Wznoszenie budynków w technologii żelbetowej wiąże się z wieloma unikalnymi aspektami i problemami technicznymi wymagającymi rozwiązania, do czego potrzebne są wiedza i doświadczenie.
Konstrukcja stanowi niewątpliwie najważniejszy element obiektu budowlanego. Jeszcze dekadę temu, podczas uzyskiwania uprawnień budowlanych w specjalności konstrukcyjno-budowlanej, dobrze widziane było, gdy podchodzący do egzaminu posiadał w swoim dwuletnim dorobku przynajmniej rok pracy na budowie przy konstrukcjach. Jest to branża, w której zdecydowanie potrzebni są wykwalifikowani, uprawnieni inżynierowie, dlatego można powiedzieć, że takie doświadczenie jest wręcz niezbędne. Oczywiście każda osoba ma prawo znaleźć się w takiej sytuacji pierwszy raz. Realia budowlane wyglądają często tak, że młodzi inżynierowie uczą się od starszych kolegów, pomagając w danym zakresie. Niestety, zdarza się też i tak, że młodzi mniej doświadczeni inżynierowie, np. w ramach oszczędności na wykwalifikowanej kadrze, obejmują stanowiska kierownicze odpowiedzialne za nadzór nad konstrukcją żelbetową obiektu. W takim przypadku ryzyko wystąpienia różnych błędów jest całkiem spore. W artykule tym zwracam uwagę na najistotniejsze sprawy dotyczące jakości prac w początkowej fazie budowy i na najczęściej popełniane błędy.
Konstrukcja żelbetowa. Fot. stock.adobe.com/volody10
Konstrukcja żelbetowa – jak wygląda początek realizacji
W procesie realizacji poza pozwoleniem na budowę wykonawca, w tym kierownik budowy, otrzymuje oprócz pozwolenia na budowę i dziennika budowy projekt budowlany oraz projekt wykonawczy, obecnie zgodnie z nowelizacją Prawa budowlanego również projekt techniczny.
Pierwsze zadania przy wykonywaniu konstrukcji żelbetowej monolitycznej, które powinny zostać wykonane:
1. Dokładna analiza projektów w celu wyeliminowania wszystkich potencjalnych błędów, weryfikacja rysunków szalunkowych oraz zbrojarskich.
Częste błędy: niedoprecyzowane projekty, np. brak zestawień stali zbrojeniowej, brak wyszczególnienia klas ekspozycji betonu.
2. Dobór optymalnego systemu szalunkowego.
Częste błędy: brak opracowania czasu rozszalowań, niedoprecyzowanie warunków podparć wtórnych stropów, a także brak projektu deskowań podpisanego przez uprawnionego konstruktora.
3. Wybór lokalizacji żurawi – w przypadku niewielkiej działki zdarza się, że lokalizacja żurawia wraz z fundamentem będzie się znajdować w obrysie realizowanego obiektu. Należy optymalnie dobrać lokalizację, najlepiej w miejscu najmniejszych naprężeń występujących w stropach, oczywiście omijając wszelkie pionowe elementy konstrukcji.
Częste błędy: lokalizacja żurawia poprzez element pionowy, a także jego ustawienie w miejscu największych momentów.
4. Wybór wykonawcy – ważnym aspektem jest specjalizacja wykonawcy w kierunku konstrukcji żelbetowych. Wariantów w tym przypadku jest dużo – od najłatwiejszego, czyli wybór wykonawcy, który w swoim zakresie będzie posiadał brygady ciesielskie oraz zbrojarskie, wraz z materiałami typu: beton, stal, szalunki, do najtrudniejszego, gdzie posiadamy własne brygady ciesielskie i zbrojarskie oraz sterujemy zamówieniami materiałów.
Częste błędy: niewykwalifikowani wykonawcy, brak niezależnego laboratorium do badania próbek betonu lub wybór laboratorium bez odpowiedniej certyfikacji.
Sprawdź:
Budownictwo żelbetowe szybko i łatwo
Pręty do zbrojenia betonu z nowej stali B600B
Realizacja konstrukcji żelbetowej – betonowanie i odbiory
Często prace żelbetowe zaczynają się od ułożenia warstwy chudego betonu. Temat przeważnie jest bagatelizowany, bo to przecież jest tylko podkład. Jest to mylne podejście. Pominięcie dokładnej weryfikacji jakości warstwy chudego betonu doprowadza do sytuacji, w której nie został on odpowiednio zatarty, powierzchnia jest pofalowana i nierówna, a sama warstwa nie ma odpowiedniej grubości. W późniejszych etapach może to być powodem spękań warstwy, co z kolei może doprowadzić do różnic w otulinie fundamentów. Kolejnym błędem jest brak pielęgnacji chudego betonu, szczególnie w okresie letnim i podwyższonych temperatur, co ponownie może doprowadzić do spękań warstwy.
Błędy wykonawcze, do których można doprowadzić na etapie realizacji, mogą mieć charakter łagodny w postaci niegroźnych spękań konstrukcji, o rozwartości niebudzącej wątpliwości, aż do rażących wręcz katastrofalnych błędów. Można do nich zaliczyć np. różnicę w poziomach niezgodną z projektem oraz niemieszczącą się w odchyłkach lub nieuzyskanie odpowiedniej wytrzymałości betonu, ponieważ został na budowie zbyt długo przytrzymany w betonowozie bez odpowiednich domieszek, a następnie wykorzystany. Zdarzają się też sytuacje, gdy zostanie pomylony kierunek lub układ zbrojenia.
Błędy popełnione na etapie wykonywania konstrukcji mogą mieć konsekwencje nie tylko w aspekcie technicznym, ale także w harmonogramie budowy czy w budżecie.
W celu wyeliminowania wszelkich niezgodności należy prowadzić na budowie dokładne i częste odbiory każdego elementu konstrukcyjnego. Szczególnie należy zwrócić uwagę na:
1. Odbiór szalunków – są często pomijane, ponieważ szalunku nie wpisuje się do dziennika. Jednak należy pamiętać, że w przypadku elementów poziomych, takich jak stropy, przed odbiorem powinniśmy otrzymać operat geodezyjny od uprawnionego geodety, świadczący o prawidłowym ustawieniu szalunku. W przypadku elementów pionowych posługujemy się naniesionymi przez geodetę oznaczeniami osi. Bez odpowiednio ustawionego szalunku nie powinniśmy przystępować do dalszej części odbioru.
2. Odbiór zbrojenia – powinny zostać zweryfikowane wszystkie pręty zbrojeniowe, ich układ, kształt, średnice, a także klasa stali z dokumentu przywozowego. Należy pamiętać o dopuszczalnych odchyłkach w układzie zbrojenia. Może się zdarzyć błąd, polegający na nieprawidłowym układzie starterów z poprzednich betonowań, mimo że wcześniejszy odbiór był pozytywny. Dobrą praktyką jest wykonanie dodatkowego zbrojenia roboczego spinającego startery przed betonowaniem. Siły, które występują w wężu pompy do betonu, mogą podczas betonowania przesunąć pręty, tym samym zawężając otuliny lub zmieniając projektowany rozstaw prętów. Zdarzają się wówczas takie sytuacje, w których stosowane są dodatkowe niezalecane rozwiązania, tj. tzw. przebicia prętów lub wklejanie nowych prętów (tego typu rozwiązania należy każdorazowo uzgadniać z projektantem). Można uniknąć takich problemów przez stosowanie ww. zbrojenia roboczego, a także poprzez dobrą praktykę, kiedy to brygady ciesielskie, po zakończeniu betonowania, weryfikują układ starterów zbrojenia. Dobrze jest też zwrócić uwagę na stabilność wiązań zbrojenia, aby nie doszło do przemieszczenia zbrojenia podczas układania mieszanki betonowej lub zawibrowania betonu.
3. Otuliny – nie należy zapominać o otulinach zarówno w pionie, jak i w poziomie. Trzeba pamiętać także o zweryfikowaniu materiału używanego do zachowania otulin – dystanse betonowe lub z tworzyw sztucznych.
4. Przygotowanie styków – każdorazowo należy odpowiednio przygotować powierzchnię styków już wykonanych elementów oraz tych, które dopiero zostaną zrobione. Prawidłowo przygotowana powierzchnia to powierzchnia zgroszkowana, oczyszczona z wszelkich luźnych elementów (np. kawałków zbrojenia czy pianki montażowej służącej do flekowania szalunku) i właściwie nawilżona. Należy też zwrócić szczególną uwagę na piankę, żeby nie została wbudowana w obrys elementu żelbetowego. Wszelkie stosowane siatki stalowe typu strecz-metal należy usunąć ze styków.
5. Zamknięcie szalunku – kolejny etap, który jest pomijany podczas odbiorów. Popełnione błędy np. z powodu pośpiechu mogą doprowadzić do otwarcia szalunku podczas betonowania, dlatego warto zwracać na to uwagę, weryfikować i każdorazowo odbierać zamknięcie szalunku.
6. Zgodę na betonowanie – należy ją wydać tylko po zakończeniu odbiorów zbrojenia. Częstym powtarzającym się błędem jest niezsynchronizowanie zamówienia mieszanki betonowej z zakończeniem odbiorów stali zbrojeniowej. Brak koordynacji i doświadczenia w tym obszarze skutkuje tym, że mieszanka czeka zbyt długo w betonowozie. Przyjmuje się, że transport nie powinien przekraczać 1,5 h w okresie letnim, a przy wysokich temperaturach nawet maks. 0,5 h. Jeżeli czas zostanie przekroczony, lepiej jest odesłać materiał i zamówić nowy, niż wbudować przytrzymany. Najgorszym z możliwych rozwiązań jest dolanie wody do mieszanki betonowej, na co niedoświadczeni inżynierowie są często namawiani przez wykonawców.
7. Betonowanie – należy pamiętać o pobraniu próbek betonu przez niezależne laboratorium. Gwarancja jakości na dokumentach WZ betonu jest niewystarczająca. W przypadku betonowań ważne jest, aby szczególną uwagę poświęcić logistyce. Zdarzają się takie błędy, gdzie cały sprzęt do betonowania włącznie z pompą zostaje ustawiony na elementach konstrukcyjnych już wykonanych, np. na stropie garażu, który nie został dostosowany do tego typu obciążeń. Zdarza się to mniej doświadczonym inżynierom, którzy np. zostają na betonowanie drugiej zmiany. Skutki mogą być katastrofalne. W przypadku podawania mieszanki betonowej pompą na wyższe kondygnacje należy pamiętać, że początkowa mieszanka – ok. 0,3 m3 (tylko z pierwszego betonowozu) – powinna być traktowana jako odpad, ponieważ dochodzi w niej do wypłukiwania cementu. Jeżeli zdarzy się, że taki beton zostanie wbudowany, element w danym miejscu może być osłabiony. Powierzchnia betonu w tym miejscu ma inną fakturę. Należy też pamiętać o równomiernym rozprowadzaniu mieszanki betonowej oraz o odpowiedniej wysokości podawania. Dobrą i konieczną praktyką jest posiadanie przez wykonawców zapasowych wibratorów do betonu, w przypadku gdy używany ulegnie awarii, a betonowania nie możemy przerwać.
8. Weryfikację układu sterterów zbrojenia po zakończonym betonowaniu – często pomijany etap przez uczestników procesu. Wczesne zadbanie o ponowną weryfikację kontynuacji prętów elementów pionowych – słupów, ścian, trzpieni – pozwoli uniknąć usterek przy następnych odbiorach.
9. Pielęgnację betonu – dobrą praktyką jest również wprowadzenie częściowej procedury odbiorowej związanej z pielęgnacją betonu w następnych dniach od betonowania, tak aby mieć pewność, że odpowiednia pielęgnacja ma miejsce.
10. Rozszalowanie – należy pamiętać, że już na etapie wykonania projektu wybranego systemu deskowań powinien zostać określony czas rozszalowania dla poszczególnych elementów monolitycznych. Tutaj również można się spotkać z częstym brakiem kontroli, dlatego zdarzają się przypadki, w których w wyniku zbyt szybkiego tempa prac dojdzie do wcześniejszego rozszalowania. W przypadku elementów pionowych można doprowadzić do sytuacji, w której wraz z deskowaniem odejdzie beton, odsłaniając zbrojenie – wówczas trzeba wykonać betonowanie od nowa.
Na koniec warto wspomnieć o tzw. kosmetyce betonu, w której również zdarzają się pomyłki. Oprócz samego odkuwania i szlifowania należy pamiętać o odpowiednio dobranych narzędziach i materiałach do naprawy betonu. Bez nich można jeszcze bardziej pogorszyć sytuację, gdy się okaże, że nieprawidłowo wykonywana kosmetyka betonu powoduje jeszcze więcej usterek niż przed rozpoczęciem danego zakresu prac.
Polecamy:
Czy zbrojenia niemetaliczne będą coraz popularniejsze?
Spawanie prętów do zbrojenia betonu – nowa jakość i wymagania
Płyta konstrukcyjna z betonu zbrojonego włóknami stalowymi
Logistyka technologiczna
Oprócz wyboru odpowiednich żurawi do zadania szczególną uwagę powinno się poświęcić logistyce betonowania, tworząc dokładny jego plan. Dobry plan powinien uwzględniać:
1. Harmonogram betonowań.
2. Dobór odpowiedniego specjalistycznego sprzętu, np. pompy do betonu z weryfikacją rozstawu łap, reakcjami, które zostaną przeniesione na podłoże; dotyczy to także tzw. pompogruszek oraz rozściełaczy do betonu.
3. Drogę podawania mieszanki betonowej – należy dokładnie ją zweryfikować i określić. Mieszankę można podawać na dwa sposoby: za pomocą węży w przypadku pomp i tzw. pompogruszek oraz za pomocą pojemników do betonu (w miejscach gdzie np. pompa nie sięgnie). Zdarza się również, że węże prowadzone są szachtem windowym, ponieważ nie ma innej możliwości.
4. Plan lokalizacji – powinien uwzględniać rysunki, na których będą dokładnie wskazane tymczasowe miejsca do postawienia sprzętu podającego mieszankę betonową. Chodzi szczególnie o przypadki, gdy sprzęt będzie się znajdował lub częściowo opierał łapami o elementy konstrukcji, które są już wykonane. Takie rozwiązania należy przedyskutować z konstruktorem i uzyskać zgodę, najlepiej w formie projektu.
5. Odniesienie do planu zagospodarowania placu budowy – plan powinien być ciągle aktualizowany, biorąc pod uwagę zmieniające się warunki na budowie, i być kompatybilny z aktualnym planem zagospodarowania placu budowy.
Odpowiednia organizacja i logistyka prac na budowie są kluczem do sukcesu, który się przekłada zarówno na jakość wykonywanych robót, jak i na harmonogram prac, który często jest skracany do niezbędnego minimum.
 |
mgr inż. Tomasz Kiec project manager |
