Монтаж конструкций многоэтажных промзданий

Типовые многоэтажные промышленные здания строятся высотой от трех до двенадцати этажей с двумя-шестью и более (до 10) пролетами. Ширина пролетов чаще всего составляет 6 или 9 м, высота этажей 3,6—7,2 м. Наиболее распространенными являются здания шириной 12, 18, 24 и 36 л. В верхних этажах некоторых многоэтажных зданий устанавливают мостовые краны грузоподъемностью 5—10 т. Такие этажи возводят высотой до 10,8 м. Несущие конструкции каркасов многоэтажных зданий, возводимых из сборных элементов, чаще выполняют из колонн высотой на один-два этажа и междуэтажных перекрытий балочного или безбалочного типов; применяются также рамные сборные конструкции, при этом число типоразмеров сборных элементов в большинстве зданий невелико.

С целью уменьшения количества стыков, объема работ по их заделке, количества подъемов, повышения степени использования грузоподъемности крана и, следовательно, эффективности монтажа элементы каркаса предварительна укрупняют: колонны на высоту двух-четырех этажей; элементы перекрытия в балочные клетки и пр. или изготовляют в виде укрупненных элементов: двух-, трехпролетные ригеля с колоннами и др.

В зависимости от условий ввода зданий в эксплуатацию и материала конструкций применяют разный порядок монтажа: горизонтальный поэтажный или вертикальный по частям (секциям) здания на всю высоту. Поэтажную сборку применяют при монтаже сборных железобетонных элементов с заделкой стыков вслед за установкой конструкций; при этом после окончания сборки этажа, когда бетон в стыках конструкций достигнет 70% проектной прочности, начинают монтаж следующего этажа. В последнее время разработаны конструктивные решения многоэтажных промышленных зданий, применение которых дает возможность производить монтаж сборных железобетонных конструкций сразу на несколько этажей без замоноличивания стыков. Это позволяет сократить сроки строительства и улучшить использование кранов. Стальные конструкции многоэтажных зданий могут монтироваться как вертикальным, так и горизонтальным потоками. Учитывая, однако, что при первом способе резко уменьшается число перемещений монтажного крана, стальные конструкции обычно монтируют вертикальным потоком. Методом вертикального потока монтируют также многоэтажные промышленные здания из сборных железобетонных конструкций. В зависимости от требуемых сроков окончания работ монтаж крупных многоэтажных зданий, как и одноэтажных, осуществляют одним или двумя объектными потоками (в двух противоположных направлениях). При монтаже таких зданий для установки и выверки колонн применяют одиночные разъемные кондукторы, которые снимают после окончания сварки закладных деталей. В процессе монтажа ригелей используют переносные монтажные площадки, а для сварки закладных деталей с наружной стороны панелей стен — навесные металлические лестницы. В последнее время для установки конструкций многоэтажных каркасных зданий получили распространение объемные кондукторы (рамно-шарнирные индикаторы и другие), применение которых более эффективно, чем одиночных. В зависимости от высоты и величины пролетов каркаса для монтажа многоэтажных промышленных зданий применяют разные типы кранов, устанавливаемых на земле или на междуэтажных перекрытиях.

Монтаж каркасов многих многоэтажных зданий может быть выполнен самоходными кранами, оборудованными маневровыми клювами для увеличения рабочей зоны. В зависимости от объемно-планировочных решений зданий и параметров кранов могут быть приняты различные схемы последовательности монтажа элементов.

 

Рис. 1. Схемы монтажа многоэтажных промышленных зданий гусеничным (а) и козловым (б) кранами

 

Рис. 2. Схема монтажа корпуса завода резиновых изделий: 1, 4 — башенные краны; 2— монтажная лестница; 3 — усиление нижнего пояса фермы; 5 — стеллаж для ук-рупнительной сборки; 6 — навесные монтажные люльки

Устойчивость конструкций обеспечивается в пределах каждого этажа путем окончательной заделки стыков всех установленных элементов каркаса и установки связей, предусмотренных проектом.

При монтаже конструкций второго и третьего этажей кран занимает последовательно те же позиции. Для упрощения крепления рам сначала устанавливают вторую раму, считая от торца, затем крайнюю. Если радиус действия основного крана недостаточен для сборки элементов среднего пролета, монтаж их выполняют при помощи дополнительных легких кранов, устанавливаемых на готовых конструкциях здания.

Здания высотой примерно до четырех этажей, особенно при значительной их ширине, целесообразно монтировать козловыми кранами, стоимость эксплуатации которых обычно ниже других. В зависимости от массы сборных конструкций для монтажа таких зданий применяют козловые краны с пролетом до 44 м и грузоподъемностью до 30 т. Для монтажа высоких многоэтажных зданий, каркасы которых состоят из сравнительно легких элементов, применяют башенные краны грузоподъемностью до 10 г. Монтаж трех-, пятипролетных зданий башенным краном производят при установке его с одной стороны здания; при монтаже шестипролетных зданий башенные краны устанавливают с двух сторон здания. Тяжелые конструкции монтируют двумя башенными кранами. Монтаж каркасов высоких (до 45 м) многоэтажных зданий с тяжелыми конструкциями ведут башенными кранами грузоподъемностью 10— 25 т.

 

Рис. 3. Схема монтажа здания сульфатного цеха. Цифрами указана последовательность монтажа конструкций

 

Рис. 4. Монтаж многоэтажного здания рамной конструкции башенным краном

 

 

Пример монтажа многоэтажного промышленного здания рамной конструкции большой высоты из сборного железобетона показан на рис. 5. Монтаж производится башенным краном грузоподъемностью 15 т, передвигаемым вдоль здания на засыпанной части котлована после бетонирования монолитных конструкций подвального этажа. Для усиления рам подвального этажа, воспринимающих горизонтальные нагрузки от давления колес крана, стойки их крайнего ряда усиливают связями. Полигон для изготовления конструкций, расположенный вблизи здания, обслуживается монтажным башенным краном либо, если монтажные работы совмещаются с изготовлением конструкций, отдельным козловым краном. Совпадение сферических шарниров рам, расположенных одна над другой, обеспечивается одновременным бетонированием на полигоне одно-пролетной рамы на высоту всех этажей. Готовые рамы складируют в зоне действия башенного крана; элементы междуэтажных перекрытий подают в зону действия монтажного крана, а при монтаже с транспортных средств — непосредственно под его крюк. В случае невозможности установки монтажных кранов вне зданий (по условиям технологии, стесненности площадки и др.) их устанавливают на специальных стальных балках, опираемых на конструкции каркаса здания. При параллельной работе двух кранов принимают меры, ограничивающие возможность пересечения стрел кранов: работу одним краном производят с опережением, ограничивают угол поворота крана и др. Некоторыми особенностями отличается монтаж многоэтажных конструкций зданий химических цехов: их стальные каркасы не имеют стеновых ограждений, крановое оборудование отсутствует, масса монтажных элементов находится в пределах 3—5 т. Монтаж стальных каркасов таких зданий (открытых установок) производят одновременно с монтажом технологического оборудования, высота которого достигает иногда нескольких этажей.

 

Рис. 6. Схема монтажа многоэтажного промышленного здания:

Первые ярусы каркасов большой высоты монтируют также при помощи гусеничных или пневмоко-лесных кранов, используемых для установки самоподъемного крана. Дальнейший монтаж конструкций таких каркасов ведут самоподъемным краном, последовательно перемещающимся на готовые конструкции после их выверки и закрепления монтажных стыков. Использование самоподъемных кранов для монтажа каркасов зданий большой высоты является наиболее совершенным и производительным методом; однако стоимость машино-смены самоподъемного крана сравнительно высока. Для монтажа таких сооружений могут быть использованы также прислонные башенные краны.

 

 

ИНЖЕНЕРНАЯ ПОДГОТОВКА СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Одним из важных этапов строительства зданий и сооружений является подготовка строительного производства. На этом этапе закладывается основа планомерного развертывания строительно-монтажных работ и взаимоувязанной деятельности всех участников строительства объекта и, в частности, его подземной части.

Работы по подготовке объекта к строительству можно разделить на внеплощадочные и внутришющадочные.

Внеплощадочные подготовительные работы включают строительство подъездных путей, линий электропередачи, сетей водоснабжения, канализационных коллекторов с очистными сооружениями, жилых поселков для строителей, создание при необходимости производственной базы строительных и монтажных организаций.

Внутриплощадочные подготовительные работы включают сдачу-приемку геодезической разбивочной основы для строительства, освобождение строительной площадки для производства строительно-монтажных работ — расчистку территории, снос строений и др., планировку территории, отвод поверхностных и грунтовых вод, искусственное понижение (в необходимых случаях) уровня грунтовых вод, перекладку существующих и прокладку новых инженерных сетей, устройство постоянных и временных дорог, обеспечение строительной площадки временным ограждением, противопожарным водоснабжением и инвентарем, освещением.

 

ИНЖЕНЕРНАЯ ПОДГОТОВКА ПЛОЩАДКИ К СТРОИТЕЛЬСТВУ.

РАСЧИСТКА ТЕРРИТОРИИ

Строительству объекта (или комплекса) предшествует инженерная подготовка площадки. При этом состав процессов может быть различен и зависит от местных условий строительной площадки и ее положения (вне населенного пункта или в черте городской застройки). В состав этих процессов в общем случае входят расчистка территории площадки, отвод поверхностных и грунтовых вод, создание геодезической разбивочной основы.

При расчистке территории пересаживают зеленые насаждения, если их используют в дальнейшем, защищают их от повреждений, корчуют пни, очищают площадку от кустарника, сносят или разбирают ненужные строения, снимают плодородный слой почвы.

Зеленые насаждения, не подлежащие вырубке или пересадке, обносят общей оградой. Стволы отдельно стоящих деревьев, попадающих в зону производства работ, предохраняют от повреждений, покрывая их отходами пиломатериалов. Отдельно стоящие кусты пересаживают. Деревья и кустарники, пригодные для озеленения, должны быть выкопаны или пересажены в специально отведенную охранную зону.

Деревья валят с помощью механических или электрических пил, тракторами. Кусторезами расчищают территорию от кустарника. Для этой же операции применяют бульдозеры с зубьями-рыхлителями на отвале, корчеватели-собиратели. Кусторез является сменным оборудованием к гусеничному трактору. Сразу же после уборки территории от пней и стволов деревьев выбирают обрывки корней из растительного слоя параллельными переходами корчевателей с уширенными отвалами. Изъятые корни и остатки от разделки деревьев удаляют с расчищаемой территории в специально отведенные места для последующего вывоза или сжигания.

Деревянные безразборные, каменные и бетонные строения сносят посредством разламывания и обрушения или сжигания деревянных строений на месте.

Возможность сжигания на месте деревянного строения или лома от его разборки предварительно согласовывают с местными Советами народных депутатов, пожарной и санитарной инспекциями

Деревянные разборные строения разбирают, отбраковывая сборные элементы для последующего их использования. При разборке каждый отделяемый сборный элемент должен предварительно раскрепляться и занимать устойчивое положение.

Монолитные железобетонные и металлические строения разбирают по специально разработанной схеме сноса, обеспечивающей устойчивость строения в целом.

Сборные железобетонные строения разбирают по схеме сноса, обратной схеме монтажа. Перед началом изъятия элемент освобождают от связей. Сборные железобетонные конструкции, не поддающиеся поэлементному разделению, расчленяют как монолитные.

Плодородный слой почвы, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, срезают и перемещают в специально выделенные места, где складируют для последующего использования. Иногда его отвозят на другие площадки для озеленения. При работе с плодородным слоем следует предохрянять его от смешивания с нижележащим слоем, от загрязнения, размыва и выветривания.

 

Водоотвод и водопонижение производятся после окончания очистки территории строительной площадки. Для отвода поверхностных вод выполняют постоянные или временные водоотводные устройства. Постоянные водоотводные устройства предусматриваются проектом в составе основных сооружений и являются необходимыми при эксплуатации объектов, а временные разрабатываются в проекте производства работ.

Поперечные сечения и уклоны всех временных водоотводных устройств должны обеспечить перехват нагорных вод вдоль границ площадки и ускорить их сток с площадки строительства. Для временного водоотвода устраиваются резервы, кавальеры, отвалы, располагаемые с нагорной стороны строительной площадки, а также специальные оградительные обвалования.

В случаях сильного обводнения площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта площадку осушают с помощью открытого или закрытого дренажа. Открытый дренаж устраивают обычно в виде канав глубиной до 1,5 м, отрываемых с пологими откосами (1:2) и необходимыми для течения воды продольными уклонами. Закрытый дренаж представляет собой траншею с уклонами в сторону сброса воды, заполняемую дренирующим материалом (щебень, гравий, крупный песок).

Опорная геодезическая сеть создается на стадии подготовки площадки к строительству. Первоначально для определения границ строительной площадки производят разбивку красных линий. Последующие элементы геодезической разбивочной основы рекомендуется выполнять после расчистки территории, освобождения ее от строений, подлежащих сносу, и вертикальной планировки.

Создание геодезической разбивочной основы для строительства, вынос и закрепление основных осей сооружений в натуру (в плане и по высоте) и обеспечение геодезических наблюдений за деформациями существующих зданий и сооружений осуществляет заказчик (с привлечением в случае необходимости, на договорных началах проектных и других специализированных организаций). В процессе строительства геодезические работы и исполнительные съемки выполняет подрядчик.

Геодезическая разбивочная основа включает разбивочную сеть и разбивку красных линий, внешнюю и внутреннюю разбивочные сети здания (сооружения), разбивку осей линейных сооружений и нивелирные сети.

Геодезическую разбивочную основу для определения положения объектов строительства в плане создают преимущественно в виде строительной сетки, продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности основных зданий и сооружений и их габарит, для строительства предприятий и групп зданий и сооружений; красных линий (или других линий регулирования застройки), продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности и габарит здания, для строительства отдельных зданий в городах и поселках.

Строительную сетку выполняют в виде квадратных и прямоугольных фигур, которые подразделяют на основные и дополнительные. Длину сторон фигур в зависимости от размеров строительной площадки принимают: для основных

Строительную сетку обычно наносят на строительный генеральный план и привязывают к государственной геодезической сети. Для чего по координатам геодезических пунктов и пунктов сетки определяют полярные координаты S1, S2, S3, и углы

Высотное обоснование на строительной площадке обеспечивается высотными опорными пунктами

Обеспечение строительства жилыми, общественными, культурно-бытовыми, складскими и производственными помещениями следует производить с использованием инвентарных (передвижных, контейнерных, сборно-раз­борных) и постоянных зданий, учреждений и пред­приятий жилищного, культурно-бытового, производст­венного, складского и общественного назначения. Со­оружение для этих целей временных неинвентарных зданий разрешается только при соответствующих тех­нико-экономических обоснованиях.

Электроснабжение строительства необходимо осу­ществлять преимущественно от действующих систем или с использованием для нужд строительства запро­ектированных постоянных сооружений. Использование временных источников (передвижных электростанций, энергопоездов) допускается только в начальный период строительства, до ввода в эксплуатацию постоянных объектов электроснабжения.

Водоснабжение строительства должно осущест­вляться с учетом действующих систем водоснабжения, находящихся вблизи от строительной площадки. При устройстве сетей временного водоснабжения в первую очередь следует прокладывать и использовать сети запроектированного постоянного водопровода. Обеспечение строительства теплом, паром, сжатым воздухом также должно производиться от действую­щих стационарных систем. Производство основных СМР разрешается начинать только после завершения в необходимом объеме орга­низационных мероприятий, внеплощадочных и внутриплощадочных подготовительных работ.