Производство сборных железобетонных конструкций на заводах

Заводы железобетонных конструкций (ЖБК) или изделий (ЖБИ) имеют мощности от 10 до 300 тысяч кубометров железобетона в год. По видам изделий различают:

- универсальные заводы ЖБК, выпускающие широкую номенклатуру изделий: плиты, балки, колонны, фермы и т. д., а также поставляющие бетонную смесь (товарный бетон) и арматурные изделия;
- специализированные заводы ЖБК, выпускающие конструкции лишь одного вида: трубы различного диаметра, опоры линий электропередач (столбы) различных размеров, конструкции мостов, железнодорожные шпалы и т. д.

Завод включает:

- основное производство: формовочные цеха и камеры ускоренного твердения бетона (пропарочные камеры);
- вспомогательное производство: бетонный завод (узел), арматурные цеха;
- складское хозяйство: открытые склады песка и щебня, силосы с цементом, резервные емкости с водой, закрытый склад арматурной стали, открытый склад готовой продукции;
- путевое хозяйство: как правило, завод имеет подъездные железнодорожные пути для поставки материалов (песок, щебень, цемент) и отгрузки готовой продукции, сеть внутризаводских автодорог.

Завод оснащен высокопроизводительным технологическим и мощным крановым оборудованием. Заводы ЖБК являются крупными потребителями электрической и тепловой энергии, поэтому их располагают вблизи ТЭЦ или в их состав включают собственные котельные.

Состав процесса такой же, как при устройстве монолитных конструкций, но имеет ряд особенностей.

Опалубка используется стальная, многократно оборачиваемая (50–200 раз) и называется формой (рис. 5.1). Это достаточная прочная конструкция, которая имеет откидные борта и мощные запоры на них. Форма каждый раз подготавливается к бетонированию: очищается от налипшего бетона предыдущего цикла и покрывается эмульсионной смазкой (рис. 5.4, п. 1).

При изготовлении сборных железобетонных конструкций применяются обычные арматурные изделия (сетки, каркасы), а также напрягаемые элементы арматуры (стержни, высокопрочная проволока, пряди).

Рис. 5.1. Стальная форма для изготовления пустотной плиты
Рис. 5.1. Стальная форма для изготовления пустотной плиты

Изготовление обычных арматурных изделий производится в арматурных цехах, оснащенных высокопроизводительным стационарным оборудованием: машинами для контактной стыковки и резки, для гибки прутков; сварочными автоматами и полуавтоматами, в т.ч. многоточечными (рис. 5.2), а также мощными подъемно–транспортными механизмами.

Рис. 5.2. Механизированные линии по изготовлению арматурных изделий: а – сеток; б – каркасов колонн
Рис. 5.2. Механизированные линии по изготовлению арматурных изделий: а – сеток; б – каркасов колонн

Процесс изготовления арматурных изделий включает:

- правку проволоки;
- стыковку прутков в непрерывную плеть;
- разметку прутков или проволоки;
- резку по размеру;
- гнутье элементов (при необходимости);
- сборку арматурных изделий.

Все эти процессы выполняются раздельно (рис. 5.3) или комплексно на механизированных линиях (рис. 5.2).

Стержневые элементы напрягаемой арматуры нарезаются заданной длины. Проволоку и пряди при натяжении используются в бухтах (мотках) и после заданного натяжения использованная часть отрезается от бухты.

В подготовленную к бетонированию форму укладывают арматуру и закладные детали. Но перед этим производят натяжение закрепленной в форме предварительно напрягаемой арматуры для создания в изготавливаемой конструкции сжатых зон в заданном месте. Этот прием позволяет перераспределить напряжения в бетоне конструкции и сократить расход стали на 20-40%. Натяжение ведется электро-термическим способом (удлинение стержня при разогреве током) или механическим натяжением тонкой проволоки домкратами (рис. 5.4, п.2).

Рис. 5.3. Изготовление сетки на одноэлектродной контактно–сварочной машине
Рис. 5.3. Изготовление сетки на одноэлектродной контактно–сварочной машине
Рис. 5.4. Технологический цикл изготовления железобетонного изделия (плиты)
Рис. 5.4. Технологический цикл изготовления железобетонного изделия (плиты): 1 – подготовка формы; 2 – установка арматуры; 3 – укладка бетонной смеси; 4 – уплотнение смеси на виброплощадке; 5 – тепловая обработка в пропарочной камере; 6 – извлечение из камеры и распалубка; 7 – подача изделия на склад; 8 – отгрузка изделия на объект

Затем производится бетонирование конструкции с подачей бетонной смеси передвижным бетонораздатчиком (рис. 5.4, п. 3). Стальная форма (опалубка) вместе с забетонированным изделием краном подается на вибростол (рис. 5.4, п. 4), где производится объемное уплотнение бетонной смеси.

Процесс выдержки в заводских условиях обеспечивает не только нормальный набор прочности бетона, но и значительно сокращает его время. Вместо нормальных 28 суток здесь бетон набирает 70% расчетной прочности за 6–12 часов. Это обеспечивается термовлажностной обработкой изделия в пропарочных камерах (рис. 5.4, п. 5).

Пропарочные камеры бывают трех типов: ямные, туннельные, колпаки.

Ямные камеры: большое подвальное помещение глубиной от 1 до 6 м, шириной от 4 до 20 м и длиной от 20 до 100 м, открытое сверху. В него краном загружаются забетонированные изделия вместе с формой (устанавливают друг на друга штабелями). Помещение закрывается крышкой и в него подается пар (рис. 5.7, а; п. 3). Динамика изменения температуры (нагревание, прогрев, остывание) регулируется подачей пара и контролируется автоматически.

После завершения пропаривания крышка с камеры снимается, изделия вынимаются краном и подаются на склад готовой продукции. Затем цикл повторяется (рис 5.4, пп. 6 и 7).

Туннельные камеры. Представляют собой напольный туннель длиной 30–80 м, внутри которого по рельсам перемещаются формы с изделиями. Торцы туннеля закрыты мягкими брезентовыми пологами. Внутрь туннеля подается пар, тепловой режим контролирует автоматика. В отличие от  
ямного типа тепловая камера работает непрерывно, без остановок на загрузку изделий. Однако в этом случае расход пара выше за счет неплотностей в торцах камеры.

Тепловые колпаки. Представляют собой коробчатые конструкции каркасного типа, устанавливаемые на ровную площадку кверху дном (типа корыта). Предварительно на эту площадку складируют в штабеля формы с изделиями, затем их накрывают колпаком. Размеры колпака: ширина 3–6 м, длина 12–18 м. Под колпак подается пар и проводится пропаривание изделия (рис. 5.7, б; п. 3). После окончания тепловой обработки колпак снимается, и изделия подаются на склад. Цикл повторяется. Достоинства: малые начальные затраты (не надо капитальных камер). Недостатки: большой расход пара, малая долговечность колпака (недостаточная жесткость и прочность при подъемах).

Виды производственных технологий. В зависимости от организации процесса изготовления изделий используют в основном два вида технологий: агрегатно-поточную и стендовую.

Агрегатно-поточная. Все процессы и операции выполняются на специализированных рабочих постах, оснащенных высокопроизводительным оборудованием: сварочным, вибрационным, тепловым и т.п. Форма (с изделием) пооперационно перемещается вдоль постов с помощью мостового крана или рельсовой тележки (рис. 5.4).

Достоинства: высокая производительность, возможность быстрой переналадки на другие размеры или типы изделий.

Недостатки: размеры (до 6–9 м) и масса (до 3–6 т) ограничены параметрами виброплощадок, большой расход пара.

Стендовая технология. Все процессы и операции выполняются на одном месте – в пропарочной камере. Поэтому частично используется переносное оборудование (вибраторы, бетонная бадья).

а) длинные стенды. Служат для изготовления ферм длиной 18, 24, 30 м в положении «плашмя». Форма на всю ферму стационарная и находится на дне пропарочной  камеры глубиной 1,0 м. Здесь производятся все операции: очистка и смазка формы; натяжение арматуры; установка обычной арматуры и закладных деталей; бетонирование (подача бетонной смеси бадьей и уплотнение глубинным вибратором). Далее камера закрывается, изделие пропаривается и после снятия крышки извлекается из камеры краном. Следует отметить, что для ферм тепловая обработка ведется до достижения бетоном 100% расчетной прочности.

Достоинства: возможность изготовления длинномерных конструкций.

Недостатки: сложность переналадки на выпуск других изделий, большая продолжительность процесса (нельзя одновременно задействовать много людей);

б) короткие стенды (кассеты). Специальное оборудование для производства несущих железобетонных стеновых панелей в вертикальном положении. Оно представляет собой пакет плоских стальных емкостей (тепловых панелей), которые могут горизонтально перемещаться по направляющим. В собранном пакете пространства между емкостями служат формами для стеновых панелей. В них устанавливается арматура (сетка) и формы заполняются литой бетонной смесью. Одновременно с бетонированием включаются расположенные снизу вибраторы и уплотняют бетонную смесь в форме. Затем в тепловые панели подается «острый пар» при давлении 5–10 атм. и температуре 110–120°С. Такая температура значительно повышает эффективность тепловой обработки и сокращает сроки твердения. После завершения прогрева секции последовательно раздвигаются и из них краном извлекаются готовые изделия. Далее цикл повторяется.

Достоинства способа: высокая производительность, малые затраты пара. Недостатки: вся система пригодна лишь для изготовления одного типа изделия.

Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер