Различия между скользящей и самоподъёмной опалубкой

Скользящая опалубка — это система, которая поднимается контролируемым образом по мере продолжения бетонирования; самоподъёмная опалубка, напротив, перемещается на следующий уровень бетонирования после того, как бетон наберёт достаточную прочность. Ключевое различие между двумя методами заключается в том, идёт ли производство непрерывно или по захваткам.

В высоких железобетонных сооружениях правильный метод определяется с учётом высоты, геометрии, схемы бетона и арматуры, логистики площадки и графика производства работ. В проектах, где длинный и повторяющийся железобетонный ствол необходимо возвести в короткие сроки, скользящая опалубка часто перестаёт быть просто альтернативой и становится методом, которого требует само сооружение.

Что такое скользящая опалубка?

Скользящая опалубка — это метод строительства, при котором опалубка перемещается вверх небольшими и контролируемыми шагами с помощью гидравлических домкратов по мере продолжения бетонирования. Бетон укладывается слоями с верхней части опалубки; к моменту выхода из нижней части опалубки он должен достичь такой консистенции и ранней прочности, чтобы сохранять собственную форму.

Цикл разборки, перемещения и повторного монтажа, выполняемый после каждого этапа бетонирования, в скользящей опалубке отсутствует. Благодаря этому ствол можно возводить непрерывно, с значительно меньшим количеством горизонтальных строительных швов.

Поэтому скользящая опалубка особенно эффективна на следующих сооружениях:

• Железобетонные дымовые трубы
• Одноячеистые и многоячеистые железобетонные силосы
• Элеваторные, отгрузочные и технологические башни
• Шахты и ядра зданий
• Высокие опоры мостов и виадуков
• Длинные и повторяющиеся вертикальные железобетонные стволы

По мере увеличения высоты и объёма повторяющихся работ стоимость монтажа распределяется на больший объём производства, а преимущество непрерывной работы по срокам возрастает. В отдельной статье мы подробнее рассказываем, почему скользящая опалубка особенно эффективна для высоких железобетонных сооружений.

Какие геометрии можно выполнять со скользящей опалубкой?

Скользящая опалубка — это не метод, ограниченный только круглыми сооружениями с постоянным диаметром. Если геометрия, система опалубки и план выполнения работ проектируются совместно, со скользящей опалубкой можно возводить различные сечения:

• Цилиндрические и круглые сечения: Дымовые трубы, резервуары, шахты и корпуса силосов
• Конические сечения: Железобетонные дымовые трубы, у которых по мере подъёма уменьшаются диаметр и толщина стенки
• Прямоугольные и коробчатые сечения: Элеваторные башни, отгрузочные башни и ядра зданий
• Многоячеистые сечения: Группы ячеек, соединённые между собой общими стенками
• Многоугольные и специальные сечения: Колонны, ядра и промышленные несущие элементы, разработанные под конкретный проект
• Постепенно изменяющиеся сечения: Заранее проработанные инженерные решения для уширений, сужений и переходов толщины стенки

Проект цементного завода Kaluga 8500 TPD — один из наиболее наглядных примеров такого разнообразия. В рамках проекта со скользящей опалубкой были возведены четыре цементных силоса диаметром 24 метра и высотой 70 метров, силос сырьевой муки, восемь силосов распределения клинкера, многоячеистый силос, прямоугольное здание элеватора и треугольные колонны внутри силоса сырьевой муки. Общий объём работ со скользящей опалубкой достиг примерно 110.000 квадратных метров, причём работы продолжались и в зимние месяцы; температура на площадке временами опускалась ниже -20 °C.

Подробнее о взаимосвязи между геометрией силоса, горизонтальным давлением материалов и методом строительства мы рассказываем в нашей статье о строительстве высокоёмких железобетонных силосов.

Ещё один пример, показывающий, что прямоугольное сечение не является препятствием для скользящей опалубки, — 83-метровая отгрузочная башня Eti Bakır Siirt Madenköy. Хотя сооружение с большим количеством оконных проёмов расширяется примерно на отметке 66. метра, оно было завершено с применением скользящей опалубки благодаря специальному проектированию опалубки и детальной инженерной проработке.

Эти примеры показывают, что применимость определяется не столько формой сечения, сколько характером геометрического изменения, детальной инженерией и опытом выполнения работ.

Что такое самоподъёмная опалубка?

При самоподъёмной опалубке система остаётся неподвижной во время бетонирования. После того как бетон достигает требуемой ранней прочности, опалубку отделяют от поверхности и перемещают на следующий уровень бетонирования. Сооружение возводится в виде заранее определённых захваток и циклов бетонирования.

Самоподъёмная опалубка даёт возможность выполнять измерения после каждого бетонирования, перенастраивать опалубку, а также подготавливать арматуру и закладные детали. Взамен для каждой захватки возникает отдельный цикл и горизонтальный строительный шов.

Какие виды самоподъёмной опалубки существуют?

Применения самоподъёмной опалубки SİBA можно разделить на две основные группы в зависимости от того, каким образом опалубочный блок перемещается на следующий уровень.

• Самоподъёмная опалубка, перемещаемая краном

Опалубка и рабочая платформа поднимаются на следующий уровень краном после того, как бетон набрал достаточную прочность. Это экономичное решение для сооружений небольшой и средней высоты при наличии на площадке достаточной грузоподъёмности крана.

Колонны зданий преднагревателя на цементных заводах относятся к типичным областям применения этого метода. Узлы примыкания балок и плит, закладные детали и необходимость контроля после каждого бетонирования во многих случаях делают негидравлическую самоподъёмную опалубку более подходящим решением.

• Гидравлическая самоподъёмная опалубка

Система поднимается с помощью гидроцилиндров, используя анкеры и рельсы на сооружении. Опалубочные панели и платформы могут перемещаться вместе; потребность в кране снижается. Бетон по-прежнему укладывается по захваткам, а опалубка перемещается после того, как бетон наберёт достаточную прочность.

Гиперболические градирни — это исключительно специфические сооружения из-за их больших диаметров, тонких железобетонных оболочек и непрерывно изменяющейся кривизны по высоте. Сохранение геометрических допусков на каждой отметке требует регулярной перенастройки поверхностей опалубки и постоянных измерений в ходе производства.

На таких сооружениях гидравлическая самоподъёмная опалубка — это не просто альтернатива, используемая вместо скользящей опалубки; это контролируемый метод строительства, напрямую отвечающий требованиям гиперболической геометрии. Четыре гиперболические градирни, построенные SİBA на ТЭС Afşin–Elbistan B, являются важными примерами такого применения.

То, что подъёмная система является гидравлической, само по себе не делает метод скользящей опалубкой. Отличительный признак состоит в том, движется ли опалубка непрерывно во время бетонирования или перемещается на следующую захватку после завершённого бетонирования.

В чём разница между скользящей и самоподъёмной опалубкой?

• Организация производства: Скользящая опалубка движется непрерывно, пока продолжается бетонирование. Самоподъёмная опалубка, напротив, перемещается на следующий уровень между завершёнными этапами бетонирования.

• Строительные швы: При скользящей опалубке количество горизонтальных строительных швов значительно сокращается. При самоподъёмной опалубке между каждой захваткой образуется строительный шов, который необходимо предусматривать.

• Подходящие типы сооружений: Скользящая опалубка особенно эффективна для длинных, непрерывных и повторяющихся железобетонных стволов. Самоподъёмная опалубка подходит для сооружений, возводимых поэтапно, содержащих частые сопряжения или требующих контроля после каждого бетонирования.

• Геометрия: Скользящая опалубка может применяться для постоянных сечений или сечений, изменяющихся заранее прогнозируемым образом. Самоподъёмная опалубка даёт преимущество для геометрий, где требуется перенастройка поверхностей опалубки на каждом уровне бетонирования.

• Организация работ: Скользящая опалубка требует непрерывной и высокодисциплинированной организации строительной площадки. Самоподъёмная опалубка продвигается по плановым циклам бетонирования и допускает контролируемые остановки.

• Основное преимущество: Основное преимущество скользящей опалубки — скорость и непрерывность производства. Самоподъёмная опалубка, в свою очередь, обеспечивает геометрическую гибкость и возможность детального контроля на каждом этапе бетонирования.

Самоподъёмная опалубка особенно эффективна при небольшой высоте подъёма и на сооружениях, требующих контроля после каждого бетонирования; скользящая опалубка — при возведении высоких и непрерывных стволов с меньшим количеством строительных швов. Для очень высоких дымовых труб, высокоёмких сооружений хранения и шахт, если геометрия позволяет, предпочтительным методом должна быть скользящая опалубка.

Почему скользящая опалубка требует высокой производственной дисциплины?

После начала работы скользящей опалубки бетон, арматура, закладные детали, геодезические измерения, обработка поверхности и логистика материалов идут одновременно. На большинстве проектов выполнение работ организуется посменно и охватывает 24 часа в сутки. Задержка поставки бетона, отказ оборудования или неподготовленность арматуры могут повлиять на всё производство. Поэтому снабжение, резервное оборудование, график смен, измерения и сценарии остановок должны быть спланированы заранее.

Опыт означает не только умение эксплуатировать систему; он также означает способность одновременно «читать» поведение бетона, опалубки, арматуры и бригады и замечать отклонение до того, как оно повлияет на производство.

Как проектирование бетона и арматуры влияет на скользящую опалубку?

Для бетона в скользящей опалубке одной только 28-суточной прочности на сжатие недостаточно. Бетон должен легко укладываться в опалубке, заполнять промежутки между арматурой и достигать такой ранней прочности, чтобы сохранять форму при выходе из нижней части опалубки.

Замедленное схватывание может привести к ухудшению поверхности; слишком быстрое схватывание, напротив, может вызвать прилипание к опалубке и повреждение поверхности. Температура, консистенция, гранулометрический состав заполнителя, добавки и время схватывания должны контролироваться; скорость скольжения должна регулироваться в зависимости от поведения бетона на площадке.

Проектирование арматуры столь же важно. Нахлёсты, механические соединения, арматура проёмов, анкеры и закладные детали должны быть детализированы так, чтобы рабочая бригада могла успевать за скоростью опалубки. Создание реализуемой схемы армирования без ущерба для конструктивной безопасности является одним из базовых условий достижения целевой скорости.

Поэтому систему скользящей опалубки, состав бетонной смеси и проект железобетонной конструкции нельзя рассматривать независимо друг от друга.

Как в одном проекте совместно используются разные опалубочные системы?

Не каждое сооружение на промышленном объекте требует одной и той же опалубочной системы. ТЭС Maritza Iztok East 1 наглядно это показывает. В проекте большая гиперболическая градирня была построена с применением гидравлической самоподъёмной опалубки, а круглые силосы и две прямоугольные элеваторные башни — со скользящей опалубкой.

Строительство элеваторных башен с самоподъёмной опалубкой потребовало бы постоянного использования башенного крана. SİBA разработала специальную, адаптированную к проекту схему производства работ, совместимую с кранами, работающими с уровня земли, чтобы эти два сооружения можно было возвести со скользящей опалубкой без монтажа башенного крана. Эта схема, устранившая необходимость в башенном кране, была специальным инженерным решением, разработанным для геометрии и логистических условий площадки Maritza Iztok.

То, что на одной площадке три разных типа сооружений решаются в соответствии с их собственными потребностями, показывает: правильный выбор начинается не с понимания системы, а с понимания самого сооружения.

Экспертиза SİBA в скользящих, самоподъёмных и специальных опалубочных системах охватывает разработку метода строительства совместно с геометрией, проектированием железобетона, условиями площадки и графиком работ.

Заключение

Скользящая опалубка обеспечивает меньшее количество строительных швов, непрерывность производства и высокую вертикальную скорость возведения для высоких, непрерывных и повторяющихся железобетонных стволов. Это преимущество достигается благодаря правильному проектированию бетона и арматуры, специальной инженерии опалубки под проект, непрерывным измерениям и опытной организации работ на площадке.

Самоподъёмная опалубка, напротив, может быть более правильным решением при небольшой высоте подъёма, резких изменениях геометрии и для специальных сооружений, таких как гиперболические градирни, где требуется перенастройка на каждом уровне бетонирования. Ни одна из систем не имеет абсолютного превосходства для всех сооружений. Подход SİBA заключается в том, чтобы определить, какой метод необходим для какой части сооружения, и управлять разными системами в рамках единого строительного плана.

Часто задаваемые вопросы

На каких сооружениях применяется скользящая опалубка? Она применяется для железобетонных дымовых труб, одноячеистых и многоячеистых силосов, башен, шахт, элеваторных сооружений, ядер зданий и высоких мостовых опор.

В чём основное различие между скользящей и самоподъёмной опалубкой? Скользящая опалубка движется, пока продолжается бетонирование. Самоподъёмная опалубка перемещается на следующий уровень после того, как бетон наберёт достаточную прочность.

Можно ли использовать скользящую опалубку для конических и прямоугольных сооружений? Да. При проектировании под конкретный объект могут выполняться конические, прямоугольные, многоячеистые, многоугольные и постепенно изменяющиеся сечения.

Подходит ли скользящая опалубка для невысоких сооружений? Не всегда. В проектах, где затраты на монтаж и организацию невозможно распределить на достаточную высоту, другие системы могут оказаться более экономичными.

Почему бетон для скользящей опалубки проектируется специально? Бетон должен легко укладываться и сохранять форму при выходе из нижней части опалубки. Время схватывания и ранняя прочность должны соответствовать скорости скольжения.

Почему скользящая опалубка требует опытной команды? Бетон, арматура, измерения, гидравлическая система и логистика управляются совместно в условиях непрерывного производства; ошибка в одной операции может повлиять на всю систему.