Подводное бетонирование

Подводное бетонирование: методы и правила

Подводное бетонирование подразумевает укладку бетонной смеси без осуществления водоотливных работ. Этот метод применяется при возведении подводных элементов опор мостов и линий электропередач, фундаментов, при проведении строительных и ремонтных работ на объектах гидротехнического назначения. Для успешного проведения такого бетонирования необходимо решить две основные задачи: помешать свободному падению раствора через слой воды и защитить уложенный бетон от размывания.

Существует несколько методов укладки бетона под водой — способ вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), восходящего раствора (ВР), укладки бетонного раствора бункерами, в мешках, втрамбовывания бетона.

Способ вертикально перемещающейся трубы

Этот метод является наиболее эффективным при проведении работ на глубине от 1,5 до 50 метров и необходимости получения высокопрочного монолитного подводного сооружения. Бетонирование конструкции осуществляется в котловане, огражденном от воздействия проточной воды. Для ограждения используют либо специально изготовленную опалубку, которая представляет собой пространственные блоки из металла, железобетона или дерева, либо конструкции сооружения — плиты, стены массивов и опускных колодцев.

Для доставки бетонной смеси в котлован используют стальные бесшовные трубы. Диаметр труб равен 200-300 мм, собираются они звеньями длиной до одного метра на легкоразъемных соединениях, защищенных от проникновения в них воды. Трубы подвешиваются к крану или лебедкам, которые закрепляются на надстройке ограждения котлована. На верхнем торце трубы находится воронка, на нижнем — металлические клапаны, открываемые с подмостей. Радиус действия подающих труб — до 6 м.

Число труб должно быть таковым, чтобы их круговые зоны перекрывали всю площадь котлована.

Трубы, опущенные до дна котлована с минимальным зазором и перекрытые клапанами, да самого верха заполняют бетонным раствором. Бетон изготавливают, используя гравий или смесь гравия с 20-30% щебенки с обязательной добавкой пластифицирующих модификаторов. Раствор подается с помощью бетононасосов, пневмонагнетателей, непосредственно из бетоносмесителей.

При выборе бетона встал вопрос о том, как определить качество бетона? Наши эксперты отвечают здесь.

Качественное и недорогое выполнение бетонных работ в Санкт-Петербурге.

После открытия клапанов выходящая из труб смесь растекается по площади котлована. Бетонирование конструкции без подъема трубы продолжается, пока бетон не поднимется над нижним концом трубы на 0,8-1,5 метра.

Нижний конец трубы должен постоянно располагаться на уровне, который не менее чем на 0,8 м ниже поверхности уложенного раствора — на глубине до 10 м, на 1,5 м — при глубине производства работ до 20 м.

После поднятия трубы на высоту звена работы временно прекращают, верхнее звено демонтируют, следя, чтобы вода не попадала в трубу. После установки воронки в новую трубу бетонирование возобновляют.

Бетонирование продолжают до высоты, которая на 2% выше запроектированного вертикального размера элемента, но не менее, чем на 100 мм. После достижения определенной величины прочности слабый верхний слой удаляется.

Метод восходящего раствора

Этот способ разделяется на два вида: безнапорный и напорный.

Для осуществления безнапорного способа в центральной части бетонируемого блока монтируют шахту с решетчатыми стенками, сваренными из рельсов или другого стального проката. В шахту опускают трубу диаметром около 100 мм. Труба состоит из звеньев длиной до 1 м на легкоразъемных соединениях, защищенных от попадания воды.

Ограниченное опалубкой пространство заполняется каменной наброской. Пустоты заполняют цементным раствором.

Размеры каменной наброски для бутобетонной кладки — 150-400 мм, для бетонной — 40-150 мм. Цементный раствор изготавливается на мелких песках для возможности полного обволакивания каменного заполнителя.

Труба постоянно должна быть опущена в раствор на глубину не менее 0,8 метра. По мере увеличения уровня бетонирования верхние звенья трубы демонтируют. После частичного затвердевания излишек раствора с поверхности удаляют. Данный метод является гравитационным, поскольку растекание цементной смеси происходит под напором столба раствора.

Ячеистый бетон автоклавного твердения — в этой статье вы узнаете, что это и каковые его плюсы.

Цена бетонных колец для канализации по этой ссылке в нашем прайс-листе.

Инъекционный способ напорного бетонирования заключается в подаче под давлением цементного раствора по трубам, установленным непосредственно в каменную засыпку. Раствор поднимается снизу вверх, вытесняя из пустот засыпки воду.

Метод ВР имеет преимущества по сравнению с ВПТ:

• наличие продукции бетонного завода становится необязательным, достаточно растворосмесительных установок;
• нет необходимости в транспортировке бетона, что исключает возможность расслоения смеси;
• применяется удобная раздельная подача крупных заполнителей и цементной смеси.

Недостатки способа ВР:

• необходимость тщательного отбора величины зерна песка;
• увеличение количества труб;
• пустоты не всегда надежно заполняются раствором.

Метод ВР используют при производственной невозможности или экономической нецелесообразности применения способа ВПТ — для проведения ремонтных работ в стесненных условиях, бетонирования конструкций небольшого объема с густым армированием, для элементов из бутовой кладки.

Метод укладки бункерами

Этот способ заключается в опускании бетонной смеси на основание бетонируемой конструкции в бункерах. В роли бункеров могут выступать раскрывающиеся ящики грейферного типа (кюбели) объемом 0,3-2,0 м 3 . Сверху бункер закрыт, по контуру раскрывания имеется уплотнение, предотвращающее проникновение воды внутрь емкости и вытекание из нее раствора.

Разгрузка бетона осуществляется через раскрывающееся дно или затвор при минимальном зазоре между выгрузочным отверстием бункера и поверхностью уже уложенного бетона. Соблюдение этого условия дает возможность предотвратить свободное сбрасывание раствора через водяной слой.

Первый слой подвергается наибольшему размыву водой, поэтому бетонная смесь, используемая для его укладки, должна содержать на 15-20% цемента больше, чем стандартная.

Преимущества укладки бункерами:

• возможность производства работ на любой глубине;
• работы производятся без использования подмостей;
• смесь может укладываться на неровное основание со значительными впадинами и возвышениями.

Минусом этого метода является частичный размыв бетона, который происходит при его выгрузке из бункера, и, как следствие, получение некоторой слоистости укладки.

Метод применяется при укладке бетона маркой не выше 200.

Укладка бетонной смеси методами втрамбовывания и в мешках

Суть первого метода заключается в создании островка из бетона с распределением бетонной смеси в блоке вибрацией или втрамбовыванием.

Метод втрамбовывания может применяться на глубине до 1,5 метра при марке бетона не выше 300 для конструкций с большой площадью.

Конструкция бетонируется до уровня, превышающего поверхность воды. Один из геометрических размеров создаваемого блока в плане должен превышать двойную глубину бетонирования.

Островок из бетона создается в одном из углов блока с использованием трубы или бадьи (кюбеля). Кюбель должен располагаться на уровне, превышающем поверхность воды не менее чем на 300 мм.

Угол расположения подводного откоса островка, с которого начинают бетонирование, к горизонтали должен быть равен 35-45 0

Новые части бетонной смеси должны втрамбовываться равномерно, с интенсивностью, позволяющей не нарушать процесс твердения уложенного раствора.

Суть метода укладки бетона в мешках. Бетонный раствор опускают под воду в мешках, изготовленных из прочной ткани с редким переплетением, объемом 10-20 л. Осадка конуса бетона при максимальной величине заполнителя 40 мм должна быть равна 2-5 см.

Часть мешков изготавливают для меньшего объема смеси — 5-7 л. В такие мешки загружается бетон с максимальной крупностью заполнителя — 10 мм.

Метод укладки смеси в мешках является вспомогательным и применяется с целью уплотнения щелей в местах соприкосновения опалубки и неровного дна, вместо опалубки при подводном бетонировании на глубине до 2 м, в аварийных ситуациях.

Подводное бетонирование — технически сложный процесс, поэтому при возведении массивных сооружений и при создании ответственных конструкций предварительно бетонируют опытные блоки, на которых проверяют режимы бетонирования и качественные характеристики смеси. Также при подводном бетонировании необходимо ведение журнала по форме №49 нормативного документа Утвержденного Распоряжением Росавтодора от 23 мая 2002 г. N ИС-478-р.

Скачать образец журнала подводного бетонирования можно по этой ссылке (откроется в новой вкладке).

Специальные методы бетонирования: подробное описание возможных способов

При возведении различных объектов порой возникают определённые условия, при которых обычные способы строительства либо недоступны, либо неэффективны и в таких случаях используют специальные методы бетонирования.

Зимнее бетонирование методом термоса

К таким способам относится:

• торкретирование;
• вакуумирование;
• а также подводный способ бетонирования объектов, что с успехом применяется в гражданском и промышленном строительстве.

Ниже об этом пойдёт речь более подробно, а кроме того, вы сможете посмотреть по данной теме видео в этой статье, как дополнение к материалу.

Описание

Краткое описание специальных методов

• Если есть необходимость обустройства какого-либо хранилища, резервуара, или строительство происходит в зоне интенсивного притока грунтовых вод, то в таких случаях требуется повышенная плотность бетонной конструкции. Это достигается раздельным бетонированием вибрацией: вибрационным, гравитационным и вибронагнетательным методом. Здесь цементно-песочный раствор нагнетают между крупными наполнителями, которые заранее были уложены в опалубку, кроме того, при вибронагнетании дополнительно используется вибрация, что больше уплотняет раствор.
• В тех ситуациях, когда есть необходимость производить работы под водой, на глубине до 50 м, применяется бетонирование методом ВПТ (вертикальное перемещение трубы). Суть данной методики заключается в следующем: в заранее установленные формы по трубам, диаметр которых имеет от 200 до 300 мм, подают бетон, причём опускают их до самого основания. Когда требуется увеличить толщину слоя, то трубу поднимают, то есть, уменьшают количество секций.
• Когда глубина не превышает 20 м, то в таких случаях используют метод ВР (восходящего раствора), который может быть либо напорным, либо безнапорным. Для этого отгораживают определённый участок и набрасывают туда камни, где с определённым интервалом монтируют стальные трубы диаметром от 37 до 100 мм. По этим трубам, под напором или без него (самотёком) заливают цементно-песочный раствор, который заполняет пустоты между ранее наброшенными камнями.
• Также, если необходимо провести заливку на глубину не более 20 м и при этом класс бетона не будет превышать B20, то используется технология бетонирования, называемая укладкой бункерами. В таких случаях на дно водоёма опускают бетонные перекрытия или плиты в качестве основания, а на них грейфером засыпают раствор. При этом между раскрывающимся коробом и основанием соблюдается самое минимальное расстояние, которое позволяет выполнять подобные работы.
• На глубине до 1,5 м, когда площадь сооружения достаточно велика и марка бетона не превышает класса B25, производится утрамбовка. Это делают по небольшим отгороженным участкам, так как площадь большая, раствор к месту доставляют с помощью трубы или грейфера, соблюдая при этом минимальное расстояние до основания. Трамбовка производится равномерно, чтобы не нарушать процесс схватывания ранее уложенного участка, при этом инструкция требует, чтобы расстояние до зеркала воды не превышало 25-30 см.

Торкретирование «мокрым» способом

• При нанесении тоннельной отделки, нанесении защитного слоя для предварительно напряжённых резервуаров, использовании пневмоопалубок, усилении и ремонте ЖБК и тому подобное, применяется «мокрое» и «сухое» торкретирование поверхности. «Мокрый» способ или пневматическое бетонирование подразумевает нанесение раствора на поверхность под давлением — сжатый воздух подаёт смесь в сопло, где так переходит во взвешенное состояние, после чего попадает на обрабатываемый участок. «Сухой» метод похож, только здесь в насадку подаётся сухая смесь, которая там размешивается водой, затворённой в сопле, после чего попадает на поверхность в виде раствора.

Вакуумирование бетона. Фото

• Для межэтажных перекрытий, полов, сводов, оболочек, пространственных и вертикальных конструкций (диафрагм, колонн, стен, перегородок и тому подобное) используется метод вакуумирования. Суть его заключается в удалении из уплотнённого раствора до 10%-25% затворённой воды с помощью вакуум-щитов.

Подводное бетонирование

Примечание. Подводным методом называют укладку раствора под слоем воды, когда водоотводные работы не производятся.
Самым распространённым и продуктивным считается ВПТ.

Схема монтажа методом ВПТ: 1) ВПТ; 2) опалубка; 3) уложенный раствор

В данном случае подводное бетонирование — технология вертикального перемещения трубы подразумевает проведение работ на глубине от 1,5 м до 50 м в котловане, который ограждён от проточной воды.

Для обустройства такого ограждения можно использовать специальную пространственную опалубку из дерева, ЖБИ, ЖБК или металла, а также любых оболочек большего размера — свай, ряжей, шпунтов и так далее. При этом такое сооружение должно быть непроницаемым для цементно-песочного раствора.

Для транспортировки смеси к месту назначения применяют бесшовные стальные трубы от 200 мм до 300 мм в диаметре, причём линия получается не сплошной, а собирается из звеньев по 1-3 м длиной.

Собранный трубопровод фиксируют к крану или лебёдкам, которые находятся за котлованным ограждением, при этом вверху монтируется воронка для принятия смеси, а внизу, чтобы внутрь не попала вода, устанавливают клапан, который можно открыть, находясь на подмостях. Один такой трубопровод может обслуживать площадку до 12 м в диаметре.

После того, как трубы опущены до основания и у них перекрыты нижние клапаны, их доверху заполняют бетоном. После того, как диспетчер открывает клапан, бетон растекается по опалубке, подымаясь при этом выше краёв нижнего звена — это происходит под столбовым принудительным давлением смеси до тех пор, пока уровень в трубе и опалубке не выровняется. Раствор может подаваться по каналу пневматическим нагнетателем, либо напрямую из бетоносмесителя

В зависимости от толщины заливаемого участка, конец трубы должен быть постоянно погружен в раствор, как требует технологический регламент бетонирования: при глубине до 10 м — на 0,8 м, а при глубине до 20 м — на 1,5 м. По мере того как монтируемая площадка, наполняется раствором, трубопровод поднимают вверх, постепенно отделяя от него по одному звену, но при этом важно следить за тем, чтобы вода не попала внутрь.

После того, как достигнута необходимая толщина площадки, трубу полностью убирают с места монтажа.

Когда раствор по методу вертикального перемещения трубы укладывается с вибрацией, ему нужна подвижность, что возможно измерить осадкой конуса на 6-12 см, но если это происходит без вибрации, то тогда понадобится 16-20 см усадки. Смесь делается из гравия, либо в него добавляю 2-3 части щебня, при этом в обязательном порядке используя пластификатор.

Во избежание возникновения форс-мажорных обстоятельств при монтаже массивов объёмом более 200 м 3 методом вертикального перемещения, для начала под водой заливаются пробные конструкции. Это экспериментальные блоки, объёмом 3 м 3 , на которых есть возможность режимы работы и качество бетона, так как затраты на подобные тестирования способствует тому, что окончательная цена оказывается ниже.

Схема монтажа методом ВР: 4) транспортировочная труба; 5) наброска камня; 6) предохраняющая шахта; 7) раствор наполнил наброску

Метод восходящего раствора или ВР показан на верхнем схематическом изображении: в каменную насыпку (щебень, гравий) по установленным заранее стальным бесшовным трубам от 37 мм до 100 мм в диаметре нагнетают раствор. Такая смесь может быть цементной, цементно-песочной, либо цементной с различными добавками.

Раствор заполняет пустоты между камнями, поднимаясь снизу вверх — при этом вытесняется вода и образовывается бетонный монолит — также это называется методом инъекционного напорного бетонирования.

В тех случаях, когда ВР производится в ограждающих шахтах, то в пространство опалубки в первую очередь монтируют вертикальные стены шахты, которые варят из металлопроката — рельс, швеллер, тавр и тому подобное. После этого насыпают крупный камень, а дальше всё происходит по той же схеме — раствор вытесняет воду, превращаю конструкцию в монолит.

На глубине до 1,5 м для бетонирования объектов с большой площадью, где марка бетона не выше 300, применяется метод втрамбовывания или вибрации. При этом осадка конуса должна быть порядка 5-7 см — раствор подаётся с помощью трубы. Обратите внимание на рисунок — там видно, что трамбовку начинают с подводного откоса, с углом к горизонтали 35⁰-45⁰.

Торкретирование

Торкретирование стены своими руками

Примечание. Торкретированием бетона называется технология струйного нанесения раствора на поверхность при помощи сжатого воздуха.
При этом цементно-песочная смесь или торкрет могут укладываться, как в один, так и в несколько слоёв.

Такой способ обычно применяют укрепления поверхностей конструкций, у которых недостаточно прочные (тонкие) стены — это могут быть односторонние опалубки, резервуары, купола и своды. Кроме того, торкретирование служит защитой от проникновения влаги в подземных сооружениях (подвалах, складах), для замоноличивания (заделки) швов и при ремонтно-восстановительных работах для устранения дефектов.

Цементно-песочную смесь здесь готовится отдельно и с помощью компрессора под давлением (сжатым воздухом) через шланг она подаётся к соплу, куда одновременно поступает вода из бака — тоже под давлением.

Получается, что увлажнённые частицы смеси вырываются из насадки со скоростью 100 м в секунду, ударяется о поверхность и прилипает к ней. При этом неизбежно возникают потери, так как не все частицы остаются на обрабатываемой поверхности — некоторые отскакивают и оседают на пол — их называют «отскоком».

Примечательно, что потолки и стены торкретируются постепенно, в несколько слоёв, тогда как на пол можно наносить смесь на полную толщину. Временной промежуток между нанесением торкрета устанавливает лаборатория и он определяется скоростью застывания раствора, то есть, каждый новый слой не должен разрушать предыдущий.

Но для того чтобы адгезия была оптимально, промежуток не должен превышать время полного схватывания, иначе увеличится процент отскока.

Вакуумирование

Примечание. Вакуумированием называется процесс удаления свободной воды и воздуха из раствора, который только что уложили.
Осуществляется это с помощью понижения давления, то есть, образованием вакуума для внешних и внутренних слоёв конструкции.

Схема агрегата: 1) вакуумный щит; 2) соединительные рукава для всасывания; 3) коллектор; 4) магистраль; 5) передвижной водонакопитель; 6) стационарный водонакопитель; 7) вакуумный насос; 8) вакуумная полость

Для того чтобы произошёл процесс гидратации цемента вполне достаточно, чтобы в нём содержалось всего 20% воды от его общей массы — вся остальная вода затворения служит для придания определённых технологических свойств, таких как эластичность и подвижность массы.

Вся проблема в том, что вода занимает определённое пространство в растворе, образуя поры, поэтому, после её испарения там остаются пустые места, что понижает плотность материала. Поэтому, для удаления затворённой воды и воздуха на строительных площадках применяется специальный метод — это механическое удаление этих элементов из свежеукладываемого раствора.

Для этого между раствором и опалубкой для бетона обустраивают тонкую полость с помощью тканой и плетёной сетки, из которой насосом откачивают воздух. Туда, из-за неравномерности давления начинает поступать вода затворения вместе с воздухом из бетона, которая постоянно откачивается, как это и показано на верхнем схематическом рисунке.

Заключение

В заключение хотелось бы обратить ваше внимание тех, кто ищет бетонирование методом замораживания — такого способа не существует! Есть укладка бетона на морозе, при котором применяют электрический прогрев, используя для этого греющие опалубки, инфракрасное излучение, электроматы, а также анодный или проводной (ПНСВ) прогрев понижающим трансформатором.

Подводное бетонирование. Методы подводного бетонирования (см

Методы подводного бетонирования (см. рис. 5.9) применяют для возведения под­водных частей сооружений, например затопленных оголовков русловых во­дозаборов, днищ их опускных колодцев и наносных станций (при погруже­нии без водоотлива), а также при их ремонте и восстановлении. Подводное бетонирование выполняют различными методами, в том числе методом вер­тикально перемещающейся трубы (ВПТ), восходящего раствора (ВР), ук­ладкой бункерами, втрамбованием бетонной смеси, укладкой в мешках.

Подводное бетонирование методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ) заключается в непрерывной подаче бетонной смеси по

Рис. 5.9 – Методы подводного бетонирования конструкций

а – укладка бетонной смеси способом ВПТ (в подушку опускного колодца), б – бетонирование способом ВПТ с плавучим бетонным заводом, в – бетонирование способом ВР с шахтой, г – то же, без шахты, д – бетонирование способом втрамбовывания бетонной смеси; 1 – опускной колодец, 2 – заливочные трубы, 3 – воронка, 4 – свежеуложенная и уложенная бетонная смесь, 5 – бездонный железобетонный ящик, 6 – лебедка, 7 – рабочая площадка, 8 – соединение звеньев трубы, 9 – башенный подъемник, 10 – загрузочный ковш, 11 – плавучий бетонный завод, 12 – крупный заполнитель, 13 – опалубка, 14 – новая порция бетонной смеси

опущенной сквозь толщу воды и погруженной в смесь на дно трубе в условиях, исключающих вымывание цемента. Только верхний слой первой порции бетонной смеси соприкасает­ся с водой, остальная смесь, поступающая через нижнее отверстие трубы, остается защищенной верхним слоем от контакта с водой (рис. 5.9, а, б). Бетонирование этим методом можно производить при глубине воды до 50 м и толщине укладываемого слоя бетона не менее 1 м.

Бетонирование методом восходящего раствора (ВР), или методом раздельного бетонирования, осуществляется путем подачи цементного раствора в опалубленную подводную стену (или массив – блок), предварительно загруженную крупным заполнителем. При этом бе­тонирование может выполняться: безнапорным (гравитационное), когда заливочные трубы устанавливают в решетчатых ограждающих шахтах и распространение раствора в пустоты крупного заполнителя происходит под действием массы раствора (рис. 5.9, в); напорным (инъекционный метод), когда установленные в блоке трубы засыпа­ют крупным заполнителем и распространение раствора обеспечивается дав­лением, создаваемым массой столба раствора в трубах или растворонасосом (рис. 5.9, г); напорным бетонированием с вибрацией (вибро­нагнетательный метод), когда распространение раствора в пустотах заполнителя обеспечивается давлением, создаваемым растворонасосом, и воздействием вибраторов, устанавливаемых отдельно от заливочных труб на расстоянии, не превышающем радиуса действия этих труб.

Бетонирование укладкой бетона бункерами (бадьями, ящиками, грейферами) выполняют путем опускания их под водой на осно­вание опускаемого блока или ранее уложенный слой бетона и последующим выпусканием бетонной смеси через раскрывающееся дно или затвор.

Бетонирование методом втрамбования бетонной смеси применяют при глубине воды до 1,5 м. Бетон укладывают с берега от уреза воды или с бетонного островка, причем последующие порции смеси укла­дывают и втрамбовывают в ранее уложенные, но еще не схватившиеся (рис. 5.9, д). Таким образом, с водой соприкасается только бетон, а втрамбовы­ваемая смесь остается изолированной от воздействия воды. Для укладки бе­тона в мешках применяют мешки, на 2/3 заполненные бетонной смесью. Ра­боты выполняют водолазы, которые укладывают мешки вперевязку.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9708 – | 7429 – или читать все.

Подводное бетонирование

Бетонирование под водой — особая технология укладки бетонного раствора, применяемая при отсутствии возможности откачать воду или удалить ее другими способами. Чаще всего метод востребован при возведении крупных железобетонных конструкций, эксплуатация которых предполагает значительные нагрузки. Мосты, плотины, прочие гидротехнические строения, а также опоры линий электропередач, скважины в скальной породе — сооружения, при возведении которых во многих случаях прибегают к подводному бетонированию.

Бетонирование в воде применяют и в проектах не столь масштабных. Невозможность наладить водоотвод из котлована при высоком уровне грунтовых вод — распространенная ситуация при проведении строительных работ.

Различают несколько методик, позволяющих выполнить заливку бетона в воду:

• технология «вертикально перемещающаяся труба» (ВПТ);
• ВР или бетонирование, благодаря восхождению раствора;
• втрамбовывание бетонной смеси;
• укладка бетона бункерами;
• метод укладки в мешках.

Главное, о чем необходимо помнить при производстве бетоноукладочных работ, — основная расчетная масса раствора не должна контактировать с водой во избежание вымывания цемента; процесс бетонирования должен идти непрерывно до достижения уровня, намеченного проектом.

Подготовительные работы

Прежде, чем приступить к укладке бетона непосредственно в воду, нужно составить проект, описывающий порядок и ход работы, объемы материала, необходимое оборудование и оснастку. Как правило, на значительных глубинах требуются водолазы, которые намечают план расчистки бетонируемого участка или очищают его вручную, устанавливают опалубку, регулируют размещение труб и шлангов, по которым поступает заливочная смесь.

Бетонный раствор готовится на заводе с соблюдением определенной рецептуры. Для разных методик, предполагающих заливку в воду, марка бетона должна быть на 10-20% выше, чем если бы укладка осуществлялась в обычных условиях; при этом необходимо уменьшить соотношение воды и цемента в готовом растворе. Вода замедляет процесс затвердевания, поэтому желательно введение ускорителей и пластификаторов. Антиэррозионные добавки повышают устойчивость конструкций к размыванию.

Специальные требования предъявляются и к опалубке. Она должна быть:

1. не проницаема для бетонной смеси, в том числе в местах стыков;
2. хорошо держать форму, несмотря на давление воды;
3. легко устанавливаться.

С внешней стороны опалубку дополнительно укрепляют камнем или мешками с песком.

Метод вертикально перемещаемых труб

Для заливки таким способом потребуются:

• бетононасосы или другое оборудование, обеспечивающее непрерывную подачу раствора;
• бетонолитные трубы диаметром 200-300 мм, состоящие из звеньев длиной до 1 м, оснащенных быстроразъемными замками;
• оснастка площадки над местом бетонирования: траверса, лебедка, подъемный механизм.

Труба устанавливается вертикально, соприкасаясь с нижней точкой бетонирования, при этом допускается небольшой зазор между дном и краем трубы. Внутрь помещается плавучий пыж, например, мешковина или деревянная пробка, который впоследствии продавливается жидким бетоном и вытесняет воду и воздух. В более технологичных вариантах концы трубы оснащаются клапанами, открывающимися после того, как вся труба заполняется бетоном. Раствор подается через воронку до тех пор, пока слой уложенного бетона не достигнет высоты 0,8-1,5 м от нижнего края трубы.

После этого трубу поднимают на одно звено, демонтируют верхний элемент, причем нижний конец должен оставаться в бетоне. Заливка продолжается до необходимого объема. Стоит отметить, что с помощью одной трубы можно залить элемент радиусом 6 м, поэтому, если площадь бетонирования больше, следует применять систему бетонолитных труб с шагом 10-11 м.

Как залить бетон способом восходящего раствора (ВР)

Метод предполагает предварительное заполнение бетонируемого объекта камнем или щебнем с таким расчетом, чтобы пустоты составляли 45% от объема. Через трубы небольшого диаметра 37-100 мм подается бетонный раствор, который, поднимаясь вверх, естественным образом заполняет пустоты в отсыпке, полностью вытесняя воду. Площадь, которую можно залить с помощью одной трубы, определяется радиусом распространения смеси: R=3 м при подаче раствора в наброску из камня, 2 м — в щебеночную отсыпку. Применяются два метода заливки: напорный и безнапорный.

Напорный или инъекционный метод ВР

Трубы устанавливаются непосредственно в каменную или щебеночную наброску. Цементный раствор под давлением поступает к основанию наброски, затем поднимается, обеспечивая монолитное схвачивание с заполнителем. Трубы после завершения работ остаются в забетонированном блоке, излишки срезаются.

Безнапорный или гравитационный способ

Реализуется с помощью устройства в каменной засыпке шахты, стенки которой представляют собой проницаемую решетку. Труба двигается внутри этой шахты, что делает данный метод схожим с методом ВПТ. Бетонный раствор растекается под собственным весом, звенья трубы поочередно демонтируются.

Укладка бетона на небольших глубинах

Описанные методы получили распространение при формировании бетонных конструкций на значительной глубине, вплоть до 50 м. А можно ли заливать бетон с помощью более простых и менее дорогостоящих способов, если глубина не превышает 2 м, а сами работы направлены на ремонт уже существующих монолитных сооружений? Действительно, для восстановления целостности поврежденной конструкции, выравнивания дна или заливки не ответственного объекта существует метод укладки бетона в мешках.

Мешки, заполненные свежим раствором и зашитые, укладывают на основание или заделывают в крупные каверны поврежденных конструкций. Мешковина пропускает воду, но предохраняет бетон от растекания. При бетонировании большого пространства мешки сшиваются между собой и армируются.

Еще один способ подводного бетонирования на глубине до 1,5-2 м — это метод островка или втрамбовывания. Способ требует высокой скорости подачи цементного раствора и применения вибратора для втрамбовывания очередной порции бетона, однако, позволяет производить бетонирование не горизонтальных поверхностей (например, берегов). Кроме того, не требуется армирование и нет высоких требований к классу бетона.

Осуществляя заливку бетона в воду, необходимо помнить, что это технологически сложный процесс, требующий тщательной подготовки, составления проектной документации и соблюдения строительных нормативов. Точное следование технологии укладки позволит избежать аварийных ситуаций как в процессе подводного бетонирования, так и при последующей эксплуатации объектов.

Подводное бетонирование

Подводным бетонированием называют укладку бетонной смеси под водой без производства водоотливных работ. Его применяют при строительстве подводных частей опор мостов, фундаментов, опор линий электропередач, строительных и ремонтных работах на гидротехнических сооружениях.

Для подводного бетонирования применяют различные методы: вертикально перемещающейся трубы (ВОТ), восходящего раствора (ВР), укладки бункерами, втрамбовывания бетонной смеси, укладки бетонной смеси в мешках.

Метод ВПТ. Это наиболее совершенный метод подводного бетонирования на глубинах от 1,5 до 50 м. Таким методом конструкции бетонируют в котловане, огражденном от проточной воды.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 66. Схема подводного бетонирования методом верти-кально перемещающейся трубы (а) и восходящего раствора (б):
1 — вертикально перемещающаяся труба, 2 — опалубка, 3 — уложенная бетонная смесь, 4 — труба, подающая раствор, 5—каменная наброска, 6 — предохранительная шахта, 7 — наброска, заполненная раствором

В качестве ограждения применяют либо специально изготовленную опалубку (рис. 66, а) в виде пространственных блоков (ящиков) из дерева, железобетона или металла, либо конструкции сооружения (плиты-оболочки, стены массивов-гигантов, опускных колодцев, свай-оболочек, оболочек большого диаметра, ряжей), либо шпунтовое ограждение. Конструкция опалубки должна быть непроницаемой для раствора и цементного теста.

Для подачи бетонной смеси в котлован устанавливают стальные бесшовные трубы диаметром 200—300 мм, состоящие из отдельных звеньев длиной 1—3 м. Трубы подвешивают к крану шга к лебедкам, закрепленным за надстройку ограждения котлована. Сверху трубы заканчиваются воронкой, снизу во избежание заполнения водой их закрывают металлическими клапанами, открываемыми с подмостей. Радиус действия трубы не более 6 м. Число труб, устанавливаемых в котловане, определяют с учетом обязательного перекрытия всей площади бетонирования круговыми зонами действия труб. Опущенные до дна трубы с закрытыми нижними клапанами заполняют доверху бетонной смесью. При открытии клапанов бетонная смесь, выходя из труб, растекается по дну котлована и поднимается выше нижнего конца труб. Бетонная смесь, которую продолжают подавать, выходя из труб, выжимает кверху бетон, частично размытый водой.

Смесь подают бетононасосами, пневмонагнетателями либо непосредственно из бетоносмесителей. Трубы должны быть все время погружены в бетон: не менее чем на 0,8 м при глубине бетонирования до 10 м и не менее чем на 1,5 м при глубине до 20 м. По мере бетонирования трубы поднимают краном и верхние звенья снимают, следя за тем, чтобы вода не прорвалась в трубу. Когда слой подводного бетона достигает проектной толщины, трубы извлекают из него.

Бетонная смесь по методу ВПТ, укладываемая с вибрацией, должна иметь подвижность, измеряемую осадкой конуса 6—12 см, укладываемая без вибрации—16—20 см. Приготовляют ее на гравии или смеси гравия с 20—30% щебня, обязательно вводя пластифицирующие добавки.

При объеме бетонного массива более 200 м3, а для несущих конструкций независимо от объема бетонированию методом ВПТ должно предшествовать изготовление под водой опытных блоков объемом 3 м3, на которых проверяют технические характеристики бетонной смеси, принятые режимы бетонирования и качество бетона.

Метод ВР. В каменную наброску (рис. 66, б) или щебеночную отсыпку через установленные непосредственно в отсыпку трубы диаметром 38—100 мм нагнетают под давлением цемент-но-песчаный раствор, цементный раствор без песка или цементный раствор с добавками. Раствор, поднимаясь снизу вверх, вытесняет из пустот в наброске воду и создает монолит (инъекционный метод напорного бетонирования).

Если бетонируют с установкой труб в ограждающих шахтах, то сначала в пространство, огражденное опалубкой 2, устанавливают вертикальные шахты 6 с решетчатыми стенками, которые могут быть сварены из стальных рельсов или проката. Затем в опалубку засыпают крупный заполнитель. По окончании отсыпки в шахты опускают трубы для заливки раствора. В этом случае раствор в крупном заполнителе растекается под давлением столба раствора в шахте, а напор в трубах не используется (гравитационный метод безнапорного бетонирования).

По мере заливки раствора трубы поднимают, не допуская прорыва в них воды или воздуха. Это обеспечивается постоянным заглублением труб в укладываемый раствор во время бетонирования не менее чем на 0,8 м. Радиус действия труб определяют бетонированием опытных блоков. Практически при заливке каменной наброски радиус действия принимают не более 3 м, а при заливке щебеночного заполнителя — не более 2 м.

Метод ВР с заливкой наброски из крупного камня цементно-песчаным раствором применяется на глубинах не более 20 м для получения бетона, требования к которому не превышают требований, предъявляемых к бутовой кладке.

Метод ВР с заливкой щебеночного заполнителя цементно-пес-чаным раствором используют на глубинах не более 20 м, когда к бетону предъявляются требования, соответствующие требованиям к обычному монолитному бетону. Метод ВР с заливкой щебеночного заполнителя цементным раствором без песка или цементного раствора с добавками применяют при глубинах бетонирования от 20 до 50 м и вне зависимости от глубины (но не более 50 м) при высоких требованиях к прочности и однородности бетона в ответственных конструкциях (густоармированные и малогабаритные конструкции, водонепроницаемые подушки и оболочки, стыки омо-ноличивания).

Метод ВР имеет ряд преимуществ по сравнению с методом ВПТ: вместо бетонного завода пользуются растворосмесительной установкой меньшей производительности; транспортирование бетонной смеси заменено раздельной подачей крупного заполнителя и раствора, что исключает возможность расслоения бетонной смеси.

К недостаткам метода ВР можно отнести необходимость тщательного подбора зернового состава песка, увеличенное число труб, недостаточно надежное заполнение пустот раствором.

Этот метод применяют, когда по условиям производства работ или по размерам бетонируемой конструкции невозможно или экономически нецелесообразно применять метод ВПТ: при ремонте сооружений в стесненных условиях, при бетонировании сооружений малого объема с густым армированием и сооружений, а также их частей из бутовой кладки.

Бетонированию методом ВР при. объемах 200 м3, а для несущих конструкций при любых объемах должно предшествовать изготовление опытных блоков объемом 5 м3 для бетона с заливкой крупного камня и 3 м3 для бетона с заливкой щебеночного заполнителя.

Метод укладки бункерами. Бетонную смесь опускают под воду на основание бетонируемого элемента в бункерах (раскрывающихся ящиках, бадьях или грейферах) и разгружают через раскрытое дно или затвор. Обычно применяют бункера вместимостью от 0,2 до 3 м3, закрытые сверху и имеющие уплотнение по контуру раскрывания, которые препятствуют вытеканию цементного теста и проникновению воды внутрь бункера. Бетонную смесь выпускают при минимальном отрыве дна бункера от поверхности уложенного бетона, исключая тем самым возможность свободного сбрасывания бетонной смеси через толщу воды.

Преимущество метода укладки бункерами заключается в возможности бетонирования на любой глубине, в производстве работ без подмостей, в возможности укладки бетонной смеси на неровное основание с большими углублениями и возвышениями.

Однако при бетонировании бункерами происходит частичный размыв смеси при разгрузке бункера и появляется некоторая слоистость укладки.

Этот метод применяют, если марка укладываемого бетона не выше 200.

Метод втрамбовывания бетонной смеси (рис. 67). Из бетонной смеси создают островок с последующим распространением бетонной смеси в блоке втрамбовыванием или вибрацией. Применяют этот метод при глубине воды до 1,5 м для конструкций больших

площадей при марке бетона до 300. Конструкции бетонируют до отметки, расположенной выше уровня воды, причем один из размеров блока в плане должен быть больше двойной глубины бетонирования.

Применяют бетонную смесь с осадкой конуса 5—7 см. Бетонный островок создают в одном из углов блока с помощью трубы из специальной бадьи (бункера), выводя его не менее чем на 30 см выше поверхности воды. Подводный откос островка, с которого начинают втрамбовывание, должен образовать при этом под водой угол 35—45° к горизонтали. Новые порции бетонной смеси втрамбовывают в островок равномерно с интенсивностью, не нарушающей процесса твердения уложенного бетона, не ближе 20—30 см от кромки воды. Этим приемом обеспечивается защита от соприкосновения с водой новых порций бетонной смеси.

Рис. 67. Схема подводного бетонирования методом втрамбовывания бетонной смеси

Метод укладки бетонной смеси в мешках. Под воду опускают бетонную смесь в завязанных мешках объемом 10—15 л.из редкой, но прочной ткани. Бетонная смесь должна иметь осадку конуса 1—5 см при максимальной крупности заполнителя 20 мм.

Этот метод применяют как вспомогательный для уплотнения щелей в местах примыкания опалубки к неровному дну, вместо опалубки для подводного бетонирования на глубину до 2 м и ограждения от волн и сильного течения, а также в случае аварии.

Ремонт и гидроизоляция конструкций при подводном бетонировании

Закажите у нас расчет расхода материалов, технические рекомендации и чертежи узлов для Вашего объекта.

Если у Вас есть вопросы, оставьте контактные данные. Мы оперативно ответим Вам.

НАЗНАЧЕНИЕ

Подводное бетонирование с целью ремонта и гидроизоляции швов, стыков и дефектов каменных, гранитных и бетонных конструкций в зонах переменного уровня воды, под- и над водой.

Научно-исследовательская лаборатория компании Resmix разработала для подводного бетонирования, продукты – Resmix UV (смесь тиксотропная типа) и Resmix UV-L (смесь наливного типа) со следующими отличительными характеристиками:

• Ремонтная смесь не размывается в процессе подводного заполнении швов, стыков и дефектов;
• Проведение работ в проточной воде;
• Не вымывается в процессе эксплуатации;
• Продукт подходит для машинного нанесения, что снижает трудозатраты и ускоряет скорость производства работ;
• Быстрый набор прочности;
• Высокие параметры: стойкости к агрессивным средам, морозостойкости, водонепроницаемости и прочности сцепления ремонтного состава с основанием.

Подводный ремонт конструкций с помощью Resmix UV и Resmix UV-L не требует устройства кессона и шпунтов для предварительного осушения конструкций.

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Подготовка основания

Ремонтируемая поверхность конструкции очищается от веществ, препятствующих сцеплению ремонтной смеси с основанием: грязь, ржавчина, биологические наросты, разрушенные и отслаивающиеся элементы. Подготовка поверхности перед подводным бетонированием производится гидроструйным аппаратом при давлении от 200 до 1500 бар.

Транспортирование растворной смеси на место выполнения ремонтных работ

Готовая растворная смесь Resmix UV или Resmix UV-L транспортируется к месту выполнения ремонта конструкции с помощью шнековых растворонасосов, под давлением через шланг. Время работы с материалами для подводного бетонирования в районе 20-30 минут, поэтому следует замешивать такое количество смеси, которое будет выработано за указанное время.

Шнековая пара растворонасоса должна быть предназначена для перекачки смеси с фракцией до 1 мм. Производительность насоса при подаче растворной смеси – 1-5 л/мин. Расстояние перекачки составляет – не более 20 м.

При работе с материалом необходимо соблюдать правила по прокачке строительных материалов (выбор консистенции, предварительная смазка шлангов).

Ремонтные работы

Подводный ремонт конструкций осуществляется двумя методами: с использованием опалубки и без ее использования. При устройстве опалубки, ремонтный раствор заполняющий опалубку, вытесняет из нее воду. Метод ремонта без использования опалубки применяется при заполнении стыков, швов и трещин.

Технология работ с подачей раствора через стенку опалубки.

Подача ремонтного состава для подводного бетонирования осуществляется через пластиковые пакеры с обратным клапаном Resmix S-Packer, установленные в стенку опалубки, и расположенные друг на другом. Технология заключается в постепенном наполнении опалубки ремонтным составом. При наполнении нижнего слоя опалубки, ремонтный состав подается в выше расположенный пакер.

Подача растворной смеси осуществляется слева направо. Растворная смесь подается в выше расположенный пакер производится до начала схватывания раствора, который был закачен через ниже расположенный пакер. Расстояния между пакерами по горизонтали и по высоте должны обеспечивать монолитность создаваемого ремонтного слоя.

Технология работ с подачей раствора сверху опалубки.

Подача ремонтных составов для подводного бетонирования Resmix UV или Resmix UV-L осуществляется через шланг, опущенный сверху опалубки. Конец шланга должен быть утоплен непосредственно в подаваемую растворную смесь. По мере наполнения опалубки шланг поднимается наверх.

Выполнение ремонтных работ без использования опалубки.

Заполнение швов, стыков и трещин без использования опалубки осуществляется с помощью насадки на шланге, которая обеспечивает возможность прохождения смеси фракцией до 1 мм. Толщина насадки должна быть меньше, чем ширина шва, стыка или дефекта для монолитного заполнения их на всю толщину.

Дополнительные условия

При температуре воды от +1°С до +5°С, время схватывания ремонтной смеси для подводного бетонирования увеличивается, сроки достижения заявленных технических характеристик раствора также увеличиваются на 50%.

При начале схватывания ремонтной смеси не добавлять воду в замес.

Все оборудование должно быть очищено после завершения работ и в течение времени жизни материала. Затвердевший материал может быть удален только механически.

Подробно о технологии подводного бетонирования с помощью ремонтных составов Resmix: “Технология подводного ремонта каменных и бетонных конструкций”.