Скользящая формовка: революция в строительстве бетонных конструкций
Скользящая формовка, также известная как непрерывная заливка, непрерывная формовка или строительство со скользящей опалубкой, представляет собой уникальный метод возведения бетонных конструкций. Этот метод заключается в том, что бетон заливается в форму, которая постоянно движется. Такая технология позволяет создавать высокие и горизонтальные конструкции, такие как мосты, башни, здания, плотины и даже дороги. Главное преимущество скользящей формовки — возможность создания монолитных, бесшовных бетонных конструкций, которые по своим эксплуатационным характеристикам превосходят сооружения, построенные из отдельных элементов.
Как работает скользящая формовка?
Скользящая формовка основывается на двух ключевых свойствах бетона: быстром схватывании и удобоукладываемости. Бетон должен быть достаточно пластичным, чтобы его можно было легко залить в форму и уплотнить с помощью вибрации, но при этом быстро схватываться, чтобы при выходе из формы он уже обладал необходимой прочностью. Эта прочность важна, так как свежезастывший бетон должен выдерживать давление новых слоёв бетона и вибрацию, не разрушаясь.
Вертикальная скользящая формовка
При вертикальной скользящей формовке бетонная форма окружается рабочей платформой, на которой находятся рабочие. Они устанавливают стальные арматурные стержни и обеспечивают равномерную заливку бетона. Форма и платформа поднимаются с помощью гидравлических домкратов. Скорость подъёма рассчитывается так, чтобы к моменту выхода бетона из формы он успевал затвердеть. Этот метод идеально подходит для строительства высоких конструкций, такие как башни, силосы и здания.
Горизонтальная скользящая формовка
Горизонтальная скользящая формовка применяется для создания дорожных покрытий, тротуаров и разделительных стен. В этом случае бетон укладывается, вибрируется, обрабатывается и застывает на месте, а форма медленно движется вперёд. Этот метод был впервые использован в 1950-х годах при строительстве межштатных автомагистралей в США.
История скользящей формовки
Технология скользящей формовки начала активно развиваться в начале XX века. Одним из пионеров в этой области был Джеймс Макдональд из компании MacDonald Engineering в Чикаго. В 1907 году он запатентовал метод строительства силосов и элеваторов с использованием скользящей опалубки. В 1910 году Макдональд опубликовал статью, где подробно описал процесс создания бесшовных бетонных конструкций. Его метод включал использование домкратов для подъёма форм и бетона для формирования непрерывных конструкций. В 1917 году он получил патент на устройство для подъёма бетонных форм в вертикальной плоскости.
Строительство силосов и элеваторов
Метод Макдональда использовался для строительства силосов и элеваторов по всему миру. В период с 1947 по 1950 год компания MacDonald Engineering построила более 40 бетонных башен для микроволновых ретрансляционных станций AT&T, высота которых достигала 58 метров. В 1961 году метод скользящей опалубки был применён при строительстве 31-этажного отеля-казино Landmark в Лас-Вегасе.
Жилые и коммерческие здания
В 1950-х годах технология скользящей формовки начала использоваться в жилом и коммерческом строительстве. Шведская компания Bygging в 1944 году разработала первые гидравлические подъёмники для форм, что значительно упростило процесс строительства. Первые дома, построенные с использованием этой технологии, появились в Швеции. В США метод начал применяться в конце 1960-х годов. Одним из первых примеров стало строительство жилого дома в Сан-Франциско в 1962 году. В 1965 году была построена башня Скайлон в Ниагара-Фолс, а в 1969 году — отель Sheraton Waikiki в Гонолулу.
Современное применение скользящей формовки
Скользящая формовка продолжает активно использоваться в строительстве. Этот метод идеально подходит для создания сложных конструкций, таких как опоры мостов, вентиляционные сооружения, обделки шахт и бункеров. Например, метод был использован при строительстве глубоководной платформы для бурения нефтяных скважин, которая установлена на морском дне на глубине 300 метров. Общая высота этой конструкции составляет 472 метра, а вес — 595 тысяч тонн.
Технология также применяется при строительстве высотных зданий. В 2010 году с её помощью было построено ядро сверхвысокой башни Shard London Bridge в Лондоне. Кроме того, метод скользящей формовки использовался при создании таких известных сооружений, как Си-Эн Тауэр в Торонто и Inco Superstack в Садбери.
Преимущества скользящей формовки
1. Монолитность конструкций: Метод позволяет создавать бесшовные конструкции, что повышает их прочность и долговечность.
2. Скорость строительства: Постоянное движение формы ускоряет процесс возведения зданий и сооружений.
3. Экономия материалов: Отсутствие необходимости в дополнительных элементах, таких как стыки и швы, снижает расход материалов.
4. Универсальность: Метод подходит для строительства как вертикальных, так и горизонтальных конструкций.
5. Высокая точность: Использование гидравлических систем позволяет точно контролировать процесс подъёма форм.
Недостатки скользящей формовки
1. Высокие требования к бетону: Бетон должен обладать определёнными свойствами, чтобы успешно использоваться в этом методе.
2. Сложность процесса: Требуется точная настройка оборудования и контроль на каждом этапе строительства.
3. Ограниченная гибкость: Метод подходит не для всех типов конструкций, особенно если требуется сложная архитектура.
Будущее скользящей формовки
С развитием технологий скользящая формовка продолжает совершенствоваться. Сегодня активно внедряются автоматизированные системы, которые позволяют ещё больше ускорить процесс строительства и повысить точность. Кроме того, ведутся разработки новых видов бетона, которые будут ещё лучше подходить для этого метода. В будущем скользящая формовка может стать основным способом строительства высотных зданий и сложных инженерных сооружений.
