Конструктивно-технологические решения замены междуэтажных перекрытий

В большинстве случаев основной причиной проведения реконструкции жилых и гражданских зданий старой постройки является повышенный износ конструкций междуэтажных перекрытий, лестничных маршей и площадок. Замена таких конструктивных элементов не только является дорогостоящим и трудоемким видом работ, но и вносит значительные изменения в нагрузки на стеновые конструкции и фундаменты. Поэтому процессу принятия решения о материале и конструкции заменяемых перекрытий предшествуют расчеты несущей способности стен и фундаментов.

Повышение капитальности и огнестойкости реконструируемых зданий достигается путем замены перекрытий из сборных, монолитных и сборно-монолитных железобетонных элементов.

Анализ конструктивных решений при сборном варианте показывает, что серьезными препятствиями на пути осуществления общей технической политики в области проектирования реконструкции жилых зданий являются большая номенклатура конструкций и их высокая себестоимость.

Тенденции использования эффективных сборных конструкций шли по пути моделирования старых технологических схем перекрытий по деревянным или металлическим балкам с адаптацией их к железобетонным конструкциям. Это привело к их разнотипности, мелко-штучности и нетехнологичности как в процессе изготовления, так и монтажа.

При замене перекрытий целесообразно выделить несколько конструктивных решений, отличающихся более высокими индустриальностью и технологичностью. К ним следует отнести: использование балочных систем с заполнением пустотелыми керамическими или керамзитобетонными блоками; сборно-монолитные перекрытия по металлическим балкам с заполнением мелкоштучными плитами-вкладышами; сборно-монолитные перекрытия с применением несъемной опалубки из железобетонных плит-скорлуп, профнастила, пенополистирольных плит; монолитные балочные и безбалочные перекрытия; перекрытия из железобетонных плит многопустотного настила по металлическим балкам.

Область применения конструктивных решений зависит от степени износа несущих стен, изменившихся нагрузок и условий механизации технологических процессов.

При использовании средств механизации в виде подъемников, тельферов и кранов малой грузоподъемности широко применяются балочные системы с заполнением керамзитобетонными пустотелыми балками (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Сборные и сборно-монолитные перекрытия из мелкоразмерных блоков по балкам
а -сборное перекрытие из керамических блоков по стальным балкам; б - сборно-монолитное перекрытие из керамических блоков «Симплекс»; в - сборное перекрытие по железобетонным тавровым балкам с заполнением керамзитобетонными блоками; г - сборно-монолитное перекрытие системы Omnia (Великобритания): 1 - балки; 2 - блоки и вкладыши; 3 - монолитный участок; 4- арматурный каркас; 5 - арматурная сетка; 6 - поддерживающие балки; 7 - телескопические стойки

Основные нагрузки воспринимаются балками, которые располагаются с шагом, соответствующим ширине проемов, а их концы заделываются в несущие стены. Используются металлические балки в виде двутавров, таврового и прямоугольного сечений из преднапряженного железобетона или монолитные балки, образуемые пространством между продольными рядами блоков, устанавливаемых на временные поддерживающие балки и телескопические стойки.

После установки в проектное положение блоков их наружная поверхность омоноличивается легкобетонной смесью с предварительным сетчатым армированием.

Приведенные конструктивно-технологические решения позволяют получать перекрытия требуемой несущей способности и толщины с минимальным расходом материала. Они обладают достаточно высокими показателями по звукоизоляции за счет использования пустотных элементов и легкобетонных смесей.

Широкое распространение при замене перекрытий получила технология с использованием несъемной опалубки в виде профнастила по балкам и тонкостенных железобетонных плит с арматурными выпусками (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Сборно-монолитные перекрытия в несъемной опалубке
а - с использованием металлических балок и профнастила: 1 - стена; 2 -балка; 3 -подвесной потолок; 4 -технологические отверстия в стенке балки; 5 -монолитная железобетонная плита; 6 -профнастил; б - с использованием железобетонной несъемной опалубки; 1 - стена; 2 -монолитный бетон; 3 - несъемная опалубка; 4 - распределительные балки; 5 - телескопические стойки

В Германии, Франции, Бельгии нашли распространение оставляемые опалубочные системы из пенополистерольных плит. Основными их преимуществами являются малый вес, достаточная прочность и невозгораемость. Малая масса элементов опалубки позволяет выполнить работы вручную, используя систему подмостей и распределительных стоек, исключающих деформации от свежеуплотненного бетона.

Оставляемая опалубка (Интербаусистем) предусматривает использование армоопалубочных плит на пролет. Они опираются на штрабы, а по длине устанавливаются распределительные стойки для исключения деформаций. После плотного сочленения панелей производится укладка бетонной смеси. Размер плит, степень их армирования и толщина укладываемого бетонного слоя рассчитываются индивидуально для каждого перекрытия с учетом пролета и нагрузок. Для повышения несущей способности верхняя зона перекрытия армируется дополнительной сеткой. Такое решение обеспечивает совместную работу плит несъемной опалубки.

При реконструкции зданий достаточно часто встречаются случаи, когда применение сборных и сборно-монолитных конструкций бывает нерационально. Так, для зданий, имеющих в плане сложную конфигурацию, применение сборных конструкций требует использования большого количества типоразмеров (при малом количестве деталей каждого типа), что сводит «на нет» саму идею повышения уровня индустриализации реконструктивных работ. То же самое происходит и при реконструкции зданий с разновеликими или неповторяющимися пролетами.

В подобных случаях наиболее рационально устройство монолитных железобетонных междуэтажных перекрытий. Они могут оказаться более эффективными в тех случаях, когда нет возможности установить на объектах реконструкции соответствующие грузоподъемные механизмы.

Монолитные перекрытия, нашедшие в настоящее время широкое применение при реконструктивных работах, применяются в зависимости от величины пролетов, состояния несущих стен и других элементов в различных конструктивно-технологических схемах (рис. 7.3). Они выполняются безбалочными, балочными, ребристыми или кессонного типа.

Рис. 7.3. Конструктивно-технологические схемы монолитных перекрытий
а - монолитное безбалочное перекрытие; б - балочное монолитное перекрытие; в - кессонное безбалочное; г - монолитное ребристое перекрытие с пенополистирольными вкладышами; 1 - монолитная плита; 2 - опалубка; 3 - поддерживающие элементы опалубки; 4 - балка; 5 - пенополистирольный вкладыш

Немаловажным фактором является возможность проведения реконструктивных работ с частичным отселением жильцов, когда, например, одна секция здания реконструируется, а все остальные находятся в эксплуатации.

Другим примером может служить вариант замены перекрытий нескольких первых этажей, когда при ранее выполняемой надстройке здания применены долговечные материалы, а конструкции находятся в хорошем состоянии.

Технология замены перекрытий предусматривает ведение работ по захваткам. В строительном процессе участвуют несколько технологических потоков: разборка перекрытий и демонтаж внутренних перегородок; устройство штраб и опорных элементов под балки; возведение опалубки перекрытия; армирование конструкций; подача, укладка и уплотнение бетонной смеси; уход за бетоном и его тепловая обработка до набора распалубочной прочности; демонтаж поддерживающих элементов стоек, прогонов, палубы.

В зависимости от конструктивно-технологических решений размер захваток может колебаться в широких пределах. При возведении перекрытий из мелкоштучных конструкций по балкам за захватку принимается часть секции, обслуживаемая грузоподъемным механизмом. При устройстве перекрытий в несъемной опалубке из профнастила размер захватки может достигать площади секции или этажа. Это связано с применением бетоноукладочного комплекса на базе бетононасосов. Их высокая производительность обеспечивает непрерывную укладку смеси на размер захватки в течение рабочей смены.

В общем плане размер захваток определяется уровнем механизации производства работ. При этом интенсивность работ обеспечивается количественным составом рабочих для создания ритмичного производства.

В таблице 7.1 приведен примерный график производства работ по устройству монолитного перекрытия с применением несъемной опалубки из профнастила. Секция жилого дома имеет 4 захватки, на которых с отставанием на две смены ведется комплекс строительно-монтажных работ поточным методом. Общая продолжительность работ составляет 8 рабочих дней.

Таблица 7.1