Сборный железобетон на объектах Киевского метростроя
Управление строительства Киевского метрополитена широко применяет бетон и железобетон при возведении различных инженерных сооружений и тоннелей метрополитена, а также в промышленном и гражданском строительстве. За последние две пятилетки объем применения сборного железобетона вырос в 2,5 раза и в настоящее время составил 31,3 тыс. м3 в год. На сооружаемой Куреневско-Красноармейской линии метрополитена 83% перегонных тоннелей возводится из сборных блоков, семь из девяти станций строятся в сборном железобетоне, причем две из них — глубокого заложения, сооружаемые закрытым способом.
Массовое внедрение конструкций и изделий из сборного железобетона и применение прогрессивных технических решений на объектах Киевского метрополитена (на строительстве станций «Речной вокзал», «Политехнический институт», «Центральный стадион», «Красноармейская» и обделке перегонных тоннелей из сборных железобетонных блоков) позволяют существенно повысить производительность труда и эффективность капитальных вложений.
Так, применение сборного железобетона при строительстве станции «Речной вокзал» позволило значительно сократить расход металла для временного крепления котлована и совместить задачи временного крепления котлована с постоянной обделкой станции, что в свою очередь обеспечило минимальные размеры котлована. Это было достигнуто следующим образом.
Железобетонные сваи трапециевидного поперечного сечения с отверстием диаметром 100 мм, длиной 11—13,5 м опускали в заранее пробуренные скважины и, для обеспечения заделки сваи ниже дна котлована, через канал в теле сваи нагнетали бетон. После этого приступали к раскрытию котлована обычным способом, т. е. разрабатывали грунт, за сваи устанавливали деревянную затяжку и раскрепляли сваи инвентарными расстрелами. Установкой арматурных каркасов и бетонированием междусвайного пространства заканчивается сооружение несущих стен станции (рис. 1).
При сооружении станции глубокого заложения «Политехнический институт» впервые в практике метростроения полностью отказались от применения чугунных тюбингов. Вместо них с успехом были применены железобетонные наружным диаметром 8,5 м и массой элемента до 2 т. Однако проемная часть этой станции выполнялась в монолитном железобетоне.
Для создания полносборной станции такого типа требовалось решить ряд проблем.
ЖБК Киевметростроя был подобран состав бетона, позволивший решить задачу создания несущих элементов проемной части станций «Центральный стадион» и «Красноармейская» из сборного железобетона. Совместными усилиями проектировщиков и строителей были запроектированы и изготовлены сборные железобетонные перемычки и пилоны.
Для сокращения затрат труда и дальнейшей индустриализации строительства киевские метростроевцы ведут работы по сокращению трудоемких процессов путем внедрения сборного железобетона в конструкциях жесткого основания пути на тюбинговых участках тоннелей, обделки проемной части перегонных тоннелей и т. п.
Бетонные сегментные блоки жесткого основания пути, повсеместно применяемые на тюбинговых участках тоннелей, ликвидируют непроизводительный труд по очистке лотков при укладке основания пути, сокращают расходы лесоматериала на устройство основания под временные откаточные пути.
Широко внедряется сборный железобетон при сооружении вспомогательных выработок метрополитена.
Сборные железобетонные конструкции применяются и на других объектах, возводимых Киевским метростроем. Так, строительство железнодорожного тоннеля протяженностью 750 м производилось в открытом котловане и благодаря применению сборного железобетона было окончено в сжатые сроки при отличном качестве работ (рис. 2). Для строительства тоннеля было освоено изготовление крупногабаритных блоков массой до 22 т.
Блок швеллерного сечения размером 8X3X2 м изготавливали из бетона марки 400, расход арматуры составлял 321 кг/м3. Большая масса элемента и значительная насыщенность его арматурой потребовали особо тщательного подхода к проектированию и изготовлению металлических форм, а также разработки специальной технологии изготовления.
Стремясь к широкому применению сборного железобетона, киевские метростроевцы в настоящее время решают задачи его применения и при строительстве тоннелей методом траншейных стенок готовятся к созданию опытного участка сборной железобетонной обделки, обжатой в породу для перегонных в песчаных грунтах.
Одним из направлений совершенствования стендового производства является применение ударно-вибрационной технологии, в основе которой лежит сочетание системы технологической подготовки производства сборного железобетона по ударной технологии [1, 2] с ударно-вибрационным формованием на низкочастотных (600—1500 кол/мин) двухмассных формовочных установках с кривошипно-шатунным или дебалансным виброприводами и резиновыми ударными элементами с регулируемым зазором. Экспериментальные исследования, выполненные в НИИСП Госстроя УССР, показали, что такое сочетание дает возможность реализовать достоинства ударной технологии при производстве изделий с повышенным качеством бетона и лицевых поверхностей и одновременно исключить ее недостатки (снизить шум до нормативного уровня, увеличить интенсивность ударного воздействия на бетонную смесь и на этой основе повысить производительность формования в 2—3 раза и жесткость используемых смесей до 60 сек, обеспечить оперативное управление процессом формования). При этом установлено, что гладкая лицевая поверхность изделий без видимых опор и раковин может быть получена не только при асимметричном режиме формования, но и при симметричном режиме с передачей импульсов в горизонтальном направлении. Ударно-вибрационные формовочные установки применительно к поточно-агрегатному способу производства разработаны и испытаны в системе Главмоспромстройматериалов