<<
>>

ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ



Монтаж крупнопанельных зданий
Конструкции надземной части монтируют поэтаж- но, разбивая этаж на захватки (по секциям дома). Мон­таж секции начинают с установки лестничной клетки или фасадных панелей: вначале устанавливают пане­ли более удаленной от крана стены, Затем панели внут­ренних стен и, наконец, панели наружной продольной стены, ближайшей к крану.
Панели наружных и внутренних стен устанавлива­ют на цементный раствор, чем обеспечивается плот­ность и непроницаемость горизонтальных стыков па­нелей наружных стен.
До окончательного закрепления панели тщательно выверяют и приводят в проектное положение с помощью отвесов и шаблонов, после чего сваривают закладные детали.
Вертикальные стыки между наружными и внутрен­ними панелями выполняют следующим образом: в зазор между панелями наружных стен плотно забивают жгут из просмоленного каната или пористой резины и заклеива­ют изнутри полоской рубероида на битумной мастике. Панель внутренней стены соединяют с наружными пане­лями сваркой закладных деталей; щели между внутрен­ней и наружными панелями конопатят, а колодец, обра­зованный торцами трех панелей после монтажа перекры­тия, заполняют керамзитобетоном и уплотняют.
Плиты перекрытий на первой захватке укладывают, начиная от угла дома и заканчивая в конце секции. Плиты перекрытий к месту монтажа доставляют в вертикальном положении, у объекта с помощью кантователя их перево­дят в горизонтальное положение и с помощью балансир- ной траверсы подают краном на место укладки.
По ходу укладки плит перекрытий заделывают го­ризонтальные стыки между ними и панелями наруж­ных стен. Горизонтальный паз между плитой перекры­тия и гребнем панели заполняют легким бетоном, на стык наклеивают изоляцию (из одного слоя рубероида на битуме). Наружную стеновую панель следующего этажа устанавливают на две деревянные монтажные подкладки; перед этим по периметру наружных стен приклеивают прокладку в виде жгута из пористой ре­зины или просмоленного каната. Непосредственно перед монтажом между прокладками наносят слой раствора, на который и устанавливают панель.
Изнутри швы зачеканивают, а снаружи расшивают или заделывают герметиком. Герметики изготовляются на основе полимеров в виде мастик, жгутов, прокладок и профилированных изделий. Наиболее надежными являются мастичные герметики, так как они легко за­полняют стыки и швы любых размеров и конфигураций. Мастичные герметики находятся в бумажных патронах; для выдавливания мастики из патрона непосредствен­но в стыки или швы применяют специальные шприцы.
Особое внимание при монтаже надо уделять сварке закладных деталей. Места сварки и все открытые сталь­ные детали тщательно защищают от коррозии путем металлизации цинком. Балконные плиты при монтаже временно закрепляют с помощью стоек-подкосов.
Для временного крепления и выверки стеновых па­нелей при монтаже применяют жесткие раздвижные подкосы и жесткие горизонтальные связи.
Раздвижной подкос состоит из двух телескопичес­ких труб. На нижнем конце имеется стержень, со­единяемый стяжной муфтой с захватом, укрепленным в плите перекрытия. Сверху подкос скрепляется с зах­ватом струбциной, закрепленной на панели. Жесткая горизонтальная связь состоит из двух струбцин, тяги, трубы и стяжной муфты.
Вертикальность положения панели выверяют с по­мощью линейки-отвеса; положение панели регулируют натяжными муфтами до тех пор, пока шнур отвеса не совпадет с нулевой меткой шкалы внизу линейки.
Отклонения элементов от проектного положения, превышающие допустимые, устраняют путем пере­монтажа элементов.
Результаты геодезической про­верки смонтированной секции заносят в поэтажйые планы, указывая фактические высотные отметки эле­ментов и отклонения их от вертикали.
Монтаж каркасно-панельных зданий
Каркасно-панельные дома монтируют поярусно. Ярус по высоте равен двум этажам, так как колонны имеют высоту в два этажа. Поэтому с одной стоянки крана укладывают элементы двух этажей. Здание мон­тируют по захваткам, по секциям. Монтаж производят по блокам. Каждый блок состоит из шести колонн, ба­лок и плит перекрытия на два этажа. На смонтирован­ном блоке после окончания сварки выполняют работы по замоноличиванию стыков и узлов, установке пере­городок и панелей наружных стен.
Монтаж яруса начинают с установки колонн на ого- ловники колонн ранее смонтированного яруса, которые возвышаются над перекрытием на 50-60 см. Предвари­тельно устанавливают и закрепляют на перекрытии один групповой кондуктор на шесть колонн (блок). Колонны закрепляют в кондукторе винтами: нижний хомут кон­дуктора винтами прочно крепят на оголовнике колонны нижнего яруса; винтами следующего хомута центриру­ют низ монтируемой колонны; после центрирования и установки колонн по рискам винты затягивают. Верхний хомут кондуктора окончательно закрепляют после про­верки вертикальности колонны и совпадения рисок на ее гранях с разбивочными осями. После этого колонну освобождают от строп.
Далее на консоли колонн устанавливают ригели ниж­него этажа яруса. После установки ригелей выверяют положение колонн и ригелей относительно продольных и поперечных осей; положение выверенных колонн и ригелей фиксируют прихваткой закладных деталей.
Следующий этап - укладка пристенных плит и пане­лей перекрытия нижнего этажа на ригели, установка ригелей верхнего этажа яруса. Установив ригели верх­него этажа яруса, проверяют положение каркаса отно­сительно продольных и поперечных осей. Обнаружив отклонения, превышающие допустимые, каркас приво­дят в проектное положение. Если положение каркаса правильное, окончательно сваривают узлы ригелей и колонн второго и первого этажей яруса. Плиты и пане­ли перекрытий обоих этажей сваривают на стальных планках, после чего швы между ними замоноличивают.
При монтаже элементов второго этажа монтажни­ки и сварщики работают с передвижных стремянок, установленных на перекрытии. Для устойчивости ко­лонн и всего каркаса здания в процессе монтажа в крайних торцовых блоках и блоках, примыкающих к лестничным клеткам, устанавливают временные диа­гональные связи из уголковой стали. Установив связи, передвигают кондуктор для монтажа следующего бло­ка из шести колонн. На смонтированном блоке произ­водят окончательную сварку швов колонн. Вентиляци­онные и санитарно-технические блоки устанавливают после передвижения кондуктора сперва на нижнем, а затем на верхнем этажах.
Полностью закончив монтаж всех конструкций яру­са (двух этажей), монтируют двухэтажные стеновые панели. При этом сначала устанавливают угловые про­стеночные панели, которые служат маяками при даль­нейшем монтаже стеновых панелей.
Поднятые краном панели устанавливают на пред­варительно уложенный раствор, выверяют стены в плоскости и по вертикали, после чего их временно зак­репляют; окончательную выверку производят после установки панелей по всей плоскости стены в преде­лах яруса или этажа. Затем полностью приваривают панели и заделывают вертикальные и горизонтальные швы между ними.
Последовательность монтажа меняется при возве­дении каркасно-панельного дома с неполным карка­сом, т. е. с наружными несущими стенами. Колонны здания с такими стенами имеют высоту в один этаж, следовательно, и высота яруса равна высоте одного этажа. Колонны устанавливают парами в виде рам и закрепляют расчалками или групповыми кондукто­рами. Вслед за колоннами устанавливают панели на­ружных стен, а затем панели перегородок. Панели вре­менно закрепляют струбцинами и подкосами к ранее смонтированным панелям или перекрытию.
Следующий этап - установка ригелей одним кон­цом на консоли колонн, а другим на панели стен. Пос­ле выверки и сварки закладных деталей панелей стен и ригелей укладывают панели перекрытий. В осталь­ном технология монтажа не отличается от технологии монтажа дома с полным каркасом.
Монтаж крупноблочных зданий
Крупные бетонные, силикатные или кирпичные бло­ки дают возможность возводить здания путем монта­жа, что значительно сокращает трудоемкость, сроки и стоимость строительства.
Вес применяемых блоков колеблется от 1,5 т (бло­ки фундаментов и внутренних стен) до 3 т (блоки на­ружных стен), что обусловливает применение кранов различных типов и грузоподъемности. Фундаментные блоки монтируют гусеничными, автомобильными, пневмоколесными кранами, а также экскаваторами, оборудованными монтажными стрелами. Подвальные этажи монтируют одновременно башенным и самоход­ным кранами, трех-, четырехэтажные здания - башен­ными, гусеничными кранами, на пневмоколесном ходу, а многоэтажные здания - башенными кранами.
Доставляемые блоки, железобетонные элементы и панели перегородок обычно выгружают автокранами и складывают на подготовленных площадках в штабеля вокруг строящегося объекта отдельно для подземной и надземной его частей, с одной или с двух сторон зда­ния в зависимости от расположения монтажных кранов. На пофузочно-разгрузочных работах монтажные кра­ны могут быть использованы для разгрузки тяжелых и крупноразмерных элементов. Это возможно во вторую и третью смены, если не ведутся монтажные работы. При полной же загрузке монтажного крана для обслу­живания склада надо иметь автомобильный кран.
Для хранения сборных элементов емкость проме­жуточных складов должна быть рассчитана: на разме­щение элементов фундаментов и подвала, на период возведения подземной части здания; на размещение комплекта элементов для возведения одного этажа при монтаже надземной части здания.
В индустриальном строительстве, когда каждый заранее промаркированный сборный элемент имеет определенное место в возводимом здании, важно, что­бы он был изготовлен, доставлен и уложен в точно ус­тановленное время, без дополнительной перегрузки и хранения на приобъектном складе. Поэтому весьма эффективен монтаж с транспортных средств, при ко­тором элементы поступают на площадку по часовому графику в строгой технологической последователь­ности. Это позволяет сократить сроки строительства, эффективнее использовать монтажные механизмы, снизить трудовые затраты, не создавать приобъектные склады и исключить повреждения элементов.
Блоки наружных стен раскладывают параллельно крановому пути, ближе к строящемуся зданию, напротив соответствующих мест установки. Подоконные и пере- мычечные блоки укладывают с учетом их повторяемос­ти группами обычно по 4-6 блоков в каждой. Блоки внут­ренних стен группируют по маркам и располагают во второй полосе склада в порядке возрастания номеров марок вдоль захватки или (при вылете стрелы крана, близком к половине длины захвата) в середине ее.
Здания большой протяженности, сложной конфи­гурации в плане монтируют двумя звеньями рабочих с помощью двух башенных кранов, передвигающихся вдоль противоположных сторон здания.
Крупноблочные здания небольшой протяженности монтируют одним краном. При одном кране для большей эффективности его использования и ускорения монта­жа целесообразно работать в две смены. После разбив­ки расположения блоков этажа и разметки мест их уста­новки приступают к монтажу. Сначала устанавливают уг­ловые блоки, затем блоки в местах пересечения наруж­ных и внутренних стен. Эти так называемые маячные бло­ки определяют установку всех последующих рядов бло­ков. При большом расстоянии между маячными блока­ми через 15-20 м устанавливают дополнительные про­межуточные маячные блоки. Затем укладывают блоки по всей длине здания (каждый ряд по причалке) и сразу на всю высоту этажа в пределах захватки. При установке блоков следует пользоваться нивелиром.
Установив на постель из раствора простеночный блок, монтажник проверяет отвесом вертикальность его наружной плоскости, а подсобный рабочий подбивает раствор в горизонтальный шов. Только после выверки и осадки блока с применением деревянных клиньев под­ручный монтажник освобождает блок от стропов.
Так же устанавливают подоконные и перемычечные блоки. При монтаже последних и блоков верхнего ряда внутренних стен пользуются переносными ме­таллическими подмостями, а также подмостями кон­струкции Главмосстроя. Особенно внимательно надо устанавливать блоки с каналами для точного совпаде­ния их отверстий по высоте.
Число рядов блоков, размещающихся по высоте эта­жа, определяет так называемую разрезку крупноблоч­ных стен, которая бывает двух-, трех- и четырехрядной.
Двухрядная разрезка стен может осуществляться по двум вариантам. При первом варианте простеночные блоки делают высотой в оконный проем и поясные бло­ки высотой от верха оконного проема до низа оконного проема вышележащего этажа. При втором варианте про­стеночные блоки делают высотой от пола до верха окон­ного проема и поясные блоки высотой от верха оконного проема до пола вышележащего этажа, при этом оконный проем снизу ограждается подоконным блоком-вставкой.
Четырехрядная разрезка является видоизменением двухрядной по второму варианту путем расчленения про­стеночного блока горизонтальными швами на три части. Двухрядная разрезка по сравнению с четырехрядной (при которой масса блока не превышает 1,5 т) имеет мно­гие конструктивные, монтажные и эксплуатационные преимущества и получила наибольшее распростране­ние. Связь между наружными и внутренними стенами осуществляется: в наружных углах здания - перевязкой блоков между собой; в местах примыкания - креплени­ем внутренних (продольной и поперечной) стен к наруж­ным; в лестничных клетках - закладкой Т-образных ан­керов из полосовой стали толщиной 4 мм или арматур­ных сеток из круглой стали диаметром 4-6 мм.
Те и другие располагают на одном уровне в гори­зонтальных швах наружных и внутренних стен в коли­честве не менее одной связи в каждом этаже. Если проектом предусмотрено крепление блоков между собой или к перекрытию, то его выполняют по ходу ус­тановки блоков.
Вертикальные швы и пазы между блоками запол­няют раствором после окончательной их выверки. Швы бывают открытые и закрытые, трудоемкость заделки последних в несколько раз меньше.
Открытый паз заделывают, выкладывая из легко­бетонных или пустотелых керамических камней на ра­створе ограждающую паз стенку и заполняя легким бетоном образованный ею и четвертями блоков вер­тикальный канал.
Закрытый шов заделывают, прикрепляя струбциной инвентарные щитки, которые для плотного прижатия к стене обшивают с внутренней стороны пористой ре­зиной, заполняя легким бетоном или раствором обра­зовавшийся промежуток.
Бетонную смесь для заполнения пазов рекоменду­ется подавать растворонасосом или растворонагнета- телем (при заполнителях крупнее 5 мм) и уплотнять электровибратором с наконечником диаметром 50 мм.
Марку раствора для горизонтальных швов назначают по проекту, подвижность его для блоков из бетона и обыкновенного кирпича должна быть 9-13 см, а для бло­ков из пустотелого кирпича или керамических камней - 7-8 см и для вертикальных швов - 3-4 см; средняя тол­щина швов - 15 мм. На рабочем месте рекомендуется иметь раствор не больше чем на 1 ч работы; для пере­мешивания раствора в ящике нужна электромешалка (обычная электродрель с лопастями вместо наконечни­ка). Раствор подают на горизонтальную постель ковшом - лопатой или совком-лопатой и разравнивают с помощью пилы-гребенки или рамки с рейкой.
Наружные швы, отверстия и случайные повреж­дения на фасадах заделывают с люлек, навешиваемых наверх стены и примыкающую к ней часть меж­дуэтажного перекрытия.
Монтаж зданий из объемных элементов
Жилые здания монтируются также из объемно-про­странственных элементов заводского изготовления. Для монтажа такого дома требуются монтажники, кра­новщики и сварщики.
Объемные элементы домов (блок-комнаты, блок- квартиры) доставляют с завода на трейлерах, габариты которых допускают перевозку объемного элемента на две комнаты.
Работы нулевого цикла аналогичны таким же ра­ботам при возведении крупнопанельных зданий. Объемные элементы дома монтируют с помощью коз­ловых, стреловых самоходных или башенных кранов.
Сборка здания ведется поэтажно «на себя» по вы­ровненным монтажным горизонтам. Комплексная бри­гада из шести человек (в нее входит сварщик) выполня­ет строповку, приемку, подъем и установку объемных элементов. Подвезенный на площадку блок снимают кра­ном с трайлера и подают к месту установки или на склад, который располагают в одном из торцов дома, образуя запас элементов для следующего этажа. Склад обслу­живается тем же козловым краном. При подъеме элемен­ту можно придавать любое положение по отношению к зданию. Это достигается с помощью ручных лебедок, ус­тановленных на «ногах» крана, канаты которых прикреп­лены к крюкам на траверсе. Такое устройство дает воз­можность рихтовать устанавливаемый элемент, препят­ствовать его раскачиванию и предупреждать удары мон­тируемого элемента по ранее установленному.
Для монтажа надземной части пятиэтажного 45- квартирного дома из объемных элементов требуется 75 подъемов краном; для такого же по объему крупно­панельного здания кран делает до 1500 подъемов, не считая дополнительных для выполнения послемонтаж- ных и отделочных работ.
Объемные элементы устанавливают на металличес­кие опорные столики (закладные стальные детали сбор­ных конструкций) монтажного горизонта нижележащего этажа и приваривают к ним. Соединение элементов друг с другом по верху производят путем приварки пластин к закладным деталям опорных участков блоков. Верти­кальные швы зачеканивают битумизированной паклей и расшивают цементным раствором. В горизонтальные швы укладывают термоизоляционные прокладки и рас­шивают цементным раствором.
Одновременно с заделкой швов на фасаде обраба­тывают внутренние стыки между объемными элемен­тами. У каждого блока, поступающего с завода, пото­лочная панель покрыта гидроизоляционным ковром, который выступает за края панели. Выступающие час­ти ковра перекрывают щели между соседними объем­ными элементами. Дополнительно в процессе монта­жа щели проклеивают полосой из пергамина на битум­ной мастике. Таким способом стыки между блоками защищают от попадания влаги во время монтажа дома.
Внутренние послемонтажные работы и заключи­тельные отделочные операции выполняют параллель­но с монтажом, но вне зоны действия крана. Продол­жительность монтажа одного объемного элемента, включая сварочные работы, 1 -1,25 ч. Монтаж всей над­земной части пятиэтажного 45-квартирного дома из объемных элементов, изготовляемых на заводе из про­катных панелей, выполняется за 15 рабочих смен.
Принципиальное отличие объемно-блочного домо­строения от других видов строительства, в том числе и от крупнопанельного, состоит в изменении структуры производства. В крупнопанельном строительстве затра­ты на заводах составляют 40, в объемно-блочном - 60, а при массовом строительстве есть возможность довести их до 75-80% общего количества трудовых затрат.
При объемно-блочном виде строительства сроки возведения жилого дома резко сокращаются. При чет­кой организации производства может быть достигнут ритм монтажа - 1 этаж за 2 дня, а полностью пятиэтаж­ный дом может быть готов к заселению через 14 дней. Концентрация основной массы рабочих на заводе при­дает строительству черты промышленного производ­ства. По имеющимся опытным данным, суммарная тру­доемкость возведения объемно-блочных зданий на 15% ниже, чем крупнопанельных.
Монтаж зданий методами подъема перекрытий и этажей
Сущность данного метода заключается в подъеме готовых перекрытий или этажей по колоннам как по направляющим с закреплением их на соответствующих отметках. Плиты бетонируют пакетами один над дру­гим на уровне пола первого этажа в количестве, рав­ном числу этажей.
Железобетонные или металлические колонны, окаймленные стальными муфтами, пропускаются че­рез отверстия в плитах, муфты привариваются к арма­туре перед укладкой бетона. По обеим сторонам муфт предусмотрены отверстия для пропуска винтовых тяг. Чтобы плиты не прилипали друг к другу, их верхнюю поверхность покрывают слоем парафина.
На оголовки колонн первого яруса устанавливают гидродомкраты, которые с помощью винтовых тяг под­нимают пакеты плиты перекрытия, начиная с верхнего. После подъема первого пакета плиты и временного его закрепления на колоннах с помощью закладных дета­лей последовательно поднимают остальные пакеты.
При монтаже методом подъема этажей на верхнем забетонированном пакете плит монтируют элементы покрытия здания (чердачное перекрытие). После подъема чердачного перекрытия на освободившемся нижележащем пакете плит междуэтажного перекрытия монтируют конструкции верхнего этажа здания, а за­тем готовый верхний этаж вместе с крышей поднимают на соответствующую отметку. Под поднятым этажом производят монтаж следующего этажа.
Идея строительства многоэтажных зданий методом подъема готовых перекрытий впервые была высказана французским инженером Лафаргом, однако в его вре­мя она не могла быть осуществлена из-за отсутствия необходимого подъемного оборудования.
В 1951 г. в США было построено методом подъема перекрытий первое многоэтажное здание. Вскоре пос­ле проведения эксперимента по подъему перекрытий этот метод получил широкое распространение и стал применяться во многих странах Европы и Японии. В России метод подъема перекрытий впервые был осу­ществлен в 1959 г. в Ленинграде (Санкт-Петербурге).
Метод подъема перекрытий обладает следующи­ми достоинствами: возведение зданий любой формы в плане, а также любой ширины, так как нет ограниче­ний, связанных с вылетом стрелы башенных кранов; строительство может осуществляться на стесненных участках и на участках со сложным рельефом; малая строительная высота перекрытий; повышенная жест­кость и огнестойкость перекрытий.
ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Конструктивные особенности элементов большепролетных зданий и сооружений
Технологические и функциональные требования обусловливают постоянное увеличение пролетов конст­руктивных элементов зданий и сооружений. Поэтому в последние годы все чаще встречаются примеры монта­жа: производственных зданий и сооружений пролетами 96 м и более; спортивных сооружений пролетами до 224 м; зданий рынков пролетами 100 м и более; широко­го применения неразрезанных длинномерных подкра­новых и подкраново-подстропильных балок и ферм.
В качестве элементов покрытия большепролетных зда­ний и сооружений применяют: металлические балочные и ферменные системы (иногда предварительно напряжен­ные с затяжками); блочно-балочные конструкции с тонко­листовыми предварительно напряженными обшивками (блочные конструкции представляют собой простран­ственный каркас, на который натянуты обшивки только сверху или сверху и снизу; панельно-блочные конструк­ции состоят из верхней и нижней панелей, соединенных в пространственный блок вертикальной решеткой и поперечными связями); перекрестно-стержневые систе­мы типа структур; рамные конструкции; висячие покры­тия (мембранные тонколистовые одно- и двухпоясные: с жесткими нитями - висячими фермами и балками; под­весные - плоскостные и пространственные, арочные и купольные системы; железобетонные пространственные покрытия (купола, своды, оболочки, складки, арки).
Вследствие больших габаритов и масс конструк­тивных элементов большепролетных зданий и соору­жений их не всегда возможно монтировать в цельнособ­ранном виде традиционными методами с применением единичных грузоподъемных средств (крана или мачты). Поэтому нередко монтаж таких элементов выполняют из отдельных частей с использованием временных опор. При предварительном укрупнении элементов и для их монтажа в проектное положение применяют одновре­менно несколько кранов (мачт), производят монтаж над- вижкой (накаткой) укрупненных блоков или выполняют вертикальный подъем с использованием мощных домк- ратных систем. Известны примеры монтажа большепро­летных покрытий с применением козловых кранов боль­шой грузоподъемности (до 100 т) и крупными блоками (массой до 1200 т) с использованием гидроподъемни­ков и самоходных подмостей-установщиков.
Возведение зданий с покрытиями в виде оболочек, складок
Своды и оболочки из сборных железобетонных эле­ментов позволяют перекрывать большие площади од­ноэтажных промышленных зданий без промежуточных колонн при минимальном расходе материалов.
Улучшение конструктивных решений и методов монтажа сводов и оболочек из сборных же­лезобетонных элементов во многом способствует бо­лее широкому их применению в промышленном стро­ительстве. Особое распространение получили цилин­дрические оболочки КЖС, которые значительно эко­номичнее плоских плит покрытия.
В настоящее время в строительстве применяют своды и оболочки следующих типов: длинные цилинд­рические оболочки (размером 3x12 м для сетки колонн 24x12 м); короткие цилиндрические оболочки (разме­ром 3x12 м, 3x18 м и 3x24 м), перекрывающие пролет здания; оболочки двоякой положительной кривизны; оболочки двоякой отрицательной кривизны; купола.
Длинные цилиндрические оболочки собирают из плит размером Зх 12 м, выпускаемых двух типов - сред­них и торцевых, и бортовых элементов. Панели имеют толщину 40 мм и ребро по контуру. Торцевые панели имеют с торцов диафрагмы в виде арок с затяжками. Бортовые элементы выполняют для пролета 24 м в виде двутавровых балок с криволинейным верхним поясом.
Монтаж оболочки начинают с установки на колонны бортовых элементов, которые крепят сваркой к ко­лоннам. До установки плит на бортовые элементы (при пролете в 24 м) их в четвертях опирают на временные опоры с домкратами. Монтаж панелей начинают с тор­цевой панели. При этом затяжку торцовой плиты при­варивают к оголовку колонны, а плиту - к бортовому эле­менту. Затем устанавливают и приваривают четыре ря­довые плиты, а потом торцевую плиту с затяжкой. Мон­таж выполняют гусеничным краном грузоподъемностью 10 т на требуемом вылете стрелы. Стропят панели за че­тыре петли траверсой. После сварки стыков, замоноли- чивания всех швов и выдержки бетона бортовые эле­менты раскружаливают. Нагрузку с временных опор сни­мают и опоры удаляют, после чего оболочка работает совместно с бортовыми элементами и затяжками.
Короткие цилиндрические предварительно напря­женные панели типа КЖС широко применяют для про­странственных покрытий промышленных и граж­данских зданий. Плиты КЖС выпускают длиной 12, 18 и 24 м, равной перекрываемому пролету. Ширина пли­ты 3 и 6 м, масса до 2 т. Плиты выпускают с торцевыми затяжками, что позволяет их устанавливать непосред­ственно на заранее смонтированные колонны.
Монтаж плит производят гусеничным краном. Пли­ты предварительно подают в пролет или непо­средственно к моменту подъема под кран. Строповку плит осуществляют траверсой за 4 точки. После ус­тановки плиты ее приваривают к закладным элемен­там на колонне. Оболочки двоякой кривизны применя­ют для перекрытия крупной квадратной сетки колонн: перекрытий складов, механических цехов и других про­изводственных помещений, где нужно обеспечить сво­бодное перемещение транспорта.
Оболочки двоякой кривизны применяют как для пе­рекрытия однопролетных, так и многопролетных зда­ний. Такие оболочки состоят из контурных арок-диаф­рагм с предварительно напряженным нижним поясом и скорлупы. У сборно-монолитных оболочек скорлупа образует многогранник, набираемый из плоских плит ромбической и треугольной формы. Сборные оболочки перекрывают ребристыми цилиндрическими панелями размером 3x6 м. Монтаж сборно-монолитных оболочек со скорлупой из плоских плит требует применения под­мостей или кондукторов. Монтаж выполняют в следую­щем порядке. Контурные арки устанавливают на колон­нах гусеничным краном и закрепляют. Для установки плит скорлупы применяют башенные краны грузоподъ­емностью 5 т или гусеничные с башенно-стреловым оборудованием.
Каждый угол установленной плиты должен опирать­ся на подмости или кондуктор. Углы оболочки запол­няют треугольными плитами. В швы закладывают ар­матуру, натягиваемую после сварки выпусков, и замо- ноличивают их. Верхние пояса арок окончательно бето­нируют после установки всех плит и заварки выпусков арматуры.
Раскружаливание оболочки выполняют после дос­тижения бетоном в угловых зонах и швах между плита­ми 70% проектной прочности. Раскружаливание до­стигается путем опускания винтовых или гидравличес­ких домкратов, включенных в стойки подмостей или опоры кондуктора.
Такой метод трудоемок в процессе монтажа и де­монтажа подмостей или кондукторов и выполнения технологических операций монтажа плит и замоноли- чивания стыков.
Типовые цилиндрические оболочки серии 1.466-1 позволяют применять бескондукторный способ мон­тажа, что значительно сокращает трудозатраты и рас­ход металла на приспособления. Цилиндрические пли­ты 3x6 или 3x12 м предварительно укрупняют в блоки до требуемого размера на стенде и оснащают двумя временными затяжками с винтовыми стяжками.
Монтаж оболочки начинают с установки контурных ферм-диафрагм л крепления их к колоннам. Фермы временно раскрепляют. Сборку оболочки начинают с установки доборных плит, примыкающих к контурной ферме. Затем траверсой за четыре точки поднимают поочередно блоки-покрытия и устанавливают их на кон­турные арки. Крайние блоки имеют выпуски арматуры для приварки к верхнему поясу контурной фермы.
После выверки оболочки, монтажной сварки выпус­ков арматуры, замоноличивания швов и достижения бетоном 70% проектной прочности производят раскру­жаливание оболочки, для чего постепенно отпускают натяжение винтовых стяжек временных затяжек бло­ков от середины к краям и снимают затяжки.
Конструкции куполов применяют для перекрытий спортивных залов, выставочных павильонов, рынков и т. д. Купола, состоящие из однотипных панелей с го­ризонтальными стыками ярусов, монтируют обычно навесным способом. Монтаж производят последовательной установкой панелей одного яруса. Собранный ярус обладает достаточной устойчивостью для сборки на нем панелей следующего яруса. Уста­новку панелей выполняют башенным краном или гусе­ничным в башенно-стреловом исполнении.
Кран перемещается вокруг монтируемого купола или внутри его. В отдельных случаях кран может раз­мещаться в центре купола. Склад панелей размещают в пределах вылета стрелы монтажного крана. В отдель­ных случаях монтаж ведется с транспортных средств («с колес»). Панели средней части купола, имеющие небольшой угол к горизонту, притягивают оттяжками к ранее установленным панелям.
При радиальной разрезке купола монтаж ведут с применением центральной временной опоры с домк- ратной установкой для раскружаливания купола пос­ле замоноличивания. На этой опоре также устраивают подмости для выполнения работ по сборке конст­рукций и их закреплению.
Наиболее интересным сооружением в России, пе­рекрытым сборной оболочкой двоякой положительной кривизны, является универсальный спортивный зал «Дружба» на Стадионе «Лужники» в Москве. Покрытие зала представляет собой комбинацию центральной сферической двояковыпуклой оболочки и 28 удержи­вающих складчатых оболочек, опирающихся на общую фундаментную плиту.
Конструкция покрытия имеет три яруса опорных колец: верхнее (замыкающее центральную оболочку) - в виде контурного пояса из монолитного железобето­на, среднее (на уровне перелома складчатых оболо­чек) - в виде стальной затяжки, нижнее - в виде моно­литных контрфорсов и фундаментной плиты. Верхнее и среднее опорные кольца очерчены по сложным про­странственным кривым.
В плане покрытие приближается к овалу и имеет наибольший пролет 96 м. Максимальная высота кон­струкции зала 20 м (считая от шарниров опор). Цент­ральная оболочка имеет размеры 48x48 м и состоит из сборных железобетонных плит пяти типоразмеров.
Центральную оболочку монтировали блоками, состо­ящими из трех плит. Каждую из 28 складчатых оболочек собирали из шести железобетонных элементов четырех типоразмеров. Эти элементы соединяли в монтажных стыках сваркой закладных частей, затем укладывали в стыки рабочую арматуру и замоноличивали их.
Монтаж покрытия спортзала выполняли с помощью специально спроектированных и изготовленных вре­менных подмостей и шпренгельного усиления укруп­ненных блоков плит центральной оболочки.
Каркас временных подмостей для монтажа оболоч­ки состоял из 20 двухветвевых плоскостных опор, связанных в верхней части парными обвязочными бал­ками. располагаемыми под контуром монолитного по­яса центральной оболочки. Между установленной в центре сооружения пространственной центральной опорой и обвязочными балками были смонтированы парные фермы. Обвязочные балки, располагаемые внутри контура каркаса подмостей, и парные фермы предназначены для временного опирания укрупненных блоков плит центральной оболочки, а обвязочные бал­ки снаружи подмостей - для опирания верхней части укрупненных блоков складчатых оболочек. Восемь сто­ек и центральная опора подмостей опирались на фун­даментную плиту, двенадцать стоек - на несущие бал­ки трибунной части сооружения. Поэтому в первую оче­редь были смонтированы и закреплены встроенные несущие конструкции трибунной части (сами трибуны монтировались в последнюю очередь). Для обеспече­ния общей устойчивости смонтированные конструкции трибунной части были развязаны временными верти­кальными и наклонными связями (в плоскости наклон­ных трубчатых подкосов полурам трибун).
Плоскостные стойки каркаса были также раскреп­лены в двух плоскостях жесткими подкосами. Конст­рукции каркаса временных подмостей, а также встро­енные конструкции трибунной части монтировали гу­сеничными кранами СКГ-40/63 и МКГ-25БР, установ­ленными в центральной части зала, и рельсовым кра­ном СКР-1500, установленным снаружи здания. На из­готовление конструкций каркаса временных подмос­тей было затрачено 287 т стали, что снизило эффек­тивность конструктивного решения здания.
Одновременно с монтажом каркаса подмостей вы- , полняли укрупнительную сборку плит покрытия цент­ральной оболочки, состоявшую из 108 сборных желе­зобетонных плит шириной 2,4 и длиной до 7,2 м. Их укрупняли в блоки 0,5x2,4x21,5 м по три плиты в каж­дом. Масса одного блока достигала 21 т. Укрупнение плит производили на двух металлических стендах, обеспечивавших проектную кривизну собранного бло­ка и точность его геометрических размеров. Для обес­печения устойчивости каждого укрупненного блока плит центральной оболочки при его установке в про­ектное положение (вплоть до замоноличивания и рас- кружаливания покрытия) на стендах блоки снабжали инвентарными шпренгельными затяжками. Монтаж конструкций центральной оболочки выполняли рель­совым краном СКР-1500, перемещавшимся вокруг монтируемого зала по криволинейным замкнутым пу­тям, а краны МКГ-25БР и СКГ-40/63 использовали на укрупнительной сборке. Кран СКР-1500 был собран в специальном башенно-стреловом исполнении со стре­лой 30 м и маневровым клювом 39 м. Его грузоподъ­емность на вылете 43 м составляла 25 т. При установ­ке укрупненные блоки опирали на дубовые прокладки, уложенные по заданным в проекте отметкам на конст­рукции временных подмостей.
Для складирования укрупненных блоков были пре­дусмотрены специальные накопители, что позволяло вести непрерывную укрупнительную сборку плит до момента окончания монтажа каркаса подмостей и при­ступать к монтажу, имея значительный запас заго­товленных блоков. Захват блоков осуществляли четы- рехветвевым стропом. К моменту окончания монтажа центральной оболочки были организованы еще три стенда для сборки ромбовидных складчатых оболочек, и последующую укрупнительную сборку складчатых оболочек из шести элементов (каждый массой 8-12 т) производили одновременно на четырех стендах-кон­дукторах, расположенных по периметру сооружения.
На стендах складчатые оболочки располагали так. что верхние и нижние концы их находились на оди­наковых отметках. Стенды были снабжены специаль­ными поворотными шарнирами в местах опор складок, а также рихтовочными приспособлениями в виде вин­товых упоров для соблюдения исходной геометрии вби­раемого блока. После рихтовки опорных плоскостей стенда устанавливали средние плиты и соединяли их между собой сваркой металлических накладок. Затем к опорным узлам этих плит в местах примыкания к ним боковых элементов приваривали стальные листы, об­разующие столик корытного сечения, в который уста­навливали оголовки боковых плит ПС-1 и ПС-3.
При этом противоположные стороны боковых плит опирали на стойки стенда. После проверки исходной геометрии сборных элементов блока складки соеди­няли продольные ребра боковых плит стальными на­кладками. Затем соединяли торцевые ребра плит, в швы между плитами устанавливали арматурные кар­касы и замоноличивали швы бетоном.
Цикл работ по укрупнительной сборке и омоноли- чиванию складчатой оболочки составлял 7 дней (при трехсменной работе). На укрупнительной сборке были заняты три крана (МКГ-25БР, СКГ-40/63 и МКП-40). Наличие четырех стендов при семидневном цикле ра­бот на стенде позволило организовать две комплек­сные бригады монтажников, каждая из которых об­служивала по два стенда.
В процессе снятия каждой оболочки со стенда ее одновременно переводили в положение, близкое к про­ектному. Это обеспечивалось схемой строповки спе­циальной траверсы и возможностью поворота оболоч­ки вокруг нижнего опорного шарнира, предусмотрен­ного на стенде укрупнительной сборки.
При укрупнительной сборке ромбовидных склад­чатых оболочек одновременно приваривали проуши­ны для строповки. Складки снимали со стенда, пере­возили к месту установки и монтировали в проектное положение краном СКР-1500. В неделю монтировали четыре оболочки.
Подъем укрупненной ромбовидной складчатой обо­лочки массой 80-85 т производили специальной трехвет- вевой траверсой грузоподъемностью 85 т. Две основные ветви из стального каната, которые крепили по концам на втулках к боковым проушинам складки в местах ее перелома, воспринимали основную массу поднимаемой складки. Третью, второстепенную ветвь, уравновешива­ющую складку, в процессе подъема закрепляли в ниж­нем основании складки. Регулируя длину второстепен­ной ветви - универсального стального каната, задавали требуемый наклон складки при подъеме.
При установке каждой ромбовидной оболочки в проектное положение ее низ сначала опирали на шар­нир (стальной шар диаметром 150 мм в сферическом гнезде), затем верхний конец блока, поднятый выше проектного положения примерно на 1 м, поворотом вокруг нижнего шарнира плавно опускали на верхнюю монтажную сферическую скользящую опору, установ­ленную на обвязочных балках временных подмостей. Наличие скользящей опоры исключало передачу воз­можного горизонтального усилия распора на каркас временных подмостей.
Установленный по основным осям (осям трибун) в проектное положение ромбовидный блок-оболочку удерживали от опрокидывания под воздействием вет­ровых нагрузок двумя временными металлическими стойками, установленными на перекрытии трибунной части, и двумя поперечными канатными расчалками диаметром 17,5 мм с винтовыми талрепами - устрой­ствами для натяжения расчалок. Каждый последующий блок-оболочку после приведения в проектное положе­ние расчалками с талрепами до расстроповки крепи­ли к ранее установленной оболочке в месте ее пере­лома двумя временными распорками (верхней и ниж­ней). Расчалки сохраняли до окончания сварки соеди­нительных узлов затяжек между складками (элементов замкнутого кольца).
Для симметричной загрузки временных подмостей блоки-оболочки устанавливали по диаметрально проти­воположным взаимно перпендикулярным осям здания. По окончании монтажа всех 28 складчатых блоков-обо­лочек произвели выверку и необходимую рихтовку кон­струкций постоянной стальной затяжки, элементы кото­рой поднимали вместе с оболочками на временных под­весках. Затем были выполнены работы по сборке и свар­ке соединительных узлов (стыков) элементов постоян­ной затяжки - среднего опорного кольца сооружения.
После сборки и сварки узлов крепления постоян­ной стальной затяжки коробчатого сечения из уголка 200x200x25 мм монтировали сборные железобетонные доборные элементы, заполняющие верхние треу­гольные проемы покрытия между ромбовидными складками, и параллельно бетонировали верхний мо­нолитный пояс и швы центральной оболочки. Установку треугольных доборных железобетонных элементов в проектное положение выполняли четырехветвевым стропом с включением в каждую ветвь талрепа, позво­ляющего регулировать длину любой ветви в процессе строповки внизу. Таким образом, доборный элемент поднимали с земли в проектном положении с задан­ными перепадами отметок краев.
По окончании всех работ и набора бетоном замоно- личивания проектной прочности (30 МПа) было осу­ществлено раскружаливание оболочки, т. е. постепен­ное освобождение стального каркаса временных под­мостей от поддерживания сборно-монолитного покры­тия. В процессе раскружаливания необходимо было обеспечить синхронное опускание 21 стойки каркаса подмостей на строго заданные величины. Полное рас­кружаливание уникальной сборно-монолитной оболоч­ки покрытия выполнено за 12 ч. В течение последую­щих шести суток контролировалось дальнейшее изме­нение прогибов оболочки и усилия в затяжке. По исте­чении суток состояние оболочки практически стабили­зировалось, прирост прогибов и усилий почти прекра­тился. Окончательный прогиб оболочки составил в сред­нем 65 мм, а максимальное усилие в затяжке - 3300 кН. Монтаж зданий с арочными и купольными покрытиями
Арочные покрытия преимущественно большого про­лета (50-150 м) применяют для зданий промышленного (склады угля, руды, концентрата), а также гражданско­го назначения (вокзалы, спортивные залы). Наиболее часто проектируют арки следующих статических схем: с затяжкой, воспринимающей усилие горизонтального распора, благодаря которой колонны здания восприни­мают только вертикальные нагрузки; двух- либо трех­шарнирные, передающие вертикальные нагрузки и рас- пор на железобетонные фундаменты.
Большая гибкость арок не позволяет монтировать их целиком. Поэтому их монтаж выполняют преиму­щественно с использованием временных опор и пос­ледующим раскружаливанием. Число временных опор зависит от пролета арки, объемно-планировочного ре­шения (не всегда есть возможность установки опор в любом месте) и имеющегося монтажного оборудования.
Монтаж арок с затяжками имеет ряд особенностей, которые должны быть учтены при разработке конструк­тивных решений. Минимальное количество монтажных элементов будет достигнуто в том случае, если отпра­вочные элементы арки и затяжки будут укрупнены в один блок. Это возможно только при условии жесткого креп­ления подвески (элемент, поддерживающий затяжку) к арке, так как при шарнирном узле весьма затруднитель­на кантовка укрупненного блока из горизонтального по­ложения (положение укрупните л ьной сборки) в верти­кальное (положение подъема в проектное положение).
Подвеска затяжки должна быть запроектирована с учетом ее работы на сжатие от опорной реакций бло­ка. В конструкции арок покрытия Дворца спорта на цен­тральном стадионе в Лужниках (Москва) эти требова­ния выполнены не были. В результате элементы арки и затяжки пришлось поднимать и устанавливать отдель­но, а временные опоры выполнить телескопическими, пространственными для одновременной сборки двух смежных арок. Нижняя наружная конструкция времен­ной опоры служила для опирания монтажных элемен­тов затяжки, внутренняя телескопическая - для опи­рания элементов арки.
Раздельное опирание арки и затяжки исключило работу гибкой подвески затяжки на сжатие, но суще­ственно усложнило и утяжелило временные опоры, потребовало раздельного монтажа арки и затяжки, уве­личило объем работ, которые пришлось выполнять на высоте. Конструкции были смонтированы гусеничньм краном. После сборки, выверки, строительного подъе­ма и сварки монтажных стыков двух арок и двух затя­жек, установки и проектного закрепления распорок и связей между ними производили раскружаливание арок с помощью винтовых домкратов, расположенных на оголовках внутренних секций временных опор.
Разгруженные внутренние секции опускали краном в крайнее нижнее положение и по рельсовым путям временные опоры передвигали на следующую стоян­ку для монтажа двух очередных арок.
Бесшарнирные арки. Такие арки пролетом 168 м применены в конструкции покрытия велотрека в Кры­латском (Москва). Покрытие в плане овальной формы размером 132x168 м состоит из четырех несущих арок: двух наружных и двух внутренних по большой оси. Арки замкнутого коробчатого сечения 2x3 м сварены из низ­колегированной листовой стали 10Г2С1 толщиной 20 и 40 мм. Стык элементов арок - через фрезерованную стальную прокладку с обваркой торцов по контуру. На­ружные и внутренние арки опираются на общие желе­зобетонные устои. Наружные арки наклонены на 14* к горизонту и поддерживаются балками и колоннами трибун. Внутренние арки не имеют промежуточных опор, они наклонены к горизонту на 56* и объединены системой ферм и связей. Фермы с параллельными поясами пролетами 5,3-25,3 м установлены с шагом 6,3 м. Распор арок воспринимают две железобетонные затяжки, расположенные ниже уровня чистого пола.
Каждую арку собирали из 17 отдельных объемных блоков (секций) длиной до 12,3 м и массой до 40 т, ис­пользуя два гусеничных крана СКГ-100/40 в башенно­стреловом исполнении грузоподъемностью 40 т, со стрелами длиной 35 м.
К монтажу внутренних арок приступали после за­вершения бетонирования их устоев и железобетонных затяжек. Устои были оборудованы проектными узла­ми для крепления опорных секций арою.
Секции арок монтировали в направлении от устоеа к середине пролета на предварительно выверенных решетчатых стальных временных опорах сечением в плане 2x3 м, установленных под монтажными стыками секций. Базы временных опор защемлялись в же­лезобетонных фундаментах. Верхние части опор име­ли рабочую площадку - специальную подставку, кото­рая служила для установки, выверки и временного крепления секций арок в проектном положении, а в дальнейшем и для раскружаливания арок. Расход ме­талла на изготовление временных опор с подставками составил 460 т. Фермы и связи между арками монти­ровали параллельным потоком с отставанием от свар­ки на одну секцию.
После установки всех секций арки, кроме централь­ной (замыкающей), замеряли расстояние между тор­цами смонтированных секций по каждому из четырех ребер и по этим замерам обрезали замыкающие сек­ции, изготовленные с припуском по длине, что обес­печило совпадение сопрягаемых полуарок. Из-за из­менения величины зазора между центральной секци­ей и полуарками (вследствие колебаний окружающей температуры) замыкающие стыки выполняли путем сварки с накладками.
Технология монтажа наружных арок была такой же, как и внутренних. Временные опоры, расположенные под монтажными стыками в пределах трибун, были ус­тановлены непосредственно на наклонные балки вер­хнего яруса трибун. По окончании монтажа арок про­изводили их раскружаливание. Для наружных арок, имеющих промежуточные опоры на конструкциях три­бун, раскружаливание не представляло сложности. Так, деформации арок в вертикальном направлении составляли несколько миллиметров, работы по одно­временному раскружаливанию двух внутренних арок выполняли в два этапа с помощью гидравлических домкратов ручного действия грузоподъемностью по 100 т. На первом этапе домкраты устанавливали на че­тырех парах временных опор (по две пары с каждой стороны) и вели раскружаливание в направлении от центра к железобетонным устоям. На втором этапе домкраты устанавливали на следующих четырех парах опор и производили раскружаливание. Были изготов­лены наборы прокладок для каждой временной опоры.
Для раскружаливания арок на величину, равную толщине одной прокладки, последовательно выполня­ли три операции: образование зазора в 1 мм между арками и временными опорами, удаление одной про­кладки и опускание арок на толщину одной прокладки. По ходу работ осуществляли постоянный геодези­ческий контроль. После раскружаливания арок де­монтировали временные опоры.
Двухшарнирные арки. Примерно такая же техно­логия, которая изложена выше, использована при мон­таже двухшарнирных арок наружного контура проле­том 120 м покрытия плавательного бассейна «Олим­пийский» (проспект Мира, Москва).
Элементы арки в виде открытого сверху (для воз­можности последующего заполнения бетоном) короба сечением 2,0x3,3 м из стали 14Г2, толщиной 12 и 20 мм, длиной до 12 м и массой до 37 т устанавливали в проек­тное положение краном вместе с приваренными зара­нее оголовками колонн (для обеспечения плотного опи­рання арки на колонны). Оголовки представляли собой разрезные направляющие пластины, которыми охваты­вали верхнюю опорную часть колонны. Направляющие пластины после выверки смежных блоков арки привари­вали к угловым элементам колонн. Каждый блок арки, кроме центрального (замыкающего), опирали консоль­но на две постоянные опоры-колонны. Стыки блоков в пролете между колоннами выполняли сваркой с наклад­ками по стенкам короба. Для выполнения сварочных ра­бот на стенки короба навешивали специальные подмос­ти. Монтаж блоков арки-опалубки вели в направлении от опор к центру.
Трехшарнирные арки. Арочные покрытия находят также широкое применение при строительстве скла­дов сыпучих материалов. Обычно в таких зданиях при­меняют трехшарнирные арки пролетом до 60 м. В час­тности, покрытие складов для хранения карбамида представляет собой систему из трехшарнирных арок пролетом 58,3 м с шагом 10,5 м на железобетонных контрфорсах.
Арки состоят из двух прямолинейных ригелей пе­ременного двутаврового сечения высотой до 1,2 м и длиной 36 м. Ригели поступают тремя частями, стыки которых выполняют сварными или на высокопрочных болтах. Эффективен монтаж покрытия плоскими бло­ками, укрупняемыми на земле с помощью гусенично­го крана. Покрытие укрупняют непосредственно в мон­тажной зоне в плоские блоки размером 10,5x36 м и массой до 26 т, состоящие из двух ригелей, балок, про­гонов, тяжей и связей - всего до 250 элементов. Пос­ле укрупнения и выверки размеров выполняют химза- щитную окраску конструкций блока.
Блоки монтируют через один гусеничным краном СКГ-63БС со стрелой 25,5 м. Блок стропят за четыре точки двумя парами тросов разной длины, поднимают и опирают на контрфорсы, а вверху - на временно про­странственную опору высотой 25 м размером в плане 10,5х4,5 м, соответствующим двум ригельным элемен­там.
Опору оборудуют площадками для опирания риге­лей и оформления монтажных стыков, маршевой лест­ницей. При необходимости блок рихтуют с помощью домкратов. Уложенные ригели до расстроповки крепят к временной опоре болтами, которые устанавливают в отверстия в нижнем поясе ригеля, предназначенные для крепления подвесной галереи. Временную опору устанавливают на рельсы, уложенные вдоль оси про­лета, и передвигают трактором или с помощью лебедки грузоподъемностью 5 т. В качестве путей можно ис­пользовать 4 инвентарных металлических звена, пере­кладываемых краном по ходу монтажа.
Конструкции межблочного пространства монтиру­ют гусеничным краном МКГ-25БС со стрелой 27,5 м. Поднимают с помощью специальной траверсы одно­временно по 7 прогонов. Кран заезжает сбоку между смонтированными блоками.
Для покрытия складов минеральных удобрений и других химикатов эффективно применение деревян­ных арок. Монтаж таких арок аналогичен вышеизло­женному и производится с применением передвижной центральной временной опоры.
Купольные покрытия. Купола применяют для по­крытия как зрелищных сооружений (цирков, спортивных залов), так и отдельных производственных объектов (ли­тейных дворов доменных печей объемом 3200 м3 и боль­ше, зданий испытательных стендов).
Известны два типа куполов, принципиально отли­чающиеся своими конструктивными решениями и схе­мой работы: ребристые и сетчатые. Ребристые купола всегда монтируют с применением временной опоры, которую располагают по оси купола.
Первым на временной опоре собирают верхнее опор­ное кольцо, являющееся конструктивным элементом ку­пола. Для возможности выверки его положения по высо­те, а в последующем - рас кружал ивания всего собран­ного купола, между временной опорой и опорным коль­цом устанавливают домкраты. Обслуживание домкратов, сборку опорного кольца и раскружапивание выполняют с рабочей площадки, организуемой на временной опо­ре . Опорное кольцо должно быть точно выверено не толь­ко по высоте, но и в плане, так как его положение во мно­гом определяет геометрию всего купола. Далее монти­руют в определенном порядке несущие элементы - реб­ра купола, которые предварительно укрупняют на всю длину, чтобы исключить необходимость устройства до­полнительных промежуточных опор.
Сначала устанавливают по любому диаметру одно ребро против другого, затем - два других в перпен­дикулярной плоскости. Далее в каждом из четырех об­разовавшихся секторов последовательно монтируют по одному ребру, равномерно заполняя всю окруж­ность купола. Такая последовательность установки ребер исключает одностороннюю нагрузку на опорное кольцо, что уменьшает деформации временной опо­ры (отклонение от вертикали) и облегчает выверку и соблюдение заданной геометрической формы купола.
При малой жесткости ребер из плоскости устойчивость одного ребра не обеспечивается. В этом случае ребра либо попарно укрупняют вместе с распорками и связями и, сохраняя общий порядок, монтируют блоками, либо (при недостаточной грузоподъемности крана) устанавли­вают в проектное положение не по одному, а по два реб­ра, соединяя их наверху связями в жесткий блок.
До установки постоянных связей устойчивость ре­бер обеспечивают парными расчалками. Раскружали- вание выполняют после проектного закрепления всех конструкций, включая нижнее опорное кольцо, вос­принимающее распор, при опирании ребер купола не на землю, а на вышерасположенные конструкции. При­мером монтажа ребристого купола может служить зда­ние нового цирка в Москве.
Монтаж конструкций выполнен радиально-поворот­ным устройством (РПУ) грузоподъемностью 30 т, ском­плектованным из элементов козлового крана К-184. Вна­чале с помощью мачты были смонтированы центральная временная опора высотой 34 м, а на ней - верхнее опор­ное кольцо купола. Затем на кольцевой рельсовый путь радиусом 51,5 м установили и временно расчалили на­ружную опору РПУ Ригель крана, предварительно со­бранный вместе со шпренгелем на земле, подняли и ус­тановили в проектное положение монтажным порталом.
Радиально-поворотным устройством осуществлен монтаж не только несущих конструкций купола, но и ограждающих панелей, изготовленных из легких спла­вов. В зависимости от размеров купола (пролета, высо­ты) для монтажа конструкции могут быть применены гусеничные, башенные или рельсовые краны, рас­полагаемые либо снаружи на двух параллельных или на одном кольцевом пути, либо внутри купола при от­сутствии подземных сооружений.
Сетчатые купола не имеют определенной после­довательности монтажа. Методы их возведения опре­деляют конструктивные решения, которые, в свою оче­редь, зависят от принципиальной схемы монтажа. Сет­чатые купола необходимо проектировать с участием монтажных организаций.
Монтаж зданий с байтовыми и мембранными покрытиями
Висячие покрытия применяют для промышленных зданий, стадионов, концертных и выставочных залов, гаражей, цирков, рынков и пр., когда надо перекрыть большие площади без промежуточных опор. В после­днее время использование таких покрытий возросло, так как они позволяют сократить расход строительных материалов и трудоемкость возведения.
Несущие конструкции висячих покрытий могут быть выполнены в виде предварительно напряженных желе­зобетонных оболочек, вантовых ферм и мембран. Ви­сячие растянутые элементы обычно закрепляют за же­сткие массивные опорные конструкции. Эти конструк­ции могут быть выполнены в виде замкнутого контура (кольца, овала, прямоугольной рамы), опирающегося на колонны или наклонные рамы, арки, удерживающие покрытие и передающие нагрузку на фундамент.
Для возведения предварительно напряженной же­лезобетонной оболочки первоначально монтируют ор­тогональную или радиальную сетку из стальных кана­тов, по которым затем укладывают железобетонные плиты. Канаты замоноличивают в швах, и они в даль­нейшем являются напрягаемой арматурой покрытия. Оболочка вступает в работу только после обжатия за- моноличенных швов на 20-25% выше напряжений от временной нагрузки, что исключает в дальнейшем по­явление растягивающих напряжений.
Напряжение канатов можно выполнять двумя спо­собами: предварительным натяжением всей сети кана­тов путем загружения грузами или притягивания сети к полу здания; снимают натяжение после достижения бетоном прочности в швах замоноличивания; предва­рительным замоноличиванием швов и последующим натяжением несущих канатов.
Для обеспечения устойчивости опорного контура натягивают ванты в несколько этапов в определенной последовательности. При кровле из легких материалов необходимо устройство стабилизирующей системы.
Для перекрытия больших пролетов применяют ви­сячие покрытия из листовой стали толщиной 4-6 мм (мембраны). Листы мембраны при монтаже раскаты­вают по висячим несущим элементам постели мемб­раны из толстого листа или профильного металла. Для уменьшения нагрузки от ветрового воздействия мем­брану удерживают стабилизирующими конструкциями (жесткими или гибкими).
Висячие покрытия, в зависимости от их конструк­тивных особенностей, монтируют различными спосо­бами, но всегда по возможности укрупненными бло­ками, что позволяет сократить объем работ на высо­те, уменьшить их обдую трудоемкость. Контурные опорные конструкции обычно монтируют на времен­ных опорах с последующим раскружаливанием пос­ле сборки и замоноличиванием всего покрытия и ус­тройства кровли.
При наличии центрального опорного кольца его монтируют крупными блоками на поддерживающей временной опоре, которая одновременно является опорой для подмостей - рабочим местом для оформ­ления монтажных стыков, натяжения канатов и опорой для последующего раскружаливания покрытия.
При больших размерах сооружения по его центру устанавливают монтажный кран. Другой кран с боль­шим подстреловым пространством перемещают вок­руг монтируемого покрытия. Последовательность мон­тажа обычно следующая: монтаж колонн, затем - опор­ных контуров на временных опорах (если это требует­ся), элементов гибких нитей и связей между ними. Пос­ле выверки гибких нитей монтируют плиты элементов кровли, замоноличивают швы и натягивают канаты.
При мембранном покрытии после монтажа опор­ного контура монтируют элементы постели мембраны и затем мембрану, раскатывая или натягивая листы покрытия. Крепление листа к элементам постели осу­ществляют сваркой, болтами или заклепками. Листы мембраны монтируют в последовательности, позволя­ющей равномерно загружать опорный контур.
Раскатанный лист временно крепят канатами к эле­ментам постели, выверяют собранное покрытие и осу­ществляют проектное закрепление. После проектного закрепления временное крепление снимают.
Работы по монтажу выполняют с передвижных под­мостей, обеспечивающих безопасность работ. Наибо­лее распространенным висячим покрытием предвари­тельно напряженной железобетонной оболочкой явля­ется покрытие цирка.
Висячее покрытие цирка состоит из предваритель­но напряженной вантовой сети, очерченной по поверхности гиперболического параболоида, закреп­ленной к опорному контуру, и уложенных по ней сбор­ных железобетонных плит размером 2.4x2,4 м. Швы между плитами замоноличены. Байтовая сеть из пар­ных канатов диаметром 52,5 мм образована пересе­кающимися под прямым углом канатами, соединенны­ми в местах пересечения металлическими накладка­ми на болтах.
К опорному контуру канаты (ванты) крепят ме­таллическими анкерами, в которых концы канатов за­ливают специальным сплавом. Конструкция закреп­ления канатов позволяет осуществлять их натяжение. Монтаж висячих покрытий состоит из следующих опе­раций: изготовление вант, монтаж продольных вант и первоначальное их натяжение, монтаж поперечных вант и их натяжение, монтаж плит покрытия, напря­жение вантовой сети, замоноличивание плит.
Изготовление вант производят у места монтажа на стенде с натяжной станцией и опрессовочной установ­кой. Один конец каната заделывают в гильзовый ан­кер. Канат раскладывают на стенде и вытягивают на усилие 1100-1200 кН для его обжатия. После вытяжки канат разрезают на требуемые длины, концы за­прессовывают в гильзовые анкеры. Готовые ванты ис­пытывают на усилие 1300-1400 кН.
Для подачи к месту установки ванты наматывают на барабаны. При установке ванты вместе с подвесками, соединенными попарно, поднимают двумя башенны­ми кранами одновременно, концы с гильзовыми анке­рами заводят в отверстия в опорном контуре и натяги­вают домкратными устройствами на заданное усилие. Сначала ставят и натягивают продольные ванты, потом поперечные. После натяжения и выверки канаты в уз­лах соединяют.
Ванты натягивают, дополнительно закрепляя их подвесками за арену и натягивая подвески в узлах пе­ресечения вант. При установке канатов необходима тщательная их геодезическая выверка. Для соедине­ния канатов в узлах пересечения используют пере­движные люльки и мостики.
Плиты покрытия укладывают с помощью башенных кранов на канаты от нижней отметки к верхней, загру­жая перекрытия равномерно. Плиты соединяют меж­ду собой и в шов укладывают арматуру. До замоноли­чивания швов ванты натягивают гидродомкратами в третий раз, чем создают предварительное натяжение вантовой сети. Натяжение производят определенны­ми группами попеременно в двух направлениях сим­метрично относительно осей здания. После достиже­ния бетоном проектной прочности подвески снимают от краев к середине. Ортогональная сетка вант с натя­жением канатов по наружному опорному контуру очень трудоемка в монтаже и вызывает многочисленные пе­рестановки домкратов.
Более технологичной в монтаже является железо­бетонная оболочка с радиальной схемой вант и цент­ральным опорным кольцом, внутри которого сосредо­точены все операции по натяжению всей вантовой си­стемы, и домкраты перемещают по сплошному настилу на небольшие расстояния. Центральное кольцо в этом случае монтируют на временной опоре.
Мембранное покрытие монтировали рулонами по заранее установленным направляющим с прогонами в такой последовательности: на стенд, оборудованный рольгангом, расположенным с наружной стороны зда­ния в центральной его части, устанавливали рулон мембраны; через специальную траверсу крепили сво­бодный конец рулона к 20-тонному полиспасту, при­крепленному к внутренней арке; через вращающийся барабан, укрепленный на наружной арке, закрепляли барабан в проектном положении. Таким способом мон­тировали все полосы мембраны. Мембрану к направ­ляющим и аркам приваривали угловыми швами с ка­тетом 4 мм, а к прогонам крепили болтами или точеч­ной сваркой.
Возведение зданий с перекрестно-стержневыми покрытиями
Перекрестно-стержневые системы, называемые структурами, состоят из многократно повторяющихся линейных элементов, образующих систему часто расположенных пересекающихся ферм. Такие систе­мы покрытий обладают повышенной жесткостью, меньшей (примерно в 2 раза) строительной высотой по сравнению с плоскими фермами, что позволяет со­кратить объем здания и связанные с ним эксплуатаци­онные расходы.
В зависимости от конструктивного решения изве­стны системы структур типа «Берлин», «Модуль», «Кис­ловодск», «ЦНИИПСК», «ЦНИИСК» и др Наибольший интерес представляет монтаж перекрестно-стержневых систем покрытий зданий крытого рынка в г. Тольятти, демонстрационного зала технического центра «Авто­сервис» в Москве, концертного зала в Сочи.
Покрытие здания рынка решено в виде четырехгранной пирамиды, имеющей в плане разме­ры 60x60 м и высоту 26,8 м. Пирамида образована из четырех попарно симметричных структурных плит (ПР- 1 и ПР-2, ПР-3 и ПР-4), соединенных в ребрах пирами­ды. Структурные плиты-грани собирали на стройпло­щадке из отдельных короткомерных стержневых труб­чатых элементов, поставляемых на стройку в пакетах. Плиты собирали на бетонных или спланированных грунтовых площадках.
Монтаж собранных в горизонтальном положении граней пирамиды по проекту предусматривался с при­менением временной опоры, устанавливаемой под вершиной пирамиды, и монтажной мачты. Перемещать отдельные грани из предмонтажного положения в про­ектное предлагалось по рельсовым направляющим, уложенным на монтажной площадке и опорах-пилонах. Грани покрытия монтировали с помощью двух кранов ДЭК-50 и одного крана СКГ-100.
При монтаже структурных граней ПР-1, ПР-2, ПР-3 основания каждой грани стропили по линии располо­жения опорных узлов за две точки к кранам ДЭК-50 и крану СКГ-100.
Грани ПР-1 и ПР-2 этими же кранами были пред­варительно перенесены в предмонтажное положение (непосредственно к котловану подвала) и вывешены на высоту около 4 м для того, чтобы пилоны оказались под гранями. После установки граней ПР-1 и ПР-2 в предмонтажное положение кран СКГ-100 своим хо­дом был перемещен в котлован подвала. При подъе­ме граней ПР-1 и ПР-2 горизонтальное перемещение производили путем одновременного движения всех трех кранов, вертикальные перемещения осуществ­лялись кранами по одному. Время подъема одной гра­ни из предмонтажного положения в проектное состав­ляло 3-4 ч. Грани устанавливали основанием на про­ектные опоры. Опирание вершины граней осуществ­лялось на временную стойку, заранее установленную под вершиной будущей пирамиды и раскрепленную четырьмя оттяжками.
Грань ПР-3 монтировали непосредственно на со­оружение со сборочной площадки без промежуточных остановок. Все колонны на период монтажа также были усилены, так как их свободная длина в этот момент значительно превышала допустимую.
Грань ПР-4 после сборки перед установкой в про­ектное положение разрезали на две части. Вначале ус­тановили верхнюю часть грани (О = 14 т) с помощью крана СКГ-100. Конструкцию стропили за три точки: у вершины — консольным гуськом, у основания — за две точки через основной крюк. Необходимый угол наклона плоскости грани обеспечивался путем различного уров­ня подъема на гуське и основном крюке. Временное опи- рание верхней части структурной плиты ПР-4 осуществ­лялось у вершины на вспомогательную стойку и у ос­нования — на специальные монтажные столики, при­варенные по одному к граням ПР-2 и ПР-3. Основание грани ПР-4 (56 т) монтировали двумя кранами ДЭК-50. Конструкция была вывешена под требуемым углом и ус­тановлена на проектные опоры внизу и на два специаль­ных монтажных столика, приваренных к смежным граням ПР-2 и ПР-3 вверху. После подгонки обеих частей грани ПР-4 производили сварку стержневых элементов в мес­тах разрезки грани на части с применением фигурных на­кладок, а также угловых и промежуточных узлов.
Возведение зданий с каркасом рамного типа
Рамные конструкции большого пролета чаще все­го применяют для сборочных и ремонтных корпусов авиа- и судостроения, а также спортивных зданий и выставочных павильонов.
В производственных зданиях вместо мостовых кра­нов устанавливают один или два многоопорных под­весных крана грузоподъемностью по 30-50 т, пе­редвигающихся вдоль пролета по монорельсовым пу­тям, подвешенным в узлах нижнего пояса ригеля. В связи с большими постоянными и подвижными нагруз­ками конструктивное решение ригеля принимают ана­логично тяжелым мостовым фермам с поясами и ре­шеткой из двухступенчатых Н-образных сечений.
При пролетах более 50 м масса стропильной кон­струкции (ригеля) достигает 60 т и более, монтаж ее может быть выполнен либо частями с применением временных промежуточных опор, либо целиком.
Ригели рам в виде ферм превышают допустимые железнодорожные габариты (длину, высоту), в связи с чем на монтажную площадку пояса и решетки ригеля поступают отдельными элементами длиной не более 12-13 м. Перед монтажом ригель укрупняют. Степень укрупнения зависит от массы всего ригеля и принято­го для монтажа грузоподъемного оборудования.
Очевидно, что ригель массой 200 т может быть ус­тановлен в проектное положение целиком двумя кра­нами грузоподъемностью по 100 т каждый, либо одним краном или мачтой грузоподъемностью 200 т. Возмо­жен монтаж двумя частями с применением одной вре­менной опоры (посредине пролета) краном грузоподъ­емностью 100 т или двумя - по 50 т. Практически осу­ществим и монтаж трех или четырех частей с установ­кой соответственно двух или трех опор кранами гру­зоподъемностью 70 или 50 т.
Выбор варианта определяется конструктивным ре­шением ригеля, местными условиями (например, от­сутствует возможность установки временной опоры), наличием монтажного оборудования, а также эконо­мическими соображениями.
При монтаже ригеля частями каждую из них ус­танавливают на две опоры: постоянную и временную, либо (при количестве временных опор более одной) - на две временные. При этом во избежание работы ниж­него пояса на местный изгиб опоры располагают толь­ко под узлами ригеля. Достоинством такого способа является возможность применения кранов относитель­но небольшой грузоподъемности, недостатками - до­полнительный расход стали на временные опоры, зна­чительный объем работ, выполняемый наверху, более длительная продолжительность монтажа.
Монтажные стыки поясов ригеля располагают по осям узлов и перекрывают двумя фасонками (в плос­кости каждой полки), служащими также стыковыми накладками. Такое решение позволяет при подъеме ригеля частями крепить к каждому монтажному эле­менту по одной фасонке, обеспечивая замыкание уз­лов в треугольную неизменяемую систему (пояс-рас­кос) и создавая без дополнительного усиления жест­кость блоку, достаточную как для подъема, так и для опирания его на временную опору. После примыкания и закрепления смежного блока второй фасонкой узел подготовлен к домкратным работам.
Ригели укрупняют в горизонтальном положении на постоянных тщательно выверенных стеллажах высотой 600-700 мм преимущественно на складе конструкций. Независимо от способа монтажа - частями или цели­ком - укрупняют весь ригель. Это необходимо для при­дания нижнему поясу заданного строительного подъе­ма, т.е. прогиба, равного расчетному от нормативных нагрузок, но противоположного по знаку.
Благодаря строительному подъему нижний пояс ригеля, установленного в проектное положение, под действием эксплуатационных нагрузок займет строго горизонтальное положение. При отсутствии строи­тельного подъема все узлы нижнего пояса, располо­женные между колоннами, будут находиться ниже опорных и тем больше, чем ближе они расположены к середине пролета. Это не только производит небла­гоприятное зрительное воздействие, но и весьма зат­рудняет эксплуатацию подвесного транспорта.
Величину строительного подъема рассчитывают в проекте и задают в рабочих чертежах (КМ и КМД) для каждого узла. Постановка высокопрочных болтов или заклепок в узлах при укрупнении ригеля возможна толь­ко в узловых фасонках, расположенных сверху. Одновременно все нижние фасонки закрепляют к поясам и решетке пробками и сборочными болтами, после чего каждый монтажный элемент кантуют (переворачивают) на 180‘ и устанавливают болты или заклепки в фасонках второй плоскости двухстенчатого сечения.
Монтажные негабаритные блоки длиной 35-50 м, шириной 6-12 м и массой 40-50 т перевозят со склада в зону монтажного крана на 2-3 платформах, со­единенных поперечно расположенными спаренными двутавровыми балками, на которые укладывают транс­портируемый блок. При установке ригеля в проектное положение частями под опорный узел укрупненного блока на каждой временной опоре устанавливают дом­крат необходимой грузоподъемности, а по обе сторо­ны от него - клетки из деревянных брусьев с клинья­ми, которые плотно забивают после каждой домкрат- ной операции. Клетки служат для опирания каждого монтажного блока, а домкрат - для обеспечения про­ектной отметки узла нижнего пояса и последующего раскружаливания ригеля.
Постановка постоянных болтов (заклепок) в мон­тажных узлах допустима только после выверки и за­крепления геометрии строительного подъема. Монтаж ригеля частями производят от одной постоянной опо­ры до другой с обеспечением устойчивости каждого элемента от опрокидывания.
При шаге ригелей б и 12 м длину временной опоры в плане принимают соответственно 6 или 12 м. Это позволяет одновременно собирать два ригеля, обес­печивая их устойчивость и выверку (отклонение от вер­тикального положения) креплением верхнего пояса к временной опоре наклонным подкосом с включенной в него винтовой стяжкой.
В случаях расположения ригелей с шагом 18 или 24 м применяют единичные опоры, что существенно услож­няет сборку ригеля, устанавливаемого первым (по оси), из-за необходимости расчаливания в двух на­правлениях (из плоскости ригеля) верхнего пояса каж­дого блока с закреплением концов расчалок к якорям.
Последующую часть покрытия монтируют двумя кранами, из которых кран большей грузоподъемности устанавливает каждый блок ригеля в проектное поло­жение и удерживает его на крюке до тех пор, пока вто­рой кран меньшей грузоподъемности, перемещаясь поперек пролета между каждой парой ригелей, не ус­тановит между ними продольные фермы и связи, обес­печивающие устойчивость ригеля.
Расчалки первого ригеля освобождают по мере мон­тажа конструкций между ригелями по осям 1 и 2. Когда все части ригеля будут установлены, выверены и выпол­нены по проекту все монтажные соединения, приступа­ют к одной из самых ответственных операций - раскру- жаливанию, т.е. планомерному включению в работу смонтированных конструкций путем постепенного вы­ключения из работы временных опор. Раскружаливание производят ступенями с проверкой величины опуска­ния узла ригеля на каждой ступени, используя домкра­ты, установленные на временных опорах.
Винтовые домкраты проще в эксплуатации, но их гру­зоподъемность не превышает 50 т. Поэтому при больших нагрузках использование гидравлических домкратов не­избежно. Работа с ними требует соблюдения ряда спе­цифических мер безопасности и в первую очередь при­менения предохранительных полуколец. По мере подъе­ма поршня под его кольцевой бурт с обеих сторон укла­дывают полукольца толщиной 10-15 мм, которые в слу­чае внезапного выхода домкрата из строя предотвраща­ют опускание поршня на всю высоту выкачки.
При раскружаливании поршень домкрата сначала несколько поднимают, чтобы освободить верхние по­лукольца, а затем последовательно их разбирают, не допуская между очередным кольцом и кольцевым бур­том поршня просвета более 10-15 мм (толщины полу­колец). По мере опускания ригеля разбирают клетки из деревянных брусьев. Освободившиеся от нагрузки пос­ле раскружаливания временные опоры передвигают на следующую стоянку для сборки очередного ригеля Подъем ригелей целиком возможен как со сборкой их непосредственно у места установки, так и в стороне.
При подъеме полностью собранного ригеля одним краном происходит изменение расчетной статической схемы его работы: вместо однопролетной балки ригель превращается в двухконсольную балку. При этом ме­няется знак усилия в поясах и раскосах: в нижнем по­ясе и растянутых раскосах возникает сжатие, в верх­нем поясе и сжатых раскосах - растяжение, что требу­ет проверки устойчивости и несущей способности эле­ментов, испытывающих в момент подъема сжатие, а при необходимости и их усиление.
Достоинства этого способа - выполнение подавля­ющего количества работ на земле, исключение раскру­жаливания ригелей и высокий темп монтажа - сохраня­ются и при подъеме ригеля дву^я кранами или мачта­ми. Вместе с тем, такая схема позволяет сохранить рас­четную схему работы ригеля при подъеме и тем самым избежать необходимости усиления отдельных элемен­тов, а наличие двух кранов - расширить фронт работ и тем самым сократить время укрупнения ригелей.
При варианте подъема ригеля двумя мачтами ук­рупнение производят на стационарных стеллажах, рас­полагаемых за торцом здания, с которого начинают монтаж. Ригель без концевых панелей, препятствую­щих его перемещению между колоннами, перевозят на вагонетках по рельсовым путям к мачтам, где пристыковывают подвезенные раздельно концевые панели. Грузовыми полиспастами мачт ригель приво­дят в вертикальное положение и опирают на клетки, удерживая полиспастами от опрокидывания. В таком положении производят установку всех болтов (закле­пок) в фасонках узлов, которые при укрупнении нахо­дились внизу и по этой причине были закреплены толь­ко сборочными болтами и пробками. Затем ригель поднимают и устанавливают на колонны, а гусеничным краном монтируют соединительные конструкции меж­ду очередным и ранее смонтированным ригелем.
При отсутствии кранов необходимой грузоподъем­ности монтаж ригелей возможно выполнять полиспа­стами. Для этого колонны должны быть запроектиро­ваны большей высоты, с консолями, к которым подве­шивают неподвижные блоки полиспастов. Подъем про­изводят блоками, состоящими из двух ригелей, соеди­ненных вертикальными и горизонтальными связями.
Оба ригеля собирают в горизонтальном положении, затем переводят в вертикальное положение (кантуют), устанавливают между ними поперечные конструкции и кровлю. Под опорные узлы нижних поясов ригелей подводят поперечные балки с закрепленными на кон­цах подвижными блоками полиспастов. Блок массой 500 т поднимают четырьмя полиспастами грузоподъ­емностью по 160 т. Колонны собирают также в гори­зонтальном положении на земле и устанавливают в проектное положение методом поворота вокруг опор­ного шарнира с помощью падающего шевра.
Принципиально другая схема была применена при монтаже блоков покрытия здания спортивного комп­лекса ЦСКА в Москве. Фермы покрытия внизу укруп­няли башенным краном КБ-160.2 в блоки длиной 106 м, шириной 4,67 м и массой 110 т на двух восьми­колесных тележках, приспособленных для передвиже­ния по горизонтальным и наклонным рельсовым путям. Двумя полиспастами грузоподъемностью по 52 т, зак­репленными к тележкам, каждый блок по наклон­ным балкам временной эстакады накатывали до уров­ня горизонтальных подстропильных балок, установлен­ных на оголовках колонн. Далее блоки двумя полиспа­стами по 2 т сдвигали с тележек и надвигали по под­стропильным балкам в проектное положение.
Разновидностью такого способа монтажа является неоднократно примененная схема сборки блоков по­крытия не на земле, а на проектной отметке в торце здания на временных подмостях с передвижением бло­ков полиспастами в проектное положение: первого блока - в противоположный от места сборки торец, всех последующих - на одну панель ближе предыду­щего.
Имеется опыт монтажа покрытия трехпролетного здания (60 + 24 + 60 м) блоками размером 24x72 м, со­бранными на конвейерной линии. Масса блока полной строительной готовности достигает 550 т, в том числе стальных конструкций 331 т, что потребовало оснаще­ния конвейерной линии специальным козловым кра­ном соответствующей грузоподъемности для погруз­ки собранных блоков на транспортный портал (уста­новщик). Каждый блок перевозили к месту установки отдельно, где ригели и поддерживающую ригель кон­струкцию соединяли проектными креплениями (высо­копрочными болтами), а затем с помощью домкратных опор, расположенных на установщиках, объединенный блок покрытия размером 24x144 м опускали на проек­тные колонны.
Продолжительность сборки одного блока составля­ла четыре смены, а его перемещения с конвейерной линии к месту установки 4-5 ч. Фактическая выработка достигла 900 кг/чел.-дн. Все монтажные работы выпол­нены одной комплексной бригадой в составе 42 чел.
Технология монтажа промышленных зданий
Одноэтажные производственные здания являются наиболее распространенным типом инженерных со­оружений в различных отраслях народного хозяйства. В зависимости от характера размещаемых произ­водств они имеют разнообразные объемно­планировочные и конструктивные решения, определя­ющие количество монтажных работ, методы их выпол­нения и применяемые для монтажа механизмы.
Каркасы одноэтажных зданий выполняют полнос­тью из стальных, полностью из железобетонных кон­струкций или смешанными (колонны и плиты покры­тия - железобетонные, подкрановые балки, фермы и связи покрытия - стальные).
Здания из железобетонных конструкций проекти­руют и возводят пролетами 12, 18, 24 м и высотой (по верху колонн) до 14 м, из стальных конструкций — про­летами 18, 24, 30, 36 м и высотой до 18 м, со смешан­ным каркасом - пролетами 24, 30, 36 м и высотой до 14 м.
Для зданий указанных параметров характерно ши­рокое применение типовых конструкций. Здания уве­личенных размеров проектируют только из стальных конструкций, хотя для каркасов ТЭЦ и ГРЭС применя­ют железобетонные колонны и ригели перекрытий.
В зависимости от наличия грузоподъемного обору­дования, необходимого для обслуживания производ­ства, здания разделяют на крановые (с мостовыми кра­нами) и бескрановые (без всяких кранов либо с под­весными кранами).
Основным принципом организации строительства является поточность, сущность которой заключается в непрерывном и равномерном выполнении строитель­ных и монтажных работ.
Поточный метод обеспечивает: расчленение ком­плексного производственного процесса на составля­ющие по профилю работ (земляные, бетонные, мон­таж строительных конструкций, монтаж технологичес­кого оборудования и т.п.), выполняемых специали­зированными строительно-монтажными организаци­ями: созданием заранее установленного производ­ственного ритма, при котором организации-участни­ки строительства за определенный отрезок времени выполняют один и тот же объем работ при постоянной численности рабочих и постоянном парке механизмов; совмещением строительных и монтажных работ во времени и пространстве.
Одновременное участие в строительстве несколь­ких организаций различного профиля возможно при условии строгого соблюдения каждой из них техноло­гической дисциплины, своевременного предоставле­ния другой фронта работ и необходимых условий для их выполнения. С этой целью все здания обычно раз­бивают на участки-захватки, в каждом из которых вы­полняют только один вид работ. Переход с одного уча­стка на другой происходит по графику в строго опре­деленное время, за которое каждый из участников строительства успевает выполнить свой объем работ. Для увязки сроков выполнения работ всеми участвую­щими организациями и оперативного управления хо­дом строительства используют сетевые графики.
При строительстве больших предприятий, состоя­щих из многих объектов, различных по своей сложно­сти, стоимости и продолжительности возведения, весь комплекс разбивают на группы - узлы, объединяющие объекты, как правило, по их технологическому назна­чению. В каждом из узлов предусматривают поточ­ность работ в целях сокращения сроков строительства и повышения эффективности использования матери­альных и трудовых ресурсов. Такой метод организации строительства называют поузловым.
Ускорение ввода строящихся объектов в эксплуа­тацию является основным условием повышения эф­фективности капитальных вложений.
Общий срок возведения предприятия или объекта зависит от времени выполнения различных видов стро­ительных и монтажных работ, но не является простой их суммой, поскольку некоторые из них выполняются одновременно. Поэтому сокращение продолжитель­ности любого вида работ необходимо в первую оче­редь на тех этапах, которые лежат на критическом пути, т.е. определяют общий срок возведения одного или группы объектов узла.
Монтаж строительных конструкций всегда лежит на критическом пути до тех пор, пока не будет предостав­лен фронт работ смежной организации, которая мо­жет приступить к работам своего профиля только пос­ле сборки определенной части каркаса здания.
Минимальные сроки являются также непременным условием улучшения всех технико-экономических по­казателей производственной деятельности монтаж­ных организаций и в первую очередь - условием сни­жения себестоимости работ и роста производитель­ности труда.
Сокращение продолжительности строительства яв­ляется одной из основных задач организации монтаж­ных работ, которая может быть решена за счет умень­шения числа монтажных элементов и применения наи­более совершенной технологии.
Известны два способа сокращения числа монтаж­ных элементов: соответствующая компоновка конст­рукций (например, увеличение шага колонн и ферм, применение беспрогонных решений) и укрупнение конструкций до их подъема и установки в проектном положении.
Предварительное укрупнение конструкций в блоки (укрупнительная сборка) позволяет увеличить массу одного подъема, улучшить использование монтажно­го крана по грузоподъемности, заменить весьма опас­ную работу верхолазов безопасной сборкой конструк­ций на земле, улучшить качество работ, благодаря удобству постоянного контроля. Однако укрупнение конструкций должно быть экономически оправданным, т.е. не вызывать удорожания работ за счет примене­ния более мощных кранов с большей стоимостью ма- шино-смены. Это может иметь место в случаях, когда число укрупненных блоков и монтажных элементов большой массы, соответствующих максимальной гру­зоподъемности крана, составляет незначительную часть их общего числа.
Надо стремиться не к одиночным тяжелым подъе­мам, а к максимальному укрупнению конструктивных элементов небольшой массы. Эффект от ускорения монтажных работ может перекрыть затраты, связанные с использованием крана с большей стоимостью маши- но-смены, при условии, что укрупнительную сборку бу­дут выполнять параллельно с подъемом блоков в про­ектное положение и укрупнением будет занят не мон­тажный, а дополнительный кран с меньшей стоимос­тью машино-смены.
Таким образом, возможны два принципиально раз­личных метода монтажа: поэлементный, при котором каждый конструктивный элемент поднимают и уста­навливают в проектное положение отдельно, и круп­ноблочный, при котором различные конструктивные элементы предварительно собирают (укрупняют) пе­ред подъемом в пространственные блоки.
Наибольшее число отправочных элементов неболь­шой массы характерно для подкрановых балок (тор­мозных конструкций, поперечных связей) и конструк­ций покрытия (связей по нижним поясам ферм, рас­порок по верхним поясам ферм, прогонов, фонарей).
Укрупнение подкрановых балок пролетом в 12 м трудностей не вызывает: балки средних рядов укруп­няют попарно с тормозными конструкциями и попереч­ными связями, а крайних рядов - с тормозными конст­рукциями.
Крупноблочный монтаж всех конструкций покры­тия, включая фонарь, при обычных решениях осуще­ствить невозможно, так как при попарном укрупнении стропильных ферм со связями и прогонами в про­странственные блоки между каждыми двумя блоками остаются конструкции (распорки, прогоны, про­филированный настил), которые необходимо монти­ровать отдельными элементами. В результате общее число монтажных элементов может быть сокращено примерно только вдвое.
При таком укрупнении и тяжелые блоки, и отдель­ные элементы покрытия (между блоками) монтируют кранами, грузоподъемность и высоту подъема крюка которых подбирают по условиям подъема и установки блоков максимальной массы. Очевидно, что исполь­зование тяжелых кранов для монтажа легких прого­нов и распорок экономически нецелесообразно. Кро­ме того, обычная технология укрупнения конструкций на стендах (т.н. стендовая сборка) незначительно сни­жает трудоемкость работ, поскольку по сравнению с поэлементным, монтажом сокращается лишь число подмостей за счет сборки монтажных узлов непосред­ственно с земли.
Значительные экономические преимущества дает конвейерная сборка, при которой процесс укрупнения блока делят на этапы, с выполнением на каждом из них определенной части комплекса сборочных работ. Пос­ле выполнения первого этапа часть собранного блока перемещают на новое место, где продолжают сборку, а на освободившемся месте приступают к сборке вто­рого блока. Перемещение собираемых блоков продол­жают до тех пор, пока первый из них не будет полнос­тью собран и передан для подъема и установки в про­ектное положение.
Места конвейера, на которых выполняют отдельные этапы сборки, называют стоянками конвейера. С од­ной стоянки на другую блоки перемещают по­лиспастом по рельсовым путям на тележках, соеди­ненных между собой подобно поезду, что обеспечива­ет их синхронное передвижение.
Совокупность рельсовых путей, тележек, приспо­соблений для сборки и перемещения блоков называ­ют конвейером. В отличие от стендовой сборки, когда рабочие переходят от одного блока к другому, при кон­вейерной сборке рабочие не меняют своего положе­ния, а объект труда - собираемый блок - периодичес­ки перемещают с одного положения в другое.
Разделение труда на отдельные операции способ­ствует специализации рабочих, высокой степени ме­ханизации, улучшению условий и безопасности тру­да, что обеспечивает высокую производительность и качество работы. Продолжительность операций, вы­полняемых на каждой стоянке, должна быть одинако­вой, иначе невозможно соблюсти постоянный ритм сборки, т.е. равный интервал времени между переме­щениями блоков с одной стоянки на другую. Это мо­жет быть выполнено только в том случае, если все блоки в покрытии будут иметь одинаковую конструк­цию и состоять из одного и того же числа сборочных элементов.
Метод сборки блоков покрытия на конвейерной линии впервые разработан и осуществлен в Италии фирмой «Фиат». При строительстве одного из цехов автомобильного завода 226 бесфонарных блоков раз­мером 12x12 м и массой по 14 т были смонтированы за 45 рабочих дней. Блоки состояли из парных стро­пильных и подстропильных ферм. Дальнейшее твор­ческое развитие этот способ получил в 1970 г. на стро­ительстве механосборочного цеха Горьковского ав­томобильного завода (ГАЗ), где были смонтированы 432 блока покрытия размером 12x24 м и массой по 40 т. В отличие от итальянского опыта блоки состояли из парных подстропильных балок, смещенных на 3 м с осей колонн двух стропильных ферм, имели светоаэ- рационные фонари шириной 12 м и включали в себя не только стальные конструкции, но также строитель­ную часть кровли (пароизоляцию, утеплитель, рулон­ный ковер, гравийную защиту) и промышленные про­водки (вентиляционные воздухопроводы, шинопрово- ды, сантехнические устройства для водоотвода), т.е. имели полную строительную готовность. Это способ­ствовало росту производительности труда при произ­водстве как монтажных, так и строительных работ.
В проектном положении выполняли лишь стыки кровли по кромкам блоков. Конвейерные линии мон­тажа проектируют с продольным или поперечным рас­положением блоков. Продольное расположение бло­ков позволяет применить для их сборки краны с мень­шим вылетом стрелы, а следовательно, меньшей гру­зоподъемности. Но такое расположение увеличивает длину конвейерной линии. Поперечное расположение блоков уменьшает длину конвейера, но требует кра­нов с большим вылетом. Поэтому схему конвейера определяют при разработке ППР в зависимости от раз­меров блока, необходимого количества стоянок и ме­стных условий.
Для безопасной работы кранов, обслуживающих смежные стоянки конвейера, необходимо, чтобы рас­стояние между кранами было несколько большим, чем суммарная длина их стрел. В противном случае неиз­бежны аварийные ситуации при повороте стрел на­встречу друг другу. Во избежание подобных ситуаций между двумя рабочими стоянками предусматривают одну, а при поперечном расположении - 3-4 проме­жуточных стоянки, на которых никакие работы не про­изводят.
Для сборки стальных конструкций, их окраски, ос­мотра и сдачи блока под производство строительных работ обычно назначают 8-10 стоянок, в том числе 2-4 промежуточных. Устройство кровли и монтаж пром- проводок требуют до 6 стоянок. Таким образом, общая длина конвейера при продольном расположении бло­ков достигает 16 стоянок. Место расположения конвей­ерной линии относительно строящегося здания зави­сит от его конфигурации, наличия необходимых сво­бодных площадей, необходимости использования кон­вейера для обслуживания одного или нескольких объектов, а также возможности размещения рядом с конвейерной линией склада стальных конструкций.
Известны три схемы организации монтажных ра­бот при сборке блоков на конвейере.
Схема 1. Покрытия бескрановых зданий монтиру­ют краном, расположенным в пролете, собранные бло­ки подают к нему по рельсовым путям, являющимся продолжением путей конвейера. В этом случае в це­лях сокращения протяженности дорогостоящих рель­совых путей кран выбирают с такими грузовыми харак­теристиками, которые обеспечивают подъем и уста­новку блоков покрытия в трех пролетах: в одном - где расположен кран, и в двух смежных.
Схема 2. Эта схема предусматривает использова­ние специального самоходного устройства-установ­щика, приспособленного для транспортирования бло­ков от конвейерной линии к месту установки и для уста­новки его в проектное положение.
Схема 3. При монтаже крановых зданий использу­ют установщик, передвигающийся по подкрановым балкам, который представляет собой самоходный мо­стовой кран, осуществляющий перевозку блоков вдоль пролета над колоннами здания и имеющий домкраты для опускания блоков в проектное положение - на ко­лонны. Перегрузку блока с рельсовых тележек, на кото­рых блок собирают и перемещают вдоль конвейера и далее к монтируемому зданию, осуществляют краном или другим грузоподъемным устройством, располо­женным за пределами здания.
Независимо от схемы подъема и установки блоков в проектное положение монтаж колонн со связями и подкрановых балок всегда выполняют до монтажа по­крытия с использованием, как правило, гусеничных или других стреловых самоходных кранов. Применение такого метода сборки будет экономически эффектив­ным только при значительных объемах работ (площадь здания не менее 20-30 тыс. м2), когда экономия от со­кращения трудоемкости и сроков выполнения строи­тельно-монтажных работ перекроет эти расходы.
Целесообразно применение конвейера и при меньшей площади зданий, если сокращение срока строительства объекта позволит получить за счет досрочного ввода производства в эксплуатацию дополнительную прибыль в сумме не меньшей, чем затраты на его устройство. Весьма важными досто­инствами конвейерной сборки являются возможность создания четкого ритма всего производственного процесса, производительность которого обычно при­нимают равной 1-2 блокам в смену, а также рост про­изводительности труда на 40% - по сравнению с по­элементным монтажом.
Метод крупноблочного монтажа конструкций по­крытия одноэтажных производственных зданий со сбор­кой блоков на конвейерной линии является новым ша­гом в развитии технологии строительно-монтажных ра­бот, который стал возможен благодаря замене тяжелых железобетонных плит покрытия стальным профилиро­ванным настилом и применению эффективного легкого утеплителя (пенополиуретана). Это снизило массу бло­ков до 40 т и обеспечило использование существующих монтажных механизмов средней грузоподъемности.
В покрытиях зданий с железобетонным каркасом конструкции небольшой массы отсутствуют, общее ко­личество монтажных элементов меньше, а масса каж­дого из них значительно больше, чем в зданиях с ана­логичными параметрами со стальным или смешанным каркасом.
Масса блока такого покрытия достигает 50-100 т, что требует применения стреловых кранов грузоподъ­емностью 160 т и больше (с учетом необходимого вы­лета стрелы, высоты подъема крюка и массы грузо­захватного приспособления). Поэтому блочный монтаж покрытий зданий с железобетонным каркасом, а также покрытий с крупноразмерными железобетонными пли­тами, укладываемыми на стальные стропильные фер­мы и фонари, не применяют. По очередности производ­ства работ различают раздельный и комплексный ме­тоды монтажа одноэтажных производственных зданий.
При раздельном методе в первую очередь монти­руют колонны, связи по колоннам и подкрановые балки, во вторую - конструкции покрытия. Такое раз­деление работ на две очереди обеспечивает возмож­ность широкого применения самоходных стреловых кранов, которые при малой длине стрелы имеют большую грузоподъемность и меньшую высоту подъема крюка, а при большей длине стрелы - мень­шую грузоподъемность, но большую высоту подъе­ма крюка. •
Поэтому в зданиях со стальным каркасом само­ходными стреловыми кранами в первую очередь мон­тируют наиболее тяжелые элементы - колонны и под­крановые балки, для установки которых требуется меньшая высота подъема крюка, а после удлинения стрелы - конструкции покрытий, состоящие из элемен­тов меньшей массы, но расположенные на предельных для данного здания отметках. В зданиях с железобе­тонным и смешанным каркасами раздельный метод является единственным, так как монтаж конструкций покрытия допускается после замоноличивания колонн в стаканах фундаментов.
Комплексный метод предусматривает параллель­ный монтаж всех несущих конструкций здания, те. ко­лонн со связями, подкрановых балок и покрытия. Этот метод применяют во всех случаях, когда грузоподъем­ность и высота подъема крюка монтажного механизма позволяют устанавливать в проектное положение все конструктивные элементы здания без изменения па­раметров стрелового оборудования крана.

4.4.
<< | >>
Источник: коллектив. Бетоны. Материалы. Технологии. Оборудование.. 2006

Еще по теме ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ:

  1. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В СКОЛЬЗЯЩЕЙ ОПАЛУБКЕ
  2. ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ОПАЛУБКЕ
  3. Гражданские или общественные (кроме жилых) здания
  4. ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКОГО ИЗНОСА ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
  5. Качество жилых зданий
  6. Таблицы физического износа конструкций и элементов жилых зданий
  7. М П. КАЛАШНИКОВ. Рекомендовано Ассоциацией строительных вузов ВЕНТИЛЯЦИЯ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ Учебное пособие, 2005
  8. Глава 2. КУРСОВАЯ РАБОТА «ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ С КИРПИЧНЫМИ СТЕНАМИ»
  9. ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ В КРУПНОЩИТОВОЙ ОПАЛУБК
  10. 11.5. ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ С ПРОТЯЖЕННЫМИ СТЕНАМИ
  11. 10.1. ВОЗВЕДЕНИЕ СТЕН ПО ТЕХНОЛОГИИ ТИСЭ
  12. Глава 1. ВОЗВЕДЕНИЕ ЗДАНИЙ С КИРПИЧНЫМИ СТЕНАМИ