Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Тоннели и метрополитены arrow ВСН 48-93 Правила возведения монолитных бетонных и железобетонных обделок для транспортных тоннелей  
22.01.2018
    
ВСН 48-93 Правила возведения монолитных бетонных и железобетонных обделок для транспортных тоннелей

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ПРАВИЛА
ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОБДЕЛОК ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ

ВСН 48-93

МОСКВА 1994

Разработаны ордена Октябрьской Революции научно-исследовательским институтом транспортного строительства (НИИТСом) - д-р техн. наук проф. В.Е. Меркин, канд. техн. наук В.М. Смолянский. инженеры И.В. Гиренко, И.И. Головщикова, канд. техн. наук Анин Ю.М.; (при участии СКТБ фирмы «Тоннельметрострой» - канд. техн. наук В.В. Крылов, канд. техн. наук Н.С. Четыркин.

Согласованы Ассоциацией «Объединенная дирекция строящихся метрополитенов», Главным управлением пути МПС, фирмой «Тоннельметрострой».

Внесены научно-исследовательским институтом транспортного строительства (НИИТСом) и Специальным конструкторско-технологическим бюро «Тоннельметрострой».

Подготовлены к утверждению научно-техническим центром Акционерного общества «Корпорация Траисстрон».

С введением в действие «Правил возведения монолитных бетонных и железобетонных обделок для транспортных тоннелей» ВСН 48-93 теряют силу ВСН 48-65.

Акционерное общество «Корпорация Трансстрой»

Ведомственные строительные нормы

ВСН 48-93

Правила возведения монолитных бетонных и железобетонных обделок для транспортных тоннелей

Взамен

ВСН 48-65

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Требования настоящих Правил должны соблюдаться при проектировании и возведении монолитных бетонных и железобетонных обделок для транспортных тоннелей, в т.ч. железнодорожных и автодорожных тоннелей, перегонных и станционных тоннелей метрополитенов.

Правила предназначены для проектных и строительных организаций, осуществляющих проектирование и строительство транспортных тоннелей.

1.2. При проектировании монолитных бетонных и железобетонных обделок транспортных тоннелей руководствуются требованиями СНиП II-40-80 и СНиП II-44-78, а также настоящими Правилами.

1.3. Правила являются дополнением к требованиям глав СНиП III-44-77.

1.4. Бетонные и железобетонные обделки проектируют в соответствии с требованиями главы СНиП 2.03.01-84 с применением тяжелых бетонов.

При технико-экономическом обосновании допускается применение легких бетонов в соответствии с требованиями ВСН 212-91.

1.5. Технология производства работ по возведению монолитных бетонных обделок устанавливается проектами производства работ и организации строительства и зависимости от физико-географических и инженерно-геологических условий строительства и типов обделок.

Внесены: научно-исследовательским институтом транспортного строительства (НИИТСом) и Специальным конструкторско-технологическим бюро «Тоннельметрострой»

Утверждены Акционерным обществом «Корпорация Трансстрой» 28 января 1993г. МО-17

Срок введения в действие 1 октября 1993г.

1.6. Требования Правил распространяются на работы по возведению монолитных обделок тоннелей в особо сложных климатических и инженерно-геологических условиях: в вечномерзлых грунтах; в сейсмических районах; на участках с большим притоком подземных вод, в том числе термальных; в породах с нарушенным сложением, склонных к обрушению и проявлению значительного горного давления.

1.7. Требования настоящих Правил не распространяются на возведение набрызгбетонных обделок. Нормы проектирования и производства работ по возведению набрызгбетонных обделок изложены в ВСН 126-90 «Крепление выработок набрызгбетоном и анкерами при строительстве транспортных тоннелей и метрополитенов».

1.8. Правилами предусматривается выполнение бетонных работ при положительных и отрицательных температурах окружающего грунта и воздуха в тоннеле.

При сооружении портальных и припортальных участков обделок горных тоннелей и станционных тоннелей метрополитенов мелкого заложения в зимних условиях бетонирование следует производить при температуре воздуха не ниже минус 5°С.

1.9. Правила распространяются на возведение монолитных обделок транспортных тоннелей при буровзрывном и комбайновом способах проходки.

1.10. На участках тоннелей, где производится бетонирование обделок, не допускается размыв бетонной смеси, уложенной за опалубку.

1.11. Правила разработаны с учетом принятых проектами Метрогипротранса, Ленметрогипротранса, Сибгипротранса, Армгинротранса и других проектных организаций типов конструкций обделок.

1.12. Конструкцию тоннельной обделки назначают в зависимости от крепости, трещиноватости, стойкости к выветриванию и водоносности вмещающего массива. Назначение обделки - противостоять развитию горного давления массива, которое тем выше, чем слабее и недолговечнее порода.

Примеры конструкций тоннельных обделок - однопутных и двухпутных железнодорожных, сооружаемых горным способом, автодорожных, перегонных и станционных тоннелей метрополитенов - представлены в приложении 1.

1.13. При сооружении железнодорожных и автодорожных тоннелей бетонорастворные узлы, опалубочные и арматурные мастерские и другие объекты производственной базы должны создаваться на строительной площадке.

1.14. Строительные площадки и временные сооружение на них должны располагаться с учетом природоохранных мероприятий, обеспечения нормальных условий производства строительных работ, соблюдения противопожарных и санитарных требований.

2. ТРЕБОВАНИЯ К БЕТОННОЙ СМЕСИ И БЕТОНУ ОБДЕЛОК

2.1. Для монолитных обделок транспортных тоннелей следует применять в соответствии с ГОСТ 25192-82 конструкционные тяжелые бетоны (средняя плотность 2200-2500 кг/м3) или легкие плотной структуры (средняя плотность 1600-2200 кг/м3) на цементном вяжущем, плотных или пористых крупных и мелких природных или искусственных заполнителях.

2.2. Тяжелые бетоны на плотных заполнителях должны удовлетворять требованиям ГОСТ 26633-90. Бетоны на пористом крупном заполнителе, пористом или плотном мелком заполнителе или смеси пористого и плотного мелкого заполнителей должны удовлетворять требованиям ГОСТ 25820-83.

2.3. Бетонная смесь в момент укладки за опалубку должна иметь марку по удобоукладываемости (ГОСТ 7473-85) не менее П3 (подвижность 10-15 см).

2.4. В соответствии с требованиями СТ СЭВ 1406-78 и СНиП 2.03.01-84 за показатель прочности бетона на сжатие принимают класс бетона по прочности на сжатие.

2.5. Классы бетона обделок по прочности на сжатие и марки по морозостойкости и водонепроницаемости следует устанавливать в зависимости от климатических условий в районе строительства и условий возведения с учетом требований их экономичности, надежности и долговечности.

Класс бетона обделок следует принимать по расчету, но не ниже В15 на плотных и В12,5 на пористых заполнителях.

2.6. Основные расчетные характеристики при проектировании монолитных бетонных и железобетонных обделок принимаются в соответствии со СНиП 2.03.01-84.

2.7. Значения расчетных сопротивлений бетона для предельных состояний I группы Rb, и Rbt, в зависимости от класса бетона на сжатие приведены в табл. 1 приложения 2.

2.8. Значения нормативных Rbn и Rbtn и расчетных Rb, ser и Rbt, ser сопротивлений бетона для предельных состояний II группы в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 2 приложения 2.

2.9. Значение расчетного сопротивления бетона для предельных состояний I группы Rbt в зависимости от класса бетона по прочности на растяжение принимается по табл. 3 приложения 2.

2.10. Распалубка монолитных бетонных и железобетонных обделок должна производиться по достижении бетоном проектной прочности, а в крепких устойчивых грунтах - при достижении бетоном 75% проектной прочности. Распалубка обделки в более ранние сроки допускается при наличии соответствующего обоснования и согласия проектной организации.

2.11. Бетон монолитных тоннельных обделок должен иметь марку по водонепроницаемости, определяемую по ГОСТ 12730.5-84, не ниже W6. Для конструкций, возводимых в обводненных грунтах без гидроизоляции, марку бетона по водонепроницаемости следует устанавливать проектом в зависимости от гидрогеологических условий, но принимать не ниже W8.

2.12. Проектные марки бетона обделок по морозостойкости следует назначать в зависимости от условий их работы и климатических условий в районе строительства в соответствии с таблицей приложения 3.

2.13. Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении в зависимости от проектного класса бетона по прочности на осевое сжатие и марки по средней плотности принимаются по таблице приложения 4.

2.14. Толщину элементов обделок и порталов следует устанавливать расчетом, но принимать для монолитных бетонных стен и сводов обделки не менее 200 мм, монолитных железобетонных - 150 мм.

2.15. Для монолитных железобетонных обделок толщина наружного защитного слоя бетона для рабочей арматуры должна быть не менее 30 мм.

3. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ОБДЕЛОК

3.1. Выбор компонентов для бетона следует производить в соответствии с требованиями существующих нормативных документов на каждый компонент с целью получения бетона в тоннельных конструкциях с прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью и другими показателями качества, соответствующими проектным, и при минимальном расходе цемента.

3.2. Для приготовления бетонных смесей следует применять бездобавочный портландцемент и портландцемент с минеральными добавками по ГОСТ 23464-79, ТОСТ 10178-85, ГОСТ 2544-76, ГОСТ 969-77, ГОСТ 22266-76.

При агрессивных воздействиях на бетонные и железобетонные конструкции в процессе эксплуатации портландцемент выбирают в соответствии со СНиП 2.03.11-85.

3.3. Рекомендуется применять портландцемент марок М 400 для бетона класса В12,5-В25 и М 500-В25-В30. Для классов В25-В30 допускается применение портландцементов марок М 600 и М 550.

3.4. Заполнители для бетонов следует применять фракционированными и чистыми, без примесей. Запрещается применять природную песчано-гравийную смесь без фракционирования.

При выборе заполнителей предпочтение следует отдавать материалам из местного сырья.

3.5. В качестве плотного мелкого заполнителя используется песок, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8735-85, ГОСТ 10268-80, ГОСТ 23735-79, ГОСТ 26873-86.

3.6. В качестве плотного крупного заполнителя применяется щебень и гравий по ГОСТ 8267-82, ГОСТ 8268-82, ГОСТ 10260-82, ГОСТ 10268-80, ГОСТ 23735-79, ГОСТ 26873-86.

Пористые заполнители должны соответствовать ГОСТ 9757-83, ГОСТ 9758-86, ГОСТ 9759-83, ГОСТ 9760-86, ГОСТ 11991-83, ГОСТ 19345-83. ГОСТ 22263-76, ГОСТ 25820-83, РСТ Арм. ССР 1089-89.

3.7. Реакционную способность заполнителей определяют по ГОСТ 8735-88.

3.8. Марки по прочности крупных плотных заполнителей, определяемые по дробимости при сжатии в цилиндре, должны быть выше класса бетона по прочности на сжатие не менее чем в 1,5 раза для В12,5 и не менее чем в 2 раза – для В15 и выше.

Марки по прочности крупных пористых заполнителей следует принимать по табл. 1.

3.9. Максимальный размер зерен крупного заполнителя 40 мм.

Зерен наибольшего размера лещадной и игловатой форм должно быть не более 15% по массе.

3.10. Допускается применение в качестве заполнителей для бетонов щебня из попутно добываемых пород и отходов горно-обогатительных предприятий (ГОСТ 23254-78).

Рыхлые и слабосцементированные заполнители, состоящие из скатанных в различной степени обломков горных пород и зерен минералов, которые могут быть использованы в качестве сырья для производства песка, щебня и гравия, должны отвечать требованиям ГОСТ 24100-80.

Таблица 1

Проектный класс бетона по прочности на сжатие

Марка по прочности крупного пористого заполнителя

В12,5

П100

В15

П125

В20

П150

В22,5

П200

В25

П250

В30

П300

3.11. При использовании горной породы в качестве крупного заполнителя для бетона необходимо определять минералогический состав породы для оценки возможности ее применения. С этой целью геологическая служба тоннельных отрядов должна отбирать керны для предварительной оценки свойств породы во время проходки опережающей транспортно-дренажной разведочной штольни или опережающих скважин. Полученные предварительные данные о свойствах породы уточняются путем отбора проб на отвале. Для получения крупного заполнителя из горной породы рекомендуется использовать камнедробильные и сортировочные установки на строительных площадках тоннельных отрядов. Для комплектации передвижного узла переработки заполнителей целесообразно использовать агрегаты типа СМ 739 и СМ 740.

Целесообразно дополнительно обогащать крупные и мелкие заполнители непосредственно перед подачей в расходные бункера бетоносмесителя.

Дополнительное обогащение заполнителей, т.е. рассев на фракции щебня с отбором фракций менее 5 мм и отсев от песка фракций крупнее 5 мм, может быть организовано с промывкой или без нее.

Дополнительное обогащение заполнителей следует производить с помощью обогатительной установки или отдельного грохота на технологической линии подачи заполнителей со склада на бетоносмесительный узел без промежуточных складских помещений.

При транспортировании бетонной смеси по трубопроводу максимальное содержание плотного крупного заполнителя на 1 м3 бетонной смеси должно быть не более значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Максимальный размер зерен крупного заполнителя

Объем крупного заполнителя,  при модуле крупности мелкого заполнителя

1,4

1.6

1,8

2,0

2,4

2,8

10

0,55

0,52

0,48

0,45

0,42

0,l

20

0,65

0,63

0,6

0,58

0,50

0,54

3.12. Цемент необходимо хранить по видам и маркам раздельно не более 2-х месяцев во избежание его слеживания и потери активности в условиях, исключающих распыление и увлажнение.

3.13. Заполнители хранятся в специально отведенных местах с твердым покрытием в штабелях или буртах. Увлажнение, загрязнение и разрушение заполнителей во время хранения не допускается, так как ведет к значительному ухудшению их качества.

Открытые площадки для храпения заполнителей должны быть ограждены для предотвращения смешивания с заполнителями других фракций и карьеров.

В районах с суровыми зимними условиями складские помещения с заполнителями необходимо оборудовать отопительными приборами.

3.14. Вода для приготовления бетонной смеси должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732-79.

3.15. Для армирования монолитных железобетонных обделок должна применяться арматурная сталь, удовлетворяющая требованиям СНиП 2.03.01-84, ГОСТ 13015.0-83, ГОСТ 13015.1....3-81, ГОСТ 13015.4-84.

3.16. Виды арматурной стали для армирования обделок:

стержневая гладкая классов А-1 - ГОСТ 5781-82*;

стержневая периодического профиля классов Aс-II, A-II, A-III, A-IV, А-IIIв - ГОСТ 6727-80*;

стержневая термически упрочненная периодического профиля класса Ат-IIIс, Ат-IIIв - ГОСТ 10884-81;

проволочная периодического профиля из низкоуглеродистой стали класса Вр-I диаметром 3-5 мм - ГОСТ 6727-80*.

3.17. Марки арматурных сталей для армирования монолитных обделок:

класс А-I – Ст3пс3; Ст3сп3; Ст3кп3; В Ст2сп2; В Ст3кп2; В Ст3пс2; В Ст3Гпс2;

класс A-II - B Ст5сп2; В Ст5пс2; 18Г2С;

класс Ас-II - 10ГТ;

класс А-14, А - 35Гс; 25Г2С;

класс A-IV - 80C; 20ХГ2Ц;

класс A-IIIв - 25Г2С; 35ГС;

класс Ат-IIIС - БСт5пс; БСт5сп;

класс Ат-IIIв - 25Г2С; 20ХГС2.

3.18. При выборе вида и марок стали для закладных деталей и арматуры, устанавливаемой по расчету, должны учитываться температурные условия эксплуатации тоннелей и характер их нагружения.

При сооружении тоннелей в суровых зимних условиях не допускается применение стали марки В Ст3пс2.

3.19. Арматуру классов A-IV, A-III применяют в качестве продольной, классов A-I, A-II-поперечной и продольной арматуры. Арматуру классов A-III, Bp-I, A-II и A-I рекомендуется применять в виде сварных каркасов и сварных сеток.

В качестве конструктивной арматуры применяется проволока класса B-I.

3.20. Сварные арматурные изделия - сварные рулонные сетки и плоские каркасы и отдельные стержни со сварными соединениями и закладные детали должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10922-75, ГОСТ 8478-81.

3.21. Для закладных деталей применяется прокатная углеродистая сталь В Ст3кн2; В Ст3пс6; В Ст3гнс5; В Ст3сп5 в соответствии с ГОСТ 380-71.

3.22. Для технологических и монтажных петель должна приниматься горячекатаная арматурная сталь класса A-I марок В Ст3сп2 и В Ст3пс2 или класса Ас-II марки 10 ГТ;

3.23. На элементах арматурных изделий и закладных деталях не должно быть отслаивающихся ржавчины и окалины, следов масла, битума и других загрязнений.

Перед возобновлением бетонирования после вынужденного перерыва арматура должна быть повторно очищена от ржавчины и загрязнений.

3.24. При эксплуатации тоннелей в условиях химической агрессии арматурные изделия необходимо защитить от коррозии в соответствии со СНиП 2.03.11-85.

3.25. Защита арматуры от коррозии осуществляется нанесением на ее поверхность неметаллических покрытий или изменением химического состава металлов в поверхностных слоях: оксидированием; азотированном, фосфатированием.

При сульфатной агрессии грунтовых вод необходимо применять сульфатостойкие портландцементы.

3.26. Транспортирование и хранение арматуры выполняют по ГОСТ 7566-81.

3.27. Типы, конструктивные элементы и способы сварки соединений, выполняемых контактной, точечной и ванной сваркой, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 14098-91.

3.28. Для повышения класса бетона на осевое растяжение и повышения трещиностойкости в бетонную смесь следует вводить дисперсные металлические волокна - фибpы длиной 30-50 мм, диаметром 0,3-0,5 мм в количестве 0,5-2% от объема бетонной смеси. Фибры могут быть круглого поперечного сечения (при изготовлении их из проволоки), прямоугольного (при изготовлении из листовых материалов) или фрезерованные.

3.29. С целью регулирования подвижности бетонной смеси, снижения расхода цемента, повышения прочности, водонепроницаемости и морозостойкости в бетонную смесь следует вводить химические добавки.

Химические добавки выбирают с учетом следующих факторов: технологического эффекта; возможности поставки; имеющихся на объекте условий приемки, хранения, приготовления и дозирования добавок в бетонную смесь; отсутствия негативного эффекта воздействия на природную среду и организм человека в стадиях возведения и эксплуатации тоннельной конструкции.

3.30. В качестве добавок к бетону рекомендуется применять индивидуальные продукты (или их сочетания), номенклатура которых приведена в табл. 3, а дозировки - в табл. 4.

Объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси, предназначенной для получения морозостойких бетонов с F200 и больше, должен составлять 2-5%.


Таблица 3

Номенклатура химических добавок

Добавки

Условное обозначение

Стандарт или технические условия

Содержание сухого вещества, % от массы цемента

Вид поставки

Основной характер воздействия на бетонную смесь

Достигаемый эффект

Лигносульфонат технический модифицированный

ЛСТМ-2

13-287-85

47-50

В железнодорожных цистернах

Пластификация

Снижение расхода цемента, повышение прочности

Суперпластификатор

С-3

ТУ 6-14-625

33

В цистернах или стальных бочках по ГОСТ 13950-76

То же

Снижение расхода цемента, повышение прочности

Сульфитно-дрожжевая бражка

СДБ

ОСТ 13-183-83

50-76

В бумажных мешках или цистернах

»

Улучшение удобоукладываемости, снижение расхода цемента

Смола нейтрализованная воздухововлекающая

СНВ

ТУ 81-05-7-74

100

В деревянных бочках

Воздухововлечение

Повышение морозостойкости

Смола древесная омыленная

СДО

ТУ 13-0502-183

50

В железнодорожных цистернах, деревянных бочках

То же

Повышение морозостойкости и коррозионной стойкости

Мелассная упаренная последрожжевая барда

УПБ

ОСТ 18-126-83

50-60

В бочках или железнодорожных цистернах

Повышение стабилизации, уплотнения бетонной смеси

Улучшение удобоукладываемости, снижение расхода цемента

Щелочной сток производства капролактама

ЩСПК

ТУ 113-03-488-84

40-70

В цистернах, металлических бочках

Воздухововлечение, пластификация

Повышение водонепроницаемости и морозостойкости

Микрокремнезем

МК

ТУ 14-5-157-87

100

В мешках или цистернах

Повышение связности, уплотнение бетонной смеси

Повышение прочности, водонепроницаемости, снижение расхода цемента

Ацетоформальдегидная смола

АЦФ-3

ТУ 59 02.039.57-83

65-85

В металлических бочках

Повышение удобоукладываемости, жизнеспособности бетонной смеси

Повышение водонепроницаемости, прочности, морозостойкости, снижение расхода цемента

Альфа

«Альфа»

ТУ 11-91 ЕТО 029.026 ТУ

6-20

В цистернах или металлических (пластмассовых) бочках

Повышение стабилизации, уплотнение бетонной смеси

Предотвращение расслаивания бетонной смеси, повышение водонепроницаемости и прочности


Таблица 4

Дозировки химических добавок

№ пп

Добавка

Количество компонентов добавок в пересчете на сухое вещество, % от массы цемента

1

С-3

0,3-1,0

2

ЛСТМ-2

0,1-0,3

3

СДБ

0,1-0,3

4

АЦФ-3

0,1-0,2

5

СНВ+СДБ

(0,003-0,03)+(0,1-0,3)

6

СНВ+ЛСТМ-2

(0,003-0,03)+(0,1-0,3)

7

СНВ+С-3

(0,003-0,03)+(0,3-1,0)

8

С-3+МК*

(0,3-1,0)+(8-20)

9

С-3+ЩСПК

(0,3-0,5)+(0,1-0,3)

10

«Альфа»

0,04-0,6

11

С-3+«Альфа»

(0,5-1,0)+(0,04-0,6)

12

УПБ

0,1-0,3

13

СДО

0,003-0,05

* Для неармированных конструкций. Допускается применение МК в армированных конструкциях в опытном порядке при дозировке, не превышающей 15% от массы цемента.

4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ДОБАВОК

4.1. Методика подбора и пример состава бетона с химическими добавками приведены в рекомендуемом приложении 5.

4.2. Добавки вводятся в бетонную смесь, как правило, с водой затворения, в виде 5-20%-ных водных растворов. При использовании комплексных добавок растворы их компонентов, как правило, готовятся и дозируются отдельно. Необходимая концентрация достигается путем растворения определенного количества добавки в воде. Концентрацию добавок контролируют также по плотности приготовленных растворов. Плотность водных растворов различных добавок в зависимости от концентрации приведена в справочном приложении 6.

4.3. Схема установки для приготовления и объемного дозирования в бетонную смесь водных растворов одного из сухих компонентов комплексной добавки приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема установки для приготовления водных растворов химических добавок:

1 - лопастная мешалка; 2 - трубка подачи воды; 3 - рамка; 4- элсктродвигатель; 5 - загрузочный люк; 6 - приготовительная емкость; 7 - корзина для растворения твердой добавки; 8 - центробежный насос; 9 - фильтр; 10 - дренажные трубы; 11 - нагревательное устройство; 12 - расходная емкость; 13 - мембранные датчики уровня; 14 - объемный дозатор; 15 – гидрораспределитель; 16 - водный дозатор

Добавка растворяется в приготовительной емкости 6, снабженной устройством 11 для подогрева раствора до 50-70°С. Добавку вводят через люк 5 в корзину 7. Раствор перемешивается механической мешалкой 1, снабженной электродвигателем 4, который закреплен на крышке 3. Воду подают через трубку 2. Приготовленный раствор перекачивается центробежным насосом 8 через фильтр 9 в расходную емкость 12, снабженную датчиком уровня. 13. Из расходной емкости раствор через гидрораспределитель 15 направляется в объемный дозатор 14. Отмеренная доза подается в дозатор воды 16, а оттуда вместе с водой затворения - в бетоносмеситель. Для слива остатков раствора и промывки емкости имеется трубка 10.

4.4. Содержание добавки в приготовленном растворе определяют по плотности раствора, измеренной ареометром при температуре 20°С (см. приложение 6).

4.5. По мере приготовления растворы добавок поступают в расходные емкости, а оттуда через дозаторы направляются в бетоносмеситель с водой затворения.

4.6. Необходимые количества растворов вводятся в бетонную смесь на БСУ с помощью объемных или весовых дозаторов.

Техническая характеристика весового дозатора 6.145 АД-30-2 БЖ, выпускаемого промышленностью, приведена в справочном приложении 7.

4.7. Объемное дозирование рекомендуется осуществлять с помощью дозатора ЦНИИС, который автоматически отмеряет любые заданные дозы в диапазоне от 0,5 до 2,0 л и выдает их в бетоносмеситель. При этом отпадает необходимость устройства расходных баков в бункерном отделении БСУ, т.к. функции перекачки и дозировки раствора сосредоточены в одном блоке.

4.8. Погрешность дозирования соответствует ГОСТ 7473-85. Дозаторы могут применяться на БСУ циклического и непрерывного действия.

4.9. Перед перекачиванием растворов добавок из одной емкости в другую их следует тщательно перемешивать.

При перемешивании растворов поверхностно-активных веществ (ЛСТМ-2, СНВ, С-3, СДО и др.) необходимо учитывать возможность пенообразования, особенно при барбатировании сжатым воздухом. Для уменьшения вспенивания рекомендуется врезку трубопроводов подачи растворов добавок предусматривать в нижней части емкости.

При механическом перемешивании лопасти мешалки следует располагать как можно ближе к днищу приготовительной емкости. Скорость вращения вала мешалки не должна превышать 60 об/мин.

Растворы добавок надо хранить в чистых емкостях при положительной температуре.

Концентрация водных растворов добавок устанавливается в зависимости от возможностей обеспечения точности дозирования и от консистенции раствора, удобной для его хранения и перекачивания.

Время наполнения и опорожнения дозаторов для добавок не должно превышать соответствующего времени работы водного дозатора.

4.10. При наличии расходных баков их объем устанавливается в зависимости от производительности БСУ из расчета получения раствора добавки на срок не менее одной смены.

4.11. Емкости следует регулярно промывать водой. Для этого необходимо предусмотреть очистные сооружения перед отводом стоков в канализацию.

5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

5.1. Бетонную смесь приготавливают, транспортируют и укладывают в соответствии с ГОСТ 7473-85, СНиП 3.03.01-87 и настоящими Правилами.

5.2. Приготовление бетонной смеси осуществляется бетоносмесительными узлами общего назначения требуемой производительности.

Узел должен быть оборудован технологической линией приема, приготовления, дозирования и введения в бетонную смесь поверхностно-активных добавок и других добавок согласно проекту.

5.3. Дозирование компонентов бетонной смеси следует производить по массе. Точность дозирования должна быть не менее 2% для цемента, воды и добавок и не менее 2,5% для заполнителей. Допускается дозирование по объему воды и добавок, вводимых в бетонную смесь в виде водных растворов. Дозировку компонентов следует корректировать в процессе приготовления бетонной смеси с учетом данных контроля показателей свойств цемента, влажности, гранулометрии заполнителей и контроля прочности (приложение 8).

5.4. Порядок загрузки компонентов бетонной смеси в бетоносмеситель должен устанавливаться строительной лабораторией для конкретных материалов и применяемого бетоносмесительного оборудования путем оценки подвижности, однородности и прочности бетона. Продолжительность перемешивания следует устанавливать по методике, изложенной в рекомендуемом приложении 9.

5.5. Бетонную смесь целесообразно приготавливать в бетоносмесителях циклического действия или автобетоносмесителях непосредственно на объекте.

5.6. Рекомендуется применять отечественные бетоносмесительные установки, технические характеристики которых приведены в приложении 10.

5.7. Бетонная смесь, доставленная к месту укладки должна иметь степень расслоения не более 5%, водоотделение не более 2% и отклонение от заданной подвижности не более 2 см.

Для предотвращения расслоения бетонную смесь необходимо транспортировать с минимальным количеством перегрузок.

5.8. Бетонную смесь с добавками необходимо укладывать за опалубку не позднее чем через 1,5 ч после ее приготовления При необходимости более длительной транспортировки смеси требуется увеличение ее исходной подвижности, что ведет к повышенным расходам цемента.

6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И УКЛАДКИ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Технологические схемы организации и производства работ

6.1. Технологические схемы производства бетонных работ при сооружении тоннелей следует назначать в зависимости от крепости пород, способов проходки, глубины заложения, протяженности и профиля тоннеля, а также от применяемых средств механизации.

Выбор схемы осуществляют на основании технико-экономических расчетов в зависимости от перечисленных факторов.

6.2. Возведение монолитной обделки следует производить по одной из технологических схем:

по параллельной - возведение обделки сразу после крепления выработки;

по последовательной - с отставанием во времени от проходки и крепления выработки.

6.3. Бетонирование очередного участка осуществляют после завершения следующих работ:

доработки контура выработки до проектного очертания;

отвода источников обводнения выработки путем местного дренажа;

очистки бетонного основания от битума, масел, льда, промывки и насечки;

установки арматурных каркасов, рабочей и конструктивной арматуры;

установки опалубки в проектное положение с нанесенной антиадгезионной смазкой;

перекладки магистральных трубопроводов.

Транспортирование бетонной смеси

6.4. Бетонную смесь следует приготавливать на бетонном узле, расположенном непосредственно на строительной площадке.

Допускается доставлять бетонную смесь с централизованных бетоносмесительных узлов, при этом более целесообразно доставлять сухую смесь.

Введение химических добавок и фибр в бетонную смесь целесообразно осуществлять непосредственно на строительной площадке при затворении бетонной смеси. Допускается введение фибр на централизованных бетонных узлах как в сухую, так и затворенную бетонную смесь.

6.5. Бетонную смесь доставляют на строительную площадку в автобетоносмесителях. Сухую смесь при передвижении не перемешивают, затворение смеси водой производят непосредственно на строительной площадке. При доставке затворенной бетонной смеси необходимо, чтобы время с момента приготовления до начала укладки не превышало: для тяжелого бетона - 1,5 ч, для легкого - 1,0 ч.

При транспортировании фибробетонной смеси следует использовать автобетоносмесители, имеющие скорость вращения барабана до 20 об/мин. Загружать барабан рекомендуется на 70-80% его вместимости.

Время с момента приготовления до начала укладки бетонной смеси устанавливается лабораторией в зависимости от качества цемента и дальности подачи бетонной смеси.

6.6. Бетонную смесь следует транспортировать в автобетоносмесителях, технические характеристики которых приведены в приложении 11.

6.7. Скорость вращения барабана автобетоносмесителя при перемешивании смеси должна быть 11-14 об/мин.

6.8. Коэффициент использования смесительного барабана зависит от вида смеси и изменяется в пределах: 0,53-0,57 - при загрузке сухой смесью; 0,65-0,70 - при загрузке частично затворенной смесью; 0,75-0,80 - при загрузке готовой смесью.

6.9. Бетонную смесь доставляют к месту укладки по готовому тоннелю, по штольням, через стволы шахт и подходные выработки или через специально пробуренные скважины:

в подвижных вертикальных пневмобетоноподатчиках, входящих в проходческий комплекс и не имеющих принудительного перемешивания;

в пневмобетононагнетателях с горизонтальным валом для принудительного перемешивания;

в опрокидных вагонетках.

Бетонирование и применяемое оборудование

6.10. Комплекс оборудования для укладки бетонной смеси должен включать: металлическую опалубку; бетоноукладочную установку; бетоноводы; вибраторы.

6.11. Опалубка должна обеспечить форму обделки с предусмотренными проектом людскими нишами, камерами, отводами и т.п. Необходимый класс и допуски на установку опалубочных систем и арматурного каркаса определяют коэффициентом точности:

,

где DS - суммарный допуск, Iн Iг Iв - единичные допуски, соответственно на изготовление элементов опалубки, геодезические разбивочные работы, монтаж деталей опалубки и отклонения опалубки от вертикали.

6.12. Опалубка должна иметь механизмы ее отрыва от затвердевшего бетона, перемещения и фиксирования в рабочем положении.

6.13. Для обеспечения требований пп. 6.11 и 6.12 должны применяться передвижные крупногабаритные блочные, объемно-переставные или скользящие опалубочные комплексы в соответствии с ГОСТ 23478-79. При невозможности использования механизированных передвижных опалубок применяют инвентарные мелкощитовые опалубки универсального назначения по ГОСТ 23477-79.

6.14. При выборе типа опалубки следует руководствоваться скоростью проходки тоннеля и требованием минимального времени выдержки бетона в опалубке.

При достаточном фронте работ опалубка выбирается наибольшей длины с тем, чтобы обеспечить минимальное количество технологических швов обделки. При бетонировании у забоя ширина секции должна быть не более 1 метра.

6.15. Наиболее эффективные, апробированные конструкции опалубок приведены в рекомендуемом приложении 12.

При сборке, эксплуатации и монтаже следует руководствоваться инструкцией завода-изготовителя.

Арматурные работы

6.16. Железобетонные обделки армируются однорядной и двухрядной рабочей и конструктивной арматурой в соответствии с проектом. При однорядном армировании для фиксирования положения вертикальных сеток относительно опалубки применяют фиксаторы защитного слоя, а относительно противоположной стороны - гнутые пространственные или плоские каркасы.

При двухрядном армировании защитный слон обеспечивают установкой фиксаторов с обеих сторон, а фиксированное расстояние между сетками - с помощью каркасов.

6.17. В качестве фиксаторов положения арматуры должны использоваться специальные кронштейны, скобы, пружины из пластмассы решетчатые, цилиндрические или из цементно-песчаного раствора.

Величина отклонения арматуры от проектного положения принимается в соответствии с требованиями главы СНиП 3.03.01-87.

Бетоноукладочные установки

6.18. Бетоноукладочные установки должны комплектоваться на базе высокопроизводительных и надежных бетононасосов и пневмобетононагнетателей.

6.19. Пневмобетононагнетатели предназначены для приема готовой бетонной смеси с бетоносмесительного узла, расположенного за пределами тоннеля, дополнительного перемешивания, подачи смеси в заопалубочное пространство и частичного уплотнения ее.

6.20. Пневмобетононагнетатели монтируются на рельсовом и пневмоходу. Состоят из сосуда высокого давления, смесителя, привода смесителя и пульта управления. Сосуды оборудованы загрузочными и очистными люками с самоуплотняющимися крышками, системой подачи воздуха под давлением, выпускным патрубком для бетонной смеси, регулировочными клапанами. В комплект пневмобетононагнетателя входят бетоноводы, собираемые из жестких (стальных) и мягких (резиновых) секций.

6.21. Пневмобетононагнетатели являются агрегатами циклического действия. Загружаемая порция бетонной смеси (до 3,3 м3) подается к месту укладки. Затем цикл повторяется с загрузки очередной порции смеси.

Технические характеристики пневмобетононагнетателей приведены в рекомендуемом приложении 13.

6.22. Бетононасосы предназначены для дополнительного перемешивания, непрерывной подачи за опалубку бетонной смеси, поступающей от бетонного узла. Бетононасосы монтируются на рельсовом и пневмоходу. Они состоят из загрузочной емкости, двухцилиндрового насоса с выпускными клапанами, привода, пульта управления, бетоноводов. Загрузочная емкость имеет защитную решетку для отделения и удаления частиц заполнителя, превышающих допустимый размер.

6.23. Тип бетононасоса выбирают в зависимости от требуемой производительности, дальности подачи по вертикали и по горизонтали.

Технические характеристики бетононасосов приведены в рекомендуемом приложении 13.

Бетоноукладочные установки должны монтироваться и эксплуатироваться в строгом соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

6.24. Бетоноводы составляют из жестких и гибких секций. Гибкие секции включают для возможности маневрирования бетоноукладочной машиной относительно бетоновода.

Жесткие секции выполняют прямыми длиной 3; 1,5; 0,9; 0,6 и 0,3 м и угловыми (колена) под углом 90°, 45°, 22°30‘, 11°15‘. Для дополнительного поддува в изломе бетоновода должны применяться секции с вваренным патрубком воздуховода, а для оперативного разъединения бетоновода - быстроразъемные секции. В комплект бетоновода входит устройство для очистки и ликвидации пробок.

6.25. Бетоноводы должны монтироваться с минимальным числом изгибов и наименьшей протяженности. При этом достигается наименьшее давление выдавливания бетонной смеси, снижение расслаивания, повышение производительности агрегата и его безопасности. Характерная схема бетоноводов приведена на рис. 2.

Бетононагнетатель 7 соединяется с бетоноводом 2 гибким шлангом 6. Для подъема на отметки бетонирования, близкие к 10 м, выполняют два отвода 3 под углом 45° и радиусом гнутья 1,8 м. В другом случае, как вариант 5, выполняются два отвода 4 под углом 90°. По мере бетонирования бетоновод и бетононагнетатель смещаются в сторону опалубки 1 без нарушения герметичности за счет гибкой вставки или снимается одна секция бетоновода. Наклонная и верхняя части бетоновода могут опираться на специальную подвижную раму.

6.26. Главным элементом бетоновода является соединение (стык) между секциями.

Рис. 2. Схема расположения бетоновода при укладке бетонной смеси:

1 - опалубка; 2 - бетоновод диаметром 150 мм; 3 - отвод под углом 45°, радиус гнутья 1,8 м; 4 - отвод под углом 90°, радиус гнутья 1,8 м; 5 - вариант расположения бетоновода; 6 - быстроразъемное звено; 7 - агрегат для укладки бетона

Гибкие шланги оборудованы резьбовыми муфтами (рис. 3,а), жесткие секции соединяют с помощью хомутов с замыкающими клиньями (рис. 3,б), муфтами из полуколец с накидной гайкой (рис. 3,в) или быстродействующими замками (рис. 3,г).

6.27. Перед началом бетонирования по бетоноводу пропускают некоторое количество воды, проталкивающее мягкий пыж и порцию мелкозернистого бетона с повышенным содержанием цемента для смазки труб. Используется также продувка бетоновода.

После окончания работы бетоновод промывают водой.

Техническая эксплуатация бетоноводов осуществляется в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

Бетонирование

6.28. При организации бетонирования предпочтение следует отдавать размещению оборудования в последовательности: проходческий комплекс–бетоноукладчик-опалубка (рис. 4,а). В сложных горно-геологических условиях опалубка размещается непосредственно за проходческим комплексом (рис. 4,б).

6.29. В процессе бетонирования предусматриваются деформационные и антисейсмические швы.

Рис. 3. Варианты стыков элементов бетоновода:

а - резьбовая муфта гибкого шланга; б - хомут с замыкающим клином для жестких секций; в - соединительная муфта; г - быстроразъемное соединение;

1 - резиновое уплотнение; 2 - соединительная муфта

6.30. Деформационные швы следует предусматривать в местах примыкания притоннельных сооружений к тоннелям, в местах резкого изменения типа конструкции или вида грунта для предотвращения неравномерной деформации обделки. Расстояние между деформационными швами должно быть не более 60 м.

Рис. 4. Технологические схемы размещения оборудования для бетонирования обделки:

а - первая схема; б - вторая схема; 1 - проходческий комплекс; 2 - опалубка; 3 - бетоноукладочная установка

6.31. При сооружении тоннелей в районах с повышенной сейсмичностью в монолитных бетонных и железобетонных обделках необходимо устраивать поперечные деформационные швы, которые допускают взаимное продольное смешение смежных участков обделки без силового воздействия их друг на друга и нарушения гидроизоляции. Расстояние между антисейсмическими швами назначают в соответствии с ВСН 193-81, но не менее 16 м.

6.32. Технологические швы возникают в результате перерывов при бетонировании обделок.

6.33. Протяженность технологического шва Аш зависит от длины заходки бетонирования, прочности сопротивления сдвигу бетона, модуля упругости и усадочной деформации бетона.

6.34. Оптимальное водоцементное отношение (В/Ц)опт, при котором ранее уложенный бетон и бетон зоны технологического шва имеют высокую прочность сцепления, однородность структуры и высокую водонепроницаемость, должно быть в пределах:

1,3 Кнг£(В/Ц)опт£1,5Кнг.

6.35. При достаточном фронте работ должно быть организовано бетонирование с применением механизированной объемно-переставной опалубки.

6.36. Для расчета параметров бетонирования необходимо:

определить распалубочное время tp (приложение 14);

выбрать опалубку и длину секции, lс;

задать необходимую скорость бетонирования, Vбет;

выбрать оборудование для механизированной подачи бетонной смеси в соответствии с необходимым объемом укладки;

определить интенсивность бетонирования, ;

определить необходимое число секций опалубки

N=X×tp;

определить длину участка бетонирования

L=N×lc

6.37. В процессе укладки бетонной смеси необходимо вести наблюдение за состоянием опалубки. Возникающие деформации опалубки должны быть немедленно устранены, для чего необходимо приостановить бетонирование.

6.38. Укладка бетона должна вестись одновременно с двух сторон горизонтальными слоями от пят к замку с перестановкой бетоновода по высоте через 2 метра.

При подведении стен под готовый свод в месте примыкания должен быть оставлен зазор до 400 мм, который заполняется тщательно уплотняемой жесткой бетонной смесью после установки трубок для последующего нагнетания за обделку.

6.39. Уплотнение бетонной смеси осуществляют глубинными вибраторами - не менее трех одновременно. Расстояние между вибраторами и шаг их перестановки должен быть равен радиусу действия, который указан в паспорте. Следует учитывать, что радиус действия вибратора не превышает 25-35 см. Высота слоя бетона не должна превышать 0,8 высоты рабочей чисти вибратора. Заглубление вибратора в предыдущий слой должно быть не менее 5 см.

Следует избегать касания вибраторами стержней арматуры чтобы не допускать чрезмерного разжижения смеси и снижения ее сцепления с затвердевшим бетоном.

Уплотнение бетонной смеси площадочными вибраторами, устанавливаемыми на опалубках специальной конструкции, допускается при подвижности бетонной смеси более 15 см по осадке конуса и при толщине обделки не более 30 см.

7. ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ БЕТОНИРОВАНИЯ МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОБДЕЛОК

7.1. Требования настоящего раздела распространяются на производство бетонных работ при температуре окружающего грунта и воздуха в подземных выработках от +5°С до -5°С и предусматривают обеспечение набора прочности бетоном по всем сечениям конструкций в заданные сроки при минимальном расходе тепла.

7.2. В указанных в п. 7.1 условиях необходимо использовать специальные способы обеспечения температурных условий транспортирования, укладки и твердения бетона в соответствии со СНиП 3.03.01-87. В качестве основного способа следует, как правило, применять подогрев укладываемой бетонной смеси. Температурный режим бетонирования должен быть приведен в проекте производства работ. При нормальных температурных условиях в выработке, но при пониженной температуре воздуха на дневной поверхности надо подогревать бетонную смесь до температуры, предотвращающей ее остывание ниже +5°С в процессе транспортирования.

7.3. При температуре в выработке ниже -5°С грунтовый массив и воздух перед укладкой бетона следует подогревать до пределов, указанных в п. 7.1. В малотрещиноватых скальных грунтах, не теряющих устойчивости при оттаивании, массив и воздух целесообразно подогревать до положительной температуры. В противном случае температура массива после подогрева не должна превышать 0°С, что обеспечивает устойчивость горного массива.

7.4. К параметрам теплового режима, устанавливаемым при производстве работ, следует относить:

начальную температуру подогрева бетонной смеси при ее выгрузке из бетоносмесительной установки;

температуру бетонной смеси по окончании транспортирования;

то же по окончании бетонирования конструкции;

расчетную конечную температуру бетона в момент снятия опалубки;

время выдержки бетона в опалубке, обеспечивающее набор бетоном необходимой распалубочной прочности при выбранных температурах твердения.

Указанные параметры следует определять в такой последовательности:

назначение распалубочной прочности бетона в конструкции;

определение расчетной конечной температуры бетона и времени выдержки его в опалубке;

установление температуры бетонной смеси в момент окончания бетонирования;

то же в момент окончания транспортирования;

определение начальной температуры бетонной смеси.

7.5. Расчетную конечную температуру бетона Тр следует определять предварительно по табл. 5, исходя из условия обеспечения требуемой распалубочной прочности бетона в установленный срок. Принятую температуру Тр следует корректировать по результатам испытаний на сжатие бетонных образцов, хранившихся в течение срока выдержки на месте укладки бетона при одинаковой с ним температуре. Если прочность образцов окажется не ниже распалубочной, в качестве Тр следует принимать температуру, которую имел бетон конструкции в момент снятия опалубки. В противном случае необходимо увеличить срок выдержки бетона или повысить температуру в зоне укладки бетона и повторить испытания образцов.

Таблица 5

Расчетная конечная температура Тр, °С



Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: