, если это необходимо, и затем следует укладка бетонной смеси.

Такая опалубка часто применяется для устройства ленточных фундаментов, нижних ступеней (башмаков) столбчатых фундаментов и подобных конструкций. Этот метод обеспечивает надежное вложение бетона в грунт, особенно в ситуациях, где грунтовые характеристики позволяют использовать вертикальные стенки в процессе создания опалубки.

Специальные виды опалубки

1. Вибровибраторная опалубка. Этот тип опалубки оснащен стальными панелями, на которых установлены вибрационные устройства. С их помощью бетонная смесь, размещенная в конструкции, уплотняется и компактируется.

2. Термоактивная (тепловая) опалубка. Опалубочные щиты данного вида представляют собой закрытые короба с толщиной 80–150 мм. Внутри этих коробов размещены обогревательные элементы, такие как электроды, спирали или ТЭН. Этот тип опалубки используется для подогрева бетонной смеси в условиях низких температур.

3. Пневмоопалубка. Этот вид опалубки имеет форму надувной несущей конструкции, изготовленной из мягкой ткани. Она доставляется в сжатом виде и разворачивается на месте с помощью компрессора. Затем опалубка надувается до нужной формы, закрепляется и после бетонирования воздух из нее выпускается, что позволяет свернуть опалубку в компактное состояние.

4. Мелкозаполненная опалубка используется для бетонирования нетипичных или сложных конструкций небольшого размера, которые требуют особой поверхности и деталей, например, карнизов, декоративных элементов архитектуры, интерьерных отделок. Также она часто используется для заполнения швов и стыков в сборных железобетонных конструкциях.

Классификация по материалу

Классификация опалубки по типу материала является важной системой категоризации в строительстве, позволяющей определить наиболее подходящий материал для создания опалубочной конструкции в зависимости от требований проекта и условий стройплощадки. Вот основные типы опалубки, классифицированные по материалу:

1. Деревянная опалубка: Дерево является одним из наиболее традиционных материалов для опалубки. Деревянные плиты и щиты обычно изготавливаются из фанеры, древесных плит или массива. Она применяется в основном для создания опалубки небольших и средних конструкций.

2. Металлическая опалубка: Металлическая опалубка может быть изготовлена из стали или алюминия. Стальная опалубка обычно прочнее, но тяжелее и требует дополнительных усилий для транспортировки и установки. Алюминиевая опалубка легче и коррозионно стойкая, но может быть менее прочной.

3. Пластмассовая (полимерная) опалубка: Полимерные опалубочные системы изготавливаются из различных типов пластмасс и композитных материалов. Они обладают легкостью, прочностью и хорошей коррозионной стойкостью. Такие системы часто используются для создания опалубки сложных форм.

4. Текстильная опалубка: Текстильная опалубка изготавливается из прочных текстильных материалов, укрепленных смолами или специальными покрытиями. Она обладает гибкостью и может принимать разнообразные формы. Текстильная опалубка часто используется для бетонирования криволинейных поверхностей.

5. Комбинированная опалубка: Этот тип опалубки объединяет различные материалы для достижения оптимальных характеристик. Например, комбинированная опалубка может включать в себя стальные и пластмассовые элементы для обеспечения прочности и легкости одновременно.

6. Специализированные материалы: В некоторых случаях для определенных задач могут быть использованы специализированные материалы, такие как стеклопластик, волокнистые пластики и другие инновационные композиты.

Классификация опалубки по материалу позволяет строительным инженерам и архитекторам выбрать оптимальный материал для опалубочных систем в зависимости от требований проекта, бюджета, времени выполнения работ и условий стройки.

Классификация опалубки по назначению

Классификация опалубки по назначению играет ключевую роль в выборе наилучшей строительной стратегии и оптимизации процессов бетонирования. В зависимости от целей и характеристик строительного проекта, опалубочные системы могут быть разделены на следующие типы:

1. Строительство стен: Опалубка данного типа предназначена для создания вертикальных бетонных стен различных высот и форм. Она включает в себя комплектующие элементы, позволяющие образовать желаемую форму стены, а также обеспечивает стабильность и точность геометрии.

2. Подземные сооружения: Для создания подземных конструкций, таких как подземные парковки, канализационные коллекторы или подвалы, используется опалубка, способная выдерживать давление земли и воды. Она обеспечивает прочную и надежную оболочку, предотвращающую протечки и деформации.

3. Перекрытия: Опалубка для перекрытий предназначена для создания горизонтальных бетонных плит, обеспечивая их прочность и устойчивость. Такие системы позволяют бетонировать перекрытия различной толщины и формы, включая многоуровневые и архитектурно сложные.

4. Лестницы и пандусы: Для создания лестниц и пандусов применяются специализированные опалубочные системы. Они обеспечивают точную геометрию и гладкие поверхности для безопасного перемещения людей и транспорта.

5. Фундаменты: Опалубка для фундаментов может быть разнообразной в зависимости от типа фундамента: ленточный, свайный, блочный и другие. Эта опалубка обеспечивает устойчивость и надежность основания сооружения.

6. Специализированные конструкции: Для особых видов конструкций, таких как мостовые опоры, трубопроводные мосты, башни и другие, используется специализированная опалубка, учитывающая особенности нагрузок и формы.

7. Декоративные элементы: Для создания архитектурных деталей и декоративных элементов, таких как карнизы, фасады и балюстрады, используются опалубочные системы, способные передать сложные и изысканные формы.

8. Сложные формы и рельефы: Опалубка для создания сложных криволинейных поверхностей и рельефов позволяет воплотить архитектурные задумки, гармонично вписываясь в окружающее пространство.

9. Системы длительного использования: Некоторые опалубочные системы предназначены для многократного использования и могут быть адаптированы под различные конструкции, что экономит время и ресурсы.

Выбор оптимальной опалубочной системы по ее назначению позволяет обеспечить эффективное и качественное строительство, соответствующее требованиям проекта и обеспечивающее долговечность создаваемых конструкций.