книги / Технология возведения зданий и сооружений

■размеры здания обычно превышают радиус действия монтажных кранов;

■ряд конструкций - колонны большой высоты и массы, мощные подкра­ новые балки, фермы большого пролета, объемные элементы покрытия - приходится монтировать частями или применяя несколько кранов; * монтаж здания необходимо увязывать с установкой технологического оборудования.

Основные критерии выбора методов и организации монтажа конструк­ ций промышленных зданий:

■объем монтажных работ;

■объемно-планировочное и конструктивное решение здания;

■установленные сроки монтажа и возведения здания в целом;

■наличный парк монтажных механизмов.

Основной принцип - поточность, т.е. непрерывное и равномерное выпол­ нение монтажных и всех сопутствующих и параллельно выполняемых работ.

Методы монтажа конструкций различаются в зависимости от:

■применяемого подъемно-монтажного оборудования - крановый и бескрановый методы монтажа;

■степени укрупнения элементов в блоки перед монтажом - поэлементный, крупноблочный монтаж, конвейерная сборка, рулонирование;

■последовательности установки элементов в проектное положение;

■последовательности установки в проектное положение плоских и про­ странственных монтажных и технологических блоков;

■движения крана вдоль или поперек здания при монтаже;

■способов наведения и установки элементов на опоры;

■последовательности сборки конструкций по вертикали;

■конструктивных особенностей зданий, сооружений и работы конструкций

впроцессе монтажа;

■направления возведения объекта - методы наращивания, подращивания, надвижки.

Подъемно-монтажное оборудование подразделяют на три основные группы:

Монтажные краны - автомобильные, пневмоколесные, краны на спецшасси, гусеничные, башенные, козловые, железнодорожные.

Бескрановая оснастка - для подъема и укладки конструкций с использо­ ванием лебедок, полиспастов, подъемников, укосин, домкратов.

Грузоподъемные устройства - монтажные мачты, шевры, портальные подъемники, домкраты для монтажа конструкций и оборудования, масса ко­ торых превышает грузоподъемность серийных кранов.

строительстве, в многоэтажных промышленных зданиях при одноярусных колоннах и применении одиночных кондукторов, в одноэтажных промыш­ ленных зданиях в металлоконструкциях, когда массы монтируемых элемен­ тов сопоставимы.

Причины, когда комплексный метод применять нецелесообразно:

■большая разница в массе разноименных конструкций;

■монолитное сопряжение колонн со стаканами фундаментов, требование быстрого набора 50% проектной прочности стыков, необходимость приме­ нения ускорителей твердения бетона, расчалок, кондукторов и других при­ способлений, гарантирующих неподвижность и недеформативность колонн при их загружении вышерасположенными элементами.

При смешанном методе, забравшем в себя достоинства двух предыду­ щих методов, допустима самая разнообразная последовательность установки элементов одного этажа или яруса.

Этот метод, наиболее характерный для одноэтажных промышленных зданий со сборным железобетоном, позволяет раздельно монтировать стака­ ны фундаментов, колонны, подкрановые балки, стеновые панели, перегород­ ки, оконные переплеты. Комплексно, в едином потоке, монтируются под­ стропильные, стропильные конструкции и панели покрытия.

В целом, смешанным можно признать метод монтажа многоэтажных промышленных зданий. Раздельно можно установить все колонны на мон­ тажном участке, навесить стеновые панели всего яруса захватки и рацио­ нально комплексно монтировать ригели и панели перекрытий. Такая относи­ тельная свобода в последовательности установки элементов характерна только для башенного крана. Если для монтажа задействован самоходный стреловой или башенно-стреловой кран, то он четко должен выполнять принцип монтажа «на кран», избегать последовательной установки большого количества многоярусных колонн.

Выбор направления монтажа при самоходных кранах. Анализиро­ вать возможное направление движения крана можно только для самоходных кранов и при возведении одноэтажных промышленных бесфонарных зданий,

вкаркасе которых отсутствуют подстропильные фермы.

Взависимости от направления возможны продольный и поперечный ме­ тоды монтажа. Задумываются о выборе метода в основном только для мон­ тажа элементов покрытия по двум основным причинам - недостаточная гру­ зоподъемность наличного крана на значительных вылетах стрелы и необхо­ димость быстрейшего освобождения ряда поперечных ячеек для последую­ щего монтажа технологического оборудования и выполнения отделочных работ (рис. 8.1).

При поперечном методе монтажный кран оказывается внутри монти­ руемой ячейки, стрела располагается поперек монтируемой плиты покрытия,

Рис. 8.1. Варианты направления монтажа элементов покрытия одноэтажных зданий:

а — поперечный метод монтажа; б — продольный метод монтажа; / — ферма; 2 — затяжка (усиление элемента перед монтажом); 3 — траверса; 4 — монтируемый элемент покрытия; 5— подъемный кран

а, значит, точка подвеса плиты оказывается на расстоянии от стрелы не на б. ..9 м, а всего только на 1... 1,6 м. Поперечный монтаж позволяет осуществ­ лять установку конструкций одновременно двумя кранами разной грузо­ подъемности. Первый кран большей грузоподъемности последовательно монтирует фермы. Другой кран с меньшей грузоподъемностью/ также пере­ мещаясь поперек пролетов, осуществляет укладку плит. При такой организа­ ции монтажных работ значительно снижается стоимость и продолжитель­ ность производства работ.

При продольном методе монтажный кран располагается вне монтируе­ мой ячейки и монтаж плит покрытия ведется через смонтированную стро­ пильную конструкцию. Плита покрытия в пространстве расположена вдоль стрелы крана, что крайне нерационально.

Основные схемы организации монтажа. Основные схемы монтажа промышленных зданий увязаны с кранами:

■монтаж всех конструкций, начиная с фундаментов, одним краном;

■монтаж подземной части одним, надземных конструкций - другим краном;

■монтаж конструкций на каждой захватке самостоятельным краном;

■одновременный монтаж двумя кранами на одной захватке многопро­ летных и многоэтажных промышленных зданий (собственные монтажные зоны);

■монтаж самостоятельными кранами разных конструкций каркаса одно­ этажных промышленных зданий (фундаменты, колонны, подкрановые балки, фермы, плиты покрытия, стеновые панели) - 5...7 потоков.

Для одноэтажных промышленных зданий в качестве захватки или мон­ тажного участка, для максимального совмещения работ, можно принять один пролет здания и даже часть его в пределах между температурными швами.

8.3. Последовательность сборки конструкций по вертикали

Различают два метода монтажа в зависимости от последовательности сборки: монтаж наращиванием и подращиванием.

М онтаж наращиванием заключается в том, что отдельные этажи или ярусы сооружений возводят последовательно снизу вверх, а при строитель­ стве многоэтажных зданий вышерасположенные конструкции последова­ тельно устанавливают на ранее смонтированные и закрепленные ниже кон­ струкции. Этим способом возводят многоэтажные жилые и административ­ ные здания, многоярусные промышленные сооружения, доменные печи, ре­ зервуары и др.

М онтаж подращиванием позволяет в пределах каждого яруса выпол­ нять все сборочные и сварочные работы на земле, т.е. в наиболее благопри­ ятных условиях. С подмостей при данном методе производят только сборку и закрепление монтажных стыков между ярусами. Таким образом, на земле практически собирают все ярусы и так до возведения сооружения на полную высоту. Такой метод возведения характеризуется упрощенной сборкой всех ярусов на уровне земли, не требует применения в большинстве случаев ин­ дивидуального монтажного оборудования большой грузоподъемности. Ме­ тод применяют при подъеме этажей и перекрытий, возведении высотных со­ оружений, в частности телевизионных башен (башня в Киеве, Н = 320 м).

8.3.1. Влияние конструктивных особенностей зданий и сооружений на методы монтажа

В зависимости от конструктивных особенностей и условий работы кон­ струкций встречаются различные методы монтажа, в том числе на подмос­ тях, с использованием временных опор, полунавесная и навесная сборка.

На сплошных подмостях, поддерживающих конструкцию в процессе монтажа и воспринимающих нагрузки от ее массы, производят монтаж неко­ торых типов оболочек, сводов, арок, пролетных строений мостов и др.

Передвижные подмости, перемещаемые по подкрановым путям, обес­ печивающие безопасную и производительную работу, применяют для удоб­ ства сборки при монтаже большепролетных покрытий и располагают под уз­ лами сопряжения этих элементов (рис. 8.2).

С использованием временных опор производят монтаж по частям конст­ рукций, в основном больших пролетов и большой массы, если нет возмож­ ности или целесообразности устанавливать их целиком.

	Палунавесная сборка							харак­
	теризуется тем, что в процессе
	монтажа конструкция удержива­
	ется	временными					растяжками
	или		устанавливается						на
	промежуточные					опоры.		Этим
	способом			монтируют				купола,
	некоторые			конструкции				арок,
	конструкции				пролетных			строе­
	ний мостов.
	Навесную сборку производят
	без дополнительных опор. Кон­
	струкцию			закрепляют				одной
	стороной			на	постоянной опоре
	или	в	ранее			смонтированной
	части,		образуя			временную кон­
	сольную			систему.			Применение
Рис. 8.2. Монтаж с арочным покрытием:	этого	способа возможно						только
	при таких			конструктивных осо­
/ — башенный кран; 2 — верхняя галерея; 3 —	бенностях			сооружения, которые
монтажные стыки арок; 4 — передвижные мон­
тажные вышки с домкратными устройствами	обеспечивают					необходимую			в
	процессе			монтажа			прочность		и

устойчивость собираемых консолей большого вылета.

Способы установки конструкций (сооружений) на опоры. В зависимо­ сти от способа установки на опоры различают методы монтажа вертикаль­ ным подъемом, поворотом, надвижкой, накаткой.

Установка вертикальным подъемом применяется в тех случаях, когда масса поднимаемой конструкции или сооружения не превышает грузоподъ­ емность монтажных механизмов. Метод увязывается вообще с возможно­ стью конструкции быть в целом виде поднятой на определенную высоту с помощью тех или иных механизмов и наличие механизмов и приспособле­ ний для такого подъема. Принципиальным моментом является возможность подведения временных или постоянных опор под поднятую конструкцию и способность этих опор сразу включиться в совместную работу с этой конст­ рукцией (рис. 8.3).

Методом поворота производят, главным образом, монтаж в целом виде сооружений, имеющих значительную высоту и большую массу. Сооружение, как конструкцию, сначала собирают в горизонтальном положении в зоне ее будущей установки, основание этой пространственной конструкции закреп­ ляют с использованием поворотного шарнира к фундаменту и поворотом во­ круг шарнира устанавливают сооружение в проектное положение. Этим ме-

Рис. 8.3. Установка оболочки на опоры методом вертикального подъема:

1 — траверса; 2 — оболочка, поднятая и повер­ нутая на опоры; 3 — монтажный кран; 4 — со­ бранная оболочка перед подъемом; 5 — смонти­ рованные опоры оболочек с навешенными рабо­ чими площадками

тодом монтируют опоры линий электропередач, дымовые трубы, башни и другие сооружения массой 100 т и более.

При методе надвижки сборку конструкций производят в стороне от своих постоянных опор, а затем устанавливают на эти опоры пу­ тем горизонтального перемещения по временным путям. Этот метод широко применяется при монтаже многопролетных мостов, конст­ рукций покрытия одноэтажных промышленных зданий, а также при необходимости выполнения работ в короткие сроки, совмещая на земле подготовку к надвижке с другими работами. Особенно эф­ фективен этот метод при реконст­ рукции действующих технологи­ ческих сооружений (доменная печь, воздухонагреватель, шахт­ ный копер), когда новое сооруже­

ние собирается в стороне и затем выдвигается на фундамент демонтиро­ ванного старого, что резко сокращает период остановки действующего объекта.

Процесс надвижки возможен в двух вариантах:

1)скольжением на салазках при массе блока до 250 т;

2)качением на стальных катках при массе блоков 10 тыс.т и более.

Метод накатки по направляющим рельсам используют для монтажа не­ которых горизонтальных цилиндрических конструкций.

В зависимости от точности установки элементов на опоры применяют монтаж с выверкой (рихтовкой) конструкций перед постановкой постоянных монтажных креплений в узлах. На монтаже промышленных зданий в метал­ локонструкциях широко внедрен безвыверочный монтаж колонн с фрезеро­ ванной подошвой башмака, опирающегося на заранее выверенные и закреп­ ленные стальные плиты со строганной поверхностью, что резко сокращает трудоемкость этих работ.

Впрактике монтажа иногда встречается сочетание нескольких методов,

вчастности, совмещенный метод надвижки, укрупнения и поворота.

ГЛАВА 9

МОНТАЖ ОДНОЭТАЖ НЫ Х ПРОМ Ы Ш ЛЕН НЫ Х ЗДАНИЙ

СЖ ЕЛЕЗО БЕТОНН Ы М КАРКАСОМ

9.1. Технологические особенности одноэтажных промышленных зданий

Монтаж конструкций одноэтажных промышленных зданий характеризу­ ется следующими особенностями:

■здания обычно имеют значительные размеры в плане, которые в боль­ шинстве случаев превышают радиус действия монтажного крана;

■ряд конструкций (тяжелые колонны большой высоты, мощные подкрано­ вые балки и т.п.) приходится монтировать частями или поднимать целиком, используя для подъема два и более кранов;

■работы по монтажу конструкций в целях сокращения общей продолжи­ тельности строительства необходимо совмещать с общестроительными ра­ ботами и монтажом технологического оборудования. Все подготовительные и монтажные работы должны быть организованы так, чтобы монтаж техно­ логического оборудования производить в соответствии с установленными в проекте сроками.

Практикой выработан ряд методов монтажа строительных конструкций промышленных зданий, применяемых в зависимости от требуемой последова­ тельности производства работ, конструктивной схемы возводимого здания, ви­ да монтажного и технологического оборудования, сроков и порядка ввода зда­ ний в эксплуатацию, очередности поставки сборных конструкций и деталей.

Объемно-планировочное решение промыш ленных зданий. На прак­ тике наиболее часто встречаются одноэтажные полносборные промышлен­ ные здания площадью 3...20 тыс.м2. Они могут быть бескрановыми или обо­ рудованными мостовыми электрическими кранами. Пролеты зданий состав­ ляют 12, 18, 24 и 30 м, шаг колонн 6 и 12 м, высота зданий от 8,4 до 18 м. Масса сборных элементов составляет от 2,5 до 33 т. Здания характеризуются однотипными ячейками, конструкциями и большими размерами - протяжен­ ностью в продольном и поперечном направлениях.

Основные достоинства одноэтажных промышленных зданий - относи­ тельная дешевизна, возможность применять разреженную сетку колонн и пе­ редавать нагрузки от технологического оборудования непосредственно на грунт. Такие здания обычно cтpoяf с железобетонным каркасом, прямо­ угольного очертания в плане, без перепадов высот, с пролетами в одном на­ правлении.

Разработаны универсальные объемно-планировочные и конструктивные решения зданий, которые позволяют применять индустриальные методы

монтажа. Установлено ограниченное число взаимосочетаний параметров зданий или габаритных схем. Размеры пролетов связаны с определенными высотами и шагами колонн, надкрановыми габаритами. Все элементы карка­ са, ограждения и покрытия одноэтажных зданий кратны номинальным раз­ мерам укрупненных модулей: планировочного - 6 м, высотного - 1,2 м.

О рганизация монтажа зданий. Для сокращения продолжительности строительства монтаж здания обычно осуществляют от торцов к середине, от середины к торцам, возможно и другое направление, важно, что каждый температурный блок монтируется изолированно. Организуют два независи­ мых объектных потока производства работ, каждый из них может включать несколько специализированных потоков по монтажу отдельных конструкций - колонн, подкрановых балок, элементов покрытия и стеновых панелей. Каж­ дый специализированный поток обеспечивается соответствующим комплек­ том монтажных механизмов.

Если возводимое здание имеет значительную площадь, его делят на не­ сколько захваток. Размеры захваток принимают в зависимости от объемно­ планировочного и конструктивного решения здания, особенностей ввода его в эксплуатацию, трудоемкости работ. Членение здания на захватки или мон­ тажные участки обеспечивает поточность производства работ, появление для каждого участка самостоятельного монтажного потока. Работы на участках могут выполняться последовательно одним потоком или параллельно и од­ новременно несколькими специализированными потоками на нескольких участках.

9.2.Методы совмещения циклов строительства

Взависимости от возможной и целесообразной степени совмещения строительных работ, монтажа конструкций и технологического оборудова­ ния промышленные здания возводят открытым, закрытым, совмещенным или комбинированным методами. Эти методы отражают разные степени со­ вмещения и последовательности работ, что всегда необходимо учитывать при организации монтажа строительных конструкций и возведения зданий.

Открытый метод заключается в том, что первоначально выполняют все работы по возведению подземной части на монтажном участке, после чего монтируют конструкции надземной части здания, технологического обору­ дования, трубопроводов, выполняют все отделочные работы. В состав под­ земного цикла включаются все работы по сооружению подземных конструк­ ций - фундаменты под здание и оборудование, подвальные этажи с перекры­ тиями над ними, проложены и засыпаны все коммуникации, устроена подго­ товка под полы в бесподвальных зданиях. После окончания подземного цик­ ла работ, включая подготовку под полы, оставшаяся площадка должна быть спланирована.

Выполнение в первую очередь всех работ подземного цикла, обеспечи­ вающее возможность наиболее эффективного монтажа надземной части зда­ ния или сооружения, является одним из важнейших условий успешного строительства индустриальными методами. Однако в зависимости от объем­ но-планировочных и технологических решений зданий и условий строитель­ ства другие методы могут оказаться более эффективными.

При закрытом методе на каждом монтажном участке вначале выпол­ няют земляные работы и фундаменты только под здание, после чего монти­ руют каркас здания. По окончании монтажных работ внутри каркаса здания разрабатывают котлованы, возводят фундаменты под встроенные конструк­ ции (этажерки) и под технологическое оборудование и все подземные со­ оружения. Только после этого производят монтаж конструкций этажерок, технологического оборудования, трубопроводов, выполняют все отделочные работы.

Закрытый метод может быть более рациональным в том случае, когда фундаменты под оборудование занимают значительную часть пролетов зда­ ния и необходимо сооружение развитой сети подземного хозяйства, что за­ трудняет передвижение кранов, требует дополнительных затрат на устройст­ во проездов, связано с необходимостью сосредоточения значительных ре­ сурсов на ограниченных участках работ, повышающих опасность и затруд­ няющих их производство. Закрытый метод позволяет рассредоточить рабо­ ты, применить самоходные краны, обладающие большей маневренностью и более низкой стоимостью эксплуатации, чем башенные, используемые для монтажа при открытом методе. Большая часть работ выполняется после воз­ ведения покрытия здания, что немаловажно для защиты от осадков.

При совмещенном методе сначала отрывают общий котлован под под­ земное хозяйство, фундаменты под оборудование и здание. Бетонирование фундаментов под оборудование и другие подземные работы совмещают с монтажом каркаса здания так, чтобы к моменту сдачи фундаментов под обо­ рудование был закончен на соответствующих участках монтаж каркаса и можно было бы приступить к монтажу технологического оборудования.

При комбинированном методе пролеты с большим насыщением техно­ логическим оборудованием и с развитым подземным хозяйством возводят закрытым способом, а пролеты со слаборазвитым подземным хозяйством и небольшим количеством технологического оборудования - открытым. При этом методе монтажные краны располагают в пролетах со слаборазвитым подземным хозяйством.

Н аправления развития монтажных потоков. Выбор метода монтажа определяется несколькими параметрами: особенностями конструктивной схемы, необходимостью последовательной сдачи под монтаж технологиче­ ского оборудования отдельных пролетов или частей здания, расположением