Текст
                    ПРОМЫШЛЕННОЕ
И ГРАЖДАНСКОЕ
СТРОИТЕЛЬСТВО
В.И.Швиденко
МОНТАЖ
СТРОИТЕЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ

ББК 38.638 ШЗЗ УДК 69.057 Рецензенты: кафедра технологии строительного производства Горьковского инженерно-строительного института им. В. П. Чкалова (зав. кафедрой проф. канд. техн, наук С. И. Копьев); доц. канд. техн, наук А. С. Торопов Швиденко В. И. ШЗЗ Монтаж строительных конструкций: Учеб, пособие для вузов по спец. «Пром, и гражд. стр-во».— М.: Высш, шк.» 1987.— 423 с.: ил. В книге изложены вопросы теории'и врактдди^ехнологии и органи- зации производства монтажных работ, методы монтажа строительных конструкций, принципы проектирования производства монтажных работ и выбора оптимальных решений. Приведены'практические примеры тех- нологии и организации монтажа гражданских и промышленных зданий, доменных цехов, инженерных сооружений, большепролетных покрытий зданий. 3204000000—172 001(01)—87 237—87 ББК 38.638 6С6.5 © Издательство «Высшая школа», 1987
ПРЕДИСЛОВИЕ В соответствии с Основными направлениями эконо- мического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года основной задачей капитального строительства является уско- рение обновления основных фондов народного хозяйства, повышение эффективности строительного производства. С этой целью необходимо всемерное ускорение научно-технического прогресса, осуществление даль- нейшей индустриализации строительного производства, превращение его в единый промышленно-строительный процесс возведения зданий и сооружений из сборных элементов заводского изготовления, особенно повышенной или полной заводской готовности. Ведущим процессом индустриального строительства стал монтаж строительных конструкций. В результате широкого развития сборного строительства за последние десятилетия в области монтажа строительных конструкций сделан круп- ный шаг вперед, накоплен значительный практический опыт: созданы эффективные типы и модели монтажных кранов и технологической оснастки, разработаны и внедрены в технологию и организацию монтаж- ных работ многие прогрессивные методы. В учебном пособии этот опыт обобщен и систематизирован. Раскрыто содержание всех составных элементов технологии монтажа строительных конструкций во взаимосвязи всех разделов и глав. Рассмотрены вопросы монтажной технологичности строительных конструкций, от которой непо- средственно зависит эффективность монтажных работ. Требование техно- логичности необходимо учитывать заранее и в проектировании конструк- ций, и в процессе подготовки их к монтажу. Далее определен состав и при- ведена характеристика комплексного процесса монтажа, что важно для понимания его сущности и особенностей. Рассмотрены транспортные и подготовительные процессы монтажа. В зависимости от конструктивных решений экономичности и безопас- ности, а также других условий производства в современном строитель- 1 *
4 Предисловие стве применяют многие методы монтажа. Прежде чем осуществить про- цессы монтажа, необходимо выбрать оптимальный для данных условий метод производства работ. В связи с этим представлена классификация и рассмотрена сущность современных методов монтажа строительных кон- струкций, показана эффективность крупноблочного, конвейерно-блочного и других методов. Эффективность выполнения монтажного процесса опре- деляется правильным выбором технологии основных и вспомогательных процессов, технологической оснастки, монтажного оборудования и усло- виями безопасности. В последующих разделах с этих позиций всесторонне рассмотрены технологические основные и вспомогательные процессы мон- тажа, приведены прогрессивные виды монтажной оснастки, даны общие принципы обеспечения устойчивости конструкций в процессе монтажа и безопасность монтажных работ. Материал учебного пособия изложен с учетом необходимости решения широкого круга технологических задач производства монтажных работ в курсовых и дипломных проектах. С этой целью, в частности, расширен раздел проектирования производства монтажных работ. Особое внимание обращено на выбор оптимальных для данных условий методов монтажа, монтажных кранов и комплектов машин. Эти материалы могут быть использованы также в научно-исследовательской работе студентов. Важнейшей частью учебного пособия являются примеры прогрессив- ных решений монтажа жилых и общественных зданий, промышленных зданий и сооружений, доменных цехов, инженерных высотных сооруже- ний, большепролетных покрытий зданий, приведены возможные варианты решений, раскрыты их особенности и преимущества. Нарушение технологии и организации процессов и других требований производства работ иногда приводит к авариям. В книге рассмотрены примеры аварий конструкций в процессе монтажа, изучение причин кото- рых позволит избежать их в будущем. Эти вопросы в обобщенном виде никогда прежде не излагались в учебных пособиях. Обеспечение качественного монтажа конструкций является важней- шей задачей. В связи с этим во всех разделах изложены общие требования контроля качества монтажа и приемки смонтированных конструкций. В процессе работы над книгой учтены критические замечания и поже- лания рецензентов: заслуженного строителя РСФСР проф. С. И. Копьева, доцентов канд. техн, наук А. Ф. Мацкевича, К. А. Огая, В. И. Капацинско- го и доц. канд. техн, наук С. А. Торопова. Автор
ВВЕДЕНИЕ Повышение качества капитального строительства нераз- рывно связано с его эффективностью: снижением материале- и энергоем- кости строительной продукции, ростом производительности труда, сокра- щением продолжительности работ и снижением себестоимости строи- тельной продукции. Одним из важнейших резервов повышения эффектив- ности строительного производства является совершенствование техноло- гии и организации монтажа строительных конструкций как одного из ведущих процессов возведения зданий и сооружений. В области монтажа строительных конструкций в нашей стране накоплен значительный теоре- тический и практический опыт. Разработаны современные принципы и методы производства монтажных работ. Их применение и дальнейшее развитие обеспечивают получение наилучших результатов при наимень- ших затратах труда, времени и средств производства. Основные направления развития технологии монтажа строительных конструкций состоят в широком применении крупноразмерных элементов повышенной или полной заводской готовности, крупноблочного монтажа, рулонирования листовых конструкций. На строительной площадке завод- ские отправочные элементы укрупняют в монтажные блоки, элементы строительных конструкций и технологического оборудования — в конст- руктивно-технологические блоки. Монтажный пространственный блок состоит из стропильных и подстропильных ферм со связями и прогонами, по которым уложен стальной настил, утеплитель, рулонная кровля, защит- ный слой; в габарите блока размещены различные коммуникации. На мон- таже доменных печей совмещенные конструктивно-технологические блоки включают блок стальных.конструкций, в который вмонтированы укрупнен- ные узлы технологического оборудования, трубопроводы с изоляцией, футеровка и другие элементы. На строительстве нефтехимических заводов высокие аппараты для переработки нефти и ее продуктов монтируют с пол-
6 Введение ностью оборудованными внутренними устройствами, наружными трубо- проводами, теплоизоляцией и обстройкой для обслуживания. Максималь- ный эффект при возведении одноэтажных промышленных зданий дости- гается в результате комплексного применения технологии крупноблочного монтажа: предварительной сборки и установки колонн на всю высоту, установки блоков подкрановых балок с тормозными конструкциями и рельсами; монтажа встроенных конструкций крупными блоками одновре- менно с возведением каркаса здания; монтажа ограждающих конструкций плоскими блоками с элементами фахверка на всю высоту здания; монтажа покрытий конвейерно-блочным методом. Резервуары для жидкостей и газов и другие листовые конструкции воз- водят методом рулонирования, при котором, например, корпус, днище и покрытие резервуара доставляют на стройку укрупненными — в виде сва- ренных из листов и свернутых в рулон заготовок. На монтаже такие заго- товки разворачивают, устанавливают в проектное положение и сваривают монтажными стыками. При этом упрощается транспортирование листовых конструкций и производство монтажных работ; более эффективно исполь- зуются краны, уменьшается количество монтажных швов. Применение крупноразмерных конструкций и крупноблочного мон- тажа сокращает число подъемов, способствует лучшему использованию кранов по грузоподъемности, резко сокращает трудоемкие верхолазные работы и исключает или уменьшает потребность в устройстве подмостей, благодаря чему сокращается количество квалифицированных рабочих, занятых их устройством, позволяет выполнять значительные объемы работ на земле в удобных и безопасных условиях, совмещая укрупнительную сборку с возведением фундаментов и другими работами. В результате значительно повышается (на 25...40 %) производительность труда, со- кращается (до 25 %) продолжительность монтажа. Для осуществления крупноблочного метода монтажа созданы монтаж- ные краны большой грузоподъемности, тяжелые блоки поднимаются несколькими кранами, работающими одновременно. Используются и дру- гие методы подъема, позволяющие производить монтаж блоков большой массы или сооружений в целом. Большое влияние на повышение производительности труда при монта- же мелких конструкций оказывает не только укрупнение их перед монта- жом в крупные блоки, но и применение контейнерного метода монтажа, при котором монтируемые конструкции помещаются в специальный кон- тейнер, поднимаются и последовательно устанавливаются в проектное положение. Таким методом можно монтировать площадки, элементы фах- верка, фонари и другие конструкции. Количество подъемов краном при этом значительно сокращается. Важное значение для повышения эффективности производства имеет безвыверочный монтаж конструкций. Для этого применяют конструкции с повышенной заданной точностью и устанавливают колонны на выверен- ные опорные плиты. Безвыверочный метод монтажа позволяет увеличить производительность труда на монтаже конструкций в среднем на 10... 12 %. Трудоемкость монтажа колонн при этом может быть снижена на 30 %,
Введение 7 а подкрановых балок — на 45 %. Кроме того, вследствие исключения контрольной сборки на строительной площадке сокращаются затраты труда и стоимость подготовительных работ. Одним из эффективных методов монтажа инженерных сооружений большой высоты является подращивание блоков конструкций, обеспе- чивающее повышение производительности труда до 25 % и сокращение сроков монтажа. Опыт вертолетного монтажа инженерных сооружений показал, что затраты труда в этом случае уменьшаются в 2...4 раза, продолжительность работы сокращается в 3...5 раз, снижается их стоимость. Специальная система ориентации груза на подвеске вертолета, конструкции надежных ловителей позволяют расширить область целесообразного использования вертолетов. Значительную эффективность обеспечивает применение поточного метода монтажа строительных конструкций, особенно в увязке с монта- жом технологического оборудования. При этом на строительной площадке создается непрерывный и равномерный технологический поток монтажа, расчленяемый на специализированные потоки комплектации и укрупнения конструкций в монтажные блоки; потоки установки, выверки и окончатель- ного закрепления их в проектном положении. В результате применения поточного метода создается четкий ритм производства, улучшаются конт- роль и качество работ, сокращаются сроки и повышается (не менее чем на 10 %) производительность труда. Важным источником повышения произ- водительности труда в поточном производстве является монтаж конструк- ций с транспортных средств. В этом случае сокращается продолжитель- ность монтажного цикла за счет исключения перемещений крана, сокра- щаются общие затраты машинного времени кранов. Трудоемкость монтажных работ в значительной степени зависит от проектного закрепления монтажных стыков, составляющего до 30 % об- щих затрат труда. В последние годы монтажные соединения все шире выполняются на высокопрочных болтах. Для этого созданы редкоударный реверсивный электрогайковерт, комплект сменного инструмента, предель- ные и динамические ключи, портативный тарировочный стенд. Комплекс- ная механизация процесса установки высокопрочных болтов позволяет на 10... 12 % повысить производительность труда по сравнению с ранее при- меняемой технологией. Разработаны новые решения по совершенствова- нию выверки и заделке стыков сборных железобетонных конструкций. Применение металлической инвентарной опалубки при замоноличивании стыков позволяет снизить затраты на материалы, время на установку опалубки, увеличить ее оборачиваемость. Однако в области монтажа железобетонных конструкций нуждаются в совершенствовании: способы предварительного напряжения конструкций (у мест установки); механи- зация сварки арматуры в монтажных стыках; способы замоноличивания монтажных стыков в проектном положении, особенно в зимних условиях. Значительное влияние на эффективность монтажных работ, их каче- ство и безопасность оказывает применяемая монтажная оснастка: захват- ные устройства, кондукторы для временного крепления и выверки конст-
8 Введение рукций, приспособления для работы на высоте (подмости, лестницы и ограждения). Большое значение для повышения производительности труда монтажников, ускорения и улучшения качества монтажных работ имеет дальнейшее совершенствование механизированного монтажного инструмента. Применение более совершенного механизированного инстру- мента повышает производительность труда на монтажных работах на 3...4 %, а на отдельных операциях на 30...50 %. Сокращение затрат труда, сроков производства работ и снижение их стоимости в большой степени зависят от проектных решений сборных конструкций, соответствия их требованиям монтажной технологичности и качества изготовления. Основными требованиями к проектированию сборных конструкций в целях повышения эффективности монтажа являются: существенное уменьшение массы конструктивных элементов за счет применения более точных методов расчета, более экономичных конструктивных форм сбор- ных конструкций и материалов для их изготовления; широкое применение предварительно напряженных конструкций; увеличение степени равновес- ности конструкций проектированием укрупненных блоков из мелких конст- руктивных элементов; выбор наиболее рациональных решений монтажных стыков, особенно для железобетонных конструкций. При изготовлении на заводах сборных конструкций необходимо обеспечивать точность их раз- меров, чтобы исключить трудоемкую подгонку стыкуемых элементов на строительной площадке, выпускать полностью готовые, включая их отдел- ку, максимально укрупненные конструкции. Следовательно, наиболее важные задачи совершенствования монтажа конструкций состоят в повышении уровня монтажной технологичности на основе наиболее полного и всестороннего учета требований монтажа в про- цессе проектирования, изготовления и транспортирования сборных конст- рукций; развитии прогрессивных методов монтажа; поточности производ- ства; комплексной механизации процессов, особенно вспомогательных и отделочных; научной организации труда, применении рациональной мон- тажной оснастки и инструментов. Каждую из этих задач в зависимости от условий производства можно решать различными методами. В книге все- сторонне рассмотрены наиболее прогрессивные методы решения практиче- ских задач, показана их роль в совершенствовании процессов монтажа строительных конструкций.
СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 1.1. Понятие технологичности Технологичность — это свойство конструкций, определяю- щее соответствие их требованиям технологии и позволяющее наиболее просто, с наименьшими затратами труда, времени и средств производства осуществить их изготовление, транспортирование и монтаж при соблюде- нии требований безопасности работ и качества продукции, которое выра- жается совокупностью свойств продукции, определяющих ее пригодность для эксплуатации. Поэтому в понятие качества входят свойства прочности и устойчивости строительных конструкций, стойкости их против атмосфер- ных и агрессивных воздействий, соответствие специальным требованиям и другие эксплуатационные свойства. Различают технологичность изготов- ления, монтажную технологичность конструкций и технологичность транс- портирования конструкций. Каждый вид технологичности необходимо рассматривать во взаимосвязи, так как конструкции, технологичные на одной стадии производства, могут оказаться менее технологичными или нетехнологичными на другой стадии, поэтому технологичность конструк- ций необходимо устанавливать с учетом факторов, отражающих все ста- дии их производства и эксплуатации. 1.2. Признаки монтажной технологичности Основная задача монтажной технологичности состоит в конструктивной и технологической подготовке производства монтажных работ, обеспечивающей их высокий технический уровень при минимальных затратах материалов, времени, труда и стоимости. Важнейшими при- знаками, характеризующими монтажную технологичность сборных конст- рукций, являются: равновесность; конфигурация монтажных элементов, их крупноразмерность и заводская готовность; рулонирование; блочность конструкций; положение и точность опорной поверхности фундаментов; точность изготовления конструкций; простота монтажных стыков; наличие в конструкциях фиксирующих и ориентирующих деталей; наличие на опор- ных и опираемых поверхностях монтажных рисок; способность стыков
10 Глава 1. Монтажная технологичность немедленно воспринимать нагрузки от смонтированной конструкции и в возможно короткий срок — от вышележащих конструкций; удобство и правильность расположения мест строповки конструкций; четкая и ясная маркировка элементов, указывающая место каждого элемента и ориенти- ровку его положения в сооружении; комплектность поставки и подачи конструкций на монтаж. Требования технологичности необходимо учитывать в процессе проектирования конструкций, технологии их изготовления и производства работ. Важным условием монтажной технологичности является равновес- ность монтажных элементов. В ряде осуществляемых проектов, в том числе типовых, количество типоразмеров сборных элементов все еще вели- ко, причем масса не только разноименных, но и одноименных конструкций часто резко различается. Вследствие этого грузоподъемность монтажных машин, выбираемая, как правило, по наибольшей массе конструкций в сооружении, используется недостаточно. Сборные элементы поэтому необ- ходимо проектировать, добиваясь по возможности наибольшего коэффи- циента равновесности. При монтаже сооружения из конструкций разной массы следует рассматривать варианты применения не одного, а двух или нескольких кранов разной грузоподъемности. Для повышения мон- тажной технологичности эффективно применение сборных конструкций повышенной или полной заводской готовности, т. е. возможно больший перенос технологических операций с монтажной площадки на заводы с целью выполнения их в условиях поточного механизированного произ- водства и укрупнения конструкций до возможных пределов, определяемых размерами сборочных стендов и грузоподъемного оборудования заводов, условиями транспортирования и грузоподъемностью монтажных кранов. Укрупнение конструкций на заводах-изготовителях позволяет этот про- цесс выполнять с меньшей трудоемкостью и более качественно. Необ- ходимо стремиться к укрупнению конструкций до возможных размеров и массы: изготовление колонн большой длины без монтажных стыков, одним отправочным элементом (в промышленном строительстве, по данным опыта, до 28 м), подкрановых балок пролетом до 48 м и ферм до 24 м, изго- товление блоков спаренных подкрановых балок, блоков балок с подкрано- выми рельсами и пр. В случае блочного изготовления подкрановых балок с рельсами, закрепленными на заводе, процесс установки рель- сов выполняется механизированно, с меньшими затратами труда, более качественно. Трудовые затраты на устройство 1 м подкрановых путей могут быть снижены примерно в 2 раза при железобетонных подкрановых балках и в 3 раза — при стальных подкрановых балках (по ЕНиРу с 1,25 до 0,45 чел-ч). Листовые конструкции толщиной до 16... 17 мм следует проектировать и поставлять преимущественно в виде отправочных элементов, изготовляе- мых методом рулонирования. В листовых конструкциях толщиной более 16... 17 мм отправочные элементы необходимо предельно укрупнять на заводе-изготовителе в карты, габариты которых после сборки, сварки и гибки вписывались бы в предельные габариты для транспортирования от завода до монтажной площадки. Разработана технология сворачивания
1.2. Признаки монтажной технологичности 11 и разворачивания рулонов лис- товой стали толщиной до 25... 30 мм. Стоимость укрупнения конструкций на заводе Су 3 зна- чительно ниже стоимости укруп- нения на монтаже Cv м: у.м Су 3=0,25Су м. Целесообразность укрупнения конструкций на заводе зависит от дальности транспортирования элементов. Как показывают рас- четы, укрупнение ферм, балок и колонн до целых элементов (вместо расчлененных отправоч- ных элементов — половинок ферм, балок, колонн) имеет тех- нико-экономическую целесооб- разность при определенной даль- ности перевозки. С увеличением расстояния перевозки экономи- ческая выгодность укрупнения отправочных элементов на Трудоемкость установки 1 г конструк- ции, чел-ч Рис. 1.1. График удельной трудоемкости установки монтажных элементов в зависи- мости от их массы: 1, 2, 3, 4 — трудоемкость установки железо- бетонных конструкций; 5,6,7 — трудоемкость установки стальных конструкций; / — блоки ленточных фундаментов; 2 — фундаменты ста- канного типа; 3 — ригели и прогоны; 4 — колонны; 5 — подкрановые балки; 6 — стро- пильные и подстропильные фермы; 7 — укруп- ненные блоки конструкций заводе снижается. Крупноразмерные строительные конструкции (фундаментные блоки, колонны и балки большой длины, крупноразмерные плиты), при которых сокращается количество монтажных соединений, отличаются более высо- кой монтажной технологичностью. В многоэтажных зданиях целесооб- разно проектировать разрезку колонн не на 1...2 этажа, как это принято в некоторых типовых решениях, а на 3...4, если условия изготовления, транспортирования и монтажа позволяют это сделать. В результате раз- резки колонн на 3...4 этажа уменьшаются количество монтажных элемен- тов и стыков, затраты кранового времени, продолжительность и трудоем- кость монтажа конструкций (примерно в 3...4 раза по сравнению с поэтаж- ной разрезкой колонн), повышается их надежность. В промышленных зданиях и сооружениях высота изготовляемых колонн может достигать значительно большей величины. С увеличением размеров и массы конст- рукций удельная трудоемкость их установки, особенно элементов массой более 5 т (рис. 1.1), во всех случаях уменьшается. В тех случаях, когда конструкции поставляют в виде отправочных марок, их следует укрупнять на монтажной площадке. Укрупнительная сборка конструкций в блоки на монтажной площадке, позволяющая выполнять работы на уровне земли, с меньшими затратами труда и времени, чем на подмостях при установке конструкций в проектное положение, является одним из прогрессивных и широко применяемых в последнее время методов монтажа. Масса крупных блоков составляет
12 Глава /. Монтажная технологичность 5...250 т в зависимости от вида конструкций, условий транспортирования, грузоподъемности кранов и методов монтажа, масса поднимаемых блоков- покрытий — 1200 т. Поставка конструкций укрупненными блоками, (масса их достигает 60 т), рулонами, как и крупноблочный монтаж, позволяет сократить количество монтажных элементов, увеличить их среднюю массу, повысить производительность и снизить затраты труда, сократить сроки строительства и снизить его стоимость. Сокращение количества монтаж- ных элементов и, следовательно, болтов и сварных швов значительно упро- щает процесс монтажа. Наряду с этим сокращаются затраты труда и мате- риалов на изготовление вспомогательных устройств в виде лесов, подмо- стей, временных креплений и т. п. Укрупнение конструкций на земле резко сокращает и сроки строительства, так как ведется параллельно с возведе- нием сооружения, даже опережая его, а также вследствие значительного уменьшения числа подъемов конструкций. В связи с укрупнением конст- рукций значительно сокращается количество верхолазных работ и, следо- вательно, вероятность несчастных случаев. Поэтому принцип укрупнения является важнейшим условием улучшения технико-экономических показа- телей индустриального строительства из сборных конструкций. Вполне очевидно, что при прочих равных условиях вследствие уменьшения коли- чества монтажных элементов и стыков повышается надежность (вероят- ность работы в соответствии с заданными требованиями) укрупненной конструкции, так как вероятность выхода из строя системы уменьшается по мере уменьшения количества элементов. Если принять, что надежность элементов v3=l/n3, а надежность стыков vc=l/nc (где п3 — количество сборных элементов; пс — количество стыков), то надежность укрупненной конструкции vc=v3vc. Влияние количества монтажных элементов и стыков на надежность конструкций можно показать на примере укрупнения колонн и ригелей многоэтажного здания в рамные элементы. При изготовлении рамных элементов, состоящих из двух колонн на два этажа и двух ригелей, коли- чество стыков по сравнению с монтажом отдельными конструктивными элементами сокращается с 6 до 2. Надежность укрупненной конструкции vyK=(l/l) (1/2)=0,5, а такой же конструкции, но изготовленной из от- дельных элементов,— vK3=l/4« 1/6=0,04. Одним из условий организации работ является завершение подземного цикла до начала монтажа наземных конструкций. Незасыпанные котло- ваны затрудняют производство монтажных работ, так как усложняется подача конструкций, а самоходные монтажные краны не могут работать при небольших вылетах стрелы. Для выполнения этого условия необ- ходимо проектировать фундаменты колонн с отметкой опорной поверхно- сти фундаментов или верха стаканных фундаментов выше уровня плани- ровочной отметки либо применять подколонники. Для повышения уровня монтажной технологичности важно не только соблюдение установленных допусков изготовления сборных конструкций, но и изготовление конструктивных элементов с повышенной точностью: фрезерованных опорных плит и торцов колонн, обеспечивающих быстроту и минимальную трудоемкость безвыверочного монтажа. Простота мон-
1.2: Признаки монтажной технологичности 13 тажных стыков позволяет при соблюдении требований безопасности про- изводить монтаж с наименьшими затратами труда, времени и средств. Она характеризуется доступностью и удобством работ при опирании конструк- ций, сболчивании или клепке и заделке стыков. Одним из условий техноло- гичности стыков является необходимость совпадения стыкуемых поверх- ностей и отверстий в них. Для этого необходимо выполнять максимально возможный объем изготовления и сборки стальных конструкций, сверле- ния монтажных отверстий с применением кондукторов, чтобы свести к ми- нимуму работы по подготовке элементов на монтаже. Следует избегать конструкций монтажных стыков, в которых необходима наводка элемен- тов для совмещения монтажных отверстий на весу, так как это опасно и усложняет процесс монтажа. Для ускорения и безопасности процесса установки элементов в проект- ное положение применяют монтажные столики для опирания элементов, фиксирующие, ориентирующие и компенсирующие (овальные отверстия, прокладки) устройства. Одним из требований технологичности является наличие на опорных и опираемых поверхностях монтажных рисок, фикси- рующих оси конструкций для выверки положения их в плане. Необходимо, чтобы стыки могли воспринимать монтажные нагрузки сразу после установки конструкции без немедленного их замоноличива- ния, что обеспечит быстрое освобождение крюка для монтажа очередного элемента. Одним из условий технологичности является также способность стыков воспринимать в короткий срок монтажные нагрузки от вышележа- щих конструкций, что дает возможность монтажа следующего яруса. Трудоемкость сварки и заделки стыков должна быть возможно меньшей по значению и по отношению к общей трудоемкости монтажа данной конструкции. Устройство мокрых стыков требует больших затрат труда и связано с необходимостью соблюдения технологических перерывов для твердения бетона, что снижает скорость монтажа на 10... 15 %. Хотя эти перерывы могут быть значительно сокращены в случае применения высо- копрочных бетонов для заделки стыков, более прогрессивной конструк- цией являются сухие стыки. Они отличаются лучшей технологичностью, стоимость их выполнения примерно в 1,5...2 раза ниже по сравнению с мокрыми стыками колонн с фундаментами. К ним, в частности, относятся стыки колонн многоэтажных зданий с контактными элементами на поли- мерном растворе и др. Для заделки стыков необходимо применять высокопрочные быстро- твердеющие растворы или бетоны или пластбетоны, позволяющие наибо- лее быстро получить в стыках требуемую монтажную прочность и открыть фронт для последующих работ. Заделка стыков такими бетонами в сочета- нии с прогревом обеспечивает включение их в работу примерно через 2 ч после бетонирования, что исключает технологические перерывы в процессе монтажа. Технологичность определяется и расположением мест строповки. Стро- повка конструкций должна быть выполнена так, чтобы обеспечивалась наиболее удобная посадка элемента на опоры. В процессе свободного подъема конструкция должна занимать вертикальное, горизонтальное или
14 Глава I. Монтажная технологичность наклонное положение, соответствующее ее проектному положению. От- верстия для строповки в колоннах следует устраивать по оси центра тяже- сти. Строповка колонны по линии, проходящей через центр тяжести, обеспечивает ее вертикальное положение, сокращает время на совмеще- ние рисок колонны с рисками на плите. Важным требованием технологичности является четкая система марки- ровки конструкций. Каждому отправочному элементу присваивают в соот- ветствии с чертежами условный знак — отправочную марку, которую наносят в таких местах, чтобы ее можно было легко прочитать на элемен- тах, сложенных в штабель, и после установки их в сооружении. Обычно в этих местах ставят также клейма сварщиков и работников отдела техни- ческого контроля (ОТК), принявших данный элемент. Марку (буквы и цифры высотой 8... 12 см) наносят краской по трафарету в такой после- довательности: Ф14 104—17 ’ где Ф14 — отправочная марка элемента по монтажной схеме и рабочему чертежу; 104 — номер заводского заказа (объекта); 17 — номер детали- ровочного чертежа, по которому был изготовлен отправочный элемент. Места с обозначенной маркой элемента и клеймами обводят рамкой (крас- кой). В крупногабаритных конструкциях марки наносят в двух местах, например в колоннах: на подошве опорной плиты—для чтения марки в штабеле, на ветви — для чтения марки при установке. Кроме марок на на элементах ставят ориентирующие знаки, облегчающие монтажную сборку. Из существующих систем маркировки наиболее полной является фиксирующая. Она не только служит условным обозначением элемента, но и указывает на непосредственное место элемента и ориентировку его положения в сооружении. При фиксирующей маркировке, примененной, например, для элементов каркаса высотных зданий (рис. 1.2), марки риге- лей (5Р1, 5Р2, 5РЗ и т. д.) обозначают: число, стоящее перед буквой,— номер этажа, буква Р — ригель, число после буквы — порядковый номер марки ригеля данного этажа; аналогичны обозначения марок колонн ЗК1, ЗК2, ЗКЗ и т. д. Подобную систему можно применять и для каркасов одно- этажных промышленных зданий, именуя марки элементов так, чтобы они обозначали место элемента в сооружении. Например: колонны ряда А — Al, А2, АЗ; ряда Б — Б1, Б2, БЗ; фермы пролета АБ — АБ1, АБ2, АБЗ; подкрановые балки ряда А в пролете АБ — ПАБ1, ПАБ2, ПАБЗ; под- крановые балки ряда Б в пролете АБ — ПБА1, ПБА2, ПБАЗ; фонари про- лета АБ — ФАБ1, ФАБ2, ФАБЗ. В чертежах отправочных элементов должны быть указания о нанесе- нии марок в местах, удобных для чтения их как при складировании и транспортировании, так и после установки в проектное положение. Марки следует писать с лицевой стороны элементов, обращенных в середину про- лета (для колонн и балок), и с правой стороны ферм, фонарей, когда наблюдатель стоит на оси 1 и смотрит по ходу нумерации осей. Примене-
1.3. Требования к поставке конструкций и устройству фундаментов 15 Рис. 1.2. Основные правила фиксирующей маркировки в каркасах много- этажных зданий: а — схема маркировки; б — колонна; в — ригель; 1 — марка; 2 — ориен- тирующий знак ние фиксирующей маркировки предопределяет четкую организацию про- цессов изготовления и монтажа конструкций, поставку их по ходу монта- жа и значительно ускоряет монтаж. Обязательным требованием технологичности является комплектность изготовления и поставки конструкций. Комплектностью принято называть изготовление и поставку конструкций всего сооружения или его части (захватки) в объеме, обеспечивающем: устойчивость монтируемой части; требуемую технологическую последовательность и непрерывность мон- тажных работ; возможность окончания монтажа данной части сооруже- ния и сдачи его под последующие работы. 1.3. Основные требования к поставке конструкций и устройству фундаментов С целью отработки проектных решений и изготовления конструкций с учетом требований технологичности в составе проекта орга- низации работ по монтажу разрабатывают Основные требования к постав- ке конструкций, в которых указывают: членение конструкций на отправоч- ные элементы с учетом экономически обоснованного максимального укруп- нения отправочных элементов на заводе и возможности их укрупнения на монтажной площадке; последовательность поставки конструкций; типы и количество поставляемых заводом приспособлений для монтажной сбор- ки и строповки, а также объем возврата на завод типовых сборочных при- способлений и фиксаторов; приспособления для транспортирования наиболее крупных отправочных элементов; объем и состав заводских общих и контрольных сборок; перечень узлов, в которых рассверливание монтажных отверстий или подгонка соединений производится на монтаже; точность изготовления элементов и другие условия, связанные с безвыве-
16 Глава /. Монтажная технологичность рочным методом монтажа; допуски на отдельные элементы, если они не содержатся в СНиПе и технических условиях; особые требования к испы- таниям, контролю качества конструкций и соединений; прочие требования, влияющие на технологию изготовления и монтажа стальных конструкций. Основные требования к поставке конструкций должны быть согласова- ны с заводом-изготовителем и утверждены организацией, которой под- чинены завод и управление монтажных работ. В требованиях к изготовлению сборных железобетонных конструкций указывают: членение конструкций на отправочные элементы, условия установки закладных деталей и монтажных петель, необходимость устройства отверстий в конструкциях для крепления монтажных приспо- соблений и строповки их, условия устройства стыков и др. В требованиях к устройству фундаментов приводятся условия бетони- рования поверхности фундаментов и установки закладных опорных дета- лей, необходимость установки деталей в фундаментах для крепления мон- тажных приспособлений, очередность сдачи фундаментов под мон- таж и др. Эти требования должны быть согласованы с генподрядной строитель- ной организацией. 1.4. Оценка технологичности строительных конструкций Технологичность строительных конструкций определяется многими факторами, отражающими их проектирование, производство и эксплуатацию. Между этими факторами, как и между свойствами конст- рукций, всегда существует взаимосвязь. Улучшение одних свойств техно- логичности может вызвать ухудшение других. Конструкция может со- ответствовать требованиям технологичности на одной стадии и быть нетехнологичной на другой. Поэтому технологичность строительных конст- рукций следует оценивать с учетом их изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации. В каждом конкретном случае должна быть выяв- лена качественная взаимосвязь свойств конструкции, влияющих на ее соз- дание или работу на каждой из этих стадий. Зная эту взаимосвязь, вы- полняют качественную проверку соответствия конструкции требованиям технологичности. Для количественной оценки технологичности следует определить показатели, характеризующие операции, процессы, затраты труда, материалов (предметов) и средств труда. Эти показатели могут быть частными и общими. Технологичность определяют сопоставлением показателей сравниваемой конструкции с показателями типовой либо сравнением вариантов новых конструкций между собой. Частные показатели. Частными показателями монтажной технологич- ности являются: коэффициент равновесности конструкций; коэффициент расчлененности сооружения на монтажные единицы; степень укрупнения конструкций; коэффициент блочности конструкций; степень заводской готовности конструкций; число процессов и операций, подлежащих вы- полнению, или их отношение; степень технологичности монтажных стыков.
1.4. Оценка технологичности конструкций 17 Показатели равновесности, расчлененности сооружения и степени укрупнения конструкций отражают монтажную технологичность всего сборного сооружения. Коэффициент блочности может характеризовать технологичность как сооружения, так и конструкции. Остальные частные показатели дают представление о монтажной технологичности отдельных сборных конструкций. Коэффициент равновесности выражается отноше- нием средней массы элементов монтируемых конструкций к максимальной. Чем выше этот показатель, тем выше уровень использования грузоподъем- ности кранов, тем эффективнее монтаж. Коэффициент расчлененности сооружения на монтажные единицы, характеризующий крупность мон- тажных элементов, k -^<1 Лр_ No<1, где Afy — количество укрупненных монтажных элементов; No—общее количество отправочных марок в сооружении. Чем меньше этот коэффи- циент и, следовательно, чем меньше количество укрупненных монтажных элементов и чем больше их масса, тем меньше сборочных работ будут вы- полнять монтажники при установке элементов в проектное положение, тем меньше продолжительность работ по установке конструкций. Степень укрупнения конструкций выражается отношением общей мас- сы тк сборных элементов к их количеству NK: ky = /Пк/ Af К- Этот показатель характеризует среднюю массу сборных элементов в сооружении. Чем выше степень укрупнения, тем меньше число монтажных операций, тем быстрее происходит монтаж и короче продолжительность работ. Коэффициент блочности определяется отношением массы конструкций, собранных в укрупненные блоки /по, к общей массе монтируемых конструк- ций тк: Степень заводской готовности конструкции может быть определена отношением трудоемкости 03 ее изготовления на заводе к общей трудоем- кости изготовления 03, транспортирования 0Т и монтажа 0М конструкций: А,_ е» 03 + 0Т + 0М В качестве предварительного показателя технологичности при сравне- нии возможных вариантов может быть принято число процессов и опера- ций, подлежащих выполнению. Очевидно, что при других равных условиях технологичным будет решение с меньшим числом процессов и операций. Например, сборные железобетонные кольца для элеваторов изготовляют
18 Глава /. Монтажная технологичность цельными либо из четырех тюбингов, соединяемых болтами. Для изготов- ления вторых необходимо дополнительно изготовить стальные коробки тюбингов, приварить их к арматуре, установить на стенде и произвести сболчивание тюбингов, замоноличивание раствором пазов между тюбин- гами. По количеству процессов более технологичным будет первое реше- ние. Если принять технологичность первого решения за 1 (3 процесса), то технологичность второго решения (7 процессов) будет /гтп=3:7=0,43, где kr.n — коэффициент технологичности по числу процессов. Степень технологичности монтажных стыков может быть выражена коэффициентом технологичности установки конструкций и технологично- сти выполнения стыков. Коэффициент технологичности установки конст- рукций можно сформулировать как отношение продолжительности Тъ.з временного закрепления конструкций в стыке к общей продолжительности Тус устройства стыка: £т.у= Т в.з/Гу.с, ИЛИ k В 3 ту= Л.з+Тв+Л+Л’ где Тв — продолжительность выверки конструкции, осуществляемой после ее временного закрепления; Тс — продолжительность сварки, сболчива- ния или клепки соединений стыков; Т3 — продолжительность замоноличи- вания стыка. Коэффициент технологичности выполнения стыка можно определить отношением трудоемкости 0С устройства стыка к общей трудоемкости 0К монтажа конструкции: £т.в = 0с/0к, ИЛИ ^т.в = 0с/ (0С + 0у) » где 0У — трудоемкость установки конструкции в проектное положение. Общие показатели. Общими показателями технологичности являются: продолжительность работ; трудоемкость единицы продукции (работ); себестоимость единицы продукции (работ), т. е. система показателей, применяемых для выбора любых оптимальных решений в строительном производстве, общее содержание которых изложено в главе «Проектиро- вание производства монтажных работ». Эти показатели, найденные с уче- том особенностей сравниваемых решений, всесторонне отражают сфор- мулированное выше понятие технологичности конструкций. На основе такой системы общих показателей может быть получена наиболее полная оценка технологичности.
2.1. Состав комплексного производственного процесса Монтаж строительных конструкций представляет сложный комплекс связанных между собой процессов. Эти процессы можно расчле- нить на транспортные, подготовительные, технологические и вспомога- тельные. Транспортные процессы состоят из транспортирования конструкций на центральные и приобъектные склады, погрузки и разгрузки конструк- ций, сортировки и укладки их на складах, подачи конструкций с укрупни- тельной сборки или складов на монтаж, транспортирования материалов, полуфабрикатов, деталей и приспособлений в зону монтажа. В случае монтажа зданий с транспортных средств исключаются процессы разгруз- ки, сортировки и подачи конструкций на монтаж, так как их транспорти- руют непосредственно в зону работы кранов. Подготовительные процессы состоят из проверки состояния конструкций; контрольной и укрупнитель- ной сборок; усиления конструкций; оснастки конструкций приспособле- ниями для временного их закрепления и безопасности работ; нанесения установочных рисок на монтируемые элементы, навески подмостей и лест- ниц, выполняемой до подъема конструкций. Технологические процессы включают создание законченных конструктивных элементов зданий и сооружений: подготовку опорных поверхностей фундаментов; установку конструкций в проектное положение; выверку конструкций, если она выполняется после их установки; устройство подмостей, переходных пло- щадок, лестниц и ограждений, выполняемых в период установки конструк- ций, и их разборку; постоянное (проектное) крепление монтажных соеди- нений. Основным процессом является установка конструкций в проектное положение (собственно монтаж). Она заключается в строповке монтаж- ных элементов, подъеме, наводке и установке их на опоры, выверке, вре- менном или монтажном креплении, расстроповке. В зависимости от вида конструкций, монтажной оснастки, стыков и условий обеспечения устой-
20 Г лава 2. Процессы и методы монтажа чивости выверку можно осуществлять в процессе установки, когда конст- рукция удерживается краном, или после установки, при временном ее закреплении. В процессы постоянного (проектного) крепления монтажных соеди- нений конструкций, выполняемые после их установки, входят: электро- сварка; клепка, постановка постоянных болтов; противокоррозионная защита сварных соединений; заделка стыков и швов бетоном или раство- ром. К вспомогательным процессам, связанным с монтажом конструкций, относятся: устройство подкрановых путей, дорог, эстакад; устройство якорей; испытание грузоподъемных приспособлений и кранов; устройство и разборка водопроводной, пневматической и электрической сетей в мон- тажной зоне; испытание смонтированных конструкций, если это преду- смотрено проектом или техническими условиями. 2.2. Методы монтажа конструкций Применяемые методы монтажа (установки) конструкций зависят: от конструктивных особенностей зданий, сооружений и работы конструкции в процесс монтажа; степени укрупнения монтажных единиц перед подъемом; последовательности установки конструктивных элемен- тов или блоков каждого пролета одноэтажных или этажей многоэтажных зданий; последовательности сборки конструкций по вертикали; способов наводки и установки конструкций на опоры; точности установки конструк- ций на опоры. В зависимости от конструктивных особенностей сооружений и условий работы конструкций различают методы монтажа: на подмостях; с исполь- зованием временных стационарных или передвижных опор; полунавесной сборки; навесной сборки. На сплошных подмостях, поддерживающих конструкцию в процессе монтажа и воспринимающих нагрузку от ее мас- сы, производят монтаж некоторых конструкций оболочек, арок, сводов. С использованием временных опор производят монтаж по частям балок и других конструкций больших пролетов и большой массы, если нет воз- можности или нецелесообразно устанавливать их целым конструктивным элементом (трехшарнирные арки, некоторые складки и др.). Полунавес- ная сборка характеризуется тем, что в процессе монтажа конструкция удерживается временными растяжками или частью устанавливается на поддерживающие опоры. Этим способом монтируют купола, некоторые конструкции арок, конструкции пролетных строений мостов. Навесная сборка производится без дополнительных опор. Конструкция закрепляет- ся одной стороной на постоянной опоре или ранее смонтированной части, образуя временную консольную систему. Так монтируют, в частности, конструкции куполов, мостов. Применение этого способа возможно только при таких конструктивных особенностях сооружения, которые обеспечи- вают необходимые в процессе монтажа прочность и устойчивость собирае- мых консолей большого вылета. В зависимости от степени укрупнения различают следующие основные методы установки (монтажа) конструкций: элементами конструкций;
2.2. Методы монтажа конструкций 21 конструктивными элементами или узлами; блоками конструкций; конст- руктивно-технологическими блоками; сооружениями в целом виде. Монтаж элементами конструкций состоит в сборке конструкций в проектном положении из отдельных, составляющих ее элементов. При монтаже конструктивными элементами или узлами подают отдельные готовые конструкции или крупные их части, собираемые перед подъемом, и устанавливают в проектное положение за один подъем. Этот метод широ- ко распространен при монтаже отдельных конструктивных элементов зда- ний — колонн, балок, ферм, стеновых панелей, плит междуэтажных пере- крытый, покрытий и др. Метод монтажа блоками (крупноблочный монтаж) характеризуется тем, что в каждую монтажную единицу (блок) включают несколько элементов сооружения, общую массу которых доводят до максимально возможной грузоподъемности монтажных средств. Конст- рукции собирают в линейные, плоские или пространственные блоки. Конст- рукции, собранные в пространственные блоки, обладают монтажной устойчивостью. Это одно из важных качеств такого метода монтажа. Одновременно с укрупнением в блоки на земле выполняют большую часть отделочных работ. При крупноблочном монтаже сокращается количество подъемов, объем верхолазных работ, потребность в подмостях. Крупно- блочный монтаж получает все более широкое распространение и является одним из ведущих направлений технологии монтажных работ. Этим мето- дом монтируют стальные и железобетонные строительные, крановые и дру- гие конструкции. Конструктивно-технологические блоки состоят из строительных сталь- ных конструкций и встроенного в них технологического оборудования. Этим методом монтируют покрытия промышленных зданий, конструкции доменных печей и др. Монтаж сооружений в целом виде заключается в сборке всего сооружения в нижнем положении, единовременном его подъеме и установке в проектное положение. Такой метод особенно рацио- нален при возведении железобетонных и стальных опор линий электропе- редачи, стальных дымовых труб, башен, радиомачт и т. п. В зависимости от последовательности установки конструктивных эле- ментов или блоков каждого пролета одноэтажного или этажа (яруса) многоэтажного здания применяют дифференцированный (раздельный), комплексный (сосредоточенный) или комбинированный методы. При диф- ференцированном методе сначала монтируют на захвате колонны с окон- чательной их выверкой и заделкой стыков, затем подкрановые балки и под- стропильные фермы, после них фермы или балки покрытия, элементы кров- ли. При комплексном методе устанавливают, выверяют и закрепляют все несущие конструкции и продольные связи каждой ячейки здания (рис. 2.1). После проверки правильности геометрических размеров ячейки окончательно закрепляют монтажные стыки. При комбинированном мето- де, сочетающем элементы первых двух, сначала устанавливают колонны (как при дифференцированном методе), а затем монтируют балки, фермы, плиты и другие конструкции отдельных ячеек здания (как при комплекс- ном методе). Дифференцированный и комплексный методы применяют при монтаже стальных и железобетонных конструкций. При дифференци-
Рис. 2.1. Последовательность установки конструктивных элементов ячейки зданий при комплексном методе монтажа: 1, 2, 3, ... —последовательность установки элементов; Qi, Qi, ... —грузоподъемность крана для установки конструктивного элемента; L\, L2, ... — вылет стрелы; Н\, Нг, ... — высота подъема крюка
2.2. Методы монтажа конструкций 23 рованном методе монтажники монтируют одноименные конструкции, что способствует повышению производительности труда; вследствие того что для монтажа конструкции различного вида могут быть приняты краны соответствующей грузоподъемности, улучшается использование кранов по грузоподъемности. При комплексном методе монтажа быстрее открывает- ся фронт работ для последующих строительных процессов, а также для монтажа технологического оборудования, благодаря чему сокращаются общие сроки строительства. В зависимости от последовательности сборки конструкций по вертика- ли различают методы монтажа наращиванием и подращиванием. Монтаж конструкций методом наращивания характеризуется последовательной сборкой этажей или ярусов сооружения снизу вверх. Этим способом воз- водят многоэтажные здания, многоярусные промышленные сооружения, доменные печи, резервуары, градирни и т. д. Метод подращивания заклю- чается в том, что сначала на земле собирают самый верхний ярус сооруже- ния и приподнимают его на уровень, несколько превышающий высоту нижележащего яруса; нижележащий ярус собирают под предшествую- щим или подают, предварительно собрав его в стороне, и присоединяют к верхнему. Далее оба яруса приподнимают на уровень, соответствующий высоте третьего яруса (считая сверху); последующий ярус также соби- рают на земле и присоединяют к первым двум; так продолжают до оконча- тельной сборки сооружения на полную высоту. Монтаж подращиванием позволяет в пределах каждого яруса выполнять все сборочные и свароч- ные работы на земле, т. е. в наиболее благоприятных условиях. С подмо- стей в данных условиях производится только соединение ярусов между собой. В то же время этот метод требует применения относительно более мощных подъемных средств и более сложной организации подъема, вслед- ствие чего его применяют сравнительно редко — при монтаже мощных ба- шенных кранов, возведении стальных цилиндрических конструкций, теле- визионных и вентиляционных башен. В зависимости от способа установки конструкций на опоры различают методы монтажа: подъемом, поворотом, надвижкой, накаткой, стягива- нием, скольжением. Метод подъема конструкций кранами наиболее рас- пространен при монтаже каркасных зданий и некоторых сооружений. Воз- можность его применения определяется параметрами одного или несколь- ких кранов, работающих совместно. Методом поворота производят глав- ным образом монтаж в целом виде сооружений, имеющих большую высо- ту. Сооружение как конструкцию вначале собирают в горизонтальном (или близком к нему) положении, основание его закрепляют с использова- нием поворотного шарнира к фундаменту (фундаментам) и поворотом устанавливают в проектное положение. Этим методом монтируют опоры линий электропередачи, дымовые трубы, башни, радиомачты и др. Для надвижки конструкции собирают в блоки вблизи монтируемого сооруже- ния или на уровне проектного положения. Блоки конструкций или все сооружение перемещают на место установки по направляющим рельсам. Надвижку осуществляют преимущественно с помощью лебедок с полиспа- стами или горизонтальных домкратов. Методом надвижки монтируют
24 Глава 2. Процессы и методы монтажа конструкции покрытий зданий, пролетные строения мостов, котлоагрега- ты, доменные печи. Этот метод применяют при необходимости выполнения работ в короткие сроки, совмещая подготовку к надвижке с другими рабо- тами, а также при невозможности выполнения работ другими методами или вследствие его экономичности по сравнению с возможными решениями. Метод накатки по направляющим роликам используют для монтажа по- крытий зданий и горизонтальных цилиндрических конструкций. Стягива- нием противоположных опор конструкций с помощью полиспастов или гид- равлических домкратов поднимают блоки деревянных полуарок, самомон- тируемые козловые краны. Методом скольжения устанавливают блоки полуарок и полностью собранные в блоки инженерные сооружения: венти- ляционные башни, вертикальные аппараты нефтеперерабатывающих и химических заводов. В зависимости от способа наводки монтируемого элемента на опоры различают свободный, ограниченно свободный и принудительный методы монтажа. При свободном методе монтажа наводку конструкции на опоры осуществляют направляющими движениями в процессе ее свободного перемещения. При ограниченно свободном монтаже применяют различные монтажные приспособления, облегчающие наводку конструктивного элемента в одном или нескольких направлениях: индивидуальные и груп- повые кондуктора, связи. Благодаря этому точность установки возрастает, а продолжительность цикла, затраты труда и стоимость установки элемен- тов уменьшаются. Принудительная установка конструктивных элементов с заданной точностью достигается полным ограничением их проектного положения применением фиксирующих и соединительных устройств в стыках элементов. В зависимости от точности установки конструкций на опоры применяют монтаж с выверкой (рихтовкой) конструкций перед постановкой постоян- ных монтажных креплений в узлах и безвыверочный. Безвыверочный мон- таж, состоящий в установке элементов без последующей их рихтовки, что возможно при повышенной точности изготовления отправочных эле- ментов конструкций, применении фиксирующих и соединительных устройств в стыках элементов, подготовке опорных поверхностей фунда- ментов или применении специальной технологической оснастки, обеспечи- вает наиболее высокие темпы и качество монтажа. Методы монтажа являются определяющими факторами технологии производства монтажных работ. Выбор методов монтажа осуществляется с учетом особенностей конструкции данного сооружения, конкретных усло- вий монтажной площадки и технико-экономических показателей. 2.3. Монтаж конструкций с транспортных средств Для монтажа зданий с транспортных средств сборные кон- струкции доставляют на стройку в зону действия кранов в строгой техно- логической последовательности и подают непосредственно на монтаж. Перевозка и монтаж конструкций при этом методе осуществляются по
2.3. Монтаж конструкций с транспортных средств 25 часовым графикам, разрабатываемым на каждую смену и для каждой захватки монтируемого здания. В сменных почасовых графиках монтажа сборных конструкций указы- вают в технологической последовательности порядковые номера монти- руемых элементов, заводские марки, а также продолжительность монта- жа; последнюю принимают по нормам, данным хронометражных наблюде- ний или опыту выполнения аналогичных работ. При монтаже с транспортных средств необходимо заранее составлять монтажные планы, на которых указывают захватки, марки и последова- тельность установки сборных элементов. Последовательность монтажа устанавливают с расчетом обеспечения наиболее простой координации работы завода-поставщика деталей с работой транспорта. В пределах захватки следует, например, по возможности предусматривать одновре- менный монтаж однотипных конструкций. Соблюдение такого порядка значительно облегчает как организацию транспорта, так и монтаж. В сменных почасовых графиках доставки сборных деталей (табл. 2.1) указывают: время прибытия транспорта на завод; количество и марки деталей; время их нахождения в пути; время прибытия транспорта на стройку; время нахождения его под разгрузкой. Эти графики составляют по нормам затрат времени на погрузочно-разгрузочные и транспортные операции. Каждая автомашина, прибывающая по графику, после провер- ки диспетчером количества и марок доставленных сборных элементов направляется к монтируемому зданию и останавливается в зоне действия крана для немедленной разгрузки и установки элементов. Таблица 2.1. График доставки сборных элементов автотранспортом В целях уменьшения простоев транспортных средств во время монтажа рекомендуется: одновременно подавать конструкции к нескольким кранам и для каждого из них сборные элементы доставлять одной машиной (при маятниковой схеме транспортирования). Элементы, доставленные на мон- таж, последовательно снимаются соответствующими кранами. Общая продолжительность простоев транспортных средств под разгрузкой оказы- вается при этом меньше, чем при доставке элементов к одному крану; при- менять сменные прицепы, особенно для доставки мелких элементов. При отсутствии сменных прицепов мелкие элементы следует завозить лишь в определенные дни, с тем чтобы можно было создать их запас на одну-две
26 Глава 2. Процессы и методы монтажа смены. Мелкие детали в этом случае разгружают в зоне действия крана; производить монтаж с применением кондукторов или с минимально воз- можным количеством временных креплений. Завод-изготовитель на основе сменных почасовых графиков монтажа должен составить ведомость поставки сборных элементов на стройку с указанием их количества и марок, времени ежесуточной доставки на каж- дый объект, монтируемый с транспортных средств. Контроль за соблюде- нием графиков доставки сборных элементов и их монтажа осуществляет диспетчер, координирующий работу транспорта и монтажников. Такая организация монтажных работ позволяет: отказаться от приобъектных складов и, следовательно, устранить все расходы, связан- ные с их устройством, а также с разгрузкой, учетом и хранением сборных конструкций; сократить размеры строительной площадки (на 30...50 %, что имеет особенно важное значение при строительстве в стесненных усло- виях); снизить затраты машинного времени кранов; исключить возмож- ные повреждения деталей на приобъектных складах; улучшить использо- вание транспортных средств; сократить сроки и трудоемкость монтажа примерно на 20...30 %; снизить стоимость монтажных работ примерно на 3...5 % благодаря уменьшению расходов по механизации, ремонту дета- лей, содержанию строительной площадки и сокращению накладных рас- ходов. Необходимо, однако, учитывать сложность организации монтажа с транспортных средств при изготовлении конструкций для одного объекта на нескольких предприятиях, расположенных обычно в разных районах.
ТРАНСПОРТНЫЕ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ МОНТАЖА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 3.1. Транспортирование конструкций Состав процесса и условия транспортирования. Процесс транспортирования конструкций состоит из погрузки их на складе или на заводе, доставки и разгрузки на объекте. Конструкции на объеме могут быть поданы под крюк монтажного крана для непосредственной установки в проектное положение или же выгружены в зоне его действия, или на при- объектном складе. Конструкции разгружают специальным разгрузочным или основным монтажным краном, если их транспортируют в смены, когда не производятся монтажные работы. Непосредственный подъем конструкций с транспортных средств по- зволяет отказаться от промежуточных складов, что, естественно, упроща- ет производство, но требует особо четкой организации, ускоряет монтаж- ные работы и снижает их трудоемкость и стоимость. В этом случае транс- портные средства должны быть оборудованы специальными приспособле- ниями для подъема с них колонн в вертикальное положение. Транспортирование конструкций к монтируемому объекту в зависи- мости от условий, их массы и габаритов, а также дальности транспорти- рования осуществляется автомобильным, железнодорожным, трактор- ным, частично водным или воздушным транспортом. При транспортиро- вании конструкций к строящимся объектам, а также к промежуточным складам и площадкам для укрупнительной сборки необходимо соблюдать следующие требования: способы транспортирования элементов должны исключать возможность повреждения конструкций, для чего фермы и балки следует перевозить в вертикальном положении, панели стен и пе- регородок — в вертикальном или слегка наклоненном положении, прочие элементы — в горизонтальном; прочность бетона сборных железобетон- ных конструкций должна быть не ниже требуемой при монтаже и не ме- нее 70 % проектной; конструкции из легких бетонов во время транспор- тирования должны быть защищены от увлажнения; при погрузке элемен- тов на транспортные средства необходимо учитывать установленные габа- риты приближения подвижного состава к строениям и сооружениям.
28 Глава 3. Т ранспортные и подготовительные процессы монтажа Рис. 3.1. Транспортирование ферм в горизонтальном положении на автомашине с прицепом: 1 — автомашина или тягач; 2 — поворотное устройство; 3 — деревянные прокладки; 4 — автоприцеп; 5 — рама с поперечными балками; 6 — тяговая балка; 7 — тросовые тяги автоприцепа Колонны и другие протяженные конструкции, имеющие различное сечение подлине, размещают базами в разные стороны. При перевозке их в несколько ярусов каждому ярусу должна быть обеспечена горизон- тальность с помощью прокладок необходимой толщины. Стропильные и подстропильные фермы при перевозке устанавливают или укладывают на платформах, автомашинах и прицепах в вертикальном или горизон- тальном (рис. 3.1) положении. Гнутые листовые конструкции — элементы кожухов доменных печей, воздухонагревателей, резервуаров и т. п.— тре- буют специальных мер предосторожности для сохранения при перевозке приданной этим конструкциям кривизны. С этой целью при погрузке в го- ризонтальном положении опоре нижнего листа придают очертание, соот- ветствующее радиусу кривизны листа. При погрузке листов выпуклостью вверх положение кромок листов на полу платформы фиксируют упорами. Газгольдеры и аналогичные им емкости круглого сечения при погрузке на платформы необходимо укладывать на специальные седлообразные опо- ры, исключающие возможность смещения груза. Во время транспортирования конструкции должны быть надежно раскреплены или перевозиться на транспортных средствах, допускающих перевозку без раскрепления. Верхние пояса ферм, особенно железобетон- ных, должны быть на транспортных средствах закреплены в нескольких точках, соответствующих местам их развязки в проектном положении в здании, чтобы они не подвергались деформациям при перевозке. Если конструкции необходимо предварительно укрупнять на объекте либо если местные условия не позволяют подавать конструкции непосредственно на монтаж, возникает необходимость перемещения конструкций в пределах строительной площадки объекта. Транспортировать (подавать) сборные конструкции в пределах площадки можно на железобетонных платформах или вагонетках, тракторных прицепах, автомобилях и трейлерах; в особых случаях — с помощью самоходных кранов, на салазках или катках.
3.1. Транспортирование конструкций 29 Рис. 3.2. Схема транспортирования блока ферм по автомобильной дороге: 1 — автотягач; 2 — трейлер; 3 — несущая балка; 4 — трос; 5 — блок ферм; 6 — трос для закрепления блока ферм к раме трейлера Автомобильный транспорт. Его широко применяют для транспорти- рования конструкций с заводов-изготовителей, находящихся в районе строительства, подачи контрукций со складов и площадок укрупнитель- ной сборки в монтажную зону. Транспортирование конструкций по автомобильным дорогам целесо- образно на расстояния до 200 км, в отдельных случаях — и на большие расстояния. Для внутриобъектных перевозок, т. е. при малых расстоя- ниях от складов и площадок укрупнительной сборки до монтируемых объ- ектов, автомобильный транспорт малоэффективен и используется лишь в случае невозможности применения других способов транспортирования. В зависимости от массы и габаритов конструкций их перевозят непосред- ственно на бортовых автомобилях; на бортовых автомобилях с одно- или двухосными прицепами; с помощью автотягачей с полуприцепами; на спе- циальных платформах, панелевозах, балковозах, фермовозах, оборудо- ванных на базе грузовых автомобилей и одноосных прицепов, либо авто- тягачей с полуприцепами; на трейлерах. Наибольшее распространение получили автомобильные специализированные транспортные средства, составленные из автотягачей и полуприцепов различного назначения. Количество сборных конструкций и деталей, укладываемых на транс- портные средства, зависит от их размеров, массы и грузоподъемности автомобиля или автомобильного поезда. Длина конструкций, перевози- мых средствами автомобильного транспорта, если обеспечивается воз- можность разворота автопоезда на поворотах дорог и безопасность дви- жения, достигает 45 м (рис. 3.2.). Благодаря возможности перевозки длинномерных конструкций ускоряется их монтаж и упрощается его орга- низация. Для транспортирования стеновых панелей в вертикальном положении применяют панелевозы с жесткой или плавающей подвеской груза. Пане- левозы с жесткой подвеской груза (рамные) состоят из несущей рамы, которая монтируется на шарнирном столе заднего моста тягача и одно- осном прицепе; подвесок карманного типа, размещенных между несущей рамой и служащих для установки в них стеновых панелей в вертикальном положении. К панелевозам с плавающей подвеской груза, обеспечиваю- щей сохранность панелей при перевозке, относятся безрамные панелевозы с шарнирной подвеской кассеты. К несущей трубе (заменяющей раму на
30 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа панелевозе) подвешены две кассеты; для увеличения жесткости труба усилена шпренгелем; концы трубы опираются на две опоры, задняя из которых представляет собой одноосную тележку, а передняя закреплена на поворотном устройстве тягача. Благодаря тому что труба может по- ворачиваться на цапфах передней и задней опор, транспортируемые па- нели сохраняют вертикальное положение при любых неровностях дороги, так как центр тяжести кассет расположен ниже оси вращения несущей трубы. Широкое распространение получили также панелевозы, на которые панели устанавливают снаружи. В одном из таких типов панелевозов ос- новной несущей конструкцией является пространственная ферма с боко- выми продольными грузовыми полками, на которые устанавливают панели стен в несколько наклонном положении (8... 10°). Пространственная ферма состоит из двух продольных плоских ферм, соединенных между собой вертикальными и горизонтальными поперечными связями, а также перед- ней и задней опорными рамами. На консоли нижнего элемента вертикаль- ных поперечных связей опираются продольные грузовые полки. Конструк- ции панелевоза воспринимают основные и местные нагрузки, что позво- ляет значительно снизить собственный вес панелевоза и увеличить его полезную грузоподъемность примерно в 2 раза по сравнению с другими типами панелевозов. Длинномерные железобетонные изделия можно транспортировать на бортовых автомобилях с прицепами, при этом изделия подвергаются до- полнительным нагрузкам под действием тяговых и тормозных усилий. Для предохранения длинномерных изделий от повреждения применяют специальные полуприцепы-роспуски грузоподъемностью 25 т с несущей раздвижной рамой, воспринимающей дополнительные усилия, возни- кающие при движении автомобиля. Полуприцеп этого типа состоит из двухосной тележки и передней опоры, укрепленной на поворотном устрой- стве тягача. Обе части полуприцепа соединяются между собой плоской трубчатой фермой, состоящей из трех звеньев. Звено, примы- кающее к задней тележке, имеет телескопическое устройство для измене- ния длины полуприцепа; кроме того, длину роспуска можно изменять пу- тем использования разного количества звеньев. Полуприцепы-роспуски применяют также для перевозки многопустотных плит. В этом случае в качестве тягача используют трехосный автомобиль без кузова. Широко применяют и настиловозы, представляющие собой полуприцепы-платфор- мы длиной до 7 м; на них можно перевозить не только плиты, но и балки. Для перевозки особо тяжелых железобетонных конструкций созданы специальные 30-тонные полуприцепы к трехосному автомобилю. Полу- прицепы такого типа весьма эффективно используют при массовых пере- возках малогабаритных бетонных изделий, например фундаментных бло- ков: один полуприцеп может заменить 6...7 бортовых машин; стоимость перевозки при этом значительно снижается. Трейлеры используют для перевозки конструкций как в горизонтальном, так и в вертикальном поло- жении. При транспортировании стеновых панелей, ферм и других крупно-
3.1. Транспортирование конструкций 31 размерных конструкций в вертикальном положении трейлеры оборудуют кассетами или контейнерами для закрепления изделий. Железобетонные фермы и полуфермы транспортируют в вертикальном или наклонном положении на специальных фермовозах. Фермовозы для перевозки ферм в наклонном положении имеют меньшую высоту погрузки, на них быстрее и удобнее производить погрузку и разгрузку ферм. При погрузке железобетонную ферму устанавливают вертикально на две по- воротные карманные опоры, где ее фиксируют двумя боковыми винто- выми зажимами, а затем укладывают под углом 45° на наклонную плос- кость пространственной рамы. В наклонном положении во избежание продольного перемещения ферму дополнительно закрепляют торцовыми упорами. Фермовоз (рис. 3.3) предназначен для перевозки в вертикальном по- ложении железобетонных ферм пролетом от 18 до 30 м, массой до 30 т. Тележками фермовоза служат стандартные двухосные прицепы грузоподъ- емностью 15 т, незначительно переоборудованные. В зависимости от груза и профиля дороги фермовозы транспортируют двух- или трехосные авто- мобили-тягачи типа МАЗ или КРаЗ. Для внутриплощадочных перевозок в качестве тягачей используют также тракторы. Фермовоз оборудован пнев- матическими автомобильными тормозами. Основные преимущества уни- версального фермовоза по сравнению с другими транспортными приспо- соблениями аналогичного назначения: большая маневренность в любых условиях; повышенная устойчивость при езде по строительным площад- кам; возможность перевозки различных ферм и других строительных кон-
32 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа струкций; минимальная длина погруженного сцепа; возможность изго- товления фермовоза силами любого строительно-монтажного управления. Недостатком фермовоза является сравнительно большая высота погру- женных конструкций над землей; этот недостаток характерен почти для всех фермовозов. Полуфермы транспортируют также на трейлерах в комплекте с одно- осными прицепами или без них. Транспортировать сборные конструкции панелевозами можно одним из следующих способов: маятниковым, кольцевым, челночным. При маят- никовом способе тягачи вместе с полуприцепами-панелевозами простаи- вают на складе завода во время погрузки и на монтажной площадке во время монтажа доставленных элементов. Это самый невыгодный способ транспортирования, так как в этом случае снижается производительность транспортных средств и повышается стоимость перевозки. Кольцевая система перевозки, при которой тягач обслуживает несколько потоков, развозя панели от одного объекта к другому, имеет те же недостатки, что и маятниковая, основным из которых является длительный простой пане- левозов около монтируемых зданий. Использование автотягачей улучша- ется при челночном способе перевозки, при котором на заводе и строи- тельной площадке ожидают погрузки и разгрузки только полуприцепы, а тягач с третьим полуприцепом находится в пути. Благодаря этому тягач затрачивает минимальное время на смену полуприцепов (прицепов) у мест погрузки и разгрузки, что примерно вдвое увеличивает производи- тельность тягачей. В зависимости от дальности транспортирования (при коротких расстояниях) и количества обслуживаемых кранов один тягач может обслуживать до четырех полуприцепов. С целью повышения производительности транспортных средств и сни- жения стоимости перевозок мелкие элементы перевозят в контейнерах. Масса контейнеров вместе с транспортируемыми элементами принимается равной грузоподъемности крана. Тракторный транспорт. Этот вид транспорта используют при переме- щении конструкций на прицепах, трейлерах, в особых случаях на салаз- ках и посредством катков. При расстояниях до 1 км перевозку осуществ- ляют на двух или трех тракторных прицепах, либо на трейлерах или те- лежках. Железнодорожный транспорт широкой колеи — один из рациональных способов транспортирования на короткие и дальние расстояния конструк- ций, допускающих укрупнение их непосредственно на заводе до размеров, определяемых транспортабельностью грузов. Для транспортирования конструкций по железной дороге используют в основном платформы, а для транспортирования особо тяжелых, крупногабаритных и. длинномерных конструкций — специальные большегрузные транспортеры грузоподъем- ностью до 120 т. При перевозке железнодорожным транспортом предельная масса транспортируемых элементов устанавливается по грузоподъемности одной или двух платформ. При опирании на две платформы груз не должен пре- вышать удвоенной грузоподъемности платформы меньшего тоннажа.
3.1. Транспортирование конструкций 33 °) ______1510Q_____ 'l Wte CZ^ZIDI "Ж------- 9300 1 12000 __9300 / \У ж \!Z -4^* sy—У fob. 9300 9300 13000 9300 О уф 9300 V *ХдК."° фф \tT tY TT V V T J Рис. 3.4. Схемы погрузки конструкций на платформы: а — колонн и подкрановых балок; б — стропильных ферм; в — длинномерных конструкций; / — связи; 2 — фонарь; 3 — турникеты Если груз не помещается на сцепе из двух платформ или если размеще- ние груза на двух платформах затрудняет прохождение состава по кри- вым, то в виде исключения допускается перевозка конструкций на сцепе из трех платформ (рис. 3.4). При этом две крайние платформы являются несущими и оборудуются турникетами, обеспечивающими возможность поворота платформ при переходе по кривым. Нагрузка может быть также передана только на среднюю платформу, при этом две крайние остаются свободными. Конструкции, погруженные на платформу, не должны ни по ширине, ни по высоте выходить за пределы очертания габаритов прибли- жения строений, а по длине — за пределы буферных стаканов платформ. Грузы, выходящие за указанные пределы более, чем на 100 мм, на кривых радиуса до 320 м считаются негабаритными. При погрузке и перевозке негабаритных грузов предварительно производят расчет пропуска их по кривым участкам пути; на первой, считая от паровоза, платформе уста- навливают контрольную раму. В пути следования за устойчивостью нега- баритных грузов ведут наблюдение. Для перевозки на платформах железобетонных изделий широкой но- менклатуры применяется универсальная сборно-разборная конструкция инвентарного приспособления. Для перевозки стеновых панелей и панелей перекрытий крупнопанельных зданий используются также инвентарные каркасы — контейнеры. Крупногабаритные и длинномерные конструкции только в пределах строительной площадки транспортируют на двух платформах, расстояние между которыми определяется длиной грузов, без включения третьей платформы (рис. 3.5, а). Платформы оборудуют специальными турни- кетами. Стропильные фермы в пределах площадки (рис. 3.5, б) перевозят 2 В. И. Швиденко
34 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа Рис. 3.5. Схемы транспортирования на платформах длинномерных и крупногаба- ритных конструкций в пределах строительной площадки: а — колонн; б — ферм; / — платформа; 2 — турникет; 3 — колонна; 4 — пространствен- ный блок из двух ферм 3 Рис. 3.6. Пакетирование и погрузка колонн: 1 — платформа; 2 — колонна; 3 — крепежный элемент; 4 — растяжка для раскрепления по две—четыре штуки в вертикальном положении или в вертикальном или горизонтальном положении на составах платформ. Для обеспечения сохранности, геометрической неизменяемости и то- варного вида стальных конструкций в процессе их транспортирования на дальние расстояния средствами подвижного состава железных дорог осуществляют пакетирование конструктивных элементов: колонн (рис. 3.6), подкрановых балок, стропильных и подстропильных ферм (рис. 3.7), тор- мозных конструкций, прогонов, элементов фахверка, листовых конструк- ций домен и воздухонагревателей (рис. 3.8) и др. Предусматривают по- вышенную жесткость и устойчивость транспортных пакетов решетчатых
3.1. Транспортирование конструкций 35 Рис. 3.7. Пакетирование и погрузка стропильных полуферм: / — железнодорожная платформа; 2 — стропильная полуферма; 3 — крепежный элемент; 4 — растяжка для крепления конструкций ^87 Ш7 Рис. 3.8. Пакетирование элементов воздухонагревателя: а — общий вид; б — вид с торца; 1 — платформа; 2 — элемент кожуха воздухонагревателя; 3 — крепление элементов упаковки; 4 — растяжки крепления; 5 — несущая рамка; 6 — прокладка 2
36 Г лава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа конструкций покрытий применением в качестве упаковочных средств верх- него и нижнего крепежных элементов, боковых крепежных элементов и поперечных связей (см. рис. 3.7). Применение для пакетирования элемен- тов кожухов домен и воздухонагревателей горизонтальных несущих рамок позволяет исключить саморазвальцовывание листовых конструкций, наблюдаемое в процессе транспортирования на дальние расстояния. Предусматривают также обеспечение сохранности лакокрасочного покры- тия стальных конструкций при упаковке, транспортировании и разгрузке. Для этого между каждой контактной поверхностью конструкций и кон- тактной поверхностью крепежных деталей, используемых для пакетирова- ния, применяют прокладки из самоклеящейся защитной пленки, приклеи- вемой только к контактной поверхности крепежных деталей. В технических спецификациях чертежей стальных конструкций указывают количество прокатной стали, необходимой для изготовления крепежных средств па- кетирования. Транспортные средства на воздушной подушке. В настоящее время для доставки строительных конструкций и оборудования используются транспортные средства на воздушной подушке: самоходные грузоподъем- ностью 3...5 т для движения по дорогам с твердым покрытием и по без- дорожью; несамоходные (платформы) грузоподъемностью до 112 т для движения в условиях бездорожья, льда, снега и воды; транспортно-тех- нологические грузоподъемностью до 450 т для движения в условиях без- дорожья, твердых покрытий и воды. 3.2. Склады конструкций Сборные конструкции, изготовленные на заводах, произ- водственных предприятиях строительства или на приобъектных полиго- нах, подают непосредственно в зоны действия монтажных кранов, т. е. без промежуточного складирования. Если же конструкции доставляют с предприятий, расположенных на значительном расстоянии от строи- тельства, и условия транспортирования не позволяют осуществить бес- перебойную доставку их, или конструкции доставляют с различных заво- дов и необходима их комплектация, или производят укрупнительную сбор- ку на строительной площадке, для их приема, хранения и подготовки к монтажу оборудуют особые складские площадки, размеры (вместимость) которых определяются на основе расчетов запасов конструкций, необхо- димых для бесперебойного выполнения монтажных работ. В тех случаях, когда конструкции, доставленные в зоны действия монтажных кранов, не могут быть сразу установлены, их складируют в этих зонах на заранее определенных местах. В зависимости от объема и интенсивности монтаж- ных работ создают центральные или приобъектные склады, иногда те и другие. На складах конструкций производят прием и разгрузку конструкций, доставленных с мест изготовления, проверку их заводской маркировки и основных размеров, сортировку по маркам и объектам; подготовку кон- струкций к монтажу, заключающуюся в очистке, исправлении поврежде-
3.2. Склады конструкций 37 ний, подготовке монтажных стыков, укрупнительной сборке, обозначе- ниях на поверхности массы, центра тяжести и мест расположения стропов, обстройке лестницами, подмостями, площадками; погрузку конструкций на транспортные средства для подачи на монтаж. Пропускная способность складов должна обеспечивать производство монтажных работ темпами, установленными в утвержденном сетевом или календарном графике монтажа. Расчет площадей и расположение складов. Площадь склада строи- тельных конструкций разделяется на грузовую (полезную), т. е. занятую штабелями конструкций, и оперативную, состоящую из проходов, проез- дов, сортировочных площадок и пр. Общая площадь, м2 А =2 £ni где mi — масса конструкций каждого вида, подлежащих одновременному хранению на складе, т; gni — удельная нагрузка на 1 м2 полезной пло- щади склада; k0= 1,75...2 — коэффициент, учитывающий размер опера- тивной площади. Масса конструкций каждого вида, подлежащих одновременному хра- нению и переработке на складе, составляет тр rrii=——-atk, Т где гпр — масса конструкций, необходимых для монтажа в течение рас- четного наиболее интенсивного периода их потребления, т; Т — продол- жительность расчетного периода, сут; а= 1,1 — коэффициент неравномер- ности поступления конструкций на склад; t — запас конструкций, сут; 6=1,3— коэффициент неравномерности потребления конструкций в те- чение расчетного периода. Запас конструкций определяют в зависимости от производственной потребности, дальности перевозки и условий поступления конструкций. Чем меньше интервалы между поставками, тем меньшим может быть при- нят запас конструкций на складе. В промышленном строительстве запас времени между поставкой и монтажом конструкций принимают до двух недель, а для конструкций, проходящих укрупнительную сборку на пло- щадке,— до четырех недель. При определении запаса конструкций учи- тывают также необходимость резерва на случай непредвиденных задер- жек в поставках и время, необходимое на комплектование конструкций. Ширину склада определяют с таким расчетом, чтобы разгрузочные и по- грузочные операции производить краном без дополнительной перекан- товки и перемещения конструкций. Для этого площадь склада должна входить в зону действия обслуживающих его кранов. Иногда ширину скла- дов можно несколько увеличивать, размещая вдали легкие элементы, ко- торые можно перемещать кранами на максимальном вылете стрелы. Рас- положение складов должно обеспечивать возможность подачи конструк- ций к местам монтажа без промежуточных перегрузок. Лучше всего при-
38 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа Рис. 3.9. Схемы складов конструкций, обслуживаемых кранами: а — гусеничными; б — козловыми; в — башенными давать складам прямоугольные очертания и располагать их вдоль желез- нодорожных путей. Такие склады легко обслуживать самоходными стре- ловыми или козловыми кранами. Приобъектные склады располагают в зависимости от способов подачи конструкций в зону действия монтажных кранов. Так, при доставке кон- струкций по железнодорожным путям склады обычно располагают в торце монтируемого объекта, с тем чтобы подачу конструкций осуществлять навстречу монтажу. Если же территория и план объекта позволяют орга- низовать боковую подачу конструкций, то склад может быть расположен вдоль объекта, что сокращает расстояние подачи конструкций. Разгрузка, хранение и учет конструкций. Одно из основных требований правильной организации складского хозяйства — рациональная механи- зация всех разгрузочных и погрузочных операций, а также операций по сортировке и перемещению конструкций в пределах склада. При подаче конструкций по железной дороге можно обслуживать склады и организо- ванные на них укрупнительные площадки кранами на гусеничном (рис. 3.9, а), автомобильном или железнодорожном ходу, козловыми или башен- ными, передвигающимися вдоль фронта разгрузки. Если на складе уста- навливают железнодорожный кран, то он должен быть оборудован не менее чем двумя путями — одним для подвижного состава, другим — для передвижения крана. Платформы в этом случае подают попеременно на каждый из путей, причем разгрузку их производят с параллельного пути, что обеспечивает быстроту операций и наиболее выгодные условия работы крана. По такой же схеме устраивают склады, обслуживаемые кранами на гусеничном или автомобильном ходу, если сборные элементы достав- ляют автомобильным транспортом. В проездах этих складов чередуются работа кранов и движение автомобилей. При обслуживании складов козловыми кранами железнодорожный путь или автодорога, по которым доставляют сборные конструкции, долж-
3.2. Склады конструкций 39 V////7777/7 777 777/77 777 777 7/7 777 777 7/7 777 77/ 7/7 /7/$w///А ’> .... ..... I У^л vssA >77 777 //№/// /77 777 /77 /77 777 777 777 777 777 777 77/ 777 $№/// 77777 ш 7/)///////7//7 //7 г\ВШ1, тйи^ '47 /7/ 7/7 /// /7/7// А Рис. 3.10. Складирование сборных конструкций: а — двускатные балки; б — балки; / — деревянные подкладки; 2 — прокладки ны располагаться в пролете портала (рис. 3.9, б). В этих условиях воз- можно устройство как одно-, так и двусторонних складов, т. е. по одной или двум сторонам транспортных путей. Длину склада принимают обычно не более 250 м, так как с ее дальнейшим увеличением затрудняется манев- рирование крана. Склады, обслуживаемые башенными кранами, также могут быть одно- и двусторонними (рис. 3.9, в). Конструкции поступают на склады в виде отправочных элементов (ма- рок), величину которых определяют в зависимости от габаритов подвиж- ного состава и его грузоподъемности; грузоподъемности подъемно-транс- портного оборудования на заводе и на строительстве; местных особенно- стей расположения конструкций. Каждый отправочный элемент, достав- ленный на склад, маркируют по принятой системе, с тем чтобы его можно было учесть, легко найти и отправить на монтаж. В соответствии с этой системой сборные элементы обозначают и на монтажных схемах. У неко- торых железобетонных деталей верх часто бывает трудно отличим от низа (плиты, прямоугольные балки и др.), поэтому соответствующие стороны их отмечают, кроме того, опознавательными надписями или знаками. На сборных бетонных и железобетонных элементах указывают также марку бетона и время изготовления. Доставленные на склад конструкции укладывают таким образом, чтобы стороны, на которые нанесены монтажные марки, были доступны осмотру и элементы можно было легко застропить. По прибытии элемента на склад его монтажную марку отмечают на монтажной схеме и в ведо- мости монтажных элементов, в особом журнале записывают номера ваго- нов, даты отгрузки с завода и прибытия на склад, время разгрузки, а так- же номера марок, количество и общую массу прибывших конструкций согласно железнодорожной накладной. Учету подлежат как крупные эле- менты, так и мелкие. Конструкции в пределах склада размещают по объектам строитель- ства с учетом последовательности (очередности) монтажа. Более тяжелые элементы располагают ближе к разгрузочным путям, легкие — дальше. Сборные конструкции на складах укладывают (рис. 3.10) раздельно на подкладки, в штабеля, кассеты, на стеллажи или подставки, в пирамиды. Элементы укладывают так, чтобы исключить возможность повреждений,
40 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа Рис. 3.11. Схемы укладки строительных конструкций в кассеты на складе: а — стропильные фермы; б— подкрановые балки появления в конструкциях остаточных деформаций, а также застоев воды и загрязнения стыковых деталей. Двускатные балки (рис. 3.10, а) хранят в вертикальном положении на деревянных или железобетонных подкладках. Колонны, ригели, балки, лестничные площадки и марши, плиты перекрытий укладывают в штабеля в горизонтальном положении на деревянные подкладки и прокладки. Между рядами конструкций прокладки располагают строго по верти- кали — одну над другой (рис. 3.10, б). Высота штабелей по условиям без- опасности не должна превышать: фундаментных блоков — 2,6 м; плит перекрытий — 2,5 м; ригелей и колонн — 2 м, штабелей стальных кон- струкций — 1,5 м. Во избежание повреждений элементов между смеж- ными штабелями оставляют зазоры не менее 0,2 м. В продольном направ- лении через каждые два штабеля, а в поперечном — примерно через 25 м устраивают проходы шириной не менее 1 м и проезды. Ширина проездов зависит от габаритов транспортных средств и погрузо-разгрузочных кра- нов, обслуживающих склады. Подкрановые балки и стропильные фермы следует размещать по воз- можности вблизи колонн и устанавливать на нижний пояс. Для хранения ферм и подкрановых балок таврового сечения в вертикальном положении применяют специальные кассеты (рис. 3.11). Колонны таврового сечения укладывают в стальные кассеты в горизонтальном положении. Железо- бетонные рамы хранят на специальных стеллажах или подставках в вер- тикальном положении, защищая арматурные выпуски от повреждений разграничительными стойками с деревянными брусьями. Панели стен хранят в вертикальном положении в кассетах (рис. 3.12). Металлическая кассета состоит из пространственных стальных ферм, на верхних поясах которых закреплены откидные консоли со стопорными винтами. Панели устанавливают при откинутых консолях и закрепляют их поворотом. Хранение панелей в специальных кассетах обеспечивает порядок в складировании сборных элементов и сводит к минимуму затраты на та- келажные работы. Согласно опытным данным, разгрузка панели массой
3.3. Проверка состояния конструкций 41 5 т башенным краном с уста- новкой в кассету занимает при- мерно 6 мин. Такое же время необходимо для выемки панели из кассеты при подаче к месту монтажа. Все элементы конструкций, особенно их стыкуемые поверх- ности, перед выдачей на укруп- нительную сборку и монтаж должны быть осмотрены, очи- щены от грязи, ржавчины и на- леди с помощью скребков и про- волочных щеток. На отгружа- емых на монтаж элементах уста- навливают приспособления для строповки, а также монтажные подмости или детали для их крепления. Подготовку и подачу конст- рукций со склада на монтажную площадку производят в соот- ветствии с графиком монтажа. 3.3. Проверка состояния конструкций Рис. 3.12. Кассеты для установки стеновых панелей на складе: / — стальные фермы; 2 — откидные консоли; 3 — панели стен; 4 — панели перегородок Проверка состояния железо- бетонных конструкций. Про- верку состояния конструкций _______________________________________ производят с целью обеспечения правильной и быстрой установки их, соединения в проектном положении и надежности их работы в сооружении. Проверкой сборных железобетонных конструкций устанавливают: наличие на них марок и штампов ОТК; наличие паспортов; соответствие геометрических размеров конструкций рабочим чертежам; наличие на конструкции отметки о ее массе; отсутствие в бетоне трещин, выбоин и поверхностных раковин, превышающих допустимые размеры; отсутствие отклонений от геометрической формы (прямолинейность, горизонталь- ность опорных поверхностей); наличие и правильность расположения закладных деталей, отсутствие на них наплывов; наличие противокорро- зионного покрытия на закладных деталях; наличие проектных и монтаж- ных отверстий и их диаметр; чистота отверстий (отсутствие в них бетона) ; соответствие проекту выпусков арматуры и отсутствие в них трещин и недопустимых деформаций; соответствие проекту монтажных петель и отсутствие в них деформаций и трещин; наличие осевых рисок на тех эле- ментах, у которых нет иных ориентиров, обеспечивающих возможность
42 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа их правильной взаимной установки; наличие на односторонне армирован- ных элементах знаков, указывающих на правильное положение элемента во время разгрузки и монтажа. По геометрическим размерам и форме сборные железобетонные конструкции для зданий не должны иметь откло- нений от проектных размеров более приведенных в ГОСТ 13015 — 75** «Изделия железобетонные и бетонные. Общие технические требования». Конструкции должны быть приняты в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.1 — 81 «Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Правила приемки». Проверка состояния стальных конструкций. При подготовке под мон- таж стальных конструкций проверяют: наличие сертификатов, маркировку и примаркировку в случае контрольной сборки на заводе, наличие грун- товки, размеры, геометрическую форму (прямолинейность отклонения линии кромок деталей от теоретического очертания, винтообразность, перекосы и грибовидность полок в двутавровых сечениях, эллиптичность в листовых конструкциях); чистоту, прямолинейность и отклонения от проекта фрезерованных поверхностей; соответствие размеров сварных швов проектным, отсутствие трещин в швах и основном металле, отсут- ствие недопустимых подрезов и выводов кратеров сварных швов, соот- ветствие проекту расположения отверстий и деталей крепления; наличие и правильность расположения деталей для строповки, для навешивания лестниц и подмостей, стяжных сборочных приспособлений; наличие рисок; комплектность, укомплектованность стыков накладками, фасонными де- талями и планками. Отклонения действительных размеров стальных конструкций и геомет- рической формы элементов от проектных не должны превышать преду- смотренных СНиП III-18—75 «Правила производства и приемки работ. Металлические конструкции». Допускаемые отклонения размеров в за- висимости от способа сборки конструкций и интервала размеров прини- мают: при сборке на стеллажах — 3...15 мм, в кондукторах и копирах — 2... 10 мм. Все обнаруженные дефекты конструкций должны быть устра- нены до подачи их на монтаж. 3.4. Укрупнительная сборка конструкций Укрупнительная сборка железобетонных конструкций. Монтаж конструкций блоками характеризуется тем, что в каждую мон- тажную единицу (блок) включают несколько конструктивных элементов, общую массу которых доводят до максимально возможной грузоподъем- ности монтажных средств. Сборные железобетонные конструкции укруп- няют в линейные или плоские блоки. На монтаже блоки после выверки соединяют сваркой или на болтах. Одновременно с укрупнением в блоки на уровне земли выполняют большую часть отделочных работ. При круп- ноблочном монтаже сокращаются количество подъемов, потребность в подмостях, упрощаются временное закрепление и выверка элементов, сварка и заделка стыков, уменьшаются объем и трудоемкость операций, выполняемых на высоте, облегчается и упрощается контроль операций,
3.4. У к ру пните ль ная сборка конструкций 43 повышаются качество работы, производительность труда, значительно ускоряются процесс монтажа и, следовательно, стоимость монтажных работ. В монтажные линейные блоки собирают железобетонные колонны, в плоскостные блоки — железобетонные колонны и ригели, создавая рам- ные элементы, фермы покрытий, доставляемые в виде двух половин, па- нели стен, опускных колодцев, бункеров и других конструкций. Укрупне- нение железобетонных ферм производят в вертикальном положении. Элементы, подлежащие укрупнению, подают краном со склада и укла- дывают на опоры стенда или кассет таким образом, чтобы совпали их продольные оси. Затем производят подгонку торцов или выпусков арма- туры для достижения соосности элементов или отдельных стержней. После установки дополнительных хомутов и сварки стержней устанавливают опалубку и производят бетонирование стыков. Марка бетона, которым бетонируется стык, и прочность его после твердения устанавливаются проектом. Обычно марку бетона принимают такой же, как у соединяемых элементов, либо на одну марку выше. Укрупнительная сборка стальных конструкций. С целью снижения затрат труда, времени и средств стальные конструкции собирают в ли- нейные, плоскостные или пространственные блоки. Собранные в простран- ственные блоки, они обладают монтажной устойчивостью в обоих направ- лениях, а конструкции, собранные в плоские рамные элементы,— собст- венной устойчивостью в одном направлении. Это одно из важных качеств такого монтажа. Стальные конструкции значительных размеров обычно доставляют с заводов на строительные площадки в виде двух или нескольких отпра- вочных элементов. Размеры и масса их определяются габаритами произ- водственных помещений и подвижного состава, грузоподъемностью транс- портных средств и кранового оборудования, требованиями конструктив- ных решений. Длину отправочных элементов наиболее часто принимают равной 12... 18 м. Их необходимо максимально укрупнять на заводах-изго- товителях. Стропильные фермы пролетом до 24 м по требованию заказчика отгружают в целом виде; в этом случае конструкции считаются укруп- ненными. Укрупнение отправочных элементов в конструктивные или отправоч- ных и конструктивных элементов в линейные, плоскостные или простран- ственные блоки производят в кондукторах, на стендах, стеллажах или шпальных клетках. Монтажные соединения выполняют путем сварки, постановки обычных или высокопрочных болтов или на заклепках. Для выполнения соединений укрупняемую конструкцию закрепляют с по- мощью фиксаторов, временных болтов, пробок, упоров, прихватов и пр. Высокие колонны, поставляемые в виде отдельных отправочных эле- ментов, собирают под сварку на фиксаторах, которые представляют собой уголковые коротыши со сборочными отверстиями (коротыши приваривают к элементам колонны вдоль стыкуемых кромок при заводской контрольной сборке). Совмещают отверстия собираемых элементов и фиксируют их взаимное положение с помощью пробок, загоняемых в сборочные отвер-
44 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа стия. При укреплении колонн особое внимание следует уделять проверке их по высоте, не допуская искривления оси или переломов в местах стыков. Подкрановые балки со сварными стыками обычно собирают при горизон- тальном положении стенки балки. Стропильные фермы укрупняют в кондукторах в горизонтальном или вертикальном положении. Кондуктора устанавливают на выверенных шпальных клетках, расположенных на площадках с твердым покрытием. Полуфермы в кондукторах фиксируют с помощью упоров, крепят их при- жимными и упорными болтами. Части стропильных и подстропильных ферм со сварными монтажными соединениями предварительно собирают на временных болтах, устанавливаемых в сборочные контрольные отвер- стия. Целью этой сборки является обеспечение правильного взаимного расположения частей конструкции, а также стремление подготовить стык для сварки без применения или с частичным применением специальных приспособлений. Фермы также собирают и сваривают на стеллажах в горизонтальном положении, часто вместе с фонарными рамами, при этом ферму кантуют так, чтобы сварка швов производилась в нижнем положе- нии, что обеспечивает высокое качество швов. От прогиба при кантовке ферму предохраняют правильной строповкой или усиливают ее элементы. В блоки укрупняют колонны с ригелями, балочные клетки, подкра- новые балки с тормозной решеткой, две параллельные подкрановые балки с тормозной решеткой и связями, стропильные и подстропильные фермы, конструкции фонарей, фахверковые колонны со связями и другие конструк- тивные элементы. Для обеспечения жесткости и устойчивости блока при необходимости устанавливают дополнительно временные связи и эле- менты усиления. На блок навешивают люльки, закрепляют предохрани- тельные тросы (рис. 3.13). Масса блока определяется грузоподъемностью и другими параметрами одного или нескольких кранов, применяемых для их подъема. Покрытия одноэтажных промышленных зданий большой площади монтируют совмещенными (конструктивно-технологическими) простран- ственными блоками. Такой блок состоит из стальных конструкций покры- тия (две фермы, рамы фонаря, прогоны), ограждающих конструкций кровли (профилированный стальной настил, утеплитель, рулонная кровля, защитный гравийный слой) и систем коммуникаций (освещение, энерго- проводка, водоотлив и пр.), размещенных в габарите конструкций покры- тия. Монтажная масса таких блоков размерами от 12X24 до 42X24 м составляет 40...240 т. Каждый блок опирается на четыре колонны. После установки блоков в проектное положение их крепят в опорных узлах, за- делывают стыки кровли и соединяют коммуникационные линии. Такие блоки собирают на конвейерных технологических линиях на строительной площадке. Каждая из них состоит из нескольких постов-стоянок, на ко- торых в строгой технологической последовательности выполняют все ра- боты по сборке блоков покрытия. Конвейерный способ укрупнения и мон- тажа покрытий совмещенными пространственными блоками по сравнению с монтажом конструктивными элементами дает 55...75 % экономии в трудо- затратах без учета кровельных работ и около 50 % с учетом этих работ.
3.4. Укрупнительная сборка конструкций 45 Рис. 3.13. Блок стропильных и подстропильных ферм: 1 — подстропильные фермы; 2 — стропильные фермы; 3 — распорки; 4 — временные вер- тикальные связи; 5 — временные связи; 6 — строп; 7 — навешенные переплеты; 8 — предо- хранительные тросы; 9 — люльки Продолжительность строительства сокращается на 15...25 %. Экономия в стоимости машино-смен составляет 25 %. Устройства для укрупнительной сборки конструкций. Укрупнительную сборку конструкций производят на сборочных площадках, оборудованных стендами или кондукторами, позволяющими закреплять конструкции и осуществлять их выверку и рихтовку в процессе сборки, стеллажами или шпальными клетками или на конвейерных линиях (рис. 3.14). Сборные площадки располагают в зоне действия монтажных кранов или вблизи монтируемых объектов, либо в пределах складов, а конвейерные линии — вблизи объектов. Элементы, габариты и масса которых после укрупнения затрудняют перевозку, собирают у мест монтажа, лучше всего в зоне действия мон- тажного крана. Однако работа по укрупнению конструкций в зоне мон- тажных кранов в большинстве случаев непроизводительна. Поэтому, если позволяют условия транспортирования, ее необходимо выполнять на спе- циальных площадках укрупнительной сборки, оснащенных грузоподъем- ным оборудованием и сборочно-сварочными приспособлениями. С целью уменьшения транспортных расходов эти площадки следует располагать возможно ближе к монтируемым объектам. Для обслуживания сборочных площадок рациональнее использовать козловой кран, при котором значительно упрощается складирование, ибо конструкции можно распределять равномерно по всей площадке неза- висимо от их массы. Применение козловых кранов для механизации укруп- нительно-сборочных операций удешевляет стоимость этих работ, умень- шает потребность в железнодорожных и гусеничных кранах большой
46 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа Рис. 3.14. Схема конвейерных линий для сборки металлоконструкций блоков по- крытия: а — разрез; б — план; 1 — вторая линия конвейера; 2 — башенные краны-погрузчики; 3— козловые краны; 4 — склады металлоконструкций; 5 — оси железнодорожных пу- тей; 6 — первая линия конвейера; 7 — направление передвижки блоков на участки кро- вельных и отделочных работ грузоподъемности, стоимость эксплуатации которых дороже в 1,5...2 раза. Количество кранов для обслуживания укрупнительно-сборочных пло- щадок NK? = mk/(Qt), где m — масса укрупняемых конструкций; k — коэффициент кратности перегрузочных операций, который может быть принят равным 1,5; Q — среднйя производительность крана в смену; t — продолжительность ук- рупнительной сборки. Сборочные площадки располагают вдоль путей и оборудуют развод- ками электроэнергии, воды, кислорода, ацетилена и сжатого воздуха. Стеллажи для укрупнительной сборки представляют собой ряды уста- новленных на земле стальных опор, соединенных продольными и попереч- ными балками и диагональными связями (рис. 3.15). Необходимую пло- щадь стеллажей определяют в зависимости от количества одновременно собираемых конструкций W = mc/(mirt), где тс — сменный поток конструкций, т; mi— масса одной конструк- ции, т; п — количество циклов в смену, определяемое из выражения n = T/t (здесь Т — продолжительность смены, ч; t — время сборки одной конструкции, определяемое по нормам).
3.4. Укрупнительная сборка конструкций 47 Рис. 3.15. Схема стеллажей для укрупнительной сборки стальных конструкций: / — стульчик; 2, 3 — балки; 4 — связи Площадь стеллажей вычисляют по формуле х 1 А а ГИ|7 где а=0,7...0,8 — коэффициент использования стеллажей; At — площадь стеллажей, м2, для сборки одной конструкции, определяемая по размеру конструкции. Ширину стеллажей определяют в зависимости от вылета стрелы, гру- зоподъемности кранов, обслуживающих сборочную площадку, и массы конструкций. Стенд для укрупнения стальных колонн в плоскостные блоки (рис. 3.16) состоит из неподвижных упоров и зажимных устройств. На фунда- менты левого ряда устанавливают неподвижные упоры, в которые упирают торцы колонн; с другой стороны торцы колонн прижимают винтовыми прижимами, установленными в зависимости от длин колонн (9900 или 12 050 мм) на фундаментах ближнего или крайнего правых рядов. Винтовые
48 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа Рис. 3.16. Оборудование стенда для укрупнения колонн в плоскостные блоки: / — неподвижные упоры; 2 — колонна; 3 — винтовые зажимы для регулирования поло- жения и закрепления колонн в поперечном направлении; 4 — винтовые зажимы для закреп- ления колонн прижимы снабжены двумя винтами, позволяющими производить прижим торцов колонн различных сечений (двутавровых или коробчатых). На фундаментах обоих рядов установлены центрирующие винтовые зажимы, позволяющие регулировать колонны в поперечном направлении. Расстоя- ние между осями колонн 7200 ± 1 или 3600 ± 1 мм. Винтовые зажимы для регулировки положения и закрепления колонн в поперечном направлении снабжены сменными вставками, позволяющими закреплять колонны раз- личного сечения. Стенд для укрупнительной сборки рамных элементов представляет собой жесткую стальную раму с прижимными упорами и фиксаторами. Плоская железобетонная рама собирается на стенде в такой последовательности: укладывают и прижимают колонны упорами к фикса- торам; укладывают ригели и прижимают их упорами к консолям колонн; производят сварку стыкуемых элементов ригелей с колоннами; ослабляя упоры, вынимают раму из стенда. Стенды для укрупнительной сборки про- ектируют так, что они позволяют производить сборку рам без дополни- тельной выверки конструкций перед сваркой. После сварки стыкуемых
3.4. Укрупнительная сборка конструкций 49 Рис. 3.17. Сборка железобетонной фермы в кассетах: 1 — одиночные кассеты; 2 — полуфермы; 3 — парные кассеты; 4 — горизонтальные винты; 5 — вертикальные винты стержней железобетонных элементов выполняют противокоррозионную защиту, устанавливают опалубку и производят бетонирование стыков. Кассеты для укрупнения железобетонных ферм (рис. 3.17) устанав- ливают под двумя узлами каждой полуфермы. Под опорными узлами их делают глухими, без приспособлений для регулировки, а в пролете — с ре- гулировочными приспособлениями. Для опирания полуферм в пролете регулировочным приспособлением служит балка, установленная на вин- тах, с помощью которых выверяют положение стыков нижнего и верхнего поясов. Положение стыка нижнего пояса в плане регулируют посредством двух горизонтальных винтов, расположенных в уровне этого пояса. Вы- верку вертикальности полуферм производят с помощью двух горизонталь- ных винтов вверху кассеты. Если полуфермы имеют у стыка стойки или круторасположенные раскосы, в середине укрупняемой полуфермы может быть применена спаренная кассета; если же такие элементы отсутствуют, применяют одинарные кассеты, устанавливаемые под ближайшими к сере- дине пролета узлами полуферм. Кассеты устанавливают на прочное осно- вание. Конвейерная линия для укрупнительной сборки конструкций покры- тия в блоки (рис. 3.18) представляет собой движущиеся по инвентарным путям тележки-кондуктора. Конвейер разделен на участки (стоянки теле- жек). Количество стоянок тележек в конвейерной линии зависит от общей трудоемкости укрупнения конструкций покрытия, продолжительности вы- полнения технологических операций на одной стоянке, заданного темпа выпуска готового блока. Каждая стоянка тележки оснащена необходимым оборудованием, приспособлениями, инструментом и энергией и предназ- начена для выполнения на ней технологических операций: сборки опреде-
50 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа Рис. 3.18. Конвейерная линия для укрупнения элементов покрытия: а — параллельно торцовому фасаду; б — за крайним рядом торцового фасада; в — парал- лельно боковому фасаду; 1 — строящийся корпус; 2 — конвейерная линия; 3 — кран для подачи укрупненного блока; 4 — монтирующий кран; 5 — краи-укосина на стоянках кон- вейера; 6 — конвейерные склады конструкций; 7 — тележка конвейера; 8—рельсовый путь конвейера; 9 — механизм для устройства рулонной кровли; 10 — стоянки укрупни- тельной сборки металлоконструкций; 11 — стоянки устройства кровли; 12— стоянка под- готовки блока к монтажу и навески коммуникационных линий ленных элементов металлоконструкций блока, устройства определенных частей кровельного покрытия, установки деталей коммуникационных ли- ний. Сумму времени, необходимого для осуществления всех операций на одной стоянке, принимают для всех стоянок одинаковой и равной времени установки блока в проектное положение. Таким образом, через равные промежутки времени с конвейерной линии выпускается полностью укруп- ненный блок покрытия. Одним из примеров является метод конвейерного блочного монтажа, разработанный для зданий с шагом колонн 12 м с под- стропильными фермами. На конвейерной линии (рис. 3.19) собирают бло- ки (стоянки 1...1V) и ведут работы (стоянки V...X) по окраске, укладке утеплителей, мягкой кровли, остеклению, приемке готового блока. Размер укрупненного блока в зависимости от пролета 36X24 или 42X24 м. В со- став его входят: две стропильные фермы, одна монтажная, прогоны, связи, фонарные фермы и плиты. Первый блок, устанавливаемый в торце каж- дого пролета, имеет вместо монтажной фермы обычную. Подъем собран- ного блока при монтаже выполняется с помощью четырех стационарно закрепленных стрел кранов СКГ-63 общей грузоподъемностью 252 т, уста- новленных у последней стоянки конвейера. Под поднятый блок подводят транспортный портал с установщиком, который, передвигаясь вдоль торца по путям, находящимся на расстоянии 1,5...2 м от торцовой оси, достав- ляет его к нужному объекту и пролету. Здесь к подкрановым балкам, смон- тированным на колоннах цеха, подсоединяют откидные консоли длиной
3.4. Укрупнительная сборка конструкций 51 Рис. 3.19. Схема конвейерной сборки и подачи блоков: I... X — стоянки конвейерной линии; 1 — промежуточные склады конструкций; 2 — тепляк; 3 — подъемник грузоподъемностью 252 т из четырех стрел крана СКГ-63; 4 — транспорт- ный портал; 5 — монтируемый цех 1,5...2 м, по которым установщик съезжает с портала на подкрановые пути монтируемого пролета и передвигается по ним до места установки. Затем блок опускают в проектное положение с помощью расположенных под ним домкратов установщика. Стропильные фермы опираются на колонны, а прогоны, расположен- ные на монтажной ферме, и фонари — на ферму и фонарь ранее смонтиро- ванного блока. После монтажа блока монтажная ферма специальным устройством переводится в горизонтальное положение на установщик и транспортируется им обратно к торцу цеха, где установщик въезжает на транспортный портал, а ферма подается на стоянку конвейерной линии для сборки очередного блока. В последние годы применяют и другие решения конвейерной сборки и монтажа крупных блоков с размерами в плане 72X24 м и массой до 480 т и 144X24 м массой до 1000 т. Поступающие на склад металлоконструкции сортируют и предварительно укрупняют в фермы, колонны, элементы ри- геля и поддерживающие конструкции. Здесь же собирают фонари, готовят панели покрытия. Склад металлоконструкций оборудован козловыми кра- нами, стеллажами и стендами, а также приспособлениями для укрупни- тельной сборки. Предварительно подготовленные таким образом конструкции транс- портируются в зону конвейерной линии, обслуживаемой кранами КП-300 и СКР-1500 и состоящей из четырех монтажных стоянок. На первых двух собирают блоки покрытия — фермы, блоки ферм, элементы ригеля, связи по нижним и верхним поясам ферм, несущие элементы кровельных пане- лей. Тут устанавливают также сантехнические и технологические трубо-
52 Г лава 3. Т ранспортные и подготовительные процессы монтажа проводы, вентиляционное и электрическое оборудование. На третьей и четвертой стоянках осуществляют приемку блоков покрытия. Дальнейшие технологические операции производят только после устранения всех выяв- ленных недоделок. Сборка и транспортировка блоков ведется на точечных четырехко- лесных тележках, которые передвигаются по железнодорожным рельсам по две нитки на колею. Под один блок устанавливают 13 тележек. На пер- вой стоянке они используются как стационарный кондуктор для сборки и обязательной выверки геометрически неизменяемой схемы каждого блока. Для обеспечения точности сборки на них имеются упоры и захваты, а рель- совые пути уложены на жесткое основание (бетонные подушки) и строго выверены в плане и высоте. Собранные на конвейере полублоки покрытия подают специальным монтажным подъемником грузоподъемностью 550 т на два установщика такой же грузоподъемности каждый. Установку блока покрытия в проектное положение производят двумя способами. С конвей- ерной линии два полублока подъемником устанавливают на установщики, на них монтируют ригель и поддерживающую конструкцию, затем блок размером 144X24 м и массой 1000 т транспортируют к месту монтажа и устанавливают в проектное положение на колонны. Два полублока порознь транспортируют установщиками в пролет, взаимно выверяют, стыкуют между собой, монтируют поддерживающую конструкцию; затем блок размером 144 X 24 м с помощью домкратных устройств установщиков ставят на колонны. После окончательного закрепления блока на колоннах домкраты освобождают, поворотные элементы ригеля оснастки выводят из пролета и установщик выезжает из-под смонтированной пространст- венной конструкции покрытия. 3.5. Усиление конструкций В процессе монтажа многие конструкции находятся в усло- виях, отличающихся от условий их работы при эксплуатации, хотя дей- ствующие на них нагрузки обычно меньше эксплуатационных, но прило- жены они почти всегда в местах, не соответствующих расчетной схеме. Во избежание деформаций конструктивные элементы и блоки конструк- ций, не обладающие достаточной жесткостью в процессе транспортирова- ния и подъема, усиливают, увеличивая их жесткость, а иногда и прочность. Необходимость усиления определяется расчетом. В проектах производ- ства работ должны быть приведены конкретные рекомендации по усиле- нию конструкций на период транспортирования, подъема или до приобре- тения конструкцией необходимой прочности. В отдельных случаях кон- струкции усиливают в период выполнения технологических процессов монтажа. Наиболее часто подвергают усилению колонны большой высоты, ниж- ние части двухветвевых колонн, стальные и деревянные фермы, арки и рамы больших пролетов, элементы сборных железобетонных оболочек, ар- моцементных сводов, стальные цилиндрические оболочки, монтажные блоки фахверка, элементы листовых конструкций. При монтаже высоких колонн,
3.5. Усиление конструкций 53 не обладающих достаточной устойчивостью при изгибе от их массы, усиле- ние производят натяжением пары тросов, прикрепляемых к стальным вре- менным упорам. Натяжение тросов создает изгибающий момент, направ- ленный противоположно моменту, возникающему от массы колонны. Соз- даваемый момент почти равен половине значения момента от массы ко- лонны. В двухветвевых колоннах, которые в процессе монтажа поворачи- вают, опирая на нижний конец одной ветви, устанавливают временную распорку между ветвями. Для повышения устойчивости стальных ферм в процессе подъема к неустойчивым поясам и элементам решетки прикрепляют деревянные пластины или брусья, стальные трубы или балки. В элементах железобе- тонных цилиндрических оболочек, армоцементных сводов и некоторых других элементах на период монтажа устанавливают временные затяжки, предотвращая появление усилий, которые не могут воспринимать эти кон- струкции. Усиление монтажных блоков фахверка и листовых конструкций осуществляют прикреплением болтами временных металлических ребер жесткости. В листовых конструкциях, в местах прикрепления захватов, стропов и тяг могут возникать значительные местные напряжения, способные выз- вать местную потерю устойчивости или разрушение листов. Поэтому в местах концентрации напряжений при монтажных нагрузках привари- вают элементы усиления конструкций и распределения нагрузки на необ- ходимую площадь.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ МОНТАЖА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 4.1. Подготовка фундаментов Точность, трудоемкость и продолжительность установки колонн и других элементов каркаса зданий и сооружений зависят прежде всего от правильного устройства фундаментов под колонны и точности подготовки опорных поверхностей. Поэтому перед установкой строитель- ных конструкций производят подготовку фундаментов и приемку их под монтаж. Подготовка фундаментов железобетонных колонн. Необходимая точ- ность опорных поверхностей фундаментов железобетонных колонн обеспе- чивается подливкой дна стаканов раствором или бетоном. Для ускорения и повышения точности установки колонн в подливке дна стакана целесообразно устройство неглубокого отпечатка (рис. 4.1), соответствующего очертаниям торца колонны, располагаемого по разби- вочным осям и обеспечивающего фиксированную установку колонны по проектным осям. Для образования приямка в дне стакана применяют ме- таллические формы. Один тип форм используют для устройства приямков при установке колонн на заранее подлитую до проектной отметки поверх- ность дна стакана фундамента. Конструкция этой формы высотой 7,5 см снабжена крепежными винтами для установки ее относительно разбивоч- ных осей. Другой тип форм применяют при неподлитых на проектную от- метку фундаментах. В отличие от первого типа форма оборудована вин- тами для установки не только по проектным осям, но и на проектную от- метку. Процесс подливки и образования приямков состоит из следующих операций: установки звеном из двух монтажников 3...4-го разряда во гла- ве с геодезистом форм первого типа на заранее подлитые поверхности фун- даментов или форм второго типа в тех случах, когда фундаменты приняты без подливки на проектную отметку; смазки установленных форм техниче- ским маслом; подачи на дно стакана бетона мелкой фракции и разравни- вания штукатурной кельмой; выдержка бетона в течение 2...3 ч; разборки форм. После снятия форм на дне стакана фундамента остается отпечаток с очертаниями опорного торца колонны. Благодаря защемлению в отпе-
4.1. Подготовка фундаментов 55 Рис. 4.1. Опирание сборных железобетонных колонн на фундаменты стаканного типа: / — фундамент; 2 — сборная железобетонная колонна; 3 — отпечаток в подливке дна стакана чатке нижняя часть колонн при выверке вертикальности не смещается с проектных осей, что часто имеет место и значительно задерживает мон- таж, осуществляемый по обычной технологии. Весь процесс подливки дна фундамента, начиная с установки формы и кончая разборкой, занимает 20...30 мин. Потребность форм для подливки опорных поверхностей фундаментов определим из условия равенства количества подлитых стаканов и монти- руемых колонн в смену: *сЛфЛф=АС откуда Пф==№ t ф/tcf где /см — продолжительность смены, ч; /ф— продолжительность цикла использования форм, ч; п.ф — количество форм; N — количество монти- руемых колонн. Продолжительность цикла использования форм, ч 1ф=1 у -|-/бН- /т+ /р.п» где /у — продолжительность установки формы; /б — продолжительность смазки формы и бетонирования; /т — продолжительность твердения бе- тона до разборки формы; /р.п— продолжительность разборки и переноса формы. Для точной установки колонн на проектные отметки применяют также армобетонные подкладки, представляющие собой квадратные плитки раз- мером в плане 100X100 мм и толщиной 20 и 30 мм. Подкладки изготов-
56 Г лава 4. Технологические процессы монтажа ляют из раствора М200. Армируют их сеткой с ячейкой 10\ 10 мм из сталь- ной проволоки диаметром 1 мм. После укладки и выверки положения армо- бетонных подкладок в стакан фундамента устанавливают инвентарные фиксаторы, предназначенные для обеспечения проектного положения низа колонн в плане и его фиксации при дальнейшей их выверке по вертикали. С той же целью в фундаментах, а также в верхних торцах колонн много- этажных зданий устанавливают стальные контактные элементы с цилинд- рическим гнездом либо устраивают скважины, в которые в процессе мон- тажа вводят контактный штырь, закрепленный в нижнем торце колонны при ее изготовлении. Для точной установки контактных элементов и их временного закрепления используют специальные приспособления. Выве- ренные в плане и по высоте контактные элементы окончательно закреп- ляют цементным раствором. Подготовка фундаментов стальных конструкций. Стальные колонны монтируют на сборных или монолитных фундаментах, в которых заранее устанавливают анкерные болты для крепления колонн. Проектное поло- жение колонн в плане обеспечивается правильным расположением анкер- ных болтов на фундаментах, а точность установки по высоте — тщатель- ной подготовкой опорных поверхностей фундаментов. Опирание колонн осуществляют одним из следующих способов: на поверхность фундамента, возведенного до проектной отметки подошвы колонны, без последующей подливки цементным раствором. Этот способ применяют для колонн с фрезерованными подошвами башмаков; на за- ранее установленные и выверенные по кондуктору опорные детали (балки, рельсы и др.) с последующей подливкой цементным раствором. Фунда- мент бетонируют до уровня на 250...300 мм ниже проектной отметки опор- ной плоскости башмака колонны, затем устанавливают опорные детали и закладные части, бетонируют верхнюю часть фундамента до уровня на 40...50 мм ниже верха опорных деталей; опорная (нижняя) поверхность башмака колонны при этом способе подготовки фундамента должна быть изготовлена на заводе с учетом строгой перпендикулярности оси колонны; на заранее установленные, выверенные и подлитые цементным раствором стальные опорные плиты (рис. 4.2). Фундамент бетонируют до уровня на 70... 100 мм ниже проектной отметки подошвы плиты, затем устанавливают опорные плиты, совмещая их осевые риски с рисками разбивочных осей на деталях, заделанных в фундамент; положение каждой плиты по высоте регулируется тремя установочными винтами с таким расчетом, чтобы верх- няя плоскость плиты расположилась на проектной отметке опорной плос- кости башмака колонны с точностью ±1 мм. Опорные поверхности плит и колонн должны быть обработаны фрезерованием. Отклонения между фрезерованными торцами колонн принимают не более ±2 мм; уклон фре- зерованных торцов колонн относительно ее оси, а также опорной плиты башмака — не более 1 : 1500. Перед установкой плит производят тщательную проверку положения фундаментов и анкерных болтов. Поступающие на объект опорные плиты устанавливают автокраном на фундаменты и укрепляют тремя установочными винтами с гайками, предварительно приваренными к бо-
4.1. Подготовка фундаментов 57 новым сторонам плит. Затем с помо- щью нивелира предварительно уста- навливают плиты на отметку, близ- кую к проектной. Окончательную выверку опорных плит колонн производят оптическим плоскомером следующим образом. Точным уровнем выверяют горизон- тальность исходной опорной плиты, выведенной на проектную отметку с помощью винтов и нивелира. На ис- ходной плите располагают визирную трубу, а на выверяемую плиту уста- навливают светящуюся точечную мар- ку. На отсчетных барабанах визирной трубы и марки задают одинаковые от- счеты и визируют на марку. Плиту, на которой установлена марка, с по- мощью выверочных болтов опускают или поднимают до тех пор, пока изо- бражение светящейся точечной диа- фрагмы марки не совпадет с плос- костью визирования трубы. Чтобы обеспечить точность выверки опорных плит в горизонтальной плоскости, мар- ку устанавливают на каждую плиту не менее чем в трех точках. Практи- чески возможно производить выверку опорных плит с помощью оптического плоскомера с точностью до ±0,5 мм, т. е. выше требуемой (±1 мм). Выве- ренные плиты закрепляют к анкерным болтам колонны и сдают под подливку. После подливки опорных плит цементным раствором и приобретения наносят осевые риски. В процессе мо Рис. 4.2. Схема установки на фунда- мент опорной плиты: / — опорная плита; 2 — кондуктор с от- верстиями для анкерных болтов; 3 — закладные детали; 4 — риски разби- вочных осей; 5 — планки с нарезными отверстиями; 6 — установочные винты; 7 — анкерные болты; 8 — подливка; 9—низ башмака колонны; 10—верх фундамента необходимой прочности на них са колонн осевые риски, нане- сенные на колонны заводом, совмещаются с рисками на опорных плитах; колонна закрепляется анкерными болтами и принимает проектное поло- жение без дополнительной выверки. При соблюдении проектных допусков на установку опорных плит и на изготовление колонны смонтированные затем подкрановые балки не требуют дополнительной выверки ни в плане, ни по высоте. Способ опирания колонн на заранее установленные, выверенные и подлитые опорные плиты, названный безвыверочным методом монтажа конструкций, получил наибольшее применение. По Данным опыта, без- выверочный метод монтажа позволяет увеличить производительность тру- да на монтаже конструкций в среднем на 10... 12 %. Трудоемкость монтажа
58 Глава 4. Технологические процессы монтажа колонн при этом может быть снижена до 30 %, а подкрановых балок — до 45 %. Кроме того, вследствие исключения контрольной сборки на строи- тельной площадке сокращаются затраты труда и стоимость подготови- тельных работ. 4.2. Приемка фундаментов Приемку фундаментов производят в целом для всего соору- жения, секций или пролетов, ярусов, в крайнем случае отдельных рядов колонн, чтобы обеспечить пространственно жесткий блок смонтированных конструкций. Приемка отдельных фундаментов или их части не допускает- ся во избежание осложнений, возможных при установке конструкций на неточно возведенные фундаменты. Для точной фиксации положения кон- струкций при их установке на каждом фундаменте должны быть нанесены разбивочные оси, соответствующие буквенным и цифровым осям здания. Оси наносят на металлические детали, забетонированные в фундаменте вне контура опирания конструкции, что позволяет пользоваться ими в те- чение всего периода производства работ. В процессе приемки фундаментов проверяют: главные оси сооружения и все необходимые высотные реперы, следя за тем, чтобы они находились в местах, доступных в течение всего периода монтажных работ, и были надежно закреплены; продольные и поперечные оси колонн, нанесенные на фундаменты, а также положение анкерных болтов по отношению к проект- ным осям; отметки опорной поверхности каждого фундамента и анкерных болтов. Проверяют соответствие диаметров болтов проектным и положе- ние болтов в плане для каждого фундамента, отметки верхних торцов бол- тов, длину и качество нарезки. Допускаемое отклонение для смещения анкерных болтов в плане принимается не более 10 мм, за исключением болтов, расположенных внутри контура опор стальных колонн; для них указанное отклонение снижено до 5 мм. Кроме отметок анкерных болтов для каждого фундамента определяют четыре отметки поверхности, взятые по диагоналям, что дает возможность обнаружить перекосы, находят расстояния между проектными осями и координаты каждого анкерного болта относительно проектных осей. Для обеспечения точности и ускорения установки железобетонных колонн требуется правильно расположить стаканы фундаментов в плане (смещение осей допускается не более ±10 мм); обеспечить точные проектные отметки дна стаканов (допуск — 20 мм); выдержать заданный зазор между проектным положением граней колонн и стенками стакана. Необходимая точность опорной поверхности фундаментов стальных ко- лонн зависит от принятого способа опирания колонн при их установке. Если колонна опирается на фундамент через отдельную стальную плиту, то фундамент не доводят до верха на 70... 100 мм, чтобы в последующем можно было качественно выполнить подливку плиты цементным раство- ром. Допускаемые отклонения фундаментов от проектных размеров или по- ложения приведены в СНиП Ш-16-80 «Правила производства и приемки
4.3. Установка железобетонных конструкций 59 работ. Бетонные и железобетонные конструкции сборные» и в СНиП Ш-18-75 «Правила производства и приемки работ. Металлические конструкции». Результаты приемки каждого фундамента с указанием отклонений от- мечают на общем плане фундаментов и фиксируют в акте. 4.3. Установка железобетонных конструкций Строповка конструкций. Строповку сборных конструкций производят с помощью стропов, захватов или траверс. Захватные при- способления для строповки должны обеспечить удобные, быстрые и без- опасные захват, подъем и установку конструкций в проектное положение и их расстроповку. Одним из важных требований к захватным приспособ- лениям является возможность расстроповки с земли или непосредственно из кабины крана. Этому требованию в наибольшей степени удовлетворяют полуавтоматические захватные устройства. Стропы (рис. 4.3) изготовляют из стальных канатов; бывают они двух основных видов — универсальные и облегченные. Универсальные стропы выполняют в виде замкнутой петли, облегченные—из отрезка каната с закрепленными на обоих концах крюками, петлями на коушах или кара- бинами. Стропы могут быть изготовлены с одной, двумя, четырьмя ветвями и более в зависимости от вида и массы поднимаемого элемента. Усилие Sq в каждой ветви стропа (рис. 4.4) 3,=—-----— — k cos а п п где а — угол наклона стропа к вертикали; G — масса поднимаемого груза, т; п — количество ветвей стропа; k — коэффициент, зависящий от уг- ла наклона стропа а: Угол наклона а, град 0 30 45 60 Коэффициент k I 1,5 1,42 2 kn — коэффициент неравномерности нагрузки на ветви стропа, (при п^4 /гн=1,33). Так как с увеличением угла а увеличиваются усилия в ветвях стропа, что может вызвать разрыв или выдергивание монтажных петель, а также увеличить сжимающие усилия в поднимаемом элементе, угол а принимают не более 45°. Наибольший груз Gmax, который может быть поднят всем стропом, определяется из выражения Gmax<'~^ £ • Расчетное усилие Sp в каждой ветви стропа из стальных канатов прини- мается с шестикратным запасом прочности: Sp=6SB. Для монтажных ра- бот чаще всего применяют стропы из стальных канатов диаметром от
60 Г шва 4. Технологические процессы монтажа Рис. 4.3. Стропы: а — универсальный; б — облегченный с крюком и петлей; в — тросовый с двумя ветвями; г — то же, с четырьмя ветвями; / — коуш; 2 — петля; 3 — карабин; 4 — крюк с предохра- нительной планкой 12 до 30 мм с допускаемыми нагрузками на одну ветвь: универсальных стропов — от 21,5 (диаметром 19,5 мм) до 52,5 кН (диаметром 30 мм); облегченных — от 6,5 (диаметром 12 мм) до 52,5 кН (диаметром 30 мм). При изготовлении стропов более чем с тремя ветвями следует соблюдать их равенство по длине, иначе нагрузка в ветвях окажется неравно-
4.3. Установка железобетонных конструкций 61 мерной. Равномерное распределе- ние нагрузки на каждую из ветвей стропа обеспечивается в четырех- ветвевом и балансирном стропе. Балансирный строп состоит из ро- лика, закрепленного между двумя щеками, через который пропущен облегченный строп. Наличие ролика обеспечивает равномерное распре- деление нагрузки на оба конца стропа независимо от положения груза. Во время работы стропы изна- шиваются от смятия, истирания в узлах, перетирания проволок об углы конструкций, перекручивания и ударов. Срок службы стропов, Рис. 4.4. Схема усилий в ветвях стропа обычно составляющий от 2 до 3 мес, может быть увеличен применением деревянных или стальных прокладок между стропами и поднимаемой конструкцией и пр. Строповку сборных железобетонных элементов во многих случаях производят за петли (скобы), закладываемые в бетон при изготовлении изделий. Недостаток этого способа заключается в необходимости затраты арматурной стали на устройство петель. Экономия стали и повышение производительности труда достигаются применением беспетлевых захва- ток при монтаже железобетонных колонн, балок, плит, ферм — фрикцион- ных, опорных, резьбовых, клиновых, сегментных или винтовых, устанав- ливаемых в процессе формования конструкций и извлекаемых после их установки. Траверсы, имеющие вид балок или треугольных ферм с подвешенными стропами, позволяют выполнить подвеску поднимаемого элемента за не- сколько точек. При подъеме грузов траверсами исключаются или умень- шаются сжимающие усилия в поднимаемых элементах, возникающие от их массы при использовании наклонных стропов. Строповку сборных железобетонных фундаментов под колонны про- изводят за петли, заложенные в бетоне, двух- или четырехветвевым стропом. Строповку колонн выполняют с помощью универсальных (рис. 4.5) и траверсных стропов (рис. 4.6), строп-захватов, захватов или полу- автоматических захватов. Строповку колонн универсальными стропами или строп-захватами производят в обхват. Траверсные стропы и захваты крепят с помощью круглого стержня (пальца), пропущенного через от- верстие, оставленное в колонне при ее изготовлении. Недостаток строповки с помощью универсальных и траверсных стропов (обычных захватов): при расстроповке монтажник должен подниматься на устанавливаемую колонну. Чтобы избежать этого, применяют строп- захваты, захваты с расстроповочным канатом или полуавтоматические захваты и траверсы, а также фрикционные захваты. Строп-захват
62 Глава 4. Технологические процессы монтажа Рис. 4.5. Строповка колонн обвязкой универсальным стропом: 1 — колонна; 2— деревянные подклад- ки; 3 — строп Рис. 4.6. Строповка колонн траверсным стропом (рис. 4.7) обеспечивает строго вертикальное положение колонны во время монтажа» удобство строповки и расстроповки. Для колонн размером 40X40X600 см и массой 3 т петли захвата изготовлены из троса диаметром 16 мм, подъемная скоба и серьги — из полосовой и листовой стали, прокладки — из разрезанных вдоль труб диа- метром 50 мм, пальцы точеные диаметром 25...30 мм. Строп-захват наде-
4.3. Установка железобетонных конструкций 63 вается на колонну, уложенную в штабель на прокладках, подъ- емная петля накидывается на крюк крана, колонна затягива- ется и барашки закрепляются. По окончании установки и за- крепления колонны размыкается палец-фиксатор и захват сво- бодно сходит с колонны. При использовании захватов с рас- стропочным канатом (рис. 4.8, 4.9) после установки колонны и временного закрепления ее этим канатом удаляется предохрани- тельная скоба и вытаскивается несущий палец из опоры. Полуавтоматический захват (рис. 4.10) для монтажа колонн представляет собой раму П-образной формы с жестко приваренной к ней коробкой, на которой размещен электродви- гатель с редуктором, приводя- щий во вращение винт. Гайка, двигаясь по винту, перемещает вдоль коробки запорный палец, который при этом входит в прост- ранство между боковыми граня- ми рамы или выходит из него. Рама прикрепляется тросовы- ми тягами к балочной травер- се. Электродвигатель захват- ного устройства приводят в действие из кабины крановщика, куда протянут кабель, или от дублирующих кнопок управле- 2-2 1-1 1 Рис. 4.7. Строп-захват для монтажа колонн: / — затяжная тросовая петля; 2 — подъемная тросовая петля; 3 — зажимной барашек; 4,5 — серьги; 6 — подъемная скоба; 7 — стакан с пружинным пальцем-фиксатором; 8 — про- кладки ния, установленных на захват- ------------------------------------ ном устройстве. Для быстрого отсоединения захватного устройства от крана в кабель вмонтирован ште- керный разъем. Захватное устройство имеет набор запорных пальцев различного диаметра, легко сменяемых на монтажной площадке в зави- симости от изменения массы поднимаемой колонны. Процесс строповки и расстроповки колонн с использованием захватных устройств, имеющих дистанционное управление, осуществляется следую- щим образом. Раму захватного устройства наводят на подготовленную к монтажу колонну так, чтобы запорный палец находился против стропо- вочного отверстия в колонне. Затем нажимают кнопку, включающую
64 Глава 4. Технологические процессы монтажа Рис. 4.8. Захват для монтажа прямоугольных колонн с расширенной головкой: / — универсальная траверса; 2 — натяжная цепь; 3 — несущий канат; 4 — направляющий штырь; 5 — несущий палец; 6 — расстроповочный канат электродвигатель, запорный палец приводится в движение, входит в от- верстие колонны, достигает противоположной боковой грани и останавли- вается с помощью конечного выключателя. После подъема, установки и закрепления колонны нагрузка с захватного устройства снимается и крановщик, нажав кнопку в кабине, выводит запорный палец из отверстия
4.3. Установка железобетонных конструкций 65 Рис. 4.9. Захват для монтажа прямоугольных колонн: / — универсальная траверса; 2 — направляющий штырь; 3 — несущий палец; 4 — расстроповочный канат колонны, освобождая таким образом захватное устройство без помощи монтажника. Подъем железобетонных колонн с консолями осуществляют с помощью полуавтоматической траверсы (рис. 4.11), обеспечивающей вертикальность колонн. Расстроповку их производят специальным кана- том. Для подъема колонн массой до 10 т применяют фрикционный захват, удерживающий монтируемый элемент трением от собственной мас- сы колонны. Расстроповку захвата производят путем опускания крюка крана после закрепления колонны на фундаменте; при этом захват не- сколько раскрывается и опускается вниз по колонне. Строповку балок производят универсальными стропами в обхват (рис. 4.12), двухветвевыми стропами или траверсами за петли или через отвер- стия, оставленные в бетоне. Для строповки тяжелых балок и ригелей 3 В. И. Швиденко
66 Глава 4. Технологические процессы монтажа 1640 Рис. 4.10. Полуавтоматический захват для монтажа колонн: /—рама; 2 — тросовые тяги; 3 — балочная траверса; 4 — штекерный разъем; 5 — кабель; 6 — электродвигатель; 7 — коробка; 8 — гай- ка; 9 — дублирующая кнопка; 10 — винт; 11 — запорный палец балансирную траверсу посред- ством двух хомутов и четырех ветвей стропа подвешивают к кольцу» надеваемому на крюк крана. На концах траверсы пере- ставными болтами закрепля- ются опорные хомуты с караби- нами. Строповку подкрановых балок таврового сечения произ- водят траверсами с захватными лапами (рис. 4.13) или облег- ченными стропами (рис. 4.14). Строповку ферм покрытий осуществляют с помощью ре- шетчатых или балочных траверс универсальными стропами, стро- пами с полуавтоматическими ме- ханическими захватами (рис. 4.15) или электрическими за- хватными устройствами. Более совершенной является строповка ферм с помощью полуавтомати- ческих захватных устройств. Строповку выполняют в обхват или через отверстия в верхнем поясе фермы. Полуавтоматиче- ское захватное устройство для подъема стропильных ферм (рис. 4.16) состоит из жесткой травер- сы, к которой подвешиваются захваты с кабелем, аналогичные описанным выше, но с несменя- емыми запорными пальцами. При строповке фермы пальцы наведенных на нее захватных устройств проходят под ее верх- ним поясом. После установки и закрепления фермы пальцы вы- водятся обратно в коробки за- хватных устройств, освобождая их и поддерживающую тра- версу. Строповку стеновых железо- бетонных панелей, находящихся в вертикальном положении, обычно выполняют двухветве- выми стропами или траверсами.
4.3. Установка железобетонных конструкций 67 2-2 Рис. 4.11. Траверса для подъема железобетонных колонн: / — положение колонны перед подъемом; 2 — то же, при-установке в про- ектное положение; 3 — подвески; 4 — рамка; 5 — тяга; 6 — штырь; 7 — захват Строповку плит перекрытий и покрытий производят четырехветвевыми стропами либо траверсами за петли, или через монтажные отверстия в бетоне, или с помощью консольных захватов. Строповку плит выполняют за четыре точки (рис. 4.17, а) и более. Для строповки крупноразмерных железобетонных плит применяют трехтраверсные и трехблочные захват- ные приспособления с увеличенным числом точек подвеса, благодаря чему снижаются монтажные напряжения в поднимаемых элементах (рис. 4.17,6). Трехтраверсное приспособление может быть использовано также для подъема стеновых панелей, лестничных маршей, балок, колонн и других сборных элементов путем захвата их тремя, двумя или одной траверсой. Однако это приспособление металлоемко, громоздко и требует больших усилий рабочего при нажатии подвесок с траверсой во время зацепления конструкции за монтажные петли. Указанных выше недостат- ков не имеет трехблочное приспособление (рис. 4.17, в), но оно требует 3*
68 Глава 4. Технологические процессы монтажа Рис. 4.13. Захватная траверса для монтажа подкрановых балок: / — подкрановая балка; 2 — захватная лапка, фиксируемая при подъеме предохранительным штырем; 3 — траверса; 4 — строп; 5 — фиксатор
4.3. Установка железобетонных конструкций 69
70 Глава 4. Технологические процессы монтажа Рис. 4.16. Полуавтоматическое захватное устройство для монтажа железобетонных ферм: / — захваты; 2 — жесткая траверса; 3 — кабель большой высоты подъема крюка крана (примерно на 2 м), что может затруднять подбор монтажного крана для подъема плит перекрытий верхних этажей зданий. Крупноразмерные плиты поднимают также с помощью универсальных или пространственных (рис. 4.18) траверс или универсальных уравнове- шивающихся стропов. Универсальная траверса (рис. 4.19) состоит из не- сущих балок, изготовленных из двух швеллеров, в каждом из которых смонтированы направляющие ролики. На концевых кольцах каждой балки закреплен канат, который несет по три блока с крюками. Несущие балки соединены между собой двумя трубами с отверстиями для установки бол- та, которым фиксируется то или иное расстояние между несущими балка- ми, в зависимости от ширины поднимаемой панели. Универсальные уравновешивающиеся стропы, называемые также ба- лансирными траверсами (рис. 4.20), состоят из двух пятитонных блоков, соединенных между собой общим кольцом, которое подвешивается на крюк крана. Через каждый блок перекинуты канаты толщиной 19,5 мм, к концам которых подвешены двухтонные блоки с перекинутыми через них канатами толщиной 13 мм, заканчивающимися карабинами. Блоки свободно надеваются на оси, благодаря чему обеспечиваются равномерное натяжение свешиваемых с ним канатов и равномерное распределение нагрузок на все шесть карабинов захватного приспособления. С помощью такого приспособления панели перекрытий можно кантовать в горизон- тальное положение, если их перевозили в вертикальном. Кантование производится на весу. Это приспособление применяют и для подъема сте- новых панелей. Плиты с монтажными отверстиями стропуют с помощью клиновых или других захватов. Клиновой захват (рис. 4.21) имеет вид скобы с вет-
4.3. Установка железобетонных конструкций 71 Рис. 4.17. Строповка плит и панелей перекрытий: а — четырехветвевым стропом; б — трехтраверсным ив — трех- блочным приспособлением Рис. 4.18. Пространственная траверса для монтажа крупно* размерных плит
72 Глава 4. Технологические процессы монтажа Рис. 4.19. Универсальная траверса для монтажа крупноразмерных плит: / — несущие балки; 2 — направляющие ролики; 3 — блок однорольный; 4 — канат; 5 — концевое кольцо; 6 — труба 1190 1190 1190 [ 1190 Рис. 4.20. Универсальные уравновешивающие стропы: / — карабины; 2 — канаты толщиной 13 мм; 3 — блоки грузоподъемностью 2 т; 4, 7—канаты толщиной 19,5 мм; 5—блоки грузоподъемностью 5 т; 6 — кольцо Рис. 4.21. Клиновой захват для плит: / — нижний стержень; 2 — стальной отре- зок; 3 — клин; в — толщина панели пере- крытия
4.3. Установка железобетонных конструкций 73 Рис. 4.22. Траверсы для монтажа конструкций вне зоны действия кранов: / — противовес; 2 — строп; 3 — балка; тг — масса поднимаемого груза; тп — масса противовеса вями, соединенными между собой стальными стержнями в трех местах; применяется для строповки панелей перекрытий. На нижний стержень, как на ось, насажен неравноплечий отрезок из стали квадратного сечения, который может вращаться. В свернутом положении ось отрезка совпадает с осью скобы, а в развернутом занимает положение, перпендикулярное оси скобы. При использовании для подъема панели свернутый захват вставляют в ее монтажное отверстие, причем отрезок вследствие разной массы плеч будет стремиться повернуться на 180°; чтобы не допустить этого, захват приподнимают до соприкосновения отрезка с панелью и закрепляют клином. Строповка железобетонных плит перекрытий с по- мощью консольных захватов, подвешенных к траверсе, не требует уст- ройства монтажных петель в бетоне. Панели сборных железобетонных оболочек поднимают с помощью траверс. Для монтажа конструкций вне зоны действия кранов применяют специальные консольные траверсы (рис. 4.22). С целью увеличения под- стрелового пространства при использовании максимальной грузоподъем-
74 Глава 4. Технологические процессы монтажа Рис. 4.23. Траверса для подъема тяжелых конструкций дву- мя кранами разной грузоподъемности: Qi. Q2 — грузоподъемность кранов; m — масса поднимаемого груза ности крана применяют разноплечую траверсу, один конец которой под- вешивают к основному крюку, а другой — к крюку гуська крана. Подъем конструкций двумя кранами разной грузоподъемности производят травер- сами (рис. 4.23) с несимметричной подвеской грузового крюка. Подъем, наводка и установка на опоры, выверка и временное крепле- ние конструкций. В процессе производства монтажных работ необходимо обращать особое внимание на соблюдение требуемой последовательности установки конструкций, временных и постоянных связей и их надежное закрепление. Монтаж каждого вышележащего яруса конструкций (под- крановых балок, балок покрытий, ферм, колонн, ригелей, плит перекры- тий) можно начинать только после окончательного закрепления элемен- тов нижележащего яруса и после достижения бетоном в стыках несущих конструкций 70 % проектной прочности. В практике строительства известны случаи обрушения конструкций вследствие того, что не были поставлены некоторые элементы связей, не все элементы связей были надежно закреп- лены, нарушена последовательность установки элементов, не соблюдались другие действующие нормы и правила производства работ по монтажу конструкций. Сборные конструкции на строящийся объект следует подавать в не- обходимой последовательности непосредственно под крюк монтажного крана. Предварительная раскладка конструкций у мест подъема допуска- ется лишь в отдельных случаях, так как она всегда связана с выполнением
4.3. Установка железобетонных конструкций 75 Рис. 4.24. Схема подъема железобетонной колонны на увели- ченном вылете стрелы: / — траверсный строп; 2 — колонна; 3 — распорка; 4 — поворотный стальной башмак; 5 — труба поворотного башмака; 6 — швеллер; 7 — уголок непроизводительных такелажных операций, загромождает строительную площадку и осложняет работу монтажного крана. Железобетонные колонны в зависимости от их массы и длины, условий подачи, характеристики кранов поднимают поступательным перемещени- ем колонны краном, поворотом колонны вокруг основания и поступатель- ным перемещением крана, поворотом колонны и стрелы крана. Тяжелые и высокие железобетонные колонны поднимают с перемещением нижнего конца на тележке либо поворотом вокруг основания (рис. 4.24). В послед- нем случае применяют поворотный башмак. Такие способы подъема ко- лонн позволяют передать часть нагрузки на тележку или башмак, что обеспечивает возможность работы крана в начале подъема на большем
76 Глава 4. Технологические процессы монтажа Рис. 4.25. Ориентиры для точной установки железо- бетонной колонны: а — на стаканном фундаменте; б — на колонне; в — вы- сотные отметки; / — риски на фундаменте; 2 — риски на колонне; 3 — ось подкрановых балок; в — толщина слоя подливки стакана вылете стрелы, на котором грузоподъемность крана меньше массы ко- лонны. Железобетонные рамы, изготовленные у мест установки или укрупнен- ные из отдельных стоек и ригелей, поднимают методом поворота из горизонтального положения в вертикальное. Поворот осуществляется вокруг оснований стоек, располагаемых над стаканами фундаментов. Во избежание перемещения оснований стоек раму, застропованную за скобы в верхней грани ригеля или в обхват, поднимают с постепенным изменени- ем положения крюка монтажного крана в плане. После приведения колон- ны или рамы в вертикальное положение ее наводят и опускают на фунда- мент либо на стыкуемую поверхность нижней колонны. Для контроля за правильной установкой на фундаменте и колонне наносят ориентиры. Такими ориентирами являются риски, выполненные с помощью керна на стальных пластинках, заделанных в верхние грани фундамента (рис. 4.25, а), или канавки, оставляемые на этих гранях при изготовлении фун- даментов, и риски на колоннах (рис. 4.25, б). Колонну устанавливают таким образом, чтобы риски на ней совпали с рисками на фундаменте. Удерживая колонну краном, производят выверку ее вертикальности и вре- менное крепление. В случае применения специальных кондукторов окончательную выверку производят после временного крепления колонны кондуктором. Для обеспечения точности монтажа колонн и всего каркаса здания необходимо заранее подготовить опорные поверхности фундаментов путем подливки их раствором до проектной отметки (рис. 4.25, в) либо устрой- ством фиксированных отпечатков в сочетании с изготовлением опорных
4.3. Установка железобетонных конструкций 77 а—на фундаменте; б — колонны; / — риски кондуктора; 2—опорный маячный дом- крат; 3 — маячный вал; 4 — вывинченный домкрат; 5 — домкраты, устанавливающие валы на требуемый уровень; 6 — валы, выводимые на уровень маячного вала; 7 — колонна торцов колонны с точностью ±5 мм, или применять специальную оснастку, при которой не требуется подготовки опорных поверхностей. Одним из решений, обеспечивающих фиксированную установку железобетонных колонн в стаканы фундаментов, может быть применение оснастки, состоящей из металлической рамы с четырьмя фиксирующими пальцами, устанавливаемой на фундамент, и монтажных уголков, закреп- ляемых стяжными болтами на колонне. При использовании такой оснастки колонна фиксируется на раме с помощью пальцев, вводимых в отверстия монтажных столиков и уголков. Последовательность монтажа колонн с по- мощью этой оснастки следующая. Раму (рис. 4.26, а) выверяют на фунда- менте. Ее риски приводят к положению разбивочных осей, плоскость — к горизонтальному уровню. Базовой является поверхность, в которой на- ходятся верхние точки пальцев, введенные в отверстия опорных столиков. Вначале на необходимый уровень выводится один (принятый в качестве маячного) фиксирующий палец, затем на этот же уровень выводятся остальные. Выверяют раму домкратами с помощью треугольника, уложен- ного на поверхности трех пальцев, включая маячный, и водяного уровня. Домкраты вращаются специальными торцовыми ключами, входящими в комплект оснастки. В горизонтальное положение рама приводится двумя домкратами. При этом первый (маячный) остается неподвижным, четвер- тый (свободный) не должен касаться поверхности фундамента. После приведения к горизонтальному положению поверхностей пальцев этот последний домкрат ввинчивается до опирания на фундамент. Рама фикси- руется в выверенном положении крючьями. Гайки на крючьях завинчи- ваются с усилием. На колонну надевают и закрепляют стяжными болтами монтажные уголки (рис. 4.26, б). Гайки на болтах завинчиваются с усилием. Из отвер- стий опорных столиков вынимают фиксирующие пальцы. В гнездо стакана наливают пластичный цементно-песчаный раствор до уровня 1 /5... 1 /6 глу-
78 Глава 4. Технологические процессы монтажа бины стакана. Колонну вводят краном в раму. В момент совмещения отверстий монтажных уголков с отверстиями монтажных столиков вводят фиксирующие пальцы. Пальцы следует вводить попарно, по одной грани колонны, не допуская их установки по диагонали. Один из монтаж- ных уголков должен быть прижат к щекам столиков. В зазор между дру- гим уголком и щеками столиков вводятся клиновые шайбы. Место их уста- новки определяется специальным знаком на столиках. Если после установ- ки колонны раствор, залитый в стакан и выдавленный колонной, не дошел до верхнего обреза фундамента, в зазоры между колонной и фундаментом добавляют раствор. После приобретения раствором (бетоном) прочности 2,5 МПа оснастку снимают для повторного использования. Монтажная оснастка (рама, монтажные уголки, средства фиксации), выполненная и установленная с заданной проектом точностью, обеспечивает колонне проектное положение без дополнительной выверки. Правильность установки смонтированных колонн проверяют путем контрольных промеров: относительно разбивочных осей здания — одним промером на каждые пять колонн; относительно отметок опорных по- верхностей — одним промером на каждые 50 м2 площади сооружения; по вертикали — одним промером на каждые 200 м2 площади сооружения. Отклонения смонтированных железобетонных конструкций от их проект- ного положения не должны превышать допусков, приведенных в СНиП III-16—80 «Правила производства и приемки работ. Бетонные и железо- бетонные конструкции сборные». Временное крепление колонн. Установленную в стакан фундамента колонну выверяют и временно закрепляют с помощью клиньев, разводных клиньев, клиновых вкладышей, расчалок или подкосов, раздельных одиночных или пространственных кондукторов. Железобетонные колонны высотой до 12 м можно временно закреплять с помощью бетонных, железобетонных, стальных или дубовых клиньев. Целесообразно приме- нять бетонные или железобетонные клинья, которые оставляют в фунда- ментных стаканах. Однако такими клиньями невозможно рихтовать колон- ны, поэтому их применяют после установки колонны в проектное положе- ние, а при рихтовке пользуются инвентарными металлическими клиньями. Деревянные клинья должны быть сухими, иначе при их усушке может произойти отклонение колонны от вертикали. Деревянные клинья не следует также оставлять в стаканах длительное время во избежание их разбухания от атмосферных воздействий и возможного повреждения конструкции. Длину клиньев принимают равной не менее 250 мм со скосом одной грани на 1/10, после забивки их верхняя часть должна выступать из стакана примерно на 120 мм. Для закрепления колонны у каждой ее грани шириной до 400 мм необходимо ставить по одному клину, а у граней большей ширины — по два. Внизу между гранями колонны и стенками ста- кана должен быть зазор не менее 2...3 см для возможности заполнения его бетонной смесью. Более эффективно применение инвентарных разводных клиньев или клиновых вкладышей. Разводной клин состоит из щек, шарнирно соединенных между собой на одном конце; одна щека плоская, другая имеет форму равноблочной
4.3. Установка железобетонных конструкций 79 призмы. На другом конце щеки соединяются посредством разводного винта, проходящего сквозь гайку в призматической щеке и соединяющего- ся с плоской с помощью головки. Последняя входит в прорезь швеллера, приваренного к плоской щеке. К призматической щеке прикрепляется шарнирно-накладной кронштейн с фиксатором, с помощью которого по- средством прижимного винта устройство крепится к стенке стакана фундамента. До установки колонны на обрезе фундамента наносят риски, обозна- чающие положение граней колонны. Затем по двум смежным сторонам стакана устанавливают два разводных клина, чтобы призматическая ще- ка упиралась ребром в стенку стакана фундамента, а плоская щека проходила по плоскости будущего положения грани колонны. Клинья устанавливают с помощью дюралевой уголковой линейки. После уста- новки пары разводных клиньев колонна заводится в стакан так, что ее грани прижимаются к наружным граням плоских щек, закрепленных клиньями. Далее устанавливают по свободным граням колонны еще два разводных клина и производят рихтовку и временное закрепление колон- ны. При вращении прижимного винта призматическая щека поворачивает- ся вокруг опорного ребра и нижним концом прижимает колонну к ранее установленным разводным клиньям, что обеспечивает выверку положения колонны в плане. Вращением разводных винтов производят рихтовку и вы- верку колонны по вертикали. Действием винтов клиньев осуществляют защемление колонны с помощью плоских щек на уровне расположения разводных винтов. Высоту разводного клина принимают равной трети глу- бины стакана фундамента, чтобы можно было осуществлять заделку сты- ка колонны с фундаментом бетонной смесью в два приема: сначала до низа клиньев, затем после извлечения их из стакана при достижении бетоном 25% проектной прочности. Клиновой вкладыш (рис. 4.27) состоит из Г-образного стального корпуса высотой 250 мм и шириной 55 мм, стального клина, винта и бо- бышки. Клин подвешен шарнирно к горизонтальному плечу корпуса. Ось шарнира свободно вращается и движется в продольных пазах, имеющихся на внутренних гранях горизонтального плеча корпуса. Винт вращается по втулке с винтовой нарезкой, приваренной к корпусу. К нижнему концу винта подвижно прикреплена бобышка. При завинчивании винта бобышка опускается вдоль вертикальной части корпуса и отжимает клин. Для удоб- ства переноса и установки вкладыш снабжен ручкой. Весит клиновой вкладыш 6,4 кг. Инвентарные клиновые вкладыши устанавливают во вре- мя выверки в зазоры между стенками стакана фундамента и колонны. При этом винт должен быть вывинчен настолько, чтобы вкладыш свободно входил в зазор. Клиновой вкладыш опирается горизонтальным плечом на стенку стакана. После установки приспособления вращают винт клю- чом-трещоткой, бобышка при этом опускается, отжимая клин к стенке стакана, а корпус — к грани колонны. Одновременно закрепляют два кли- новых вкладыша, располагая их на противоположных гранях колонны. При использовании вкладышей продолжительность установки колонн и работы крана сокращается примерно на 15%, снижается расход стали,
80 Глава 4. Технологические процессы монтажа Рис. 4.27. Клиновой вкладыш: / — корпус; 2 — грани колонны; <3 — винт; 4 — ручка; 5 — стенка стакана; 6 — клин; 7 — прокладка; 8 — бобышка; 9 — опора для извлечения клинового вкладыша; 10 — гайка; // — ключ-трещотка 1~1 Рис. 4.28. Временное крепление колонны в стакане фунда- мента с помощью раздельного кондуктора: / — колонна; 2 — стакан фундамента; 3 — подливка опорной поверхности; 4 — выверочно-крепежное приспособление
4.3. Установка железобетонных конструкций 81 Рис. 4.29. Оснастка для безвыверочного монтажа железобетонных колонн: / — рама; 2 — формующее устройство; 3 — палец; 4 — подъемный винт; 5 — винт крепления рамы; 6 — вибратор; 7 — штамп; 8 — подливка повышается точность монтажа по сравнению с забиваемыми стальны- ми клиньями. Тяжелые колонны большой дли- ны для устойчивости необходимо, кроме клиньев, укреплять расчал- ками или жесткими подкосами. Верхние элементы сборных железо- бетонных колонн временно кре- пят к нижним монтажной сваркой. Для обеспечения устойчивости верхнего элемента колонны свари- вают арматурные выпуски или накладки, расположенные по углам колонны, и после этого произво- дят расстроповку элемента. Таким же способом осуществляют вре- менное крепление колонн на фун- даментах в стыках с трубой или же- лезобетонным зубом. Временное крепление и выверку колонн (рис. 4.28) осуществляют также с помощью раздельных кондукторов. Использование этих кондукторов в сочетании с предварительным устройством отпечатков (рис. 4.29) торцов колонн в стаканах фундаментов или установкой кон- тактных элементов обеспечивает безвыверочный монтаж железобетонных колонн. Раздельный кондуктор состоит из четырех выверочно-крепежных при- способлений и шаблонов для их установки. Выверочно-крепежное приспо- собление включает раму с упорным винтом для закрепления ее на стакане фундамента, корпус домкрата с винтом, на конце которого расположен ва- лик с тарельчатой пружиной, обеспечивающей плотное его соприкасание с плоскостью колонны. Монтаж железобетонных колонн с использованием такого кондуктора состоит из следующих процессов и операций: подготовки фундаментов (проверка расположения рисок; подливка дна стакана раствором или укладка подкладок, или установка контактных элементов, или устройство отпечатков торца колонн); закрепления выверочно-крепежных приспособ- лений на стакане фундамента; установки шаблона в стакане фундамента; выверки положения выверочно-крепежных приспособлений; изъятия шаб- лона; установки колонны; замоноличивания стыка; снятия выверочно-кре- пежных приспособлений. Одиночные кондукторы можно разделить на два типа: свободно опи- раемые на фундамент и закрепленные к фундаменту. Кондукторы первого типа не воспринимают нагрузки от массы колонны. Они предназначены для расширения базы колонны до размеров, обеспечивающих устойчи- вость ее от опрокидывания при свободном опирании на фундамент При использовании таких кондукторов невозможно выверить положение ко- лонны в плане и для ее рихтовки приходится применять горизонтальные
82 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций Рис. 4.30. Кондуктор для монтажа железобетонных колонн: 1 — левая половина; 2 — винт упорный; 3 — правая половина; 4 — винт для кре- пления кондуктора; 5 — подставка домкраты, закрепляемые на верхней части стакана фундамента. Такие кондукторы можно применять только для установки легких колонн (массой до 5 т). Кондукторы второго типа закрепляются на фундаментах винта- ми, воспринимают массу колонн и снабжаются приспособлениями для выверки. Кондуктор-фиксатор этого типа треста «Уралстальконструкция» закрепляется на фундаменте четырьмя винтами-упорами и воспринимает мас- су колонны через опорные цапфы двух вертикальных винтов, для чего в ко- лонну при ее изготовлении закладыва- ется стальной валик в точно выверен- ном положении. Цапфы и концы ва- лика располагаются в разрезах между ограничителями. Установив колонну на дно стакана фундамента, приподни- мают ее на 10... 15 мм, с тем чтобы она легко вращалась в цапфах. Затем выверяют ее положение по вертикали кремальерами в поперечном направле- нии и винтами — в продольном. С по- мощью такого кондуктора устанавли- вались железобетонные колонны мас- сой 10...20 т. Для временного крепления и вы- верки высоких колонн применяют групповые кондукторы, прикрепляе- мые к фундаментам винтами. Эти кондукторы обеспечивают устойчи- вость одновременно двух колонн вдоль и поперек ряда. Многоярусные сбор- ные железобетонные колонны каркас- ных зданий большой высоты стыкуют между собой посредством сварки стальных закладных деталей и замо- ноличивания стыков. Временное креп- ление их в пределах каждого этажа или яруса осуществляют монтажной сваркой (прихватками) накладок или выпусков арматуры, расчалками с на- тяжными муфтами или кондукторами. Верхние концы расчалок закрепляют за хомуты, надетые на колонны
4.3. Установка железобетонных конструкций 83 Рис. 4.31. Кондуктор для установки и выверки колонн многоэтажных промышлен- ных зданий: / — монтируемая колонна; 2 — уголковая стойка; 3 — стык колонн; 4 — ранее установлен- ная колонна; 5 — кондуктор, 6 — междуэтажные перекрытия; 7 — регулировочный винт примерно посередине, нижние концы — за петли панелей перекрытия, над которым монтируют колонну. Временное крепление и выверку колонн многоэтажных зданий осу- ществляют с помощью одиночных и групповых кондукторов. Для времен- ного крепления и выверки колонн, стыкуемых выше перекрытий, с полу- автоматической сваркой арматуры стыков применяют одиночный кондук- тор конструкции Мосоргстрой (рис. 4.30). Выверку и закрепление колонны в проектном положении перед сваркой производят с помощью упорных винтов. Кондуктор (рис. 4.31) имеет уголковые стойки, зажимное и регу-
84 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций Рис. 4.32. Кондуктор для монтажа колонн и ри- гелей: / — вертикальный уголок; 2 — нижняя боковая пласти- на; 3—верхняя боковая пластина; 4 — отверстие для болтов; 5 — горизонтальный опорный уголок; 6 — пла- стины для крепления ригелей лировочные приспособления. Нижним зажим- ным приспособлением кондуктор крепится к оголовку ранее установленной колонны. Регу- лировочные приспособления размещаются в средней и верхней частях стоек. Такие приспо- собления состоят из четырех балочек, регу- лировочных винтов и шарниров. В трех ба- лочках имеется по одному винту, а в четвер- той — два, что дает возможность поворачивать колонну вокруг се вертикальной оси. Более совершенной конструкцией отлича- ется кондуктор с автоматическими рычаж- ными захватами, предназначенный для вре- менного крепления и выверки железобетонных колонн многоэтажных зданий. Кондуктор ус- танавливают на смонтированную ранее ко- лонну нижнего яруса. Перед установкой мон- тируемой колонны в прижимные каретки авто- матические рычажные захваты разводятся в стороны пружинами. При опускании колонна раздвигает рычаги, которые совместно с при- жимными каретками обеспечивают центровку и надежный захват колонны. Кондуктор ос- нащен двумя горизонтальными винтовыми дом- кратами, установленными на верхнем поясе. Горизонтальные винты связаны с автоматиче- скими захватами подшипниковыми опорами. Верхний пояс крепится к верхним концам четырех винтовых вертикальных домкратов. В момент захвата колонны автоматически включаются в ра- боту шарнирные опоры нижнего пояса, представляющего собой раму- обвязку. К ней шарнирно крепятся опоры-захваты нижнего пояса, на которых установлены вертикальные домкраты. Шарнирное решение ниж- него пояса с применением замка и зацепов способствует тому, что предва- рительная фиксация кондуктора на нижестоящей колонне, его установка по высоте и в горизонтальной плоскости выполняются просто и быстро, без специальной выверки. Колонну выверяют по высоте и вертикали с помощью трех вертикаль- ных домкратов, штоки которых могут подниматься на одну и ту же высоту (поиск высотной отметки) или же на разную высоту (поиск вертикальности колонны). Затем колонну выверяют в плоскости узкой грани путем враще- ния горизонтальных винтовых домкратов. После окончательной выверки и закрепления сопрягаемых частей колонны кондуктор переставляют краном на следующий сборный элемент. Для временного крепления колонн применяют также одиночный кон- дуктор в виде жесткой П-образной рамы с откидной дверцей, с крепежны- ми и регулировочными винтами. Крепежными винтами кондуктор закрепляют на оголовке ранее установленной колонны. С помощью регу-
4.3. Установка железобетонных конструкций 85 лировочных винтов его ставят в вертикальное по- ложение, после чего при- нимают колонну. Монти- руемую колонну заводят в кондуктор не сверху, как обычно, а в боковую двер- цу. Таким образом, кон- струкция массой около 5 т во время монтажа не на- ходится над головой мон- тажника, чем обеспечива- ются безопасность работы и более быстрая установ- ка колонны в проектное положение. Для монтажа каркасов многоэтажных зданий, конструкция кото- рых состоит из пустотелых колонн и ригелей с полос- тями на опорных концах, предложены специальные поэтажные кондукторы, надеваемые на колонны. Кондуктор этого типа (рис. 4.32) состоит из верти- кальных уголков, боковых нижних и верхних пластин с отверстиями для болтов, с помощью которых его закрепляют к верхнему концу нижней колонны и затем закрепляют в нем нижний конец верхней колонны, горизонтальных опорных уголков для опи- рания ригелей и пластин с отверстиями для их креп- ления. Временное креп- Рис. 4.33. Кондуктор для монтажа колонн, сты- куемых в уровне перекрытий ление и выверку колонн, стыкуемых в уровне перекрытий, осуществляют с помощью кондукторов (рис. 4.33), устанавливаемых и закрепляемых на перекрытиях. В процессе монтажа рамных зданий временное крепление первой поднятой рамы производят расчалками или подкосами, а последующие соединяют с ранее установленными посредством двух наклонных оттяжек и двух горизонтальных распорок. Стойки рам временно закрепляют клиньями, одиночными кондукторами или монтажной сваркой. Временное
86 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций крепление рам выполняют также с помощью пространственных кондукто- ров. Количество одиночных кондукторов для временного закрепления колонн на захватке где /V — количество конструкций, монтируемых на захватке; /к — продол- жительность цикла кондуктора, ч; /3 — продолжительность работ на захватке, ч. Продолжительность цикла кондуктора для временного закреп- ления колонн в стаканах фундаментов, ч, /к=/у + /у.к+ /о+ ^бЧ“ /т.б-Мр.п. где ty — продолжительность установки кондуктора; /у.к — продол- жительность установки конструкции в кондукторе; /0— продол- жительность ожидания технологических процессов, выполняемых в следующую смену; /б — продолжительность бетонирования стыка; /т.б — продолжительность твердения бетона в стыке; /р.п—продол- жительность разработки и перестановки кондуктора. Продолжительность цикла кондуктора для временного закреп- ления отдельных колонн многоэтажных зданий, ч, /к — /у Ч" /у.К“Ь ^оЧ" Ч" ^р.п» где /с—продолжительность сварки стыковых соединений; осталь- ные обозначения те же. Для монтажа сборных железобетонных колонн многоэтажных зданий применяют одиночные и групповые плоские и простран- ственные кондукторы. Групповой плоский кондуктор применяют в комплекте с двумя одиночными для крепления и выверки колонн промышленных зданий. В этом случае процесс монтажа четырех колонн осуществляют в такой последовательности. На оголовках двух колонн закрепляют оди- ночные кондукторы. В них устанавливают колонны и выверяют с помощью этих кондукторов и теодолита. Затем временно закрепляют следующие две колонны. Для их выверки на верхушки четырех колонн устанавливают групповой пространственный кондуктор. Последний представляет собой жесткую металлическую сварную раму из уголков и газовых труб. Рама в плане соответствует размерам одной ячейки колонн 6X6 м. По углам расположены колпаки-наколонники, сваренные из листовой стали. Каж- дый колпак снабжен четырьмя регулировочными прижимными винтами. В верхних стенках наколенников находятся отверстия — окна с вмонти- рованными визирными осями. На уровне нижнего пояса рамы сделан дере- вянный настил, на котором работают монтажники. По периметру рамы
4.3. Установка железобетонных конструкций 87 расположено ограждение из троса. К верхним поясам раскосных ферм приварены четыре строповочные петли для перемещения кондуктора ба- шенным краном. Масса группового плоского кондуктора 900... 1000 кг. С помощью групповых плоских кондукторов устанавливают не- сколько рам. Один из таких кондукторов представляет собой простран- ственную конструкцию размерами 12X5, 50X3,6 м и массой около 2 т, сваренную из углового стального профиля. Длина кондуктора может быть уменьшена до 9 или 6 м. Верхняя рабочая площадка кондуктора покрыта дощатым настилом для работы монтажников. К кондуктору закреплены струбцины для временного крепления четырех рам с одной позиции. В про- цессе монтажа рамы удерживаются в вертикальной плоскости одной струбциной, закрепленной на ригеле. После выверки и закрепления рам кондуктор краном переносят на новое рабочее место. Для монтажа колонн многоэтажных зданий применяют пространственные шарнирно-связевые кондукторы: рамно-шарнирный индикатор (РШИ) и монтажно-кондук- торный комплект (МКК), а также жесткие пространственные кондук- торы. Рамно-шарнирный индикатор, предложенный С. Я. Дейчем (Сверд- ловский филиал Индустройпроекта), представляет собой комплексное устройство, состоящее из пространственных решетчатых подмостей, на которых устроена шарнирная (плавающая) рама с угловыми упорами для крепления в верхнем положении сразу четырех колонн, выдвижных и поворотных люлек для монтажников и сварщиков (рис. 4.34, 4.35). РШИ могут быть изготовлены на одну (4 колонны), две (8 колонн) или три (12 колонн) ячейки, на один или два этажа по высоте. РШИ устанавливают через ячейку здания и связывают калибровочными тягами. Масса РШИ на одну ячейку — 4...5 т, стоимость 2...3 тыс. руб. РШИ устанавливают краном и выверяют теодолитом. После выверки (примерно 1 ч на две ячей- ки) устанавливают колонны, каждую из которых закрепляют угловыми упорами. Выверять их уже не нужно. Затем монтируют ригели. После сварки закладных деталей и замоноличивания конструкций индикаторы переставляют краном вдоль фронта работ. Рамно-шарнирные индикаторы обеспечивают точность монтажа, со- здают удобство и безопасность работы монтажников и сварщиков на высоте, надежность крепления монтируемых конструкций до полного про- ектного закрепления узлов. Применение таких индикаторов позволяет: повысить точность монтажа (обеспечивает установку элементов несущего каркаса с отклонениями, значительно меньшими, чем допускаемые по нормам); уменьшить количество геодезических работ; выполнять работы менее квалифицированными рабочими; снизить затраты кранового вре- мени в среднем в 3 раза; сократить срок монтажа; повысить производи- тельность труда. Временное крепление балок. Железобетонные балки при отношении их высоты к ширине до 4:1 укладывают на горизонтальные опоры без времен- ного крепления; при большем отношении высоты к ширине монтируемые балки скрепляют распорками и стяжками с другими прочно устанавли- ваемыми конструкциями.
Рис. 4.34. Рамно-шарнирный индикатор: / —деревянная подкладка; 2 — пространственные кольцевые подмости, 3, 7 — выдвижные поворотные люльки; 4 — шарнирный индикатор; 5 — ограждение; 6 — шариковые опоры; 8 — разъемный фланцевый стык; 9 — лестница Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций
4.3. Установка железобетонных конструкций 89 Рис. 4.35. Рамно-шарнирный индикатор (план): 1— продольная тяга; 2—натяжное устройство хомута; 3 — поворотный хомут; 4 — поперечная тяга; 5, 14 — тормозные узлы крепления рамы; 6, 13 — продольные балки; 7, 9, 12 — механизмы передвижения; 8 — откидной хомут; 10 — тормозные узлы крепления рамы; 11, 15 — поперечные балки Временное крепление ферм. При установке железобетонных ферм их оси совмещают с рисками на колоннах и закрепляют на анкерных болтах. Первую ферму крепят расчалками, привязывая смежные с коньком узлы верхнего пояса к неподвижным частям сооружения или к специальным якорям; последующие фермы скрепляют по коньку инвентарной винтовой
90 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций Рис. 4.36. Кондуктор-распорка для временного крепления и выверки стропильных ферм: 1 — тележка; 2 — натяжное устройство; 3 — каретка; 4 — фиксирующий упор; 5 — стрела; 6 — монтируемая ферма распоркой с ранее установленными распорками в узлах примыкания ра- скосов к верхнему поясу. Временные крепления ферм снимают после со- здания жесткой системы из группы ферм и уложенных на них элементов покрытия. Для временного крепления и выверки стропильных ферм с шагом 6 или 12 м может быть применен кондуктор-распорка (рис. 4.36). Он состоит из стрелы (распорки) с захватом; стрела соединена с кареткой, установ- ленной на ходовой тележке. Ходовая тележка оснащена обрезиненными колесами; для закрепления кондуктора в рабочем положении тележка снабжена фиксирующими упорами и натяжным устройством, состоящим из ручной лебедки и двухветвевого стропа. Кондуктор оснащен четырьмя электроприводами, посредством которых осуществляют опускание и подъем стрелы, перемещение упоров захвата, движение каретки со стре- лой и передвижение кондуктора по плитам покрытия. Кондуктор-распорку поднимают монтажным краном на смонтированное покрытие первой ячей- ки пролета. Его устанавливают так, чтобы реборды колес входили в зазоры между плитами. Кондуктор закрепляют в рабочем положении с помощью фиксирующих упоров и натяжного устройства. После установки стропиль- ной фермы на колонны стрела кондуктора опускается и захватывает верх- ний пояс фермы. Выверка фермы производится движением каретки: стрела на каретке совмещена с нулевой отметкой на шкале, закрепленной на раме тележки; при этом расстояние между осями верхних поясов монтируемой и предыдущей фермы (по стреле кондуктора) будет равно 12 или 6 м. Пер-
4.4. Сварка монтажных соединений железобетонных конструкций 91 вую плиту покрытия укладывают рядом со стрелой кондуктора. После укладки и полной приварки первой плиты покрытия шириной 3 м или двух плит шириной 1,5 м стрела кондуктора поднимается; кондуктор освобож- дается и отводится назад для возможности монтажа плит перед ним. После укладки и приварки плит покрытия между фермами кондуктор передви- гают на вновь смонтированную панель и цикл повторяется. Применение кондуктора-распорки по сравнению с инвентарной рас- поркой ускоряет монтаж фермы на 20...30 мин и уменьшает затраты труда монтажников. Повышается также безопасность работы монтажников при выверке фермы, ее расстроповке и укладке плит. Разборка временных креплений. Временные крепления сборных желе- зобетонных конструкций (клинья, подкосы, расчалки, распорки, кондук- торы и др.) разрешается снимать после приобретения бетоном в стыках 70% проектной прочности. 4.4. Сварка монтажных соединений железобетонных конструкций Сварка монтажных соединений производится либо на стендах (стеллажах) в процессе укрупнительной сборки конструкций, либо в проектном положении. Сварка монтажных соединений конструкций в проектном положений выполняется после временного закрепления монтируемых элементов и подготовки соединений под сварку. Сварка арматуры в стыках железобетонных конструкций в зависи- мости от пространственного положения стержней и швов, диаметра свариваемых стержней и типа соединений применяется несколько видов: полуавтоматическая ванная под флюсом (стыковые вертикальные и гори- зонтальные соединения), ручная ванная (стыковые горизонтальные соединения), полуавтоматическая дуговая и ручная дуговая (стыковые и нахлесточные вертикальные и горизонтальные соединения). В сравнении со сваркой с накладками из круглой арматуры и центрирующей проклад- кой сварка ванным способом отличается высокой прочностью и экономич- ным расходом металла. Она также эффективнее по затратам труда и стои- мости работ. Соединения из низкоуглеродистых сталей (класс A-I, марка СтЗ) мож- но сваривать при температуре воздуха не ниже —30 °C, а из среднеугле- родистых (класс А-П, Марка Ст5 и 18Г2С) и низколегированных сталей — не ниже —20 °C. При более низких температурах принимают меры для поддержания на рабочем месте сварщика температуры не ниже указанных пределов. Подготовка соединений к сварке состоит в их очистке от загрязнений, подгонке, обработке или проверке точности обработки кромок стыкуемых элементов и зазоров согласно проекту и нормативным допускам, зачистке поверхностей. Концы стыкуемых стержней зачищают на длину 20...30 мм наждачной пневматической (электрической) машинкой, механической щеткой, пескоструйной обработкой, огневым или другим способом.
92 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций Рис. 4.37. Последовательность сварки арматуры стыков: а — колонны с фундаментом двумя сварщиками; б — то же, одним свар- щиком; в — ригеля с колонной; г — продольных связей Для полуавтоматической ванной сварки соединений рбрабатывают торцы стыкуемых стержней; в зависимости от диаметра под углом 15...30° резаком разделывают кромки нижнего вертикального стержня, а под углом 40...60° — верхнего. Зазор между стержнями должен быть от 5...8 до 15...20 мм. Торцы горизонтальных стержней обрабатывают под углом 10...15° с зазором 5...12 мм или без скоса кромок с зазором 12...20 мм. При ручной ванной сварке концы стыкуемых стержней отрезают под прямым углом и оси стержня с зазором 12...20 мм. Для разметки разделки стыкуе- мых стержней арматуры применяют специальные шаблоны, закрепляемые на этих стержнях. Шаблоны изготовляют для каждого вида стержней — вертикальных нижних и верхних, горизонтальных. Резку стержней произ- водят после снятия шаблона. В процессе подготовки стыков и сварки важно соблюдать условия, способствующие снижению остаточных напряжений и, следовательно, вероятности появления деформаций и трещин в сварных соединениях: обеспечение проектных зазоров при сборке (увеличенные зазоры приводят к увеличению усадки шва за счет роста объема наплавленного металла); соблюдение последовательности наложения швов, способствующей макси- мальной свободе температурных деформаций; соблюдение режима осты- вания шва; непрерывность сварки стыков. Для снижения влияния сварочных напряжений на прочность железобе- тонных конструкций арматурные выпуски сваривают в определенной последовательности (рис. 4.37). Арматурные выпуски колонн сваривают
4.5. Противокоррозионная защита 93 одновременно два сварщика вначале на диагонально про- тивоположных стержнях, а затем поочередно с противоположных сторон (рис. 4.38). В горизон- тальных соединениях вначале сваривают нижние а затем верхние стержни. Наложение шва поверх прихваток выпол- няют только после зачистки последних, а каждого слоя при многослойной сварке — после очистки предыдущего слоя от шлака, брызг металла и вы- рубки из него участков с пора- Рис. 4.38. Последовательность сварки стержней арматуры колонн рамных эле- ментов ми, раковинами и трещинами. Для проверки качества сварки осуществляют контроль предваритель- ный, в процессе сварки и контроль качества сварных соединений. Пред- варительно проверяют соответствие основных и сварочных материалов тре- бованиям технических условий, качество подготовки стыкуемых элементов под сварку, настройку аппаратуры на заданный режим. В процессе сварки следят за сохранением требуемых режима и технологии сварки. Контроль качества сварных соединений включает внешний осмотр и обмер швов соединений, испытание образцов на прочность, просвечивание у-лучами и др. Результаты контроля качества сварки заносят в журнал сварочных работ. 4.5. Противокоррозионная защита закладных деталей и сварных соединений Сборные железобетонные конструкции поставляют на строительную площадку с закладными деталями и выпусками арматур- ных стержней, защищенными противокоррозионным покрытием на заво- дах. В условиях строительной площадки защитные покрытия наносят лишь на сварные швы и на отдельные места покрытий закладных деталей, по- врежденные при сварке, а также доводят толщину защитного покрытия до проектной величины. Противокоррозионную защиту соединений сбор- ных железобетонных конструкций производят нанесением на стальные закладные детали, соединения арматуры в стыках и детали крепления ограждающих конструкций металлизационных, полимерных или комбини- рованных покрытий (металлизационно-полимерных или металлизационно- лакокрасочных). Металлизационно-полимерные покрытия состоят из цинка или цинкоалюминиевого сплава и полимеров (полиэтилен, поли- пропилен и др.). В металлизационно-лакокрасочных покрытиях использу- ют цинк, грунты (фенольный, поливинилбутиральный, эпоксидный), крас- ки (этиленовые), лаки (битумно-смоляные, перхлорвиниловые, эпоксид-
94 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций ные, кремнийорганические, пентафталевые). Используются также цин- ковые протекторные грунты, приготовленные на основе эпоксидной смолы или эпоксидного лака, или перхлорвинилового лака с добавлением цинко- вой пыли (8О...95%). Для защиты стальных закладных деталей и соединительных накладок сварных соединений применяют, кроме того, противокоррозионные обмаз- ки: цементно-полистирольную, цементно-полихлорвиниловую, цементно- казеиновую. Противокоррозионные покрытия наносят несколькими способами: цинковые — газопламенным напылением или электрометаллизацией; цинкополимерные и полимерные — газопламенным напылением; цинко- лакокрасочные—нанесением цинкового подслоя, по которому лакокра- сочные материалы наносят пистолетами-краскораспылителями или вруч- ную. Протекторные грунты наносят кистью вручную. При газопламенном напылении применяют порошки цинка, цинкоалюминиевого сплава или полимеров (полиэтилен, полипропилен и др.); при электрометаллизации используют цинковую проволоку диаметром 1,5 и 2 мм или проволоку из цинкоалюминиевого сплава. Для нанесения противокоррозионного покрытия способом газопламен- ного напыления используют универсальные передвижные агрегаты газопламенного напыления порошковых материалов. Агрегат состоит из компрессора производительностью 0,5 м3/мин, установки УПН-6-63, маслоотделителя, тележки для баллона с газом, осушителя, баллона для ацетилена или пропан-бутана, ацетиленового редуктора РД-2АМ или редуктора для пропан-бутана РД-1БМ, ацетиленовых шлангов с внутрен- ним диаметром 9... 12 мм. Основной частью агрегата является установка УПН-6-63 (табл. 4.1) для напыления однослойных противокоррозионных покрытий из легкоплавких металлов и полимеров, состоящая из распыли- тельной газовой горелки и питательного бачка, соединенных шлангом, по которому подается металлический порошок или порошок полимера. Для нанесения противокоррозионных покрытий способом электро- металлизации применяют электрометаллизаторы (табл. 4.2). Таблица 4.1. Техническая характеристика установки УПН-6-63 Наименование показателей Напыляемый материал цинк сплав цинка с алюминием полимер Расстояние от сопла горелки до покрываемой поверхности, см: при работе на ацетилене то же, на пропан-бутане Давление сжатого возду- ха, Па Давление газа, Па Расход воздуха, м3/мин Производительность по рас- пыляемому порошку, кг/ч 8...10 10...12 30 1...1.5 0,2...0,5 5 10...11 12...13 30 1...1.5 0,2...0,3 5 6... 10 8...12 30 1...1,5 0,2...0,3 5
4.5. Противокоррозионная защита 95 Таблица 4.2. Техническая характеристика электрометаллизациои*» ных аппаратов и режим их работы Наименование показателей Марки аппарата ЭМ-ЗА МЭС-1-63 ЭМ-9 ЭМ-10-66 МЭС-2-65 Диаметр применяе- мой проволоки, мм Потребляемая мощность, кВт 1...2 1...2 1...2 1,5...2 2,5...2 5 5 7 6...7 3...4 Давление сжатого воздуха, Па Расход сжатого воздуха, м3/мин 45...60 50 45...60 40...60 35...50 L2 0,5 1...1,! 1 0,5 Напряжение тока, В 20...25 20...35 20...35 20...25 15...35 Величина тока на дуге, А Наибольшая ско- рость подачи прово- локи, м/мин Производитель- ность аппарата, кг/ч 20... 130 20... 130 20... 180 180 120 2,5 2,85 5 5 2,5 2 5 6 13 4 Масса аппарата, кг 2,4 1,8 1,9 2,2 2,5 Расстояние от зоны плавления до метал- лизируемой поверх- ности, мм 60...80 60...80 60...80 60...80 60... 80 Принцип работы электрометаллизационных аппаратов основан на том, что две проволоки, находящиеся под током, при соприкосновении рас- плавляются электрической дугой, а капли металла распыляются струей сжатого воздуха. Комплект оборудования для нанесения цинковых покрытий способом электрометаллизации состоит из электрометаллизатора, передвижного компрессора, трансформатора или сварочного трансформатора, маслоот- делителя, ацетиленовых шлангов диаметром 9... 12 мм, гибкого медного кабеля, вольтметра, амперметра, механического инструмента для удале- ния сварочного шлака и подготовки сварных швов. Для нанесения цинковых покрытий применяют передвижные электрометаллизационные установки с расходом воздуха 1 и 0,5 м3/мин. Нанесение покрытия установкой с расходом воздуха 1 м3/мин осуществляют электрометалли- заторами ЭМ-9 или ЭМ-ЗА, а установкой с расходом воздуха 0,5 м3/мин — электрометаллизатором МЭС-1-63. Для нанесения противокоррозионного покрытия оператор заправляет в подающий механизм электрометаллиза- тора проволоку, предназначенную для распыления, последовательно включает подачу воздуха и электрического тока и после этого производит напыление. Цинковые покрытия газопламенным напылением наносят в один слой, электрометаллизацией — в 2...3 слоя (при толщине 0,1...0,15 мм) и 3...4 слоя (при толщине покрытия 0,15...0,2 мм), цинко-полимерное покрытие в два слоя — сначала цинковый подслой, затем слой полимера. Полимер
96 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций можно наносить сразу за нанесением цинка. Полимерное покрытие также образуется в два слоя. В комбинированных цинколакокрасочных покры- тиях сначала наносят цинковый подслой, а затем в 2...3 слоя лакокрасоч- ные материалы. Каждый слой лакокрасочного покрытия необходимо про- сушить при положительной температуре в течение нескольких часов и даже суток (в зависимости от вида материала), что неудобно в условиях монтажных работ. Поэтому вместо красок в комбинированных покры- тиях лучше применять полимеры. Цинковые протекторные грунты в зависимости от их основы приготов- ляют в определенной последовательности. Эпоксидную смолу ЭД-5 разводят в ацетоне в соотношении 3:1, после чего вводят отвердитель: гексаметилендиамин (15...18%), или отвердитель № 1 (10...12%), или полиэтиленполиамин (7...10%) к неразбавленной смоле. Затем при пере- мешивании вводится цинковая пыль. Готовый грунт годен к использо- ванию в течение не более 2 ч. Эпоксидный лак Э-4100 разбавляют ацето- ном или растворителем Р-5 до вязкости 20 с по вискозиметру ВЗ-4. Затем вводят отвердитель: гексаметилендиамин (15... 18%), или отвердитель № 1 (10...12%), или полиэтиленполиамин (7...10%) к неразбавленному лаку. Лак с отвердителем тщательно перемешивают, после чего вводят и перемешивают цинковую пыль. Протекторный грунт на основе полихлорвинилового лака приготовля- ют без предварительного разбавления лака путем смешивания его с цин- ковой пылью. Загустевший лак разбавляют растворителем Р-4 или Р-5. Готовый грунт годен к использованию в течение одной рабочей смены. Перед использованием и в процессе нанесения грунт необходимо переме- шивать во избежание его расслаивания. Грунт наносят слоем толщиной 0,2...0,3 мм. Защита сварных соединений протекторным грунтом на перхлорвинило- вой основе может производиться как при положительной, так и при отрицательной температуре (до —20 °C). Протекторный грунт на эпок- сидной основе применяют только при положительных температурах. Противокоррозионные покрытия наносят сразу же после сварки элементов или подготовки поверхностей, не допуская перерывов продолжитель- ностью более 4 ч. Перед нанесением покрытия поверхность должна быть очищена от шлака, жирных пятен, загрязнений и влаги. В зимнее время поверхность прогревают. После нанесения покрытия проверяют прочность сцепления его с основанием, толщину покрытия, наличие или отсутствие вспучивания и трещин. Для долговечности цинкового покры- тия или протекторного грунта поверх них может быть нанесен слой битум- ного лака. 4.6. Замоноличивание стыков железобетонных конструкций Замоноличивание стыков сборных железобетонных кон- струкций зданий является составным частным потоком специализирован- ного монтажного потока. Его выполнение непосредственно зависит от
4.6. Замоноличивание стыков железобетонных конструкций 97 ведущего частного потока — установки конструкций и в то же время ока- зывает на него влияние, так как возможность установки конструкций очередного яруса определяется достигнутой прочностью стыковых соеди- нений. Замоноличивание стыков и швов раствором или бетонной смесью производят после выверки правильности установки элементов конструк- ций, приемки сварных соединений и выполнения противокоррозионной защиты стальных закладных деталей и выпусков арматурных стержней. Необходимо также промыть поверхность бетона соединяемых частей конструкций. Этот заключительный процесс монтажа выполняется с осо- бой тщательностью, так как от качества стыков зависят прочность и устойчивость здания. Стыки, воспринимающие расчетные усилия, замоноличивают бетонной или растворной смесью более высокой марки, чем бетон стыкуемых элемен- тов (на 20 % и более). Стыки, не воспринимающие расчетных усилий, за- полняют бетоном Ml50 или раствором Ml00 и выше. Для заделки стыков и швов элементов из легкого бетона используют бетон или раствор М50 и выше. Для приготовления бетонов или растворов применяют портландце- менты М400 и выше. Целесообразно применять бетонную смесь на расши- ряющемся или быстротвердеющем цементе. Песок используют кварцевый средне- или крупнозернистый. Щебень применяют гранитный крупностью 5... 10 и 10...20 мм, чтобы лучше обеспечить заполнение бетонной смеси. Наибольший размер щебня не должен превышать 3/4 наименьшего рас- стояния в свету между стержнями арматуры и 1/3 наименьшего размера сечения полости стыка. Для повышения пластичности бетонной смеси при малом водоцемент- ном отношении (0,4...0,45) в состав вводят сульфитно-спиртовую барду, а для увеличения плотности бетона — алюминиевую пудру. Наиболее часто применяют следующие составы сухих растворных или бетонных смесей (по массе): 1:1,5; 1:3; 1:3,5; 1:1,5:1,5; 1:1,5:2. С целью активизации тверде- ния раствора (бетона) в составы вводят добавки: 3% полуводного гипса, 2% хлористого натрия, до 10% нитрита натрия, 10...15% поташа от массы цемента или применяют бетонные смеси, предварительно разогретые электрическим током. Поташ следует добавлять при температурах до + 15°, так как при более высоких температурах его применение неэффек- тивно. Для замоноличивания стыков сборных железобетонных конструк- ций применяют также высокопрочные полимеррастворы и пластбетоны, твердеющие при температуре не ниже +16 °C. Поэтому в случае их ис- пользования при более низких температурах раствор (бетон) в зоне стыка прогревают электронагревателями. Продолжительность транспортирования бетонной (растворной) смеси в зависимости от ее температуры при выходе из бетоносмесителя прини- мают не более: 1 ч — при температуре смеси 20...30 °C; 1,5 ч — при темпе- ратуре 10...20 °C; 2 ч — при температуре 5...10 °C. Смесь, доставленная с завода или приготовленная на месте, должна быть использована в тече- ние не более 1 ч. Бетонная или растворная смесь подается в стык под давлением либо свободно-механизированным способом или вручную. Перед замоноличива- 4 В. И. Швиденко
98 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций нием стыков колонн с центрирующими прокладками зазор между торцами колонн зачеканивают жестким раствором МЗОО. В случае подачи под- вижного раствора в стык под давлением зачеканка зазора не требу- ется. Заполнение стыков раствором (бетоном) механизированным способом производят с помощью плунжерных или винтовых растворонасосов, пневмонагнетателей, комплексных пневматических установок, работаю- щих по принципу торкретирования, цемент-пушек и другого оборудования. Пневматические нагнетатели и комплексные установки пригодны для за- делки стыков бетонной смесью и раствором; растворонасосы и цемент- пушки — только раствором. Раствор или бетон можно подавать в стык непосредственно из шланга или через наконечники. Смесь, поданную свободно в стык, уплотняют вибраторами. Процесс заполнения стыков раствором и бетонной смесью состоит из подачи и укладки в стык раствора или бетонной смеси на мелком запол- нителе (10...20 мм) подвижностью соответственно 5, 10 см и выше; с пластифицирующими добавками можно нагнетать бетон подвижностью 5...7 см (водоцементное отношение 0,4...0,45). Для заполнения стыков раствором с помощью растворонасосов раст- вор подается в приемный бункер растворонасоса и нагнетается по трубо- проводу, состоящему из стальных труб и шланга или только из шланга, непосредственно в стык или в опалубку стыка. При одновременном замоноличивании нескольких стыков с небольшим объемом раствора применяют развилки на 2...3 патрубка. Вертикальные стыки замоноли- чивают, нагнетая раствор через отверстие в опалубке снизу вверх (рис. 4.39). Герметизация стыка при нагнетании раствора создается уплотне- нием инвентарной опалубки пористой резиной толщиной 20...30 мм. Пневматические нагнетатели применяют для транспортирования и укладки пластичных и жестких растворов и бетонов. Они работают в комплекте с компрессорами и воздухосборниками. Некоторые пневмо- нагнетатели могут транспортировать только раствор. При заполнении стыков с помощью растворонасосов и пневмонагнетателей бетонную смесь уплотняют глубинными вибраторами электрическими или пневма- тическими. Для уплотнения бетонной смеси в труднодоступных местах глубинные вибраторы оборудуют приспособлением, в котором металли- ческая полоса (сечением 25 X 5 мм, длиной 40...70 см) или трубка диамет- ром 13,5 мм, изогнутая под требуемым углом, крепится двумя хомутами к корпусу вибробулавы. Пневматическую установку «Пневмобетон» применяют для приготовления, транспортирования и укладки малопод- вижных растворов и бетонных смесей с их уплотнением. Растворонасос агрегата используют как питатель, нагнетающий песчаный бетон в сме- сительную камеру, из которой он во взвешенном состоянии сжатым воздухом транспортируется по шлангам и подается в стыковое соедине- ние или наносится на поверхность методом торкретирования. Приме- нение установки «Пневмобетон» обеспечивает быстрое и качественное заполнение швов и стыков с наименьшими затратами труда, а также необходимое уплотнение смеси и частичное ее обезвоживание.
4.6. Замоноличивание стыков железобетонных конструкций 99 Рис. 4.39. Механизированное замоноличивание вертикальных стыков: / — стеновые панели; 2 — инвентарная опалубка; 3 — сечение шпоночного стыка; 4 — смеситель передвижной С-868; 5 — бадья для раствора; 6 — прием- ный бункер растворонасоса; 7 — вибросито; 8 — растворонасос; 9 — нагнета- тельный шланг; 10— сопло для нагнетания раствора Для замоноличивания стыков сборно-монолитных и сборных покры- тий промышленных зданий применяют передвижные установки, состоя- щие из комплекта машин для подачи бетонной смеси и рабочего органа для набрызга (торкретирования) бетона (рис. 4.40). В качестве пита- теля использована шприц-машина С-603. Загрузка шприц-машины осу- ществляется скипом. Сухая смесь цемента, песка и щебня подается в ковш скипа автосамосвалом. Сжатый воздух для шприц-машины и для подачи воды к рабочему органу подводится от компрессора. Шприц-ма- шина со скиповым подъемником и напорная емкость для воды установ- лены на платформе автоприцепа, что дает возможность свободно пере- мещать весь комплект по длине здания. Сухая смесь материалов и вода поступают к рабочему органу по материальному и водяному шлангам. Рабочий орган представляет собой самоходную управляемую тележку, имеющую привод с электродвигателем постоянного тока, и поворотную консоль с поворотной головкой для закрепления сопла материального шланга. Привод устройства обеспечивает плавное регулирование ско- рости перемещения устройства вдоль стыка в пределах 0,5... 1 м/мин; поворотная консоль с поворотной головкой позволяет изменять угол 4 *
100 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций Рис. 4.40. Механизированная установка для замоноличивания методом набрызга бетона стыков сборно-монолитных покрытий промышленных зданий: 1 — ферма покрытия; 2 — панель покрытия; 3 — смесительная камера; 4 — рабочий орган для замоноличивания стыков; 5 — водяной шланг; 6 — материальный шланг; 7 — компрес- сор; 8 — заливочная воронка; 9 — редуктор; 10— воздухопроводящие шланги; // — напорная емкость для воды; 12 — предохранительная решетка с ячейками 20 X 20 мм; 13 — камера шприц-машины емкостью 3 м3; 14 — электроконтактный манометр; 15 — автомобильный прицеп; 16 — ковш вместимостью 2 м3 наклона сопла к поверхности покрытия и управлять соплом с целью равномерной укладки набрызг-бетона в стык. При бетонировании стыков в труднодоступных местах, например возле фонарей на покрытиях, консоль вместе с соплом может повора- чиваться относительно устройства на любой угол. Перемещение устрой- ства вдоль оси стыка и переход с поперечного стыка на продольный и наоборот осуществляется с помощью управляемых передних колес. Цемент-пушки целесообразно применять для торкетирования раст- вором поверхности стыков колонн и других конструкций, заделка которых осуществляется таким методом. Технико-экономические показатели заполнения стыков различными способами (по данным ЦНИИОМТП) приведены в табл. 4.3. Растворы и бетоны, приготовленные на растворобетонных узлах, перед загрузкой в бункер насосов и пневмонагнетателей подвергают повтор- ному перемешиванию в течение 1...1,5 мин в смесителях. Для отсева из раствора (бетона) крупных включений над приемным бункером устанав- ливают вибросито. Таким образом, в состав комплекта машин и оборудования кроме ведущих (для нагнетания раствора или бетона) могут входить: авто- самосвалы или растворовозы, передвижные растворо- или бетоносмеси- тельные установки, смесители для повторного перемешивания раствора (бетона), доставленного с заводов, вибросита или решетки, компрес- соры, вибраторы и др. Заполнение полости стыка колонн подвижным раствором под давле- нием производят методом инъецирования в специальную опалубку с помощью смесителя-инъектора ручным насосом или растворонасосом или же растворонасосом с помощью компрессора в пресс-опалубку. Для заделки стыков сборных железобетонных элементов применяют сталь-
4.6. Замоноличивание стыков железобетонных конструкций 101 Таблица 4.3. Технико-экономические показатели заполнения сты- ков различными способами Способы заполнения стыков Показатель на 1 м3 смеси Сменная произ- во дител ьность одного рабочего стоимости трудоемкости руб. % руб. % м3 % Бетонной смесью (раствором) вручную с подачей материала на перекрытие краном (без приготовления смеси) 10...05 100 12,48 100 0,6 100 Бетонной смесью с помощью вибробун- 4...76 47,4 4,7 37,6 1.5 251 кера Раствором с по- мощью растворонасо- са С-263 2...50 25 2,76 22,3 2,5 416 Раствором пневма- тическим нагнета- телем 3...03 30 3,33 26,7 2,1 351 Бетоном с помощью установки «Пневмо- бетон» 3...05 30 2,97 23,9 1,35 392 ную опалубку, закрепляемую к ним. Конструкция опалубки зависит от геометрической формы, стыков соединения и способа подачи в стык бетонной смеси. Опалубка для замоноличивания стыков колонн со свободной подачей бетонной смеси состоит из четырех вертикальных стальных щитов тол- щиной 1,5...2 мм, соединенных между собой болтами. Опалубка удержи- вается на стыкуемых колоннах с помощью деревянных или стальных упо- ров, опирающихся на перекрытие. Вверху каждого щита сделаны кар- маны для заполнения бетонной смесью и ее уплотнения. В процессе бе- тонирования с боков такой опалубки образуются наплывы смеси, кото- рые сразу же после уплотнения смеси срезаются пластинами, располо- женными выше карманов. Для перемещения пластин в опалубке пред- усмотрены направляющие. Срезанные наплывы остаются в карманах и снимаются вместе с опалубкой при ее разборке. Трудоемкость сборки такой опалубки составляет 0,16 чел-ч, бетонирования одного стыка — 0,75 чел-ч. Опалубка для замоноличивания узла соединения прямоугольных ри- гелей с колонной состоит из стальных щитов, опирающихся на консоли колонны и примыкающих вплотную к боковым граням ригеля и колон- ны. Подачу бетонной смеси и ее уплотнение производят сверху через открытый проем в полости стыка. Горизонтальные стыки замоноличи- вают в обычной инвентарной опалубке. Замоноличивание стыков колонн методом инъецирования производят в инвентарной металлической опалубке, состоящей из двух половин,
102 Глава 4. Технологические процессы, монтажа конструкций которые соединяют и. затягивают болтами и гайками или клиньями. Опалубку устанавливают с герметизирующими прокладками из эластич- ной резины. Полость стыка заполняют подвижным раствором М300 под избыточным давлением до 0,3 МПа. Инъекционные головки подсоеди- няют к штуцерам задвижек в опалубке и открывают контрольные кра- ны. Чтобы избежать воздушных пробок, раствор подают в полости опа- лубки с небольшой скоростью. Когда из отверстий контрольных кранов появляется раствор, их закрывают и продолжают подачу раствора для создания дополнительного давления. Затем задвижки закрывают, инъекционную головку отсоединяют и шланги промывают водой. Раствор подают в опалубку одновременно с двух сторон по шлангам с помощью смесителя-инъектора (рис. 4.41) ручным насосом произво- дительностью 0,18 м3/ч или растворонасосом. Раствор в смесителе при- готовляют непосредственно перед его укладкой. Для приготовления раствора сухую смесь подают краном в контейнерах. Раствор, приго- товленный на заводе, следует дополнительно перемешивать. Смеситель-инъектор перемещают по перекрытию; с этажа на этаж его переставляют краном. При замоноличивании стыков в пресс-опалубке Мосоргпромстроя (рис. 4.42) доставляемую на объект товарную бетонную смесь разгру- жают в емкость установки, где ее дополнительно перемешивают и дово- дят до состояния транспортабельности по трубам. Оттуда растворонасо- сом с помощью компрессора смесь подают по шлангу в струе сжатого воздуха во взвешенном состоянии непосредственно в полость стыка. Камеры нагнетания установленной на стыке опалубки заполняют бетон- ной смесью через открытые крышки. Закрепив крышки, вращают винто- вые штоки, которые перемещают поршни, нагнетающие смесь в полости стыка. Кроме того, смесь уплотняется наружным вибратором. Во избе- жание прилипания бетонной смеси к опалубке внутренние поверхности опалубки необходимо покрывать смазкой. В качестве смазки применяют смесь машинного масла с соляровым в соотношении по объему 1:3 либо другие смазки. Для создания влажного режима твердения бетона замоноличенные стыки укрывают мешковиной, опилками и систематически увлажняют в течение трех суток. При температуре +15 °C и выше поливку произ- водят в период первых трех суток днем не реже чем через 4 ч и не менее одного раза ночью. В последующие дни стыки поливают не реже двух раз в сутки. Поливку не производят при температуре воздуха +5 °C и ниже. В период твердения бетона (раствора) замоноличенные стыки предохраняют от ударов, сотрясений, воздействия прямых солнечных лучей. Опалубку стыков снимают после достижения бетоном или раство- ром прочности 2,5 МПа. В зимних условиях при замоноличивании стыков бетоном, восприни- мающим расчетные усилия, необходимо: отогревать стыкуемые поверх- ности до положительной температуры +5...8 °C; укладывать бетонную смесь подогретой до 30...40 °C, выдерживать или прогревать уложенную смесь при температуре до 45 °C, пока бетон приобретет не менее 70 %
4.6. Замоноличивание стыков железобетонных конструкций 103 Рис. 4.41. Схема бетонирования стыков колонн методом инъецирования: / — смеситель-инъектор; 2 — опалубка; 3 — инъекторная головка; 4— шланг для подачи раствора от инъектора Рис. 4.42. Конструктивная схема пресс-опалубки для замоноличивания стыков колонн: / — колонна; 2 — камера нагнетания; 3 — палуба; 4 — винтовой шток; 5 — поршень; 6 — замки
104 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций проектной прочности. Поверхности стыка колонны с фундаментом можно отогревать различными способами: паром низкого давления; водой (во- дой заполняют полость стыка и затем нагревают ее паром, подаваемым через шланг); стержневыми электродами при токе низкого напряжения; электронагревательными приборами. При отогреве водой необходимо следить за тем, чтобы после отогрева вода была полностью удалена из полости стыка. Бетонную смесь, укладываемую в стык, приготовляют с прогревом составляющих либо разогревают в бункерах электрическим током до 60...80°. Наряду с прогревом и электроразогревом при температуре на- ружного воздуха до —15 °C в бетонную смесь для заделки стыков мож- но вводить противоморозные добавки. Стыки, бетон которых не воспри- нимает расчетных усилий, при температуре наружного воздуха до —15 °C могут замоноличиваться бетонной смесью (раствором) только с противо- морозными добавками, поскольку такая смесь твердеет и при отрица- тельных температурах; при этом после укладки в стык смесь прогревать не нужно, в случае резкого понижения температуры наружного воздуха достаточно применить утепленную опалубку. В качестве противоморозных добавок (табл. 4.4) рекомендуются растворы солей хлористого кальция CaCh; хлористого кальция СаСЬ с поваренной солью NaCl; хлористого кальция CaCh с поваренной солью NaCl и хлористым аммонием NH4CI; нитрита натрия NaNO2 и др. Запре- щается применение противоморозных химических добавок хлористых солей при заделке стыков с металлическими закладными частями и арматурой. Для повышения пластичности и водонепроницаемости бетона в стыке в бетонную смесь с противоморозными добавками вводят сульфитно- спиртовую барду в количестве до 0,15 % от массы цемента. Если необходимо получение высокой прочности заделки в короткий срок (одни сутки и меньше), бетоны, приготовленные с противоморозными добавками, могут быть подвергнуты искусственному прогреву. Таблица 4.4. Противоморозные добавки в бетонную смесь, используемую для заделки стыков Добавки Температу- ра воздуха, °C Количество добавок, % от массы цемента NaNO2 СаС12 CaCl2+NaCI CaCl24-NaCl 4- + NH4CI Одноком- -5 5 3 — — понентная —10 9 5 -15 10 7 Двухком- -5 2+1 понентная — 10 4+ 1 -15 6+1 Трехком- -3 1 + 1 + 1 понентная — 7 2+1+2 -10 3+1+3
4.6. Замоноличивание стыков железобетонных конструкций 105 При замоноличивании стыков бетонной смесью без противомороз- ных добавок необходим предвари- тельный отогрев сопрягаемых эле- ментов стыка и прогрев бетона до приобретения им требуемой проч- ности; расчетные стыки, загружа- емые проектной загрузкой в зимнее время, необходимо прогревать до получения 100 %-ной проектной прочности бетона в стыке и до по- лучения 70 %-ной прочности в ос- тальных случаях. Прочность бето- на, приготовленного на портландце- Рис. 4.43. График определения проч- ности бетона на портландцементе в зависимости от температуры и времени прогрева менте, в зависимости от температуры и времени прогрева ориентировочно может быть определена по графику (рис. 4.43). Наиболее часто прогрев производят электрическим током, а также паром. Для электропрогрева применяют электроды, трубчатые электро- нагреватели или электроцилиндры с наконечниками, вводимыми в по- лость стыка, термоактивную опалубку, греющие кассеты, отражатель- ные электропечи или электротепляки, электродные панели. Отогрев и прогрев стыков многоярусных колонн, а также балок целе- сообразно осуществлять с помощью термоактивной опалубки. В полость двойной опалубки, состоящей из внутреннего и наружного стальных листов, помещают либо три слоя электроизоляционного полотна с нихро- мовой проволокой на среднем слое, либо слой из опилок, смоченных раствором поваренной соли, с заделанной стальной проволокой и тепло- изоляционный слой из минеральной ваты. Эту опалубку изготовляют в соответствии с размерами стыкуемых элементов и удерживают на них с помощью хомута. Бетонная смесь с осадкой конуса 10... 12 см загру- жается в стык через воронку, встроенную в опалубку. Трубчатые электро- нагреватели (ТЭНы) могут быть использованы для прогрева многих стыков как непосредственно, так и в качестве греющих элементов кассет (термощитов) (рис. 4.44), отражательных печей и других устройств. Трубчатый электронагревательный элемент представляет собой метал- лическую полую трубку, в которую запрессована спираль из нихромовой проволоки. Наполнителем служит плавленая окись магния или кварце- вый песок. Наполнитель выполняет роль электрической изоляции. Отогрев стыка плиты перекрытия с прогоном (или балкой) осуществляют с по- мощью трубчатого электронагревателя, который закрывают брезентом. После отогрева, продолжающегося примерно 4...6 ч, снимают брезент и ТЭН, бетонируют стык, снова закладывают ТЭН, покрывают его шлаком или песком. Для замоноличивания вертикальных стыков колонн применяют уни- версальную греющую опалубку с автоматическим регулированием режи- ма термообработки. Она состоит из металлического корпуса, греющих кассет, блока питания и управления. Корпус опалубки служит для уклад-
106 Г лава 4. Технологические процессы монтажа конструкций а — схема набора кассет для прогрева стыка колонны; б — схема кассет; в — трубчатый электронагреватель; / — корпус нагревателя; 2 — отражатель; 3 — корпус; 4 — изоля- ционная втулка; 5 — заполнитель; 6 — спираль; 7 — заливка ки бетона в стык и выполнен из двух половин, скрепляемых между собой болтами. Каждая половина изготовлена из листовой стали и имеет на- правляющие пластины для крепления греющих кассет и блока питания и управления. Половины взаимозаменяемые, каждая имеет загрузочное окно. Греющие кассеты представляют собой плоские металлические теплоизоляционные ящики с вмонтированными в них трубчатыми электро- нагревателями мощностью 0,5 кВт на напряжение 220 В. Рабочая темпе- ратура поверхности нагревателя равна 600...700 °C. Между ТЭНом и стенкой, примыкающей к бетону, имеется воздушный зазор. Под нагре- вателем установлена отражательная пластина из белой жести. По дан- ным опыта, применение ТЭНа вместо спиралей повышает надежность греющего устройства, увеличивая срок службы его до 500 ч, а также позволяет вести инфракрасный прогрев. Три типа греющих кассет в раз- личных комбинациях обеспечивают термообработку стыка любого сече- ния колонны. Набор греющих кассет вставляется по направляющим металлической опалубки и охватывает стык с четырех сторон (см. рис. 4.44). Установку греющей опалубки на стык колонны производят вручную из половин с установленными на них греющими кассетами или поэле- ментно. Масса отдельного элемента греющей кассеты 5,5...9 кг; масса всей опалубки для колонны сечением 250X500 мм составляет 70 кг. Кас- сеты включают в сеть до бетонирования стыка. После предварительного двухчасового обогрева полости стыка кассеты отключаются для укладки
4.6. Замоноличивание стыков железобетонных конструкций 107 Рис. 4.45. Отражательная печь: / — корпус; 2 — трубчатый нагреватель; 3 — кабельный выход со штекерным разъе- мом; 4 — защитная полоса; 5 — пароизо- ляция бетона. Последующая тепловая обработка бетона стыка — нагрев до 50 °C и изотермический прогрев при данной температуре периоди- ческим включением и выключением тока. Расход электроэнергии при автоматическом регулировании и температуре наружного воздуха до — 15 °C равен 35 кВт«ч на один стык. При ручном регулировании он равен 50 кВт-ч на стык. Конструкция стыка ригеля и плит перекрытий позволяет произ- водить только односторонний пе- риферийный обогрев. Для этой цели применяют отражательные печи. Печь представляет собой инвентарный короб (рис. 4.45) длиной 1300 мм, выполненный из двух вальцованных металлических листов, между которыми уложена теплоизоляция из минеральной ва- ты толщиной 50 мм. Внутренний лист является одновременно параболическим отражателем, вдоль фокус- ной оси которого расположены два трубчатых электронагревателя мощ- ностью по 0,8 кВт с напряжением сети 220 В. Каждый короб имеет кабельный вывод, оканчивающийся вилкой трахфазного штепсельного разъема; один из штырей которого заземляющий. Масса короба 50 кг. Для уменьшения потерь теплоты и влаги короб по периметру засыпают опилками. Расход электроэнергии при температуре наружного воздуха — 15°, температуре нагрева +50° и автоматическом ее регулировании ра- вен 25 кВт-ч на стык. Для автоматического поддержания заданной постоянной темпера- туры обработки бетона служит блок питания и управления. Он состоит из питающего кабеля, терморегулятора и коробки управления. В метал- лическом ящике коробки управления смонтированы: магнитный пуска- тель, переключатель, сигнальная лампа и клеммник для подсоединения выводов греющих кассет. Коробка управления вставляется в направляю- щие металлической опалубки стыка. Терморегулятор имеет одну пару нормально замкнутых контактов, которые размыкаются при повышении температуры выше заданной. Терморегулятор включается в сеть с напря- жением 220 В. Использование его позволяет автоматизировать все ви- ды тепловой обработки бетона на монтаже. Для обогрева стыкуемых элементов применяют также электродные панели, на которых смонтиро- ваны три стальные шины, служащие электродами, с конусными штыря- ми, улучшающими соприкосновение электродов с бетоном. Применяют, кроме того, фанерные короба, укладываемые по длине стыка сборной
108 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций Рис. 4.46. Строповка стальных колонн и балок конструкции сверху. Внут- ри короба, утепленного слоем пенопласта, распо- лагают тепловые электро- лампы. 4.7. Установка стальных конструкций Строповка конструкций. Стальные конструкции стропят за специально устраиваемые стропо- вочные накладки, фасон- ки, отверстия, а также путем обвязки. Некото- рые из простейших спо- собов строповки стальных конструкций показаны на рис. 4.46. Легкие стальные колонны (рис. 4.46,а) стропят с помощью скобы и штыря, выдергиваемого веревкой после установки колонны. Легкие стальные балки обвязывают универсальным стропом (рис. 4.46,6) или облегченным стропом с карабином или крюком с предохранительной ско- бой, закрепляемой за приваренное к балке ушко (рис. 4,46,в). Тяжелые и длинные балки поднимают с помощью траверсы и двух универсальных стропов (рис. 4.46,г). Более совершенной является строповка колонн с помощью замко- вого захвата и балок с помощью жесткого захвата. Замковый захват (рис. 4.47,а), применяемый при монтаже колонн, включает в себя обой- му, надеваемую на стенку колонны, или приваренную к ней проушину и подвешиваемую стропом к крюку крана, а также приспособление для скрепления захвата с поднимаемой колонной. Обойма состоит из двух щек, связанных в верхней части, и расположенной между ними проклад- ки. Просвет, образующийся в нижней части щек, служит для надева- ния захвата на стенку колонны. Через нижнее отверстие обоймы пропус- кается валик, служащий для скрепления захвата с колонной. После установки колонны на место валик выдергивают с помощью троса, пере- кинутого через свободно вращающуюся трубку, укрепленную на концах двух кронштейнов. Жесткий захват (рис. 4.47,6), применяемый при монтаже балок, представляет собой две щеки с прокладкой. Между щеками на шпильках шарнирно закрепляются две лапы с губками. Расстояние между лапами при захватывании балки фиксируется вилкой, закрепляемой болтом и штырем с предохранительной трубкой. Для строповки балок и других линейных элементов применяют полу- автоматические универсальные захваты. Особенность их работы состоит в том, что расстроповка конструкций происходит автоматически, осу-
4.7. Установка стальных конструкций 109 Рис. 4.47. Захваты для строповки стальных конструкций: а — замковый для колонн; б — жесткий для балок; / — щеки; 2 — прокладка; 3 — крон- штейны; 4 — свободно вращающаяся трубка; 5 — трос; 6 — валик; 7 — шпильки; 8 — вил- ка; 9 — штырь; 10 — лапы; // — губки; 12 — болт; 13 — предохранительная трубка ществляет ее крановщик непосредственно из кабины крана. В основу конструкции захватов положен принцип автоматического отключения строповочных приспособлений от груза за счет размыкания подвижной оси (пальца). Наибольшее распространение получил полуавтомати- ческий захват с электромагнитом. Захват (рис. 4.48) состоит из двух металлических треугольных щек, каждая из которых имеет три отвер- стия: верхнее — для оси крепления захвата к траверсе или крюку кране,
110 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций 1-1 Рис. 4.48. Полуавтоматический захват с электромагнитом два нижних — для подвижного и неподвижного пальцев. Магнит через рычаг соединен с подвижным пальцем, который удерживается в щеках захвата пружиной. Принцип работы захвата заключается в следующем. При выключен- ном токе подвижный палец с предварительно надетым на него кольцом стропа удерживается в щеках с помощью пружины. При таком положе- нии груз поднимают. Для расстроповки необходимо снять нагрузку со стропа, т. е. опустить груз на какую-либо опору и замкнуть цепь. При этом якорь электромагнита втягивается в катушку и через рычаг выво- дит палец из щек, вследствие чего конец стропа освобождается от захва- та. Кабельную проводку к захвату монтируют на стреле, а пусковую аппаратуру понижающим трансформатором — в кабине крана. Виды стропов и способы строповки такими захватами определяются в зави- симости от типа конструкций. Линейные элементы — связи, распорки, ригели — монтируют одиночным захватом с кольцевым универсальным стропом и вплетенным в него поводком (рис. 4.49). При расстроповке конструкций петля стропа освобождается от подвижного пальца и при последующем подъеме крюка поводок снимает строп с конструкции. Длинномерные конструкции (подкрановые балки и др.) поднимают тра- версой и двумя захватами с двухконцевым стропом. Строповку ферм производят универсальными стропами с такелаж- ными скобами (рис. 4.50,а) или полуавтоматическими замками (рис. 4.50,6), либо траверсами, оснащенными двумя полуавтоматическими захватами и универсальными стропами, или универсальными стропами с полуавтоматическими замками. Разработаны универсальные траверсы (рис. 4.51) для монтажа стропильных ферм, подкрановых балок, элемен- тов связей, фонарей, прогонов, а также панелей покрытий. Траверса оснащена двумя автоматическими захватами со сменными рабочими органами для монтажа различных видов длинномерных балочных кон- струкций, стропами с крюками для монтажа панелей покрытий и ручную лебедку для приведения захватов в транспортное положение.
4.1. Установка стальных конструкций 111 Рис. 4.49. Схема узлов строповки: а — балок; б — ферм; / — полуавтоматический захват; 2 — универсаль- ный строп; 3 — валик; 4 — поводок; 5 — скоба такелажная Рис. 4.50. Схема и детали узла строповки стальных ферм универ- сальными стропами с полуавтоматическим замком: а — узел строповки; б — рабочее положение замка; в — замок; г — ин- вентарная стальная прокладка; 1—верхний пояс ферм; 2—замок; 3 — прокладка; 4 — строп; 5 — канат для расстроповки; 6 — штырь
112 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций 1150 Рис. 4.51. Общий вид универсальной траверсы: / — рама; 2 — стропы для панелей длиной 12 м и других длинномерных конструкций; 3 — автоматический захват; 4 — строп для панелей длиной 6 м, связей, распорок и др.; 5 — руч- ная лебедка; 6 — опорная лапа При подъеме стальных ферм пролетом 12...21 м стропы крепят к двум узлам верхнего пояса, смежным с коньковым; при подъеме ферм проле- том 24 м и более — к двум симметричным узлам, расположенным ближе к опорам. Для определения этих узлов проверяют монтажные напряже- ния в тех элементах ферм, в которых при подъеме вместо растягиваю- щих усилий от эксплуатационной нагрузки возникают сжимающие уси- лия. В целях обеспечения устойчивости элементов ферм большого про- лета (21...24 м и более) их усиливают: перед кантовкой — стойки, перед подъемом — нижние и верхние пояса. Для усиления применяют пластины или бревна, прикрепляемые к элементам фермы скрутками из отожженной проволоки, болтами или скобами. Детали усиления снимают после закрепления фермы прогонами и связями. Для подъема ферм, крупных стальных конструкций большой длины, а также царг цилиндрических сооружений применяют траверсы, пред- ставляющие собой горизонтальные балки или треугольные фермы с под- вешенными стропами. Балочные траверсы могут быть сплошные или решетчатые. Универсальная решетчатая траверса трубчатой конструк- ции состоит из траверсной балки, подвесного блока, траверсных кана- тов. Траверсная балка выполнена из двух конечных звеньев и различного числа средних, соединяемых между собой болтами. Траверсы позволяют: произвести подвеску поднимаемого элемента в нескольких точках, обес- печивая равномерное распределение нагрузки на стропы; отказаться от
4.7. Установка стальных конструкций 113 наклонных стропов, благодаря чему можно укоротить стропы и уменьшить их диаметр; уско- рить строповку конструкций. При подъеме траверсами умень- шаются усилия в элементах кон- струкций, возникающие от их собственной массы, что позво- ляет отказаться от монтажных усилений или ограничить их. При подъеме тяжелых эле- ментов двумя кранами одинако- вой грузоподъемности с целью выравнивания усилий, приходя- щихся на каждый из них, в осо- бых случаях применяют специ- альные траверсы, называемые уравнительными приборами. Поднимаемый элемент крепят обычно посредством болтов, про- Рис. 4.52. Строповка блока подкрановых балок пущенных в его монтажные отверстия. Блоки подкрановых балок подни мают универсальными стропами, которые закрепляют на валики, пропу- щенные через ушки, приваренные к балкам (рис. 4.52). Блоки ферм поднимают четырьмя универсальными стропами за верхний пояс (рис. 4.53) либо траверсами (рис. 4.54). Применение специальных траверс позволяет в отдельных случаях поднимать блоки ферм без установки вре- менных связей. Подъем, наводка и установка на опоры, выверка н временное крепле- ние конструкций. Установку колонны начинают со связевой панели или с любой другой, обеспечивая устойчивость смонтированных конструк- ций. При установке на фундамент стальную колонну, поднятую краном, наводят на анкерные болты. Для облегчения наводки и предохранения резьбы анкерных болтов от повреждений на последние надевают сталь- ные предохранительные колпачки, изготовляемые из обрезков газовых труб. Колпачки легко входят в соответствующие отверстия башмака колонны. В том случае, когда анкерные болты расположены вне кон- тура башмака, они служат только для защиты нарезки от поврежде- ний. В процессе наводки и установки колонны на фундамент осевые рис- ки, нанесенные на колонны, совмещают с рисками на опорных плитах и колонну закрепляют анкерными болтами. Крепят колонны путем навин- чивания и затяжки гаек на анкерных болтах. При окончательном креп- лении колонн затягивают контргайки и крепят гайки к болтам электро- прихватками, чтобы предупредить самоотвинчивание гаек. Современные способы подготовки фундаментов с опорными поверхностями на проект- ной отметке позволяют избежать выверки стальных колонн. Если опор- ная поверхность фундамента не доведена до проектной отметки, предва-
114 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций Рис. 4.54. Строповка блока фонарных ферм: 1 — фермы фонаря; 2 — деревянный брус усиления верхнего пояса; 3 — временные инвен- тарные подкосы; 4 — стойки; 5 — распорки; 6 — импосты; 7 — площадки и связи под меха- низмы приборов открывания переплетов; 8 — монтажные лестницы; 9 — стропы; 10 — траверса
4.7. Установка стальных конструкций 115 Рис. 4.55. Приспособление для выполнения монтажного стыка стальных колонн: 1 — стыкуемые части колони; 2 — сборочная планка; 3 — планки для соблюдения заданного зазора; 4 — плоский клин; 5 — прокладки рительно укладывают и выверяют металлические подкладки, на которые устанавливают колонну. Для временного крепления многоярусных стальных колонн (при вы- соте их примерно до 12 м) применяют уголки-фиксаторы, привариваемые к оголовку и стыкуемому элементу, через которые пропускают стяжные болты, или сборочные планки (рис. 4.55), привариваемые к стыкуемым элементам колонн. Скосы на планках обеспечивают самонаводку эле- мента колонны. Если такого раскрепления недостаточно (что опреде- ляется расчетом колонн на монтажные нагрузки), применяют винтовые подкосы, с помощью которых удобно менять наклон колонн при их вы- верке. Устойчивость колонн с широкими башмаками и анкерными болтами обеспечивают плотной затяжкой всех болтов, при высоких колоннах — дополнительной постановкой двух расчалок вдоль соответствующего ряда (в направлении меньшей жесткости). Колонны с узкими башмака- ми и шарнирным опиранием расчаливают вдоль и поперек ряда подкра- новой балки. Расчалки крепят к колоннам до их подъема. Расчалки можно снимать после установки связей, распорок, подкрановых балок. Если проектом не предусмотрены постоянные связи для первых колонн, то первые две смонтированные колонны раскрепляют временными свя- зями, которые снимают после установки постоянных связей в последую- щих панелях каркаса. Расстроповку колонн производят только после надлежащего их закрепления. Подкрановые балки опираются на колонны через подкрановые кон- соли или на подкрановую ветвь. В процессе установки балки наводят
116 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций на разбивочные оси, нанесенные на консоли колонн. Правильность от- метки верха подкрановой балки проверяют нивелиром. Тормозные фермы доставляют на стройки собранными вместе с под- крановой балкой или в виде отдельных элементов. В последнем случае во избежание сборочных работ на высоте подкрановую балку и тормоз- ную ферму следует укрупнять до подъема. Тяжелые подкрановые балки массой около 100 т, длиной до 36 м доставляют на монтаж в виде четырех частей (две по длине и две по высоте) и собирают в проектном положе- нии на временных монтажных опорах или укрупняют и поднимают в целом виде двумя или более кранами. В некоторых случаях, когда мон- таж тяжелых подкрановых балок невозможно или нецелесообразно осуществить обычными методами (одним или двумя кранами в целом виде, с устройством промежуточных опор по частям), такие балки могут быть смонтированы краном и полиспастом. При монтаже этим методом полиспаст подвешивают к переносной скобе, которую устанавливают на стропильной балке. С помощью оттяжки подкрановую балку отводят от колонны, а после ее подъема несколько выше проектной отметки оттяжку ослабляют и балка приходит в проектное положение, так как скоба с полиспастом располагается по оси балки. С особой точностью укладывают подкрановые рельсы, выверяя их после окончательной установки и закрепления подкрановых балок. При этом одну нитку рельсов проверяют в плане с помощью теодолита и от- весов, вторую нитку (на параллельной подкрановой балке) выверяют с привязкой в плане к первой. Современные конструкции крепления рель- сов к подкрановой балке обеспечивают возможность их рихтовки при выверке. Подстропильные и стропильные фермы устанавливают либо конструк- тивными элементами, либо блоками конструкций. Подстропильные фермы длиной от 12 до 36 м устанавливают на монтажные столики, при- варенные к колоннам. Временное крепление подстропильных ферм дли- ной 18 м и более производят посредством расчалок, которые снимают лишь после постоянного крепления подстропильных ферм к колоннам всеми проектными болтами и установки двух-трех стропильных ферм. Стропильные фермы также устанавливают на монтажные столики. При наличии подстропильных ферм строительные фермы опирают на их верх- ние пояса либо крепят к стойкам болтами. Стальные стропильные фермы, опирающиеся на железобетонные колонны, устанавливают на анкерные болты, заложенные в оголовках колонн, и закрепляют гайками. Стропильные фермы, центр тяжести которых расположен выше опор, неустойчивы при установке в проектное положение. Устойчивость ферм обеспечивают следующими мерами, выполняемыми до снятия крюка крана: первую ферму крепят расчалками, привязываемыми к узлам верх- него пояса,— одной парой при величине пролета ферм до 18 м и двумя- тремя парами при больших пролетах; вторую ферму связывают с первой проектными (постоянными) прогонами, связями и распорками, а если они не предусмотрены — временными связями; все последующие фермы соединяют с уже закрепленными посредством прогонов и распорок.
4.8. Сварка монтажных соединений стальных конструкций 117 При монтаже покры- тий из крупных железо- бетонных плит основным кра- ном, монтирующим фермы, каждую очередную стропиль- ную ферму связывают вре- менно с ранее, установлен- ной посредством распорок. Монтаж плит по бесфонар- ным фермам необходимо ве- сти в каждой панели покры- тия симметрично с обеих сто- рон от опорных узлов конь- ку либо от конька к опорным узлам ферм. Монтаж плит в последующей панели можно начинать только после уста- Рис. 4.56. Последовательность монтажа плит покрытия по стальным фермам: а — правильная; б — неправильная; 1 — первая очередь; 2 — вторая очередь новки и закрепления всех_________________________________________ плит на предыдущей. Укладывать плиты по фер- мам с фонарями следует симметрично, сначала по поясам ферм, а затем по фонарю (рис. 4.56, а). Такой порядок обеспечивает последовательное уменьшение свободной длины верхнего пояса по мере укладки каждой плиты. При укладке плит с одного из концов фермы или фонаря (рис,. 4.56, б) участок пояса, не связанный плитами с другого конца фермы, может оказаться неустойчивым, под действием нарастающей нагрузки от уложенных плит он выйдет из равновесия и повлечет за собой обрушен- ные фермы. Пространственные блоки стропильных и подстропильных ферм, ферм фонарей, установленные на опоры, в большинстве случаев не требуют временного крепления, так как монтажный блок является жестким и устойчивым элементом. Отклонения смонтированных стальных конструкций от проектного положения не должны превышать значений, указанных в СНиПе. 4.8. Сварка монтажных соединений стальных конструкций Окончательное крепление монтажных стыков стальных конструкций производят сваркой или болтами после выверки правильно- сти геометрической схемы установленной секции каркаса или блока соору- жения, проверки качества сборочных работ и подготовки к сварке или болтовым соединениям монтажных стыков. Сварка монтажных соединений применяется ручная, полуавтомати- ческая или автоматическая. Ручную сварку выполняют на постоянном или переменном токе. По- стоянный ток, обеспечивающий большую стабильность дуги, а следова-
118 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций тельно, и лучшую устойчивость сварочного процесса, используют для сварки ответственных конструкций, преимущественно из низколегиро- ванных сталей, а также для сварки листовых конструкций, работающих под давлением. В последнем случае сварку производят на токе обрат- ной полярности (изделие — катод, электрод — анод); температура ка- тода всегда меньше температуры анода, что предохраняет свариваемое изделие от прожога. Во всех остальных случаях для сварки используют переменный ток, при котором требуется более простая аппаратура. Мон- тажные соединения конструктивных элементов стальных каркасов в проектном положении выполняют ручной электродуговой сваркой. Полуавтоматическую сварку выполняют с применением порошковой и голой легированной проволоки. Этот вид сварки применяют главным образом для швов в нижнем положении при укрупнительной сборке конструкций и монтаже листовых настилов и днищ. Автоматическую сварку под слоем флюса также применяют только для сварки швов в нижнем положении, автоматическую электрошлаковую — для сварки вертикальных стыков и стыков, расположенных под углом к горизонту не менее 45°, при толщине металла от 16 мм и выше. Достоинством авто- матической сварки являются высокие производительность и качество сварных швов. Подготовка стыков к сварке заключается в их зачистке, а также в проверке точности обработки кромок стыкуемых элементов и зазоров согласно нормативным допускам. Стыкуемые кромки стальных конструк- ций зачищают на участке, превышающем ширину шва на 20...30 мм в каждую сторону по всей его длине. В процессе подготовки стыков и сварки важно соблюдать условия, способствующие снижению остаточ- ных напряжений и, следовательно, вероятности появления деформаций и трещин в сварных соединениях: обеспечение проектных зазоров при сборке (увеличенные зазоры приводят к увеличению усадки шва за счет роста объема наплавленного металла); соблюдение последователь- ности наложения швов, способствующей максимальной свободе темпера- турных деформаций; соблюдение режима остывания шва (предваритель- ный подогрев стали в зоне стыка) и др. Монтажные соединения собирают с помощью прихваток или сбороч- ных приспособлений. Количество, размер и длина прихваток в сварных соединениях, воспринимающих монтажные нагрузки, определяют расче- том и указывают в рабочих чертежах. В прочих соединениях общая дли- на прихваток должна составлять не менее 10 % длины монтажного шва и быть не менее 50 мм. Наложение шва поверх прихваток допускается только после зачистки последних, а каждого слоя при многослойной сварке — после очистки предыдущего слоя от шлака, брызг металла и вырубки из него участков с порами, раковинами и трещинами. При дву- сторонних швах (в соединениях листовых конструкций) корень основно- го шва вырубают до чистого металла и очищают перед наложением подварочного шва. В зимних условиях ручную и полуавтоматическую сварку стальных конструкций производят без подогрева при температурах до —20° (низко-
4.8. Сварка монтажных соединений стальных конструкций 119 легированная сталь) и до —30° (углеродистая сталь) при толщине ста- ли до 16 мм. При более низких температурах сталь в зоне выполнения сварки подогревают паяльными лампами или электрическими подогрева- телями до 100—150 °C на ширину 100 мм с каждой стороны соединения. Особые требования к сварочным работам предъявляются при исполь- зовании высокопрочных, нержавеющих или никелевых сталей. При сварке таких сталей не допускаются повышенная влажность, воздей- ствие ветра. Минимальная температура воздуха должна быть от —5 до 10 °C. Это возможно при устройстве тепляков, ограждающих зону произ- водства монтажных работ. Для снижения влияния сварочных напряжений на прочность кон- струкции монтажные соединения сваривают в определенной последо- вательности. В стыке двутавровой колонны с опорной плитой вначале сваривают стенку с плитой с одной стороны, а затем — с другой. Полки с внутренних сторон сваривают с плитой на диагонально противополож- ных частях соединения в одном и в другом направлениях, а затем после- довательно сваривают каждую из полок с наружной стороны. Швы в узлах примыкания ригелей к колоннам накладывают поочередно в диаго- нально противоположных секторах соединения. При длине шва до 300 мм сварку ведут в одном направлении, а при длине шва до 1000 мм — от середины к краям в двух направлениях. Сварку каждого стыка произво- дят до полного окончания без перерывов. Рабочее место сварщика, а так- же свариваемый стык должны быть ограждены от дождя, снега и силь- ного ветра. Контроль качества сварки осуществляют предварительный в про- цессе сварки и выполненных соединений. Предварительно проверяют квалификацию сварщиков, соответствие основных и сварочных материа- лов требованиям технических условий, качество подготовки стыкуемых элементов под сварку, настройку аппаратуры на заданный режим. В процессе сварки следят за сохранением требуемых режима и техноло- гии сварки. Качество сварных соединений контролируют осмотром и проверкой внешнего вида и размеров швов, выборочным засверлением швов на дефектных и сомнительных участках, выявленных осмотром, и последующим травлением кислотой, просвечиванием рентгеновскими и у-лучами, испытанием ультразвуковым дефектоскопом или магнитогра- фическим методом, испытанием образцов на растяжение, изготовлением макрошлифов для выявления дефектов и др. Отклонения в размерах сварных швов не должны превышать значе- ний, указанных в ГОСТ 5264—80, 8713—79 и 14771—76. Все сварные стыки должны иметь клеймо сварщика. Результаты контроля качества сварки заносят в журнал сварочных работ.
120 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций 4.9. Болтовые и клепаные соединения' стальных конструкций Процесс выполнения болтовых и клепаных соединений со- стоит из очистки поверхностей болтовых и заклепочных отверстий, уста- новки и привертки стыковых накладок, рассверловки монтажных отвер- стий, постановки постоянных болтов или клепки. Детали, подготавливаемые под клепку, плотно стягивают болтами нормальной точности (черными), диаметр которых должен быть на 2...3 мм меньше диаметра соответствующих отверстий. Плотность стяж- ки проверяют щупом 0,3 мм, который не должен проходить между со- бранными деталями более чем на 20 мм. Рассверловку отверстий с целью их прочистки, устранения небольшой черноты или доведения до проектного диаметра (если это не было выполнено на заводе) производят в стяну- том стыке. Для рассверловки применяют конические и трехперные раз- вертки из быстрорежущей стали, вращаемые пневматической сверлиль- ной машинкой. Монтажную сборку узлов под клепку производят с заполнением не менее чем 35 % отверстий болтами и 15 % пробками из общего числа отверстий в узле. В узлах с пятью отверстиями и менее заполняется не менее двух отверстий. В монтажных соединениях на болтах повышенной точности (чистых) отверстия при сборке заполняют пробками и постоян- ными болтами в таком же количестве, как и под клепку. Монтажную под- готовку под болты нормальной точности производят постоянными бол- тами в количестве 1/3 от их общего числа, но не менее двух. Под гайки чистых или черных постоянных болтов ставят одну-две шайбы, под го- ловки — не более одной. Болтовые и клепаные соединения выполняют при любых отрицательных температурах. Соединения на высокопрочных болтах имеют ряд преимуществ перед клепаными: они более жестки, не развинчиваются в процессе эксплуа- тации и имеют большую усталостную прочность; их диаметр на 1,5 мм меньше просверленного отверстия. Производство работ при этом значи- тельно упрощается, ибо эти соединения выполняет звено из двух рабо- чих, в то время как заклепочные соединения выполняет звено из четы- рех рабочих. При замене заклепок высокопрочными болтами повышается производительность труда (в 1,8...2 раза), сокращаются сроки монтажа. Под гайки высокопрочных болтов не требуется установка контргаек; под головки и гайки подкладывают термообработанные шайбы. Принцип работы соединения на высокопрочных болтах основан на использовании силы трения между поверхностями узла, стянутого высокопрочными бол- тами. Такое соединение должно быть выполнено весьма тщательно. Процесс соединения на высокопрочных болтах состоит из подготовки болтов и поверхностей узла к сборке и установки болтов. Перед уста- новкой в конструкцию болты, шайбы и гайки очищают от заводской смазки и грязи путем кипячения их в воде в течение 15 мин и последую- щей промывки в чистом бензине. Затем их сортируют, отбраковывают гайки с перекосом поверхности, обращенной к конструкции, более 2°,
4.9. Болтовые и клепаные соединения стальных конструкций 121 а также гайки и болты с неисправной резьбой. Каждый болт комплек- туют двумя шайбами и пригнанной гайкой. Поверхности соединяемых элементов часто имеют дефекты, препятствующие плотной стяжке па- кета: заусеницы вокруг сверленых и выпуклости вокруг продавленных отверстий, брызги сварки, которые необходимо устранять с помощью зубил, молотков и напильников. Для обеспечения максимального коэффициента трения поверхностей в узлах производят их очистку. Применяют пескоструйный, огневой и химический способы очистки поверхностей. Пескоструйным способом легко снимается с поверхности металла окалина, обеспечивается чистая шероховатая поверхность металла, но в то же время этот способ имеет ряд недостатков: малая производительность пескоструйной установки (5...7 м2 поверхности в 1 ч), большой расход кварцевого сухого песка (до 25 кг на 1 м2 поверхности в 1 ч), необходимость в некоторых слу- чаях повторной обработки стыков, так как при хранении до сборки свыше 7 ч очищенные поверхности темнеют и коэффициент трения снижается до 30 %, особенно при повышенной влажности воздуха. Обработанные огневым способом поверхности благодаря образованию защитной плен- ки сохраняли значение коэффициента трения до семи дней, находясь на открытом воздухе с пониженной влажностью, и снижали величину коэффициента трения на 20 % при хранении в увлажненном воздухе в течение трех суток. Огневую обработку производят ацетилено-кислородным пламенем с помощью горелки ГАО-60. При работе горелку держат под углом 30...40° к обрабатываемой поверхности на расстоянии 10...15 мм от нее. Уста- новлено, что наиболее рациональным избыточным давлением ацетилена является 10...20 кПа, кислорода — 150 кПа. Перед огневой обработкой поверхности ее необходимо заранее очистить жесткой щеткой, что сократит расход ацетилена и кислорода и ускорит огневую обработку. При работе с горелкой необходимо через 5...8 мин выключать подачу ацетилена и охлаждать горелку, погружая ее в ведро с чистой водой во избежание обратных ударов. После огневой обработки поверхность очи- щают мягкими проволочными щетками и ветошью. Рукавицы рабочих, занятых очисткой поверхности и в дальнейшем сборкой узлов, не должны быть промаслены во избежание повторного загрязнения поверхности. ВНИИмонтажспецстроем предложен химический способ очистки соединений стальных конструкций с помощью наложения травильных паст, состоящих из силикагеля и раствора соляной кислоты, а также травления в растворе кислоты в ваннах. Элементы конструкций очи- щают пастами, накладки обрабатывают в ваннах. Соединения конструк- ций выдерживают под пастами в течение 1...3 ч. Для обработки накла- док в ваннах приготовляют раствор следующей концентрации: на один объем соляной кислоты плотностью 1,15...1,19 берут от двух до трех объемов воды. Химический способ очистки в производственных условиях имеет преимущества по сравнению с другими способами обработки по- верхностей трения соединений на высокопрочных болтах: более высокое качество очистки поверхностей, включая полное удаление окалины и про-
122 Глава 4. Технологические процессы монтажа конструкций дуктов коррозии, простота в работе, возможность повторного использо- вания паст, применение малодефицитных материалов (жидкое стекло и кислота), меньшие затраты материалов и труда (табл. 4.5). После подготовки поверхностей приступают к сборке узла. Разрывы во времени между подготовкой поверхностей и установкой болтов не должны превышать 4...6 ч, так как с увеличением времени снижается надежность контакта обработанных поверхностей. Предварительно узел собирают на высокопрочных болтах с затяжкой гаек до усилия 70...80 % расчетного обычными ключами или пневмогайковертами. Перед установ- кой в конструкцию резьбу гайки слегка смазывают солидолом. После сборки узла приступают к затяжке болтов до необходимого крутящего момента от середины узла к краям. Крутящий момент для закручивания гаек MKD—Sdk, где S — расчетное усилие натяжения болта, Н; d — диаметр болта, см; k — коэффициент закручивания, определяемый опытным путем; в зави- симости от качества нарезки и торцов гаек £=0,136...0,22. Установлено, что основное влияние на значение коэффициента закру- чивания оказывают наплывы, неровности и перекосы опорной поверх- ности гаек и недостаточная твердость шайб. Для повышения качества гаек производят механическую обработку их опорной поверхности (тор- цовку) на токарных или сверлильных станках с использованием спе- циального приспособления. Коэффициент закручивания обработанных гаек (при твердости шайб не менее 35...40 ед. по Роквеллу) составляет 0,13...0,15 вместо обычных 0,18...0,22, что соответственно уменьшает зна- чение крутящего момента. После обработки гаек на токарном станке коэффициент закручивания снижается до 0,16 вместо 0,18...0,25 до их обработки. Для затяжки болтов на величину Л/кр применяют тарированные клю- чи нескольких типов: КТР-3 и КТР-5 с индикатором часового типа, КРМ-120 с регулируемым крутящим моментом, ключ с электросигналь- ным устройством. Ключи с электросигнальным устройством более устой- чивы к сотрясениям и ударам и более производительны: ими можно за- Таблица 4.5. Стоимость очистки поверхностей трения соединений стальных конструкций Виды затрат Затраты на очистку 1 м2 поверхности, руб. песко- струйным аппаратом обжигом химическим способом (пастами и растворами) ацетиленовым пламенем пропан-бутано- вым пламенем Материалы 0—12 0—52 0—30 0—06 Трудовые 0—54 0—49 0—49 0—30 Дополнительные 2—50 — — — Итого... 3—16 1—01 0—79 0—36
4.9. Болтовые и клепаные соединения стальных конструкций 123 тянуть 400...500 болтов в смену вместо 200...300, затягиваемых ключами КТР-3 и КРМ-120. При работе ключом КТР-3 необходим дополнитель- ный рабочий для наблюдения за показанием индикатора. В случае при- менения ключа с электросигнальным устройством рабочие, непосред- ственно затягивающие гайки, сами легко отмечают момент загорания сигнальной лампочки и прекращают дальнейшее завинчивание гайки, что важно при работе в условиях недостаточного освещения в ночные часы. Ключи тарируют перед началом и в середине смены. Для тарировки ключ с индикатором в горизонтальном положении надевают на шести- гранник, приваренный к опоре на высоте 1,5 м. Индикатор устанавли- вают на нуль и затем ключ загружают расчетным грузом, подвешенным за сварное кольцо. Масса груза ^гр М Кр/1, где / — расстояние от центра шестигранника до точки подвеса груза, см. Тарировка ключа с электросигнальным устройством отличается тем, что необходимо учитывать момент от массы ключа. Масса груза, кг, опре- деляется из уравнения АИгр= (Мкр—Шк/1)/1, где тк—масса ключа, кг; h— расстояние от центра тяжести ключа до центра шестигранника. После подвески расчетного груза тарировочный подвижный контакт ввинчивается до соприкосновения с уголком (в этот момент загорается сигнальная лампочка). Для натяжения высокопрочных болтов до проектного усилия и, сле- довательно, до необходимой величины крутящего момента гайки завин- чивают до получения на индикаторе показания, имевшегося при тари- ровке, или до загорания сигнальной лампочки. Высокопрочные болты натягивают до проектного усилия также пневматическими гайковертами поворотом гайки на заданный угол: обычно на половину полного ее поворота (180°). Для контроля величины угла поворота гайки на конце стержня болта и торце гайки после предварительной стяжки пакета наносят риски под углом 180°. Контроль натяжения болтов по углу пово- рота проще, чем метод предельного крутящего момента. Контроль, кроме проверки фактического натяжения болтов тариро- ванными ручными ключами или по углу поворота, осуществляют путем проверки плотности пакета щупом толщиной 0,05 мм, который не должен проникать в глубь пакета против установленных высокопрочных болтов. Отклонение фактического крутящего момента от проектного не должно превышать ± 10 %.
для ПРОИЗВОДСТВА МОНТАЖНЫХ РАБОТ 5.1. Монтажные подмости, лестницы и ограждения Применяемые для монтажа конструкций подмости разде- ляют на сборочные и монтажные. Сборочные подмости служат времен- ными поддерживающими опорами для конструкций во время монтажа, а монтажные являются рабочими. С них выполняют различные операции: наводку стыков, сварку монтажных соединений, замоноличивание и др. Для работы у высоко расположенных монтажных узлов в покрытиях боль- шепролетных зданий применяют башни — выдвижные или постоянной высоты, передвигаемые по рельсовым путям. На башнях устраивают рабо- чие площадки для сборки конструкций. Такие башни являются и сбороч- ными, и монтажными. Монтажные подмости бывают двух видов: наземные, устанавливаемые непосредственно на земле или иной опоре, используемые при выполнении монтажных работ на сравнительно небольшой высоте; подвесные и навес- ные, которые крепятся к монтируемой конструкции до ее подъема и под- нимаются вместе с ней, либо навешиваются на конструкцию после ее уста- новки. Обычно такие подмости применяют при необходимости выполнения операций, связанных с монтажом на значительной высоте. В качестве на- земных подмостей применяют переставные подмости и стремянки для ра- боты на высоте до 3,2 м; приставные лестницы с площадками для работы на высоте до 14 м. Подвесные подмости и лестницы, закрепляемые на колоннах с помощью хомутов и закладных деталей, располагают в местах примыка- ния подкрановых балок, стропильных и подстропильных ферм, прогонов и др. Навесные люльки с лестницами навешивают на балки и фермы. Монтажные подмости, лестницы и другие приспособления для безо- пасной работы на высоте изготовляют из стали или алюминиевых сплавов. Они должны быть легкими, надежными, удобными для установки и снятия по окончании работ.
5.1. Монтажные подмости, лестницы и ограждения 125 Рис, 5.1. Монтажные лестницы с площадками: а — с несущей конструкцией в виде шпренгеля; б — то же, в виде решетчатой фермы; / — лестницы; 2 — площадка; 3 — элемент крепления к колонне Приставные лестницы с площадкой являются основным элементом обстройки колонн для крепления ферм и подкрановых балок к колоннам при небольшой высоте здания. Промстальконструкцией разработаны монтажные лестницы с площадками двух типов: с несущей конструкцией в виде шпренгельной фермы или решетчатой (рис. 5.1). Один тип лестниц предназначен для выполнения работ на высоте до 7,4 м, другой — до 14 м. Верхняя часть лестницы крепится к колонне прижимными болтами, ниж- няя упирается острыми упорами в землю или закрепляется тягами к ко- лонне.
126 Г лава 5. У стройства для производства монтажных работ Рис. 5.2. Хомут с навешенными на него площадками и лестницей: 1 — площадка; 2 — хомут; 3 — лестница; 4 — тяги хомута; 5 — крюки навески лест- ниц Навесные лестницы разрабо- таны из стали (уголковые и труб- чатые) и алюминиевого сплава. Верхнюю лестницу навешивают на хомуты или закладные детали, а следующую — на любую ступень верхней. Расстояния от верхнего крюка до нижней ступени приняты равными 3,7; 2,8 и 1,35 м, между ступенями — 340 мм, ширина сту- пени в свету — 400 мм. Навесные лестницы высотой 3,7 и 2,8 м выпол- няют в двух вариантах: с предох- ранительной корзиной и без нее. Для навески площадок и лест- ниц применяют хомуты (рис. 5.2) двух видов: нормальные — для крепления к колоннам у подкрано- вой консоли и облегченные — для навески на колонны у мест закре- пления ферм или балок покрытия. Помимо основного способа навески лестниц — за верхние крючья, предусмотрен другой способ — за одну из верхних ступеней, для чего в элементах хомутов сделаны спе- циальные крюки из листового ме- талла. Хомуты можно навешивать на колонны различной ширины. Недостатком навески площадок и лестниц с помощью хомутов явля- ется сложность снятия хомутов после окончания монтажных работ. Для снятия хомутов с высоких колонн приходится использовать сложные дополнительные приспо- собления. Значительно удобнее осу- ществлять навеску подмостей и лестниц за закладные детали в железобетонных колоннах. Для стальных колонн применяют те же элементы навески, что и для железобетонных, но эти элементы приваривают не к закладным деталям, а непосредственно к колонне. Монтажные люльки, навешиваемые на балки, предназначены для проектного закрепления балок после предварительной установки на мон- тажные болты. Конструкция люлек (угловой и обычной) выполнена из стали круглого профиля, настил — из листа толщиной 1,6 мм. Схема рас- положения подмостей и лестниц на конструкциях здания показана на рис.
Рис. 5.3. Схемы расположения подмостей и приспособлений при монтаже конструкций: а — железобетонных; б — стальных; / — приставная лестница; 2 — навесная лестница; 3 — навесные подмости; 4 — страховочный канат; 5 — ин- вентарные распорки; 6 — навесные люльки
Рис. 5.4. Лестница с люлькой для навески на фермы: а — металлическую; б — железобетонную; / — лестница; 2 — элементы навески; 3 — крючья; 4 — поручень; 5 — крючья люльки; 6 — люлька Глава 5. Устройства для производства монтажных рабо
5.1. Монтажные подмости, лестницы и ограждения 129 Рис. 5.5. Ограждение по плитам покрытия: а — с закреплением к плитам с помощью клиньев; б — то же, болтами; 1 — перила; 2 — стойка; 3 — клин; 4 — железобетонная плита; 5 — тросовое ограждение; 6 — болтовой элемент крепления 5.3. Лестницы с люльками, навешиваемые на верхний пояс стропильной или подстропильной фермы (стальной или железобетонной), применяют для крепления связей, прогонов, распорок и монорельсов (рис. 5.4). Люльки навешивают на лестницы с помощью крючьев за ступени в любом месте по высоте. Лестницы с люльками выполняют стальные (уголковых сечений) и из алюминиевого сплава (трубчатых сечений). Крепят лестни- цы с люльками к фермам за горизонтальные или наклонные пояса. Не- сложное приспособление позволяет быстро установить крючья лестницы для крепления к поясу фермы при любом его наклоне (до 1:5). Для безопасной работы на высоте кроме подмостей и лестниц приме- няют ограждения по плитам покрытия (рис. 5.5). Перед подъемом их крепят к плитам за монтажные петли клиньями или с помощью специаль- ных болтов. Для подъема рабочих на подкрановые балки и покрытия зда- ний применяют инвентарные маршевые лестницы высотой до 41,65 м. 5 В. И. Швнденко
130 Глава 5. Устройства для производства монтажных работ Лестницы устанавливают в нескольких местах по внешнему контуру и внутри здания. Маршевая лестница состоит из секций длиной 6,9 м, сече- нием 1,7X3 м с фланцевыми болтовыми соединениями. В каждом отдель- ном случае может быть набрана необходимая длина лестницы. Нижняя секция имеет опорный башмак, позволяющий устанавливать ее на грунт, щебеночное основание или фундамент в зависимости от местных условий. Лестницу крепят к каркасу через промежутки не более 9,2 м. Одним из резервов повышения производительности труда на монтаже зданий и сооружений значительной высоты является применение инвен- тарных грузопассажирских подъемников. Последние устанавливают в местах необходимого подъема рабочих и подачи мелких грузов. Использо- вание таких подъемников обеспечивает: экономию времени (до 10 % в смену), повышение производительности труда, уменьшение физических нагрузок рабочих, связанных с подъемом на высоту. Монтажные инвен- тарные лестницы, подвесные площадки, люльки рассчитаны на нагрузку от массы находящихся на них рабочих с инструментом. Принята следую- щая нормативная нагрузка для расчета: щитов — равномерно распреде- ленная 2 кН/м2, сосредоточенная 1,3 кН; лестниц, ступеней и тетив — сосредоточенная 1 кН; крючьев — 2 кН; площадок на двух рабочих — две сосредоточенных по 1 кН; люлек на одного рабочего и стремянок — сосредоточенная 1 кН; стоек перил — горизонтальная 0,25 кН. Все конструкции необходимо испытывать в рабочем положении. Для испытания люлек, лестниц и площадок приняты нагрузки, превышающие расчетные временные в 1,25 раза, кроме элементов подвесных крючьев, которые должны испытываться на двойную расчетную временную на- грузку. 5.2. Якоря Расчалки, полиспасты, лебедки и ванты крепят к неподвиж- ным конструкциям зданий либо к специальным якорям. В обоих случаях точки крепления обязательно должны быть проверены на передаваемое усилие. Якоря могут быть свайными, заглубленными, поверхностными, винтовыми и свайными с камуфлетной пятой. Якоря для крепления лебедок. Лебедки крепят путем упора их рам в сваи и установки на каждой раме одного или двух противовесов либо к заглубленной в грунт поперечине. Тип крепления выбирают в зависимости от тягового усилия и местных условий. При свайном якоре, когда опроки- дывание рамы лебедки возможно относительно точки А (рис. 5.6, а), массу противовеса пгп определяют по формуле тП = (1,5Sa — тс) /Ь, где 1,5 — коэффициент запаса. Если усилие приложено к лебедке под углом к горизонту (рис. 5.6, б), то кроме загружения задней части лебедки может возникнуть необходи- мость загрузки и передней ее части, что определяется расчетом на опроки- дывание относительно точки В по формуле 1,5Sib = S2a 4- mjc 4- mb + тп = d;
5.2. Якоря 131 Рис. 5.6. Крепление лебедок: а — свайным якорем; б — свайным якорем с двусторонними противовесами; в — гори- зонтальным якорем (поперечиной) Выражая Si и 5г через S, получим mi = (1,56S sin a —aS cos a — mb — mnd)/c. Если значение т\ окажется положительным, необходима загрузка перед- ней части лебедки. Якоря для крепления вантов и полиспастов. Крепление вантов и полиспастов чаще всего производят заглубленными, полузаглубленными поверхностными или винтовыми, реже свайными якорями. Размер и кон- струкция якоря зависят от усилий в вантах или полиспастах и от харак- тера грунта. ВНИПИ <Промстальконструкция» разработал нормали заг- лубленных якорей на усилия от 30 до 500 кН. Заглубленный якорь пред- ставляет собой поперечину из пакета бревен, двутавра, стальной трубы или железобетонной балки, заглубляемых в грунт на 1,5...3,5 м. К попере- чине крепят один или два тяжа под углом 30...45° из стального каната или полосовой (профильной) стали, концы которых выходят на поверхность земли; к этим концам крепят ванты или полиспасты. При загрузках более 75 кН якоря усиливают устройством горизон- тального щита из досок или установкой железобетонной плиты и вер- тикальной стенки из бревен или железобетонной плиты. Для восприятия боковых горизонтальных усилий, возникающих в случае несовпадения направления вантов с осью якоря, на поверхности, у выхода тяги якоря, устраивают специальный упор. Применяют заглубленные бетонные якоря (рис. 5.7,а) на усилие 200...500 кН. Такие якоря по сравнению с заглублен- ными деревянными отличаются меньшими размерами и трудоемкостью. Инвентарные бетонные якоря изготовляют двух типов: полузаглублен- ные и поверхностные (наземные). Бетонный якорь (рис. 5.7,6) состоит из железобетонных блоков размером 3,5 X 1 X 0,5 м, массой 4,25 т каждый. 5*
132 Глава 5. Устройства для производства монтажных работ Рис. 5.7. Бетонные якоря: а — заглубленный; б — полузаглубленный; в — поверхностный; / — утрамбованный грунт; 2—подкладка; 3 — тяга; 4 — бетон; 5—блоки; 6 — отверстия для соединения блоков; 7 — скоба для крепления ванты; 8 — соединительное устройство Блоки укладывают на грунт и скрепляют попарно с помощью штырей и других соединительных устройств. Применяют также блоки больших раз- меров: 4Х0,9Х0»9 м, массой 7,5 т. Полузаглубленные бетонные якоря могут быть изготовлены на усилия до 800 кН. Для увеличения сопротивле- ния сдвигу поверхностные якоря изготовляют с вертикальными упорами, заглубляемыми в грунт. Инвентарный поверхностный бетонный якорь это- го типа (рис. 5.8,а), применяемый при усилиях от 30 до 200 кН, состоит из металлической рамы с двумя упорами высотой до 155 мм. На эту раму укладывают бетонные или железобетонные блоки, количество и массу которых определяют расчетом в зависимости от действующего усилия. Поверхностные бетонные якоря с часто расположенными упорами (рис. 5.8,6) изготовляют на усилия 150...500 кН. По сравнению с заглуб- ленными поверхностные якоря более удобны в эксплуатации и экономичны; их сместимость снижается (до 45%) с увеличением усилия. Поверхностные якоря могут быть испытаны: якорь соединяется с шев- ром полиспастом, тяговая нитка которого через отводные ролики направ- ляется на лебедку, закрепленную к вспомогательному якорю; включают ручную лебедку до момента отрыва контргруза, подвешенного через верхний блок полиспаста, от земли на 100...300 мм. Если сдвига якоря не произошло, контргруз опускают на землю и подгружают. Вновь
5.2. Якоря 133 Рис. 5.8. Инвентарные поверхностные бетон- ные якоря: а — с упорами; б — с ча- сто расположенными упо- рами; / — рама; 2 — бло- ки; 3 — ванта; 4 — тяга крепления ванты
134 Глава 5. Устройства для производства монтажных работ Рис. 5.9. Инвентарные винтовые якоря: а — штанговый; б — трубчатый; в — с шарнирно-опорными устройствами; / — спи- ральный винт; 2—штанга круглого сечения; 3 — кольцо для завинчивания якоря в грунт и крепления вант; 4 — наконечник; 5 — труба; 6 — кронштейн; 7 — подушка; 8 — серьга; 9 — упор включают лебедку, и так до тех пор, пока не произойдет сдвиг якоря, после чего определяют массу контргруза, при котором якорь сдвинулся. Усилие в полиспасте, возникшее при сдвиге якоря, определяют по формуле 5 = т[(и»-1)/(ц-1)], где S— усилие в полиспасте; пг — масса контргруза при сдвиге якоря; ц — коэффициент сопротивления вращению роликов полиспаста; при шариковых подшипниках ц = 1,02, при подшипниках трения р = 1,04; п — число роликов. Инвентарные винтовые якоря, рассчитанные на усилия от 10 до 100 кН, ввинчиваются в любой грунт, кроме скального. По окончании работ винто- вой якорь может быть извлечен для дальнейшего использования. Якорь (рис. 5.9, а, б) состоит из стальной штанги круглого сечения или трубы, на верхнем конце которой приварено кольцо или петля для крепления вантов, на нижнем — спиральный винт с заостренными кром- ками. Толщина винта уменьшается от центра к кромкам. Якоря с лопастя- ми диаметром до 250 мм ввинчиваются в грунт с помощью рычага, а с
5.2. Якоря 135 лопастями большего диаметра и при больших объемах работ — механизи- рованным способом. При длине якоря более 2,5...3 м его центрируют и под- держивают легкой металлической треногой. Применяют также винтовые якоря с шарнирно-опорным устройством, увеличивающим их устойчивость (рис. 5.9, в). В зимнее время для ввинчивания якоря мерзлый грунт от- таивают электропрогревом, подключая электрический ток к штанге якоря. Якоря для крепления оттяжек и расчалок. Оттяжки и расчалки крепят к якорям: инвентарным, свайным, бетонным поверхностным или полу- загубленным, винтовым, а также свайным с камуфлетной пятой. Инвентарные свайные якоря изготовляют на усилия до 50 кН из труб, двутавров или швеллеров и погружают в грунт вибропогружателями. Из грунта свайные якоря извлекают также вибропогружателями. Свайные якоря с камуфлетной пятой на усилия до 100 кН устраивают в грунте следующим способом. Стальную трубу длиной 1,5...2 м, диамет- ром 48...76 мм с помощью вибромолота или кувалды забивают в грунт под требуемым углом. Затем во внутреннюю полость трубы опускают цилиндрический патрон ВВ вместе с детонатором и производят взрыв, в результате которого в грунте образуется пустота расчетных размеров и формы. Эту пустоту заполняют бетонной смесью или цементным раство- ром, нагнетая их через трубу с помощью бетоно- или растворонасоса. Раствор или бетон приготовляют на быстротвердеющем цементе, поэтому примерно через 1...2 ч прочность якоря достигает расчетного значения. Устройство подобного якоря занимает мало времени. Работы по устрой- ству якорей ведут централизованно, устанавливая их заранее в местах, намеченных проектом производства монтажных работ. Подобные якоря могут быть изготовлены также с бетонным стволом. Расчет якорей. При расчете якоря без усиления щитом (рис. 5.10, а) устойчивость якоря на воздействие вертикальных сил проверяется по формуле Gr + F\ kSRt где Gr — масса грунта; Л — сила трения, равная риS2 (pi — коэффициент трения дерева по грунту, равный 0,5; S2 — горизонтальная составляющая усилия S); k — коэффициент устойчивости, принимаемый равным 3; SB — вертикальная составляющая усилия S. Масса грунта Сг = [(а + 6 + 6,)/2)]///р. где at b и bi — размеры верхнего и нижнего основания, призмы грунта; Н— глубина заложения поперечины; / — длина поперечины; р— плот- ность грунта. Удельное давление на грунт от горизонтальных сил не должно пре- вышать расчетного давления на грунт R на глубине Н: Sr-F2
136 Г лава 5. Устройства для производства монтажных работ Рис. 5.10. Расчетные схемы якорей: а — горизонтального без усиления щитом; б — горизонтального, усиленного щитом; в, г — полузаглубленных бетонных где F? — сила трения, равная pi (6Г + Оп — SB); Gn — масса поперечины; h — высота поперечины; k —коэффициент уменьшения допускаемого дав- ления вследствие неравномерного смятия, принимаемый равным 0,25. Расчетное давление на грунт R = (Al+BH)Q-^-Dct где Л, В, D — коэффициенты по СНиП П-15—83 «Основания зданий и со- оружений»; с — удельное сцепление грунта для глин или нормативный параметр линейности для песков. Сечение горизонтальной поперечины при одном тяже определяется из условия сопротивления изгибу. Максимальный изгибающий момент в поперечине М = г?/2/2, где q = S/1\ I — полная длина поперечины. Сечение поперечины при тя- жах из двух ветвей, направленных под углом, определяется из условия сопротивления изгибу и сжатию. Максимальный изгибающий момент в по- перечине М = qc^/2, где а—расстояние от конца поперечины до тяжа.
5,2. Якоря 137 Нормальная сила в поперечине F = (S/2) cos 0, где р — угол между ветвью тяжа и поперечиной в плоскости обеих ветвей. Тогда напряжение в поперечине будет <jn = M/W + F/A, где W — момент сопротивления поперечины; А — площадь сечения попе- речины. Расчет якоря, усиленного щитом (рис. 5.10,6), производят аналогично предыдущему. Устойчивость якоря на воздействие вертикальных сил проверяют по приведенной выше формуле при массе грунта Gr=[(6-f- A~b\)/2\Hlp, силе трения равной p.Sr, где р. — коэффициент трения дерева по дереву, равный 0,4, и коэффициенте устойчивости /г, равном 1,5...2. Удельное давление на грунт от горизонтальных сил Sr - Ft/ltfn + Л2)/] < kR, где Л| — высота части вертикального щита, расположенной выше гори- зонтальной поперечины; Л2 — высота части вертикального щита, распо- ложенной ниже горизонтальной поперечины. Размеры и масса полузаглубленных бетонных якорей (рис. 5.10,в,г) определяются в зависимости от силы трения F якоря о грунт и силы реак- ции грунта Fp на переднюю упорную плоскость якоря, противодействую- щих горизонтальной составляющей Sr усилия в ванте. При этих условиях kSr = F+Fp> или А!5г = (С-5в)11 + Л/?, откуда масса якоря где k —коэффициент устойчивости якоря на сдвиг, принимаемый равным 1,4; А — площадь упорной (рабочей) плоскости якоря; R — расчетное дав- ление на грунт; ц — коэффициент трения бетона о грунт, принимаемый ориентировочно равным 0,4...0,6; <SB—вертикальная составляющая уси- лия S. Бетонные якоря необходимо проверять на устойчивость при определе- нии по формуле Ge^kSl, где G — масса якоря; b, I — расстояния действующих сил относительно точки опрокидывания В\ k — коэффициент устойчивости, принимаемый равным 1,4; S — усилие, действующее на якорь.
138 Г лава 5. Устройства для производства монтажных работ Поверхностные бетонные якоря (см. рис. 5.7, в) рассчитывают на силу трения F бетона о грунт и проверяют на устойчивость при опрокидывании. Размеры и масса их должны удовлетворять условию kSr = F или kSr = (G — SB) |Л, откуда масса якоря G = fcSr + SB, где SB, Sr — вертикальная и горизонтальная составляющие усилия S. Поверхностные бетонные якоря с выступающими упорами (см. рис. 5.8) рассчитывают с учетом положений, изложенных выше, на силу трения F металической площадки о грунт и сопротивление грунта сдвигу R из условия £Sr=ffl, или kSr = (G-Sa)iL-R. Коэффициент трения ц металла о грунт принимают равным 0,3. Сопротивление грунта сдвигу R = nbhRyt где п — количество ножей; b,h — ширина и высота ножа, см; Ry — удель- ное сопротивление грунта сдвигу, ориентировочно принимаемое для песчаных грунтов равным 35...60 кПа, для глинистых грунтов — 60... 120 кПа. Сопротивление грунта выдергиванию винтового якоря приближенно рассчитывают следующим образом (рис. 5.11, а). При действии силы F лопасть винтового якоря выдергивается вместе с коническим объемом грунта. Угол а наклона линии среза грунта к вертикали принимаем равным углу распределения давления в грунте а = ф/4, где <р — угол внутреннего трения грунта. Объем усеченного конуса грунта ^=-^-(^ + ^ + гго), О где г = Го-|- f/tga; ro=D/2 — радиус лопасти.
5.2. Якоря 139 Рис. 5.11. Расчетные схемы якорей: а — винтового; б — свайного с камуфлетной пятой Боковая поверхность усеченного конуса Лб = л$(/'-|-го), где ____________ s=^/(r — r0)2 + H2. Сопротивление выдергиванию лопасти /?=G4-/?T + /?c, где G — вес выдергиваемого объема грунта; G — Vq, (q — плотность грун- та) ; RT — сопротивление трению грунта по поверхности усеченного конуса; (г + Го) <}Н2 . ---———g—tg2 (45° - <j>/2) tgq>; Rc=Aic — сопротивление сцеплению грунта с поверхностью конуса (с — удельное сцепление грунта). Свайные якоря с камуфлетной пятой (рис. 5.11, б) рассчитывают на сопротивление выдергиванию, сопротивление материала ствола на растя- жение, сцепление ствола (стальной трубы) с бетонным массивом камуф- летной пяты и проверяют на выпирание грунта. Расчетное сопротивление выдергиванию сваи, кПа: Rb= kky(uk,Q-|- AR) -|- Gt где k — коэффициент однородности грунта, принимаемый для песчаных грунтов 6 = 0,7, для глинистых — 0,6; 6У — коэффициент условий работы; для пульсирующих нагрузок (с учетом порывов ветра) 6у=0,6; и — периметр поперечного сечения ствола сваи (стальной трубы), м; 6о— коэффициент, зависящий от способа образования скважины: продавлива- ние трубой а= Г, бурение с обсадной трубой а = 0,7; /< — толщина отдель- ных слоев грунта, пройденных сваей, м; р, — сопротивление сил трения и сцепления на боковой поверхности ствола сваи для определенных слоев грунта, кПа; А — площадь проекции пяты на горизонтальную плос-
140 Глава 5. Устройства для производства монтажных работ кость за вычетом площади сечения ствола, м2; R — расчетное сопротивле- ние грунта на глубине кПа; G — масса свайного якоря, т. Полученное значение RB, определяющее несущую способность якоря, проверяют на выпирание грунта RB.r по формуле /?B.r=G-h^y(Gr-hFc), где Ог — вес условного массива грунта, кН, препятствующего выдергива- нию якоря; Fc— сила сцепления грунта, кН, Fc = л//2 tg ср c/cos ф, где Н — глубина якоря, м; с — средневзвешенная величина удельного сцепления грунта на единицу площади (для песчаных грунтов с = = 1...6 кН/м2; для глинистых — 9...50 кН/м2); ф — угол внутреннего тре- ния, принимаемый для песчаных грунтов равным 32...43°; суглинков — 18...24, глины — 18...22°. Для обеспечения устойчивости якоря необходи- мо, чтобы kSB^Z. Rb, где k — коэффициент устойчивости, равный 1,5; SB — вертикальная со- ставляющая усилия в ванте. Расчетное сопротивление материала ствола (стальной трубы) на растяжение =l^Rr.cA с, где k3 — коэффициент запаса, равный 0,5; /?тс — предел текучести стали трубы, кПа; Ас — площадь стального сечения трубы, м2. Диаметр камуфлетной пяты, м, определяется из условия Rb =Rp- Подставляя сюда полученные выражения для RB и Rp, заменив А на лР2/4 — Ас, где Ас — площадь сечения ствола, м2, находим D= 1/1 /kRAc — kkyuko ZliPi— G \ •л I kk^R +Лс/ * Глубину заделки трубы в бетонном массиве камуфлетной пяты опреде- лим из условия равенства силы сцепления трубы с бетоном и сопротивле- ния выдергиванию сваи. При этом условии Rcuh3 =RBt откуда Йз = Rb/ (RcU), где h3— глубина заделки трубы, см; Rc — сопротивление сцепления стальной трубы с бетоном, кПа.
5.2. Якоря 141 Значение /?с может быть определено по формуле Яс = (0,207—0,0037 h3/d)R6, где d — диаметр трубы, см; Rq— сопротивление бетона сжатию, кПа. Для создания требуемой глубины заделки труба погружается в бетон после бетонирования камуфлетной полости. Масса заряда ВВ, кг, для образования камуфлетной полости с учетом разрыва стальной трубы диаметром до 100 мм ориентировочно может быть определена по формуле m3=kD3A~ 0,02Л, где k — удельный расход ВВ, кг/м3. В зависимости от вида грунта для аммонитов 6 = 0,9...3 кг/м3, тротила 6 = 0,8...2,6 кг/м3; D — диаметр ка- муфлетной полости, м; А — площадь стального сечения трубы, см2. Потребное количество ВВ проверяется опытными взрывами.
БЕЗОПАСНОСТЬ МОНТАЖНЫХ РАБОТ 6.1. Общие требования техники безопасности монтажных работ При производстве монтажных работ возникает необходи- мость в выполнении не только собственно монтажных, но и многих других процессов и операций: погрузочно-разгрузочных, электро- и газосвароч- ных, противокоррозионных, бетонных, а также работ, связанных с устрой- ством и эксплуатацией лесов, подмостей, лестниц и других приспособлений для выполнения работ на высоте, испытанием смонтированных конструк- ций и др. Для осуществления их применяют машины, оборудование, тех- нологическую оснастку, различные приспособления и устройства. Поэтому в процессе производства монтажных работ необходимо соблюдать не толь- ко общие, но и специальные правила техники безопасности в зависимости от вида выполняемых процессов и операций и применяемых машин и обо- рудования. К производству монтажных работ могут быть допущены рабочие, про- шедшие специальный медицинский осмотр, обученные технологии мон- тажных работ и правилам техники безопасности при их выполнении, сдав- шие экзамены и имеющие удостоверение на право производства работ. Монтажные работы в строительстве являются в основном верхолазными. К ним относятся все работы, которые выполняются на высоте более 5 м от поверхности грунта, перекрытия или рабочего настила. К самостоятельно- му выполнению верхолазных работ допускаются лица не моложе 18 и не старше 60 лет, прошедшие медицинский осмотр, имеющие стаж верхолаз- ных работ не менее одного года и тарифный разряд не ниже третьего. Вновь поступающие рабочие могут быть допущены к работе только после прохождения ими вводного (общего) инструктажа по технике безопас- ности и производственной санитарии; инструктажа по технике безопас- ности непосредственно на рабочем месте, который следует проходить при каждом переходе на другую работу или при изменении условий работы; рабочие комплексных бригад должны быть проинструктированы и обучены безопасным приемам по всем видам работ, выполняемых ими. Повторный
6.1. Общие требования техники безопасности 143 инструктаж следует производить для всех рабочих не реже одного раза в три месяца. Проведение инструктажа регистрируется в специальном жур- нале. Знание руководителями монтажных работ правил техники безопас- ности проверяет комиссия вышестоящей организации в порядке, устанав- ливаемом министерствами, ведомствами и Советами Министров республик. Для обеспечения безопасных условий труда при монтаже зданий до на- чала производства работ в монтажных организациях должны быть: назна- чены ответственные лица за организацию работ на монтажной площадке и за безопасную эксплуатацию грузоподъемных приспособлений в соот- ветствии с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов; выдано на руки такелажникам или вывешено в местах производства графическое изображение способов строповки мон- тируемых элементов; в кабине крановщика и на кране вывешен перечень перемещаемых элементов с указанием их массы; такелажники и кранов- щики монтажных кранов проинструктированы о последовательности пода- чи монтируемых элементов и порядке подачи сигналов между собой и мон- тажниками; установлен порядок профилактических осмотров и ремонта, обеспечивающий содержание грузозахватных приспособлений в исправ- ном состоянии; установлен определенный порядок обучения и периодиче- ской проверки знаний рабочих-монтажников безопасным методам труда при монтаже зданий. Территория строительно-монтажной площадки во избежание доступа посторонних лиц должна быть ограждена забором высотой не менее 2 м. Забор, расположенный на близком расстоянии (8... 10 м) от возводимого здания, строят с защитным козырьком. К строительно-монтажной площад- ке обеспечивается свободный подъезд. По всей территории площадки вы- вешивают указатели проходов и проездов. На тупиковых временных доро- гах устраивают петлевые объезды или площадки размером не менее 12X12 м для разворота транспортных и пожарных автомобилей. Все подъезды к площадке, дороги и территория площадки в ночное время должны быть освещены. В зоне работ должны быть установлены предупредительные и запре- щающие знаки. Опасные зоны ограждают или выставляют на их границах сигнальщиков. На границах опасных зон устанавливают знаки и надписи, хорошо видимые в дневное и ночное время, предупреждающие об опас- ности или запрещающие движение. Радиус опасной зоны Ro работающих кранов от оси их вращения определяют по формулам: при подъеме конструкций,укладываемых в горизонтальном положении, Ro = />гпах 4“ 0,5/г + ^з’, при подъеме конструкций, устанавливаемых вертикально, Ro = ^тах“Ь/2“Ь/з> где L — радиус вращения крана при максимальном вылете стрелы, м; /2 — длина груза, м; /3 — гарантийный запас, м; принимается по табл. 1 СНиП Ш-4—80 в пределах 7...30 м в зависимости от высоты возможного падения груза.
144 Глава 6. Безопасность монтажных работ Колодцы и шурфы закрывают прочными крышками или щитами или ограждают. Около траншей и котлованов в местах движения людей уста- навливают перила высотой 1 м. В темное время суток кроме ограждения должны быть выставлены световые сигналы. Монтаж зданий и сооружений необходимо производить в соответствии с проектом производства работ, содержащим решения по технике безопас- ности: последовательность выполнения технологических операций; орга- низацию рабочих мест и проходов; методы и приспособления для безо- пасной работы монтажников; расположение и зоны действия монтажных машин; способы складирования сборных элементов здания (сооружения) и строительных материалов. Для обеспечения безопасности монтажных работ необходимо соблю- дать следующие требования. В процессе возведения зданий должна быть обеспечена устойчивость как отдельных смонтированных конструкций, так и частей здания и всего каркаса здания в целом. Монтаж каждого последующего яруса можно производить только после установки, проектного закрепления всех сбор- ных и выполнения монолитных конструкций нижележащего яруса. Мон- таж конструкций в пределах каждого яруса производят поэтапно в техно- логической последовательности, указанной в проекте. В процессе монтажа конструкций должны быть установлены и закреплены все монтажные связи. Монтажные связи снимают после окончания бетонирования стыков и достижения бетоном 70 %-ной проектной прочности. При достижении этой же прочности снимаются кондукторы и другие приспособления, вре- менно обеспечивающие устойчивость смонтированных конструкций. Осо- бое внимание должно быть обращено на качество выполнения стыков. До замоноличивания стыков и узлов конструкций проверяют правильность всех несущих сварных соединений и составляют соответствующий акт. После окончания установки рабочими-верхолазами сборных элементов каждого этажа многоэтажных зданий устанавливают временные ограж- дения — перила по периметру здания, а также по лестничным маршам и площадкам, шахтам лифтов, проверяя надежность их крепления, и закрывают деревянными щитами неогражденные отверстия в перекры- тиях. Ограждения, особенно наружные, целесообразно закреплять на пли- тах перекрытий и блоках покрытий до их подъема и поднимать вместе с ними. Временные перила (рис. 6.1) состоят из стоек, поручня, промежуточно- го горизонтального элемента и бортовой доски высотой не менее 120 мм. Стойки временных перил крепятся к монтажным петлям плит перекрытий, или ригелей, или других элементов. Разборка ограждений и съем щитов с перекрытий разрешается после полного окончания всех работ в пределах зоны ограждения. Совмещение работ в одной захватке на этажах по вертикали и пребы- вание людей в зоне перемещения конструкций и материалов краном не допускается. Перемещение и монтаж конструкций над перекрытиями, под которыми находятся люди, допускается в исключительных случаях при монтаже кон-
6.1. Общие требования техники безопасности 1.45 Рис. 6.1. Временные перила: 1 — ригель; 2 — плита перекрытия; 3 — колонна; 4 — стойки; 5 — монтажная петля; 6 — поручень; 7 — промежуточная горизонтальная связь; 8 — бортовая доска струкций зданий на высоте более пяти этажей, разработке специальных мер, обеспечивающих безопасность работ, и нахождении на участке рабо- ты лиц, ответственных за безопасное производство монтажных работ, для контроля за выполнением разработанных решений и производственных инструкций. Строповка конструкций производится инвентарными стропами, зах- ватами или траверсами, испытанными согласно правилам Госгортехнад- зора. Крюки кранов, из зева которых возможно выпадение такелажного устройства, необходимо снабжать предохранительным замыкающим прис- пособлением. Схемы строповки принимают с учетом прочности и устой- чивости поднимаемых конструкций при монтажных нагрузках. При стро- повке конструкций с острыми ребрами необходимо вставлять прокладки, предохраняющие стропы от перетирания. Прокладки прикрепляют к стро- пам или конструкции, чтобы исключить возможность их падения в процес- се монтажа. Монтажники должны находиться вне контура устанавливае- мых конструкций со стороны, противоположной подаче их краном. Подан- ную конструкцию опускают над местом ее установки не более чем на 30 см выше проектного положения. После этого монтажники наводят ее на место опирания. Во время перемещения конструкции необходимо удерживать от раскачивания и вращения оттяжками из пенькового каната или тонкого гибкого троса. Оставлять поднятые конструкции на весу запрещается. Расстроповку конструкций после подъема и установки можно производить только после их надежного закрепления. Сборочные операции на высоте разрешается производить только со специальных подмостей или люлек, устройство которых должно предусматриваться проектом производства
146 Глава 6. Безопасность монтажных работ Пролет страховочного троса, м монтажных работ или технологически- ми картами. Рабочим запрещается находиться на конструкциях во время их подъема, опускаться с подмостей или люлек на землю, пользуясь тросом или крюком крана. Монтажники- верхолазы и другие рабочие, находя- щиеся с ними на высоте, должны быть обеспечены спецодеждой, нескользя- щей обувью, рукавицами и предохра- нительными поясами. Пояса, цепи и „ с „ а. канаты для привязывания должны Рис. 6.2. График для определения стрелы провисания страховочного быть испытаны в течение о мин под троса диаметром 18 мм статической нагрузкой в 3 кН и ударной нагрузкой от падения груза массой в 100 кг с высоты 1 м, иметь паспорта и бирки. Привязываться к конструкциям, поднимаемым на крюке крана, а также к ненадежным или незакрепленным элементам запрещается. Для перехода монтажников от одной конструкции к другой необходимо при- менять лестницы, переходные мостики и трапы. Передвижение по верх- нему поясу ферм, балок и по связям запрещается. Проход по нижним поя- сам разрешается только при условии привязывания предохранительного пояса к стальному страховочному канату диаметром 18 мм, туго натянуто- му вдоль конструкции на высоте 1,2 м для закрепления карабина предо- хранительного пояса. Трос натягивают усилием 8,5 кН талью, талрепом или грузом в 650 кг, подвешенным на тросе через блок. Натяжение троса контролируют стрелой провисания (рис. 6.2). Сигналы при подъеме конструкций подает только одно лицо — брига- дир монтажной бригады, звеньевой или такелажник. В особо ответствен- ных случаях (при подъеме конструкций с применением сложного такелажа методом поворота, при надвижке конструкций, при подъеме их более чем одним краном и т. п.) сигналы должен подавать мастер или производитель работ. Крановщик должен быть предупрежден, чьи команды он обязан вы- полнять. Команду «Стоп» в случае необходимости может подать кранов- щику любой работник, заметивший опасность. В случае применения на монтаже конструкций зданий одновременно двух кранов и более установка или работа их из условий безопасности должна исключить возможность пересечения зон работы стрел с под- вешенным грузом либо зон работы стрел и движения консоли контргруза. Для выполнения этого условия краны устанавливают на расстоянии, боль- шем суммарного вылета стрел обоих кранов, как при горизонтальных, так и подъемных стрелах, работающих с уменьшенным вылетом, либо один кран работает в пределах полной зоны действия, а поворот второго ограни- чивается конечными выключателями определенным сектором (200...250°) или неподъемные стрелы кранов располагаются на разных уровнях (баш- ня одного выше на 5... 10 м башни другого крана), что исключает при раз- вороте пересечение консоли контргруза со стрелой, но одновременная
6.1. Общие требования техники безопасности 147 работа обоих кранов допускается только лишь в непересекающихся зонах: один кран может работать в полной зоне (360°), а другой — в зоне, ограниченной сектором 210...220°. Если эти условия не могут быть выпол- нены, то краны, установленные в разных уровнях, не должны работать одновременно, чтобы исключить возможность работы одного крана над или под зоной другого. В любых других случаях возможного пересечения зон работы кранов каждому из них должна быть выделена строго определенная зона работы, исключающая возможность пересечения стрел. Положение и размеры зон работы кранов могут изменяться в зависимости от последовательности установки конструкций и выполнения других процессов. В расчетах предельного сближения кранов необходимо учитывать положение крюков в зависимости от вида стрелы (балочная с тележкой или подъемная), горизонтальные размеры поднимаемых конструкций, радиальное отклоне- ние грузов при остановке кранов или тележки, а также минимальный зазор между стрелами с учетом их колебания и податливости башен (0,5... 1 м). При одновременной работе кранов во всех случаях в каждой смене должно быть назначено лицо, ответственное за безопасную работу кранов. Это лицо должно находиться в таком удобном месте, с которого видны одновременно работающие краны (например, на уровне рабочей зоны верхнего крана), и иметь радиосвязь с машинистами кранов. В особых случаях назначаются сигнальщики. Перед поворотом стрел подаются звуковые сигналы. Для сигнального освещения в ночное время на концах стрелы и консоли и на верхушке поворотного оголовка башенного крана устанавливают светильники красного света. Необходимо регулярно проверять теодолитом состояние путей башенных кранов и вертикальность башни. Железнодо- рожные пути башенных кранов должны быть уложены на хорошо уплот- ненном трамбованием или укаткой земляном полотне. Необходимо обеспечить отвод поверхностных вод от земляного полотна путем устрой- ства поперечных уклонов в кюветы. Шпалы укладывают на балласте, состоящем из двух слоев: нижнего (песчаного) толщиной 200 мм и верхне- го (щебеночного или гравийного) толщиной 250 мм. Рельсы должны быть уложены на одном уровне, с температурными зазорами. Наращивание башни кранов и подъем стрел запрещается при ветре более 3 баллов, во время грозы, ливня, снегопада, гололеда, при темпера- туре воздуха ниже —20 °C. В нерабочем состоянии стрелы кранов должны быть расположены горизонтально и вдоль подкранового пути. В том же положении они должны находиться и в процессе передвижения кранов. Краны и оборудование с потреблением электроэнергии, а также сва- рочная и пусковая аппаратура и крановые пути должны быть тщательно заземлены. Неизолированные токоведущие части электрических устройств и зоны прохода электрических кабелей ограждают временными огражде- ниями высотой 100 см. В пределах зоны прохода кабеля запрещается складирование конструкций и передвижение монтажных кранов.
148 Глава 6. Безопасность монтажных работ При нанесении противокоррозионных покрытий металлизаторами необ- ходимо: все приборы и оборудование, находящиеся под напряжением, заземлить; токоподводящие провода к электрометаллизатору изолиро- вать; исправление поврежденных приборов и аппаратов, находящихся под напряжением, производить только после выключения напряжения; включение и выключение рубильников на главном щите производить только в резиновых перчатках; при этом рабочие, включающие и выклю- чающие рубильники, должны становиться на диэлектрические коврики. Перед началом производства работ по электросварке смонтированных элементов следует проверить: исправность электросварочного аппарата, обратив особое внимание на отсутствие напряжения на его корпусе; нали- чие и правильность выполнения заземления корпуса сварочного аппарата, свариваемых конструкций, кожуха рубильника и пусковых устройств; исправность изоляции сварочных проводов и электрододержателя; надеж- ность и плотность соединения всех контактов, присоединения сварочного трансформатора к электросети через рубильник в защитном кожухе, помещенном в специальном запирающемся ящике; отсутствие вблизи места производства электросварочных работ легковоспламеняющихся веществ. При выполнении сварочных работ необходимо соблюдать следующие требования: обеспечить сварщиков диэлектрическими ковриками; свароч- ное оборудование устанавливать в закрытом помещении или под навесом; для предупреждения попадания на сварщиков брызг расплавленного металла пользоваться прокаленными и просушенными электродами. Элек- троды необходимо хранить в закрытых ящиках. Электросварочные работы запрещается производить под открытым небом во время дождя и грозы. Выполнение монтажных работ на высоте в открытых местах запрещено при силе ветра 6 баллов и более (скорость ветра 9,9... 12,4 м/с), а также при гололеде, сильном снегопаде, дожде и грозе. Монтаж вертикальных глухих панелей и сварочные работы прекращают при силе ветра 5 баллов (скорость ветра 7,5...9,8 м/с). В этих условиях краны, установленные на рельсах, должны быть закреплены противоугонными захватами. Последовательность монтажа конструкций, обеспечение их устойчи- вости, устройство подмостей, другие требования безопасности работ изло- жены в соответствующих разделах и главах книги и в официальных нор- мативных документах. 6.2. Техническое освидетельствование грузо подъемных машин, захватных устройств и техника безопасности при их эксплуатации Вновь установленные грузоподъемные машины, а также съемные грузозахватные приспособления подвергают до пуска в работу полному техническому освидетельствованию согласно Правилам устрой- ства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, утвержденных Г осторгтехнадзором.
6.2. Техническое освидетельствование грузоподъемных машин 149 В процессе работы грузоподъемные машины должны подвергаться периодическому техническому освидетельствованию: частичному — не реже одного раза в год; полному — не реже одного раза в три года. Необ- ходимо также производить внеочередное полное техническое освидетель- ствование после монтажа, вызванного установкой машины на новое место, реконструкции и ремонта металлических конструкций машины, установки вновь полученного сменного оборудования, капитального ре- монта или смены механизма подъема, смены крюка и др. Полное техни- ческое освидетельствование грузоподъемных машин и захватных уст- ройств включает: осмотр, статическое и динамическое испытания. При частичном техническом освидетельствовании статическое и динамическое испытания не требуются. При осмотре и испытании грузоподъемных машин и устройств производятся: наружное освидетельствование всех ответственных узлов и деталей в нерабочем состоянии; испытание меха- низмов на холостом ходу; испытание их под статической и динамической нагрузками. При испытании проверяют прочность механизмов и приспо- соблений, правильность их сборки и действия, а также надежность в работе. Статическое испытание грузоподъемных машин заключается в том, что грузовым крюком или заменяющим его устройством захватывают предельный рабочий груз, который после подъема на высоте 10...20 см выдерживают на весу не менее 10 мин. Затем поднимают груз, превышаю- щий предельный рабочий на 25 %, и тоже выдерживают в течение 10 мин. Во время испытаний следят за состоянием и поведением подъемного механизма, его отдельных элементов, несущих нагрузку. Динамическое испытание производят в том случае, если результаты статических испытаний были признаны удовлетворительными. Динами- ческое испытание заключается в повторных подъемах и опусканиях груза, масса которого превышает предельный рабочий на 10 %. О резуль- татах осмотра и испытания грузоподъемных кранов составляют акт, который хранится в крановой книге; копия его передается в инспекцию Госгортехнадзора. В крановую книгу заносят основные технические данные о кране и его эксплуатационных параметрах. Кроме крановой книги к крану должны быть приложены: паспорт, инструкция по монтажу и демонтажу крана, его эксплуатации и технике безопасности, акты ис- пытания и другие документы. Испытание винтовых и реечных домкратов под нагрузкой необязатель- но. Их освидетельствуют путем тщательного осмотра и промера ответ- ственных частей. Работа с домкратом, у которого износ резьбы винта или гайки составляет более 20 %, запрещается. У реечных домкратов нужно проверить правильность работы шестерен и храповика, отсутствие трещин на зубцах. Гидравлические домкраты испытывают в верхнем поло- жении в течение 10 мин под нагрузкой, превышающей их предельную грузоподъемность на 25 %. Съемные грузозахватные приспособления (стропы, цепи, траверсы, клещи и др.) после изготовления подлежат техническому освидетельствованию на заводе-изготовителе, а после ре- монта — на заводе, на котором они ремонтировались. При освидетель-
150 Глава 6. Безопасность монтажных работ ствовании их осматривают и испытывают нагрузкой, на 25 % превышаю- щей их номинальную грузоподъемность. Они должны выдержать пробную нагрузку в течение 10 мин без остаточной деформации и заметных удлине- ний. Поэтому захватные приспособления, еще не бывшие в употреблении и имеющие заводской паспорт, разрешается не испытывать; их, однако, следует тщательно осмотреть и в сомнительных случаях испытать под нагрузкой. Кроме освидетельствований грузоподъемные машины и приспособле- ния к ним подвергают систематическим осмотрам во время эксплуатации. Осмотр производят ежемесячно или в сроки, установленные системой планово-предупредительного ремонта. При этом проверяют правильность действия механизмов перемещения и подъема, регуляторов скорости, тормозов и конечных выключателей груза и стрелы. Результаты осмотра заносят в журнал. Грузозахватные приспособления необходимо осматри- вать: не реже чем через каждые шесть месяцев — траверсы, через один месяц — клещи и другие захваты, через каждые десять дней — стропы. Ежедневно необходимо производить наружный осмотр канатов и всего такелажа с целью проверки: нет ли в стальных канатах вытянувшихся прядей, лопнувших, перегнутых или перекрученных проволок. Число обрывов проволок на длине одного шага свивки, при котором канат дол- жен быть заменен, приведено в табл. 6. 1. При осмотре лебедок проверяют наличие паспорта и таблички, на которой должны быть четко обозначены номер и предельная грузоподъем- ность лебедки; проверяют правильность навивания канатов на барабаны, действие передач и тормозных устройств, состояние механизмов, электро- аппаратуры, коммуникаций и наличие ограждений. Масса поднимаемых грузов не должна превышать подъемной силы кранов или других подъемных машин и вспомогательных приспособлений. При подъеме груза по имеющимся на кранах указателям необходимо сле- дить, чтобы грузоподъемность крана не превышала допускаемой при данном вылете стрелы. Во избежание опрокидывания из-за неправильной нагрузки на кранах устанавливают автоматические ограничители высоты подъема груза, высоты подъема стрелы, грузоподъемности крана, движе- ния грузовой тележки. Движение кранов и подъемных механизмов, а также их торможение во время работы осуществляют плавно, без рывков. При перемещении по горизонтали груз необходимо поднять краном над встречающимися на пути предметами на высоту не менее 0,5 м. Подтаскивать грузы крюком Таблица 6.1. Нормы браковки изношенных канатов Принятый коэффици- ент запаса прочности Конструкция каната крестовой свивки 6X19+1 (114 проволок) 6X37-1 (222 проволоки) 6X61 + 1 (366 проволок) До 6 12 22 36 От 6 до 7 14 26 38 Свыше 7 16 30 40
6.2. Техническое освидетельствование грузоподъемных машин 151 механизма подъема при косом натяжении каната или путем поворота крана, а также отрывать примерзшие или углубленные в землю грузы воспрещается. Запрещается поднимать и перемещать грузы вместе с людьми, находиться или проходить под поднятым грузом. По окончании работы или во время перерывов груз нельзя оставлять в подвешенном состоянии. При работе и остановке на путях с уклоном кран должен быть заторможен. Вращающиеся части механизмов крана в местах возможного доступа людей следует надежно ограждать или заключать в неподвижно закрепленные кожухи, конструкции которых должны обеспечивать удоб- ное наблюдение и смазку механизмов. Установку кранов для производства монтажных работ следует осу- ществлять в соответствии с проектом производства работ. В этом проекте необходимо предусматривать: соответствие кранов условиям монтажных работ по грузоподъемности, высоте подъема крюка и вылету; обеспечение безопасных расстояний от электрических сетей и воздушных линий электропередачи, мест движения городского транспорта и пешеходов, безопасных расстояний приближения кранов к зданиям, сооружениям и складам строительных конструкций и материалов; условия установки и работы кранов вблизи откосов котлованов; условия безопасной работы нескольких кранов на одном пути и на параллельных путях; применяе- мые грузозахватные приспособления и графическое изображение схем строповки грузов; места и габариты складирования грузов, подъездные пути и др.; решения по безопасному производству работ на участке, где установлен кран (ограждения строительной площадки, монтажной зоны, подкрановых путей и др.). Расстояние по горизонтали между выступающими частями крана, передвигающегося по наземным рельсовым путям, зданиями, штабелями конструкций и другими предметами, расположенными на высоте до 2 м от уровня земли или рабочих площадок, должно быть не менее 70 см, а на высоте более 2 м — не менее 40 см. Расстояние по вертикали от консоли противовеса или от противовеса, расположенного под консолью башен- ного крана, до площадок, на которых могут находиться люди, должно быть не менее 2 м. Расстояние между поворотной частью стрелового крана при любом его положении и зданиями, штабелями конструкций и другими предметами не должно быть меньше 1 м. Стреловой кран может быть установлен и работать на расстоянии меньше, чем 30 м от крайнего прово- да линии электропередачи или воздушной электрической сети напряже- нием более 36 В, только по наряду-допуску, определяющему безопасные условия работы. Стреловые краны могут работать под неотключенными контактными проводами городского транспорта при соблюдении расстоя- ния между стрелой крана и контактными проводами не менее 1 м при условии установки ограничителя (упора), не позволяющего уменьшить указанное расстояние при подъеме стрелы. К управлению кранами и подъемными механизмами с моторным приво- дом, а также к работам по строповке грузов к грузовому крюку могут быть допущены только лица, прошедшие специальное обучение и выдержавшие испытание перед квалификационной комиссией.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА МОНТАЖНЫХ РАБОТ 7.1. Основные принципы поточной организации монтажных работ Монтаж зданий и сооружений из конструкций и деталей, изготовленных на заводах и полигонах по возможности в целом виде или крупными частями при наибольшей готовности, обеспечивающей сокраще- ние подготовительных и послемонтажных работ, или блоками конструкций осуществляют с соблюдением принципов поточности производства работ. Для поточной организации процесса и обеспечения безопасности работ здания делят на участки, захватки и ярусы. Делением крупных в плане зданий на участки обеспечивается концентрация и ускорение работ. На каждом из участков организуют параллельные или последо- вательные специализированные потоки монтажа строительных конструк- ций или других видов работ. С учетом принятого метода установки кон- струкций каждый из участков здания или все здание делят на захват- ки, на которых последовательно выполняют отдельные процессы (част- ные потоки) всего комплекса монтажных работ (специализированного потока). Минимальное количество захваток определяется количеством выполняемых одновременно частных потоков, составляющих специали- зированный поток. Размеры захватки определяют из условий создания фронта работ для организации процессов, их непрерывности, создания фронта работ для монтажа оборудования, из условий соблюдения требований техники безопасности, конструктивных особенностей зданий. Обычно размер монтажной захватки при монтаже одноэтажных каркасных зданий при- нимают не менее длины двух ячеек пролета и не более длины темпера- турного отсека. Однако из необходимости предоставления фронта работ для монтажа технологического оборудования размер захватки иногда принимают равным длине пролета. В случае монтажа железобетонных колонн в стаканы фундаментов необходимо определить минимальный размер захватки из условия непрерывности процессов установки кон- струкций и заделки стыков. Для обеспечения непрерывности процессов
7.2. Состав проекта производства монтажных работ 153 необходимо, чтобы продолжительность iy установки конструкций на за- хватке соответствовала времени /т, необходимому для приобретения проектной прочности бетона в стыках, т. е. /у^/т. С учетом времени ожи- дания технологического процесса заделки стыков, выполняемого в последующие смены, для обеспечения этого условия необходимо, чтобы количество колонн, установленных на захватке, было N=to-\-it/i3t где io — продолжительность ожидания технологического процесса за- делки стыков после установки колонн, ч; /т— продолжительность твер- дения бетона в стыках, ч; t3 — продолжительность установки одного элемента, ч. Исходя из этого определяют минимальный размер захватки. При заделке стыков высокопрочными быстротвердеющими бетонами это условие не всегда является решающим в организации монтажных про- цессов. Размеры захватки уточняют с учетом продолжительности рабо- ты кранов на захватке — она должна быть кратной смене или полусмене. Монтаж конструкций многоэтажных зданий выполняют поярусно. Высота яруса многоэтажных каркасных зданий зависит от конструктив- ных особенностей здания, вида конструкций, условий изготовления, транспортирования и укрупнительной сборки конструкций, грузоподъем- ности кранов, а высота верхнего яруса — еще от высоты подъема крю- ка. Обычно с учетом влияния всех этих факторов высоту яруса прини- мают равной высоте одного, двух, трех или четырех этажей, наиболее часто—высоте двух-трех этажей. Членение на одноэтажные ярусы при- нимают при возведении крупнопанельных зданий и зданий из рамных железобетонных элементов. Конструкции монтируют в порядке, обеспе- чивающем последовательную сдачу отдельных участков для дальней- шего производства на них общестроительных и специальных работ. На каждом из участков и на объекте в целом совмещают выполне- ние монтажных, общестроительных работ, монтаж технологического оборудования и трубопроводов. Степень совмещения определяется усло- виями технологии, организации и безопасности работ. Совмещение мон- тажа технологического оборудования с монтажом строительных кон- струкций и общестроительными работами позволяет сократить продол- жительность строительства. Монтажные работы выполняют с соблюдением законодательства об охране труда, требований техники безопасности, в том числе специаль- ных требований к верхолазным работам и эксплуатации грузоподъем- ных машин, требований промышленной санитарии и противопожарной техники. 7.2. Состав проекта производства монтажных работ В основу проекта производства монтажных работ должны быть положены основные принципы и методы технологии и организации монтажа, безопасности работ и монтажной технологичности, изложенные выше, а также положения, изложенные в последующих главах, в кото-
154 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ рых рассмотрены общие принципы и методы монтажа зданий и соору- жений. В общем случае проект производства монтажных работ содержит следующие материалы: заглавный лист и список чертежей; паспорт проекта; ведомости объемов монтажных работ с указанием марок, коли- чества и массы сборных элементов по монтажным участкам и захваткам; технологические схемы монтажа конструкций, в которых приведены планы и разрезы сооружений с разбивкой на монтажные участки, места стоянок и радиусы действия монтажных кранов, технологическая после- довательность монтажа конструкций; схемы укрупнительной сборки монтируемых конструкций, в которых указаны необходимые приспособ- ления и стенды, а также схемы усиления конструкций для обеспечения их устойчивости при монтаже; схемы монтажа кранового оборудования и других грузоподъемных устройств; чертежи временных опор, якорей, подмостей, монтажных приспособлений и других вспомогательных устройств, обеспечивающих наилучшие условия подачи конструкций на монтаж, строповки и установки отдельных элементов в проектное поло- жение, устойчивость временно закрепленных конструкций и их выверку после установки; при наличии типовых решений тех или иных вспомо- гательных устройств в проекте производства работ делают соответ- ствующие ссылки на такие решения; указания о способах сварки, сбол- чивания, замоноличивания стыков; календарный график производства подготовительных, основных и вспомогательных монтажных работ при строительстве объекта, а также графики выполнения работ по монтажу отдельных видов конструкций или их комплексов; сменные и почасовые графики монтажа; графики работы основных монтажных машин, поступ- ления сборных элементов и вспомогательных материалов; специфика- ции потребного для работ монтажного и вспомогательного оборудова- ния, приспособлений и инструментов, а также вспомогательных монтаж- ных материалов; строительный генеральный план объекта; проект скла- да сборных конструкций либо проект монтажа конструкций непосред- ственно с транспортных средств; технические требования на изготовле- ние конструкций и производство общестроительных работ, вытекающих из условий монтажа; основные требования к качеству продукции; реше- ния, обеспечивающие безопасность работ; технико-экономические по- казатели проекта; пояснительную записку с обоснованием принятых решений, в том числе по выбору методов монтажа, монтажного обору- дования и транспортных средств и обеспечению безопасности производ- ства монтажных работ. При небольших объемах монтажных работ и простой конструктив- ной схеме сооружения состав проекта производства работ можно огра- ничить пояснительной запиской с обоснованием и описанием методов производства работ, строительным генеральным планом с расположе- нием монтажных кранов и указанием эоны их действия, календарным графиком монтажных работ, перечнем необходимого оборудования и материалов с решениями по технике безопасности, приведенными в пол- ном объеме.
7.3. Выбор параметров монтажных кранов 155 Таблица 7.1. Технологические расчеты на захватку Наиме- нование работ Коли- чество работ Норма времени Машино- и трудо- емкость на весь объем работ с уче- том перевыполне- ния норм Состав звена Количество и номера звеньев маш-ч чел-ч маш- смен чел- смен Технические экономически обоснованные способы выполнения мон- тажных и связанных с ними процессов, увязанные с планом производ- ства общестроительных работ, оформляют в виде технологических карт. Технологическая карта отражает объемы работ по отдельным этапам монтажа (количество и массу монтажных элементов, количество сты- ков, сварных швов и пр.), соответствующие технологические схемы мон- тажа конструкций и их строповки, методы укрупнительной сборки кон- струкций, схемы или чертежи подмостей, технологию сварки, сболчива- ния и заделки стыков, графики монтажа, указания по производству мон- тажных работ, требования к качеству продукции, расчеты потребности машин и рабочих (табл. 7.1), спецификацию оборудования, основных материалов, приспособлений и инструментов, решения, обеспечивающие безопасность организации технологических процессов и производства работ, технико-экономические показатели монтажных работ. Проект производства монтажных работ должен быть увязан с проек- том производства строительно-монтажных работ объекта и согласован с генподрядной строительной организацией. Проект производства монтажных работ должен быть утвержден: по важнейшим и технически и организационно сложным объектам, к кото- рым относятся перекрытия больших пролетов, каркасы многоэтажных зданий большой высоты, сооружения со сложными методами возведе- ния (надвижкой и др.) — главным инженером главного управления; по объектам средней технической и организационной сложности при объеме монтажных работ свыше 1000 т стальных конструкций или 2500 м3 сборного железобетона — главным инженером монтажного треста; по остальным объектам — главным инженером монтажного управ- ления. 7.3. Выбор параметров монтажных кранов Основными факторами, определяющими выбор типа и па- раметров монтажного крана для данных условий строительства, являются: конфигурация и размеры сооружения: габариты, масса и расположение монтируемых конструкций; объемы и характер монтажных работ, а также
156 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ Рис. 7.1. Расположение монтажных кранов для установки колонн: 1 — ось движения крана заданные сроки их выполнения; степень стесненности монтажной пло- щадки и ее обеспеченность транспортными связями, электроэнергией, топливом и водой. Сопоставляя габариты, массу и расположение монтируемых конструк- ций с эксплуатационными параметрами монтажных кранов (грузо- подъемностью, вылетом стрелы, высотой подъема крюка), можно выя- вить их производственные преимущества и недостатки и с учетом влия- ния других факторов выбрать краны, наиболее пригодные в техническом отношении. Основной задачей сопоставления является выбор таких кра- нов, которые больше всего соответствовали бы возводимым сооруже- ниям по грузоподъемности, вылету стрелы, высоте подъема крюка, сте- пени охвата монтируемых конструкций краном и его использованию по грузоподъемности и производительности. Определяя техническую при- годность того или иного крана (или сочетания кранов), определяют мес- та стоянок и схемы установки конструкций с каждой стоянки с учетом требований безопасности, проверяя при этом, обеспечивает ли данный кран установку монтажных элементов по его грузоподъемности, радиусу действия и высоте подъема. Выбор направления передвижения монтажных кранов и их стоянок при любом методе монтажа является одним из важных вопросов орга- низации монтажных работ. Расположение стоянок (рис. 7.1) зависит от пролета здания, требуемой высоты подъема и параметров крана, а длина путей перемещения кранов — от пролета, высоты подъема и метода монтажа. Необходимо стремиться к уменьшению числа стоянок и длины путей, но при обязательном условии соблюдения такой технологической последовательности установки конструкций, при которой обеспечивалась бы устойчивость смонтированных элементов, возможно быстрое оконча- ние выполнения процессов на отдельных ячейках, захватках и участках здания и не было встречных направлений установки конструкций на захватках. Устанавливая необходимую грузоподъемность, вылет стрелы и высоту подъема крюка монтажного крана, если эти параметры не полностью
7.3. Выбор параметров монтажных кранов 157 соответствуют условиям монтажа, следует рассмотреть возможность его оснащения сменными устройствами — удлинение существующих и использование сменных стрел, оборудование их клювами, дополнитель- ными стрелами и пр. Связанные с такого рода оснащением расходы должны быть учтены при выборе окончательного решения. Грузоподъемность крана определяется из условия обеспечения мон- тажа наиболее тяжелых элементов с учетом массы оснастки, устанавли- ваемой на конструкциях до их подъема, и массы строповочных устройств и уточняется в зависимости от вылета стрелы и расположения кранов. Если количество тяжелых элементов в сооружении небольшое, принятая таким образом грузоподъемность крана не будет использована при мон- таже более легких элементов. Поэтому при выборе грузоподъемности кранов следует рассмотреть возможность применения более мощных машин для монтажа основных несущих конструкций, имеющих наиболь- шую массу и габариты, и кранов меньшей грузоподъемности для монтажа более легких элементов, а также возможность спаренной работы кранов для монтажа наиболее тяжелых элементов. Грузоподъемность крана, необходимая для монтажа элементов, Q = m3i + moi + rrid = Mrpi/Li, где m3i — масса монтируемого элемента, кг; т0£ — масса оснастки, уста- навливаемой на конструкциях до их подъема, кг; та — масса стропо- вочных устройств, кг; Л4Гр» — грузовой момент, кг-м; Л,— вылет стрелы, требуемый для установки данного элемента, м. Подъем тяжелых элементов двумя кранами производят с помощью специальных траверс (см. рис. 4.23). При этом обязательными условия- ми являются одинаковые скорости подъема и спуска крюка и передви- жения кранов. Грузоподъемность кранов может быть одинаковая или разная. При неодинаковой грузоподъемности место подвеса крюка для захвата конструкций определяется из условий: где / — расстояние между точками подвеса траверсы; 1\ — плечо от оси грузового крюка до точки подвеса траверсы для крана меньшей грузо- подъемности Qi; /2 — то же, что и /ь но для точки подвеса траверсы для крана большей грузоподъемности Q2; т — масса поднимаемого элемента. При равных грузоподъемностях Qj = Q2 кранов грузовой крюк устанав- ливается по середине траверсы. В период раздельной работы более мощ- ные краны следует использовать для монтажа конструкций с наиболь- шими габаритами и массой, менее мощные — для монтажа более легких элементов. Вылет стрелы принимается из условий размеров здания или соору- жения, расположения в нем элементов различной массы и возможного приближения крана к монтируемому зданию, а в случае расположения
158 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ Рис. 7.2. Расчетная схема расположения подкранового пути при открытом котло- ване: / — линия скольжения грунта; 2 — призма обрушения от здания расстоянии. Это расстояние его в здании или на здании — от приближения к нему транспорт- ных путей, по которым будут подавать конструкции, и зоны складирования материалов. Минимальное приближение башенных кранов определяется в зависимости от расположения крайней по отношению к зда- нию нитки рельсов подкранового пути. Если кран устанавлива- ют после того, как закончен монтаж конструкций подкра- новых путей и сделана с уплот- нением обратная песчаная за- сыпка фундаментов, его можно расположить на ближайшем зависит от конструкции и раз- меров подкрановых путей. При этом необходимо, чтобы расстоя- ние от оси вращения крана до выступающих частей здания было не менее чем на 1 м больше радиуса, описываемого поворотной платфор- мой, и на 0,5 м больше радиуса поворота верхней части крана. Если башенный кран устанавливают до выполнения обратной засыпки, его располагают на специальной эстакаде или с учетом надежного закреп- ления откосов выемки, или при открытом котловане за призмой обруше- ния грунта. Призма обрушения грунта определяется предельным углом ф наклона поверхности скольжения грунта. В несвязных грунтах этот угол равен углу внутреннего трения грунта ф, в связных, обладающих трением и сцеплением, угол ф значительно больше угла внутреннего трения грунта. Из этих условий ось пути башенного крана при открытом котловане (рис. 7.2) должна быть расположена на расстоянии / от основания за- ложения откоса выемки, равном /=/пр Ч-/ б Н- где /цр — расстояние по горизонтали от основания откоса до пересечения поверхности скольжения с поверхностью грунта, м; /б — ширина слоя балласта между концом шпалы подкранового пути и линией пересечения поверхности скольжения с поверхностью грунта, м; d — расстояние между осью крана и концом шпалы подкранового пути, м. Для несвязных грунтов /пр=Л/1дф/Л, где h — глубина котлована, м; ф — угол внутреннего трения грунта (при- нимается в зависимости от вида, влажности и пористости грунта, град: для крупного песка — 38...42; среднего 35...40; мелкого—32...38; пыле-
7.3. Выбор параметров монтажных кранов 159 Таблица 7.2. Наименьшее допустимое расстояние по горизонтали * от основания откоса выемки до ближайших опор кранов Глубина выемки, м Грунт (в естественном состоянии) песчаный и гравийный супесчаный сугли- нистый глинистый лессовый сухой 1 1,5 1,25 1 1 1 2 3 2,4 2 1,5 2 3 4 3,6 3,25 1,75 2,5 4 5 4,4 4 3 3 5 6 5,3 4,75 3,5 3,5 ватого — 28...36; супеси — 27...30; суглинка и глины— 15...25; при влаж- ных и пористых грунтах принимаются меньшие значения углов внутрен- него трения); k — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,15. В несвязных и связных грунтах при глубине выемки до 5 м наимень- шее расстояние (м) от основания откоса открытого котлована до конца шпалы подкранового пути, согласно СНиП Ш-4—80, должно быть равно значениям, приведенным в табл. 7.2. При глубине выемки более 5 м раз- мер заложения поверхности скольжения в связных грунтах устанавли- вается расчетом исходя из угла внутреннего трения ф и удельного сцеп- ления грунта. В этом случае /пр приближенно может быть найдена из выражения I _ h "₽ tg'l’/* ’ где ф — угол наклона поверхности скольжения связного грунта (табл. 7.3), определяемый с учетом значения углов внутреннего трения ф, удель- ного сцепления и плотности грунта. С учетом тех же условий устанавливается расположение самоходных кранов. При этом расстояние от основания откоса до ближайших опор самоходных кранов lo=klnP- Минимальное приближение самоходных стреловых кранов к монтируемому зданию определяется минимальным вылетом стрелы и высотой здания. С увеличением высоты здания это расстояние увеличивается. Минимальное приближение самоходного Таблица 7.3. Приближенные значения углов ф связного грунта с учетом влияния внутреннего трения, сил сцепления грунта и высоты котлована Угол внутреннего трения <р Глина I Суглинок Высота котлована, м 8 10 8 10 15 55 43 43 37 20 63 52 52 46 25 71 61 61 55
160 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ Рис. 7.3. Определение расчетных параметров самоходных кранов крана проверяется по радиусу, описываемому поворотной платформой: приближение крана к зданию должно быть не менее чем на 1 м больше этого радиуса. Необходимый предельный вылет стрелы самоходных кранов при ра- боте основным крюком (рис. 7.3) где L — вылет стрелы, м; 1Ш — расстояние от оси вращения крана до оси шарнира крепления стрелы, м; /п — приближение крана от оси креп- ления стрелы до внешней грани здания , Нз-Аш
7.3. Выбор параметров монтажных кранов 161 где Н3—высота смонтированной части здания от уровня установки крана, м; Аш — высота шарнира крепления стрелы над уровнем уста- новки крана, м; а — угол наклона стрелы от горизонтали; b — расстоя- ние по горизонтали от наружной грани установленных конструкций зда- ния до вертикальной оси основного грузового крюка, м. Вылет стрелы при работе крюком вспомогательного подъема: Lr=L+lr, где Lr—вылет стрелы с гуськом, м; L — вылет стрелы, м; 1Г — вылет гуська, м. Необходимый предельный вылет стрелы самоходных кранов может быть найден из условия подобия треугольников: Z, /ш fi hm e-j-c-j- b hn + hc -f- h3 -|- a откуда (/ + с + &)(Я-Лш) L —----------------------/щ» hn Ч- he + h3 -f- a где I — половина толщины конструкций стрелы на уровне вероятных касаний с ранее смонтированными конструкциями или поднимаемым элементом, м; с — минимальный зазор между конструкцией стрелы кра- на и смонтированными конструкциями здания или сооружения или между конструкцией стрелы и монтируемым элементом, принимаемый 0,5 м; И — высота верхнего блока стрелы над уровнем установки крана, м; hr — длина грузового полиспаста, м; hc—высота захватных ус- тройств от верхней плоскости поднимаемого элемента до оси грузового крюка, м; h3— высота поднимаемого элемента, м; а—возвышение ниж- ней плоскости поднимаемого элемента под уровнем опоры перед опуска- нием его в проектное положение, принимается 0,3 м. Наименьшая длина грузового полиспаста принимается равной 1,5...5 м в зависимости от грузоподъемности крана, конструкции полиспаста и профиля стрелы. Высота захватных устройств зависит от вида и разме- ров поднимаемых конструкций, расположения мест строповки, вида кон- струкций захватных устройств. В случае необходимости перемещения поднимаемой конструкции в горизонтальном направлении над установ- ленными между ними по условиям безопасности должен быть просвет не менее 0,5 м. Высота подъема крюка над уровнем установки крана при монтаже горизонтальных или вертикальных элементов для всех кранов прини- мается не менее Нк = h0 + а -f- h3 -f- hc, где h0 — возвышение опор поднимаемого элемента над уровнем уста- новки крана, м; h3 — высота поднимаемого элемента, м. Остальные обо- значения те же. 6 В. И. Швиденко
162 Г лава 7. Проектирование производства монтажных работ Высота верхнего ролика стрелы самоходного крана над уровнем его установки принимается Н -|- hn, где /гп — длина грузового полиспаста. 7.4. Расчет комплектов машин для монтажа строительных конструкций Общие принципы. Комплексная механизация позволяет организовать выполнение процессов согласованной работой комплектов машин, в которых отдельные машины выполняют операции в последова- тельном порядке непрерывным потоком. Для организации комплексно-ме- ханизированных работ процессы монтажа расчленяют на частные и спе- циализированные потоки, в составе которых выполняются технологически связанные процессы и операции. Комплексно-механизированными потоками могут быть: транспорти- рование конструкций на склад или площадки укрупнительной сборки; укрупнительная сборка конструкций (комплектация, проверка состоя- ния конструкций, укрупнение, обстройка подмостями, усиление и пр.); подготовка конструкций к подъему (комплектация, контрольная сбор- ка, усиление, обстройка подмостями и пр.); транспортирование (подача) и установка конструкций в проектное положение (строповка, подъем, установка на опоры, выверка и временное крепление конструкции); постоянное крепление монтажных соединений (сварка, противокорро- зионная защита сварных соединений и заделка стыков или замоноличи- вание их). Каждый из этих потоков выполняют с помощью соответствую- щего комплекта машин в определенной последовательности и в одина- ковые или кратные отрезки времени. Комплексные процессы, представляющие специализированные потоки работ, выполняют несколькими комплектами машин: один из них являет- ся ведущим, другие — вспомогательными. Ведущим называется комп- лект машин, с помощью которого выполняется основной производствен- ный процесс, являющийся ведущим в данном специализированном по- токе, либо комплект, обслуживаемый другим комплектом машин. Комплекты машин, применяемые для выполнения каждого частного потока работ, могут быть названы частными (ведущими или вспомога- тельными) комплектами. Сочетание нескольких частных комплектов, применяемых для выполнения специализированного потока работ, состав- ляет специализированный комплект машин. В каждом комплекте есть одна или несколько ведущих машин и вспомогательные. Ведущей назы- вается машина, с помощью которой выполняют основную позицию производственного процесса. Ведущая машина определяет производи- тельность комплекта и в известной мере его состав и организацию работ. Ведущим (основным) процессом, определяющим темпы возведения сооружений, является установка конструкций в проектное положение. Остальные процессы, выполняемые до него, имеют вспомогательный
7.4. Расчет комплектов машин для монтажа 163 характер, но оказывают непосредственное влияние на успешное выпол- нение ведущего процесса. Их интенсивность должна быть рассчитана в зависимости от интенсивности ведущего процесса. Ведущей машиной в комплекте, с помощью которой устанавливают конструкции, является монтажный кран. Другие машины в этом комп- лекте— вспомогательные, обслуживающие кран. В каждом комплекте машин необходимо определенное соотношение между их количеством и производительностью. Вследствие этого параметры машины, выбранной для ведущей операции или процесса, предопределяют выбор параметров и расстановку машин, механизмов и оборудования для механизации прочих операций или процессов. Только в этом случае становится воз- можным полное, рациональное использование эксплуатационных возмож- ностей машин. Из условия неразрывности работы машин в комплекте эксплуата- ционная производительность Q"B ведущей машины должна быть равной или несколько меньше производительности Q"K вспомогательных ма- шин: Qa.B фэ.к Qa.K • Требование, удовлетворяющее нормальному использованию комплекта машин, может быть выражено равенством фэ.к.м где фэ.к.м — эксплуатационная производительность комплекта машин в смену, определяемая по производительности ведущей (ведущих) маши- ны; I — интенсивность (мощность) потока работ в смену, определяемая объемом работ на захватке. Эксплуатационная производительность фэ.к.м комплекта машин в смену фэ.к.м = Р3/К, где Р3 — объем работ на захватке; k — ритм потока (в сменах). Количество тк комплектов машин, необходимых для выполнения задан- ного объема Р работ, = Р / Qs.k.m. Кроме соответствия машин в комплекте необходимо соответствие частных комплектов машин. Комплект машин, принятый для выполнения одного частного потока работ, оказывает влияние на выбор комплекта машин для выполнения другого частного потока, входящего в данный специализированный поток. Поэтому комплекты машин, как и машины в комплекте, должны соответствовать друг другу по основным техни- ческим параметрам, производительности и расположению в механизи- рованной цепи. Работа одного комплекта машин не должна сдерживать работу другого и весь процесс в целом. Сменный режим работы каждо- го из комплектов может быть в отдельных случаях неодинаковым, если невозможно обеспечить соответствие их производительности в одина- 6*
164 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ новые отрезки времени. Эти условия обеспечивают нормальное исполь- зование всех машин комплекта, а также машин каждого из комплектов и ритмичное выполнение работ в заданные сроки. Расчет состава комплектов машин. Потребность монтажных кранов определяют в зависимости от объемов работ на захватке и их эксплуа- тационной производительности. Эксплуатационная производительность ведущей машины (монтажного крана) в смену Q3.b= ln,qitkB = 'Zql^-tckB, ‘ш где п{ — количество циклов крана в час чистой работы при установке конструкций данного вида: qt — количество элементов, монтируемых кра- ном за один цикл; ka — коэффициент использования крана по времени в течение смены, учитывающий технологические и организационные перерывы в работе крана; /ш- — продолжительность цикла крана при уста- новке конструкций данного вида, мин; tc — продолжительность смены, ч. Коэффициент использования крана по времени в течение смены /гв == ^в.т « где kB.y—коэффициент, учитывающий технологические перерывы в ра- боте в течение смены (замена строповочных устройств и пр.); kB.o — коэффициент, учитывающий организационные перерывы в течение сме- ны (текущий уход, заправка горючим и водой, прием и сдача крана в начале и конце смены, отдых обслуживающего персонала и пр.). Коэффициенты kB.T и kB.o определяют по формулам: &В.Т = (t -/т.п) /t\ &В.0 = (/ — /о.п) //, где /т.п — продолжительность технологических перерывов в работе крана в течение смены; /оп — продолжительность организационных перерывов в течение смены. Необходимое количество кранов из условия монтажа разных сбор- ных элементов на данной захватке m —у ?ci ______ Pcigitui kQ, в., ~ £60/с/гв ' где Ра — количество сборных элементов данного вида, подлежащих установке в смену; k — коэффициент перевыполнения норм; Q3.B.i — эксплуатационная производительность монтажного крана при установке конструкций данного вида. Типы, производительность и количество вспомогательных машин определяют, исходя из условия обеспечения бесперебойной работы ве- дущей машины. Расчет потребности в транспортных средствах. Для обеспечения не- прерывной работы ведущей машины (монтажного крана) необходимое количество автотягачей с полуприцепами, автомобилей, автомобилей с прицепами или других тяговых машин при монтаже с транспортных средств _ m-r — Qs.*/Qs.Tt
7.4. Расчет комплектов машин для монтажа 165 где пгт — количество транспортных машин; Q3T — эксплуатационная производительность транспортной машины в смену. Условие неразрывности работы крана и транспортных машин можно также выразить отношением продолжительности циклов их работы. Для согласованности сроков монтажа сборных элементов с их доставкой необходимо, чтобы в перевозках участвовало столько тяговых машин, во сколько продолжительность транспортного цикла больше продолжи- тельности монтажного цикла, т. е. где tr — продолжительность транспортного цикла, равная времени пол- ного оборота тяговой машины по перевозке сборных элементов, ч; tM — продолжительность монтажного цикла, равная времени монтажа сбор- ных элементов, доставленных на одной транспортной машине, ч. Продолжительность транспортного цикла, ч, tr = tn -|- 120L/и -|- /м.о» где /п—время погрузки всех элементов на подвижной состав с учетом маневров на месте погрузки, ч; L — расстояние перевозки, км; v — сред- няя скорость движения тяговой машины, км/ч; /м.о—время ожидания и маневров в зоне монтажного крана, ч. Продолжительность монтажного цикла, ч, в.р, где /V— количество элементов, доставленных на одной машине; Нвр— норма времени работы крана на установку одного элемента. В случае перевозки конструкций сменными транспортными средства- ми (челночная схема) потребное количество автотягачей приближенно можно определить из условия равенства продолжительностей циклов работы крана (кранов) и автотягачей в течение смены: /тМс^вк^о.к ==/т^т.н- Отсюда необходимое количество транспортных циклов автотягача Юк/ЛАк П’.н= £ , где пгк — количество обслуживаемых кранов; tc — продолжительность работы кранов; kB.K— коэффициент использования времени работы кранов в течение смены; k0.K — коэффициент организационных перерывов в работе кранов, возникающих вследствие невозможности полного согласования работы машин в комплекте; tT — продолжительность транс- портного цикла автотягача. Продолжительность транспортного цикла автотягача /т = /сп + 60 • 2L/u -Из = /с.п + 120L/U + /3, где /с.п — время смены прицепов на стройке с учетом ожиданий и манев- ров, мин; /3—время смены прицепов на заводе с учетом ожиданий и маневров, мин.
166 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ Возможное количество циклов работы автотягача в смену Мт.в== tck^ko.-r//т» где k6—коэффициент использования времени работы автотягача в течение смены; /го.т—коэффициент организационных перерывов в ра- боте автотягачей. Потребное количество автотягачей для обеспечения непрерывной работы кранов при челночном способе перевозки /ПТ=ПТ H/rtT 0. Потребное количество полуприцепов, обслуживаемых одним авто- тягачом, зависит от расстояния транспортирования и количества мон- тажных кранов. Для обслуживания одного крана при расстоянии транс- портирования до 10 км можно применять два-три полуприцепа, а при расстояниях более 10 км необходимо не менее трех полуприцепов. При работе двух кранов и дальности транспортирования до 5 км один авто- тягач может обслуживать до четырех полуприцепов. Для обеспечения согласованной работы кранов и автотягачей по этим расчетным пара- метрам составляют графики, которые отражают взаимосвязь монтаж- ных и транспортных процессов. Так как эта взаимосвязь зависит от многих факторов, то даже при самой тщательной увязке работы машин возможны ожидания кранами транспортных средств или автотягачами полуприцепов, на которых еще находятся монтируемые элементы. Отсутствие конструкций, необходимых для монтажа, и ожидание автотягачей вызывают простои. Издержки от этих простоев отражаются на стоимости работ. Поэтому необходимо принять такое количество транспортных средств, при котором простои монтажных кранов и авто- тягачей, а следовательно, и издержки от простоев были бы минималь- ными. Вследствие влияния различных случайных факторов могут возник- нуть, кроме того, непредвиденные простои. Следовательно, возникают задачи оптимального регулирования процессов. Составление рабочих графиков процессов является одним из методов такого регулирования. Наиболее надежно регулирование процессов может быть осуществлено методами теории массового обслуживания с учетом изменения расчет- ных параметров в результате действия случайных факторов. Расчет комплектов машин для выполнения монтажных процессов. В зависимости от принятой интенсивности выполнения основного (ве- дущего) процесса установки конструкций в специализированном мон- тажном потоке определяется интенсивность всех других процессов, свя- занных с ним и выполняемых отдельными потоками; укрупнительной сборки, подготовки конструкций к подъему, постоянного крепления мон- тажных соединений. Каждый из этих процессов выполняется одним или несколькими вспомогательными комплектами машин. Поток постоянного крепления монтажных соединений может быть расчленен на потоки: электросварка соединений; антикоррозионная защита закладных дета- лей и сварных соединений; заделка и замоноличивание стыков и швов
7.5. Выбор оптимальных методов монтажа 167 сборных конструкций. Каждый из потоков выполняется отдельным вспо- могательным комплектом машин. Необходимая эксплуатационная производительность вспомогатель- ных комплектов машин, применяемых для выполнения этих процессов, Q?.Dk = PB3/K, где Раз — объем работ по выполнению процесса на захватке или объем работ, выполняемых вне захватки, необходимых для выполнения веду- щего процесса установки сборных конструкций с заданной интенсив- ностью потока; К — ритм потока, т. е. продолжительность выполнения частного потока на захватке. Количество одинаковых вспомогательных комплектов машин Щ D.K= Qs.B.k/Q Э.К, где Q3.k — эксплуатационная производительность одного комплекта машин в смену. 7.5. Выбор оптимальных методов монтажа, монтажных кранов и комплектов машин Общие предпосылки Выбор метода производства монтажных работ и неразрыв- но связанный с ним выбор монтажных машин для сборки и установки конструкций и выполнения других процессов являются основными вопро- сами, правильное решение которых определяет в дальнейшем темпы возве- дения сооружения, стоимость, качество и безопасность работ. Для выпол- нения монтажного процесса в большинстве случаев могут быть применены различные методы, монтажные краны и комплекты машин, определяю- щие тот или иной способ комплексной механизации работ. Поэтому выбор оптимальных из них в конкретных условиях строительной пло- щадки предопределяет наиболее эффективный способ производства работ. Выбор оптимального варианта может быть произведен путем сопо- ставления значений показателей, характеризующих возможные реше- ния. Однако значения таких показателей всегда зависят от конкретных условий. В связи с этим оптимальное решение может быть найдено только при определенных условиях данной монтажной площадки. Для выбора оптимального метода или комплекта машин следует прежде все- го установить техническую возможность применения их в конкретных условиях и сопоставлением технико-экономических показателей, харак- теризующих каждый из возможных вариантов, выбрать наивыгодней- ший. При этом необходимо, чтобы выбранный, вариант обеспечивал наи- более высокую производительность труда, следовательно, наименьшую трудоемкость работ; было обеспечено выполнение работ в установлен- ные сроки; использование машин было наиболее высоким; себестоимость работ была минимальной.
168 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ Для выбора оптимальных решений производства монтажных работ применяют основные и дополнительные показатели. Наиболее полно отражает приведенные выше условия и другие важнейшие факторы производства система основных (общих) технико-экономических пока- зателей: продолжительность работ; трудоемкость и себестоимость еди- ницы продукции. В этих показателях отражены факторы, определяющие конструктивные характеристики машин (металлоемкость, производи- тельность, количество обслуживающего персонала и др.), темп работ, степень охвата машиной монтажных работ, степень использования кра- на по времени и грузоподъемности, производительность труда рабочих, единовременные и эксплуатационные затраты на транспортирование, монтаж и демонтаж, расходы электроэнергии, топлива, горючего и смаз- ки и др. Поэтому такая система основных показателей позволяет вполне обоснованно выявить преимущества одного варианта перед другим для конкретных условий производства. Для уточнения эффективности сравниваемых вариантов и решения частных задач, связанных с выбором оптимальных решений, применяют дополнительные показатели: степень (коэффициент) использования кра- нов по грузоподъемности; продолжительность перерывов в работе про- изводственных цехов, если монтаж конструкций выполняют в условиях их эксплуатации; срок окупаемости капитальных вложений; снижение стоимости работ за счет уменьшения накладных расходов вследствие ускорения работ и изменения численности рабочих и общей суммы их заработной платы при использовании оптимальных вариантов комплекс- ной механизации работ; сокращение объема незавершенного строитель- ства, получаемого в результате ускоренного ввода в действие строящих- ся объектов; выпуск дополнительного объема продукции на досрочно построенном и введенном в действие предприятии и др. В качестве оптимального принимают вариант с меньшей продолжи- тельностью, трудоемкостью и себестоимостью работ, а в случае необхо- димости учитывают влияние частных показателей. Экономическая эф- фективность принятого варианта может быть определена по разности приведенных затрат. Расчет общих и частных показателей для выбора оптимальных решений Продолжительность работ. При определении продолжи- тельности работ учитывают затраты времени на установку конструкции кранами в проектное положение, процесс которой заканчивается их вре- менным закреплением, затраты времени на монтаж и демонтаж кранов, вспомогательные устройства, технологические перерывы в установке кон- струкций (время на монтаж, передвижку или перестановку кондукторов или производство других видов работ, для которых необходимо прервать установку конструкций). Продолжительность работ в сменах г=гУ+гм+гв+гд+гт,
7.5. Выбор оптимальных методов монтажа 169 где Ту — продолжительность установки конструкций, смен; Тм — продол- жительность монтажа, опробование и испытания крана, смен; Та—про- должительность монтажа вспомогательных устройств, необходимых для работы крана (путей, фундаментов, анкеров, эстакад и пр.), если их выпол- нение задерживает ввод крана в эксплуатацию или прерывает процесс установки конструкций, смен; Гд—продолжительность демонтажа кра- нов и разборки вспомогательных устройств, построенных для обеспече- ния работы кранов, если выполнение этих работ задерживает открытие фронта для последующего крана или вида работ, смен; Тт — технологи- ческие перерывы в работе, связанные с производством других видов ра- бот, смен. В случае последовательной работы нескольких кранов значения Тм и Тв при определении общей продолжительности работ учитывают для первого крана при условии, что продолжительность Тм и Гв последую- щих кранов совмещается с установкой конструкций предыдущими кра- нами. Если же такое совмещение невозможно, значения этих величин учитывают, кроме первого, для тех последующих кранов, для которых такие процессы не могут быть совмещены с установкой конструкций предыдущим краном. Значения Тт учитывают для каждого крана, если технологические перерывы необходимы. При совмещенной работе нескольких кранов значения Тм и Тв учи- тывают только для первого крана. Для остальных кранов эти процессы совмещаются с установкой конструкций предыдущими кранами и на общую продолжительность работ не влияют. Значения Тт в этом случае учитывают для первого крана, если технологический перерыв возникает на первой захватке, и в период работы последнего крана. Продолжи- тельность установки конструкций Ту определяют в зависимости от коли- чества кранов, последовательности и совмещения их работы. С учетом влияния этих факторов различают: продолжительность Ту установки конструкции одним краном, продолжительность Tynj установ- ки конструкций несколькими кранами, работающими последовательно, продолжительность TyCj установки конструкций несколькими j кранами, включаемыми последовательно, после окончания работы предыдущего крана на начальной захватке, и работающими совмещенно. Продолжительность установки конструкций одним краном: 7’1'i=2-AQ^’ где Pi—объем работ по монтажу конструкций различного вида, шт.; k — коэффициент перевыполнения норм (принимается равным 1,2); фэ1 — соответствующая эксплуатационная производительность монтаж- ного крана в смену при установке конструкций данного вида, или, ис- пользуя значение Т __V Р__________v 1,2.60Ub ~ 590fcB ’
170 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ где Pi — объем работ, монтируемых краном конструкций, шт.; /ц< — про- должительность цикла работы крана при установке конструкций дан- ного вида, мин; 1,2 — коэффициент перевыполнения норм; /с — продол- жительность смены, ч; при пятидневной рабочей неделе /с=8,2; /?в — коэффициент использования рабочего времени крана в смену; для ба- шенных кранов kB = 0,8, стреловых самоходных кранов — 0,85. Продолжительность цикла работы крана HKpi HKpi ( a, Lri \ к , Lni , 'ш'=_й^ + “йГ+ V~i8o7 + T~/ k'+~w~ +t*’ где HKpi — высота подъема крюка при установке каждого из видов кон- струкций, м; Уп/, Voi, Vn, Vm — соответственно скорость подъема и опуска- ния крюка, передвижения груза по горизонтали или передвижения гру- зовой тележки, передвижения крана, м/мин; а, — средний угол поворо- та крана при монтаже каждого вида конструкций, град; п — скорость поворота крана, об/мин; kc—коэффициент совмещения операций, рав- ный 0,75; Lri — расстояние перемещения груза по горизонтали, м; — общая длина пути передвижения крана, включая холостой ход при вы- полнении данного объема работ, м; /р< — продолжительность выполне- ния ручных операций, мин. В случае последовательной работы j кранов, когда каждый после- дующий кран начинает работу после окончания работы предыдущего, продолжительность установки конструкций / кранами 7yn,=2-5W’ где Pji — объемы работ, монтируемых краном видов конструкций, шт.; tiiji — соответствующая продолжительность цикла работы крана, мин; kb— коэффициент использования рабочего времени j крана. При совмещенной работе j кранов, включаемых последовательно, продолжительность установки конструкций определяется с учетом сов- мещения их работы. Здесь может быть два случая: продолжительность работы последующего крана больше или равна продолжительности предыдущего или же продолжительность работы последующего крана меньше или равна продолжительности предыдущего. В первом случае последующие краны включаются соответственно через время 6, /2, ...» //-1 работы предыдущего на начальной захватке (рис. 7.4,а). Если гу1 <(#! Н- гу2х...<(^-> + гу/), то продолжительность установки конструкции при совмещении работы / кранов ^ус/=“Н2+ 1 + Гу/, где Тус/ — продолжительность установки конструкций при совмещенной работе j кранов, смен; t\ — продолжительность установки конструкций на начальной захватке первым краном, смен; /2 — продолжительность
7.5. Выбор оптимальных методов монтажа 171 Рис. 7.4. Определение продолжительности установки конструкций при совмещенной работе кранов: а — из условий времени работы на начальной захватке; б — то же, на конечной захватке установки конструкций вторым краном на начальной захватке, смен; tj_\ — продолжительность установки конструкций j— 1 краном на на- чальной захватке, смен; Ту/ — продолжительность установки конструк- ций последним краном / сочетания на всем участке, смен, или подстав- ляя значения составляющих величин, । v ^2/^ц2/ । P(j — l)i tu.(j — \)1 । Pjitiiji ус' ~~ 590/гв1 Л 590А:в2 590£в(/-о ф 590i~’ где P\i...Pji — объемы работ, шт., монтируемых элементов 1,2..., (/—1) кранами видов конструкций на одной захватке и j краном на своем участке; при подъеме конструкций пакетами — количество подъемов; —продолжительность циклов работы кранов при установке соответствующих видов конструкций; /гв,...ЛВ/— коэффициенты исполь- зования рабочего времени соответствующих кранов. Если краны работают последовательно, один за другим, в формулу вставляют полные объемы Рр, выполняемые этими кранами, все другие дробные члены будут равны нулю. Если Гу> >(6 + Гу2) >...>(6-1 + Ту/), то начало работы последующего крана должно быть соответственно сдвинуто относительно начальной. захватки на величину tx\, tX2, ..., tX(i-\) с целью обеспечения для него фронта работ на конечной захватке (рис. 7.4,6). В этом случае Тус/=Ту1 4-/1 4-...+ 6-1, т. е. продолжительность установки конструкций определяется в зависи- мости от продолжительности установки конструкций первым краном и продолжительности работы остальных кранов на конечных захватках. Продолжительность установки конструкций многоэтажных зданий. Продолжительность установки монтажных элементов каждого из этажей увеличивается с повышением высоты их расположения, так как чем
172 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ выше расположен этаж, тем больше продолжительность монтажного цикла. Продолжительность цикла ^ц= ^с+ ^г.в + /п-в^п.в + + Я/ип + ^н.о + ^в.з + я/^о , где /с — продолжительность строповки элемента; tr.B—продолжитель- ность перевода элемента из горизонтального положения в вертикаль- ное; /п.в—продолжительность поворотов и изменений вылета стрелы или передвижения грузовой тележки; /к— продолжительность передви- жения крана, если он установлен нестационарно; £пв, — коэффициен- ты, определяющие часть времени, в течение которого это движение не совмещается с временем подъема и опускания монтажного элемента; Я— высота подъема; vn — скорость подъема; /но— продолжительность наводки и опускания элемента на опору; iB:3 — продолжительность вре- менного закрепления монтажного элемента; vo — скорость опускания крюка. В этом выражении элементы цикла /с, /гв, /п.в, /но, /в з не зависят от высоты подъема и для каждого вида монтажных элементов являются постоянными. Для каждого вида кранов постоянны также величины v0. Обозначив постоянные при данных условиях величины Ь = tc + ^Г.в4“ ^П.В^П.вЧ- + /||.о + 3, получим линейную зависимость продолжительности монтажного цикла /ц= аН + Ь. Продолжительность цикла установки различных конструкций сталь- ного каркаса с повышением этажности находится примерно в следующих пределах: Этажи............... 1...2 /ц, мин............. 8...32 Этажи.................... 11...12 /ц, мин..................11...38 3...4 5...6 7...8 9...10 9...34 10...35 10...36 11...37 П родолжение 13...14 15...16 17...18 19...20 12...40 12...42 13...44 13...46 Продолжительность установки конструкций одного этажа (яруса) Т у = flitui/ где п, — количество монтажных элементов данного вида; — соответ- ствующая продолжительность цикла; kB — коэффициент использования крана по времени в течение смены.
7.5. Выбор оптимальных методов монтажа 173 Трудоемкость единицы работ. Трудоемкость единицы объема работ (1 т или 1 м3) в чел-смен установки конструкций /' кранами 0 __ 2/ (ву/ Ч~ ®т/ + ®М/ + ®в/ + вд/ + ®п/) с 2/2.P/.G.- где 0У/-— трудоемкость установки конструкций, чел-смен; 0Т/— трудо- емкость транспортирования (перебазирования) крана к месту работ, чел-смен; 0М/ — трудоемкость монтажа крана, чел-смен; 0В/— трудоем- кость монтажа и разборки вспомогательных устройств, чел-смен; 0Д/-— трудоемкость демонтажа крана, чел-смен; 0П/ — трудоемкость пробного пуска крана, чел-смен; Рц — количество видов конструкций, монтируе- мых каждым краном, шт.; G — масса, т, или объем м3, одного элемента. Трудоемкость установки конструкций v __ v Р ““ 1 -2Q,M -7 590fcB/ ’ где гц — количество рабочих в звене при установке соответствующего вида конструкций, в том числе машинисты кранов. Себестоимость единицы работ. Себестоимость единицы работ Се установки конструкций / кранами: р + Лр/Сз.е) е 2?м/ где /7/ — постоянные расходы, начисляемые независимо от состояния крана (рабочего или нерабочего), руб.; Ej — единовременные расходы, не зависящие от продолжительности работы крана на данном объекте, руб.; РМ/ — общий объем работ, т или м3, выполняемых краном на данном объекте; Э,— эксплуатационные расходы (сменные), значение которых пропорционально продолжительности работ крана, руб.; qMj— средний объем работ, выполняемых краном в смену; npj — количество рабочих в смену; Сзс— средняя заработная плата рабочего в смену по действую- щим ЕНиРам, руб. При определении показателя себестоимости единицы работ (продук- ции процесса) для сравниваемых вариантов кранов накладные расходы можно не учитывать, так как значение их будет неизменным. Постоян- ные расходы за период работы крана на данном объекте /7у= Са/ + Сб/, где Са/ — отчисления на амортизацию крана, включающие погашение первоначальной стоимости крана по мере его износа в процессе работы (реновация) и стоимость капитального ремонта; Се/— отчисления на со- держание машинопрокатной базы. Единовременные расходы, включаю- щие расходы на подготовку крана к работе, его перемещение в процессе работы на данном объекте и разборка всего оборудования по окончании работы Ej — Cyj + См д/- + CBj + Ср.В/ + СП/ + Сп.п/,
174 Г лава 7. П роектирование производства монтажных работ где Ст/ — транспортные расходы, включающие погрузку крана, его до- ставку, разгрузку и хранение, а также стоимость переезда крановщиков, обслуживающих кран, руб.; См.д/ — стоимость монтажа и демонтажа крана, руб.; Св/ — стоимость подготовительных работ и вспомогатель- ных устройств, необходимых для работы крана на данном месте (стои- мость специального оборудования и приспособления, стоимость путей, фундаментов, анкеров, эстакад и т. п.), за вычетом стоимости получен- ных после разборки материалов, руб.; Ср в/ — стоимость разборки вспо- могательных устройств, руб.; Сп/ — стоимость передвижек и перестано- вок крана за все время работы на объекте без демонтажа и монтажа, руб.; Сп.ш — стоимость пробного пуска, руб. Эксплуатационные расходы в процессе работы крана за смену Э/=Ср/-|- Сэ/Н- Сс.о/-}- Св.м/-}- C^.oj, где Ср/ — стоимость текущих ремонтов, отнесенная к смене, руб.; СЭ1— стоимость электроэнергии, топлива, расходуемых в течение смены, и их доставки, руб.; Сс.о/ — стоимость смазочных и обтирочных материа- лов в смену, руб.; Св.м/ — затраты на износ и ремонт сменной оснастки и стоимость вспомогательных материалов в смену, руб.; С3.о/ — заработ- ная плата персонала, обслуживающего кран, руб. Отчисления на амортизацию, содержание машинопрокатной базы, стоимость текущих ремонтов подсчитываются по следующим формулам. Отчисления на амортизацию: С а/ — 5/ ai Tyi юо где 5/ —расчетная (балансовая) стоимость крана, входящего в рас- сматриваемый вариант, определяемая на основе действующей отпускной цены крана с учетом наценок снабженческих и сбытовых организаций и транспортных расходов по доставке кранов от завода-изготовителя до машинопрокатной базы или непосредственно к месту работы; нацен- ка снабженческих и сбытовых организаций и транспортные расходы принимаются в размере 2...4% от отпускной цены крана; а, — процент амортизационных отчислений (реновация и капитальный ремонт) в год; #Л/— директивное число смен работы крана в год; Гу/— число смен работы / крана на данном объекте (продолжительность установки кон- струкции). Аналогично определяют отчисления Со/ на содержание машинопро- катной базы. Отчисления принимаются в размере 5 % от расчетной стоимости крана в год. Стоимость ремонтов в смену аь- 1 Ср/ = 5Поо^ где Д|/ — процент отчислений на текущие ремонты в год.
7.5. Выбор оптимальных методов монтажа 175 Стоимость электроэнергии Сэ/ определяется по нормативным данным или по формуле с3! =------—k B.AjkojtcC к, Tl/COSCPi где — установленная мощность двигателей, кВт; т]; — коэффициент полезного действия двигателей, приближенно принимаемый 0,85; cos <р/ — коэффициент мощности, принимаемый 0,8; йв.д/ — коэффициент загрузки двигателей по времени; /го; — коэффициент одновременной работы дви- гателей; tc — продолжительность смены, ч; Ск — стоимость 1 кВт электро- энергии. Стоимость Сэ/ дизельного топлива определяется по нормативным данным. Стоимость смазочных и обтирочных материалов принимается в количестве 20...25% от стоимости электроэнергии или топлива или по расчетам. Общий объем работ, т или м3, выполняемых / краном на данном объекте, РMj == s Рji Gi, i где Gi — масса монтажного элемента, т, или объем, м3. Объем работ, выполняемых краном в смену, <7м/ = /? М/’/Гу/- Степень использования монтажных кранов по грузоподъемности. Сте- пень (коэффициент) использования крана по грузоподъемности выразим отношением kr = WA/WBt где — действительная работа крана на монтаже; —возможная работа. Максимальная грузоподъемность крана Q устанавливается при мини- мальном вылете стрелы и наибольшей высоте h подъема груза. Отсюда максимально возможная его работа 1^в определяется количеством подъемов п груза Qmax на высоту Лтах, т. е. ^Qmaxftmax • Действительная его работа на монтаже составит W^lhiQtni, где Qi — масса поднимаемого груза; ft, — максимальная высота подъема крюка при установке стрелы для подъема груза Q,; п{ — число подъемов груза на высоту ft,.
176 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ Для получения сопоставимых данных п=1п,. Аналогично может быть найден коэффициент использования средней грузоподъемности. Для этого в формуле вместо Qmax принимается значение средней грузоподъемности крана ~ -f-Q2^2 +...+ Qnhn ср Л| + Лг-Ь-Ч- hn где Qi, Q2, .... Qn — грузоподъемность крана на различных высотах стрелы; hi, hz, ...» hn — соответствующая высота подъема, а вместо /imax — средняя высота подъема , __ Q\h\ + Qzhz +...+ Qnhn ср Qi+Q2 + ...+ Q„ • Срок окупаемости капитальных затрат. Применение новых, более со- вершенных комплектов монтажных машин и приспособлений требует дополнительных капитальных затрат. Но затраты на их изготовление и приобретение окупаются. При этом возможны два случая: 1) сравнение проектных решений; 2) сравнение существующего и проектного решений. Для выбора проектного решения определяют срок окупаемости Г=(А1-А2)/(С2-С1), где К\ и К2 — капитальные вложения по сравниваемым вариантам; С| и Cz — себестоимость годовой продукции по этим же вариантам. Лучше будет вариант с меньшим сроком окупаемости. В практике встречаются случаи, когда с целью снижения себесто- имости работ целесообразно заменить применяемое монтажное оснащение на более совершенное. В этом случае Т=(А1Л4-К2)/(С1 —С2), где К|Л — капитальные вложения по существующему варианту за вычетом ликвидационной его стоимости; К2 — капитальные вложения по новому варианту; С(, С2 — себестоимость годовой продукции по этим вариантам, причем С2<С|. Снижение стоимости монтажа за счет сокращения накладных расходов вследствие ускорения работ. Ускорение монтажных работ и, следова- тельно, всего строительства в целом способствует снижению его стоимости за счет более уплотненного режима работы строительных машин, благо- даря чему сокращаются расходы на механизацию работ, содержание строительной площадки, накладные расходы. Снижение стоимости работ Сс с за счет сокращения накладных расхо- дов может быть определено по формуле 0,5тСп Ссс- Лев 1002 ,
7.5. Выбор оптимальных методов монтажа 177 где Кс.в — сокращение времени монтажа по одному варианту в сравнении с другим, %; m — размер всех накладных расходов, %; Сп — величина прямых расходов (стоимость данного объема монтажа конструкций по единичным расценкам), руб. Снижение накладных расходов вследствие применения оптимальных вариантов комплексной механизации процессов. Комплексная механиза- ция строительного производства позволяет снизить фактические наклад- ные расходы по сравнению с нормативными за счет изменений численности рабочих и общей суммы их заработной платы. Принимается, что 20 % от всей суммы нормативных накладных расходов изменяются пропорци- онально численности рабочих, а размер накладных расходов, зависящих от фонда основной заработной платы, составляет около 15 % от этого фонда. Снижение накладных расходов на единицу продукции при работе одним комплектом по сравнению с другим вследствие уменьшения числен- ности рабочих и, следовательно, трудоемкости работ составляет Г — н п 01 ~~ 02 Сн.р — п |Лр-—--- , U1 где Н\ — сумма нормативных накладных расходов по первому (худшему) варианту комплексной механизации работ; пр— размер части норматив- ных накладных расходов, изменяющихся в зависимости от изменения численности рабочих, %, 0| —трудоемкость единицы работы по первому (худшему) варианту; 02 — трудоемкость единицы работ по второму (лучшему) варианту. Снижение размера накладных расходов на единицу продукции при работе одним комплектом по сравнению с другим вследствие уменьшения фонда заработной платы Сн.з = (31 где 3| — сумма заработной платы рабочих, участвующих в комплексно- механизированном процессе по первому варианту (худшему), за исключе- нием заработной платы, учтенной в стоимости эксплуатации машин; 32 — то же, по второму (лучшему) варианту; п3 — величина части норма- тивных накладных расходов, %, изменяющихся вследствие уменьшения фонда заработной платы. Экономическая эффективность принятого варианта монтажных работ Экономическая эффективность Э принятого варианта мон- тажных работ может быть определена по разности приведенных затрат: Э=(С|-С2) + Е -К2), где С| — С2 — разница в себестоимости единицы работ сравниваемых вариантов; Е — нормативный коэффициент эффективности; К1—К2 — разница удельных капитальных вложений по сравниваемым вариантам.
178 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ В настоящее время для расчетов экономической эффективности в стро- ительстве нормативный коэффициент эффективности принят Е=0,15. Его значение установлено на уровне 15 % прибыли к производственным фон- дам, что соответствует примерно 7-летнему сроку окупаемости производ- ственных затрат. Удельные капитальные вложения для монтажных кранов S/ N ajQ м/ где S, — расчетная стоимость крана; NAj — директивное число смен рабо- ты крана в год; qMj — объем работ, выполняемых краном в смену, т, м3 7.6. Оптимальное распределение работы кранов В практике монтажных работ появляется необходимость оптимального распределения работы кранов из условия наиболее полного их использования. Эта задача может быть сформулирована так. Монтаж здания намечено производить двумя кранами, каждым из которых можно установить три вида конструкций. Производительность кранов в смену в штуках по каждому виду конструкций приведена в табл. 7.4. Известна также комплектность конструкций: на каждую ячейку здания, кроме пер- вой, их требуется: вида 1 —2 шт., вида 2—1, вида 3—12 шт. При этих условиях производительность кранов в комплектах конструкций в смену определяется значениями, приведенными в табл. 7.5. Таблица 7.4. Производительность кранов по видам конструкций, шт. в смену Краны Конструкции колонны фермы плиты 1 2 3 1 2 8 7 5 4 28 23 Таблица 7.5. Производительность кранов, комплектов конструкций в смену Краны Конструкции колонны фермы плиты 1 2 3 1 2 ^1 К>| 00 11 « L сл 5 4
7.6. Оптимальное распределение работы кранов 179 Необходимо разработать план работы кранов, при котором обеспечива- ется выполнение ими максимального объема монтажных работ в смену. Для решения задачи воспользуемся методом линейного программиро- вания. Обозначим через: Х| — время работы крана 1. затрачиваемое на монтаж конструкций 1 Х2 — » » » 1, » » » 2 Хз » » » 1, » » 3 Х4 » » » 2, » » » 1 х5 » » » 2, » »’ » 2 *6 » » » 2, » » 3 Условия задачи запишем в виде системы неравенств и уравнений: Х\ + %2 + х3 1; *4+ *5+ *б 1; 4%| +3,5х4 = 5х2 + 4x5', 5хг + 4х5 = 2,33хз+ 1,92x6. Выразим целевую функцию в единицах производительности кранов на монтаже любого вида конструкций, например конструкций 1: F, = 4xi + 3,5х4, или конструкций 2: F2 = 5x2+4x5, или конструкций 3: Гз=2,33хз + 1,92х6. Введем новые неизвестные х7 и х8 и заменим неравенства уравнениями: *1 +хг + хз + х7= 1, •*4 + х5 + хб + х8= 1. Уравнения представим в виде 4xi — 5х2 — 3,5х4 —4хй = 0; 5х2 — 2,ЗЗх3 + 4x5—1,92x6 = 0. В результате получим систему линейных уравнений: X] +хг + хз + х?= 1; Х\ + Xs + х6 + Хе = 1; 4xi — 5х2 + 3,5х4 — 4x5 = 0; 5хг — 2,ЗЗх3 + 4x5 — 1,92x6 = 0; Ft =4xi +3,5х4 = тах.
180 Г лава 7. Проектирование производства монтажных работ Необходимо найти неотрицательное решение этой системы уравнений, при котором целевая функция достигает максимума. Математически задача может быть записана так. Требуется вычислить максимум линейной формы F 1=4Х]-}-3,5x4 при условиях X) + Х2+ Хз+ + Х7 Х4 + Хй + Хб + 4X1 —5x2+ 3,5х4 —4хй 5x2 — 2,33хз + 4x5 — 1,92x6 X) ^0; i= 1, 2, 3, ..., 8. — 1; х8 = 1; = 0; = 0; Такая задача решается методом последовательного улучшения плана (симплексным) вручную или с помощью ЭВМ. В результате решения задачи на ЭВМ М-20 получены значения Xi=0; х2=0,42192; хз=0,57807; х4=0,60275; х5=0; х6=0,39724; х7=0; х8=0, при которых достигается максимум целевой функции F\ (или F2, или F3). Следовательно, для выполнения необходимого объема монтажных работ в смену при заданных условиях необходимо планировать работу крана 1 на монтаже ферм в течение 0,42 смены и плит — 0,58 смены, а ра- боту крана 2 — на монтаже колонн и плит соответственно 0,6 и 0,4 смены. 7.7. Технологические расчеты монтажа конструкций вертолетами Вертолеты широко используются на самых разнообразных видах монтажных работ с одновременным транспортированием конструк- ций со складом к месту монтажа. Их применяют для монтажа фундамен- тов и опор линий электропередачи, радиорелейных линий, башен и антенн радиотелевизионных станций, монтажа покрытий зданий, конструкций дымовых труб, скрубберов, мостов и других сооружений. Особенно целесо- образно применение вертолетов в труднодоступных местах и районах. Подъемная сила вертолета создается непрерывно вращающимися ло- пастями несущего винта и независимо от того, передвигается вертолет или стоит на месте. В силу этой особенности вертолет может неподвижно висеть в воздухе, перемещаться в любом направлении, летать в широком диапазоне скоростей, набирать высоту и снижаться по крутой траектории, производить взлет и посадку с использованием небольших площадок. Вертолеты оборудованы системой внешней подвески, представляющей собой канатную систему, в верхней части которой имеется специальный замок, а в нижней — стропы для захвата груза. Длина подвески может регулироваться с помощью стропов-удлинителей.
7.7. Технологические расчеты монтажа вертолетами 181 Монтажный цикл с использованием вертолета состоит из транспорти- рования элемента (горизонтальный полет) и установки его в проектное положение (зависание вертолета и вертикальные маневры). При зависа- нии вертолета монтируемый элемент часто раскачивается, а скорость опускания груза относительно велика (от 6 до 18 м/мин), поэтому для точной наводки элементов на опоры применяют направляющие устрой- ства (ловители). Расстроповка монтируемого элемента может осущест- вляться сбросом всей внешней подвески; отсоединением стропов от кон- струкции вручную; автоматическим отсоединением стропов с помощью электромеханических замков, оборудованных дистанционным управле- нием. Наибольшая масса груза, транспортируемого на внешней подвеске, для различных типов вертолетов составляет: 1,3; 3; 8; 11 т. Скорость полета вертолета в зависимости от характера груза (масса, габариты) различна, но не превышает 200 км/ч. Для доставки грузов на значитель- ные расстояния вертолетом на нем должны быть значительные запасы топлива, что несколько снижает его грузоподъемность. Грузоподъемность вертолета, т, Р = mB+mn.B+mT+/n0+m3, где /ив — взлетная масса вертолета; тп в — масса пустого вертолета; тт—масса топлива и смазки; т0—масса дополнительного оборудо- вания; тэ — масса экипажа. Зависимость массы груза, транспортируемого на внешней подвеске, от дальности полета (для вертолета Ми-6) следующая: Дальность полета, км . . . 60 80 100 120 140 160 180 200 Масса груза, т . . 8 7,7 7,37 7,05 6,7 6,4 6,05 5,7 Применение вертолетов значительно упрощает и ускоряет технологию и весь процесс выполнения работ, обеспечивает резкое повышение про- изводительности труда, позволяет быстрее вводить в эксплуатацию соору- жаемые объекты. Поэтому при проектировании использования вертолетов весьма важное значение имеет выбор экономически наиболее выгодного типа вертолета для наиболее полного использования его возможностей по грузоподъемности, скорости и дальности полета. Показателем экономи- ческой целесообразности применения вертолетов является сравнительная стоимость тонно-километра. Стоимость тонно-километра Ст.к — Сч/(Ск1>Кр), где Сч — стоимость летного часа, руб; GK — планируемая загрузка, т; икр — крейсерская скорость, км/ч. Однако наиболее полное представление о целесообразности примене- ния того или иного типа вертолета можно получить только с учетом
182 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ дальности транспортирования. Сравнительная стоимость транспортирова- ния конструкций на различных типах вертолетов на определенные рас- стояния С=СЧ А/икр, где L — дальность транспортирования, км. После выбора наиболее выгодного типа вертолета по этим показателям производится расчет потребного количества летного времени для выполне- ния запланированных авиаперевозок в зависимости от длины пути и крей- серской скорости вертолета. 7.8. Снабжение монтажной площадки сжатым воздухом На монтаже стальных конструкций используют сжатый воздух, необходимый для пневматического инструмента, а также для пес- коструйной очистки деталей и конструкций при сборке и окраске. В состав пневматического хозяйства входят компрессорные установки, воздухопроводы и пневматический инструмент. С помощью пневматичес- кого инструмента производят рубку, чеканку и сверление металла, зачист- ку кромок и сварных швов, завертывание гаек и болтов, в некоторых случа- ях клепку соединений, а также клепку заклепок и заворачивание самона- резающихся винтов для крепления профилированного настила. Для этих целей применяют рубильно-чеканочные молотки, сверлильные и шлифо- вальные машины, воздушно-дуговые резаки, гайковерты, клепальные машины, пистолеты и отвертки. Пневматический инструмент к разводящей сети сжатого воздуха подключают посредством гибких шлангов. Снабжение сжатым воздухом осуществляется от передвижных ком- прессоров или компрессорных станций высокого давления (до 0,8 МПа), Передвижные компрессоры производительностью от 2 до Юм3 воздуха в 1 мин, оборудованные электродвигателем (либо дизельным или бензи- новым двигателем, непосредственно соединенным с компрессором), приме- няют для работ небольшого объекта. Такой агрегат обычно подводят к ме- стам потребления сжатого воздуха, благодаря чему отпадает необходи- мость в устройстве длинных воздухопроводов. Снабжение сжатым возду- хом осуществляется также от заводских сетей. Производительность компрессорной установки определяют по расходу сжатого воздуха с учетом коэффициента одновременности работы инстру- ментов. Средний теоретический расход сжатого воздуха QT= k\ri\q \ + £2^2*72 +... + knnnQn, где ki, k2,...,kn — коэффициенты одновременности работы инструментов; колеблются в пределах от 1 до 0,5 в зависимости от числа инструментов: Число инструментов . ... 1 3 5 8 10 15 20 30 и более Коэффициент одновременности 1 0,9 0,85 0,75 0,7 0,65 0,6 0,5
7.8. Снабжение монтажной площадки сжатым воздухом 183 nh п2,—Ля — число однотипных инструментов и других потребителей; — теоретический расход воздуха различным пневматическим инструментом и другими потребителями, м3/мин. Средний теоретический расход сжатого воздуха практически должен быть увеличен для компенсации потерь воздуха в пневматической системе. Расчетная производительность компрессорной установки Qp = QT (1+^к+^н+^н+^р). где kK — коэффициент, учитывающий потери в компрессоре, принимаемый равным 0,1; /гн — коэффициент, учитывающий потери из-за неплотностей соединений в трубопроводе, принимаемый в пределах 0,1...0,2; — коэффициент, учитывающий потери вследствие изношенности инструмен- тов, принимаемый в пределах 0,1...0,2; kp—коэффициент резерва для питания неучтенных воздухоприемников, принимаемый равным 0,1. После подстановки указанных значений коэффициентов приведенная формула получает вид Qp = (l,4...1,6) QT. По расчетной производительности назначают количество компрессоров с учетом необходимого резерва на работы, не допускающие перерыва в подаче воздуха. Воздуховодную сеть для подачи сжатого воздуха от компрессоров к потребителям выполняют из стальных труб с отводами. В местах отводов ставят тройники, к которым присоединяют отводные трубы или гибкие шланги длиной до 30 м. Протяженность линии воздухопроводов принимают не более 400...500 м; при большей длине во избежание значительных потерь давления приходится значительно увеличивать диаметры труб. При подаче воздуха одним трубопроводом к нескольким инструментам, работающим в одном месте (например, при клепке), для каждого трой- ника устанавливают так называемые воздухосборники (пауки) в виде кустов с четырьмя-пятью отдельными патрубками, к которым присоеди- няют гибкие шланги. Установка воздухосборников целесообразна при работе на нескольких участках, так как дает возможность подключать к воздухопроводу пневматические инструменты в любом месте сети. Диаметр воздухоразборных патрубков принимают: для молотков, сверлильных и шлифовальных машинок — 13...16 мм, для гайковертов — 13... 18 м, для пистолетов и отверток — 8...9 мм. Диаметр воздухопровод- ной трубы d, мм, d = 8,8 |/<Э2//Д₽. где Q — расход воздуха, м3/мин; / — длина воздухопровода, м; А — падение давления воздуха в воздухопроводе, обычно принимаемое равным 20 кПа. Воздухопроводы должны быть чистыми, так как при загрязнении воздуха пневматический инструмент может отказать в работе. Перед
184 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ прокладкой трубы должны быть тщательно прочищены, а воздухопровод после сборки продут до присоединения инструментов. В процессе эксплуа- тации трубопроводы необходимо продувать после каждой смены. 7.9. Электроснабжение монтажной площадки Электроэнергия необходима на строительной площадке для питания электродвигателей монтажных кранов, электросварочных машин и электроинструментов, а также для освещения. Электрооборудование строительства включает в себя трансформаторы, устанавливаемые на линии электропередачи высокого напряжения, или передвижные электростанции, а также электрическую сеть низкого напря- жения и распределительные щиты. Наиболее экономичным является пита- ние электроэнергией от высоковольтной линии электропередачи, проходя- щей вблизи территории строительства. Передвижные электростанции при- меняют при значительной удаленности работ от постоянных источников электроснабжения, на кратковременных работах и в дополнение к посто- янным источникам электроэнергии в напряженные периоды работы. В качестве передвижных электростанций применяют электропоезда мощ- ностью 1000...5000 кВт, вагоны-электростанции мощностью 200...600 кВт, электростанции на прицепах мощностью до 200 кВт. Для сокращения затрат на временное электроснабжение необходимо заранее построить постоянные трансформаторные подстанции и линии электропередачи на объекты строительства. Потребность в электроэнергии для нужд монтажа рассчитывают на основе данных об установленной мощности электродвигателей кранов, электросварочных аппаратов и электроинструментов, а также мощности осветительных установок. Участки, на которых ведут монтажные работы, освещают прожекторами или светильниками. Потребную мощность осве- тительных установок в зависимости от их вида, расположения и ширины равномерно освещаемой площадки принимают равной 0,35...2,2 Вт/м2. Потребную мощность Р, кВт, трансформатора или передвижной электро- станции рассчитывают по формуле р ь р ь Р= 1,1(SPO£O+S—^+2-^-4, v 00 cos<pc cos<pT где 1,1 — коэффициент, учитывающий потери мощности в сети и транс- форматорах; слагается из потерь в высоковольтной сети (2%), транс- форматорах (3 %) и низковольтной сети (5 %); 2Ройо — сумма номиналь- ных (установленных) мощностей осветительных приборов с учетом коэф- фициента спроса, принимаемого для наружного освещения равным 1; р k S ——- — сумма номинальных мощностей силовых потребителей с учетом cos<pc коэффициента спроса и коэффициента мощности; при этом для подъем- ников и кранов принимают равным 0,5; costpc при количестве токоприемни- Р k ков менее 10 принимается равным 0,5; более 10—0,4; S———сумма r r cos<pT 3
7.10. Строительный генеральный план монтажной площадки 185 номинальных мощностей технологических потребителей (сварка и др.); при количестве токоприемников менее 10 &т=0,45 и cos<pT=0,45; более 10 fcT=0,35 и cos<pT=0,4. Для питания электроэнергией монтажных работ применяют трансфор- маторы трехфазного тока с высоким напряжением 3; 6; 10 кВ и низким 400 и 230 В, либо 525 и 230 В. Для питания электроинструментов приме- няют понижающие трансформаторы со вторичным напряжением 36 В и преобразователи частоты тока. Трансформаторы обычно устанавливают на открытых столбовых подстанциях, располагаемых в центре нагрузок, с тем чтобы обслуживать участок по проводам наименьшего сечения. Места расположения трансформаторных пунктов выбирают на основе сравнения затрат по нескольким вариантам. В зависимости от местных условий для передачи электроэнергии про- кладывают либо воздушные линии, либо подземные кабели. Проводка воздушных линий должна быть выполнена таким образом, чтобы в райо- нах работы кранов, а также в местах расположения железнодорожных путей была устранена опасность обрыва проводов проходящими соста- вами. Для безопасности работы монтажных машин в пунктах, близких к ис- точникам потребления, устанавливают распределительные щиты. Ток от трансформатора к распределительным щитам поступает через подземный кабель. При передвижении в новые места краны и сварочные аппараты подключают к ближайшему распределительному щиту. К источникам питания краны подключают четырехжильным шланго- вым кабелем через штепсельные розетки (три провода для питания и четвертый для заземления). Электросварочную аппаратуру подключают к специальным фидерам распределительных щитов. Часть распредели- тельных пунктов вместе со сварочными трансформаторами располагают непосредственно на сборочных площадках с целью сокращения длины сварочных проводов. Питание переносных электроинструментов постоян- ного тока и осветительных приборов осуществляют двухжильными шлан- говыми проводами в резиновой или полихлорвиниловой изоляции. Пита- ние электроинструментов трехфазного тока осуществляют четырехжиль- ными шланговыми проводами в той же изоляции. 7.10. Строительный генеральный план монтажной площадки Строительный генеральный план определяет организацию территории монтажной площадки с учетом решений, принятых в строй- генпланах объекта и площадки строительства. В нем отражается взаимо- связь монтажных и смежных работ, выполняемых совмещенно. На строительном генеральном плане монтажной площадки (рис. 7.5), разрабатываемом на период монтажных работ, указывают: проектируе- мые здания и сооружения, а также другие сооружения, находящиеся в зоне монтажа; центральный и приобъектные склады конструкций и пло- щадки укрупнительной сборки конструкций; монтажные машины, обору-
Рис. 7.5. Строительный генеральный план монтажной площадки: 1 — монтируемое здание; 2 — башенный кран БК-405; 3 — площадка разгрузки и сортировки сборных ферм; 4 — стенд для сборки блоков из двух ферм; 5 — склад собранных одиночных ферм; 6 — кондуктор для сборки железобетонных ферм; 7 — склад отсортированных сборных ферм по маркам; 8, 26 — козловые краны; 9 — площадка для разгрузки и сортировки конструкций подвала и подземного хозяйства; 10 — склад отсортированных элементов конструк- ций подвала и подземного хозяйства; // — площадка разгрузки стальных конструкций; 12 — склад от- сортированных деталей стальных конструкций; 13— площадка сборки блоков стальных конструкций; 14 — подкрановые пути; 15 — склад изоляционных изделий; 16 — материальный склад; 17 — склад гипса; 18 — железнодорожные пути; 19 — склад отсортированных элементов постоянного и временного торца (площадки, лестницы, стойки); 20— площадка разгрузки элементов постоянного и временного торца (пло- щадки, лестницы, стойки); 21 — склад отсортированных элементов фундаментов; 22 — площадка разгрузки фундаментов; 23 — склад отсортированных стеновых панелей; 24— площадка укрупнительной сборки сте- новых панелей; 25 — площадка разгрузки стеновых панелей; 27— склад отсортированных железобетонных элементов; 28 — площадка разгрузки и сортировки железобетонных элементов междуэтажных перекрытий, покрытий машинного зала и котельной; 29 — склад подкрановых балок; 30 — склад отсортированных железо- бетонных ригелей; 31 — площадка разгрузки подкрановых балок и ригелей; 32 — склад отсортированных элементов колонн; 33 — стенды для укрупнительной сборки колонн; 34 — площадка укрупнительной сборки колонн; 35 — площадка разгрузки и сортировки колонн Глава 7. Проектирование производства монтажных рабо
7.11. Технико-экономические показатели проекта монтажных работ 187 дование и вспомогательные устройства, в том числе подкрановые пути; зоны действия и направления перемещения монтажных машин и тран- спортных средств; места монтажа и демонтажа кранов; железнодорожные пути, автодороги и проезды в пределах площадки, связывающие склады конструкций, укрупнительные площадки, объекты монтажа и обеспечива- ющие подачу конструкций в зоны действия монтажных кранов; сети трубопроводов, кабельных и прочих разводок, устройства для снабжения площадки электроэнергией, водой, сжатым воздухом, паром и связью во время монтажных работ; административные и подсобные помещения; конторы, кладовые, ремонтные мастерские и др.; общеплощадочные устройства по охране труда: прожекторы для освещения работ; помеще- ния для санитарно-гигиенического обслуживания работающих; проходы, переезды через железнодорожные пути, въезды на объекты и выезды из них. На стройгенплане, кроме того, показывают: оси и ряды колонн мон- тируемого объекта; размеры пролетов; разбивку сооружения на простран- ственно-жесткие секции, подлежащие сдаче под производство последую- щих строительно-монтажных работ; участки фундамента под конструк- ции, которые должны быть сданы до начала работ в каждой секции сооружения; подземные сооружения, а также фундаменты под оборудова- ние, которые будут возведены до начала монтажа. Необходимо также нанести ограждение строительной площадки, мон- тажной зоны, подкрановых путей и пр. Места установки кранов показы- вают на стройгенплане, исходя из условий обеспечения безопасных рас- стояний от воздушных электрических сетей и линий электропередачи, мест движения городского транспорта и пешеходов, приближения к зда- ниям и местам складирования строительных конструкций и деталей, работы вблизи откосов котлованов и безопасной работы нескольких кранов на одном пути и на параллельных путях. При проектировании стройгенплана на период монтажных работ необ- ходимо стремиться к предельному сокращению временных устройств, в том числе путей для приема конструкций с внешнего транспорта и подачи их к местам монтажа, для чего следует максимально использовать постоян- ные здания,, сооружения, транспортные устройства и подземные сети. 7.11. Технико-экономические показатели проекта монтажных работ Для оценки проекта с учетом принятых решений определя- ют технико-экономические показатели комплексного процесса монтажа конструкций: продолжительность работ (смен); трудоемкость единицы продукции (чел-ч/м3 или чел-ч/т); выработка рабочих и кранов в смену в физическом выражении (м3; т); затраты труда (чел-смен), машин (маш- смен) и энергии (кВт или других единиц) на весь объем работ. Продолжительность комплексного процесса (специализированного потока) монтажа конструкций определяют по графикам производства работ либо из закономерностей поточного производства.
188 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ Продолжительность ритмичного специализированного потока монтажа конструкций на / участках одноэтажного здания 7’=S[m/K/+(n/-l)K/ + Zo.T/]- S /ср/, где гп, — количество захваток на / участке; kj — ритм потока (продолжи- тельность выполнения частного потока на захватке / участка); п, — коли- чество процессов на / участке; /о.т/— продолжительность организацион- ных и технологических перерывов между выполнением процессов; /ср/ — продолжительность совмещения работ на / участках. Продолжительность специализированного потока монтажа конструк- ций многоэтажного здания Т=!^тК+ЪТ< + Тв, где W — количество этажей; пг — количество захваток; К — ритм потока; продолжительность выполнения частного потока установки конструкций на захватке; ST(- — продолжительность технологических вспомогательных процессов, для выполнения которых необходимо прерывать ведущий процесс — установку конструкций; Тв — продолжительность технологи- ческих вспомогательных процессов, выполняемых после окончания про- цесса установки конструкций здания. Трудоемкость единицы продукции комплексного процесса монтажа сборных конструкций, чел-ч/м3 или чел-ч/т, Ое.п = 0о/Р о» где 0О — общая трудоемкость комплексного процесса, чел-ч; Ро — общий объем, м3, или масса, т, смонтированных конструкций. Выработка рабочих в смену, м3 или т, В=Ро/с/0о, где tc — продолжительность смены, ч. Выработка кранов в смену, м3 или т, Вк=Ро/7’у, где Ту — продолжительность установки конструкций, смен. Полученные показатели сравнивают с показателями вариантных проектных решений и данными практики.
ГЛАВА —' МОНТАЖ КОНСТРУКЦИЙ жилых И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ 8.1. Монтаж крупнопанельных зданий В основу конструкции крупнопанельного бескаркасного здания положены принципы совместной пространственной работы всех его элементов, совмещения в элементах стен несущих и ограждающих функций. Бескаркасные крупнопанельные здания отличаются сравни- тельно небольшим количеством типоразмеров элементов и простотой монтажа. Монтаж крупнопанельных зданий выполняется по захваткам, в каж- дую из которых включаются одна или две секции, что обеспечивает непрерывность и равномерность процессов и, следовательно, поточность производства. Сборные элементы для возведения здания подаются к рабочему месту либо непосредственно с транспортных средств, либо с приобъектного склада, расположенного в зоне действия монтажного крана против соот- ветствующих захваток (рис. 8.1). Сборные фундаменты, стены подвала и другие элементы подземной части здания монтируются основным башенным, автомобильным или гусе- ничным краном. При монтаже сборных фундаментов гусеничным или авто- мобильным краном работу начинают с установки на песчаную подготовку угловых и маячных блоков на всех углах здания и на границах захваток. После выверки положения этих блоков в пределах каждой захватки или рабочего участка укладывают промежуточные блоки (рис. 8.2). Далее в том же порядке монтируют стеновые блоки подвала, затем цокольные, после установки которых укладывают плиты перекрытия над подвалом. Перед началом монтажа стеновых панелей наземной части здания вырав- нивают поверхность перекрытия и производят точную в соответствии с проектом разбивку мест установки стеновых панелей по всему периметру здания или захватки. На захватке, подготовленной для монтажа, в основание каждой стено- вой панели укладывают по нивелиру деревянные или растворные маяки (марки) толщиной 12 мм. Маяками обеспечивается точность установки
190 Г лава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.1. Стройгенплан крупнопанельного здания в период монтажных работ: / — строящее здание; 2 — проходная; 3 — контора производителя работ; 4 — материаль- ный склад; 5 — душевые; 6 — уборная; 7 — склад хранения сборных элементов и мате- риалов для возведения подземной части здания; 8 — подкрановые пути башенного крана; 9 — башенный кран; 10 — постоянные внутриквартальные проезды; 11 — место монтажа грузопассажирского лифта; 12 — столбы со светильниками; 13 — трансформа- торный пункт; 14 — временный водопровод; 15 — временная электровоздушная линия; 16 — временная кабельная линия; 17 — постоянный водопровод; 18 — постоянный газо- провод; 19 — постоянная канализация; 20 — постоянная телефонная линия; 21 — посто- янный электрокабель; 22 — постоянная электролиния; 23 — зона складирования мелких изделий; 24 — открытые склады сборных элементов; 25 — пункт приема раствора г Захватка №1 Захватка №2 Захватка N-3 LUUlflJUUUUUUUUUUUUMUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU^ ' 1вайвк|1 1ЕДЕД| ^Wi'M)7\tt№ fin yail 129199193 100\ 99 J7T90 \S9 199 W3A 94 193 1 92 17917? ^1 ifii L/l 40 | 41 Щ 52~ 1L 17 и. 27 69. 37 43 л 50 91 56 Е 46 0 ___________________ы 671 60 169 М 77 172&?% |А1 Нч 66 /Л 60 1 61 | 62~Уб. ^ллпппппппппппппппппппппппппппппппппппппппппплпппппппоппппппппппппппппппппппппппп? iWEagai © ©© ® ®® ® @® © Рис. 8.2. Последовательность монтажа фундаментных блоков: цифрами без кружков показана последовательность монтажа фундаментных блоков; в кружках — номера осей колонн; 1 ... 12 — маячные блоки
8.1. Монтаж крупнопанельных зданий 191 Рис. 8.3. Схема установки панелей: 1 — панель; 2 — фиксатор-ловитель; 3 — маяк; 4 — осевая проволока; 5 — раствор соответствовать толщине панели с превы- панелей по высоте и их опи- рание в момент посадки па- нелей на свежий раствор, укладываемый по ходу мон- тажа между маяками. Для обеспечения точнос- ти и ускорения установки внутренних панелей применя- ют фиксаторы-ловители, за- ранее привариваемые к за- кладным деталям или заде- лываемые в панели перекры- тий (рис. 8.3). Фиксаторы-ло- вители высотой 100 мм изго- товляют из арматурной стали диаметром 10...12 мм или из отрезков уголков. Просвет между фиксаторами должен шением на 3 мм. Установка наружных стеновых панелей производится на маяки, без фиксаторов — по рискам, указывающим наружные грани стен здания. Временное крепление стеновых панелей во время монтажа и их выверка осуществляются с помощью подкосов, закрепляемых за монтажные петли панелей перекрытий или фундаментных блоков либо за универсальные или клиновые захваты, укрепленные в отверстиях панелей, а также с по- мощью угловых и горизонтальных распорок. Закрепление подкосов к уста- навливаемым стеновым панелям осуществляется с помощью струбцин, универсальных и клиновых захватов за монтажные петли (рис. 8.4) либо за петли, заложенные на внутренней плоскости панелей. Универсальные захваты, применяемые для закрепления подкосов, предназначенные также для подъема панелей перекрытий, состоят из кор- пуса, верхняя часть которого заканчивается кольцом для подвески захвата на крюк крана. Нижняя часть корпуса имеет прорезь, внутри которой на оси подвешен сухарь, соединенный с тягой. Последняя прохо- дит по пазу корпуса и выведена наружу в его верхней части в виде руко- ятки. На резьбовую часть корпуса навернута нажимная рукоятка, посред- ством которой осуществляется крепление монтируемой панели между сухарем и рукояткой. Универсальный захват устанавливается и снимается с той стороны, на которой работает монтажник. Для сокращения времени установки подкосов, уменьшения их длины и массы в последнее время широко используют укороченные подкосы. При их использовании не нужны монтажные столики, применяемые для временного закрепления стеновых панелей при других, удлиненных подко- сах, поэтому продолжительность процесса установки панелей также со- кращается. Временное крепление панелей внутренних стен, кроме подкосов, осу- ществляют подставками (рис. 8.5), которые устанавливают со свободного
Рис. 8.4. Временное крепление наружных и внутренних стеновых панелей: а — бесструбцинным подкосом с винтовым зажимом; б, в — укороченным подкосом; 1 — панель наружной стены; 2 — монтажная петля панели; 3 — верхняя захватная головка; 4 — гайка с барашком; 5 — труба подкоса; 6 — натяжная муфта; 7 — клиновой захват; 8 — плита перекрытия; 9 — верхний захват с натяжным устройством; 10— нижний захватывающий крюк с натяжной муфтой; 11 — внутренняя стеновая панель; /2 — универ- сальный захват
8.1. Монтаж крупнопанельных зданий 193 торца панели. Различают два типа горизонтальных распорок для кре- пления панелей: закрепляемых на верхних торцах панелей или в сквозных отверстиях, сделанных в панелях. Крепление распорок на верхних торцах панелей произво- дят с передвижных монтажных столиков, в сквозных отверстиях — непосредственно с перекрытия, что является одним из преимуществ этого типа распорок. Последовательность монтажа крупнопанельных бескаркасных зданий выбирается в зависимости от конструктивных особенностей здания, условий устойчивости смонтированных элементов и час- тей зданий, удобств и безопасности монтажа. Каждый только что уста- новленный элемент необходимо прочно закреплять в проектном положении. Для достижения ус- тойчивости вновь установленных Рис. 8.5. Подставка для временного крепления панелей внутренних стен: 1 — скоба; 2 — шайба; 3 — гайка; 4 — винт; 5 — рукоять; 6 — уголок для фикса- ции струбцины элементов используют пространственную жесткость ранее смонтирован- ных лестничных клеток, санитарно-технических кабин и угловые сопря- жения панелей. Если жесткость ранее смонтированных конструкций не может быть использована, то очередной сборный элемент при его уста- новке временно закрепляют посредством специальных инвентарных приспособлений — кондукторов, подкосов, растяжек и др. Существуют различные схемы последовательности монтажа крупно- панельных зданий. По одной из них (рис. 8.6) монтаж каждого этажа здания начинают с установки и выверки в пределах захватки маячных панелей, применяемых в качестве опорных. В дальнейшем, используя эти маячные панели, продолжают монтаж по принципу замкнутых прямо- угольников, образующих устойчивые контуры, т. е. последовательно мон- тируют панели наружных, внутренних поперечных и продольных стен, а также лестничные площадки и марши. После монтажа и закрепления этих элементов в пределах данной захватки устанавливают панели пере- городок, затем панели перекрытия и балконные плиты. Применяется также аналогичная схема последовательности монтажа, но без установки маячных панелей в пределах захватки. Однако первая схема обеспечивает лучшие условия для выверки элементов в пределах захватки. По другой схеме вначале монтируют маячные панели только на углу, отдаленном от крана. По этим угловым панелям устанавливают следую- 1цие панели стен в таком порядке, чтобы образовалась ячейка с замкнутым 7 В. И. Швиденко
194 Г лава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.6. Последовательность монтажа элементов крупнопанельного здания (с установкой маячных панелей): 1...9 — маячные панели контуром. Затем внутри ячейки монтируют перегородки и далее плиты перекрытия. Данная схема позволяет выполнять монтаж с большей кон- центрацией работ на отдельных участках здания. В последнее время получил распространение метод, по которому мон- таж этажа начинают с установки маячных панелей наружных стен, наиболее отдаленных от башенного крана. В дальнейшем монтаж ведут по направлению «на кран», что обеспечивает крановщику лучшее наблю- дение за установкой сборных элементов. После монтажа наружных стено- вых панелей на противоположной от крана оси здания устанавливают панели внутренних стен, элементы лестниц и, наконец, панели наружной стены, ближайшей к крану, а также перегородки и отопительные панели. Далее этаж закрывают панелями перекрытий. В зависимости от конструктивных решений зданий применяют также последовательность, при которой на захватке вначале устанавливают наружные стеновые панели, а затем внутренние либо вначале внутренние, а затем наружные стеновые панели. Установка вначале наружных панелей отличается рядом преимуществ: свободный доступ к швам наружных па- нелей с внутренней стороны, следовательно, возможность устройства дополнительной изоляции, что повышает надежность стыка; более удоб- ный способ крепления наружных стеновых панелей, так как специальные петли для крепления подкосов находятся на уровне роста рабочего и крепить за них можно непосредственно с плит перекрытия; с применением опор значительно упрощается временное крепление и внутренних стеновых
8.1. Монтаж крупнопанельных зданий 195 Рис. 8.7. Схема установки башенного крана, подъемника и распо- ложения складов и дороги для движения панелевозов при монтаже крупнопанельных зданий: / — кран БК-074; 2 — ограждение подкрановых путей; 3 — склады сборных конструкций и материалов; 4 — дорога с площадкой для стоянки панелевозов при разгрузке; 5 — подъемник ПГС-800 панелей; улучшение условий труда вследствие применения более легкой монтажной оснастки (масса для временного крепления внутренних стено- вых панелей снижается более чем в 2 раза); более безопасные условия труда вследствие ограждения периметра строящегося дома выставлен- ными в первую очередь наружными стеновыми панелями. 7
196 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.8. Кондуктор с захватами полуавтоматического действия: 1 — несущие подмости; 2 — по- движная рама; 3 — захваты; 4 — рабочий настил Рис. 8.9. Схема установки комп- лекта монтажной оснастки: 1 — кондуктор; 2 — соединительные тяги; 3 — продольный базовый створ; 4 — поперечный базовый створ; 5 — репер При любой схеме монтажа до укладки междуэтажных перекрытий, в том числе над подвалом, в пределах каждого этажа должны быть пол- ностью установлены панели стен и перегородок, закончены работы по устройству подготовки под чистые полы. Кроме того, должна быть про- изведена загрузка нижележащего перекрытия материалами и полуфабри- катами, необходимыми для выполнения внутренних работ на данном эта- же. На монтаже сборных элементов наземной части крупнопанельных зданий применяют башенные краны грузоподъемностью не менее 8 т с вы- летом стрелы 35 м и высотой подъема крюка до 58 м (рис. 8.7), располага- емые со стороны фасада, не имеющего входа в здание. Одним из современ-
8.1. Монтаж крупнопанельных зданий 197 ных, прогрессивных мето- дов монтажа крупнопа- нельных зданий повышен- ной этажности является применение групповой монтажной оснастки «Ин- дикатор 12-16», разрабо- танной Свердловским фи- лиалом института «Инду- стройпроект». Монтажная оснастка представляет со- бой комплект из шести кондукторов и более (в за- висимости от планировки зданий), соединенных жесткими тягами. В со- став кондуктора (рис. 8.8) входят: несущие под- мости, подвижная рама с навешенными рабочими органами (полуавтомати- ческие захваты, струбци- ны, тяги, визиры, фикса- торы, механизмы продоль- ного и поперечного пере- мещения рамы), приспо- собления для обеспечения безопасного производства работ (ограждения, насти- лы, лестницы). Кондукто- ры устанавливают краном непосредственно на пере- крытие (рис. 8.9) в преде- лах захватки с точностью ± 100 мм и приводят их в предмонтажное положе- ние перемещением под- вижной рамы относитель- но подмостей с помощью соответствующих меха- низмов. Затем все шесть кондукторов соединяют между собой жесткой системой связей. Для на- стройки монтажной ос- настки в проектное поло- жение вне контура зда- Рис. 8.10 Схема монтажа крупнопанельного зда- ния с использованием групповой монтажной ос- настки: / -- кондуктор; 2 — стеновая панель; 3 — башенный кран
198 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий ния закрепляются на весь период строительства поперечный и про- дольный базовые створы, закоординированные посредством бетонных реперов. Монтаж здания (рис. 8.10) начинают с несущих панелей внутренних стен. С помощью крана панель подводится под вилочные захваты с зазо- ром над перекрытием 10... 15 мм, опускают вилочные захваты на верх пане- ли. Затем с помощью фиксаторных винтов закрепляют верх панели. Па- нель опускают на перекрытие и устанавливают в проектное положение с контролем вертикальности рейкой-отвесом. Дополнительной выверки и рихтовки элемента не требуется. На установку панели затрачивают 30...40 мин. После проектного закрепления панели освобождение от вилоч- ных захваток производят поднятием их и установкой в предмонтажное положение с помощью пружинного фиксатора. Торцовые панели наруж- ных стен устанавливают без применения индикатора. Монтажная оснастка обеспечивает надежное временное крепление монтируемых элементов до выполнения проектной сварки и замоноличи- вания, высокую точность установки несущих и ограждающих вертикаль- ных элементов, существенное снижение затрат труда при установке эле- ментов здания, снижение кранового времени на монтаж, что в свою оче- редь уменьшает общие сроки строительства, создает монтажникам и свар- щикам удобные и безопасные условия труда. На территории строительной площадки строят дороги для проезда и стоянки панелевозов, оборудуют площадки для складирования сборных железобетонных конструкций и материалов, размещают инвентарные помещения для хранения монтажного инвентаря и оснастки, бытовые помещения для рабочих и инженерно-технических работников. Для подъ- ема и спуска рабочих на этажи в период строительства используют грузопассажирские или грузовые подъемники. Подъемники устанавли- вают до начала монтажа шестого этажа и наращивают по мере увеличе- ния высоты здания. 8.2. Монтаж каркасно-панельных зданий В зависимости от массы элементов, размеров здания и дру- гих условий производства монтажные краны могут располагаться с одной или обеих сторон монтируемого здания. В пределах каждого яруса, рав- ного по высоте двум этажам каркасно-панельного здания, монтаж каркаса начинают с лестничной клетки, пространственная жесткость которой обес- печивает неизменяемость монтируемых конструкций; эта же лестничная клетка служит для перехода с этажа на этаж. Однако в зависимости от принятой оснастки и связанных с ней условий организации процессов применяют и другую последовательность монтажа, при которой образу- ются жесткие пространственные ячейки из элементов каркаса (рис. 8.11). Установку и временное крепление двухэтажных колонн производят с по- мощью групповых или одиночных кондукторов, ускоряющих и упроща- ющих этот процесс. Наиболее эффективно вести монтаж с помощью групповых кондукторов. Комплект групповых кондукторов обеспечивает
8.2. Монтаж каркасно-панельных зданий 199 Рис. 8.11. Последовательность монтажа сборных элементов кар- касно-панельного жилого дома: а — монтаж элементов каркаса; б — монтаж внутренних конструкций; — начало монтажа элементов; I...172 — монтажные номера эле- ментов точную принудительную установку в проектное положение 16 двухэтаж- ных колонн. Его используют также при монтаже ригелей и перекрытий без добавочных приспособлений. Групповой рамно-связевой кондуктор (рис. 8.12) представляет собой жесткую пространственную решетчатую конструкцию, сваренную из про- катных профилей, с шарнирной плавающей рамой. В монтажный кондук- торный комплект (МКК) входят четыре кондуктора, соединяемые жестки- ми трубчатыми тягами. Пространственная решетчатая конструкция кон- дуктора состоит из четырех сварных жестких элементов (нижней и верх- ней ферм, правой и левой тумб), что обеспечивает ее транспортирование в виде отдельных узлов. Нижняя ферма состоит из четырех опорных стоек для установки кондуктора на перекрытие этажа, двух пар направля- ющих швеллеров для выдвижных площадок, рабочего настила для произ-
200 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий 00£l 6000 [ _____6000______ [ _______6000
6050 Рис. 8.12. Монтажный кондукторный комплект (МКК-1): 8.2. Монтаж каркасно-панельных зданий а — план; б — кондуктор ММК-1, вид спереди; в — то же, вид сбоку; / — индикаторная шарнирная рама; 2 — верхняя ферма; <3 — правая тумба; 4 — нижняя рабочая площадка; 5 — нижние фиксаторы колонн; 6 — захваты диафрагм жесткости; 7 — левая тумба; <3 — верхняя рабочая площадка; 9 — лестница; 10 — выдвижная площадка; // — нижняя ферма; 12, 13, 14 — геодезические линейки кондукторов соответственно № 1, 2 и 3 ю
202 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий водства монтажных и сварочных работ в уровне первого этажа колонн, четырех выдвижных площадок. К стойкам нижней фермы подвешены на поворотных шарнирах-рычагах нижние фиксаторы колонн, состоящие из двух раскрывающихся полуобойм. Фиксаторы служат для совмещения и временного закрепления низа устанавливаемых колонн соосно с выступа- ющими оголовками колонн нижнего яруса. Тумбы связывают между собой нижнюю и верхнюю фермы кондуктора. Верхняя ферма служит для разме- щения и закрепления на ней шарнирной рамы. В средней части фермы имеется люк для выхода на рабочую площадку. Поверх фермы располага- ется металлический рабочий настил с ограждением. Четыре откидные площадки фермы служат для перекрытия свободного пространства между настилом фермы и установленными колоннами. Для точной установки и временного закрепления верхней части двух- этажных колонн служат четыре жестких захвата-фиксатора, укрепленных в углах индикаторной шарнирной рамы. Рама состоит из двух продольных балок, шарнирно соединенных поперечными связями, и может переме- щаться в горизонтальной плоскости с помощью регулировочных домкра- тов и винтов. Для установки индикаторных рам по оси колонн к рамам прикреплены специальные геодезические линейки. Кондукторы устанавливают на перекрытие на определенном расстоя- нии от оголовков смежных колонн, которое определяется специальным шаблоном. Нижние фиксаторы кондуктора после установки его на пере- крытие закрепляют нижними хомутами за выступающие оголовки колонн смонтированного яруса. Затем точно устанавливают в проектное положе- ние индикаторные шарнирные рамы. Первой устанавливается индикатор- ная рама кондуктора № 1. Для этого, перемещая раму регулировочными домкратами и винтами, с помощью теодолита совмещают по вертикали соответствующие геодезические линейки с дополнительными осями. Сна- чала совмещают линейки с продольной осью Б—Б, а затем с поперечной 2—2. Индикаторную раму кондуктора № 2 с помощью поперечных тяг кондукторов № 1 и № 2 приводят в проектное положение по отношению к продольной оси Б—Б, а затем с помощью теодолита точно совмещают линейки с дополнительной поперечной осью 2—2. Аналогично устанавли- вают индикаторные рамы кондукторов № 3 и № 4. Монтаж каждого яруса начинают только после установки всех сборных элементов нижерасположенного яруса, переноса основных разбивочных осей с цоколя на оголовки колонн и проверки уровня опорных поверхно- стей колонн. Монтаж очередного яруса начинают с установки двухэтаж- ных колонн. При этом колонну подводят к обойме нижнего фиксатора и плавно опускают на оголовок колонны нижнего яруса. Боковые грани низа устанавливаемой колонны вплотную подтягивают к граням фикса- тора, чем обеспечивается точное совмещение граней устанавливаемой колонны с установленной. Верх устанавливаемой колонны закрепляют хомутами верхнего фиксатора, в результате чего колонна занимает точное проектное положение. В каждой ячейке здания с выдвижных площадок кондуктора уклады- вают на консоли колонны и сразу же приваривают к ним сначала нижние,
8.3. Монтаж зданий из объемных элементов 203 а затем верхние ригели. Монтаж ригелей в пролетах между кондукторами производят в той же последовательности с выдвижных площадок, за исключением тех пролетов, в которых будут ставиться продольные диа- фрагмы жесткости. Поперечные диафрагмы жесткости устанавливают после окончания сварки стыков колонн и освобождения их от нижних фиксаторов. Диафрагмы ставят на слой цементного раствора М100 и вре- менно раскрепляют двумя откидными захватами кондуктора. После вы- верки рейкой-отвесом диафрагмы крепят электросваркой к колоннам и к диафрагмам, расположенным ниже. Захваты снимают после закрепления диафрагм электросваркой. Групповые кондукторы переставляют краном на следующую позицию только после образования жесткой пространственной ячейки из элементов каркаса, т. е. после установки, выверки и сварки их. После перестановки кондукторов сначала на первом, а затем на втором этажах монтируемого яруса устанавливают перегородки, санитарно-технические кабины и дру- гие элементы. После установки вертикальных элементов укладывают лест- ничные площадки и марши. Марши монтируют после полного закрепления площадок. Выверяют положение марша по первой верхней ступени, после чего его закрепляют сваркой. Плиты перекрытий укладывают на слой цементного раствора. Уложенные плиты скрепляют электросваркой с ко- лоннами и ригелями, обеспечивая пространственную жесткость монтируе- мых ячеек. Выполнив все сварные соединения замоноличивают шпонки и швы между панелями перекрытий и примыкающими к ним элементами. Швы между плитами заполняют песчаным бетоном Ml00, а шпонки между плитами — мелкозернистым или песчаным бетоном М200. Последними монтируют на этажах панели наружных стен. Сначала устанавливают торцовые и все подоконные ленточные панели, а после закрепления их электросваркой и заделки швов — простеночные. Если монтаж выполняют с помощью одиночных кондукторов, то все сборные элементы здания, кроме двухэтажных колонн, монтируют по- этажно. Для быстрейшего обеспечения пространственной жесткости и устойчивости на каждой захватке создают жесткие ячейки, включающие 4...8 колонн. Установку, выверку и временное крепление колонн осущест- вляют с помощью одиночных кондукторов, которые скрепляют двумя хому- тами с оголовком смонтированной колонны нижнего яруса. Колонну ста- вят в кондуктор так, чтобы ее риски совпали с рисками оголовка. В проект- ное положение колонну приводят регулировочными винтами кондуктора. Затем па консоли колонн укладывают ригели и сЪединяют их с колоннами электросваркой. После сварки в стыках колонн арматурных стержней, расположенных к углам колонн, кондукторы снимают. Остальные эле- менты устанавливают в такой же последовательности, как и при монтаже с групповыми кондукторами. 8.3. Монтаж зданий из объемных элементов Жилые дома из объемных элементов, представляющих со- бой пространственную несущую конструкцию, состоят из нескольких типо- размеров: блоков жилых комнат, лестничных клеток, санитарных узлов
204 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.13. Схема установки монтажных упорных фиксаторов: / — монтируемый блок; 2 — фиксирующая плоскость; 3 — упор; 4 — пята; 5 — гайка; 6 — винт; 7 — вороток; 8 — направляющая упора; 9 — опорный уголок; 10 — прижимная планка; //—смонтированные блоки; 12 — опорный уголок; 13—монтажные установоч- ные риски с кухнями. Такие блоки изготовляют монолитным способом или собирают на заводе из железобетонных панелей в специальном кондукторе и соеди- няют сваркой металлических закладных частей. Их доставляют на строи- тельную площадку с максимально возможной степенью заводской готов- ности: отделанные, оборудованные всеми видами санитарно-технических и электротехнических устройств. Готовые объемные блоки грузят краном посредством специальной пространственной балансирной траверсы на трейлер или автоприцеп и транспортируют на строительную площадку, где монтируют непосредственно с транспортных средств. Стропят блоки после зрительной проверки надежности монтажных петель. Подъем их осуществляют в два приема: сначала блок приподни- мают и отводят в сторону от грузовой платформы блоковоза, проверяют положение блока в пространстве, а затем подают к месту установки. Монтажники принимают блок на высоте 30...50 см от уровня перекрытия и на расстоянии не менее 1,5...2 м от ранее смонтированного блока, затем блок наводят в проектное положение. Для удерживания от раскачивания при подъеме и установке блока используют оттяжки, которые крепят к тра- версе по диагонали. В проектное положение объемные блоки устанавли- вают с помощью двух фиксаторов (рис. 8.13), которые закрепляют в швах ранее смонтированных блоков нижележащего этажа. Затем фиксаторы переставляют на следующий блок. Блоки расстроповывают после оконча- тельной их выверки. Здание в процессе монтажа делят на захватки. Блоки на каждой захватке устанавливают в определенной технологической последователь- ности в зависимости от конструктивных решений. Если внутри блока рас- положены коммуникации, наиболее рационально осуществить параллель- ный монтаж обоих продольных рядов объемных блоков от одного торца здания к другому, так как при этом создается фронт работ для заделки
8.3. Монтаж зданий из объемных элементов 205 стыков (рис. 8.14,а). Если сани- тарно-технические блоки, рас- положенные в одном продольном ряду, имеют коммуникации сна- ружи задней торцовой грани блока и работы по их стыковке должны выполняться снаружи, то последовательность монтажа следует принимать с учетом вре- мени, необходимого для выпол- нения этих работ. Часть блоков того ряда, где имеются блоки с коммуникациями, монтируют в первую очередь, затем соответ- ствующие блоки другого ряда. После монтажа блоков с ком- муникациями в том же ряду мон- тируют один или два последую- щих блока с таким расчетом, чтобы к моменту установки бло- ков, расположенных против бло- ков с коммуникациями, все са- нитарно-технические соединения были уже выполнены (рис. 8.14,6). При расположении ком- муникаций снаружи продольной стороны блоков последователь- ность их установки принимают по схеме (рис. 8.14,в). В случае расположения коммуникаций снаружи двух граней объемного блока их монтируют по той же схеме с пропуском блоков лест- ничной клетки (рис. 8.14,г), ко- торые устанавливают в послед- Рис. 8.14. Схемы последовательности мон- тажа зданий из объемных блоков: а — без наружных коммуникаций; б — с на- ружными коммуникациями на торцовой грани; в — с наружными коммуникациями на продоль- ной грани; г — с наружными коммуникациями на торцовой и продольной гранях; 1 — начало монтажа; 2 — конец монтажа; 3 — блоки с на- ружными стыкующимися во время монтажа санитарно-техническими коммуникациями; 4 — блоки лестничной клетки нюю очередь, после завершения __________________________________ работ по стыковке коммуника- ций. Приставные панели устанавливают по ходу монтажа объемных блоков. Параллельно с монтажом объемных блоков на разных захватах заде- лывают стыки с навесных подмостей, соединяют санитарно-технические и электротехнические коммуникации и др. Хронометражные наблюдения показали, что бригада монтажников в составе восьми человек может смонтировать за смену восемь объемных элементов со сваркой закладных деталей, заделкой всех стыков и подклю- чением коммуникаций. Трудоемкость монтажа зданий из объемных эле- ментов по сравнению с крупнопанельными сокращается в 3...4 раза, т. е.
206 Г лава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий может снизиться до 0,05 чел-смен на 1 м3 здания. Суммарные трудовые затраты на изготовление и монтаж элементов этих зданий уменьшаются в 1,5...2 раза, причем на завод переносится 80 % трудовых затрат, благо- даря чему устраняется влияние зимних условий на производство работ. Продолжительность возведения зданий из объемных элементов сокраща- ется в 4...5 раз по сравнению с крупноблочными и в 2...3 раза по сравнению с крупнопанельными зданиями. Строительство в целом удешевляется в 1,9...2 раза. 8.4. Монтаж зданий методом подъема перекрытий и этажей Монтаж зданий методом подъема перекрытий и этажей состоит в последовательном подъеме плит покрытия и перекрытий, предва- рительно изготовленных на уровне первого этажа или на том же уровне плит и собранных конструкций каждого из этажей. Покрытия, перекрытия и этажи поднимают на проектные отметки с помощью синхронно работа- ющих подъемников, установленных на сборных колоннах. При невозмож- ности изготовления или подъема целых перекрытий в зданиях большой протяженности их разделяют на секции. Метод последовательного подъема перекрытий и этажей применяется для возведения зданий на стесненных участках, пересеченном рельефе, при сложной конфигурации в плане, в случае необходимости сохранения естественного ландшафта и зеленых насаждений. В этих случаях обеспе- чивается снижение расхода основных строительных материалов, трудоем- кости, продолжительности и стоимости по сравнению с обычными мето- дами возведения зданий. Технико-экономическими исследованиями и дан- ными опыта установлено, что подъем этажей может быть эффективным при возведении зданий высотой до 20, а подъем перекрытий — до 30 эта- жей. В последние годы за рубежом построены отдельные высотные здания с подвесными этажами. Такие здания возводят методом подъема блоков последовательно подращиваемых этажей либо методом последователь- ного подъема перекрытий или этажей, закрепляемых на проектных уровнях к подвескам (канатам) и к центральному железобетонному стволу. Подъемные устройства в этих случаях располагают в верхней части центрального ствола. Монтаж зданий методом последовательного подъема перекрытий. Технологический процесс возведения зданий методом последовательного подъема перекрытий (рис. 8.15) включает следующие основные этапы: работы подземного цикла; бетонирование лестничных шахт; монтаж ко- лонн первого яруса; изготовление пакета плит перекрытий; монтаж подъемного оборудования; подъем плит перекрытий; наращивание колонн следующих ярусов; подъем плит перекрытий; монтаж элементов огражде- ния, лестниц и внутреннего оборудования этажей. После окончания работы подземного цикла с помощью самоходного крана устанавливают колонны первого яруса с их выверкой и замоноличи-
Рис. 8.15. Технологическая схема возведения зданий методом подъема перекрытий: / — колонна; 2 — стена железобетонной монолитной шахты; 3 — пакет плит перекрытий; 4 — подъемник; 5 — плиты на промежуточных отметках; 6 — плиты перекрытий на проектных отметках; 7 — временные инвентарные ко- лонны, установленные на вершинах верхнего яруса колонн для монтажа подъемников 58,600 5.4. Монтаж зданий методом подъема перекрытий и этажей о
208 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.16. Узел крепления плит перекрытий к колоннам: 1 — колонна; 2 — воротник; 3 — плита; 4 — закладной штырь ванием. На каждую колонну перед подъемом надевают металлические воротники (рис. 8.16), количество которых соответствует числу поднима- емых плит перекрытий. Воротники подвешивают на крючках, зацепленных за штырь, пропущенный в отверстие в колонне. Одновременно в сколь- зящей опалубке бетонируют лестничные шахты на высоту, определяемую толщиной пакета плит и конструктивной высотой опалубки. Далее бетони- рование лестничных шахт на высоту здания ведется непрерывно с опере- жением на один этаж относительно положения кровельной плиты. Поверх- ность подвального перекрытия выравнивают цементным раствором с по- мощью виброрейки. Наносят пневматическим распылителем разделитель- ный слой, опускают и устанавливают воротники, производят армирова- ние плиты и сварку арматуры с воротниками, устанавливают закладные детали и бетонируют плиту. Под воротниками укладывают прокладки толщиной 1 см для создания защитного слоя. Затем поочередно одно за другим изготовляют остальные железобетонные перекрытия, между кото- рыми во избежание их сцепления между собой наносят разделительный слой. Его выполняют из казеиново-меловой эмульсии или из лака этиноль и известково-соляного раствора. Получаемый раствор применяют после процеживания. Технология устройства разделительного слоя заключа- ется в следующем: на тщательно выровненную поверхность бетона распы- лителем наносят слой лака этиноль толщиной около 0,5 мм, который через 2...3 ч после высыхания образует пленку. На эту пленку также распылите- лем наносят известково-соляной раствор толщиной 1,5...2 мм. После высы- хания раствора в течение 2...5 ч (в зависимости от наружной температуры) начинают работы по изготовлению следующей плиты перекрытия. Пленка из лака этиноль, образованная на свежеуложенной бетонной поверхности, препятствует испарению воды из бетона, обеспечивает его нормальное твердение и исключает необходимость поливки. Для бетонирования плит по их периметру устанавливают инвентарную стальную бортовую опалубку высотой, равной толщине плит. Опалубку закрепляют к стойкам. Перед бетонированием плит устанавливают арма- туру, закладные детали и пробки. После тщательного выравнивания и
8.4. Монтаж зданий методом подъема перекрытий и этажей 209 Рис. 8.17. Защелка для крепления плит перекрытий на колонне: 1 — корпус; 2 — палец; 3 — пружина; 4 — винт; 5 — упор; 6 — пол- зун заглаживания поверхности плиты и укладки разделительного слоя про- цесс изготовления плит последовательно повторяется. С целью обеспечения беспрепятственного вертикального перемещения и захвата грузовыми тягами воротники каждой плиты центрируют с по- мощью направляющих труб, пропускаемых через прорези воротников. При изготовлении кровельной плиты в отличие от остальных плит пакета одновременно с арматурными работами устанавливают сборные элементы парапета, которые при бетонировании замоноличивают с плитой перекрытия, а на воротниках, расположенных в центральной части плиты, приваривают анкерные болты для крепления платформы башенного (вместо самоходного) крана, используемого в дальнейшем для наращива- ния колонн, монтажа стеновых панелей и др. Кровельную плиту вместе с установленным на ней краном поднимают после достижения бетоном 70%-ной проектной прочности. После временного ее закрепления на про- межуточных отметках поднимают остальные плиты перекрытий по две-три одновременно. При этом плиты нижних этажей, поднятые на проектные отметки, закрепляют окончательно. Перед подъемом плит в отверстия колонн в местах временного крепления плит перекрытий устанавливают инвентарные защелки (рис. 8.17). Для постоянного крепления (и времен- ного также) вместо инвентарных защелок применяют штыри. Плита опускается на защелки или на закладные штыри, вставляемые в отверстия колонн снизу плиты после ее подъема, и грузовые тяги подъемников осво- бождаются. После подъема плит в пределах первого яруса производят наращивание колонны второго яруса самоходным или башенным краном с плиты кровли и поднимают подъемники вдоль этих колонн на следующий уровень. Этапы наращивания колонн и подъемов плит повторяются до заданных проектных отметок.
210 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий По окончании закрепления плит перекрытий на проектных отметках в пределах этажей краном с плиты кровли устанавливают наружные стеновые панели. Одновременно на этих этажах устраивают внутренние стены и перегородки, выполняют санитарно-технические, электротехни- ческие, отделочные и другие работы. Для подъема людей устанавли- вают грузопассажирский лифт, наращиваемый по мере подъема плит. Монтаж зданий методом последовательного подъема этажей (рис. 8.18). Его выполняют в основном в той же последовательности, что и при методе подъема перекрытий. Изменяются только очередность и способ монтажа конструкций этажей. После окончания бетонирования пакета плит и достижения бетоном кровельной плиты 70%-ной проектной прочности на нее устанавливают самоходный кран, монтируют элементы покрытия, ограждение, закрепля- ют к грузовым тягам подъемников и поднимают кровельную плиту на всю высоту яруса колонн, на которых временно ее закрепляют. Для захвата плиты гайки грузовых тяг подъемников заводят под воротник через отвер- стия в плите. Для исключения возможности выскальзывания захватных гаек из-под воротника в просвет, образованный между плитой и гайками, вставляют съемные вкладыши. Отрыв плиты от пакета начинают последо- вательным включением подъемников, поднимая ее примерно на 8 мм. Далее для подъема плиты включают все подъемники на автоматический режим. Благодаря синхронной работе подъемного оборудования обеспечи- вается плавный, равномерный подъем плиты. Затем на верхней плите пакета плит перекрытий (рис. 8.19) самоходными кранами монтируют конструкции верхнего этажа здания: наружные и внутренние стеновые па- нели, выполняют санитарно- и электротехнические работы. Этаж здания с помощью подъемников поднимают вверх и временно закрепляют на про- межуточной отметке. Таким образом постепенно монтируют и поднимают нижележащие этажи в пределах яруса колонн. Далее наращивают сле- дующий ярус колонн, поднимают подъемники и производят дальнейший подъем этажей и т. д. Подъем каждого этажа возможен сразу на всю высоту вновь установ- ленного яруса колонны. Можно также осуществлять последовательный подъем всех этажей на один этаж, что позволяет раньше приступать внизу к монтажу конструкций очередного этажа. Схема размещения поднятых этажей зависит от прочности колонн и их гибкости на разных этапах подъема. С целью придания возводимому каркасу горизонтальной жесткости после подъема на промежуточные отметки каждого этажа в зазоры между плитами перекрытий и колоннами, шахтой и плитами забивают стальные клинья. После установки этажей на проектной отметке эти зазоры и мон- тажные швы между потолком и стенами этажа замонолнчивают цемент- ным раствором и приступают к отделочным работам. По окончании подъ- ема всех этажей демонтируют подъемники вместе с оголовками и опускают краном на землю. Кран демонтируют с помощью специальной разборной стрелы или наземного крана, или вертолетом.
Этапы производства pafom
212 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.19. Технологическая схема монтажа конструкций этажей и подъема их: 1 — пакет плит перекрытий; 2 — колонны; 3—пневмоколесный кран грузо- подъемностью 12 т; 4 — временное ограждение; 5 — установленные колонны яруса; 6 — подъемник; 7 — гусеничный кран грузоподъемностью 6,3 т
8.4. Монтаж зданий методом подъема перекрытий и этажей 213 Таблица 8.1. Основные технологические характеристики оборудо- вания для подъема перекрытий и этажей Наименование показателей Гидравлические подъемники АП-7 Электромехани- ческие подъемники Количество подъемников в комплек- те, шт Грузоподъемность подъемника, т Грузоподъемность комплекта, т Скорость подъема и опускания пере- крытий, м/ч Скорость опускания тяг, м/мин Рабочий ход, мм Расстояние между тягами, мм Установленная мощность электродви- гателей, кВт Масса подъемника (без тяг), кг Длина винтовых тяг, м Длина удлинителей, м Габаритные размеры подъемника, мм 24 80 1920 2,5 5 50 780 52,2 1200 8 2,7; 0,95 1200X900X850 36 50 1800 4 12 8 690 97,2 1100 6...8 2,9; 1,2 1440X 1225X1150 Оборудование для подъема перекрытий и этажей. Подъем перекрытий и этажей осуществляется с помощью гидравлических или электромехани- ческих подъемников, синхронных гидродомкратов или электролебедок. Подъемники устанавливают на торцах колонн или в любом заданном месте по высоте колонн. Гидродомкраты или электролебедки располагают в верхней части центрального железобетонного ствола здания. Использо- вание гидравлических и гидроэлектрических подъемников, устанавливае- мых на торцах колонн, связано с необходимостью промежуточного их монтажа и демонтажа при наращивании колонн каждого яруса, что увели- чивает трудоемкость, продолжительность и стоимость работ. Установка подъемников на торцах колонн ограничивает также длину колонн из условий устойчивости. Новые гидравлические и электромеханические подъемники (табл. 8.1), разработанные в ЛенЗНИИЭП и Специализированным проектно-экспери- ментальным бюро (СПЭКБ) Минстроя Армянской ССР совместно с Гипростроймашем, устанавливаются в обхват колонн. Применение тако- го подъемного оборудования для монтажа зданий с поярусной разрезкой колонн значительно упрощает процесс подъема перекрытий и этажей: позволяет исключить операции, связанные с монтажом и демонтажом подъемников, отказаться от установки связей по верху колонн и др. Высо- та ярусов колонн может быть значительно увеличена по сравнению с вы- сотой ярусов при установке подъемников на торцах колонн, уменьшено количество ярусов и количество стыков. Все это снижает затраты труда и времени на производство монтажных работ. Длина колонн в этом случае определяется в основном технологией их изготовления, транспортирова- ния и монтажа. Оборудование обеспечивает плавный и быстрый подъем перекрытий и смонтированных на земле этажей.
214 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.20. Гидравлический подъемник АП-7: / — опорный клин; 2 — колонна; 3 — траверса верхняя; 4 — траверса нижняя; 5 — тяга резьбовая; 6 — верхняя следящая гайка; 7 — звездочка верхнего привода; 8 — плунжер домкрата; 9—цилиндр домкрата; 10— нижняя следящая гайка; 11 — звездочка нижнего привода; 12 — подвеска; 13— рамка Комплект гидравлического подъемного оборудования АП-7 состоит из подъемников (рис. 8.20), грузовых тяг, насосной станции и пульта автома- тического программного дистанционного управления. Все агрегаты подъ- емного оборудования соединяют трубопроводами, шлангами и электрока- белями в единую систему. Насосную станцию и пульт управления устанавливают на кровельной плите. Комплект электромеханического подъемного оборудования состоит из подъемников (рис. 8.21), грузовых тяг, электрического пульта управления, с помощью которого обеспечи- вается синхронная работа всех подъемников. Грузовые тяги подъемников служат для захвата и подъема перекрытий вдоль колонн. Грузовые тяги состоят из двух винтовых тяг и удлинителей диаметром 50 мм, соединен-
8.4. Монтаж зданий методом подъема перекрытий и этажей 215 ных муфтами, и захватных гаек. Винтовые тяги соединены рас- поркой для фиксации положения винтов и предотвращения их самопроизвольного прокручива- ния во время работы подъем- ника. Гидравлические и электро- механические подъемники, уста- навливаемые в обхват колонны, имеют механизмы для само- подъема по грузовым тягам и опираются на те же штыри, что и перекрытия. Для подъема кровельной плиты на проектную отметку на вершинах колонн последнего яруса закрепляют инвентарные металлические ко- лонны, по которым подъемники перемещают вверх. Крановое оборудование для монтажа сборных элементов. В процессе возведения зданий методом подъема перекрытий и этажей необходимо производить монтаж’/ярусов колонн, панелей наружных стен, элементов лест- ниц, объемных блоков лифтов, монтаж и демонтаж подъемни- Рис. 8.21. Схема электромеханического подъемника в процессе подъема пере- крытия: / — колонна; 2 — захват; 3 — грузовая тяга; 4 — разъемная муфта; 5 — опорный клин; 6 — распорка; 7 — винтовая тяга подъемника; 8 — муфта; 9 — тяга; 10 — плита ков, а также транспортирование материалов для возведения лестнично-лифтовых шахт и на этажи. Для выполнения этих работ используются самоходные или башенные наземные краны или краны, установленные на кровель- ной плите, либо те и другие. Наземные краны применяют при достаточной их высоте подъема, возможности установки на площадке здания и соответ- ствующем технико-экономическом обосновании их целесообразности с учетом выполнения работ подземного цикла. На кровельной плите уста- навливают и поднимают вместе с ней гусеничный кран или кран на рельсо- вом ходу (башенный с пониженной башней и др.), грузоподъемность кото- рых принимают от 4 до 6 т. При этом канатоемкость барабана грузовой лебедки должна быть достаточной для подъема сборных элементов с уровня земли на соответствующий этаж. Целесообразно применять при одинаковых эксплуатационных параметрах более легкие гусеничные краны с меньшим радиусом поворота. При установке более тяжелого гусеничного крана необходимо усиле- ние кровельной плиты: по данным опыта, при использовании гусеничного крана грузоподъемностью 6 т вместо плиты толщиной 18 см применена
216 Г лава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных? зданий* плита толщиной 30 см, которая оказалась на 75% дороже плиты между- этажного перекрытия. В связи с этим в Ереване разработан способ использования башенного крана, при котором усиление кровельной плиты не требуется. В центральной части здания на шести колоннах первого яруса монтируют специальную стальную платформу с подкрановыми путями, на которую устанавливают башенный край, который работает с двух позиций. Перемещается.он из одного положения в другое в нерабочем состоянии по подкрановым путям платформы с- помощью ходового меха- низма. Платформу с краном с помощью подъемников опускают вдоль колонн на кровельную плиту пакета, опирают на воротники этой плиты и соединяют с ними. В процессе подъема кровельной плиты вместе с ней поднимается и кран с платформой. Нагрузки от крана через платформу и воротники кровельной плиты распределяются на колонны посредством подъемников. При закреплении кровельной плиты на колоннах (на времен- ных или проектных отметках) нагрузка от крана передается на колонны через штыри. Горизонтальные нагрузки, возникающие при работе крана, воспринимаются через плиту кровли железобетонными шахтами. 8.5. Монтаж высотных зданий Методы возведения высотных каркасных зданий. Высотные здания наиболее часто строят с небольшими в плане размерами. В отдельных случаях здания могут быть протяженными или со сложной конфигура- цией. В зависимости от размеров в плане такие здания возводят вер- тикальным потоком из условия организации процессов на всей площади либо на отдельных захватках, на которых последовательными ярусами, поэтажно в пределах каждого яруса, выполняют все процессы. Органи- зацию процессов осуществляют по одно- или двухзахватной системе. Высота яруса зависит от конструктивных особенностей здания, вида конструкций, условий изготовления, транспортирования и укрупнительной сборки конструкций, грузоподъемности кранов. Обычно с учетом влияния всех этих фактов высоту яруса принимают равной высоте одного, двух, трех или четырех этажей, наиболее часто—высоте двух-трех этажей. В отдельных случаях применяют неразрезные колонны и, следовательно, высоту яруса до шести этажей. Членение на одноэтажные ярусы прини- мают при возведении зданий из рамных железобетонных элементов. Конструктивные особенности зданий, параметры кранов, условия обес- печения устойчивости и организации процессов, безопасности работ предопределяют организацию возведения высотных зданий с центральным ядром жесткости в несколько этапов (стадий): возведение подземной части; бетонирование ядра жесткости; монтаж сборных конструкций карка- са; монтаж стеновых панелей; отделочные работы. Основные из них — бетонирование ядра жесткости и монтаж конструкций каркаса. В этапе монтажа конструкций каркаса совмещают установку конструкций, их вы- верку, сварку стыковых соединений, противокоррозионную защиту, задел- ку стыков и швов. Эти процессы, хотя они технологически и организацион- но взаимосвязаны, осуществляют часто двумя смежными потоками: одним
8.5. Монтаж высотных зданий 217 потоком выполняют установку элементов каркаса, сварку и противокор- розионную защиту, другим — замоноличивание монтажных стыков, узлов, швов перекрытий и бетонирование монолитных участков каркаса не- посредственно вслед за установкой и выверкой каждого яруса здания. В сборно-монолитных конструктивных решениях высотных зданий в одном этапе совмещают процессы возведения монолитных и сборных конструкций. Последовательность их выполнения определяется конструк- тивными особенностями. Если в конструктивном решении здания принята система безбалочного перекрытия, состоящая из сборных железобетон- ных плит и монолитных ригелей, в пределах каждого этажа вначале бетонируют монолитные конструкции стен жесткости, затем монтируют сборные конструкции каркаса (колонны, стеновые панели, плиты безба- лочного перекрытия, элементы лестниц), после этого бетонируют ригели безбалочного перекрытия и монолитные участки плит перекрытия. В железобетонных каркасных зданиях с плоскими диафрагмами жест- кости монтаж конструкций в уровне каждого этажа (яруса) при совме- щенной установке элементов каркаса и панелей наружного ограждения выполняют в такой последовательности: колонны; диафрагмы жесткости; ригели; стеновые наружные панели; внутренние стеновые панели и пере- городки; плиты перекрытия; лестничные марши. Ведущим процессом при возведении каркасов высотных зданий являет- ся установка конструкций. Ритму выполнения этого процесса должно быть подчинено выполнение всех других процессов комплекса монтажных работ и этапов возведения здания. Все эти процессы и этапы должны быть увязаны во времени и пространстве. После окончания монтажа кар- каса изменяются условия взаимосвязи и ритм выполняемых далее работ. В зависимости от последовательности выполнения отдельных работ высотные здания возводят раздельным, комплексным или раздельно-ком- плексным методами. При раздельном методе все этапы работ выполняют последовательно: сначала бетонируют ядро жесткости, монтируют на всю высоту каркас, стеновые панели, а затем отделочные работы. Ком- плексный метод состоит в совмещении выполнения на разных уровнях всего комплекса монтажных, строительных и отделочных работ. При раздельно-комплексном методе одни этапы работ могут выполняться раздельно, другие — совмещенно: бетонирование ядра жесткости до про- межуточной отметки; монтаж конструкций каркаса, стеновых панелей, от- делочные работы; завершение работ по бетонированию ствола жесткости; окончание монтажа конструкций каркаса и совмещаемых этапов работ. Раздельный метод позволяет более широким фронтом производить отдель- ные виды работ: монтажные или общестроительные. Это может обеспечить сокращение продолжительности выполнения отдельных этапов, но их последовательное выполнение, без совмещения работ, может привести и к удлинению общего срока возведения здания. Комплексный метод позво- ляет сократить срок строительства вследствие параллельного производ- ства работ по монтажу каркаса, бетонированию ядра жесткости, омоно- личиванию стальных конструкций колонн, бетонированию монолитных
218 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий участков перекрытий, монтажу панелей ограждений, отделочных и других работ. Возведение монолитного ядра жесткости при комплексном методе выполняется отдельным потоком совмещенно с монтажом каркаса и, как правило, с опережением от примыкающих к нему горизонтальных кон- струкций каркаса либо с некоторым отставанием от него, если это связано с условиями организации процессов или с конструктивными особенностя- ми крепления каркаса к ядру жесткости. Возможное отставание монолит- ного ядра определяется из условий устойчивости не закрепленного к ядру жесткости каркаса. Монтаж элементов сборного ядра или диафрагм жесткости выполняют в необходимой технологической последователь- ности одновременно с монтажом соответствующего этажа каркаса. Выбор метода возведения высотного здания зависит от размеров и конфигурации его в плане, эксплуатационных параметров и расположения монтажных кранов, условий безопасности и возможного совмещения работ, продол- жительности возведения здания и стоимости работ, а также от особен- ностей монтажной площадки. Возведение высотных зданий осуществляется с помощью передвиж- ных, приставных или самоподъемных башенных кранов (рис. 8.22). Наибо- лее удобными являются передвижные или приставные башенные краны. С помощью передвижных башенных кранов можно монтировать здания высотой до 100 м. Их используют также для подземных и нижних этажей зданий, монтируемых самоподъемными кранами, и монтажа этих кранов (рис. 8.22, а). Современные приставные башенные краны, установленные на земле, башня которых подращивается или наращивается по ходу мон- тажа и крепится специальными распорками к каркасу здания либо к ядру жесткости (рис. 8.22, б), могут быть применены для здания высотой до 200 м. Некоторые приставные краны могут работать до определенной высо- ты подъема как передвижные, что расширяет возможную зону их исполь- зования. Самоподъемные краны применяют при строительстве зданий любой высоты, однако их использование в диапазоне высот, при которых можно применять существующие приставные краны, не всегда целесообразно. В месте установки самоподъемного крана необходимо устраивать сталь- ную шахту на всю высоту здания либо передавать нагрузку от крана на несущие конструкции здания. Необходимо также, чтобы перекрытие в уровне опоры самоподъемного крана к моменту его установки было за- моноличено при достижении бетоном не менее 70%-ной проектной проч- ности на сжатие. Преимуществом самоподъемных кранов является воз- можность монтажа зданий, располагаемых на стесненных площадках. В комплекте с самоподъемными, передвижными и приставными стацио- нарными кранами используют самоходные краны, применяемые для мон- тажа подземных и нижних этажей каркаса и монтажа самоподъемного крана. Самоподъемные башенные краны, опираемые на каркас здания (рис. 8.22, в) либо на специальную стальную шахту, закрепляемую по вы- соте к каркасу или ядру жесткости, перемещаются только по вертикали, поэтому размещение их в плане определяется конфигурацией здания и
8.5. Монтаж высотных зданий 219 Рис. 8.22. Принципиальная схема возведения высотных зданий: а—передвижным и самоподъемным крапом; б — приставным краном, закрепляемым к ядру жесткости; в — самоподъемным краном; г — двумя самоподъемными или пристав- ными кранами, установленными внутри ядра жесткости; / — башенно-стреловой кран; 2 — эстакада и путь для движения крана; 3 — самоподъемный кран; 4 — связи; 5 — желе- зобетонное ядро жесткости; 6 — стальной каркас; 7 — приставной башенный кран; 1...IV — направления движения и последовательность потоков; /, III — бетонирование в скользящей опалубке центрального железобетонного ядра жесткости; //, IV — монтаж стального каркаса радиусом действия кранов. Обычно применяют один-два самоподъемных крана, которые охватывают рабочими зонами все здание. Каждый кран с одной стоянки монтирует конструкции в пределах одного яруса (двух,
220 Г лава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.23. Технологические схемы последовательных позиций кранов и выполнение основных этапов возведения высотного здания трех или четырех этажей), после чего поднимается вверх на новую стоянку. Возведение монолитного ствола жесткости и монтаж конструкций каркаса могут быть осуществлены с помощью приставных кранов, установленных внутри ствола жесткости (рис. 8.22, г). Башни кранов подращивают снизу секциями по мере возведения ствола жесткости. Основные этапы воздействия здания в этом случае выполняют последова- тельно на всю высоту здания либо очередями: бетонирование ствола же- сткости до промежуточной отметки; монтаж каркаса; бетонирование ствола жесткости до следующей промежуточной либо конечной отметки; монтаж каркаса. Приставные стационарные краны, как и самоподъемные, могут обслуживать в плане только определенную рабочую зону, поэтому для охвата рабочими зонами всего здания в некоторых случаях прихо- дится устанавливать два приставных крана. В целях безопасности один из них должен быть выше другого. Кроме того, зоны их работы не должны пересекаться. Высотные здания возводят также с помощью кранов, работающих вначале как приставные или свободно установленные на земле, а с увели- чением высоты — опираемых на разных уровнях на две шпренгельные балки и закрепляемых по высоте к стенке монолитного ствола жесткости (рис. 8.23). Эти балки опирают на противоположные стенки ствола. Башни кранов этого типа постепенно наращивают, снимая затем нижние секции. В процессе возведения каркаса высотного здания для обеспечения его устойчивости необходимо строго соблюдать условия технологических и конструктивных взаимосвязей выполняемых работ: каждый последую- щий ярус возводимого каркаса может выполняться только после проектно- го закрепления смонтированных конструкций нижнего яруса. Такая взаимосвязь может быть показана на примере возведения высотного здания с монолитным ядром жесткости (рис. 8.24), бетонирование которо-
8.5. Монтаж высотных зданий 221 Рис. 8.24. Конструктивно-технологи- ческая схема взаимосвязи процессов и этапов возведения высотного здания: / — фундамент крана; 2 — монолитная же- лезобетонная конструкция подвальных этажей; 3 — приставной кран; 4 — демон- тированные временные вертикальные связи; 5 — стальные сердечники колонн; 6 — вре- менные вертикальные связи; 7 — диаф- рагмы крепления крана; 8—крышевой кран; 9 — опорные балки крышевого крана; 10 — сталежелезобетонные колонны; 11 — монолитное ядро жесткости; 12 — фунда- мент; А — уровень забетонированного ядра жесткости и омоличенных колонн; Б — зона смонтированного с опережением относи- тельно ядра жесткости каркаса, раскреп- ленного временными вертикальными свя- зями; В — каркас в процессе установки; Г — уровень забетонированного ядра жест- кости, при котором допускается работа кры- шевого крана; Д — зона демонтированных связей го по конструктивным особеннос- тям узловых креплений к нему кар- каса и технологическим условиям должно выполняться с некоторым отставанием от монтажа каркаса. Это отставание может быть не меньше высоты яруса и не больше высоты, определяемой из условий устойчивости смонтированной час- ти каркаса, расположенной выше уровня забетонированного ядра жесткости с 70%-ной проектной прочностью бетона, и омоноличен- ных стальных сердечников колонн с той же прочностью бетона. Из этих условий монтаж каркаса может опережать обетонировку и ядро жесткости не более чем на восемь этажей. Каркас раскрепляется временными вертикальными связями. Эти связи снимают по мере бетонирования ядра жесткости и закрепления к нему каркаса. При этом высота зоны между низом недемонтированных связей и верхом забетонированного и набравшего не менее 70%-ной проектной прочности части ядра жесткости должна быть четыре этажа и более. Для установки балок каркаса здания в стенках монолитного ядра жесткости могут быть оставлены проемы с оголенными стержнями арматуры, к которым крепят балки болтовыми или сварными соединения- ми. Поэтому проще и надежнее бетонировать монолитное ядро с опереже- нием либо до начала монтажа каркаса. Установка и эксплуатация крыше- вых кранов, применяемых для монтажа стеновых панелей и других элемен- тов ограждения, возможны в данном случае лишь после полного оконча-
222 Г лава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий ния сборки каркаса, обетонировки колонн и возведения ядра жесткости до уровня, от которого до опорных балок крышевого крана будет не более шести этажей. Опережение монтажа каркаса и установки крышевых кра- нов от уровней омоноличенных колонн и забетонированного ядра жест- кости определяют расчетами с учетом особенностей конструктивных ре- шений. С помощью крышевых кранов выполняют также бетонирование верх- них ярусов ядра жесткости на высоту до шести этажей, подают на высотные приемные площадки бетон, раствор, мелкоштучные и сыпучие материалы, санитарно-техническое оборудование, столярные изделия и пр. Монтаж стеновых панелей либо совмещают с монтажом конструкций каркаса, либо выполняют после окончания монтажа каркаса на всю высо- ту здания. В зависимости от принятого метода монтаж панелей произво- дят основным краном или вспомогательным, установленным на здании, или с помощью других грузоподъемных средств. Отделочные работы при возведении высотных зданий могут либо совмещаться с монтажом конструкций каркаса и общестроительными ра- ботами, либо выполняться после окончания на всю высоту здания монтаж- ных и общестроительных работ. В случае совмещения отделочных работ с другими их начинают после окончания монтажа каркаса, омоноличивания конструкций и выполнения общестроительных работ на высоту 6... 10 эта- жей. Работы выполняют на одной захватке первого яруса в то время, когда на второй захватке монтируют 6...10-й этаж. Затем монтажники и отделоч- ники меняются захватками до тех пор, пока не будут закончен монтаж каркаса и выполнены общестроительные работы, что позволяет начать производство отделочных работ на обеих захватках. При таком совмеще- нии процессов отделочные работы выполняют по направлению от нижних этажей вверх. Возможный разрыв в производстве монтажных и отделоч- ных работ определяется из условия непрерывности их выполнения. В за- конченных частях каркаса по высоте могут быть выделены зоны отделоч- ных работ, над которыми по перекрытию устраивают гидроизоляцию и в нижележащих этажах производят окончательную отделку помещений. Отделочные работы в отдельных зонах, каждая из которых принимается высотой 8...10 этажей, ведут в направлении сверху вниз. После полного окончания каркаса здания отделочные работы начинают с верхних эта- жей. В этом случае увеличивается продолжительность возведения здания, но улучшаются условия работы отделочников. Монтаж лифтов выполняют параллельно с возведением конструкций этажей и эксплуатируют их до сдачи всего объекта. В используемых в процессе строительства лифтах облицовка кабин выполняется после окончания отделочных работ. Монтаж стальных каркасов. Монтаж стальных каркасов высотных зданий выполняют из отдельных конструктивных элементов, плоскостных или пространственных блоков конструкций. Конструктивные элементы и блоки конструкций устанавливают поярусно в последовательности, обеспечивающей создание замкнутых ячеек каркаса и, следовательно,
8.5. Монтаж высотных зданий 223 устойчивость смонтированных конст- рукций. Вначале монтируют конструк- ции одной из внутренних ячеек (рис. 8.25) или связевые конструкции ядра жесткости, создавая общую про- странственную жесткость каркаса, а затем конструкции вокруг внутрен- ней ячейки и далее к наружным гра- ням здания. Начальной ячейкой мон- тажа каркаса может быть и наружная ячейка, расположенная с дальней сто- роны от крана. В этом случае монтаж конструкции ведут на кран от наруж- ных граней здания к центру. После- довательность установки конструкций в проектное положение в пределах яруса и захваток определяется особен- ностями конструктивных решений и узловых соединений, условиями обес- печения устойчивости отдельных эле- ментов и частей зданий, требованиями безопасности работ, расположением и типом кранов, затратами труда и временем работы кранов. Необходимо также, чтобы ранее смонтированные конструкции не закрывали и этим не затрудняли монтаж последующих. Выбор последовательности при воз- можных вариантах зависит, кроме того, от продолжительности установки конструкций на данной захватке или участке: принимают последователь- ность, при которой продолжительность установки наименьшая. Монтаж нижнего яруса стального каркаса выполняют безвыверочным методом. Колонны опирают на заранее установленные, выверенные и подли- тые цементным раствором или бето- ном на мелком заполнителе стальные Рис. 8.25. Схема монтажа сталь- ного каркаса (цифры обозначают номера укрупненных блоков) опорные плиты. К монтажу конструкций каркаса приступают после приоб- ретения бетоном подливки опорных плит колонн 70%-ной проектной проч- ности. Устанавливают ярус конструкций каркаса, производят сварку мон- тажных стыков, затем устанавливают перегородки, укладывают железобе- тонные плиты междуэтажных перекрытий, производят замополичива- ние их. Установка, выверка и проектное закрепление конструкций каждого
224 Г лава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий яруса осуществляются строго поэтажно и последовательно каждой ячей- ки. В процессе монтажа стальные колонны раскрепляют двумя жесткими винтовыми подкосами или одним подкосом и двумя расчалками. Подкосы, как и расчалки, могут применяться для закрепления колонн любой высоты. В случае применения плоскостных блоков количество подкосов или расча- лок уменьшается вдвое. Установленный первым на опорные плиты плоскостной блок, состоящий из двух колонн и трех ригелей, закрепляют временными болтами и расчаливают из плоскости двумя расчалками из троса или винтовыми жесткими подкосами. Затем устанавливают и вре- менно закрепляют такой же блок следующего ряда. Производят уста- новку ригелей между ранее установленными блоками. После окончатель- ной выверки этих конструкций выполняют проектную сварку колонн с опорными плитами и ригелей с колоннами. Затем снимают расчалки или подкосы и переходят к монтажу следующей ячейки. Связи устанавливают после выверки соответствующих ячеек каркаса. При монтаже плоскост- ными или пространственными блоками связи включаются в состав блока. До монтажа сборных перекрытий каждого этажа устанавливают перегородки. Для установки перегородок используют передвижной кондуктор. На нижнюю его консоль краном опускается перегородка, закрепляемая в верхней части двумя наклонными скобами. После отцепле- ния крюка кондуктор вместе с перегородкой передвигают под ригель и устанавливают в проектное положение. Для вывода кондуктора из-под ригеля перегородку снизу расклинивают клиньями, вверху устанавливают постоянные стальные крепления и снимают скобы. Следующие ярусы колонн устанавливают на фрезерованные торцы колонн нижних ярусов. Торцы стальных сердечников сталежелезобетонных колонн также фрезе- руются. Учитывая высокую точность обработки торцов, такие колонны, как стальные, устанавливают без кондукторов. Иногда лишь приварива- ют направляющие накладки, ускоряющие процесс наводки колонн на опо- ры и повышающие точность их установки. Закрепляют колонны сразу после установки и выверки каждой ячейки каркаса. Наводку элементов и узловые соединения конструкций на высоте вы- полняют с инвентарных переставных или передвижных подмостей, люлек, а также приставных и навесных алюминиевых лестниц. Сварку колонн производят в последовательности, обеспечивающей минимальные их от- клонения от положения, приданного в процессе установки: колонну при- варивают одновременно с двух противоположных сторон. Перед сваркой каждое стыковое соединение колонн проверяют на плотность прилегания фрезерованных поверхностей. Для уменьшения сварочных деформаций конструкций с рамными узлами сварку этих узлов в каждом ярусе произ- водят в две очереди: сначала сваривают сверху вниз только вертикальные швы узловых сопряжений главных балок с колоннами, затем производят сварку рамных узлов горизонтальными швами. Такая технология сварки позволяет значительно уменьшить отклонения колонн от вертикали. Ка- чество сварных соединений проверяют с помощью переносных ультра- фиолетовых и рентгеновских установок.
8.5. Монтаж высотных зданий 225 Особое внимание при установке сборных элементов должно уделяться соблюдению в выверке всех размеров и тщательному выполнению всех узлов крепления. Монтируемые элементы каркаса тщательно выверя- ют зенит-приборами, для которых в перекрытиях оставляют отверстия. Перед началом монтажа конструкций каждого яруса производят разбивку осей здания и геодезическую съемку смонтированных конструкций. Правильность их установки оформляют соответствующим актом. Одновре- менно с монтажом каркаса бетонируют монолитные участки перекрытий, диафрагмы жесткости, производят заделку стыков и швов, устройство огнезащитных покрытий стальных конструкций. Монтаж каркасов из железобетонных линейных элементов. Элементы сборного железобетонного каркаса, как и стального, устанавливают в последовательности, обеспечивающей создание замкнутых ячеек каркаса. В зависимости от вида применяемых кранов, их расположения, а также вида монтажной оснастки для временного крепления конструк- ций последовательность создания таких ячеек может быть от центра к пе- риметру здания либо от периметра здания к центру. Все несущие конструк- тивные элементы и связи необходимо закреплять сразу после выверки каждой ячейки. Особое внимание должно уделяться правильности поло- жения колонн в плане и их вертикальности, так как погрешности монтажа колонн сверх установленных допусков могут не только затруднить монтаж других конструктивных элементов, но и вызвать снижение несущей способ- ности и устойчивости каркаса. Установку железобетонных колонн каркаса производят с применением подкосов, подкосов и гибких расчалок, одиночных или групповых кондукторов. Одиночные и групповые кондукторы позволяют обеспечить установку железобетонных конструкций с заданной точностью и их после- дующую неизменяемость в процессе монтажа. Подкосы, устанавливаемые в двух взаимно перпендикулярных направ- лениях, используют наиболее часто для установки колонн при стыках в уровне перекрытий. Колонны временно закрепляют и выверяют также с помощью двух гибких расчалок, устанавливаемых в плоскости ряда, и жесткого подкоса, устанавливаемого из плоскости ряда. Расчалки и подкосы крепят в колонне до ее подъема с помощью специального хомута. Снимают хомуты после закрепления колонны сваркой стыковых соеди- нений и установки ригелей и плит перекрытий. Сборные железобетонные колонны в процессе монтажа опирают в стыках на центрирующие стальные прокладки, опорные столики в виде центрирующей стальной трубы или на специальное рычажное приспособ- ление, непосредственно через бетонные сферические торцы или бетонные и стальные сферические торцы в комбинированных стыках, через стальные фрезерованные пластины, закрепленные на торцах. Зону стыка с выпуска- ми стержней арматуры армируют сетками. Их заводят в стык до сварки арматуры и устанавливают в проектное положение после сварки. В случае использования рычажного приспособления колонну устанавливают на опорную плиту приспособления, располагаемую между стержнями ар- матуры по центру тяжести сечения колонны. Рычажное приспособление 8 В. И. Швиденко
226 Г лава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий устанавливают на верхний торец нижней колонны. С помощью такого приспособления, имеющего небольшой вертикальный ход, производят вы- верку колонн по вертикали. Рычажное приспособление снимают после сварки стыков арматуры. Затем производят замоноличивание стыков. Для временного крепления колонн и последующего их приведения в проектное положение применяют одиночные кондукторы. Количество их определяют обычно из условия обеспечения установки колонн на захватке, значение которой наиболее часто принимается равным половине здания. Однако, учитывая, что во многих случаях кондукторы могут быть сняты после сварки выпусков арматуры колонн, количество их может быть уменьшено. Это количество можно определить в зависимости от продолжительности установки и перестановки кондуктора, установки колонны, сварки стыка. Монтаж фасадных и угловых колонн, стыкуемых в уровне перекрытий, производят с использованием таких кондукторов при условии предвари- тельной установки монтажных площадок (рис. 8.26), а монтаж внутренних колонн — установки специальных подставок в такой последовательности: устанавливают и закрепляют монтажную площадку; на монтажную площадку устанавливают кондуктор, который закрепляется нижними двумя рядами винтов к выступающей над перекрытием части колонны; винты верхних рядов отвинчивают до отказа в крайнее положение; колон- ну подают краном, заводят в кондуктор и закрепляют винтами верхних рядов; винтами же верхних рядов осуществляется окончательная выверка колонны и закрепление ее в проектном положении. Монтаж внутренних колонн выполняют в той же последовательности, но вместо монтажных площадок применяют подставки. Межколонные плиты-распорки сразу после установки приваривают к закладным деталям, расположенным на опорных гранях ригеля и элементов стен жесткости. Рядовые плиты при- варивают к закладным деталям в трех углах. Качество приварки каждой плиты необходимо контролировать до установки соседней плиты. Монтаж конструкций может производиться вначале с помощью пере- движного крана (рис. 8.27), затем работы выполняют с использованием приставного или самоподъемного крана. Эти же передвижные краны при- меняют для монтажа самоподъемного крана, к которому приступают после монтажа конструкций нижележащих ярусов, установки всех мон- тажных связей и сварки всех узлов примыкания ригелей и балок к колон- нам и соединений плит перекрытий. При монтаже каркаса самоподъемным краном (рис. 8.28) в первую очередь устанавливают колонны крановой ячейки яруса (рис. 8.29) в осях 7—8 рядов Б—В и вертикальные связи по этим колоннам, затем ригели нижнего яруса, после них колонны и вертикальные связи по ряду А в осях 7—8. Далее по захваткам продол- жается установка конструкций, расположенных рядом с крановой ячей- кой, а затем удаленных в последовательности, указанной цифрами. Плиты перекрытий (подъемы 41—43\ 149—151) в крановой ячейке временно ук- ладывают на смонтированное перекрытие и устанавливают в проектное положение после подъема самоподъемного крана выше соответствующе- го перекрытия.
Рис. 8.26. Площадка для сварки и омоноличивания стыков наружных железо- бетонных колонн: гпн 1160 1-1 1 — колонна; 2 — внутрен- няя часть кондуктора; 3 — железобетонная плита; 4 — площадка, прикрепленная к наружной части кондуктора;$ 5 — наружная часть кондук- тора; 6 — кондуктор для монтажа 8.5. Монтаж высотных зданий
228 Г лава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.27. Технологическая схема монтажа железобетонных конструкций высотного здания в начальный период: / — башенно-стреловой кран СКУ-101; 2 — эстакада и железнодорожный путь движения крана; 3 — самоподъемный кран; 4 — площадка для подачи конструкций под кран; 5 — связи Такая последовательность монтажа позволяет вести выверку и свар- ку конструкций, начиная с той ячейки, в которой работает кран. Это дает возможность передвинуть его на следующую стоянку, не ожидая оконча- ния монтажа всех конструкций данного этажа. Ячейка каркаса, в которой работает кран, после выверки закрепляется дополнительными монтажны- ми вертикальными и горизонтальными связями, которые должны воспри- нимать значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки от крана. Поэтому и выверку конструкций также следует вести начиная от централь- ной ячейки, закрепляемой в первую очередь. Возможные отклонения от вертикали устраняются перед сваркой перемещением верха колонны с помощью фаркопфов, закрепляемых к заваренным конструкциям карка- са. Из групповых кондукторов для установки железобетонных колонн и других элементов применяют рамно-шарнирные индикаторы (рамно- связевые кондукторы) и их разновидности или жесткие объемные кондук- торы.
1-1 вторая стадия Рис. 8.27. Продолжение 5.5. Монтаж высотных зданий N3 кэ
230 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.28. Технологическая схема монтажа железобетонных конструкций типового яруса: / — самоподъемный кран СБК-Ю/5; 2 — кондуктор для монтажа внутренних колонн; 3 — кондуктор с площадкой; 4 — траверса для подъема колонн; 5 — передвижные под- мости; 6 — строп; 7 — шестиветвевой строп для плит
115 99 97 82 81 72 96 rtf 100 n/ '\fi4~ \ar 71 83 88 87 55- 86 63 54 48 64 /7 19 18 .4 ,5 221 П“ 243 R 62 IL V6T 116' 95 101 117^ 98 102 93 ~6d\ 105 I \110 \109 _zl ДУ I 118 \1O6 261 I -,g7 I ^08 75\ 70 103 8.5. Монтаж высотных зданий 282 43 42 41 28 - 30 — 39 38 2Г 110 -JL 29 13 34 зб SL 226 237 236 215. 235 220 '15 227 253 257 251 ® 214 47' 231 258 259 252‘ 254 248 *260 ZZ 250 49 60 57 89 67 267 246 33 74 268 32 25' i 90 52 66 24 92________ ~84 45 255 270 265 247 265 241 232 218Х\ 73 74 44. 91 65 31 285 297 296 ~295 284 192 238 283 85 56 Ж 228 217 234 233 222' 230 229 256 219 >248 288 287 279 286 ~282 46 11 13 Первая захватка 269 246 r 244 4 289 290 291 281 3 вторая захватка Рис. 8.29. Последовательность установки конструкций типового яруса: I — смонтированный ярус; // — монтируемый ярус (цифры обозначают последовательность установки конструкций)
232 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.29.
8.5. Монтаж высотных зданий 233 Монтаж сборных железобетонных элементов каркаса (колонн, риге- лей, стенок жесткости, распорок и др.) производят с помощью комплекта из четырех рамно-шарнирных индикаторов, переставляемых на следую- щие захватки и ярусы после закрепления сваркой смонтированных кон- струкций в ячейках здания, в которых установлен этот комплект. Установ- ка элементов первого и второго этажей яруса производится с одной пози- ции РШИ. Если на участках здания по его контруктивным особенностям (монолитное перекрытие, лестничная клетка) или при малом объеме работ установка РШИ невозможна или нецелесообразна, установка колонн на этих участках осуществляется с помощью одиночных кондукторов. В таких случаях, а также при ограниченных размерах здания в плане на следую- щую захватку переставляют только половину кондукторов комплекта (рис. 8.30, а). Последовательность установки сборных конструкций, указанная цифрами, принимается из условий обеспечения пространствен- ной жесткости смонтированного каркаса на каждой стоянке РШИ. Внача- ле монтируют колонны каждой ячейки здания, далее стенки жесткости и ригели, показанные одним порядковым номером последовательности монтажа (рис. 8.30, б), затем распорные плиты перекрытий 41/42, 43/44, ..., 61/62 (рис. 8.30, в).После этого РШИ переставляют в новое положение. Плиты перекрытий нижнего и верхнего этажей яруса, последователь- ность монтажа которых в одной ячейке показана одним порядковым номером (63/64, 65/66, ..., 75/76), укладывают после перестановки РШИ в новое положение. Монтаж конструкций следующего яруса каркаса производят в той же последовательности. Рамно-шарнирные индикаторы исключают предварительную разбивку положения колонн в плане и последующую их инструментальную выверку, обеспечивают точность монтажа, создают удобство и безопасность работы монтажников и сварщиков на высоте, надежность крепления монтируемых конструкций до полного проектного закрепления узлов. Монтаж сборных железобетонных каркасов многоэтажных зданий из пустотелых колонн и ригелей с полостями на опорных концах может быть выполнен с использованием опорных фундаментных и поэтажных кондукторов и раздвижных горизонтальных штанг (рис. 8.31). До начала монтажа каркаса на фундаменте здания в местах колонн устанавливают опорные кондукторы. На углах прямоугольной плиты основания кондуктора имеются четыре винта, позволяющие производить регулировку установки колонн в проектное положение. Затем на верхние концы установленных колонн (или до подъема их) надевают поэтажные кондукторы. Закрепление колонн в кондукторах и кондукторов на колон- нах осуществляют болтами. Установив горизонтальные раздвижные штанги, приводят окончательное регулирование вертикальности колонн, после чего затягивают болты в основании и верхней части колонн. Достиг- нув, таким образом, необходимой жесткости установленных колонн, укла- дывают ригели на опорные уголки кондукторов между их боковыми пластинами и закрепляют в проектном положении болтами. Затем в полость образованного стыка укладывают арматуру и заполняют бетон- ной смесью. После достижения бетоном монтажной прочности снимают
234 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий 43/44 И 45/46 ЕР нл/юв 109/ ИО 15_ 16 И 12 91/48 £_____________ = 63/64 — —65/66 =] 141 142 51)52 (Ц 53/54 13 14 61 68 143 144 1И/И2 : 129/130 113/114 121 128 145 146 1П/И8 /33/134 119/120 135/136 123/124 131 132 141 148 !31 138 В Л I в 51/58 ДР 59/60 Й 61/62 ДЙ 115/116 О D 121 /122 ИЙ 125/125 6 * 6500 = 39000 л 5 6 и 9 Рис. 8.30. Последовательность перестановки рамно-шарнирных индикаторов (РШИ) и установка сборных конструкций яруса: а— колонн; б — стен жесткости и ригелей; в — настилов и распорок
8.5. Монтаж высотных зданий 235 Рис. 8.31. Технологическая схема установки колонн и балок первого этажа: / — фундамент; 2 — опорный фундаментный кондуктор; 3 — колонна; 4 — поэтажный кондуктор; 5 — болты для крепления колонн и кондукторов на колоннах; 6 — ригели; 7 — горизонтальные раздвижные штанги; 8 — бо- ковые пластины; 9 — болты для закрепления ригелей; 10 — полость стыка фундаментные кондукторы и раздвижные штанги и приступают к монтажу каркаса второго этажа. Колонны второго и последующих этажей устанав- ливают в поэтажные кондукторы, которые остались закрепленными на верхних колоннах смонтированного этажа, и весь цикл монтажных операций повторяют. Монтаж железобетонных каркасов из рамных элементов. Монтаж сборных железобетонных каркасных зданий значительно упрощается при членении каркаса на П-, Н- и Ж-образные рамы или крестовидные сборные элементы с одной стойкой и двумя консолями. В этих случаях значительно уменьшается количество стыков и монтажных элементов по сравнению с каркасами из колонн и ригелей. В практике строительства каркасных высотных зданий применялись также одно- и двухпролетные железобе- тонные рамы высотой в два этажа и однопролетные многоярусные рамы высотой от четырех до шести этажей. Такие укрупненные рамные элементы бетонируют в специальных жестких формах, например, из разборных железобетонных бортов на железобетонном поддоне, обеспечивающих точность их изготовления, либо собирают из отдельных элементов на специальных стендах. Стыки рамных железобетонных элементов распола- гают в наименее напряженных и удобных для выполнения местах кон- струкций: стойки рам — в середине высоты этажа, ригели — в середине пролета. Высокое качество замоноличивания стыков обеспечивает нераз- резность конструкции. Точность расположения стыкуемых стержней арма- туры обеспечивается установкой по торцам колонн специальных шабло- нов. Монтаж рамных каркасов выполняют поэтажно в такой последова- тельности: железобетонные элементы; панели перегородок и вентиляцион- ных блоков; панели перекрытий; сборно-монолитные продольные ригели; ограждающие конструкции. Строповка рамных элементов осуществляется
236 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.32. Схема монтажа рамных элементов: / — рамный элемент; 2—винтовой подкос; 3 — кондуктор; 4 — обойма с помощью траверс в обхват ригеля стропами или за пет- ли, захватами, закрепляемы- ми под ригелем или за стой- ки. Монтаж рам (рис. 8.32) ведется краном поэтажно с использованием специальных передвижных кондукторов для установки, выверки и за- крепления рам в проектном положении. Для временного закрепления и выверки рам, расположенных по торцам здания и у проемов под лиф- ты и лестничные клетки, где кондукторы установить не- возможно, применяют винто- вые подкосы и обоймы для закрепления стыкуемых эле- ментов колонн или же оди- ночные кондукторы и винто- вые подкосы. Эти же приспо- собления используют взамен передвижных кондукторов. Рамы устанавливают на передвижной кондуктор без ______________________________________ применения центрирующих прокладок в стыках колонн. Рамы, временно закрепляемые с помощью винтовых подкосов, устанавливают на центрирующие прокладки. Каждая рама закрепляется одним винтовым подкосом. Подкос на ригеле рамы крепят хомутом. На перекрытиях для крепления подкоса заранее за- крепляют башмак или приваривают уголок. Раму, установленную краном на проектной отметке с совмещением осевых рисок в плане, приво- дят в вертикальное положение натяжением винтовой распорки подкоса и после этого освобождают крюк монтажного крана. Подкос снимают с рамы после сварки стыков арматурных стержней. Передвижные кондукто- ры устанавливают краном. Перестановку их производят вручную, перека- тывая по путям из швеллеров, либо краном. Перед началом работ собран- ный кондуктор испытывают на нагрузку, превышающую в 1,25 раза массу железобетонной рамы. Все ходовые винты проверяют на выполнение рабочих операций, указанных ниже, с железобетонной рамой, установ- ленной на опорных барабанах кондуктора. Проектное положение рам достигается винтами кондуктора, позволяю- щими перемещать раму как в плане, так и по высоте. Сначала винтами кондуктора закрепляют в створе рамы к выступающим из перекрытия стойкам нижерасположенные рамы, а затем с помощью винтов устанав-
8.5. Монтаж высотных зданий 237 ливают опорные барабаны кон- дуктора в проектное положение по высоте. Затем монтажным краном раму плавно опускают на опорные барабаны кондукто- ра. После установки рамы и за- крепления ригеля на опорных барабанах кондуктора монтаж- ный кран освобождают для вы- полнения следующих операций. Далее винтами перемещают ра- му в горизонтальном положении до совмещения ее продольной оси с поперечной осью здания, а также винтами совмещают оси стоек рамы с осями колонн зда- ния. После проверки правиль- ности положения ригеля по вы- соте обрабатывают торцы сты- куемых стержней колонн. Затем колонны рамы с помощью обойм (рис. 8.33) совмещают с колон- нами рамы нижнего этажа и сва- ривают стыкуемые арматурные стержни. Вначале производят сварку вертикальных стыков колонн, а затем горизонтальных стыков ригелей рам. После свар- ки арматурных выпусков колонн и ригелей рамы кондуктор пере- 1010 Рис. 8.33. Обойма для закрепления стыко- вого соединения колонн: 1 — колонна; 2 — обойма; 3 — асбестоцемент- ная прокладка; 4 — стальная прокладка ставляют краном или передви- гают в новое положение (масса кондуктора 862 кг). В качестве путей для передвижения кондуктора используют два звена швел- леров, уложенных на перекрытии полками вверх. Далее произ- водят контрольную проверку правильности установки рам, антикоррози- онную защиту и замоноличивание стыков. Монтаж железобетонных рам осуществляет комплексная бригада, состоящая из трех специализирован- ных звеньев: первое звено (4 человека) производит установку и выверку рам с помощью кондуктора; второе звено (3 человека — 2 сварщика и 1 подручный) выполняет сварку стыкуемых стержней арматуры; третье звено (4 человека) замоноличивает стыки. Для монтажа двухпролетных рамных (ригельных) элементов (рис. 8.34) применяют комплект из трех кондукторов (рис. 8.35). Их устанавли- вают по оси рамного элемента. Вначале на перекрытие укладывают на- правляющие из швеллеров для передвижения кондукторов, на которые устанавливают кондукторы, стойки которых сдвигают в рабочее положе- ние, нижние прижимные балки и для закрепления кондуктора затягивают
238 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий Рис. 8.34. Технологическая схема монтажа зданий из укрупненных ригельных элементов: 1 — кондуктор; 2 — ригельный элемент; 3 — траверса; 4 — стенки жесткости; 5 — кран БК-300 все винты нижних двух хомутов и прижимных балок. Опорные валики всех трех кондукторов устанавливают на отметку низа ригеля. Элемент опускают на опорные валики кондукторов и производят его расстроповку. Затем устанавливают две верхние прижимные балки. С помощью винтов двух верхних хомутов и прижимных балок, винтов опорных элементов и опорного валика производят выверку рамного элемента. Винтами верхних хомутов закрепляют рамный элемент. Далее производят сварку арматуры стыкуемых стержней, противокоррозионную защиту и замоноличивание
8.5. Монтаж высотных зданий 239 Рис. 8.35. Схема установки кондуктора для монтажа рамных элементов: / — рабочее положение кондуктора; 2 — положение кондуктора при передвижке; 3 — рам- ный элемент стыков стоек. Стенки жесткости устанавливают до монтажа рамных элементов. После достижения бетоном стыков заданной прочности (не менее 70% /?2в) кондукторы передвигают для монтажа следующей рамы. Для этого винтами опускают опорные элементы в нижнее положение, отпуска- ют винты хомутов и снимают прижимные балки, стойку откатывают в заднее положение и закрепляют ее болтами, укладывают следующее звено направляющих швеллеров и передвигают кондуктор в новое положе- ние по оси рамного элемента. Перестановку кондуктора на следующий этаж производят монтажным краном (масса одного кондуктора без на- правляющих 1450 кг). Кондукторы могут быть переставлены в новое по- ложение для монтажа следующего яруса рам без замоноличивания стыков и достижения прочности бетона при условии сварки всех стыкуемых стержней и соответствующего обоснования прочности стыков в таком по- ложении. По окончании монтажа каждой пары рамных элементов между ними на полки ригелей по слою цементного раствора толщиной 1 см укла- дывают плиты перекрытий. Для временного закрепления и выверки рамных элементов при воз- ведении зданий с небольшими размерами в плане, а также рамных элемен- тов, расположенных по торцам здания, применяют одиночные кондукторы. Колонны рам заводят в кондукторы, закрепляют верхними винтами и раскрепляют раму к ранее установленным конструкциям с помощью вре- менной винтовой распорки, после чего производят расстроповку. Затем окончательно выверяют раму верхними винтами кондукторов. Временную распорку снимают после установки и закрепления сборных железобетон- ных стенок жесткости и ригелей-распорок.
КОНСТРУКЦИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ . 9.1. Общие принципы и методы монтажа промышленных зданий Монтаж конструкций промышленных зданий отличается следующими особенностями: здания обычно имеют значительные размеры в плане, которые в большинстве случаев превосходят радиус действия монтажных кранов; ряд конструкций промышленных зданий — тяжелые колонны большой высоты, мощные подкрановые балки и т. п. приходится монтировать частями либо поднимать целиком, используя одновременно два крана и более; работы по монтажу конструкций промышленных зданий в целях сокращения общей продолжительности строительства необходимо совмещать со строительными работами и монтажом техноло- гического оборудования либо монтировать технологическое оборудование до или после монтажа строительных конструкций. При любых условиях ра- боты по монтажу строительных конструкций должны быть организованы так, чтобы сдачу зданий, их отдельных этажей или пролетов под монтаж технологического оборудования производить в соответствии с установлен- ными сроками. Практикой выработан ряд методов монтажа строительных конструк- ций промышленных зданий, применяемых в зависимости от требуемой последовательности производства работ, конструктивной схемы монтируе- мых зданий, вида оборудования, сроков и порядка ввода зданий в эксплуатацию, очередности поставки сборных конструкций и деталей. В зависимости от направления монтажа различают метод продольного монтажа, когда сборку ведут отдельными пролетами (рис. 9.1, а), и метод поперечного, или секционного, монтажа (рис. 9,1,6). Метод поперечного монтажа применяют в случаях, когда здание вво- дится в эксплуатацию отдельными секциями, включающими все пролеты здания; при монтаже конструкций кранами большого радиуса действия, с тем чтобы полнее использовать их на каждой стоянке; при необходи- мости или целесообразности перемещения монтажных кранов только в поперечном направлении.
9.1. Общие принципы и методы монтажа промышленных зданий 241 Рис. 9.1. Методы монтажа промышленных зданий: а — продольный; б — поперечный (стрелкой показано направление сборки) Для сокращения продолжительности строительства монтаж зданий осуществляют одновременно в двух направлениях: от середины к торцам. При таком методе строительства организуют два независимых объектных потока производства работ. Каждый поток может включать один или несколько специализированных потоков по монтажу конструкций. При этом каждый специализированный поток выполняется соответствующим комплектом монтажных машин. Если возводимое здание имеет значительную площадь, его делят на ряд участков. Размеры участков принимают в зависимости от объемно- планировочных и конструктивных решений здания, особенностей ввода его в эксплуатацию, величины машино- и трудоемкости работ и пр. Члене- ние здания на участки наилучшим образом обеспечивает поточное производство работ. Монтаж конструкций на каждом из участков осу- ществляется самостоятельным специализированным потоком. Работы на участках могут выполняться последовательно, одним потоком или парал- лельно— несколькими специализированными потоками, т. е. одновремен- но на нескольких участках. В зависимости от возможной и целесообразной степени совмещения строительных работ, монтажа конструкций и технологического оборудо- вания промышленные здания возводят открытым, закрытым, совмещен- ным или комбинированным методами. Эти методы отражают разные сте- пени совмещения и последовательности работ, что всегда необходимо учитывать при организации монтажа строительных конструкций и возве- дения зданий. Открытый метод заключается в том, что вначале выполняют все работы по возведению подземной части на монтажном участке (или на всем здании — при методе законченного подземного цикла), после чего монти- руют конструкции наземной части здания, технологического оборудо- вания, трубопроводов и выполняют отделочные работы. В состав подзем- ного цикла включаются все работы по сооружению подземных конструк- ций и устройств — фундаментов под здание и оборудование, подвальных этажей с перекрытиями над ними, подготовки под полы в бесподвальных
242 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий зданиях и всех коммуникаций. После окончания подземного цикла работ строительная площадка должна быть спланирована. Выполнение в первую очередь всех работ подземного цикла, обеспечи- вающее возможность наиболее эффективного монтажа наземной части здания или сооружения, является одним из важнейших условий успешно- го строительства индустриальными методами. Однако в зависимости от объемно-планировочных и технологических решений зданий и условий строительства другие методы (закрытый, комбинированный) 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 конструкции (этажерки) и технологическое оборудование и все подземные сооружения, а затем производят монтаж конструкций этажерок, техноло- гического оборудования, трубопроводов и отделочные работы. Закрытый метод может быть более рациональным в том случае, когда фундаменты под оборудование занимают значительную площадь пролетов здания и необходимо сооружение развитой сети подземного хозяйства, например в прокатных цехах, что затрудняет передвижение кранов, требует допол- нительных затрат на устройство путей и связано с необходимостью сосре- доточения значительных ресурсов на ограниченных участках работ, повышающих опасность и затрудняющих их производство. Закрытый ме- тод позволяет рассредоточить работы, применить самоходные краны, об- ладающие большей маневренностью и более низкой стоимостью эксплуа- тации, чем башенные, применяемые для монтажа при открытом методе. При совмещенном методе сначала отрывают общий котлован под под- земное хозяйство, фундаменты под оборудование и здание. Затем бетонирование фундаментов под оборудование и другие подземные работы совмещают с монтажом каркаса здания так, чтобы к моменту сдачи фун- даментов под оборудование был закончен на соответствующих участках монтаж каркаса и можно было приступить к монтажу технологического оборудования. При комбинированном методе пролеты с большим насыщением техно- логического оборудования и с развитым подземным хозяйством возво- дят закрытым методом, а пролеты со слаборазвитым подземным хозяй- ством и небольшим количеством технологического оборудования — открытым. При этом методе монтажные краны располагают в пролетах со слаборазвитым подземным хозяйством. Все монтажные процессы выполняют поточным методом с помощью комплектов подъемно-транспортных и других машин и механизмов, увя- занных между собой по основным параметрам (производительность и др.). Для организации поточного монтажа здание разделяют на захватки и ярусы, а при больших размерах в плане и значительных объемах работ — на монтажные участки (зоны). В пределах каждого участка производство работ осуществляют монтажные управления, за которыми закрепляют необходимые краны, площадки и оборудование
9.1. Общие принципы и методы монтажа промышленных зданий 243 для укрупнительной сборки, монтажные приспособления, транспортные средства для подачи конструкций на монтаж и пр. Установку конструкций одноэтажных зданий, а также их выверку и окончательное крепление в пределах каждого участка производят одним или несколькими специализированными потоками. В многоэтажных зда- ниях каждый участок (отсек) разбивают не менее чем на две захватки для одновременного осуществления на одной из них монтажа конструкций и временного их крепления, а на другой, где конструкции уже установ- лены,— выверки и окончательного крепления монтажных узлов. Монтаж промышленных зданий и сооружений выполняют из конструк- ций и деталей, изготовленных на заводах и полигонах по возможности в целом виде или крупными частями с готовностью, обеспечивающей сокращение подготовительных и послемонтажных работ. Конструкции, поступающие на стройку отдельными частями, укрупняют до подъема к месту установки в монтажные блоки массой, соответствующей грузо- подъемности и другим параметрам монтажных кранов. В монтажные блоки укрупняют, если позволяют условия работ, конструктивные элемен- ты, а также конструктивные элементы и технологическое оборудование, создавая таким образом линейные, плоские и пространственные блоки конструкций или конструктивно-технологические блоки. При укрупнении конструкций должна быть обеспечена неизменяемость их геометрической формы в процессе монтажа; с этой целью при необходимости производят временное усиление укрупненных блоков либо используют приспособле- ния, предупреждающие возникновение опасных деформаций и напряже- ний при подъеме. Монтаж необходимо осуществлять преимущественно с транспортных средств, без промежуточного складирования конструкций. На каждом участке сооружения монтаж конструкций выполняют с обес- печением неизменяемости, устойчивости и прочности каждой смонтиро- ванной части на всех стадиях монтажа. Для этого в начале монтажа создают первую жесткую ячейку, к которой затем присоединяют после- дующие части здания. Монтаж осуществляют комплексные бригады, в состав которых входят монтажники, электросварщики, а также рабочие, обслуживающие монтажные машины, если они не выделены в специали- зированные управления механизации. Решение об оптимальных методах монтажа строительных конструкций принимают с учетом всего комплекса местных условий: порядка ввода объекта в эксплуатацию, параметров монтажного оборудования, габари- тов здания, целесообразного направления движения кранов и на основе сравнения технико-экономических показателей разных вариантов. Трудо- емкость, продолжительность и стоимость монтажных работ в значитель- ной мере зависят от своевременной и полной подготовки к их производству. Поэтому монтаж строительных конструкций следует начинать только после окончания подготовительных работ: устройства подъездных дорог и крановых путей; подготовки складских площадок и мест укрупнительной сборки конструкций; получения и изготовления необходимых материалов, инструментов и приспособлений; монтажа, наладки и приемки монтажных кранов и грузоподъемных устройств.
244 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий 9.2. Монтаж одноэтажных промышленных зданий Бескрановые здания. Одноэтажные бескрановые промыш- ленные здания с пролетами 12...24 м, высотой 3,6... 12,6 м характеризуются однотипными ячейками и конструкциями, значительной протяженностью в продольном и поперечном направлениях. Такие здания сооружают в основном при строительстве предприятий и отдельных цехов машино- строительной и других отраслей промышленности, а также складов. Кар- касы таких зданий выполняют, как правило, из сборных железобетонных конструкций массой до 18 т. Покрытия же пролетом 24 м чаще возводят из стальных конструкций, особенно в случае применения стального профилированного настила, при котором значительно уменьшается нагрузка на фермы. Сравнительно небольшая масса сборных элементов, небольшая высота их подъема при монтаже, возможность перемещения монтажных кранов в пределах монтируемого здания и подачи к ним конструкций позволяют в этих условиях применять автомобильные пневмоколесные, гусеничные, а также башенные и козловые краны соответствующих параметров. Наиболее эффективны при монтаже этих зданий гусеничные, пневмоколес- ные и автомобильные краны, отличающиеся подвижностью и простотой пе- ремещения. Для монтажа бескрановых зданий с двенадцатиметровым шагом ферм, решенных в сборном железобетоне, в связи с большой массой ферм и необходимостью монтажа плит на больших вылетах стрелы применяют гусеничные краны с башенно-стреловым оборудованием грузо- подъемностью 40 т. Башенные краны могут быть применены при ширине зданий до трех пролетов (каждый 12, 18 и 24 м) при работе с одного подкранового пути. Козловые краны обычного типа можно применять при ширине зданий до 36 м, а краны с предварительно напряженным ригелем — при ширине зданий до 66 м. Такие краны позволяют осуществ- лять монтаж конструкций и оборудования одновременно в двух-трех смеж- ных пролетах. Железнодорожные краны для монтажа бескрановых зданий целесообразно применять только при наличии постоянных железнодорож- ных путей; прокладка временных подкрановых путей в данных условиях оказывается нерентабельной. Методы организации монтажных работ при возведении многопролет- ных зданий этого типа можно показать на примере строительства главно- го корпуса автомобильного завода. Каркас главного корпуса монтиро- вали три бригады по 32...34 человека. Каждая бригада состояла из пяти звеньев. Одно звено в составе шести человек в одну смену произво- дило монтаж колонн и подстропильных ферм одним краном. Остальные четыре звена по 6...7 человек в другие смены на ранее смонтированных колоннах и подстропильных фермах производили монтаж шатра одновре- менно двух смежных пролетов. Другая бригада в таком же составе монти- ровала эти пролеты в противоположном направлении. Монтаж производи- ли, таким образом, одновременно в двух смежных пролетах двумя расходящимися потоками от середины каждого пролета к его торцам. Третья бригада выполняла монтажные работы только в одном пролете
9.2. Монтаж одноэтажных промышленных зданий 245 также в двух направлениях, начиная от середины пролета к его торцам. Унифицированные здания, оборудованные мостовыми кранами. В промышленных унифицированных зданиях, оборудованных мостовыми электрическими кранами, размеры пролетов составляют от 18 до 30 м при высоте от 8,4 до 18 м. Масса сборных элементов таких зданий состав- ляет от 2,5 до 32,5 т. Эти здания характеризуются однотипными ячейками, конструкциями и большими размерами в плане. Монтаж их осуществляют в основном пневмоколесными или гусеничными кранами, а также башен- ными или козловыми. Пути движения самоходных кранов при монтаже фундаментов, колонн, подкрановых балок обычно располагают вдоль рядов, а при монтаже покрытий — по середине пролета (рис. 9.2). В последние годы монтаж покрытий производственных зданий осу- ществляется конвейерно-блочным и крупноблочным методами. В этих слу- чаях до начала монтажа покрытия должны быть полностью смонтированы все колонны, подкрановые балки, встроенные этажерки, обеспечена необ- ходимая жесткость каркаса. Заводские отправочные элементы конструк- ций на строительной площадке укрупняют в монтажные блоки значитель- ных габаритов массой, соответствующей грузоподъемности монтажных кранов. Блок покрытия включает в себя металлоконструкции стропиль- ных и подстропильных ферм, прогонов, связей и монорельсов. Конвейер- ная сборка блоков производится на стоянках укрупнительной площадки, оборудованной козловым краном, расположенной в торце здания. После укрупнительной сборки блок подают к месту монтажа по рельсам на специальных тележках, затем с помощью гусеничного крана на установ- щик, на котором блок перемещается в проектное положение (рис. 9.3). Укрупнение блоков покрытия производят также на передвижных кондук- торах внутри монтируемого здания (рис. 9.4). Кондукторы перемещаются по инвентарным переносным путям. Собранный блок поднимают и уста- навливают гусеничным краном в проектное положение. Здания комплекса кислородно-конвертерных цехов. Главный корпус кислородно-конвертерного цеха, состоящий из четырех-пяти пролетов (загрузочного, конвертерного и двух-трех разливочных), отличается большим объемом работ, сложными конструктивными решениями, наличием конструктивных элементов массой до 92 т, большой высотой и насыщенностью технологическим оборудованием, особенно конвертер- ный пролет. Главный корпус с конвертерами 250...300 т, состоящий из пяти проле- тов (конвертерного, загрузочного и трех разливочных), монтируют четырьмя (двумя) башенными, четырьмя (шестью) гусеничными кранами. Башенные краны БК-405 грузоподъемностью 40 т или БК-1000 грузо- подъемностью 50 т устанавливают в пролете Г—Д, БК-406А грузоподъем- ностью 25 т — снаружи конвертерного пролета, БК-300 — в пролетах А—Б и Б—Г или вместо них соответственно гусеничные краны СКГ-63 и СКГ-100. Гусеничный кран СКГ-100 располагают в пролете Д—Ж, кран СКГ-40 — в пролете Г—Д, а кран ДЭК-50 — в пролете Б—В (рис. 9.5). Наиболее сложным и трудоемким здесь является монтаж кон-
246 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.2. Схемы монтажа сборных конструкций: а — фундаментов; б — колонн; в — подкрановых балок; г — ферм; / — кран; 2 — грузо- захватное устройство; 3 — фундамент; 4 — плита; 5 — колонна; 6 — подкрановая балка; 7 — ферма; 8 — плита покрытия; 9 — транспортное устройство
9.2. Монтаж одноэтажных промышленных зданий 247 Рис. 9.3. Схема конвейерно-блочного монтажа покрытия: 1 — установщик; 2 — блок покрытия; 3 — траверса; 4 — временный тупик; 5 — кран СКГ-63; 6 — тележка для транспортирования блока по железнодорожному пути струкций подкраново-подстропильных ферм по рядам А и Д. Масса одной подкрановой балки 92 т, подстропильной фермы 66 т. На монтаже такого корпуса на одном из заводов подкрановые балки устанавливали гусенич- ными кранами СКГ-63 и СКГ-40 половинками с опиранием их в середине пролета на временную опору. Подстропильную ферму до подъема укруп- няли в блок массой 58 т на стеллажах около места установки. Стержни верхнего пояса ферм, примыкающие к колоннам, монтировали после того, как ферма была установлена и надежно закреплена. Подъем ферм про- изводили по ряду А гусеничным краном СКГ-63 и башенным краном БК-300, а по ряду Д — кранами СКГ-63 и БК-406А. Окончательное креп- ление монтажных узлов подкраново-подстропильных ферм выполняли после выверки и проверки их геометрических схем.
248 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.4. Схема блочного монтажа покрытий: / — инвентарные переносные пути; 2 — передвижной кондуктор; 3 — кран МКГ-25; 4 — кран СКГ-63; 5 — дорожные железобетонные плиты на слое щебня; 6—блок покрытия; 7 — траверса; 8 — оттяжка из пенькового каната Главный корпус с конвертерами 350...400 т монтируют тремя башенны- ми кранами БК-1000 и одним БК-Ю00Д. Краны установлены на отметке +0,70 с минимальным приближением к высотной части каркаса здания. Возможность работы кранов на этой отметке над возведенными подзем- ными конструкциями обеспечивают усилением перекрытий тоннелей и использованием специальных балочных мостов. Монтаж конструкций главного корпуса конвертерного отделения проектируют четырьмя неза- висимыми специализированными потоками от середины здания к торцам. В случае затруднений с поставкой конструкций и оборудования монтаж производят двумя потоками с выходом кранов в одну сторону (рис. 9.6). На монтаже, а также укрупнительной сборке конструкций дополнитель- но используют гусеничные краны МКГ-25, СКГ-40, СКГ-63А, СКГ-100. В зону монтажа конструкции подают по временным железнодорожным путям. Укрупнительную сборку конструкций конвертерного отделения производят на приобъектных площадках в зоне действия башенных кранов, что позволяет полностью использовать их грузовые характеристи- ки. Колонны укрупняют в блоки массой 40 т, подкрановые балки вместе с тормозными конструкциями, кронштейнами и троллеями — массой 80 т,
Рис. 9.5. Монтаж главного корпуса кислородно-конвертерного цеха с конвертерами 250...300 т: 1 — кран БК-405; 2 — гусеничные краны СГК-ЮО; 3 — кран БК-406А; 4 — кран СКГ-40; 5 — краны БК-300; 6 — краны ДЭК-50 9.2. Монтаж одноэтажных промышленных зданий 249
250 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.6. Монтаж конструкций конвертерного отделения: 1 — кран СКГ-63А; 2 — кран БК-Ю00; 3 — кран БК-1000Д; 4 — кран СКГ-40; 5 — мосто- козловой кран металлоконструкции рабочей площадки — массой 45 т, элементы покры- тий в пространственные блоки — массой до 60 т, панели стенового ограждения — в плоские картины размером до 12X12 м. Монтаж кон- струкций совмещают с монтажом технологического оборудования. Монтаж конструкций миксерного отделения с миксерами по 1300 т может быть выполнен с использованием кранов БК-300 и СКГ-30 либо крана СКГ-50. В обоих вариантах предполагается, что монтажные работы будут начаты после возведения двух фундаментов под миксеры. Приме- нение крана СКГ-50 обеспечивает повышение производительности труда за счет значительного сокращения трудозатрат на монтаж и демонтаж монтажного крана (по сравнению с краном БК-300). Более экономичным может быть вариант с использованием башенно-стрелового крана (типа СКГ-63), стоимость машино-смены которого ниже, чем кранов СКГ-50 и БК-300, а трудоемкость монтажа такая же, как и гусеничного крана. Миксерное отделение с миксерами по 2500 т монтируют кранами БК-406А и СКГ-63, установленными снаружи здания (рис. 9.7) также после возве-
9.2. Монтаж одноэтажных промышленных зданий 251 Рис. 9.7. Монтаж здания миксерного отделения: / — кран БК-406А; 2 — кран СКГ-63; 3 — ось железнодорожного пути подачи конструкций дения фундаментов по миксеры и весы. В случае возведения этих фун- даментов после монтажа конструкций здания целесообразно применение кранов СКГ-100 и СКГ-40 в башенно-стреловом исполнении. Другим наиболее крупным и сложным объектом комплекса является здание установки непрерывной разливки стали. Монтаж этого здания осуществляют кранами БК-1425, БК-1000 и СКГ-100. Применение таких тяжелых кранов обусловлено массой конструкций, пролетами здания, условиями совмещения монтажа оборудования и строительных конструк- ций здания, сроками монтажа. Здание установки монтируют в одну оче- редь, а оборудование — в две, последовательно в каждом из колодцев. Для монтажа оборудования используют мостовые краны. Здания прокатных цехов. Монтаж зданий прокатных цехов осущест- вляют несколькими специализированными потоками различными метода-
252 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.8. Стройгенплан комплекса зданий: / — первый участок; 2 — второй участок; 3 — третий участок; 4 — отделение отделки горячекатаных рулонов; 5 — площадки складирования и укрупнения конструкций; 6 — вальцешлифовальная мастерская; 7 — склад слябов ми в зависимости от совмещения работ (открытым, закрытым, совмещен- ным, комбинированным). Для организации специализированных потоков комплекс зданий и отдельные крупные здания разделяют на ряд участков (рис. 9.8). Ввиду большой интенсивности монтажа устраивают приобъект- ную площадку для складирования конструкций и укрупнительной сборки, оборудованную козловыми кранами пролетом до 32 м, грузоподъемностью до 30 т и подъездными железнодорожными путями. При открытом методе для монтажа сборных конструкций подземной части применяют гусеничные краны МКГ-16, МКГ-25, СКГ-30 грузо- подъемностью 16, 25, 30 т, при совмещенном методе используют те же краны, что и для монтажа наземной части; при закрытом методе наряду с гусеничными кранами применяют мостовые монтажные краны УММК-50 грузоподъемностью 50 т и мостовые технологические краны, используемые затем для монтажа технологического оборудования. Для монтажа каркаса здания при открытом методе применяют тяже- лые башенные краны БК-300, БК-406, БК-900 грузоподъемностью 25, 30, 50 т и гусеничные краны МКГ-25, СКГ-30, СКГ-40 грузоподъемностью 25, 30, 40 т. Для монтажа пролетов Е—Ж, Ж—М и М—К (рис. 9.9) использовали краны БК-104 и БК-151, пролетов К—П и П—Н с более лег- кими конструкциями — башенный кран БК-151. Радиусы действия двух башенных кранов перекрывают здание на всю ширину. Применение ба- шенных кранов с большими радиусами действия оправдано в данном слу- чае наличием значительного количества фундаментов под оборудование, туннелей, подвалов и других подземных конструкций, затрудняющих применение гусеничных кранов. Монтаж конструкций в крайних пролетах, а также укрупнительную сборку выполняют гусеничными кранами СКГ-30. Внутри пролетов укладывают металлические балки, устраивают шпальные клетки, металлические эстакады, допускающие передвижение кранов по готовым фундаментам под оборудование. При закрытом методе монтаж конструкций здания выполняют, как правило, тяжелыми гусеничными кранами СКГ-30, СКГ-40, СКГ-63, СКГ-100 грузо-

Рис. 9.10. Монтаж покрытия методом накатки температурных блоков: / — кран БК-160; 2 — блок покрытия в процессе сборки; 3 — температурный блок массой 140 т; 4 — мостовой кран грузоподъемностью 80 т; 5 — склад металлоконструкций; 6 — площадка укрупнительной сборки; 7 — тяговые ле- бедки грузоподъемностью 12,5 т; 8 — отводные блоки Г лава 9, Монтаж конструкций промышленных зданий
9.2. Монтаж одноэтажных промышленных зданий 255 подъемностью до 100 т. При совме- щенном методе применяют наряду с башенными и гусеничными кранами козловые краны пролетом 56, 62, 74 м с предварительно напряженным риге- лем грузоподъемностью 25 т. Козло- вые краны, охватывая один или два пролета, позволяют вести монтаж наземных и подземных конструкций. Монтаж конструкции станового пролета прокатного цеха с помощью большепролетных (56...62 м) козловых кранов грузоподъемностью 25 т осу- ществлен впервые в 1966 г. Примене- ние козловых кранов для монтажа станового пролета и других зданий, имеющих большую насыщенность подземными сооружениями и внутрен- ними конструкциями, дает следующие преимущества: стоимость эксплуа- тации этих кранов на единицу смонтированных конструкций аналогична монтажу гусеничными кранами и в 1,6...1,8 раза меньше, чем при исполь- зовании башенных кранов той же грузоподъемности; пролеты, насыщен- ные фундаментами под оборудование и внутренними конструкциями, свободны от путей кранов, что позволяет максимально совместить строи- тельные и монтажные работы и сократить сроки строительства. В последние годы осуществлен монтаж покрытия прокатного цеха методом накатки температурных блоков (рис. 9.10). Укрупнительная сборка и накатка блоков выполнены в такой последовательности: устано- вили накаточные ролики (рис. 9.11) на оголовки колонн, раскрепленные для обеспечения общей устойчивости постоянными и временными связями; на накаточные ролики в осях 91—89 рядов В, С устанавливали подстро- пильные, а также монтажные балки; монтировали две первые фермы, устанавливали между ними связи и прогоны; используя две электролебед- ки грузоподъемностью 12,5 т, передвигали первый блок на 6 м по накаточ- ным роликам, устанавливали следующие подстропильные балки, ферму и связи; вновь производили сдвижку блока уже из трех ферм на 6 м, и так до полной сборки температурного блока покрытия; температурный блок пере- мещали по накаточным роликам в проектное положение. Таким же обра- зом собирали следующий температурный блок. Этот метод позволил использовать для монтажа покрытия кран небольшой грузоподъемности, весьма эффективно решить вопросы транспортирования и укрупнения конструкций, обеспечивая работу мостовых кранов независимо от готов- ности покрытия, вести широким фронтом общестроительные работы и монтаж оборудования, сократить сроки строительства. Здания горнообогатительных комбинатов. Они характеризуются слож- ностью и разнообразием конструктивных решений, значительной глубиной подземной части и высотой наземной, большой массой конструктивных элементов и большими объемами работ. Монтаж стальных и сборных железобетонных конструкций зданий горнообогатительных комбинатов Рис. 9.11. Узел крепления накаточ- ных роликов
256 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.12. Монтаж корпуса мелкого и среднего дробления: / — стенд для укрупнительной сборки блоков покрытия; 2 — кран СКР-1500; 3 — монтаж- ная маршевая лестница; 4 — навесная лестница; 5 — переходный трап; 6 — ограждение; 7 — кран СКГ-63; 8 — склад конструкций производится с наибольшим их укрупнением на стеллажах или конвейер- ных линиях, располагаемых в зоне действия монтажных кранов или на центральных складах. Для укрупнения конструкций и установки их в проектное положение применяют краны с грузовым моментом до 1500 т«м. Намечается использование кранов с грузовым моментом до 3200 т«м. Монтаж корпуса мелкого и среднего дробления (рис. 9.12) начинают с бункерного пролета Б—Д. Вначале монтаж конструкций производят краном СКР-1500 с высотой башни 30 м и стрелой 29 м (кран СКГ-160, поставленный на рельсы) до отметки 2600, затем увеличивают высоту башни до 40 м и длину стрелы до 39 м. Краном в таком исполнении произ- водят монтаж стальных конструкций бункерного пролета и железобетон- ные конструкции подвальных помещений в пролете А—Б. Пути под кран выполняют на металлических балочных мостах. Для выхода на покрытие используют монтажную маршевую лестницу. Монтаж блоков покрытия, собираемых на стенде в зоне монтажного крана, производят от темпера-
9.2. Монтаж одноэтажных промышленных зданий 257 турной оси в сторону первой, а затем противоположной оси. Для приема блоков покрытия в процессе монтажа применяют навесные лестницы. Монтаж конструкций между рядами А2—Б производят краном СКГ-63. Стальные конструкции укрупняют на центральном складе: колонны стыку- ют на полную высоту, подают на монтажную площадку автотранспортом; фермы собирают вместе с надколонниками и подают на фермовозах; подкрановые балки собирают в блоки вместе с тормозными конструкциями и рельсами и подвозят на трейлерах. Монтаж осуществляют в такой технологической последовательности: перекрытия подвальных помещений; колонны по ряду А, начиная со связевой панели, связи по колоннам этого ряда и блоки подкрановых балок; встроенные конструкции между рядами А—Б; фермы покрытия и связи по верхнему и нижнему поясам ферм, панели покрытия между рядами А—Б‘, колонны по ряду Л2, связи по колоннам этого ряда и блоки подкра- новых балок; встроенные конструкции, фермы покрытия, связи по фермам и панели покрытия между рядами А2—А. Установку связей, прогонов, блоков подкрановых балок производят после монтажа очередной колонны или фермы. В качестве монтажных подмостей используют лестницы приставные, приставные с площадками и навесные. Вход на кровлю между рядами А—Б осуществляется со стороны ряда Б с перекры- тия на отметке 27,98; выход на кровлю между рядами А—Лг — с кровли между рядами Л—Б, используя приставную лестницу. Тепловые и атомные электростанции. Основным объектом по объему и трудоемкости монтажных работ при строительстве тепловых (ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС) и атомных электростанций (АЭС) является главный корпус, выполняемый из стальных и сборных железобетонных конструкций. Монтаж здания главного корпуса осуществляется, как правило, из пред- варительно укрупненных строительных конструкций с помощью гусенич- ных, стреловых рельсовых и башенных кранов. Для монтажа главного корпуса наиболее распространены башенные краны БК-1000 и БК-1425, стреловые рельсовые СКР-2200. Башенные и стреловые рельсовые краны целесообразно использовать в комплекте с гусеничными кранами ДЭК-50, СКГ-100 или СКГ-100 в башенно-стреловом исполнении. Монтаж сборных конструкций наземной части главных корпусов начинают обычно после окончания возведения подземной части для полутора-двух блоков станции. Для монтажа ТЭЦ мощностью 300 МВт со стальным каркасом и встро- енной в котельную деаэраторной этажеркой целесообразно использо- вание башенного БК-300 и гусеничного ДЭК-50 кранов (рис. 9.13). Мон- таж строительных конструкций встроенной этажерки и оборудования, расположенного в ней, может быть выполнен с помощью мостового крана котельного отделения. При сооружении ТЭЦ мощностью 300...400 МВт для монтажа конструкций и технологического оборудования главного корпу- са возможно применение башенных кранов грузоподъемностью 40 т в со- четании с полукозловыми кранами грузоподъемностью 7,5 т и козловыми кранами грузоподъемностью 30 т (последние используют на укрупнитель- ной сборке конструкций). Можно применить также схему с использовани- 9 В. И. Швиденко
258 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.13. Монтаж двухпролетного главного корпуса ТЭЦ со встроенной этажеркой ем башенных кранов КБ-1000 или БК-1425. Такие варианты применимы, когда вылет стрелы крана достаточен для охвата всего поперечника здания, а его грузоподъемность обеспечивает подъем конструкций край- них рядов здания. Для монтажа ТЭЦ мощностью 1200... 1600 МВт может быть применена схема механизации с использованием двух башенных кранов БК-1000 или БК-1425 в сочетании с козловыми кранами пролетом 42 м, грузо- подъемностью 50 т для укрупнительной сборки. Такая грузоподъемность кранов дает возможность увеличить массу монтажных блоков. Пролет козловых кранов в 42 м позволяет путем увеличения ширины площадок укрупнительной сборки значительно сокращать их длину, что особенно важно при сооружении главного корпуса из сборного железобетона, так как по условиям непрерывности производства работ необходимо хранить на этих площадках значительное количество готовых элементов. Примене- ние башенных кранов БК-1425 позволяет не только увеличить массу устанавливаемых элементов, уменьшить количество монтажных циклов, но и резко сократить объемы работ на высоте, исключить применение вспомогательных такелажных приспособлений, якорей и растяжек. Мон- таж конструкций главного корпуса тепловых электростанций мощностью
9.2. Монтаж одноэтажных промышленных зданий 259 Рис. 9.14. Монтаж главного корпуса ГРЭС с блоками 500 МВт: / — кран СКГ-63; 2 — кран МКГ-ЮОА; 3 — кран башенный 2400 МВт может быть осуществлен по одному из следующих вариантов: двумя башенными кранами БК-1000 грузоподъемностью 50 т; краном БК-1000 и краном БК-1425 грузоподъемностью 75 т; краном БК-Ю00 (или БК-1425) и гусеничным ДЭК-50 (или СКГ-50); кранами БК-ЮОО или БК-1425 совместно с гусеничными кранами МКГ-100 и ДЭК-50; с применением только гусеничных кранов МКГ-100 и ДЭК-50; двумя гусеничными кранами МКГ-100 грузоподъемностью 100 т. В рассмотренных схемах для монтажа легких конструкций (панелей стен из ячеистых бетонов, кровельных панелей из стального настила) применяют башенные краны грузоподъемностью 5...8 т со стрелой длиной до 40 м, устанавливаемые на перекрытиях бункерного отделения и поме- щения воздухоподогревателей. Грузоподъемность крышевых кранов опре- деляется массой панелей в каждом конкретном случае. Монтаж главных корпусов конденсационных электростанций с блока- ми 500 МВт (ГРЭС-4000) может быть осуществлен с применением двух башенных кранов БК-405 и гусеничных кранов МКГ-100, ДЭК-50 и ДЭК-25 или двух кранов МКГ-ЮОА, четырех-пяти СКГ-63, одного башен- ного крышевого (рис. 9.14). Для монтажа наземных конструкций главного корпуса энергоблоков 800 МВт (рис. 9.15) использовались четыре башенных крана (два БК-ЮОО, один БК-Ю00А, один БК-1425) и гусеничный кран ДЭК-50. Краном ДЭК-50 выполнялся монтаж первых ярусов колонн по рядам 9*
260 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.15. Монтаж конструкций главного корпуса с блоками 800 МВт: / — блок-ферма; 2 — кран БК-1000; 3 — кран ДЭК-50; 4 — кран БК-Ю00А; 5 — оси двн жения кранов БК-Ю00А Б и В деаэраторного отделения и колонн ряда А машинного отделения; кранами БК-1000 — монтаж верхних ярусов колонн деаэраторного отделения по осям Б и В до отметки 46, 400, других конструкций деаэра- торного отделения, кровли и машинного зала; кранами БК-Ю00А и БК-1425 — монтаж остальных конструкций котельного отделения. Конструкции монтировали укрупненными блоками с массой в пределах грузоподъемности основных монтажных кранов. При монтаже котельного отделения блоками монтировалось покрытие и элементы верхнего яруса каркаса стенового ограждения. В состав такого блока массой до 41 т входили два элемента колонн, соединенные подкрановой балкой и систе- мой связей. Стыковка ярусов колонн производилась с помощью стыковых
9.2. Монтаж одноэтажных промышленных зданий 261 Рис. 9.16. Монтаж главного корпуса атомной электростанции: / — кран СКР-2200; 2 — блок покрытия; 3 — кран СКР-2200; 4 — кран БК-I000A; 5 — кра- новая эстакада накладок, приваренных к нижестоящей колонне. Накладки выполняют также роль направляющих. Применение блочного монтажа элементов каркаса стенового ограждения позволило уменьшить затраты труда на этот процесс на 40%, а общая трудоемкость монтажа строительных конструкций верхнего яруса котельного отделения сократилась на 45%. Монтаж блоков покрытия машинного отделения осуществлялся внача- ле с помощью двух кранов — ДЭК-500 и БК-1000 с неравномерным рас- пределением массы блока между ними (60 % — на кран БК-1000), после сооружения временной эстакады — краном БК-1000. Каждая из рассмот- ренных схем монтажа конструкций имеет свои особенности. Возможность применения той или иной схемы монтажа в конкретных условиях должна быть обоснована технико-экономическими расчетами. На монтаже каркаса главного корпуса атомной электростанции (рис. 9.16) колонны укрупняли в линейные блоки (плети) на всю высоту. Укрупнение колонн в плети выполнено вне площадки строительства, для их перевозки использовали автотранспорт с прицепами-роспусками. В зо- не работы кранов плети собирали в плоские блоки. Так как жесткость здания в поперечном направлении обеспечивается конструкциями много- этажного деаэраторного отделения, а колонны ряда Б являются общими для машинного зала и деаэраторного отделения, монтаж каркаса деаэра- торного отделения вели с опережением относительно каркаса машинного
262 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий зала. Каркас деаэраторного отделения в рядах Б—В монтировали попе- речными рамами размером 12X14 м, массой до 34 т, состоящими из двух колонн и ригелей. По мере монтажа рам устанавливали продольные распорки, связи, железобетонные плиты перекрытий и покрытия. Стальные конструкции машинного зала по ряду А устанавливали рамами размером 12X32,4 м, массой 56 т, состоящими из двух колонн, двух подкрановых балок и связей. После установки очередной продольной рамы по ряду А сразу же монтировали блок покрытия. Блок покрытия массой до 76 т состо- ял из двух ферм, связей, комплексных плит покрытия из профилирован- ного листа, систем внутреннего водостока и электропроводок. Укрупненные блоки поднимали с помощью траверсы грузоподъем- ностью 75 т. Подкрановые балки и плиты покрытия между установлен- ными продольными рамами машинного зала монтировали отдельными элементами. Конструкции каркаса, элементов перекрытий и покрытий машинного зала и деаэраторного отделения монтировали краном СКР- 2200, перемещавшимся внутри машинного зала. Подачу конструкций с укрупнительно-сборочной площадки в зону монтажа осуществляют по железнодорожной эстакаде внутри машинного зала. Монтаж продоль- ных рам по ряду Г, железобетонных плит перекрытия и покрытия между рядами В—Г помещения электротехнических устройств производили краном БК-1000А. Кроме стреловых рельсовых кранов на монтаже конструкций машинного зала и деаэраторного отделения использовались также гусеничные краны ДЭК-25 и МКГ-100. Сборные железобетонные элементы поддона и арматурные блоки воз- ведения защитной оболочки реактора монтируют краном БК-1000А. От- личительной особенностью сооружения АЭС с реактором РБМК является наличие крупногабаритных (до 20 м) и тяжелых (до 600 т) металлических конструкций реактора, требующих доизготовления и укрупнения в усло- виях строительной площадки. Изготовление необходимо вести в закрытом помещении с положительной температурой, оборудованном вентиляцией, водоснабжением и системами энергоснабжения. Изготовленные конструк- ции покрываются специальными химическими составами, проходят контрольные испытания и подаются на монтаж. Для организации работ по доизготовлению металлических конструк- ций реактора вблизи аппаратного отделения предварительно монтируют тепляк и тяжелые краны. Возможно использование тепляков и кранов нескольких вариантов: сборно-разборные тепляки и козловые краны, обо- рудованные тележками грузоподъемностью по 100 т (Ленинградская АЭС); трехпролетная эстакада с тепляками и мостовые краны грузо- подъемностью до 320 т (Курская АЭС); отдельно стоящий тепляк и мо- стовые краны по 320 т, смонтированные на специальном передвижном портале (Чернобыльская АЭС); стационарный цех, оборудованный тяже- лыми мостовыми кранами и самоходной тележкой для транспортировки блока на монтаж (Смоленская АЭС, вариант); переносные инвентарные тепляки со съемными крышками и мостовые краны, смонтированные на передвижном портале. Наиболее экономичными являются инвентарные тепляки.
9.3. Монтаж оболочек, покрытий зданий 263 9.3. Монтаж оболочек покрытий зданий Оболочки двоякой положительной кривизны размерами от . 12X18 до 24X36 м собирают из сборных панелей размерами 3X6 или: 3X12 м, опирающихся на контурные железобетонные или стальные фер- мы, с замоноличиванием швов между ними. Контурные фермы пролетами 12, 18 и 24 м изготовляют цельными, а пролетами 30 и 36 м — из двух поло- вин. Оболочки этого типа в настоящее время монтируют с использованием временных монтажных затяжек без применения поддерживающих кондук- торов или лесов. Монтаж оболочек положительной кривизны состоит из процессов: укрупнительной сборки блоков панелей; установки, выверки и закрепления контурных ферм; укладки блоков панелей; сварки заклад- ных деталей блоков панелей и ферм; замоноличивания зон, стыков и швов; распалубки замоноличенных частей оболочки. Укрупнительную сборку панелей 3X6 м в блоки размерами 3X12 или 3X18 м производят на передвижных стендах. Панели устанавливают на стенд вплотную к бо- ковым упорам пневмоколесным краном грузоподъемностью 10 т. Проект- ные размеры укрупняемого блока обеспечиваются вначале путем фикса- ции деревянных брусьев на боковых упорах и окончательно при натяжении двух монтажных затяжек, устанавливаемых на блок после сварки сталь- ных накладок. Вначале устанавливают три контурные фермы. Устойчи- вость ферм в процессе монтажа обеспечивается креплением их с помощью подкосов, распорок и самоходной вышки или подкосов, самоходной вышки и универсальной коньковой опоры. В случае монтажа оболочек с шагом колонн 12 или 18 м (рис. 9.17) первую ферму пролетом 24 (30, 36) м за- крепляют подкосами, вторую — при шаге колонн 12 м — связывают с ней распорками, а при шаге 18 м закрепляют самоходной вышкой. После установки и закрепления двух большепролетных ферм устанавливают третью пролетом 12 (18) м и крепят ее к ним с помощью жесткой распорки. Возведение этих оболочек запроектировано с устройством монолитных зон в местах примыкания панелей к фермам пролетом 12 и 18 м. Поэтому перед установкой таких ферм на них навешивают стальную секционную опалуб- ку монолитных зон. При монтаже оболочек 24X24 или 24X36 м (рис. 9.18) первую ферму пролетом 24 (36) м закрепляют подкосами, другую — само- ходной вышкой, а третью ферму крепят струбциной к универсальной коньковой опоре. После установки, выверки и закрепления трех ферм укладывают укрупненные блоки панелей. Перед укладкой последнего ряда панелей устанавливают четвертую контурную ферму, выверяют и закрепляют ее. Затем сваривают закладные детали панелей и ферм. После сварки отсоединяют временные монтажные крепления ферм и замоноличи- вают зоны, стыки и швы оболочки бетонной смесью М300. Одним из способов монтажа железобетонных оболочек положительной кривизны является бескондукторный, разработанный трестом «Оргтех- строй» Главзапстроя. Этот способ состоит в предварительном укрупне- нии на инвентарном стенде в арочный блок трех плит (двух контурных и одной средней), свариваемых между собой с помощью стальных накла- док. Собранный арочный блок размером 3 X 18 м стягивают двумя инвен-
264 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.17. Схема угловой ячейки оболочки размерами 12 X 24, 12 X 30 и 12 X 36 м: а — установка ферм пролетом 12 м; б — установка ферм пролетом 24 (30; 36) м; в — уклад- ка блоков панелей размером ЗХ 12 м; г — последовательность монтажа конструкций по- крытия; / — ферма пролетом 12 м; 2 — опалубка навесная; 3 — распорка жесткая; 4 — якоря инвентарные; 5 — фермы пролетом 24 м (30; 36) м; 6 — подкосы; 7 — лестница- площадка приставная; 8 — колонны; 9 — кассета для укрупнительной сборки ферм проле- том 24 (30; 36) м; 10 — подкладка под ферму; // — кран МГК-25-бс; 12 — канат гибкого манипулятора; 13 — траверса для подъема ферм пролетом 12, 24, 30, 36 м; /-/ — укруп- ненный блок размером ЗХ 12 м в проектном положении; 15 — траверса для подъема блока размером ЗХ 12 м; 16 — стенд укрупнительной сборки панелей покрытия; 17 — панелевоз; 18 — кран К-106; 19 — кассета для ферм пролетом 12 м
7400 24000 1 Я 7400 9200 24000 15 24000 llllliNJ 24000 2 4 7,200 ±0.000 О 2 7t200 \ ±0,0 1011274 7 7t2OO J/ ±0'000 Рис. 9.18. Схема монтажа угловой ячейки оболочки размерами 24X36 м: а — установка контурных ферм пролетом 24 (36) м; б — установка ферм-диафрагм проле- том 24 м; в — укладка панелей покрытия размером ЗХ 12 м; г — последовательность монтажа конструкций покрытия; / — лестница-площадка приставная; 2 — струбина для крепления фермы; 3 — канат гибкого манипулятора; 4 — самоходная вышка для времен- ного крепления контурных ферм; 5 — кассета для укрупнительной сборки стальных ферм пролетом 24(36) м; 6 — кран МКГ-25-6с; 7—подкосы; 8—контурные фермы пролетом 24 (36) м; 9 — колонна; 10 — траверса для подъема ферм; 11 — фермы-диафрагмы проле- том 24 м; 12 — распорка жесткая; 13 — панель покрытия размером ЗХ 12 м; 14 — конь- ковая опора для монтажа панелей покрытия; 15 — панелевоз; 16 — траверса для подъема панелей покрытия
266 . —S--— Г лава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.19. Монтаж железобетонных оболочек положительной кривизны бескондук- торным способом: / — контурные брусья; 2 — арочный блок; 3 — колейный настил; 4 — монтажный кран; 5 — траверса для подъема арочных блоков; 6 — передвижная вышка; 7 — приставная лестница с площадкой; 8 — стенд для укрупнительной сборки арочных блоков; 9 — склад сборных плит; 10 — строп четырехветвевой; 1...12 — последовательность монтажа арочных блоков
9.3. Монтаж оболочек, покрытий зданий 267 тарными затяжками и с помощью траверсы с четырьмя стропами уста- навливают краном в проектное положение (рис. 9.19). Арочные блоки опи- рают на контурные брусья, расположенные по торцам здания, и железобе- тонные контурные арки, перекрывающие пролет здания. Контурные арки, изготовленные из двух полуарок, и арочные блоки из плит укрупняют на стендах в зоне работы монтажных кранов. Для подачи арочного блока, собранного на стенде, параллельном цифровым осям (нижний на плане рисунка), производят строповку и подъем его на вы- соту не более 0,5 м; поворотом башни крана блок, страхуемый оттяжками, переводят в положение с ориентацией стрелы вдоль колейного настила; кран перемещается по колейному настилу на свою монтажную стоянку, останавливается, блок поднимают на 0,5 м выше уровня шалыги установ- ленной контурной арки, затем поворотом стрелы крана на 180° выводят блок в проектное положение. Контурные арки в процессе подъема страху- ют четырьмя оттяжками, а после установки на колонны приваривают и расчаливают. Монтажники принимают арки на колонны с двух пере- движных вышек. Прием первого арочного блока покрытия производят с четырех лестниц, последующие блоки в пролете принимают с ранее смон- тированных блоков и двух лестниц. В случае монтажа оболочек в зданиях с подвалом краны устанав- ливают на инвентарные колейные настилы, опираемые через перекры- тие на колонны, либо на песчаной подушке, отсыпанной по дну подвала, с бетонированием перекрытия после вывода крана. Цилиндрические оболочки изготовляют из укрупненных криволи- нейных элементов (панелей) размером 3X12 м, укладываемых на не- сущие балки или фермы. Монтируют их обычными методами, как плос- костные конструкции, при движении крана поперек пролета (по оси длин- ной стороны оболочки) или вдоль него. Строповку сборных элементов оболочки осуществляют с помощью траверс за четыре угловые точки. Для монтажа применяют две — четыре временные металлические или де- ревянные стойки, устанавливаемые под бортовыми элементами на расстоя- нии */4 пролета от опорных узлов. На период монтажа криволинейные 12-метровые средние панели раскрепляют временной затяжкой, что позво- ляет уменьшить размеры продольных ребер и снизить расход арматуры. Стойки и затяжки снимают после достижения бетоном замоноличивания 70% проектной прочности. Способы организации процессов монтажа цилиндрических оболочек отличаются направлениями движения кранов, последовательностью установки элементов и временным креплением бор- товых балок. По одному из них (рис. 9.20) при движении крана поперек пролета установка балок (арок) опережает монтаж панелей на одну ячейку. Крепление балок осуществляют временными распорками и гибки- ми связями. По мере укладки, выверки и закрепления панелей связи разбирают и передают для монтажа очередных бортовых балок. По друго- му способу, также при движении крана поперек пролета (рис. 9.21), мон- таж панелей производят сразу же после окончания установки балок в одной ячейке здания. Для обеспечения устойчивости балки вместо жест- кой распорки и гибких связей крепятся к передвижной опоре. Монтаж па-

Рис. 9.20. Монтаж цилиндрической оболочки с опережением установки бортовых элементов (балок) на одну ячейку: а — монтаж бортовых элементов по осям 4 и 5 и их временное закрепление; б — снятие временных креплений в ячейке Л—Б, 3—4 и монтаж крайней панели; в — монтаж остальных панелей оболочки, установка бортового элемента по оси 6 и его временное крепление; г — снятие временного крепления в ячейке А—Б, 4—6 и монтаж панелей этой ячейки; д— направление движения крана при монтаже бортовых элементов и панелей оболочки; 1 — колонна; 2 — фермовоз; 3 — бортовой элемент; 4 — гусеничный кран МКГ-25; 5 — распорка; 6 — растяжка; 7 — панели оболочки; 8 — движение крана при монтаже панелей оболочки; 9 — траверса для подъема панелей; 11 — стенд укрупнительной сборки панелей; 12 — плитовоз; 13 — пневмоколесиый кран К-106 Рис. 9.21. Монтаж цилиндрической оболочки с установкой панелей после окончания установки бортовых элементов в каждой ячейке: а, в — монтаж бортовых элементов; б, г — монтаж панелей оболочки; д, е — направление движения крана прн монтаже бортовых элементов; панелей оболочки; / — колонна; 2 — бортовой элемент; 3 — кран МГК-25; 4 — монтажная опора; 5 — фермовоз; 6 — край- няя панель; 7, 8 — средняя панель; 9 — стенд укрупнительной сборки; 10 — трактор С-80 с санями; 11 — кран СКГ-30/10 со стрелой 25 м
270 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий нелей при движении крана вдоль пролета также ведут после окончания установки балок в каждой ячейке. Сетчатые оболочки, собираемые из однотипных стержневых, пластин- чатых или оболочечных железобетонных, алюминиевых, деревянных или пластмассовых элементов, монтируют в зависимости от их типа одним из следующих методов: установкой в проектное положение секций оболоч- ки, предварительно собранных на кондукторе; сборкой оболочки на уровне проектной отметки с использованием сплошных подмостей; сборкой обо- лочки на уровне проектной отметки с передвижных подмостей; сборкой элементов оболочки на уровне проектной отметки навесным способом; сборкой оболочки поярусно подращиванием с подвеской оболочки с по- мощью монтажной башни. 9.4. Монтаж армоцементных сводов Конструктивная схема производственных зданий пролетами 12 и 18 м из армоцементных сборных элементов шириной 2 м, разработанных ЛенЗНИИЭП, представляет многоволновой свод с опорами, на уровне земли. Элементы свода опираются на фундаментные балки, которые в уровне пола связаны между собой затяжками. Армоцементные элементы двоякой кривизны по торцам оканчиваются диафрагмами, выполняющими функции нижнего стыка, водослива и шарнирного соединения. Продоль- ные грани элементов имеют выпуски тканой сетки для выполнения монолитного стыка. Изготовленные армоцементные элементы усиливают поперек волны несколькими монтажными стяжками. Транспортируют армоцементные элементы на специальных полуприцепах-кассетах, букси- руемых седельным автотягачом на значительные расстояния. Одновремен- но перевозят четыре элемента. Складирование армоцементных элементов, имеющих распор от собственной массы, производят на устройства, вос- принимающие этот распор: в многоярусные кассеты-стеллажи для хране- ния и выдерживания элементов на заводе; на специальные транспортные средства; на инвентарные опоры-подставки при монтаже элементов с приобъектного склада. Строповку элементов выполняют балансирным стропом подводкой несущих тросов под торцовые диафрагмы, что исклю- чает необходимость устройства в элементах монтажных петель. Во время подъема элемента распор от его собственной массы воспринимается самим стропом. Монтаж элементов свода (рис. 9.22) осуществляют автомобильным краном на передвижном кондукторе. С транспортных средств или с при- объектного склада на фундаментные балки и монтажный кондуктор последовательно устанавливают элементы трех волн свода. С помощью реечных домкратов элементы выравнивают, затем замыкают верхний узел каждой волны; этими же домкратами обеспечивают проектное положение продольных граней элементов примыкающих волн. Затем сваривают закладные детали монтажных связей между элементами смежных волн, опускают подвижные оголовки кондуктора и перемещают его на очеред-
Рис. 9.22. Монтаж свода: / — фундаментная балка; 2 — затяжка; 3 — армоцементный элемент свода; 4 — передвижной кондуктор; 5 — подвижные опорные головки; 6— балансированный строп 9.4. Монтаж армоцементных сводов
272 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий ную стоянку. Трудоемкость установки элементов свода пролетом 12 м составляет 0,38 чел-ч/м2, пролетом 18 м — 0,087 чел-ч/м2. Замоноличива- ние стыков между продольными гранями элементов смежных волн свода производят цементно-песчаным раствором с уплотнением вибраторами. Нижняя опалубка швов может быть выполнена в виде полоски стекло- холста, приклеиваемой полимерцементным клеем, либо полоски водо- устойчивой фанеры, закрепляемой оцинкованными скобами. Замоноли- чивание стыков ведут с тележки, перемещаемой по своду. 9.5. Монтаж складчатых конструкций В последнее время находят применение складчатые кон- струкции покрытий, составленные из спаренных сборных железобетонных плит, работающих совместно. Для покрытий применяют складки шириной от 2,5 до 7,5 м, длиной до 40 м. Ширина плит 1,4...4,2 м, толщина 30...70 мм, угол наклона 30°. Длина спаренных плит заводского изготовления ограни- чивается условиями транспортирования. Железобетонные или предвари- тельно напряженные спаренные железобетонные плиты, изготовляемые на заводе в вертикальном или горизонтальном положении, транспортиру- ют на строительную площадку в сложенном виде. Спаренные плиты тран- спортируют в вертикальном положении автотягачами с прицепами, причем они должны быть оперты лишь на концах. Плиты, изготовленные в гори- зонтальном положении, складывают при подъеме со стенда. Плиты из предварительно напряженного железобетона армируют напрягаемой и по- перечной арматурой, которую размещают так, чтобы обеспечить воз- можность их подъема с помощью траверс с несколькими стропами (рис. 9.23, а). Монтаж складчатого покрытия из спаренных плит производят одним или двумя кранами непосредственно с транспортных средств, без кружал или вспомогательных подпорок. Только первую складку необходимо монтировать на вспомогательных подпорках, если она не примыкает к устойчивой конструкции здания. В монтажном положении такая система, состоящая из пары железобетонных плит, является самонесущей и каж- дая складка в отдельности достаточно устойчива. Для установки каж- дой пары плит в проектное положение длина монтажных стропов должна равняться половине ширины складки. Стропы закрепляют в пазах, затем плиты опрокидывают, и они занимают свое окончательное положение, определяемое длиной монтажных стропов (рис. 9.23, 6). После этого складку, находящуюся в сборке, закрепляют распорками (рис. 9.23, в), поперечную арматуру связывают в коньке, так же как и в желобе, и стыки замоноличивают высокопрочным быстротвердеющим бетоном или пласт- бетоном. Арматурные стержни можно скреплять сваркой или соединять с помощью петель. После схватывания бетона в ендове и коньке монтаж- ные стропы и распорки установленной на место складки снимают и ис- пользуют для монтажа следующей складки.
9.6. Монтаж элементов ограждений 273 Рис. 9.23. Схемы складирования, транспортирования и установки плит: а — схема подъема плит; б — положение плит в процессе установки; в — закрепление установленных плит распорками; 1 — алюминиевая траверса; 2 — монтажные тросы; 3 — оголовок колонны 9.6. Монтаж элементов ограждений Элементы ограждений — прогоны и плиты покрытий, фах- верк, панели стен и оконные переплеты — составляют весьма значитель- ную часть сборных конструкций промышленных зданий. Монтаж ограждений, решенных в виде крупноразмерных элементов, в том числе укрупненных из мелких деталей, производят основными монтажными кранами в общих потоках либо специальными кранами самостоятельными потоками. В последнем случае монтаж выполняют более легким оборудованием. При монтаже конструктивными элементами связи и плиты покрытия устанавливают обычно с помощью клювов, оборудованных на кранах; при этом основным крюком монтажного крана поднимают ферму, а клювом — связи и плиты. Для уменьшения числа подъемов связи укрупняют заранее, придавая им вид крестов и ферм. Крупноразмерные плиты покрытий обычно монтируют основным мон- тажным краном посредством либо стропов, либо прямоугольной рамы с подвесками, либо траверсы с двумя коромыслами. В отдельных случаях, при условии технико-экономического обоснования, для монтажа плит применяют вспомогательные краны, в том числе башенные, уста- навливаемые на покрытиях или других конструкциях здания. Они могут быть стационарными или передвижными. Вспомогательные краны и первые инвентарные звенья их путей для передвижения по покрытию монтируют с помощью основного крана. Последующие звенья путей на перекрытии укладывают самими вспомогательными кранами. Монтаж железобетонных плит покрытий можно начинать только после приемки смонтированных несущих конструкций каркаса здания. Конструкции стенового ограждения одноэтажных зданий можно мон- тировать только после окончания монтажа каркаса и плит покрытия на одной или нескольких захватках. При возведении многоэтажных
274 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий зданий панели стеновых конструкций монтируют сразу же после уста- новки, выверки и закрепления колонн, ригелей и плит перекрытий каждого этажа (яруса) на захватке либо после монтажа всего каркаса, если сте- новые панели рассчитаны на нагрузку только от собственного веса и не выполняют функций обеспечения устойчивости здания, также поэтажно. Организация процесса монтажа панелей стен может быть осуществле- на отдельным специализированным потоком или включением процесса в специализированный поток монтажа каркаса. Специализированный поток монтажа панелей стен состоит из частных потоков: установки па- нелей в проектное положение, их выверки и закрепления к закладным де- талям колонн и ограждающих конструкций; заделки стыков и расшивки наружных швов стеновых панелей. Для организации процесса монтажа участки стен делят на захватки, длина которых равна одному, двум или нескольким шагам колонн. При монтаже одноэтажных зданий панели каждой захватки монтируют с одной стоянки крана на всю высоту здания. Монтаж панелей многоэтажных зданий на захватке производят в пределах каждого яруса. На захватках последовательно выполняют каждый из частных потоков монтажа пане- лей. Для безопасности работ необходимо, чтобы поток заделки швов отставал на одну захватку от потока установки панелей. С пото- ком установки панелей совмещают монтаж панелей переплетов, а с потоком заделки стыков — остекление. Стальные переплеты монтируют панелями высотой, равной высоте панелей стен, или укрупненными в плоскостные блоки (картины) длиной 6 или 12 м, высотой не более макси- мальной высоты оконных проемов, установленной ГОСТом (7,2 м). Укруп- нение переплетов производят в зоне действия крана на передвижном стенде. На монтажной площадке в кондукторе могут быть укрупнены и стеновые панели: по две панели длиной 6 м каждая. В процессе укрупнения панели соединяют сваркой закладных деталей и заделкой стыков цементным раствором. Панели укрупняют в вертикальном положе- нии или в горизонтальном, на поворотных стендах. Технологическая последовательность процессов и операций монтажа конструкций стенового ограждения следующая: огрунтовка очищенных и осушенных торцов установленных нижних панелей холодной мастикой; установка на верхнюю грань этих панелей маяков-подкладок из армиро- ванных цементных плиток или из стального листа; наклейка герметизи- рующих прокладок (пороизол, гернит и др.) на вертикальную и верхнюю горизонтальную грани панелей, покрытие их мастикой изол и расстила- ние цементного раствора непосредственно перед посадкой верхней панели; подача панелей в зону действия стрелы крана; установка панели в проект- ное положение, выверка и закрепление ее к закладным деталям; установ- ка в проектное положение, выверка и закрепление панелей перепле- тов; заделка стыков стеновых панелей; расшивка наружных швов стено- вых панелей. Мастику наносят на поверхность панели с помощью шпаклевочного аппарата С-562. Аппарат питается воздухом от передвижной компрессор- ной установки О-38А.
9.6. Монтаж, элементов ограждений 275 Рис. 9.24. Схема монтажа панелей продольных стен одноэтажных зданий и уста- новки люлек: а, б, в — схема монтажа: г — схема установки люлек; / — кран; 2 — стояние крана; 3 — люлька для расшивки швов с наружной стороны стены; 4 — люлька для монтажа панелей; 5 — консоли Установку панелей стен и переплетов выполняют самоходными стрело- выми или башенными кранами с использованием стропов (для панелей длиной до 6 м), траверс, подъемно-подвесных люлек, передвижных или переставляемых лесов, подмостей, навесных лестниц и других приспособ- лений. Для установки панелей используют краны, которыми монтируют каркас здания, или специальные краны меньшей грузоподъемности, па- раметры которых соответствуют требованиям монтажа панелей. Иногда выбор этих кранов обосновывают более высоким коэффициентом исполь- зования их грузоподъемности по сравнению с основными кранами, при- меняемыми для монтажа каркаса. Но не всегда вариант с большим коэф- фициентом использования грузоподъемности может быть экономичным. При сравнительно небольших объемах работ по монтажу конструкций стенового ограждения лучше использовать кран, применяемый для монта- жа каркаса здания, даже с неполным использованием его грузоподъем- ности, чем на ограниченное время доставлять и устанавливать новый кран. Конечно, при выборе такого решения необходимо учитывать и другие показатели эффективности.
276 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.25. Схема монтажа панелей продольных стен многоэтажных зданий: а — схема монтажа панелей; б — порядок мантажа панелей на участке; 1 — башенный кран; 2—путь крана; 3—стеновые панели; 4 — передвижные телескопические леса; 5 — ленточное остекление; 6 — ящик-контейнер с материалами для уплотнения швов Монтаж панелей одноэтажных зданий небольшой высоты наиболее часто осуществляется самоходными стреловыми кранами (рис. 9.24). Для выполнения операций по установке панелей, заделке стыков и окрас- ке стен с внутренней стороны подвешивают две ^юльки, переставляемые по ходу монтажа. Операции по раешивке наружных швов и окраске стены с внешней стороны производят также с двух люлек, подвешиваемых к специальным консолям, прикрепленным к покрытию здания. Для под- вески люлек может быть применена металлическая рама, перемещаемая по кровле здания с помощью ручной лебедки. Панели стен многоэтажных зданий монтируют поэтажно гусеничными кранами с длинной стрелой или башенными кранами (рис. 9:25) с таких же люлек и с навесных лестниц. Навеску лестниц на панель и их закреп- ление производят до подъема панели. Расшивку наружных швов и окрас-
9.6. Монтаж элементов ограждений 277 ку наружной поверхности стен производят с подвесных люлек после выполнения монтажа па- нелей на захватке по всей высоте здания. Недостатками рассмотрен- ных схем монтажа панелей стен являются значительные трудо- вые затраты на устройство рабо- чего места монтажников (уста- новка и перенос люлек, сборка и разборка лесов и подмостей и пр.). Трудоемкость монтажа наружного ограждения весьма значительна и повышается с увеличением высоты зданий. Дальнейшее совершенствование процесса монтажа конструкций ограждения возможно на основе разработки и применения спе- циальных средств, позволяющих снизить трудоемкость и стои- мость работ. В ЦНИИОМТП разработано специальное обору- дование (рис. 9.26) для выпол- нения всего комплекса работ по монтажу стеновых ограждаю- щих конструкций промышлен- ных зданий. Это оборудование изготовляют на основе самоход- ного монтажного крана, на кото- ром дополнительно устанавли- вают вертикальную стойку (башню) и самоходную монтаж- ную площадку длиной 7 или 13 м в зависимости от длины монти- руемых панелей. Монтажная площадка служит рабочим мес- том монтажников при установке панелей, сварке и заделке сты- ков. Она может перемещаться в вертикальном направлении по башне и в горизонтальном на- правлении к монтируемой стене и обратно. При подъеме па- нелей площадка занимает край- нее заднее положение, а при Рис. 9.26. Специальное оборудование для монтажа стеновых ограждений: / — башня; 2 — стрела; 3 — грузовой полис- паст; 4 — траверса; 5 — монтируемая панель; 6 — рама; 7 — монтажная площадка; 8 — пульт управления
278 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.27. Схема монтажа стен опускного колоДЦа установке и заделке стыков — крайнее переднее. Между краном и стеной остается место проезда для подачи панелей на монтаж. Таким образом, обеспе- чиваются минимальные затраты времени на подъем и опускание по направ- ляющим монтажной площадки и перемещение ее вместе с краном на новую стоянку. По данным ЦНИИОМТП, использование такого оборудо- вания для монтажа панелей зданий высотой 18 м позволяет снизить трудоемкость работ (по сравнению с монтажом гусеничным краном, устройством внутренних лесов и подвеской наружных люлек) в 6 раз на монтаже панелей длиной 6 м и в 7 раз — на монтаже панелей длиной 12 м.
9.7. Монтаж опускных колодцев 279 9.7. Монтаж опускных колодцев Опускные колодцы из бло- ков. Стены сборных опуск- ных колодцев из железобе- тонных двухпустотных бло- ков монтируют гусеничными или башенными кранами. Перед началом монтажа на основание колодца краской наносят места установки бло- ков. Каждый ряд блоков (рис. 9.27) монтируют на цементном растворе М100. После окончания монтажа первого ряда блоков запол- няют пустоты блоков бето- ном М200 на высоту 300... 500 мм. Затем последователь- но монтируют каждый ряд блоков. После установки последнего ряда блоков уста- навливают арматуру стыков, бетонируют их и заполняют пустоты. Стыки бетонируют послойно с применением щи- товой опалубки. Заполнять пустоты бло- ков необходимо равномерно по всему контуру колодца тощим бетоном, песком или Рис. 9.28. Кондуктор для монтажа панелей стен опускных колодцев гравием на всю высоту стен или часть ее высоты, в зависимости от тре- буемой массы колодца. В случае заполнения пустот на всю высоту стен уровень верха заполнения должен быть на 0,5 м ниже последнего ряда блоков. При опускании сборных колодцев из двухпустотных блоков в тиксотропной рубашке пустоты заполняют. После заполнения пустот устраивают верхний монолитный железобетонный пояс. Колодец можно опускать только после достижения бетоном стыков и монолитного пояса полной проектной прочности. Опускные колодцы из панелей. Сборные железобетонные панели мон- тируют на временном бетонном основании, на котором размечают положе- ние панелей, стреловыми или башенными кранами с использованием кондукторов (рис. 9.28). Опорную раму кондуктора устанавливают по центру опускного колодца, на специально подготовленное основание из гравия, песка или шлака толщиной не менее 30 см. Для обеспечения устойчивости кондуктора на раму укладывают груз. Такие кондукторы
! 280 Г лава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий ООН применяют при монтаже стен сборных колодцев внутренним диаметром до 20 м. После уста- новки в кондукторе двух сосед- них элементов монтаж выпол- няют в такой последовательнос- ти: собирают временные метал- лические накладки через 3...4 м по высоте с наружной стороны стен колодца; устанавливают арматуру стыков; сваривают по- стоянные внутренние полосовые накладки стен колодца; испыты- вают сварные швы на водо- непроницаемость; сваривают постоянные наружные полосо- вые накладки. Стыки сборных панелей стен опускного колодца замоноли- чивают бетоном на мелком щебне с тщательным вибриро- ванием или нагнетанием бетона снизу вверх. Для замоноличива- ния стыков применяют навесные подмости, которые крепятся к металлическим петлям, прива- ренным к монтажным накладкам (рис. 9.29). В случае необходи- мости создания монолитного железобетонного пояса подмос- ти для его бетонирования уста- навливают на кондуктор. Для временного закрепления тяжелых высоких железобетон- ных панелей применяют кондук- Рис. 9.29. Деталь устройства стыка и подмостей: а — деталь стыка панелей; б — под- мости для замоноличивания панелей; 1 — монтажные накладки через 3...4 м; 2 — накладка на всю высоту стыка; 3 — металлическая гидроизоляция; 4 — сборные железобетонные панели; 5 — на- стил из досок; 6 — перила; 7 — навес- ные подмости; 8 — замоноличенный стык панелей; 9 — петля
9.8. Монтаж градирен 281 Рис. 9.30. Кондуктор с распорками: / — панель; 2 — шарнирно-поворотные распорки; 3 — стойка торы (рис. 9.30), состоящие из стойки, устанавливаемой на фундаменте в центре колодца, и системы шарнирно-поворотных распорок — нижней, средней и верхней. Нижняя распорка имеет роликовую опору. Первую панель краном устанавливают в проектное по- ложение и временно закрепляют с помощью нижней и верхней распорок. Для крепления второй панели нижнюю распорку освобождают от первой установленной панели и передвигают на роликах на новую позицию. Сред- нюю распорку поднимают краном и закрепляют на второй панели. Времен- ное крепление всех последующих панелей производят аналогично. 9.8. Монтаж градирен Башенные градирни, применяемые для охлаждения про- мышленной воды, состоят из резервуара, фундамента в виде простран- ственной железобетонной рамы, на котором располагается оросительное устройство, и вытяжной башни.
282 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.31. Монтаж каркасно-обшивной градирни: / — башня; 2 — водоохладительное устройство; 3 — кран БК-1425В В настоящее время значительную часть градирен строят с каркасно- обшивными башнями. Башня такого типа представляет собой простран- ственный стальной каркас, состоящий из стоек-ферм, горизонтальных ферм и диагональных раскосов. Горизонтальные фермы разделяют башню на ярусы. Такое конструктивное исполнение позволяет монтировать башню укрупненными блоками, равными по высоте одному ярусу, а по ши- рине — грани башни. С внутренней стороны каркаса устраивают обшивку деревянными щитами волнистыми алюминиевыми или асбестоцементными листами. На некоторых ГРЭС и ТЭЦ обшивка выполнена из листов алюминиево-магниевого сплава толщиной 1,2 мм. Наиболее дешевой и достаточно долговечной, со сроком службы 20...25 лет, является обшивка из деревянных щитов. Обычно каркасно-обшивные градирни с площадью орошения до 2100 м2 имеют высоту 50...60 м и форму многогранной усечен- ной пирамиды, а градирни большей производительности при высоте 70...90 м и выше чаще всего выполняют гиперболической формы. Наиболее круп- ные градирни каркасно-обшивного типа построены с площадью ороше- ния 4000...4200 м2. Водоохладительное устройство выполняют либо одно-
9.8. Монтаж градирен 283 Рис. 9.32. Варианты монтажа каркасно-обшивной башни градирни: а — модернизированным краном БК-ЮОО АМП; б—приставным башенным краном БК-180; / — кран БК-ЮОО АМП; 2 — траверса с противовесом; 3 — кран БК-180; 4 — кран ДЭК-50 временно с сооружением башни, либо до начала ее монтажа с помощью гусеничных кранов типа ДЭК-215, находящихся внутри градирни. Для монтажа градирен с металлическим каркасом используют башен- ные и стреловые краны. Монтаж укрупненных блоков каркасно-обшивной гиперболической башни градирен с площадью орошения 4200 м2 выпол- няют башенным краном БК-1425В (рис. 9.31), или краном БК-Ю00АМП (рис. 9.32, а), либо кранами БК-180и ДЭК-50 (рис. 9.32, б). Из-за недоста- точной высоты подъема крана БК-1000АМП монтаж верхнего яруса градирни может быть осуществлен с помощью специальной траверсы с противовесом. Башенные краны передвигаются по кольцевым подкра-
284 Г лава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.33. Схемы установки люлек-шаблонов (кондукто- ров) и наружных люлек для монтажа панелей оболочки градирни: а, б — расположение люлек- шаблонов для установки пане- лей первого яруса; в — то же, для сварки закладных деталей и замоноличивания стыков; 1 — монолитный железобетонный по- яс; 2 — люльки-шаблоны; 3 — перила люлек; 4 — сборные же- лезобетонные плиты оболочки; 5 — навесные люльки новым путям, проложенным вокруг градирни. Элементы градирни предва- рительно собирают на укрупнительной площадке в готовые монтажные блоки, включающие обшивку. Укрупненные блоки монтируют поярусно по всему периметру. Установленные плоскостные блоки закрепляют расчал- кой и подкосами для замыкания контура и полного взаимного закрепле- ния всех блоков. Первый укрупненный монтажный блок каждого яруса поднимают и устанавливают с одной тросовой расчалкой, прикреплен- ной к верхнему узлу средней стойки блока. К крайним стойкам посредине их высоты прикрепляют два временных подкоса, которые при установке блока крепят нижними концами к ферме жесткости. Каждый следующий блок крепят одной стойкой к ранее поставленному блоку, а вторую стойку крепят временным подкосом. К ферме жесткости каждого блока каркаса перед его подъемом прикрепляют щиты настила подмостей. Между стой- ками блока на высоте 1,2 м закрепляют страховочный трос диаметром 18 мм. После установки всех блоков каждого яруса проверяют геометри- ческие размеры башни и сваривают монтажные стыки. Монтаж сборных железобетонных градирен отличается некоторыми особенностями. Башня градирни, построенной на одной из ТЭЦ, состоит из двух усеченных конусов с цилиндрической вставкой между ними. Высо- та нижнего усеченного конуса 39,71 м, диаметр у основания 49,09 м и вверху 26,76 м; размеры верхнего опрокинутого усеченного конуса соответ- ственно 10, 18; 26, 76 и 31,08; цилиндрическая вставка имеет высоту 4,1 м. Основанием оболочки башни градирни является монолитное железобе- тонное кольцо, опирающееся на 80 сборных железобетонных колонн рас- косной решетки; последняя состоит из 40 укрупненных железобетонных элементов в виде треугольных рам. Колонны раскосной решетки опирают- ся на железобетонный кольцевой фундамент, жестко связаны с ним и с опорным кольцом. По высоте башня делится на 10 ярусов. Каждый ярус смонтирован из 40 сборных железобетонных панелей. Максималь- ная масса одной панели 4,2 т. С целью перевязки вертикальных швов сбор- ной оболочки панели верхнего яруса смещены по отношению к нижним на половину их ширины.
9.9. Монтаж многоэтажных промышленных зданий 285 Панели сборной оболочки смонтированы башенным краном с внутрен- него металлического кольца жесткости из люлек-шаблонов. После приоб- ретения бетоном опорного кольца необходимой прочности к нему по периметру крепили кольцо из 28 основных и 12 вставных внутренних лю- лек-шаблонов (рис. 9.33, а, б). С этих люлек устанавливали панели перво- го яруса и сваривали закладные детали между панелями. Затем к уста- новленным панелям первого яруса оболочки крепили наружные люльки (рис. 9.33, в), с которых сваривали и замоноличивали стыки торкретирова- нием. После этого на замоноличенные панели первого яруса оболочки башенным краном переставляли с опорного кольца внутренние люльки- шаблоны и вставки и монтировали панели второго яруса. Установив и закрепив сваркой закладных частей панели второго яруса оболочки, переставляли на них наружные люльки, с которых сваривали и замоноли- чивали стыки панелей второго яруса оболочки. Работы по монтажу пане- лей последующих ярусов оболочки выполняли в той же последователь- ности. 9.9. Монтаж многоэтажных промышленных зданий Несущие конструкции каркасов многоэтажных зданий, возводимых из сборных элементов, выполняют из колонн высотой на один — пять этажей и междуэтажных перекрытий балочного или безба- лочного 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 грузоподъем- ности крана и, следовательно, эффективности монтажа элементы кар- каса предварительно укрупняют: колонны — на высоту двух — четырех этажей, элементы перекрытия — в балочные клетки и пр., или изготовляют в виде укрупненных элементов — двух- и трехпролетных ригелей с колон- нами и др. В зависимости от условий ввода зданий в эксплуатацию и материала конструкций применяют разный порядок монтажа: горизонтальный поэтажный (поярусный) или вертикальный по частям (секциям) здания на всю высоту. Поэтажную (поярусную) сборку применяют при монтаже сборных железобетонных элементов с заделкой стыков вслед за установ- кой конструкций; при этом после окончания сборки этажа (яруса при двух- или трехэтажной разрезке колонн), когда бетон в стыках конструкций достигнет 70% проектной прочности, начинают монтаж следующего эта- жа. В последнее время разработаны конструктивные решения много- этажных 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 кон- струкции многоэтажных зданий могут монтироваться как вертикальным, так и горизонтальным потоками. Учитывая, однако, что при первом спосо- бе резко уменьшается число перемещений монтажного крана, стальные
286 ’ Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий ’ конструкции обычно монтируют вертикальным потоком. Методом верти- кального потока монтируют также многоэтажные промышленные здания из сборных железобетонных конструкций, если обеспечивается продоль- ная и поперечная устойчивость смонтированных конструкций в пределах части здания. В зависимости от требуемых сроков окончания работ монтаж круп- ных многоэтажных зданий, как и одноэтажных, осуществляют одним или двумя объектными потоками (в двух противоположных направле- ниях). При монтаже таких зданий для установки и выверки колонн применяют одиночные разъемные кондукторы, которые снимают после окончания сварки закладных деталей. В процессе монтажа ригелей ис- пользуют 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 пространственные кондук- торы (рамно-шарнирные индикаторы и другие), применение которых более эффективно, чем одиночных. В зависимости от высоты пролетов каркаса для монтажа многоэтаж- ных промышленных зданий применяют разные типы кранов, устанавливае- мых на земле или на междуэтажных перекрытиях. Монтаж каркасов многих многоэтажных зданий может быть выполнен самоходными крана- ми, оборудованными маневровыми клювами для увеличения рабочей зоны. В зависимости от объемно-планировочных решений зданий и параметров кранов могут быть приняты различные схемы последовательности монта- жа элементов. По одной из них с первой позиции в пределах первой захват- ки кран устанавливает две рамы; после этого в пролете между рамами укладывают балки жесткости, элементы настила перекрытия, подоконную и надоконную балки. Со второй и последующих позиций кран устанавли- вает по одной раме и все горизонтальные элементы каждого пролета пер- вой захватки. Сборку конструкций с другой стороны корпуса — на второй захватке — ведут в том же порядке, но с укладкой балок на консоли рам и элементов настила среднего пролета. 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 с помощью дополнительных легких кранов, уста- навливаемых на готовых конструкциях здания. Здания высотой примерно до четырех этажей, особенно при значитель- ной их ширине, целесообразно монтировать козловыми кранами, стои- мость 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 в которых состоят из сравнитель-
9.9. Монтаж многоэтажных промышленных зданий 287 но легких элементов, применяют башенные краны грузоподъемностью до Ют. Монтаж трех- и 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 многоэтажных зданий с тяжелыми конструкциями ведут башен- ными кранами грузоподъемностью 25 т. Одним из примеров является монтаж каркаса десятиэтажного произ- водственного здания. Тяжелые колонны массой до 10 т первых двух этажей монтировали гусеничным краном МКГ-25 со стрелой длиной 17,5 м, который перемещали по монолитной плите фундамента. Для обеспечения необходимой точности монтажа к закладным деталям низа колонн при- варивали фиксирующие уголки. Верх колонн выверяют с помощью двух гибких расчалок (в плоскости ряда) и жесткого поперечного подкоса. Расчалки и жесткий подкос крепят к колонне с помощью хомута, который снимают после закрепления конструкций и монтажа плит перекрытия. Конструкции следующих этажей монтируют башенным краном БК-300 с использованием пространственных кондукторов, состоящих из подстав- ки, базовой части поворотной площадки, упоров и поворотно-выдвиж- ных площадок. Базовая часть кондуктора состоит из трех отдельных раз- борных секций; высота ее при необходимости может быть уменьшена путем удаления одной из секций. Секции соединяются на фланцах. Для сборки секций на высоте предусмотрены специальные ловители. Плиты перекрытий не выдерживали сосредоточенной нагрузки от кондуктора массой 7...9 т, поэтому была изготовлена специальная распределительная подставка, которую используют также для установки кондуктора в задан- ное положение по отношению к выступающим частям колонн. В проемах для лестничных клеток и лифтов кондуктор устанавливали на специаль- ную подставку, которую опирали на ригели. Было изготовлено четыре комплекта кондукторов, которые поверху раскреплены балками-распор- ками. Комплект кондукторов предназначен для одновременного монтажа 16 колонн и 48 ригелей (без дополнительной их выверки и без подмостей). С помощью кондуктора обеспечивается точное положение верхней части четырех колонн и их стыков с ригелями. Перед установкой колонн произво- дят настройку и выверку кондуктора с помощью геодезических инструмен- тов. Точности установки упоров достигают путем изменения с помощью трех фаркопфов положения верхней поворотной площадки, свободно опер- той на базовую часть. Упоры, фиксирующие положение колонн в плане, крепят к поворотной площадке на болтах. Для крепления ригелей и рас- порных плит к колоннам были предусмотрены поворотно-выдвижные под- мости, установленные на базовой части кондуктора. При перестановке кондуктора подмости задвигают так, чтобы они не выходили за габариты базовой части. Площадки выдвигают на катках, а поворачивают на шарнирах. Конструкции каждого яруса здания монтируют с трехкратной переста- новкой башенным краном комплекта кондукторов. После закрепления смонтированных колонн кондукторы попарно переставляют в новое поло-
288 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий / — стойка; 2 — рама; 3 — ограждение; 4, 6, 9 — вставки; 5 — стяжка; 7 — винт; 8 — мон- тажная площадка; 10— подкладка; 11 — лестница жение. Другую пару кондукторов использовали как базу и после этого переставляли в новое положение. При монтаже верхнего яруса с колонна- ми меньшей длины кондукторы укорачивали на длину средней вставки. В целях удобства и безопасности работ вначале монтировали конструкции двух дальних от крана рядов, а затем остальных. Монтаж каждого сле- дующего яруса производят только после установки, выверки и закрепле- ния всех конструкций предыдущего яруса. Перед монтажом конструкций каждого следующего яруса на перекрытие выносят и закрепляют монтаж- ные оси. Монтаж конструкций производили в две смены комплексной
9.9 Монтаж многоэтажных промышленных зданий 289 Рис. 9.35. Монтаж многоэтажного здания рамной кон- струкции башенным краном бригадой из 16 человек, соблюдая следующую очередность операций: установка и выверка кондукторов; закрепление кондукторов; установка колонн в кондуктор; после точной выверки внизу по рискам и отметке колонну закрепляли вверху с помощью упора и тросового зажима, затем монтировали ригели и распорные плиты; перестановка пары кондукторов в новое положение; монтаж плит перекрытий. Применение групповых кондукторов позволило сократить затраты тру- да на 36%, а продолжительность монтажа — на 24,3%, улучшить ка- чество работ и снизить их стоимость. В последнее время разработан и изготовлен пространственный кондук- тор для монтажа основных несущих конструкций и элементов каркаса со стыками колонн на высоте 0,7... 1 м от уровня перекрытий (рис. 9.34). Кондуктор устанавливают на выверенное основание на деревянных под- кладках толщиной 100 мм, проверяют надежность фиксирующих уст- ройств. При установке кондуктора вначале выдвигают и фиксируют паль- цами нижние шарнирные хомуты, которыми ориентируют кондуктор по стаканам фундамента или оголовкам колонн. При монтаже двух- и трех- 10 В. И. Швиденко
290 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий Рис. 9.36. Монтаж многоэтажного промышленного здания: 1 — инвентарное ограждение площадки; 2 — теплотрасса; 3 — гусеничный кран; 4 — ба- шенный кран; 5 — ограждение башенных кранов; 6 — склад конструкций; 7 — ось проходки гусеничного крана; 8 — временная автомобильная дорога; 9 — железнодорожный путь; 10 — существующее здание; 11 — прожектор этажных колонн нижнне хомуты на кондуктор не навешивают. В этом случае выверяют и закрепляют колонны верхними хомутами. При монтаже четырехэтажных колонн используют все хомуты. Кондуктор крепят к пет- лям фундаментов или ригелей стяжками, затем посредством тормозного устройства выдвигают и стопорят винтом верхние монтажные площадки, с которых устанавливают и фиксируют верхние хомуты. Монтируемую колонну подают краном в зону раскрытых хомутов. Монтажники, находящиеся на верхней площадке кондуктора, а также у основания колонны, принимают ее, заводят в хомуты и закрывают их. Временно колонны крепят зажимными винтами хомутов, после чего расстроповывают и выверяют их винтами. После сварки арматурных выпусков и заделки стыков колонн монтируют ригели первого и второго этажей. Закрепляют и выверяют диафрагмы жесткости струбцинами, навешенными на петли стоек и рам, затем их сваривают и заделывают. Межколонные плиты монтируют после сварки стыков ригелей с колонна- ми. После выполнения указанных операций хомуты раскрывают, отводят их на рабочий настил, закрывают и стопорят, задвигают монтажные площадки, снимают стяжки и кондуктор краном переставляют на сле- дующий ярус здания.
9.9. Монтаж многоэтажных промышленных зданий 291 М П Я W П И № W W Ж Я № W Рис. 9.37. Передвижная платформа для транспортирования и установки крупнораз- мерных перегородок: 1 — поддерживающие лапы; 2 — монтируемая перегородка; 3 — поворотная рама; 4 — фик- сатор; 5 — гидроцилиндр; 6 — платформа; 7 — неприводное (повторное) колесо; 8 — электро- шкаф; 9 — привод перемещения; 10 — привод- ные колеса Пример монтажа много- этажного промышленного зда- ния рамной конструкции боль- шой высоты из сборного железо- бетона показан на рис. 9.35. Монтаж производится башен- ным краном грузоподъемностью 15 т, передвигаемым вдоль зда- ния на засыпанной части котло- вана после бетонирования моно- литных конструкций подвально- го этажа. Для усиления рам подвального этажа, восприни- мающих горизонтальные нагруз- ки от давления колес крана, стойки их крайнего ряда усили- вают связями. Полигон для изготовления конструкций, рас- положенный вблизи здания, об- служивается монтажным ба- шенным краном либо, если мон- тажные работы совмещаются с изготовлением конструкций, от- дельным козловым краном. Совпадение сферических шарниров рам, расположенных одна над другой, обеспечивается одновременным бетонированием на полигоне однопролетной 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 уста- новки монтажных кранов вне зданий (по условиям технологии, стеснен- ности площадки и пр.) их устанавливают на специальных стальных балках, опираемых на конструкции каркаса здания (рис. 9.36). При параллельной работе двух кранов принимают меры, ограничивающие возможность пересечения стрел кранов: работу одним краном производят с опережением, ограничивают угол поворота крана и др. Транспортирование и установка крупноразмерных перегородок при смонтированных каркасах зданий осуществляются специально разрабо- танной передвижной платформой (рис. 9.37), опирающейся на три колеса, два из которых оснащены раздельным приводом, третье — неприводное, поворотное. Перегородку укладывают на наклоненную раму и фиксируют винтом, затем платформу перемещают к месту установки перегородки. По мере поворота рамы перегородка вначале опирается своим нижним основанием на поверхность рамы, при дальнейшем повороте высвобож- даются лапы-подхваты. Для предотвращения защемления подхватов между основанием пола и перегородкой в последней выполнены углубле- ния размером 40X150 мм. 10 *
f ГЛАВА TO МОНТАЖ ОБЪЕКТОВ ДОМЕННЫХ ЦЕХОВ 10.1. Общие принципы и методы организации , монтажных работ Возведение центрального блока доменных цехов ослож- няют: сосредоточенное расположение объектов на сравнительно неболь- шой площадке; большая высота доменной печи (до 70 м) и смежных объ- ектов; сложность листовых конструкций резервуарного типа с плотно- прочными швами; большие диаметры и разнообразная конфигурация трубопроводов; наличие крупных механических деталей, связанных со строительными конструкциями; негабаритность и большая масса отдель- ных элементов. В большинстве случаев строительство очередной доменной печи и свя- занного с ней комплекса сооружений осуществляется на территории действующего металлургического завода, где всегда эксплуатируется густая железнодорожная сеть. В этих условиях организация строитель- ства еще более осложняется, так как сжатые сроки, принятые в домно- строении, требуют сосредоточения на небольшой стесненной площадке большого количества громоздких конструкций, крупного строительного оборудования и большого коллектива рабочих, одновременно участву- ющих в соооружении объектов. Важнейшая задача при организации монтажа объектов центрального блока доменного цеха состоит в возможно быстром открытии фронтов для смежных видов общестроительных и специальных работ, с тем чтобы максимально сократить общий срок строительства. Этой цели служит повышение степени укрупнения и заводской готовности конструкций; при- менение рулонных заготовок; автоматической и полуавтоматической свар- ки на монтаже листовых конструкций; применение совмещенных блоков; поточных методов монтажа; применение комплекта различных монтажных машин, обеспечивающих возможность параллельного ведения работ на ряде объектов, а также совмещения монтажных и других работ в пределах каждого объекта.
10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха 293 Для осуществления монтажа строительных конструкций создают не- сколько участков, соответствующих объектным потокам, на которые рас- членяют строительство комплекса: 1) воздухонагреватели — кожухи, лестницы и площадки, газовоздухопроводы, здание воздухонагревателей; здание КИП; пылеуловитель — опоры и кожух, газопроводы, лестницы и площадки; лифт печи; литейный двор и поддоменник (левая сторона) — рабочая площадка, каркас и кровля с лестницами и площадками; шлако- перерабатывающая установка; 2) доменная печь — горн с колоннами, шахта с колоннами, лестницами с площадками, колошниковая площадка, копер и монтажная балка; литейный двор и поддоменник (правая сто- рона) — рабочая площадка, каркас и кровля с лестницами и площадками; машинное здание — постамент, каркас и кровля с лестницами и площад- ками; наклонный мост; подъемники коксовой мелочи; шлакоперерабаты- вающая установка правая; 3) электростатическая газоочистка — скруб- бер, электрофильтры, циклон, газопроводы и здание газоочистки; газона- греватели — кожухи, лестницы и площадки, газовоздухопроводы, здание газонагревателей; 4) бункерная эстакада — левая часть эстакады, пра- вая часть эстакады, центральная скиповая яма, боковые скиповые ямы с подъемниками мелочи агломерата, галерея коксоподачи. Монтаж строительных конструкций объектов доменных цехов харак- теризуется применением крупных блоков. Монтажную массу и габариты крупных блоков принимают в соответствии с грузоподъемностью и выле- тами стрелы монтажных кранов. Укрупнение стальных конструкций в блоки производится, как правило, на складе металлоконструкций или на специальных площадках-стендах в стороне от монтируемых объектов; лишь негабаритные блоки собираются в зоне действия монтажных кра- нов или на площадках вблизи мест монтажа. Установку монтажных кранов производят с учетом расположения мест разгрузки и укрупнения конструкций, а также расстояния между проект- ным положением монтируемых элементов и осью крана. Для повышения эффективности монтажных работ создают совмещенные конструктивно- технологические блоки, составленные из стальных блоков и встроенного в них технологического оборудования. Применение таких комплексных монтажных блоков позволяет увеличить массу монтажных блоков на 45...75 %, их среднюю массу и уменьшить число подъемов на 60 %, что улучшает использование монтажных кранов и способствует сокращению срока строительства. 10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха Доменная печь. В состав стальных конструкций доменной печи входят: кожух горна, опирающийся на фундамент печи; четыре ко- лонны, установленные вокруг горна на фундаменте печи; кожух шахты печи, колошниковая площадка, расположенная над шахтой печи и опи- рающаяся на четыре колонны, которые несут на себе кольцевые площадки, колошниковый копер с монтажной балкой, засыпной аппарат и свечи газо- отводов с наклонным газопроводом. Вокруг горна располагается кольце-
294 Г лава 10. Монтаж объектов доменных цехов Рис. 10.1. Схема монтажа конструкций доменной печи и прилегающих сооружений: / — доменная печь; 2 — кольцевой воздух горячего дутья; 3 — кран СКР-3500; 4 — кран СКР-2600; 5 — установка придомениой грануляции шлака (левая) ; 6 — вытяжные трубы установок грануляции; 7 — опорная кольцевая балка литейного двора; 8 — газопровод грязного газа; 9 — монтажная балка; 10 — галерея шихтоподачи; 11 — воздуховод аспи- рации литейного двора; 12 — установка грануляции шлака (правая) вой воздухопровод горячего дутья. Изнутри на кожух горна и шахты уста- навливаются холодильники. Для монтажа конструкций доменных печей большого объема приме- няют специальные рельсовые краны: СКР-3500 грузоподъемностью 100 т и СКР-2600 с высотой подъема крюка 110 м и грузоподъемностью 75 т. Их применяют также для монтажа вытяжных труб высотой 100 м, правой и левой установок придомениой грануляции шлака и верхнего участка галереи подачи шихты на колошник (рис. 10.1). Кран СКР-2600 для мон- тажа доменной печи монтируют сначала в низком исполнении, грузоподъ- емностью 130 т, что позволяет использовать максимальную грузоподъем- ность двух кранов СКР (2600 и 3500) в паре для подъема сложных кон- струкций массой до 185 т. В дальнейшем для монтажа газопроводов гряз- ного газа, монтажной балки и блоков копра колошникового устройства кран СКР-2600 переоборудуют в высокое исполнение. Краны СКР-2600 и СКР-3500 устанавливают на стальных подкрановых балках на железо- бетонных фундаментах.
10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха 295 Рис. 10.2. Универсальная сборочная стенд-площадка: а — схема расположения в центральном узле доменной печи; б — схема устройства; / — доменная печь; 2 — литейный двор; 3 — воздухонагреватели; 4 — пылеуловитель; 5 — газоочистка; 6 — башенный кран БК-300; 7 — башенный кран БК-406; 8 — уни- версальная сборочная стенд-площадка; 9 — путь подачи конструкций на стенд-пло- щадку; 10 — пути козлового крана; // — пути катучих балок; 12 — тележка; 13 — ка- тучая балка; 14 — балка; 15 — щиты; 16 — кольцевой стенд Монтаж кожуха доменной печи. Тщательная сборка, контроль и при- емка на заводе изготовленных конструкций доменной печи создают усло- вия для ускорения сборочных работ на строительной площадке, где в ос- новном повторяются те же операции с помощью приспособлений, закреп- ленных изготовителем на отправочных марках; при этом на монтаже исключается необходимость весьма трудоемкой и продолжительной под- гонки листов в стыках. Для укрупнения конструкций в блоки оборудуется универсальная сборочная стенд-площадка (рис. 10.2). Сборку и сварку листов при укрупнении в пояса и блоки кожуха доменной печи (а также воздухонагревателей, пылеуловителей, скрубберов и электрофильтров) производят на кольцевом сборно-разборном стенде, состоящем из ниж- них кольцевых и верхних радиальных стальных балок, соединяемых на болтах. На радиальных балках устанавливают ограничительные, фик-
296 Глава .10. Монтаж объектов доменных цехов сирующие и распорные приспособления, необходимые при сборке поясов, и укладывают дощатый н'астил. Листы кожуха собирают на фиксаторах в несколько (до 3...4) поясов. Универсальная сборочная стенд-площадка располагается в районе центрального узла доменной печи, в зоне действия одного из основных монтажных кранов, и обслуживается постоянным комплектом грузоподъ- емных машин (козловым краном, стреловыми кранами). Длина стенд- площадки 50...100 м, ширина (при использовании козлового крана про- летом 24 м) — 14 м. Стенд-площадка состоит из системы передвижных балок с катками, балок-связей, сборочно-фиксирующих устройств, роли- коопор. Ограниченное количество типоразмеров инвентарного оборудо- вания обеспечивает быструю установку и разборку различных по габа- ритам и конфигурации кондукторов, стендов, стеллажей, кантователей для укрупнения в монтажные блоки разных групп стальных конструкций (объемно-листовых.,, газовоздухопроводов, пространственно-стержневых, плоскостных). Переустройство отдельных частей стенд-площадки осу- ществляется звеном монтажников (четверо рабочих) за 2...3 ч. Стенд- площадка оборудована системой централизованных разводок электро- энергии, кислорода, сжатого воздуха. Общая масса оборудования стенд- площадки длиной 85 м составляет 38 т. Сборку скорлуп горна выполняют на сборочной площадке с помощью специального вертикального стенда, используя сборочные приспособле- ния, приваренные к листам на заводе-изготовителе. После сборки и сварки скорлупы устанавливаются в проектное положение на предварительно смонтированное нижнее опорное кольцо с фиксаторами для сборки. Масса скорлуп достигает 24 т. Монтаж выполняется с помощью башенного либо гусеничного крана. Соединение швов скорлуп горна при сборке на вер- тикальном стенде и в проектном положении осуществляют с помощью электрошлаковой сварки. Преимущество ее — возможность сварки листов толщиной от 20 до 40 мм в один проход, без разделки кромок, с зазором между листами 25...30 мм. Производительность труда при таком виде свар- ки в несколько раз выше ручной — до 2 м в 1 ч (ручной — 0,4 м в 1 ч). Сварочные аппараты двигаются по направляющей рейке, установлен- ной параллельно свариваемому шву. Электрошлаковая сварка выполня- ется практически при любой температуре наружного воздуха. Обычно бригада сварщиков состоит из пяти человек: два звена, состоящие из свар- щика-оператора и сварщика-подручного, и один подручный на два звена. Сборка царг кожуха и купола выполняется на сборочной площадке на радиальных стендах. Листы кожуха собирают на фиксаторах в несколь- ко (до 3...4) поясов. После сварки на укрупнительном стенде блок обстраи- вают временными подмостями для сборочных и сварочных работ, выпол- няемых на высоте, и тем подготовляют его к подъему. Подмости состоят из инвентарных кронштейнов, навешиваемых снаружи и изнутри поясов на скобы, приваренные к листам кожуха, и из деревянных щитовых на- стилов. Для подъема монтажных блоков или отдельных поясов применяют треугольную траверсу. Такая траверса обеспечивает равномерное распре- деление нагрузки на три точки подвеса и неизменяемость цилиндрической
10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха 297 Рис. 10.3. Схема разбивки кожуха доменной печи на монтажные блоки: МС — монтажный стык; 1...7— очередность монтажа скорлуп горна; гп{...гпз — масса блоков; 8...16 — очередность монтажа блоков формы поясов при подъеме без постановки распорок внутри. Расстояния валиков траверсы до ее центра соответствуют радиусам разных поясов доменной печи. Масса блоков кожуха шахты (рис. 10.3) составляет 25...90 т и более в зависимости от объема печи. При монтаже блоков горна и кожуха до- менной печи отклонения от проектных размеров не дожны превышать зна- чений, указанных в СНиП III-18-75. Перед началом сварки швов блока производят проверку нивелированием горизонтальности нижней и верхней его кромок, проверяют отсутствие эллиптичности этих кромок и правиль- ность стыков. Сварку швов, соединяющих блоки между собой в проект- ном положении, производят последовательно по мере монтажа блоков, допуская отставание не более чем на два-три блока. Сварка вертикальных швов кожуха шахты и купола на сборочной пло- щадке и на монтаже осуществляется электрошлаковой сваркой, горизон- тальных — полуавтоматической или ручной. Сварка многослойных швов ведется с проковкой и очисткой от шлака всех промежуточных слоев. При температуре воздуха не ниже +5 °C полуавтоматическая сварка швов порошковой проволокой выполняется без предварительного нагрева ли- стов, а при более низкой температуре — с нагревом газовыми горелками или резаками. Сварка производится в определенной последовательности: сначала сваривают все вертикальные швы поясов, затем кольцевые. Такой порядок обеспечивает более свободную усадку и наименьшие остаточные напряжения в металле.
298 Г лава 10. Монтаж объектов доменных цехов Монтаж колонн горна и кольцевой трубы. Колонны горна и кольцевую трубу монтируют после кожуха горна. К каждой колонне перед подъемом приваривают временные кронштейны для последующего опирания на них кольцевой трубы. После установки и выверки колонн монтируют кольце- вую трубу. Ее доставляют на строительную площадку доменной печи ча- стями; здесь эти части укрупняются в два или три монтажных элемента. На строительстве одной из доменных печей кольцевая труба была смонти- рована одним блоком, масса которого составила 78 т. Укрупнялся блок на земле вокруг кожуха горна. После сварки и испытания на плотность давлением 70 кПа установили в проектное положение двумя кранами: ба- шенным БК-1000 и гусеничным СКГ-160. Такой вариант монтажа исклю- чил ряд сборочно-сварочных операций на высоте. Установка патрубков воздушных фурм. При монтаже кольцевой трубы необходимо обеспечить возможность правильной установки воздушных фурм, через которые горячий воздух из трубы поступает в горн печи. Установку патрубков фурменных приборов выполняют в следующем порядке: на кольцевую трубу наносят вертикальные оси фурменных от- верстий, расположенные в одной плоскости с соответствующими верти- кальными осями амбразур в горне печи; на трубе размечают места рас- положения патрубков фурменных рукавов с помощью шаблона, имеющего форму и размеры рукава и перемещаемого по трубе до совпадения его оси с центром фурменного отверстия; приваривают патрубок к трубе и проре- зают в ней автогеном отверстия, соответствующие диаметру патрубка. Монтаж холодильников. Монтаж холодильников горна производят после испытания сварных швов горна и присоединения к его кожуху рам чугунной и шлаковых леток, а также скоб для крепления фурменных при- боров. Перед установкой холодильники должны быть испытаны. Отвер- стия для крепления холодильников в кожухе горна, как и в кожуха шахты, сейчас высверливают на заводе, что значительно снизило трудоемкость их разметки и прорезывания автогеном, выполнявшихся ранее на стройке. Башенный кран, которым монтируют доменную печь, используют толь- ко для подачи холодильников пакетами по 4...5 шт.; для установки же хо- лодильников в проектное положение применяют специальные механизмы с соответствующими приспособлениями (рис. 10.4). На защитном пере- крытии /, устанавливаемом на опорных кронштейнах 2 и служащем для одновременной сборки кожуха печи над ним, установки холодильников и футеровки горна под ним, закрепляют кольцевой монорельс 3, по кото- рому перемещается тельфер 4. С помощью тельфера холодильник 5 под- нимают с лещади печи до уровня установки; затем толкателем 6, приво- димым в движение лебедкой 7, подают в проектное положение и крепят к кожуху болтами. Толкатель и кронштейны рабочей площадки 8 закреп- ляют на обойме 9, находящейся на центральной стойке 10. Перемещение рабочей площадки с обоймой и толкателем по стойке осуществляется с помощью башенного крана. На требуемом уровне площадку закрепляют штырями и покрывают настилом из стандартных щитов, часть которых снимается для пропуска холодильников. Площадка по мере надобности поворачивается на стойке вручную находящимися на ней рабочими. Диа-
10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха 299 Рис. 10.4. Схема монтажа холодильников горна доменной печи метр рабочей площадки в зависимости от разных диаметров поясов горна можно изменять с помощью выдвижных консолей 11. Описанное устрой- ство используется также при монтаже холодильников кожуха шахты до- менной печи. Для этого защитное перекрытие опускают и заклинивают в конической зоне 12 горна, центральную стойку переносят вверх с рабочей площадкой 8 и ее оборудованием, опирают внизу на временную балку 13, закрепленную к верхней грани кожуха горна, и вверху раскрепляют гори- зонтальными распорками. Все установленные и закрепленные холодиль- ники опрессовывают и зачеканивают, набивая в зазоры между холодиль- никами смесь из толченой чугунной стружки, нашатыря, серы и серной кислоты. Футеровочные плиты колошника и купола монтируют с помощью толкателя либо крана-укосины с временного перекрытия под куполом. Монтаж купола кожуха печи, подсвечников и колошникового уст- ройства. Купол кожуха печи подвергается на заводе общей сборке вместе с четырьмя подсвечниками; там же по контуру примыкания подсвечников привариваются фиксаторы. В колошниковое устройство, представляющее собой весьма сложное сооружение, входят: колошниковая площадка, копер, на котором уста- навливаются все механизмы для загрузки печи через засыпной аппарат; монтажная балка с тележкой, необходимая при смене засыпного аппа- рата. Над колошниковой площадкой располагаются свечи с подсвечни- ками, отсекающий клапан, площадки, лестницы и связи между конструк- циями. Купол с подсвечниками или без них собирают на монтажной площадке и поднимают одним укрупненным элементо.м массой 40...50 т и более. Ко- лошниковая площадка выполнена в виде балочной клетки: две сплошно- стенные балки, уложенные по колоннам шахты, перпендикулярные им две балки, на которые установлены ноги рам колошникового копра, ко- торый состоит из двух сплошностенчатых рам, соединенных конструк-
300 Глава 10. Монтаж объектов доменных цехов циями жестких площадок и вертикальными связями в пространственную систему. Для облегчения и\ускорения сборки этих конструкций, выпол- няемой на большой высоте, производят на земле их максимально возмож- ное укрупнение в пределах грузоподъемности монтажного крана. Колош- никовую площадку монтируют из элементов массой от 5 до 23 т тем же кра- ном, которым монтируют кожух доменной печи. В крупные монтажные единицы перед подъемом собирают копер, свечу с площадкой и рукавом, направленным к отсекающему клапану, отсекающий клапан с площадкой и копром для подъема клапана. Максимальная масса блока копра 45 т. Монтаж копра производят обычно плоскостными элементами: сначала поднимают и устанавливают укрупненные боковые рамы, затем ригели между ними, монтажную балку, площадки и, наконец, остальные элементы копра. Сварку монтажных стыков выполняют после окончательной выверки положения копра. Воздухонагреватели. В комплекс доменной печи входят четыре возду- хонагревателя. Раскрой кожуха воздухонагревателя принят с горизон- тальным расположением листов из условия монтажа конструкций. Тол- щина кожуха воздухонагревателей для доменных печей объемом 2000 м3 и выше в связи с повышенным давлением составляет от 16 до 32 м, что не всегда позволяет осуществлять рулонирование листовых конструкций. Кожух воздухонагревателя проходит на заводе общую сборку, при которой проверяют стык блока днища с нижним поясом, цилиндрическую часть и блок купола с верхним поясом. На строительной площадке в мон- тажные блоки укрупняют: цилиндрические элементы кожуха; купол с последним поясом кожуха или без него. Днище и первый пояс собирают из отдельных листов в проектном по- ложении. После сварки днище испытывают на плотность, наливая воду слоем около 200 мм, или вакуум-прибором. Зазор между днищем и фунда- ментом заполняют цементным раствором через специально прорезанные в днище отверстия, которые затем перекрывают изнутри привариваемыми накладками. Установку поднасадочного устройства осуществляют после сборки и сварки нижних поясов воздухонагревателя до уровня решетки. Колонны поднасадочного устройства монтируют в сборе с решетками. Цилиндрические элементы кожухов воздухонагревателей собирают из отдельных завальцованных листов, укрупняемых в монтажные блоки на радиальном стенде. Блоки цилиндрической части кожуха собирают из 3...4 поясов (рис. 10.5). В последнее время выполнен монтаж воздухонагревателей с макси- мально возможным укрупнением конструкций в блоки. В этом случае мон- Рис. 10.5. Монтаж воздухонагревателей: а — план; б — схема строповки царг; в — схема строповки купола; / — воздухонагрева- тели; 2 — здание воздухонагревателей; 3 — здание пункта управления печью; 4 — литей- ный двор; 5 — грануляционная установка; б — стенды для сборки куполов; 7 — установка для разворачивания рулонов; 8 — башенный кран БК-48; 9 — траверса
10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха 301 ОЯЮ... 10000
302 Г лава 10. Монтаж объектов доменных цехов Рис. 10.6. Поперечный разрез блока воздухонагревателя: / — купол воздухонагревателя; 2 — здание воздухонагревателя; 3 — воздуховод горячего дутья; 4 — кран БК-Ю00; 5 — стальные подкра- новые балки на железобетонных фундаментах; 6 — опора камеры горения; 7 — камера горения; 8 — камера посадки; 9 — дымовой боров; 10 — эстакада газовоздухонагревателей; // — кран СКР-2600 грузо- подъемностью 130 т таж воздухонагревателей осуществляется краном СКР-2600 грузоподъем- ностью 130 т, устанавливаемым у блока воздухонагревателей, здания воздухонагревателей — краном БК-Ю00, устанавливаемым в коридоре между этим зданием и зданием управления печью (рис. 10.6). Царги укрупняют и автоматически сваривают (вертикальные швы). После со- стыковки поясов в блок и обстройки кожухов частью проектных площадок
10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха 303 и монтажными подмостями укрупенные блоки подают краном СКР-2600 на монтаж. Максимальная масса блока камеры насадки составляет 108 т, камеры горения — 59 т. Последние монтируют на балочных клетках спе- циальных опорных устройств, при этом камеру горения каждого воздухо- нагревателя монтируют с отставанием по высоте на один-два монтажных блока от камеры насадки. Сначала на трех домкратах грузоподъемностью по 200 т выставляют и тщательно выверяют сферическое днище камеры. Затем, после устройства между днищем и балочной клеткой трех монтаж- ных опор, расположенных зеркально местам установки домкратов отно- сительно воздухонагревателя, домкраты снимают и переставляют на оче- редной воздухонагреватель. Цилиндрические блоки камер горения крепят поярусно к конструкциям технологических площадок за камеры насадки. Верхние блоки камер выверяют с учетом межцентровых расстояний камер насадки и горения в собранных на укрупнительном стенде блоках подку- польных коробчатых балок. Подкупольные коробчатые балки воздухонагревателей с двумя верх- ними поясами камер насадки и горения укрупняют и сваривают на спе- циальном стенде. Общая масса подкупольной балки с подмостями дости- гает 165 т. Купола воздухонагревателей укрупняют и сваривают непо- средственно на укрупненных блоках тех коробчатых балок, на которых их устанавливают при монтаже. Устанавливают купол воздухонагревателя после проектного закрепления элементов подкупольной коробчатой балки к кожухам камер насадки и горения. Купол монтируют одним подъемом. Масса купола с купольными площадками и подмостями 115 т. Раскружаливание камер горения (снятие монтажных опор) произво- дят после проектного закрепления элементов камер насадки и горения, подкупольной коробчатой балки и купола между собой, поддомкрачива- нием днища камер в тех же точках, что и при первоначальной выверке днищ. Каркас здания воздухонагревателей монтируют укрупненными блоками с конструкциями фахверка и ригелей кровли с фонарем. Максимальная масса блока 50 т. Лифт. Конструкция ствола лифта представляет собой цилиндр из стали толщиной 8 мм, высотой 66 м и диаметром 3,2 м. К стволу лифта примыкает шахта лестниц высотой 69 м, связанная переходными площад- ками и мостиками с пылеуловителем, литейным двором и колошниковой площадкой. Ствол лифта укрупняют в несколько секций (до 6), оснащают мон- тажными подмостями. Подъем секций осуществляют краном, монтиру- ющим конструкции доменной печи. Монтаж лифта производят по мере возведения кожуха пылеуловителя; лифт и кожух при этом соединяют мо- стиками. В практике установка лифта осуществлялась из двух полностью соб- ранных секций; сначала устанавливали блок лестниц, затем блок лифта. Целесообразно смонтировать лифт вслед за монтажом первого воздухо- нагревателя, к куполу которого он крепится, и пустить его в эксплуатацию. Это позволяет использовать лифт для подъема строителей и монтажников
304 Глава 10. Монтаж объектов доменных цехов на верх печи, что резко сокращает непроизводительные затраты времени рабочих на подъемы и спуски по лестницам. Пылеуловитель и наклонный газопровод. В состав блока входят: пыле- уловитель с опорами и рабочей площадкой, газопроводы, пылеспускная труба, лестницы и площадки. Цилиндрическая часть пылеуловителя про- ектируется для монтажа как отдельных поясов, так и рулонной заготовки. Опоры пылеуловителей вместе с рабочей площадкой образуют жесткий пространственный каркас. Кожух пылеуловителя проходит общую заводскую сборку. У места установки элементы кожуха укрупняют в монтажные блоки массой до 50 т. Сборка выполняется на тех же стендах, на которых укрупняют царги шах- ты печи. В случае изготовления цилиндрической части кожуха в виде ру- лонной заготовки последняя разворачивается и сваривается на установке для разворачивания рулонов. Патрубок отсечного клапана перед подъ- емом футеруют стальным литьем и заливают раствором. Масса блока более 30 т. Пылеспускная труба пылеуловителя на монтаж подается це- ликом с ребрами жесткости и стальной футеровкой. Масса монтажного блока до 40 т. Монтаж копра пылеуловителя также производится крупным блоком массой до 25 т. Монтажные блоки поднимают башенным краном с помощью такой же траверсы, какая применяется при монтаже кожуха доменной печи. Сборка на высоте осуществляется со сборно-разборных подмостей, закрепляемых на блоках перед подъемом. Пылеуловитель монтируют в следующем порядке: 1) вертикальные элементы опоры, укрупненные в две рамы, связанные с распорками и свя- зями; 2) балочная клетка рабочей площадки опоры, укрупненная в одну монтажную единицу; 3) блоки кожуха пылеуловителя; 4) газопровод гряз- ного газа; 5) пылеспускные и пароотводные трубы, газопровод получисто- го газа от пылеуловителя до доменной печи. Монтаж наклонного газопровода производится либо целиком в зара- нее собранном виде, либо в виде двух или трех частей. Монтажные стыки газопровода делают на полубандажах, которые прикрепляют на заводе к частям трубы на прихватках. Благодаря применению полубандажей во время сборки газопровода можно несколько увеличивать или умень- шать его общую длину. При монтаже наклонного газопровода тремя частями на патрубок пылеуловителя ставится трубчатая стойка; на ней устанавливают блок газопровода и закрепляют его в пылеуловителе; к этому блоку крепят вто- рой блок (тройник газопровода) и, наконец, монтируют верхний блок. Для подъема наклонного газопровода можно использовать также монтаж- ную балку. Внутренние поверхности свеч и газопроводов перед подъемом выкладывают чугунными футеровочными плитами в целях предохране- ния труб от истирания колошниковой пылью. Футеровочные плиты крепят к трубам на болтах. Также до подъема монтажные элементы труб обстраи- вают снаружи и внутри подмостями, с которых ведут сварку стыков, и лестницами для перемещения вдоль труб. Монтажный прогиб наклонного газопровода допускается до 0,0015 I (где I — пролет газопровода), но не более 80 мм. Для соединения стыков
10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха 305 конструкций пылеуловителя применяется в основном ручная электроду- говая сварка. Наклонный мост. Пролетное строение моста, выполняемое в виде раз- резной балочной или решетчатой конструкции, опирается на скиповую яму и два пилона: нижний — на конструкции литейного двора и верхний — на опорные конструкции задней части копра. В комплексе печей объемом 3000 и 3200 м3 из-за большого объема материалов, подаваемых в печи, строится по два наклонных моста. Главные балки моста подвергаются общей за- водской сборке. На строительную площадку негабаритные конструкции моста доставляют россыпью и укрупняют в зависимости от принятого ме- тода его монтажа. Обычно мост расчленяется на три секции массой до 50 т. Каждая секция состоит из двух главных продольных балок со сплошными стенками, поперечных балок, связей и балок проезжей части. Площадки шкивов также монтируют блоками массой до 30...40 т. Секции собирают в стороне от места установки и подают на монтаж железнодорожными плат- формами или непосредственно в зоне действия монтажного крана. Мон- таж наклонных мостов обычно производят с помощью башенного крана, выполняющего монтаж собственно доменной печи и литейных дворов. Литейные дворы и поддоменник. Современная доменная печь имеет два литейных двора, каждый длиной 42 м, и поддоменник, объединенные в одно здание. Двусторонний литейный двор строится однопролетным ши- риной 47 м, с шагом колонн 12 м. К литейному двору примыкают: со сто- роны бункерной эстакады — здание колошникового подъемника с поме- щением панелей системы загрузки печи; со стороны пылеуловителя — здание пункта управления печи; с обоих торцов — установки для грануля- ции шлаков. Рамы здания состоят из сплошностенчатых стоек и ригелей в виде решетчатых ферм. Кровля здания выполнена из стальных щитов, опирающихся на фермы в их узлах. Такое решение позволяет распростра- нить на доменный комплекс унифицированные конструкции, применяемые при строительстве промышленных зданий. На кровле устанавливается незадуваемый аэрационный фонарь с ветрозащитными стенками. Стено- вое заполнение — сборные железобетонные предварительно напряженные панели 2,4X12 м. Конструкция рабочей площадки (колонны, ригели, плиты) — сборные железобетонные и стальные в местах слива чугуна и шлака. Колонны и другие конструкции, расположенные в зоне высоких температур — в местах чугунно- и шлаковозных путей, экранируют. Рамы здания литейного двора (рис. 10.7) монтируют из трех монтаж- ных блоков: двух колонн массой до 24 т и ригеля массой до 26 т. В послед- нее время колонны монтируют безвыверочным методом. После монтажа колонн монтируют подкрановые балки. Стропильные фермы пролетом 40 м, прибывающие с завода-изготовителя из трех элементов, укрупняют перед подъемом в один блок. Конструкции здания литейного двора уста- навливают обычно краном, монтирующим кожух доменной печи. Для обес- печения геометрической неизменяемости ригелей применяют специальные распорки. Укрупненные картины кровли литейного двора в виде блоков площадью до 250 м2 и массой до 32 т монтируют тем же краном. Конструк-
oool oom Рис. 10.7. Монтаж литейных дворов: 1 доменная печь; 2 кран БК-300; 3 кран БК-48; 4 — кран БК-ЮОО; 5 — полиспаст крана БК-300 306 Глава 10. Монтаж объектов доменных цехов
10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха 307 ции аэрационного фонаря укрупняют и монтируют пространственными блоками массой более 30 т. Монтаж сборных железобетонных конструкций рабочей площадки осуществляется гусеничным или железнодорожным краном. Сначала устанавливают колонны и балки по одному ряду, затем по другому; после этого укладывают плиты настила между рядами и т. д. Закладные детали в стыках балок с колоннами и плит настила с балками сваривают и стыки замоноличивают. Все стыки конструкций литейного двора соединяются ручной электродуговой сваркой. Газоочистка. Тонкая очистка газов доменной печи производится в газоочистке, состоящей из: скрубберов, в которых газ охлаждается и ос- вобождается от большей части мелкой колошниковой пыли путем опрыс- кивания струями воды; электрофильтров, где осаждается мельчайшая пыль при прохождении газа через электрическое поле; каплеуловителей, примыкающих трубопроводов — до скрубберов в пределах самой газо- очистки и от нее до общей разводящей сети. Цилиндрические кожухи скрубберов и электрофильтров изготовляют в виде рулонов. Кожухи скрубберов и электрофильтров подвергаются на заводе общей сборке. Элементы скрубберов и электрофильтров укруп- няют на монтажной площадке в следующем порядке: сначала попарно собирают опорные колонны вместе со связями, затем нижний конус с пер- вым цилиндрическим поясом, далее разворачивают и сваривают рулоны цилиндрической части; последним укрупняют купол с верхним цилиндри- ческим поясом. В такой же последовательности производится монтаж скрубберов и электрофильтров. Кожух скруббера монтируют из четырех блоков, электрофильтра — из двух. Кожухи сооружений газоочистки монтируют в виде блоков со встро- енным технологическим оборудованием. Масса блоков достигает 25 т. Для монтажа объектов газоочистки (рис. 10.8) применяют кран БК-300 или СКГ-100. Перед подъемом блоки поясов оснащаются разборными под- мостями на съемных стальных кронштейнах, устанавливаемых на 50...60 см ниже соответствующих монтажных стыков для удобства работы при сбор- ке и сварке швов. Строповку блоков производят такой же траверсой, какая применяется при монтаже кожухов доменной печи и воздухонагревателей. Каждый установленный блок проверяют по осям и отметкам. Газовоздухопроводы. Газовоздухопроводы металлургических (также коксовых и химических) предприятий имеют диаметр от 600 до 6000 мм. Обычно они прокладываются на различных отметках по ломаной в плане трассе, содержат, как правило, большое количество примыканий, задви- жек и переходов от одного диаметра к другому, что осложняет их монтаж. Газовоздухопроводы доставляют на стройки в виде звеньев труб длиной 8... 12 м или в виде рулонов массой до 20 т. Установку их производят на стальные или железобетонные опоры П-образной формы. Каждая железо- бетонная опора состоит обычно из фундамента стаканного типа, двух ко- лонн и ригеля, которые соединяются между собой путем сварки стальных уголков, заделанных в торцевые грани колонн и в нижние продольные грани ригелей в местах опирания их на колонны.
308 Глава 10. Монтаж объектов доменных цехов Рис. 10.8. Монтаж газоочистки: а — план; б—монтаж циклона каплеуловителя; в — монтаж водоотделителя; г — монтаж электрофильтра; д — монтаж скруббера; 1 — здание газоочистки; 2 — электрофильтр; 3 — скруббер; 4 — чугуновозный путь; 5 — стенд для укруп- нительной сборки; 6 — кран СКГ-100; 7 — кран СКГ-30/10 Установку опор и укладку по ним трубопроводов производят с по- мощью передвижных стреловых кранов на гусеничном или пневмоколес- ном ходу. В зависимости от грузоподъемности кранов установку трубопро- водов на опоры выполняют навесным методом отдельными звеньями (цар- гами) труб или крупными блоками длиной, равной пролету между опо- рами, и массой до 70 т. Монтаж блоками позволяет значительно умень- шить продолжительность технологических простоев крана (при указан- ных размерах и массе примерно в 2,5 раза). Монтажные соединения звеньев трубопроводов выполняются преимущественно путем сварки бандажей, составляемых из двух половин (полубандажей). При сборке стыкуемые звенья подгоняют по длине, изменяя при необходимости вели- чину нахлестки, прихватывают бандажи к трубе и затем сваривают. Ра- боты производят с инвентарных навесных подмостей (рис. 10.9). Расстроповку смонтированных царг или их блоков производят после установки бандажа и его сварки на длину не менее половины окружности.
10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха 309 Рис. 10.9. Схемы инвентарных навесных подмостей для монтажа воздуховодов: а — подмости на опоре; б — подмости для сборки и сварки бандажей
310 Глава 10. Монтаж объектов доменных цехов Испытание листовых сооружений. После сварки сооружений (или их частей) центрального блока их испытывают сжатым воздухом на плот- ность и прочность. Испытание листовых конструкций, как правило, осуществляется в два этапа: 1) на давление 70 кПа; 2) на испытательные давления, предусмот- ренные в СНиП III-18-75. Испытание производится перед футеровкой, на втором этапе в отдельных случаях — после футеровки. В процессе испытания конструкции осматривают дважды: первый раз — при давле- нии 70 кПа, после которого устраняют все обнаруженные дефекты; затем производится проверка на прочность доведением давления до испыта- тельного, принимаемого равным 1,25 рабочего давления (по проекту). При этом давлении конструкции выдерживаются в течение 5 мин, после чего его снижают до рабочего и вторично осматривают конструкции с проверкой плотности. Для выявления мест утечки воздуха сварные швы и другие соединения смачивают мыльной эмульсией или пенным индика- тором. Допускаемая величина утечки воздуха (в %) при испытании на плот- ность яу=юо(1_£Д), Г II 1к где и Рк, /н и — абсолютные соответственно давления и температуры воздуха в испытуемом объекте в начале и конце испытания. Продолжи- тельность испытания на плотность, при котором производят подсчет по- терь воздуха, должна составлять не менее 1 ч. Допустимые потери воз- духа в 1 ч при испытании на плотность не должны превышать 3 % объема испытуемого сооружения или его части, если испытание проводится при полностью или частично установленных арматуре и клапанах, и 2 %, если вместо них поставлены заглушки. Исправление обнаруженных дефектов производится после снятия давления. Дефектные участки сварных швов вырубают и заваривают, после чего вновь уплотняют фланцевые соеди- нения. Устранив дефекты, испытания повторяют до тех пор, пока утечка воздуха не снизится до нормы. Помимо испытания давлением воздуха все швы кожуха доменной печи проверяют ультразвуковым методом с просве- чиванием рентгеновскими или у-лучами всех дефектных участков, обнару- женных при ультразвуковой дефектоскопии. Подъем и снижение давления как при испытании отдельных объектов и участков системы, так и при испытании ее в целом производят ступенями не более чем по 25 кПа с выдержкой па каждой ступени не менее 5 мин. Осмотр испытываемых участков допускается примерно через 10 мин после того, как достигнуто испытательное давление. Перед испытанием сжатым воздухом устанавливают границу охраня- емой опасной зоны. Радиус этой зоны для объектов, испытываемых дав- лением от 75 до 250 кПа, должен быть не менее 25 м; для объектов, испы- тываемых давлением 250 кПа и выше,— не менее 50 м. Пребывание в опас- ной зоне людей, не связанных с производством испытаний, запрещается. Во время испытаний давлением 250 кПа и выше в радиусе 25 м запреща-
10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха 311 Рис. 10.10. Схема членения на участки листовых сооружений централь- ного блока доменной печи для испытания давлением: / — воздухопровод холодного дутья от воздушной станции до воздушно- разгрузочного клапана; 2 — воздухопровод от воздушно-разгрузочного кла- пана до клапанов холодного дутья, включая участок до смесительного кла- пана; 3, 4, 5—воздухонагреватели; 6—воздухопровод горячего дутья от смесительного клапана до печи; 7 — доменная печь; 8 — газопровод грязного газа от печи до пылеуловителя; 9 — пылеуловитель; 10 — газо- провод грязного газа до скрубберов; 11, 12 — скрубберы; 13 — газопровод получистого газа в пределах газоочистки; 14 — газопровод от газоочистки до аппарата загрузки доменной печи; 15, 16 — электрофильтры; 17 — газо- провод чистого газа в пределах газоочистки до дроссельной группы до ли- стовой задвижки; 19 — общезаводской коллектор чистого газа; 20 — газо- провод чистого газа от общезаводского коллектора до дроссельного клапана у ввода к воздухонагревателям; 21 — газопровод чистого газа от дроссель- ного клапана до горелок воздухонагревателей ется иметь сосуды объемом более 100 м3 и трубопроводы диаметром более 1200 мм с газом под любым давлением или с воздухом под давлением 70 кПа. Порядок проведения испытаний, места установки заглушек и их кон- струкции указывается в специальном проекте, выполняемом монтажной организацией. Схема разбивки комплекса листовых сооружений, включая воздухо- и газопроводы, на испытательные участки показана на рис. 10.10. Перед испытанием все закрытые сосуды и трубопроводы необходимо тща-
312 Глава 10. Монтаж объектов доменных цехов тельно провентилировать, а на действующих заводах должны быть взяты контрольные пробы воздуха внутри испытываемых сооружений на отсут- ствие горючих газов, при наличии которых может произойти взрыв и раз- рушение конструкции. 10.3. Монтаж бункерной эстакады В поперечном сечении бункерная эстакада представляет собой рамную конструкцию, состоящую из сборных железобетонных ко- лонн и стальных и железобетонных ригелей. Верхний мощный ригель, мас- са которого составляет до 25 т, несет нагрузку трех железнодорожных путей и бункеров под ними. На нижнем ригеле располагается сплошная рабочая площадка для оборудования, осуществляющего отсев, взвеши- вание и транспортировку материалов из бункеров на пластинчатые и лен- точные конвейера. Кроме колонн и в отдельных случаях ригелей в сборном железобетоне выполнены плиты подпорных стен подвалов, стеновые па- нели, фундаментные балки. В стальных конструкциях изготовляют подъ- ездные балки, основные ригели, бункера, площадки, подъемники коксовой мелочи и мелочи агломерата. Скиповые ямы, являющиеся неотъемлемыми частями сооружения бункерной эстакады, а также отстойник гидросмыва выполняют в сборных конструкциях в виде опускных колодцев, погружа- емых в тиксотропных рубашках. В сборномонолитном железобетоне ре- шены перекрытия опускных колодцев и проезжей части эстакады. Масса элемента бункерных эстакад достигает 50 т. Монтаж основных конструкций бункерных эстакад .производят козло- выми кранами грузоподъемностью 30 т (рис. 10.11). Подъем более тяже- лых конструкций осуществляют двумя козловыми кранами с применением траверсы или одним краном, оборудованным второй грузовой тележкой. Для монтажа элементов проезжей части и ряда других конструкций ис- пользуют гусеничные и железнодорожные краны. Конструкции бункерных эстакад предварительно укрупняют. Монтаж их осуществляют с пристав- ных и навесных подмостей. Элементы верхнего настила укладывают после окончательного закрепления всех узлов несущих конструкций. Для монтажа тяжелых и крупных железобетонных элементов бункер- ных эстакад применяют два вида строповочных устройств. В одном из них два универсальных стропа крепятся через коуш к закладной оси диамет- ром 100 мм и удерживаются на ней швеллерными накладками. Отверстия с трубкой для установки оси оставляется при изготовлении железобетон- ного элемента. В другом устройстве при изготовлении элемента заклады- вают заанкеренную трубу диаметром 200...250 мм, достаточным для сво- бодного пропуска универсального стропа. Кованые прокладки на концах этой трубы предохраняют трос от перерезывания. Первый вид строповоч- ного устройства применим для конструкций с небольшим поперечным сече- нием, второй при сечениях конструкций, допускающих установку заклад- ных труб большого диаметра.
Рис. 10.11. Монтаж бункерной эстакады: а — план; б — монтаж скиповой ямы; 1 — площадка укрупнительной сборки; 2 — коз- ловой кран К-303 грузоподъемностью 30 т; 3 — ось доменной печи; 4 — ось бункерной эстакады; 5 — место монтажа крана БК-900; 6 — ось крана БК-900; 7 — кондуктор; 8 — траверса; 9 — кран СКГ-40; 10 — полиспаст крана БК-900; // — автотракторный прицеп грузоподъемностью 40 т 0.3. Монтаж бункерной эстакады 313
314 Глава 10. Монтаж объектов доменных цехов 10.4. Строительный генеральный план Организация строительно-монтажных работ по сооружению комплекса доменной печи особенно сложна, поскольку во многих случаях строительство осуществляется на территории действующего доменного цеха. Поэтому приходится учитывать наличие густой сети эксплуатацион- ных путей и вести строительство в условиях стесненной строительной пло- щадки. На территории, кроме того, возводят временные железнодорожные пути для подачи строительных конструкций. В непосредственной близости от основных сооружений центрального блока располагают приобъектные склады: при строительстве печей объемом до 2700м3 — один, объемом 3000 мэ — два, а для печей большего объема — три. Одной из особен- ностей строительства доменных печей является выполнение значительных объемов работ в сжатые сроки. Монтаж строительных конструкций ве- дется блоками большой массы. Это требует установки на ограниченной территории значительного числа тяжелых строительных кранов и рас- положения разнообразных сборочно-сварочных приспособлений. В связи с указанным выбор мест установки, типов и числа монтажных кранов, мест размещения и размеров складских и сборочных площадей, а также других временных сооружений и путей приобретает важное значение. Одним из решений стройгенплана (рис. 10.12), осуществленным при строительстве доменной печи полезным объемом 2700 м3, принято следу- ющее размещение основных монтажных машин: кран БК-1000 грузоподъ- емностью 50 т, со стрелой 40 м, максимальной высотой подъема 90 м — для монтажа конструкций и основного оборудования собственно печи, литейного двора в осях 1—8, правой грануляционной установки с вытяж- ной трубой и пылеуловителя; башенный кран БК-900 грузоподъем- ностью 50 т, со стрелой 40 м, максимальной высотой подъема 80 м — для монтажа помещения панелей, машинного зала, наклонного моста, частич- но конструкций бункерной эстакады и литейных дворов; башенный кран БК-300 № 1 грузоподъемностью 25 т — для монтажа конструкций литей- ного двора в осях 8—15, левой грануляционной установки с вытяжной трубой; башенный кран БК-48 грузоподъемностью 48 т — для монтажа конструкций и оборудования воздухонагревателей с открытой эстакадой и здания управления печью; башенный кран БК-300 № 2 грузоподъем- ностью 25 т — для монтажа конструкций аспирации, вентиляционных коллекторов № 1,2, 3, бункерной эстакады, воздухопроводов дальнего воз- духозабора, проходящего в пределах бункерной эстакады, бункеров обез- воживания шлака с охладительной установкой; козловые краны К-303 (2 шт.) пролетом 38 м, грузоподъемностью 30 т — для монтажа конструк- ций бункерной эстакады в осях 186—210; козловой кран УК-50-50-26 про- летом 50 м грузоподъемностью 60 т — для монтажа конструкций отстой- ника гидросмыва; самоходный гусеничный кран СКГ-100 грузоподъем- ностью 100 т — для монтажа конструкций газоочистки (скруббер, элек- трофильтр, каплеуловитель). Для монтажа конструкций остальных объектов комплекса на строй- генплане показывают расположение самоходных гусеничных кранов типа
Рис. 10.12. Строительный генеральный план центрального узла доменной печи: / — столовая; 2 — площадка укрупнительной сборки; 3 — трансформаторная подстанция; 4 — козловой кран К-303; 5 — бункерная эстакада; 6 — кран СКГ-40; 7 — кран СКГ-25; 8 — козловой кран КП-30-44-26; 9 — временный при- объектный склад; 10—место демонтажа крана БК-1000; // — вытяжная труба; /2--установка грануляции шлаков; 13 — доменная печь; 14 — кран БК-300; /5 — башенный кран БК-900; 16 — пункт управления печью и воздухонагревателями; 17 — воздухонагреватели; 18 — кран БК-48; 19 — место монтажа крана БК-48; 20— газо- очистка 0.4. Строительный генеральный план 315
316 Глава 10. Монтаж объектов доменных цехов СКГ-40, СКГ-30, СК-25, кранов на железнодорожном ходу. При решении стройгенплана к монтажным кранам должна быть обеспечена независи- мая подача конструкций железнодорожным транспортом. Стройгенпланом необходимо обусловить размещение приобъектных площадок укрупни- тельной сборки и складирования конструкций, оборудования и материалов в количестве, обеспечивающем нормальную работу всех организаций. Для приемки, сортировки и укрупнительной сборки металлоконструкций и сборного железобетона размещают приобъектный склад вблизи домен- ной печи. Склад оборудуют двумя козловыми кранами КП-30-44-36 про- летом 44 м грузоподъемностью 40 т. На складе предусматривают два неза- висимых железнодорожных пути для подачи вагонов под разгрузку и для погрузки конструкций и укрупнительных блоков на монтаж. Освещение площадки — прожекторное. Для навески прожекторов устанавливают специальные мачты, а также используют существующие сооружения и монтажные краны. Кислородом, паром, питьевой и технической водой площадка обеспечивается от действующих заводских коммуникаций по временным сетям. Для удовлетворения культурно-бытовых нужд рабочих стройгенпла- ном предусмотрено сооружение временного 3-этажного административ- но-бытового корпуса с размерами в плане 36X12 м, где размещаются столовая на 150 посадочных мест, буфеты, магазины, медпункт, плани- рующий центр, управление комплексом и подкомплексами, группа автор- ского надзора и т. п.
ГЛАВА ВЫСОТНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ 11.1. Монтаж опор линий электропередачи Опоры линий электропередачи (ЛЭП) по назначению и положению на трассе разделяют на промежуточные, которые лишь под- держивают провода, и анкерные, основное назначение которых — вос- приятие натяжения проводов и тросов. Анкерные опоры бывают угловые, располагаемые в точках поворота трассы ЛЭП, и концевые, устанавливае- мые в начале и конце трассы. Опоры изготовляют стальные (на напряже- ние 330...550 кВ), железобетонные (на напряжение НО...500 кВ и менее) и деревянные (на напряжение 110...220 кВ и менее). Высота опор на трас- сах ЛЭП напряжением НО...500 кВ с относительно спокойным рельефом местности составляет 15...30 м, а при большой разности отметок, например в местах переходов через реки, поймы, водохранилища, ущелья, железные дороги, автострады, каналы и др., достигает 120 м. Монтаж сборных фундаментов. Сборные фундаменты под опоры мон- тируют с помощью автомобильных и гусеничных кранов. В зависимости от массы фундаментов и состояния проездов используют автомобильные краны грузоподъемностью 6,3... 10 т, краны-трубоукладчики и др. Для обеспечения правильного положения всех четырех фундаментов под ши- рокобазовые опоры применяют инвентарный шаблон в виде жесткой рамы из уголковой стали с отверстиями, соответствующими расположению анкерных болтов на фундаментах. Шаблон накладывают с помощью крана сразу на все опущенные в котлован фундаменты опоры, ориентируя его положение относительно оси линии электропередачи по рискам. После этого каждый фундамент передвигают краном так, чтобы все болты вошли в отверстия рамы. Шаблон снимают после окончательной выверки фун- даментов и засыпки котлованов не менее чем на половину их глубины. При монтаже опор методом поворота фундаменты необходимо усиливать уста- новкой временных упоров между верхней частью стоек и плотным грунтом для обеспечения их устойчивости при восприятии горизонтальных монтаж- ных усилий.
318 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.1. Схема монтажа опор гусеничным краном Монтаж стальных опор. Стальные опоры ЛЭП изготовляют преиму- щественно сварными пространственными секциями. В зависимости от условий транспортирования эти секции могут быть укрупнены на сбороч- ных площадках и в целом виде (с траверсами или без них) перевозиться к месту установки. Если условия перевозки (ширина дорог, проездов, грузоподъемность транспортных средств) не позволяют транспортировать опоры секциями, их изготовляют из отдельных деталей, которые транс- портируют в пакетах и собирают на болтах у мест установки. Сборку опор производят с помощью автомобильных или гусеничных кранов: выкла- дывают укрупняемые части, соединяют их на сборочных болтах, преду- смотренных проектом, и выверяют собранную конструкцию. Если же на заводе-изготовителе производят контрольную сборку, соединение частей у мест монтажа (на пикете) выполняют на проектных болтах без сбороч- ных. В собранных опорах, кроме геометрических размеров, проверяют: симметричность подкосов по отношению к оси опоры; перпендикулярность траверс оси опоры; расположение осей подкосов и оси опоры в одной плос- кости, перпендикулярной оси траверсы. Опоры высотой до 50 м устанавливают преимущественно с помощью гусеничных или тракторных стреловых кранов. Застропив опору несколь- ко выше центра тяжести, ее устанавливают обычным способом (рис. 11.1). Чтобы снизить центр тяжести опоры, к ее нижней части можно прикре- пить тяжелые инвентарные плиты. Опоры больших размеров и массы под- нимают с помощью падающей стрелы, используя тяговую и тормозную лебедки, однако при этом требуются многорольные полиспасты со слож- ным комплексом блоков, тросов и якорей. Более целесообразно примене-
11.1. Монтаж опор линий электропередачи 319 Рис. 11.2. Схема подъема опоры с помощью падающей стрелы: а — первоначальное положение; б — промежуточное и конечное положения; в — диаграм- ма усилий в начале подъема; 1 — подъемная лебедка; 2 — якорь полиспаста; 3 — подъем- ный полиспаст; 4 — стрела; 5 — тяговый полиспаст; 6 — тормозная лебедка; 7 — тор- мозной трос ние совместно гусеничных кранов для подъема и тракторов для тяги и торможения, что значительно упрощает работу и сокращает ее продолжи- тельность. При этом опору поднимают краном, устанавливают в наклон- ное положение, определяемое параметрами крана, и затем доводят ее до проектного положения тракторами. При использовании падающей стрелы опору собирают так, чтобы ее основание после поворота вокруг шарнира А заняло на фундаменте проектное положение (рис. 11.2,а). Стрелу крепят к основанию опоры и тяговым тросом связывают с верхней частью. В мо- мент подъема к верхней части опоры должно быть приложено усилие S = Ga/b, где G — вес опоры, приложенный в ее центре тяжести, кН; а и b — плечи соответственно веса опоры и усилия S. Для уменьшения начального тяго-
320 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений вого усилия S и облегчения работы падающей стрелы верхнюю часть опоры приподнимают автомобильным или гусеничным краном до уклона 10... 15° к горизонту. При дальнейшем подъеме (положение I) тяговое уси- лие уменьшается (рис. 11.2, б): Si = Gai/b. В положении II стрела выходит из работы, подъемный и тяговый тросы располагаются на одной прямой, усилие в стреле 5г будет равно нулю. В положении III центр тяжести опоры будет находиться на вертикали, проведенной через ось шарнира А. Из положения III опора может поворачиваться только под действием своей массы; при этом подъемный механизм выключается и включается в работу тормозной трос. Возникающие при подъеме усилия в стреле Sc, тяговом тросе ST и подъемном тросе Sn определяют графическим методом (рис. 11.2,в). Наибольшие значения эти усилия имеют в начальный момент подъема. Перед окончанием посадки на фундамент (положение IV) мо- мент от собственного веса опоры и момент от усилия в тормозном тросе относительно точки А равны между собой: Ge/2 = Sl, откуда STT=Ge/(2/), где е — ширина базы опоры, м; ST.T — усилие в тормозном тросе, кН; / — длина перпендикуляра, опущенного из точки А на тормозной трос, м. При подъеме опор в элементах такелажа вследствие рывков и сотря- сений возникают динамические усилия, учитываемые коэффициентом, значение которого зависит от применяемых монтажных средств: при ле- бедке и полиспасте значение этого коэффициента принимают равным 1,1; без полиспаста — 1,2; при тракторе или автомашине и полиспасте — 1,3; без полиспаста — 1,4. При массе опор до 10 т применяют мачтовые пада- ющие стрелы, а при большей массе — А-образные. Мачтовые стрелы рас- чаливают в направлении, перпендикулярном подъему. Опоры линий электропередачи монтируют также безъякорным мето- дом (рис. 11.3). В этом случае вспомогательную мачту устанавливают внутри опоры и крепят за ее башмаки двумя расчалками. После подъема опоры в положение, при котором центр ее тяжести располагается над осью установленных на башмаках поворотных шарниров, опору удерживают от опрокидывания с помощью тормозной расчалки, прикрепленной к трак- тору. При такой схеме подъема горизонтальные усилия, передаваемые от опоры на фундамент, незначительны, и поэтому не требуется дополни- тельного раскрепления столбчатых фундаментов. Возникающее в мачте сжимающее усилие определяется из уравнения Ga — bSMcosp = 0, откуда SM=Ga/(bcosp), где Sm — сжимающее усилие в мачте; 0 — угол между вертикалью и мачтой.
it.!. Монтаж опор линий электропередачи 321 Рис. 11.3. Монтаж опор линий электропередачи безъякорным методом: / — тяговый канат; 2 — нижние расчалки; 3 — верхние расчалки; 4 — подъемный полис- паст; 5— вспомогательная мачта; 6— положение опоры при сборке; 7 — трактор В тех случаях, когда внутри опоры нельзя установить вспомогательную мачту, применяют монтажные порталы. Перед подъемом ноги широкоба- и)вых опор понизу скрепляют связями, образующими временную жесткую 'шафрагму, и усиливают в местах привязки тросов путем постановки вре- менных бревенчатых распорок. В начале подъема тяжелых опор, требующего максимальных усилий, 1яга создается путем совместной работы двух (иногда трех) тракторов, причем после подъема опоры на 50—60° один из тракторов переходит на юрможение. При установке тяжелых промежуточных опор применяют (на совместно работающих трактора С-100; при установке анкерных опор — три трактора и угловых опор — четыре трактора. Полностью соб- ранную промежуточную портальную опору поднимают с помощью А-об- ра той падающей стрелы и двух тракторов С-100. При подъеме опоры < оттяжками стойки ее крепят к фундаментам (подножками) съемными шарнирами со встроенными домкратами. В последней стадии подъема ня hi опоры располагается выше штырей подножников. С помощью дом- I.р.11 а пята опускается на штырь подножника, после чего шарнир удаляют. Анкерно-угловые опоры устанавливают тремя-четырьмя тракторами, два в । которых в конце подъема переводят на торможение. Поднимают и кре- пя । решетчатые подкосы таких опор после установки опоры. Окончательно кренят опору после выверки ее положения. II В. И. Швиденко
322 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений К установке опор целесообразно приступать только после устройства всех фундаментов и сборки опор на определенном участке трассы, без пропусков, так как возвращение на пропущенные пикеты приводит к боль- шим затратам труда и времени. Переходные опоры большой высоты и массы монтируют методом нара- щивания; секции собирают в вертикальном положении ползучим краном, вертолетом или с помощью монтажной мачты. Монтаж верхних секций переходной опоры высотой 58 м и массой 45 т выполняют методом посекционного наращивания с помощью ползучего крана. Первые две секции опоры устанавливают стреловым краном. Этим же краном и полиспастом, закрепленным вверху второй смонтированной секции, устанавливают трубчатый ползучий кран с поворотной головкой. Третью и последующие секции монтирует ползучий кран, который после- довательно перемещается на каждую из установленных секций самоподъ- емным устройством. Переходную опору высотой 70 м, массой 320 т на ЛЭП 400 кВ монти- ровали методом наращивания секций с применением переставной монтаж- ной мачты высотой 30 м (так же как на рис. 11.10). Траверсу опоры мас- сой 45 т, полностью собранную на земле, поднимали двумя кранами с ка- чающимися стрелами. До монтажа опоры в центре ее краном устанавли- вали монтажную мачту, затем этим же краном монтировали первую сек- цию опоры, производили укрупнигельную и контрольную сборки секций. Монтажную мачту последовательно переставляли на каждую готовую секцию для монтажа следующей. Опорой для мачты служила специальная балка, закрепляемая на распорках секции. С этой балкой мачта соединя- лась посредством шкворня и двух горизонтальных шарниров, благодаря чему свободно поворачивалась в горизонтальной и вертикальной плос- костях. Верх мачты с поворотным «пауком» раскреплялся четырьмя ван- тами, направленными к лебедкам, расположенным по осям опоры. Таким образом мачту устанавливали в любое положение, удобное для наводки и стыкования секций. С одной секции на другую монтажную мачту и опор- ную балку поднимали полиспастом, закрепленным на специальной кон- соли. Последнюю устанавливали на верхних концах стоек секций до их подъема. Поднятую балку ставили на распорки секции. Подвесные под- мости, состоящие из четырех отдельных площадок, поднимали четырьмя лебедками и устанавливали на наклонных гранях опоры по угловым стой- кам, где сосредоточено большинство монтажных стыков. Две трубчатые качающиеся стрелы, представляющие собой равносто- ронний треугольник высотой 7,4 м, поднимали монтажной мачтой на ее последней стоянке. Затем их шарнирно крепили к специальным консолям на верху опоры и расчаливали четырьмя вантами. Кроме того, стрелы связывали между собой тросом, натяжение которого регулировали фар-* копфом, и снабжали полиспастами. Монтаж железобетонных опор. Грузят, транспортируют и разгружают железобетонные опоры с особой осторожностью: они более подвержены повреждению, чем стальные. Погрузку длинных стоек следует производить с применением монтажных траверс. При перевозке по железной дороге
11.1. Монтаж опор линий электропередачи 323 длинные стойки грузят на сцепы из трех платформ. Железобетонные стойки опор, доставленные на пикет без траверс, соединяют со стальными траверсами посредством болтов. Болты пропускают через отверстия в уголках траверсы и через стальные трубки, заделанные в стойку при ее изготовлении. Крепление может осуществляться также стальными хомутами, охва- тывающими стойку. При сборке анкерных плоскостных опор на тросовых оттяжках с двумя траверсами обе стойки и траверсы выкладывают на выровненной плос- кости у места установки. Затем стойки соединяют с траверсами и крепят концы оттяжек. Собранная таким образом опора обладает достаточной жесткостью для подъема ее целиком без применения временных связей между стойками. Железобетонные опоры со стальными траверсами устанавливают на весу с помощью стреловых кранов. Опоры с более тяжелыми железобетон- ными траверсами поднимают трактором с падающей стрелой. В отличие от стальных опор концы подъемного троса при высоте железобетонной опоры 15 м и более закрепляют на стойке в двух местах — под верхней и нижней траверсами, чтобы уменьшить в ней монтажные усилия. В на- чале подъема низ опоры упирается в стенку котлованов, благодаря чему нижний тормозной трос не требуется. Тормозные расчалки, необходимые в конце подъема, когда стрела выходит из работы, крепят к стойке под средней траверсой. Монтаж опор ЛЭП с помощью вертолетов. В труднодоступных гори- стых, болотистых и лесных местностях, где устройство дорог, транспор- тирование опор ЛЭП, материалов к местам установки весьма сложны, экономически невыгодны или технически невозможны, оказалось целесо- образным применение вертолетов не только для доставки деталей опор на пикеты, но и для их монтажа. Для строительства ЛЭП в гористой, сильно пересеченной местности, покрытой густым высоким лесом, в Крыму были использованы вертолеты грузоподъемностью 1,3 т с приспособлениями для подвески грузов. Опоры или секции доставляли вертолетом к месту установки подвешенными на стропах в горизонтальном положении и укладывали вблизи фундаментов при зависании и плавном опускании вертолета. Возникающая при этом слабина стропа позволяла быстро отцеплять груз, и вертолет возвращался за следующим грузом. Элементы опор собирали на земле и крепили к фун- даменту посредством инвентарного шарнира. При монтаже вертолет за- висал над опорой, монтажники крепили свисающий с него строп к тяговой нитке полиспаста, и вертолет, набирая высоту, плавно поднимал опору методом поворота (рис. 11.4,а). Связь между вертолетом и монтажни- ками осуществлялась по радио или внутреннему переговорному устрой- ству. Таким способом устанавливали опоры высотой до 22 м, масса ко- торых примерно вдвое превышала грузоподъемность вертолета. Монтаж методом поворота вертолетами производят также посредством удлинения опоры временной монтажной стойкой (рис. 11.4,6). При этом отдельные секции опоры доставляют вертолетом к фундаменту, где производится ее 11 *
324 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.4. Монтаж конструкций опор с помощью вертолета: а — методом поворота; б — посредством временной монтажной стройки; 1 — фундамент; 2 — наземный якорь; 3 — полиспасты; 4 — опора; 5 — шарнир; 6 — крестовина; 7 — винтовые стяжки; 8 — ванты; 9 — монтажная стойка; 10 — шпальная клетка сборка. Собранную опору устанавливают на инвентарный шарнир. Затем в опору заводят крестовину, а на верхушку опоры устанавливают стойку и крепят ее с помощью вант с винтовыми стяжками. В этом случае kmL/2=l,5LPt где k — коэффициент учета сил трения и инерционных; m — масса опоры; L — высота опоры; Р — грузоподъемность вертолета. Необходимая гру-
11.2. Монтаж прожекторных опор 325 зоподъе.мность вертолета P = mk/3t т. е. примерно в 3 раза меньше массы опоры. Монтаж высоких опор осуществляют в целом виде методом поворота с помощью одного-двух вертолетов или крупными блоками методом на- ращивания с помощью вертолета. Нижнюю часть опор примерно до вы- соты 50 м монтируют гусеничным краном. Чтобы точно установить блоки в проектное положение, к выступающим верхним концам поясов монтиру- емого блока с помощью болтов заранее крепят стыковые накладки с на- клонными направляющими стержнями, которые значительно облегчают установку монтируемой секции и предупреждают возможность соскальзы- вания нижних ее концов со стыковых накладок. Чтобы нижние концы поя- сов монтируемой секции не расходились, их стягивают стальной прово- локой. Для предупреждения раскачивания и вращения секции в полете к низу фюзеляжа вертолета крепят жесткую раму, охватывающую верх подвешенной секции. Продолжительность монтажа одной секции состав- ляет 35...40 мин. 11.2. Монтаж прожекторных опор Монтаж прожекторных опор выполняют теми же методами, что и монтаж линий электропередач. При монтаже опор методом безъ- якорного подъема в первую очередь с помощью кранов и грузового полис- паста поднимают шевр до определенного угла, который зависит от рас- положения башмаков шевра, места строповки, массы шевра и поднима- емой опоры. Затем шевром с использованием того же грузового полис- паста поднимают опору. После подъема и проектного закрепления опоры шевр опускают с помощью подъемного полиспаста. Горизонтальное уси- лие, возникающее в начале подъема в башмаках шевра, воспринимается тягами, соединяющими башмаки с шарнирами, закрепленными на опоре (рис. 11.5). Для монтажа прожекторных опор высотой 48,5 м безъякорным спо- собом был изготовлен А-образный шевр с шарнирными башмаками. Вы- сота шевра 42 м, грузоподъемность 80 т, масса с оснасткой 20 т. Масса опоры с учетом установленных прожекторов составляла около 60 т. При расчете конструкций прожекторной опоры на усилие при подъеме в случае строповки на 0,3 м выше центра тяжести возникла необходимость уси- ления отдельных элементов (в двух панелях от места строповки к вершине опоры и в одной панели к низу опоры) и постановки между башмаками опоры монтажных распорок из труб. Прожекторную опору собирали на шпальных клетках полностью, включая прожекторы. После сборки, уста- новки опоры на шарниры и запасовки такелажного устройства ее подни- мали в такой последовательности. Двумя кранами К-104 верх шевра под- нимали на высоту 8... 10 м, электролебедками выбирали слабину подъем- ного полиспаста и полиспастом поднимали шевр еще на 1... 1,5 м для сня- тия нагрузки с кранов и расстроповки. В этом положении производили
326 Глава И. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.5. Монтаж прожекторной опоры способом безъякорного подъема: I, 11—различные положения шевра; 1 — подъемный полиспаст, 2 — тормозной полис- паст; 3 — отводная нитка на трактор С-80; 4 — усиление опоры; 5 — тяга на усилие (700 кН), соединяющая башмаки шевра и опоры; 6 — монтажная распорка; 7 — шевр; 8 — электролебедки грузоподъемностью 5 т осмотр всего такелажного оборудования и конструкций опоры. Электро- лебедками подъемных полиспастов производили дальнейший подъем. При подъеме шевра примерно до 45° к горизонту прожекторная опора плавно начинала подниматься. В начале ее подъема шевр также продол- жал подниматься до тех пор, пока угол подъема не составил 60°. При по- вороте прожекторной опоры на угол 45° к горизонту выбирали слабину тормозного полиспаста и в дальнейшем опору поднимали с его ослабле- нием. По достижении прожекторной опорой угла поворота 80...85° даль- нейший поворот до проектного положения выполняли тормозным полис- пастом, который был запасован в три нитки, и в качестве якоря был ис- пользован трактор С-80. После закрепления прожекторной опоры к анкер- ным тягам шевр опускали вниз с помощью подъемного полиспаста. Время подъема опоры (без учета времени остановок и осмотра) составило 40...45 мин, а время, необходимое на переброску и установку такелажа для подъема следующей опоры,— 4...7 дн. Метод безъякорного подъема позволяет выполнить работу в стеснен- ных условиях без устройства якорей и сократить продолжительность монтажа.
11.3. Монтаж радио- и телевизионных мачт 327 11.3. Монтаж радио- и телевизионных мачт Радио- и телевизионные мачты монтируют методом посек- ционного наращивания или методом поворота в целом виде. Секции, предварительно собранные из плоскостей вместе с лестни- цами и площадками, наращивают ползучим краном. Для крепления опор- ных башмаков ползучего крана предусмотрены отверстия. В зависимости от конструкций мачт применяют ползучие краны разных типов: трубчатые мачты монтируют краном ПКТ, а решетчатые кранами ПКР и СПК- Грузоподъемность их 2...12 т. Основными частями крана ПКТ-6 грузоподъемностью 6 т являются обойма, мачта и оголовок (рис. 11.6.). Обойма в верхней части имеет шар- нирную балку с балансирной балкой, внизу — шарнирную опорную диаф- рагму. С помощью опорной балки, поворачиваемой вокруг оси, обойма навешивается на опорный столик ранее смонтированной секции радио- мачты. Диафрагма, скрепляемая с уголком штырем, фиксирует вертикаль- ное положение обоймы. Внутри обоймы, закрепленной на секции, может перемещаться по вертикали трубчатая мачта крана, которая внизу имеет опорную балку. Посредством опорной балки, опускаемой на нижний опор- ный столик, и крючка, накладываемого сверху на секцию радиомачты, мачта закрепляется, и обойма может перемещаться по ней. На мачте крана сверху расположены оголовок, поворотное устройство с поворотным кругом, стрела, блоки для грузового каната и стрелового крана. Под пово- ротным кругом на мачте закреплен кронштейн с отводными роликами для каната поворота оголовка мачты. Сбегающие нитки полиспаста внутри трубчатой мачты проходят с верхних блоков вниз и направляются на две электролебедки с тяговым усилием 50 кН. Стреловой канат таким же обра- зом проходит на электролебедку с тяговым усилием 50 кН, а канат пово- рота направляется вне трубы крана на ручную лебедку с тяговым усилием 15 кН. Обойма поднимается по мачте крюком крана и канатом, закреплен- ным на нижней части обоймы. Подъем мачты в обойме осуществляется канатом, запасованным через блок, закрепленный в нижней части мачты, и блок, закрепленный в нижней части обоймы. Канат подъема направляется на электролебедку с тяговым усилием 50 кН. Грузоподъемность крана на вылете стрелы до 2,3 м составляет 6 т, с увеличением вылета до 5 м снижается до 2 т. Опорную секцию радиомачты монтируют и устанавливают на ней пол- зучий кран ПКТ-6 с помощью гусеничного крана (рис. 11.7.). Все после- дующие секции монтируют ползучим краном согласно схеме, представ- ленной на рис. 11.8. Для_обслуживания рабочих к обойме крана прикреп- лена площадка с лестницей. Операции по стыкованию и сварке секций радиомачты производят с нижней и верхней площадки с лестницами. После проектного закрепления каждой секции радиомачты в четырех диа- метрально противоположных местах болтами или сваркой кран переме- щают. Подмости переставляют крюком стрелы с помощью траверсы и стропов.
328 Глава И. Монтаж высотных инженерных сооружений 9109 Рис. 11.6. Ползучий кран ПКТ-6 для монтажа трубчатых радиомачт: 1,2— блоки соответственно стрелового и грузового канатов; 3 — опорные балки; 4 — шарнирная опорная диафрагма; 5 — поворотный круг; 6 — поворотное устрой- ство; 7 — оголовок; 8 — грузовой канат; 9 — стрела; 10 — трубчатая мачта крана; // — балансирная балка; 12 — обойма; 13 — нижняя часть обоймы; 14, 15 — ка- наты соответственно подъема и поворота; 16 — кронштейн; 17 — отводные ролики
11.3. Монтаж радио- и телевизионных мачт 329 Рис. 11.7. Монтаж опорной секции радиомачты и крана ПКТ-6 гусенич- ным краном: / — расчалки; 2 — гусеничный кран; 3 — кран ПКТ-6 перед подъемом Через каждые четыре секции на радиомачту устанавливают балконные площадки БП, монтируемые ползучим краном после его подъема на сле- дующую по высоте секцию. С балконных площадок производят крепление временных расчалок и постоянных оттяжек. Временные расчалки, обеспе- чивающие устойчивость и вертикальность башни в процессе ее наращива- ния, устанавливают в два яруса, постоянные оттяжки — в один над каж- дыми двумя ярусами расчалок. По мере установки оттяжек расположен- ные под ними расчалки снимают. Вертикальность радиомачт выверяют в процессе монтажа, при установке и натяжении каждого яруса постоян- ных оттяжек и временных расчалок. Окончательную выверку осуществ- ляют после монтажа всей мачты, демонтажа крана и во время натяжения постоянных оттяжек до проектного значения. Натяжение расчалок и постоянных оттяжек контролируют с помощью индикатора, тарируемого на усилие, соответствующее требуемому натяжению. Связь между мон- тажниками, работающими на высоте и на земле, осуществляется по радио- телефону. Мачту оборудуют также световой сигнализацией.
330 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.8. Монтаж трубчатой мачты краном ПТК-6: а — установка секции радиомачты; б — перестановка обоймы крана; в — перестановка мачты крана; г — перестановка подмостей; 1,2,5 — площадки; 3, 4 — лестницы, 6 — тра- верса; 7 — стропы Для монтажа радиомачт и других высотных сооружений трех- и четы- рехгранного сечения с шириной грани до 5 м применяют самоподъемный качающийся кран грузоподъемностью 4 т. Кран представляет собой А-об- разную сварную раму из труб, к верхнему ригелю которой подвешивают грузовой трос с захватом. Сбегающая нитка грузового троса через систему отводных роликов идет на электрическую лебедку, установленную на земле (рис. 11.9). К задней балке шарнирно крепится фаркопф-толкатель, оборудован- ный для вращения штурвалом. К нижнему шарниру фаркопфа-толкателя крепится рабочая площадка, одна из стоек которой является одновре- менно захватом для крепления к конструкциям монтируемой радиомачты. В рабочем положении кран вращается на опорной балке, закрепленной в цапфах на секциях мачты. Внизу рамы прикреплены контргрузы, за счет которых центр тяжести всего крана смещается ниже опорной балки. При этом контргрузы закрепляются эксцентрично на стойках рамы и кран свободно устанавливается на опорную балку, занимая вертикальное поло- жение без каких-либо направляющих и расчалок. Удлиняя фаркопф-тол-
Рис. 11.9. Общий вид качающегося крана: 1 — секции мачты; 2 — площадка для работы с толкателем; 3 — фаркопф-толкатель; 4 — винтовая стяжка; 5 — шпренгели; 6 — контргруз; 7 — трос на лебедку грузоподъем- ностью 5 т подъема крана; 8 — грузовой трос на электролебедку; 9 — трос для перемеще- ния крана по высоте; 10— противовес; 11 — захват; 12 — трос для перемещения крана на другую стоянку; 13 — опорная балка крана; 14 — столики для опирания крана
332 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений катель, кран поворачивают в положение, необходимое для строповки и подъема очередной секции. Затем секцию поднимают на 200...300 мм выше верха ранее смонтированной и с помощью фаркопфа-толкателя, уменьшая его длину, наводят монтируемую секцию на ранее смонтированную, уста- навливают ее на фланцы и крепят болтами. На подъем ее от начала стро- повки до окончательной установки и полного закрепления болтами затра- чивается 30...40 мин. В процессе перемещения на следующую стоянку кран находится в устойчивом вертикальном положении и не требует каких-либо дополни- тельных расчалок или направляющих. Перемещение крана со стоянки на стоянку осуществляется специальным полиспастом и занимает 40...50 мин. По сравнению с ползучим качающийся кран более прост в изготовле- нии. Несмотря на оригинальность и простоту решений, процесс монтажа методом наращивания довольно продолжительный из-за малой произво- дительности ползучего крана и большой трудоемкости производства работ на высоте. Поэтому для монтажа мачт высотой примерно до 140 м, массой до 40 т применяют более эффективный метод монтажа в целом виде пово- ротом вокруг шарнира мачт. Подъем мачт таким методом может быть осуществлен двумя гусенич- ными кранами с использованием полиспаста либо с помощью монтажной стрелы или вертолетом при монтаже более высоких мачт. Телевизионные мачты этим методом монтируют в такой последователь- ности. На сборочной площадке производят укрупнительную сборку блоков секций из плоскостей решетчатой конструкции. К нижнему блоку в месте опирания на фундамент приваривают верхнюю половину поворотного шарнира. На монтажной площадке мачту собирают из двух блоков на шпальных клетках. Нижним концом через шарнир ее опирают на фунда- мент. После соединения плиты шарнира с фундаментом на мачте (в ее горизонтальном положении) монтируют антенну, кабельную систему, устройства сигнализации, освещения, контрольные приборы, закрепляют тросовые оттяжки и пр. По окончании всех подготовительных работ по такелажу и установке кранов в рабочее положение проводят испытание всей такелажной оснастки: мачту поднимают на угол 45° к горизонтали для проверки действия кранов, шарнира поворота и строповки. В верти- кальное положение мачту поднимают в два этапа (рис. 11.10): вначале поворотом вокруг шарнира двумя кранами МКГ-25 и МКГ-16, затем, используя трактор С-100, мачту доводят до вертикального положения полиспастом, соединенным с мачтой с помощью оттяжек (вант), с одно- временным натяжением боковых оттяжек также тракторами С-100. При этом две нижние оттяжки используют как тяговые, а две верхние, располо- женные под углом к оси мачты, используют для страховки ее от горизон- тального смещения при установке в проектное положение. Сбегающую нитку полиспаста тянут трактором С-80. Строповку мачты производят спе- циальной траверсой, плечи которой рассчитаны так, чтобы нагрузки на ее концах распределялись на краны в соответствии с их грузоподъемностью. Строповку осуществляют на монтажную балку, закрепленную в нижней плоскости фермы мачты. Работу основного якоря, необходимого для при-
11.3. Монтаж радио- и телевизионных мачт 333 Рис. 11.10. Схема монтажа мачты: 1 — кран МКГ-25; 2 — траверса грузоподъемностью 50 т; 3 — трактор С-100; 4—кран МКГ-16; 5 — траверса грузоподъемностью 20 т ведения телемачты в проектное положение, выполняют четыре трактора С-100, установленные попарно. Соединение якорных тракторов с поли- спастом выполнено через траверсу грузоподъемностью 50 т. В процессе подъема мачты краны одновременно передвигают в сторону фундамента так, чтобы усилия подъема всегда были направлены вертикально. Мачту поворачивают вокруг шарнира на угол 40...43°. После этого начинают второй этап подъема. Тяговым трактором натягивают 50-тонный поли- спаст, соединенный с нижними оттяжками, после чего производят дистан- ционную расстроповку кранов. Дальнейший подъем осуществляют только тяговым трактором. Когда центр тяжести мачты пройдет вертикаль, про- ходящую через ось шарнира, включают в работу два трактора, поставлен-
334 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.11. Подъем мачты-антенны методом поворота: 1 — мачта-антенна; 2—подъемные оттяжки; 3 — постоянные оттяжки (тормоз-ванты); 4 — монтажная стрела; 5 — подъемный полиспаст; 6 — якорь грузоподъемностью 75 т; 7 — временная опора (шарнир); 8 — центральный фундамент; 9 — анкерный фундамент ные на торможение. Постепенно ослабляя боковые растяжки, опускают мачту на фундамент. После выверки мачты по вертикали нижний и верх- ний листы поворотного шарнира сваривают, а оттяжки верхнего и нижнего ярусов закрепляют к анкерам. Монтаж телевизионной мачты методом поворота вокруг шарнира по сравнению с методом наращивания позво- ляет сократить в два с лишним раза расходы по монтажу и выполнить все сборочные работы внизу без применения трудоемких операций на высоте и более качественно. Монтаж более высоких мачт подъемом в целом виде осуществляют с помощью монтажной стрелы или вертолетом. Так была смонтирована пол- ностью собранная радиомачта-антенна высотой 142,5 м, сечением в виде правильного треугольника со стороной 1350 мм, массой 29 т. Верх монтаж- ной стрелы высотой 40 м был прикреплен неподвижно к радиомачте подъ- емными тягами и подвижно к якорю грузоподъемностью 75 т подъемным полиспастом (рис. 11.11). Монтажные работы были начаты с установки временной опоры (шар- нира) на центральный фундамент, укрупнительной сборки мачты-антенны и монтажной стрелы. Для подъема монтажной стрелы к ней подвешивали подъемный полиспаст и подъемные тяги. После этого собирали постоян- ные оттяжки. Две из них, расположенные в плоскости подъема, сразу же закрепляли к мачте-антенне и анкерному фундаменту. К постоянной кон- соли мачты-антенны подвешивали трос для подъема оттяжек двух других направлений. Радиомачта была поднята в течение трех часов.
11.4. Монтаж радио- и телевизионных башен 335 11.4. Монтаж радио- и телевизионных башен Монтаж радио- и телевизионных башен производят преиму- щественно методом наращивания с помощью монтажной мачты, универ- сального подвесного либо самоподъемного крана или вертолета. Монтаж башен сравнительно небольшой высоты (примерно до 100 м, массой до 50 т) осуществляют методом поворота с помощью стрелового крана или вертолета (рис. 11.12). В отдельных случаях башни монтируют методом подращивания. При монтаже телевизионной башни подвесным краном (рис. 11.13) последний располагают и перемещают по оси башни. Обойму крана подвешивают к стойкам установленной секции посредством подве- сок и расчаливают растяжками, закрепленными к хомутам на обойме и к скобам на стойках. Между консолью обоймы и консолью на нижнем конце мачты располагают полиспаст, с помощью которого мачту перемещают вверх. Мачта, состоящая из пяти секций, проходит внутри рамки, переме- щаемой по мачте. Рамка в рабочем положении закрепляется штырем и рас- чаливается тросами к ногам мачты. На верху мачты на поворотном круге, канат которого проходит через отводные ролики внутри башни, располо- жена стойка крана с оголовком, стрелой и контргрузом. Канат грузового полиспаста, стрелового полиспаста и канат подъема проходят также внутри мачты крана. Внизу все сбегающие нитки канатов направляются на барабаны соответствующих лебедок. Подъем крана и монтаж башни осуществляют в следующем порядке (рис. 11.14, а). Башмак крана закрепляют на фундаменте, расположенном на оси башни. В горизонтальном положении собирают поворотную часть крана с двумя секциями мачты и всеми механическими узлами; запасовы- вают все тросы и полиспасты. Обойму и рамку надевают на мачту; первую крепят к нижней части мачты, вторую — к верхней. Низ мачты шарнирно соединяют с башмаком и поднимают смонтированную часть крана с помощью вспомогательной мачты высотой 11 м, подготовленной из эле- ментов ноги башни. Для подъема этой мачты и расчалок используют лебедки и анкеры, заранее установленные для монтажа башни. После установки двух секций мачты и поворотной части крана в вертикальное положение расчалки рамки закрепляют на фундаменты ног башни, уда- ляют подъемное оборудование, поднимают ящик контргруза и наматы- вают тросы крана на собственные лебедки. Затем кран монтируют методом подращивания, телевизионную башню — методом наращивания (рис. 11. 14, б, в). С помощью установленной части крана монтируют сна- чала две нижние секции башни, после чего поднимают обойму из положе- ний / в положение II и крепят к башне посредством подвесок и растяжек. Далее запасовывают полиспаст, поднимают мачту крана на высоту секции башни (8 м) и закрепляют штырем; затем подводят и присоединяют снизу следующую (третью сверху) секцию мачты. Сняв после этого полиспасто- вую балку со второй секции мачты, крепят ее к низу третьей секции и поднимают мачту в новое положение. Смонтировав краном третью и чет- вертую секции башни, переставляют его на следующую стоянку, подводят снизу очередную секцию башни и т. д.
336 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.12. Схема монтажа башни высотой 80 м с применением вертолета Ми-10К: 1 — монтируемая башня; 2—вертолет Ми-ЮК; 3—первый этап подъема; 4 — второй этап подъема; 5 — балансирная траверса; 6 — подъемно-тормозная система; 7 — центр тяжести башни; 8— шарнир поворота; 9 — дополнительная опора Из двух рассмотренных способов монтажа телевизионных башен рациональнее второй — с применением подвесного монтажного крана. При использовании монтажной мачты требуется большее количество троса; для расчаливания верхнего конца ее к якорям, заложенным в землю, необходима значительная свободная площадь для размещения якорей расчалок; продолжительность возведения башни больше; при пере- мещении и закреплении монтажной мачты необходимо особо повышенное внимание к обеспечению безопасности работ. Стальные конструкции телевизионной башни высотой 315 м (рис. 11.15) монтировали наращиванием в проектном положении с помощью специального самоподъемного крана грузоподъемностью 15 т, поднимающегося на шахте лифтов и антенне. Конструкции антенны, осо- бенно ее верхние части, не могли воспринимать монтажные нагрузки от самоподъемного крана. В связи с этим был создан кран с длинной мач- той, чтобы при монтаже антенны нагрузки от крана передавались на шахту и ствол башни. Кран состоял из поворотного оголовка со стрелой длиной 17 м и консолью противовеса. В нем были использованы основные узлы
11.4. Монтаж радио- и телевизионных башен 337 крана БК-300 и решетчатая четырехгранная мачта сечением 1,47 X 1,47 м, длиной 123 м. Кран устанавливали на расстоянии 4 м от центра башни, что позво- ляло пропустить мачту крана между конструкциями нижней призмы антенны и узкой частью ствола башни на отметке 187 м и выдвинуть мачту до отметки 305 м для монтажа верхней час- ти антенны. Кран крепили к кон- струкциям шахты и антенны го- ризонтальными рамками, вос- принимающими горизонтальные нагрузки и обеспечивающими устойчивость крана. Вертикаль- ные нагрузки воспринимались только опорами на шахте. Под- нимали кран на следующую стоянку двумя спаренными по- лиспастами грузоподъемностью по 60 т. Управление краном осу- ществляли с земли, а связь с монтажной бригадой крановщик поддерживал по радиотелефону. Нижнюю часть башни до отмет- ки 68 м и шахту до отметки 72 м монтировали башенным краном БК-300В с удлиненной башней и стрелой. Этим краном был смон- тирован самоподъемный кран. На строительстве телевизи- онной башни высотой 375 м впервые применен спроектиро- ванный ВНИПИ Промсталь- конструкция самоподъемный кран шпренгельной конструкции грузоподъемностью 12 т (рис. 11.16). Системой из двух кранов с применением общей траверсы осуществлен монтаж антенной части башни с отметки 240 , Рис. 11.13. Подвесной кран для монтажа телевизионной башни: 1 — скобы; 2, 10 — растяжки; 3, 6 — консоли; 4 — сбегающие нитки канатов; 5 — полиспаст; 7 — обойма крана; 8 — штырь; 9 — хомуты; 11 — мачты; 12 — рамка; 13 — контргруз; 14 — стреловой полиспаст; 15 — грузовой по- лиспаст; 16 — стрела; 17 — поворотный круг отметки 375 м. В конструктивной схеме кран существенно отличается от известных самоподъемных кранов аналогичной грузоподъемности. Он включает в себя: несущий ствол решетчатой конструкции квадратного сечения 600 X 600 мм, который
338 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.14. Последовательность монтажа подвесного крана и теле- визионной башни: а — первая, б — вторая ив — третья стоянки; 1 — рамка; 2 — расчалки рамки; 3, 4, 5 — третья, четвертая и пятая секции мачты; /, 11 — последова- тельные положения обоймы подвесного крана заключен в подвижную обойму тоже решетчатой конструкции; нсповорот- ную стрелу коробчатого сечения, которая шарнирно опирается на несущий ствол в верхней его части; шпренгельную систему, состоящую из верхней стойки, шпренгельной распорки составного сечения и непрерывного каната диаметром 33,5 мм, запасованного в две нитки; телескопические устройства с направляющими и скользящими опорами; обслуживающую площадку с ручной лебедкой для перемещения грузовой каретки с помощью механизма перемещения; грузовой полиспаст с канатом диамет- ром 25 мм. Нагрузки от крана в рабочем положении на оболочку антенны передаются: вертикальная от массы крана с грузом — на уровне нижнего опорного узла, горизонтальные — на уровнях нижнего опорного узла крана и опорных узлов обоймы через телескопические устройства и регули- руемые по длине стяжки. Передвижение крана вверх осуществляется с помощью полиспаста подъема с применением грузового полиспаста последовательным перемещением то ствола со стрелой, то обоймы. При этом в любой момент обеспечивается закрепление крана к антенне мини- мум в двух уровнях по высоте, а в рабочем состоянии — в трех уровнях по высоте. Операция горизонтального перемещения крана к башне в ради- альном направлении на величину / осуществляется с помощью телескопи- ческих устройств и регулируемых стяжек, при этом телескопическое уст- ройство и регулируемые стяжки в уровне нижнего опорного узла обоймы должны быть откреплены от антенны. Технология вертолетного монтажа башен методом поворота имеет существенные преимущества по сравнению с методом наращивания. Вер- толет монтирует конструкции, масса которых в 2...3 раза (в зависимости от положения центра тяжести груза) превышает его грузоподъемность. Вертолет взаимодействует с зафиксированным в монтажных шарнирах,
Рис. 11.15. Монтаж телевизионной башни: / — самоподъемный кран в трех положениях; 2 — башенный кран БК-300В; 3 — ствол башни; 4 — шахта лифта; 5 — антенная часть башни; 6 — речной якорь для оттяжки
340 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.16. Схема самоподъемного крана шпренгельной конструкции: 1 — шпренгельный канат; 2 — неповоротная стрела; 3 — об- служивающая площадка; 4 — несущий ствол; 5 — направ- ляющие телескопического устройства; 6 — скользящая опора; 7 — подвижная обойма; 8 — шпренгельная распорка; 9 — ре- гулируемые стяжки; 10 — оболочка антенны; 11 — полиспаст подъема; 12 — траверса; 13 — грузовой полиспаст; 14 — гру- зовая каретка; е — величина горизонтального перемещения а не свободно висящим на внешней подвеске грузом. В связи с этим умень- шается значение или исключается применение направляющих и фикси- рующих приспособлений (ловителей) и подмостей в зоне стыков, исклю- чаются затраты труда на их изготовление и перестановку. Точность уста- новки конструкции зависит не столько от уровня пилотирования, как от
11.5. Монтаж телевизионной башни вертолетом 341 точности и качества сборки конструкций в горизонтальном положении, установки анкерных устройств на фундаментах. Обеспечивается макси- мальная безопасность работ, так как монтажники в момент подъема башни находятся вне опасной зоны. Собранную в горизонтальном поло- жении на земле башню надежно закрепляют в поворотных шарнирах, установленных на фундаментах. В оголовке башни устанавливают сис- тему, состоящую из консоли, подъемных и тормозных тяг, заканчиваю- щихся балансирной траверсой. Вертолет зависает над оголовком башни с заранее выпущенной внешней подвеской, имеющей на нижнем конце дис- танционно расстрапливающийся электрозамок. Два монтажника прикреп- ляют траверсу к электрозамку и уходят из зоны монтажа. Вертолет верти- кальным перемещением со скоростью до 0,2 м/с выбирает свободную длину тяги, поднимает оголовок башни примерно на 3 м и осуществляет контрольное зависание, затем по команде с земли продолжает подъем поступательным перемещением вперед и вверх, описывая эллиптическую траекторию. Выдерживанию минимальных отклонений вертолета в плос- кости подъема (не более 0,5...0,75 м) способствует короткая строповка. Тогда вершина башни, перемещаясь вместе с вертолетом, служит летчику хорошо видимым ориентиром. В зоне нейтрального положения башни, когда ее центр тяжести оказывается на одной вертикали с поворотным шарниром, вертолет уменьшает скорость до минимума и пропускает башню вперед. Происходит перераспределение усилий из подъемной тяги в тормозную. На первом этапе (подъем башни от горизонтального до нейтрального положения) усилие в подъемной тяге системы изменяется от максимального до нулевого, в тормозной тяге усилия нет. На втором этапе (торможение башни от нейтрального до проектного положения) усилие в тормозной тяге изменяется от нулевого до максимального. Если в подъ- емной тяге усилие создается вертолетом путем его перемещения, то в тормозной — башней, стремящейся занять вертикальное положение. Вертолет при этом выполняет функцию перемещающегося якоря. Геометрические размеры подъемно-тормозной системы (консоль и канатные тяги) выбирают с таким расчетом, чтобы Л4уд^ 1,2А4ОПр- При этом максимальные усилия в тягах должны быть ниже предельной грузоподъ- емности вертолета на режимах зависания. Далее вертолет тормозит башню до установки ее в проектное положение и снижается на 1,5...2 м, ослабляя внешнюю подвеску. Выполняется второе контрольное зависание, во время которого монтажники закрепляют струбцинами задние башмаки башни за дополнительные опоры. Вертолет отстроповывается и уходит вертикально вверх. 11.5. Монтаж ствола антенны телевизионной башни вертолетом Впервые в отечественной практике монтаж ствола антенны телевизионной башни осуществлен вертолетом МИ-ЮК крупными бло- ками. Разбивка монтажных блоков (рис. 11.17) произведена из расчета грузоподъемности вертолета. Блоки были проверены на собственную
342 Глава И. Монтаж высотных инженерных сооружений 16 &Т 226,500 210,950 17 1д 15 8,051 200,700 13 12 10 11 Т05т 10 0.7Т 208,050 202,050 190, 850 105,550 179,550 173,900 ПО, 750 166,250 161,750 157,250 150,270 151,050 108,250 190,150 Рис. 11.17. Членение ствола антенны для монтажа верто- летом. Расположение навес- ных лестниц и подмостей: 1...16 — номера монтажных бло- ков, их масса; 17 — подмости; 18 — лестницы устойчивость от воздействия ветра силой 6 баллов (скорость 12,4 м/с) в сочетании с ветровым напором от винтов вертолета (скорость 25 м/с). Вертолетно-сборочная площадка располагалась на расстоянии 300 м от башни, что обеспечило мини- мально допустимую заправку вертолета топливом и возможность подъема макси- мально допустимых по массе блоков. Здесь была площадка для стоянки, взле- та и посадки вертолета, производилось его обслуживание, располагался стенд для контрольной сборки и хранились собранные и подготовленные к монтажу блоки. Перед началом работ были опре- делены условия по обеспечению безопас- ности монтажных полетов в городской черте, границы опасных зон, расположе- ние на объекте пунктов пожарной и ско- рой помощи. Была произведена контроль- ная сборка блоков в вертикальном поло- жении, приварка направляющих и фикси- рующих приспособлений, навеска коль- цевых подмостей и наружных алюминие- вых лестниц. ?4онтаж блоков ствола антенны (рис. 11.18) выполнен с помощью направляю- щих и фиксирующих приспособлений (ловителей). Ловители представляли собой трубчатые консоли, закрепленные на нижнем и верхнем блоках (рис. 11.19). Система ловителей для установки послед- него блока состояла из внутреннего ко- нуса, наружных опорных консолей и на- ружных жестких направляющих. Сопри- касающиеся поверхности ловителей сма- зывались техническим вазелином. Стро- повка блоков 1 ...14 выполнялась за две точки через короткие универсальные стропы, закрепленные на два электро- замка траверсы внешней подвески верто- лета. Блоки 15 и 16 длиной 11,55 и 14,20 м подвешивали за четыре стропа (рис. 11.20). Для уменьшения колебаний блока в полете стропы были пропущены через верхнюю площадку и крепились ниже центра тяжести блока. Предварительная
11.5. Монтаж телевизионной башни вертолетом 343 Рис. 11.18. Схема монтажа ствола антенны телевизионной башни вертолетом: / — вертолет Ми-ЮК; 2 — выносная кабина вертолета; 3 — тра- верса; 4...10—направляющие и фиксирующие приспособления; // — подмости
344 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.19. Направляющие фиксирующие приспособления: и / — смонтированный блок; 2 — подмости; 3 — монтируемый блок; 4 — ловитель нижнего блока; 5 — ловитель верхнего блока; 6 — опорные столики; 7 — монтажный стык наводка блока осуществлялась непосредственно из кабины верто- лета, оборудованного системой стабилизации груза в плане. В процессе окончательной наводки вступали в действие ловители, обеспечивающие установку блоков с высокой точностью (±3 мм) При монтаже последнего наиболее длинного блока скорость ветра ограничивалась четырьмя бал- лами (не более 7,4 м/с). Монтируемые блоки временно опирали на шесть внутренних опорных столиков, что создавало требуемый зазор между кромками соседних блоков. Система направляющих устройств обеспечи- вала устойчивость блока после расстроповки до подъема к стыку монтаж- ников, которые в период установки блоков находились на 10... 15 м ниже монтажных стыков. Расстроповка производилась из кабины вертолета. После установки в проектное положение очередного блока монтажники поднимаются по наружной лестнице на подмости и производят проектное крепление и отделку стыков. Проход на наружные лестницы осуществля-
11.5. Монтаж телевизионной башни вертолетом 345 ется по постоянным лестницам с площадок внутри ствола антенны. Про- ектное крепление выполняли внутренней и наружной сваркой стыков по периметру блоков с зачисткой корня шва и осуществлением ультразвуко- вого контроля. После проектного закрепления установленного блока при- ступали к монтажу очередного. Темп вертолетного монтажа ствола соста- вил 1,3 блока в смену. Его рост сдерживался значительными объемами
346 Глава 1L Монтаж высотных инженерных сооружений сварки монтажных стыков. Использование болтовых соединений могло бы увеличить темп монтажа примерно вдвое и сократить простои вертолета. Монтаж ствола антенны вертолетом характеризуется высокой эффектив- ностью (табл. 11.1). Таблица 11.1. Технико-экономическая эффективность способов монтажа конструкций Показатели Способы монтажа прислонным краном вертолетом Продолжительность установки, смен 81 10 Подготовительные и заключительные работы, смен 60 18 Затраты труда, чел-смен 1 556 253 Выработка, кг/(чел-смен) 165 517 Стоимость эксплуатации монтажных ма- шин, руб Заработная плата, руб. 12 500 21 000 31 120 3 776 Накладные расходы, руб 6 238 540 Общая стоимость монтажных работ, руб. 49 858 25 316 11.6. Монтаж вытяжных труб и башен Вытяжные трубы монтируют методами: наращивания пане- лей или блоков конструкций; крупноблочным; комбинированным: ниж- нюю часть — укрупненным блоком, устанавливаемым самоходным стрело- вым краном, верхнюю — наращиванием; подращивания; в целом виде; скольжением с помощью мачт или поворотом с выжиманием. Монтаж методом наращивания производят секциями с помощью спе- циального портала или ползучего крана. При этом методе большие объемы работ по оформлению узлов и перестановке крана выполняют на высоте, что требует устройства специальных приспособлений, люлек, лестниц, подмостей. Монтаж ведут в опасных, стесненных условиях, при замедлен- ном темпе. Все это снижает производительность труда монтажников и уве- личивает продолжительность работ. В последнее время вытяжные трубы монтируют методом наращивания с использованием прислонных башен- ных кранов. Крупноблочный монтаж каркаса вытяжных труб выполняют стрело- вым самоходным краном из нижнего и верхнего укрупненных блоков. Верхний блок поднимают в наклонном положении, осуществляют плавный поворот монтируемого блока в вертикальное положение, при этом оголо- вок стрелы входит внутрь блока через подготовленный проем, затем уста- навливают блок в проектное положение. При комбинированном методе для ускорения и упрощения работ нижние секции каркаса трубы на высоту 20...50 м монтируют гусеничными кранами. Монтаж остальных секций выполняют ползучим полноповоротным краном, портальным подъемником либо с помощью специальной траверсы, устанавливаемой на верхней сек-
11.6. Монтаж вытяжных труб и башен 347 ции вытяжной трубы. В последнем случае в смонтированном каркасе устанавливают верх- нюю часть трубы длиной 35 м, на оголовке ко- торой закрепляют равноплечую траверсу (рис. II.21) с двумя грузовыми тележками. Каркас монтируют плоскостными панелями массой до 15 т, которые собирают на стенде и подают гу- сеничным краном в зону монтажа. После мон- тажа каждого яруса панелей каркаса трубу поднимают с помощью двух полиспастов и двух электрических лебедок и подращивают секцию трубы длиной 10 м. Затем монтируют следую- щий ярус каркаса, поднимают трубу, подращи- вают ее и так до полного завершения монтажа трубы. Более эффективен метод монтажа вытяж- ных труб в целом виде, однако при этом необ- ходимо применять тяжелый такелаж, мачты большой грузоподъемности, устраивать мощ- ные якоря и усиливать конструкции каркаса, которые обычно не рассчитаны на усилия, воз- никающие при подъеме трубы в целом виде. Вентиляционная труба (башня) высотой 80 м смонтирована в целом виде мачтами. Она представляет собой свободно стоящий решет- чатый каркас из уголкового профиля с под- вешенной внутри трубой. В 44 м от верха каркас имеет сечение 5X5 м; далее книзу он расши- ряется до размеров 16Х 16 м. Труба диаметром 3 м со стенками толщиной 4...5 мм закрепляется в каркасе с ггомощью жестких диафрагм, которые одновременно служат площадками обслуживания светоограждения. Каркас вместе с трубой собирали на монтажной площадке краном СКГ-30. При сборке усили- вали некоторые элементы решетки каркаса и места строповки, так как при подъеме башни целиком элементы ее каркаса испытывают до- полнительные напряжения, превышающие эксплуатационные. Общая масса каркаса, трубы и усиления составила около 140 т. Для подъема были использованы две мачты высотой 50 м, грузоподъемностью по 100 т. Первую мачту поднимали кранами СКГ-30 и МКГ-20 через уравнительную блочную траверсу на угол 45...50°, затем грузовым полиспастом, за- ранее запасованным на мачте, ее доводили
348 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.22. План монтажной площадки: / — расчалка страховочная; 2 — трос грузового полиспаста; 3 — портал грузоподъем- ностью 200 т; 4 — рельс; 5 — электролебедка грузоподъемностью 12,5 т; 6 — электроле- бедка грузоподъемностью 5 т; 7 — теодолит; 8 — здания; 9 — кран МКГ-25; 10 — ректифи- кационная колонна до вертикального положения. Вторую мачту поднимали с по- мощью закрепленной в проектное положение первой мачты. Ванты крепились к накладным якорям из сборных железобетонных конструк- ций. Вентиляционную башню в собранном виде поднимали мето- дом скольжения двумя мачтами с помощью двух полиспастов грузоподъ- емностью по 75 т, соединенных между собой уравнительной ниткой троса; были применены также две тяговые лебедки грузоподъемностью по 7,5 т. Для подтягивания низа башни использовали тяговые полиспасты, закреп- ленные за опоры. Надвижку низа каркаса вели по заранее уложенным направляющим и начинали после выхода полиспастов в вертикальное положение. Вентиляционная башня в собранном виде была поднята за одну смену двумя бригадами монтажников. Анализ трудовых затрат пока- зал, что выработка на одного рабочего составила 560 кг на 1 чел-дн, т. е. в 2 раза больше, чем при поэлементной сборке подобного сооружения. Сроки монтажа были сокращены в 2 раза, а стоимость работ снижена на 19 %. Монтаж дымовой трубы на одном из заводов осуществлен в целом виде методом поворота с выжиманием. В качестве основного грузоподъемного
11.6. Монтаж вытяжных труб и башен 349 Рис. 11.23. Положение трубы в начале подъема: / — расчалка тросовая; 2 — стойка; 3 — портал; 4 — натяжное устройство; 5 — тележка портала; 6 — блок пятирольный; 7 — шпалы; 8 — рельс; 9 — трос грузовой; 10 — шарнир; // — хомут для крепления блоков приспособления был использован инвентарный решетчатый портал высо- той 30 м, грузоподъемностью 200 т (рис. 11.22, 11.23). Место прикрепления его к трубе находилось несколько ниже центра тяжести трубы, в резуль- тате чего в начальной стадии подъема на шарнир действовала направлен- ная вверх сила 303 кН. Конструкция шарнира была рассчитана на вос- приятие этой силы. После приемки фундамента на него установили опор- ное основание трубы с выверкой в горизонтальной плоскости и закрепле- нием фундаментными болтами. Предварительно собранную коническую часть трубы установили на основание, подогнали к нему и вывели по верти- кали. Затем установили шарнир, который соединяли с ранее забетониро- ванной закладной деталью. С помощью крана коническую часть трубы повернули вокруг шарнира и установили в горизонтальном положении. Предварительно укрупненный блок цилиндрической части подстыковали к конической. Сборку блоков трубы производили на опорах высотой 4 м, оборудованных площадками для удобства производства работ по сборке и сварке конструкций трубы. После окончания сборки трубы на нее были установлены кольцевые площадки, ходовая лестница, детали такелажной оснастки. Для предупреждения излома трубы в начале подъема в точке соедине- ния монтажного портала с трубой установили стойку высотой 5500 мм и раскрепили ее тросом за верхний и нижний концы трубы. Расчалки были выполнены из восьми ниток троса диаметром 26 мм и предварительно натя- нуты винтовыми приспособлениями. Верхняя часть стойки соединялась с монтажным порталом с помощью шарниров. Опоры портала, стянутые трубой диаметром 218 мм, опирались на тележки, перемещаемые по рель- совому пути. К тележкам были прикреплены подвижные блоки поли- спастов. Неподвижные блоки крепились к фундаменту дымовой трубы с помощью охватывающего хомута. Стягивающие полиспасты выполнялись из семи ниток троса диаметром 24 мм и соединялись между собой через уравнительный блок. Наибольшее усилие, возникающее в стягивающих полиспастах, в начальный момент подъема равнялось 700 кН. Для подъе- ма трубы использовались две электролебедки грузоподъемностью по 12,5т
350 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений 120,000 и электролебедка грузоподъемностью 5 т на тормозном полиспасте. Элект- ролебедки закреплялись за инвентар- ные якоря, состоящие из рамы, нагру- женной железобетонными блоками. После подъема трубы на 200 мм была сделана остановка для осмотра таке- лажной оснастки. В дальнейшем подъем проходил без остановок. Трубу на фундамент устанавливали действи- ем тормозной лебедки. Положение трубы во время подъема контролиро- валось теодолитом, установленным по оси трубы. Для предотвращения каких-либо случайностей применялись две страховочные расчалки, которые затем использовались при производ- стве обмуровочных работ внутри тру- бы. После установки трубы на фунда- мент и закрепления ее временными расчалками коническую часть при- варивали к опорному основанию. Монтаж металлических конструк- ций вентиляционной трубы из титано- вого сплава в железобетонном стволе (рис. 11.24) выполнен методом под- ращивания царгами высотой 4 м с по- мощью двух полиспастов грузоподъ- емностью 20 т каждый. 11.7. Монтаж конструкций вер- тикальных аппаратов Рис. 11. 24. Схема монтажа вентиля- ционной трубы методом подращи- вания: / — блок, поданный для монтажа; 2 — отводной блок; 3 — площадка-перекры- тие; 4 — площадка; 5 — сбегающие нитки полиспастов; 6 — монтируемая труба; 7 — полиспасты; 8 — опорные балки для крепления полиспастов; 9 — проем у основания железобетонного ствола Основную группу сооружений нефтеперерабатывающих и химиче- ских заводов, отличающихся больши- ми габаритами и массой, сложных в монтажном отношении, составляют вертикальные аппараты — колонны ректификационного блока, скрубберы, блок реакторов с этажеркой. Высота их достигает 85 м, масса — 800 т. Монтаж этих сооружений производят в целом виде или из максимально укрупненных элементов методами скольжения, поворота или наращивания. Наибольшее количество вертикальных аппаратов смонтировано самоход- ными кранами и сравнительно небольшое (20 %) —такелажными сред-
11.7. Монтаж конструкций вертикальных аппаратов 351 ствами. Наиболее распространен монтаж методом скольжения. Методы скольжения и поворота позволяют применять монтажные средства, грузо- подъемность которых составляет несколько больше половины массы под- нимаемого аппарата (55...60 %). В том случае, когда фундаменты аппа- ратов не допускают действия на них значительных горизонтальных нагру- зок, возникающих при методе поворота, может быть применен способ подъема аппаратов скольжением без отрыва от земли. Установку колонн методом скольжения осуществляют с помощью одно- го, двух стреловых кранов, одной, двух, четырех мачт или портального подъемника. Подъем четырьмя мачтами может быть применен при уста- новке аппаратов преимущественно на высокие фундаменты при массе этих аппаратов свыше 200 т и в том случае, когда монтаж методом поворота вокруг шарнира осложнен местными условиями. Портальные подъемники целесообразно применять при установке большого числа аппаратов, рас- положенных в один ряд. В зависимости от места строповки (за вершину, на 2/з высоты) одним гусеничным краном (СКГ-100) можно устанавливать методом скольжения колонны массой до 100 т при высоте до 27 м и массой до 30 т при высоте до 54 м, двумя кранами — колонны массой до 180 т при высоте до 27 м и массой до 54 т при высоте до 54 м. Разработаны два варианта подъема вертикальных аппаратов методом скольжения без отрыва от земли. По первому варианту (рис. 11.25, а) по мере подъема аппарата нижнюю часть его перемещают по фундаменту до упора. Затем аппарат выводят в верти- кальное положение до опирания на фундамент и выхода из зацепления с шарниром тележки. После этого тележку откатывают и аппарат обрат- ным наклоном устанавливают в вертикальное положение. Основным недостатком этого варианта является необходимость наклона аппарата в разные стороны. По второму варианту (рис. 11.25, б) по мере подъема аппарата его нижнюю часть на тележке, санях или по настилу перемещают к фундаменту и далее по фундаменту до соединения с пятой поворотного шарнира. После соединения оси с цапфой аппарат поворачивают до верти- кального положения, устанавливая в проектное положение на фунда- менте. При этом нет необходимости в дополнительных наклонах аппарата. Подъем вертикальных аппаратов методом поворота можно осуществ- лять одним-двумя стреловыми кранами, с помощью падающего шевра или портала, с использованием неподвижных мачт, неподвижного шевра или портала, а также ранее установленных аппаратов и конструкций. Монтаж этим методом может быть осуществлен: одним гусеничным краном (СКГ-100) — аппаратов массой до 136 т при высоте до 23 м и массой до 37 т при высоте до 71 м; двумя кранами — аппаратов массой до 276 т при высоте до 24 м, до 184 т при высоте до 37 м и массой до 66 т при вы- соте до 74 м. Эффективным является монтаж полностью собранных аппаратов вер- тикального типа, изолированных и оснащенных площадками и трубопро- водами, методом поворота с выжиманием. Колонну заводят в шарнир кра- нами; один конец колонны опирают на шарнир, а другой — на металличе- скую временную стойку. В качестве подъемного устройства (толкателя)

11.7. Монтаж конструкций вертикальных аппаратов 353 Рис. 11.25. Схема подъема вертикального аппарата скольжением без отрыва от земли: а — вариант с наклоном аппарата для извлечения тележки; б — вариант с неподвижной пятой шарнира; / — аппарат; 2 — временная опора; 3 — упор; 4 — пята шарнира; 5 — фун- дамент; 6 — дополнительный шарнир; 7 — ось шарнира; 8 — тележка; 9 — оттяжка; 10 — грузовые полиспасты; 11 — мачты Рис. 11. 26. Схема монтажа аппарата методом выжимания: / — аппарат; 2 — стойки портала; 3 — шарнир с консолью; 4 — грузовой полиспаст; 5 — лебедка; 6 — трактор применяют портал из труб (рис. 11.26). С помощью шарнирной подвески его крепят к колонне ниже ее центра тяжести колонны. Подъем колонны производят поворотом с помощью двух электрических лебедок и двух полиспастов, один конец которых соединяют с башмаками портала, а дру- гой — через уравнительный блок и балансирную траверсу с консолью шарнира. Основные преимущества метода выжимания: монтаж может производиться в стесненных условиях; не требуются расчалки, поэтому количество якорей минимально; подъемное устройство (портал) имеет сравнительно малые массу и высоту; система полиспастов расположена внизу, что позволяет наблюдать за ней в процессе подъема и облегчает ее запасовку и демонтаж; максимальные нагрузки в такелажной оснастке и 12 В. И. Швиденко
354 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений Рис. 11.27. Схема монтажа скруббера: / — ригель; 2 — обойма; 3 — тяги; 4 — упорный хомут устройствах возникают в самый на- чальный момент подъема, что об- легчает предварительное испыта- ние их; монтаж аппарата возможен на высокие фундаменты. Недостат- ком метода выжимания при данной оснастке и схеме подъема является возникновение больших усилий в элементах устройства, превышаю- щих в 1,5 раза массу монтируемой конструкции. Установка вертикаль- ных аппаратов поворотом безъ- якорным методом, сущность кото- рого изложена в гл. 2, производится с помощью самобалансирующихся порталов или шевров. Безъякорный метод рекомендуется для установки аппаратов на фундаменты высотой до 2 м, при соотношении диаметра и высоты поднимаемого аппарата не менее чем 1:10 и достаточной его прочности при строповке вблизи ________________________________ центра тяжести. В практике получило распро- странение использование спаренных кранов для монтажа тяже- ловесного оборудования. В случае различных грузоподъемностей или скоростей подъема груза кранов условия монтажа значительно осложняются. Одним из решений, улучшающих безопасность монта- жа, является непрерывная запасовка грузовых полиспастов спарен- ных кранов. Впервые в отечественной практике спаренными гусеничными кранами грузоподъемностью 60 т со стрелами длиной 25 м, соединенными между собой ригелями (рис. 11.27), смонтирован скруббер массой 94 т„ длиной 20,5 м, диаметром 1,28 м. Аппарат доставили к объекту по железно- дорожному пути. После того как автокраном на него были навешены и закреплены обойма с ложными штуцерами и нижний хомут, аппарат подали в монтажную зону краном и уложили в исходное для подъема поло- жение: головной частью на фундамент так, чтобы ось ложных штуцеров совпадала с осью фундамента, низ аппарата уложили на сани грузоподъ- емностью 50 т, установленные на инвентарные пути. Конструкция саней позволяла по мере подъема скруббера производить поворот его в специ- альном шарнире. Включением грузовой лебедки крана аппарат был поднят от опоры на фундаменте на 0,2 м. Другой кран в этот момент подъема не работал. После проверки состояния грузоподъемных устройств начался подъем. Скорость подъема аппарата при работе одного крана составила 2 м/мин, что значительно меньше скорости подтаскивания низа аппарата, поэтому его осуществляли периодически, по мере отклонения грузового полиспаста от вертикали из плоскости стрел. Для уменьшения динамич-
11.7. Монтаж конструкций вертикальных аппаратов 355 ности подтаскивание аппарата осущест- влялось не трактором, а электрической лебедкой грузоподъемностью Юте по- мощью полиспаста, запасованного между санями и фундаментом. Поочередной ра- ботой кранов подъем осуществлялся до тех пор, пока сани не были подтянуты к фундаменту на 1,5 м; тогда низ аппарата взяли на тормозную оттяжку, идущую на ту же лебедку, с помощью которой осуществлялось подтаскивание. Установ- ка аппарата на фундамент высотой 3,5 м могла вызвать вместе с оттяжкой скруб- бера отклонение грузовых полиспастов кранов из плоскости стрел и ригеля. По- этому грузовые полиспасты кранов удер- живались в вертикальном положении оттяжкой, закрепленной за ложные шту- цера и идущей в плоскости подъема на ручную лебедку грузоподъемностью 3 т. Для обеспечения более плавного подъ- ема в этот ответственный момент работал Рис. 11. 28. Схема монтажа верх- ней части регенератора: / — автомобильный кран грузо- подъемностью 250 т; 2 — исходное положение блока перед подъемом; 3 — промежуточное положение бло- ка; 4 — проектное положение блока; 5 — дотягивающий полиспаст грузо- подъемностью 10 т; 6 — удерживаю- щий полиспаст грузоподъемностью 15 т один кран и скорость подъема составляла 1 м/мин. Чтобы выдержать максималь- ное приближение аппарата к фундаменту, тормозную оттяжку по мере подъема опускали. После вывода скруббера выше отметки фундамента низ его плавно от- пускали тормозной оттяжкой до тех пор, пока скруббер не занял вертикальное по- ложение, затем его опускали на опору в проектное положение. Трудоемкость работ составила 62 чел-смен, в том числе: подготовительные работы — 46; собственный подъем — 5; заключитель- ные работы — 11. По сравнению с монтажом с помощью мачт трудоем- кость снижена почти в 2 раза, а стоимость монтажа — на 34 %. Монтаж нижней части регенераторов на одном из объектов был осу- ществлен методом наращивания крупными блоками с заранее выполнен- ной изоляцией и установленными технологическими площадками. Верх- нюю часть регенератора монтировали методом поворота (рис. 11.28) в два этапа: автомобильным и гусеничным кранами блок устанавливали в пово- ротный шарнир, а затем — в проектное положение методом поворота авто- мобильным краном грузоподъемностью 250 т. Подъем производился с из- менением вылета и поворотом стрелы автокрана. 12*
ПОКРЫТИИ ЗДАНИЙ Применение большепролетных конструкций для покрытий зданий связано с необходимостью возведения помещений с большими сво- бодными площадями: ангаров, эллингов, выставочных павильонов, кон- цертных и спортивных залов, складов, крытых рынков и др. Наиболее рас- пространены большепролетные покрытия рамных, арочных, купольных и висячих конструкций, выполняемые главным образом из стали или желе- зобетона, реже — из дерева. В последнее время все чаще применяют боль- шепролетные покрытия из сборных железобетонных оболочек, структур- ные и мембранные.- 12.1. Монтаж покрытий зданий рамных конструкций Покрытие зданий рамного типа монтируют конструктив- ными элементами или блоками конструкций следующими методами: сбор- кой ригелей рам в проектном положении на временных опорах; полунавес- ной сборкой ригелей рам в проектном положении; укрупнительной сборкой ригелей рам на земле и подъемом их в проектное положение кранами. Ангары. Ангары рамного типа из прямолинейных сборных железобе- тонных конструкций с несущими элементами покрытия из предварительно напряженных железобетонных балок или ферм, масса которых достигает 85 т, в большинстве случаев монтируют одновременно двумя или несколь- кими кранами; покрытия, выполненные из сквозных металлических конст- рукций сравнительно небольшого пролета, — обычно с помощью двух гусеничных кранов. Крупногабаритные фермы покрытий ангаров подни- мают несколькими кранами (для подъема фермы пролетом 87 м и массой 40 т применяли пять пневмоколесных кранов), работающими синхронно. После подъема на минимальной скорости ферму в поднятом положении удерживают всеми кранами до полного закрепления на колоннах и обес- печения боковой устойчивости. Две смежные фермы поднимают одну за другой и соединяют прогонами и связями в устойчивый пространственный
12.1. Монтаж покрытий зданий рамных конструкций 357 Рис. 12.1. Монтаж покрытия ангара рамной конструкции: 1 — кран; 2 — жесткая траверса; 3 — проектное положение ригеля; 4 — положение ригеля рамы во время укрупнительной сборки; 5 — стеллажи; 6 — временная опора блок. Последующие фермы крепят к образованному таким образом про- странственному блоку. Рамы сплошной конструкции укрупняют и сваривают на земле у мест установки, оставляя только два монтажных стыка ригеля, делящие рамы на три части (рис. 12.1). Монтаж выполняют на двух временных опорах с помощью самоходных кранов. Сначала на фундаменты устанавливают стойки рамы с частью ригеля, опирающейся на временную опору, затем двумя кранами монтируют средний участок ригеля. Ригель поднимают посредством жестких траверс, предохраняющих его стенку от изгиба. Стойки и ригель рамы расчаливают. Сварку или клепку обоих стыков ригеля производят в проектном положении на временных опорах. В про- цессе монтажа стальных конструкций крупных ангаров наибольшую слож- ность представляет монтаж пространственной надворотной фермы, пролет которой достигает 153 м, а масса 780 т. Эти фермы собирают у места уста- новки на клетках из стальных балок в единый пространственный блок, состоящий из двух плоских рам, соединенных распорками и раскосами, и поднимают в проектное положение гидравлическими подъемниками. Эллинги. Стальной каркас одного из построенных в последние годы здания эллинга размером 84X156 м для сборки судов решен в виде двух- пролетных неразрезных ригелей 2X42 м, которые шарнирно опираются на колонны, расположенные в плане по сетке 42X24 м. В поперечном сечении ригель представляет собой две плоские решетчатые фермы высотой 3,7 м, соединенные связями в пространственный ригель шириной 3 м. По про- дольной оси здания ригели расположены с шагом 24 м. Это расстояние перекрыто двумя консолями длиной 6 м каждая, которые крепятся к верх- нему поясу с обеих сторон ригеля, и на концах их опираются трапециевид- ные фонари пролетом 9 м. По ригелям, консолям и фонарю уложены круп- нопанельные плиты 6XL5 м, утеплители и легкая кровля.
358 Г лава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.2. Монтаж стального каркаса эллинга: / — временные монтажные консоли для опирания среднего элемента ригеля; 2— полуна- весная сборка концевого элемента ригеля в пролете В-Г; 3 — полунавесная сборка кон- цевого элемента ригеля в пролете с замыканием неразрезной системы; 4 — путь подачи укрупненных монтажных элементов с базы Монтаж несущих конструкций каркаса здания (рис. 12.2) выполнен укрупненными блоками. Двухпролетные неразрезные ригели устанавли- вали в проектном положении полунавесной сборкой без применения вре- менных опор. Отправочные элементы ригеля укрупнялись на складе и по- ступали на железнодорожных платформах непосредственно под крюк монтажного крана. У места подъема к элементам ригеля крепили и при- варивали с обеих сторон монтажные консоли длиной 6 м, вместе с кото- рыми масса монтажных элементов составила 100 т. Монтажные консоли, опиравшиеся на верх подкрановых балок и заменившие временные опоры высотой 35 м, позволили монтировать ригель полунавесной сборкой, что значительно снизило массу и стоимость временных монтажных приспо-
12.1. Монтаж покрытий зданий рамных конструкций 359 соблений. На концах консолей были предусмотрены стальные клинья для выверки положения ригеля в вертикальной плоскости при крановой сбор- ке, они также освобождали консоли от нагрузки после сварки монтажного стыка ригеля. Было изготовлено три комплекта монтажных консолей общей массой 17 т, которые демонтировали по мере монтажа ригелей и использовали повторно. При проходе крана в первом пролете (В...Г) в проектное положение устанавливали средний элемент ригеля с опира- нием его на колонну среднего ряда и монтажной консоли. Затем монтиро- вали крайний элемент ригеля этого пролета с пристыковкой его к среднему элементу и опиранием на колонну ряда В, а также укрупненные секции трапециевидных фонарей массой до 7 т, опирающихся на концы несущих консолей, и крупнопанельные плиты по ригелю, консолям и фонарю. После окончания сборки элементов целой панели длиной 24 м кран передвигался на следующую стоянку, а по окончании монтажа семи ригелей в пролете В...Г был передвинут двумя поперечными передвижками в пролет Д...Е. При полунавесной сборке последнего элемента ригеля в пролете Д...Е про- изводили одновременно замыкание двухпролетной неразрезной системы. Необходимо, чтобы замыкающий элемент был соединен с уже смонтиро- ванной консолью по направлению касательной к упругой кривой, образо- ванной прогибом в пролете В...Г под действием постоянной нагрузки. При этом ордината обратного прогиба (подъема) конца ригеля над колонной по ряду Е равнялась 120 мм, для чего при полунавесной сборке замыкаю- щий элемент ригеля устанавливали на опоре по ряду Е на подкладке высо- той до 120 мм. Далее производили сборку и сварку элементов монтажного стыка, после чего конец замыкающего элемента ригеля на опоре по ряду Е с помощью домкратов освобождали от подкладок и опускали, в проектное положение на верхушку колонны. Затем в этом пролете устанавливали фонари, укладывали крупногабаритные плиты, и в обоих пролетах — утеп- литель и легкую кровлю. Общая масса временных специальных монтаж- ных приспособлений для монтажа корпуса (кондуктора, временных консо- лей) не превысила 30 т, что составляет не более 1 % массы всего каркаса (3200 т). Это подтверждает экономичность принятых методов монтажа в сравнении со сборкой покрытий больших пролетов на временных опорах, где обыкновенно масса монтажных приспособлений колеблется от 5 до 10 % массы каркаса здания. Промышленные здания. Покрытия промышленных зданий рамных стальных конструкций состоят из поперечных рам, соединенных в продоль- ном направлении сварными фермами. Монтаж покрытия зданий такой конструкции выполнен методом сборки ригелей рам в проектном положении (рис. 12.3). Масса ригеля рам этого здания достигала 270 т. Ригель монтировали на нескольких временных инвентарных стальных опорах, собираемых из стандартных элементов. На верхнем ригеле опор были предусмотрены места для установки гидрав- лических домкратов и клеток с клиньями, а по концам — специальные проушины для крепления фаркопфов. Верхний ригель временной опоры был выполнен в виде решетчатой фермы со сварными узлами; все осталь- ные элементы опор и продольные связи соединялись болтами. Временные
3'60 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.3. Монтаж покрытия промышленного здания: а — поперечный разрез; б — продольный разрез; / — жесткая опора; 2 — шарнирная опора; 3 — оси движения крана опоры связывались между собой монтажными мостиками. Несущие конст- рукции здания монтировали с помощью башенного крана грузоподъем- ностью 40 т, который, двигаясь между двумя рамами здания, монтировал колонны, ригели поперечных рам и фермы. Сборку поперечных рам вели по направлению от жесткой опоры к шар- нирной. Двигаясь в пределах первой панели здания, кран монтировал одновременно две поперечные рамы и соединительные фермы между ними. После продвижения в каждую из панелей кран монтировал поперечную раму и соединительные фермы между предыдущей и монтируемой рамами. Для пропуска крана в следующий пролет крайнюю панель ригеля рамы и
омнэииарп И 9 El виичбя -он ис!эф жвхнои — д iBiraJHd жвхнои — о :эя1ЭИ1О ион1мэос!и ЕН НИНЕТТЕ 0J0HH31T -mHwodu EHindnoH ЖЕХНОЭД ‘tzi
362 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий соединительную ферму крайней панели устанавливали в проектное поло- жение после его передвижки. С целью освобождения башенного крана от необходимости поднимать мелкие грузы и для сокращения сроков работ монтаж прогонов, связей и фонарей в каждой панели производили вспомо- гательными кранами грузоподъемностью 1,5 т, установленными на покры- тии. Краны устанавливали на специальные мостики, которые перемещали по верху смонтированных ферм, и вдоль оси поперечных рам. Подвижный мостик и вспомогательный кран с одной панели на другую переставляли башенным краном. Для включения в работу всех ферм, соединяющих поперечные ригели в пределах температурного блока, раскружаливание каждого ригеля поперечной рамы допускалось лишь после окончания сборки двух следующих поперечных рам и узлов сопряжения ферм с этими рамами. Монтаж рамных промышленных зданий пролетом до 60 м с ригелями массой до 80 т может выполняться со сборкой покрытия в проектном поло- жении и с предварительной сборкой ригелей внизу. При монтаже со сбор- кой в проектном положении (рис. 12.4) на путях башенного крана, переме- щаемого вдоль здания по его оси, устанавливают временную подвижную пространственную опору из двух рам. Стойки опоры устанавливают на специальные башмаки для передвижки по путям башенного крана. Вре- менная опора позволяет монтировать рамы в проектном положении из двух или трех элементов каждая в зависимости от грузоподъемности крана на рабочих вылетах. В последние годы монтаж покрытий больше- пролетных промышленных зданий выполняют крупноразмерными блоками 24X42 м массой до 200 т. Для подъема и транспортирования таких бло- ков к монтируемым пролетам здания применяют самоходные или стацио- нарные подъемники, транспортные порталы или башенные краны СКР-2600, СКР-3500. Транспортирование блоков вдоль монтируемых про- летов и установку их в проектное положение производят специальными установщиками. 12.2. Монтаж покрытий методом надвижки блоков конструкций Несущие конструкции большепролетных покрытий часто невозможно смонтировать сразу в проектное положение, так как внутри пролета ведутся работы либо возведены части здания, которые не позво- ляют расположить стеллажи для укрупнительной сборки и монтажные краны. В этих случаях монтаж производят методом надвижки. Для монтажа надвижкой фермы покрытия собирают на уровне проект- ной отметки в специальных кондукторах в блоки из двух, трех или четырех ферм. Собранный и раскрепленный постоянными и временными связями блок надвигают по рельсовым путям в проектное положение. Блок уста- навливают на проектную отметку с помощью домкратов либо непосред- ственно, без применения их. В последнем случае отметки проектных опор- ных поверхностей ферм и головок рельсов должны совпадать. Блок сколь- зит по рельсам опорными плитами ферм. Чтобы блок не соскальзывал
12.2. Монтаж покрытий методом надвижки блоков конструкций 363 Рис. 12.5. Схема укрупнения ферм и надвижки блоков: / — площадка предварительного укрупнения; 2 — кран СКГ-63; 3 — кондуктор; 4 — укрупняемый блок массой 230 т; 5 — тяговый полиспаст грузоподъемностью 40 т; 6 — выдвижные опоры кондуктора; 7 — путь надвижки; 8 — подстропильная балка; 9 — отводной ролик с надвижных путей, к опорным плитам ферм приваривают снизу направ- ляющие металлические пластины. Со стороны рельсов их изготовляют овальными, чтобы при надвижке блока не происходило заклинивания. Фиксирование проектного положения блока ферм при надвижке осуществ- ляют упорами, которые крепят к рельсам. Методом надвижки укрупненных блоков из двух ферм массой 250 т смонтировано покрытие пролетом 72,4 т катка «Сокольники». Фермы перевозили с завода отдельными сегментами и элементами, которые укрупняли на земле в торце здания краном СКГ-30. Укрупненные сегменты массой до 15 т и железобетонные плиты покрытия подавали краном на пространственный кондуктор, построенный в торце пролета Ж — Л из четырех спаренных ферм, по верхним поясам которых уложен дощатый настил. Фермы опирали на башни. Верхняя часть каждой башни была снабжена выдвижными опорами, которые перед укрупнением ферм выдвигали на заранее рассчитанную отметку и фиксировали четырьмя 20-тонными домкратами. После укрупнения в пространственный блок каждую пару ферм одновременно раскружаливали с помощью винто- вых домкратов. Затем устанавливали подвесной потолок, монтировали подвески, прогоны, уголки и крепили к ним перфорированные асбоцемент- ные листы. Для надвижки блока по путям, уложенным по подстропильным балкам, устанавливали два тяговых полиспаста грузоподъемностью 40 т каждый, подвижные блоки которых крепили к основанию блока фермы (рис. 12.5). 13*
364 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.6. Схема надвижки ферм: 1 — электролебедка; 2 — рельс для надвижки ферм; 3 — надвигаемый блок из трех ферм; 4 — полиспаст; 5 — приспособление для закрывания неподвижного блока полиспаста Тяговые нитки полиспастов через систему отводных роликов навивались на две электролебедки грузоподъемностью 5 т. Металлоконструкции кон- сольных частей ферм и сборных железобетонных плит покрытий монтиро- вали краном МКГ-25 после надвижки блоков ферм с потолком в проектное положение. Блоками из трех ферм смонтированы конструкции покрытия кинокон- цертного зала в Ленинграде. Масса блока ферм пролетом 47 м достигала 150 т. Работы выполняли в такой технологической последовательности: на рельсовые пути на сборочной площадке лесов устанавливали два кон- дуктора со стойками, опущенными со стороны подъема полуферм и подня- тыми с противоположной стороны; полуфермы подавали и устанавливали на кондукторы; стойки кондуктора поднимали, закрепляли в вертикальном положении, и полуферма надежно фиксировалась прижимными винтами, после чего снимались стропы крана; из двух полуферм с помощью ручных гидравлических домкратов грузоподъемностью 50 т, располагаемых на кондукторах, собирали всю ферму, после чего ее устанавливали опорными плитами на направляющие рельсы; подавали на леса и помещали в кон- дукторы две следующих полуфермы на расстоянии 6 м от ранее собранных и аналогично собирали вторую ферму. По торцам ферм устанавливали вертикальные связи, после чего кондукторы снимали и устанавливали остальные связи; пространственно-раскрепленный блок из двух ферм ручными тихоходными лебедками грузоподъемностью 2 т передвигали на 6 м по направляющим рельсам. На расстоянии 6 м от блоков из двух ферм на кондукторы краном подавали узлы третьей фермы И* собирали ее анало- гично двум первым; собирали весь блок из трех ферм. Собранный блок надвигали в проектное положение (рис. 12.6). Затем в той же последова- тельности собирали и надвигали в проектное положение следующие блоки ферм.
12,3. Монтаж пространственных покрытий 365 Покрытие пролетом 50,2 м Дворца спорта в Алма-Ате монтировали укрупненными блоками общей массой 92 т, состоящими из четырех ферм с вертикальными и горизонтальными связями. Надвижку блока в проект- ное положение осуществляли с помощью двух 5-тонных электролебедок и полиспастов по рельсовым путям. Опускание ферм с устройств для надвижки на оголовки колонн здания производилось гидравлическими домкратами грузоподъемностью 20 т. При проектировании монтажа методом надвижки необходимо рассчи- тывать устройства и передвигаемые конструкции на усилия и воздействия, возникающие при надвижке. В момент сдвига блока в тяговых устройствах возникает усилие So, которое затем падает до значения STp. S и STp опреде- ляют по формулам: So= рп (m/2-h ггц); STp= juic (m/2-|-mi), где р,п — коэффициент трения покоя, принимаемый равным 0,3; цс — коэф- фициент трения движения, при наличии смазки принимаемый равным 0,1; m — масса передвигаемого блока; пц — масса вспомогательных опорных конструкций, с помощью которых нагрузка от блока передается на нака- точные пути, если невозможно передать нагрузку непосредственно через опорные плиты ферм. На передвигаемый блок действует инерционная сила F, изгибающая блок в горизонтальной плоскости. Исследованиями установлено, что максимальное значение этой силы в начальный момент движения не превышает So, а в процессе движения будет меньше значения 2STp. Поэтому для практических расчетов связевых ферм блока можно принимать в качестве расчетного значения силы Fmax большую из двух величин: So или 2STp. При расчете следует также учитывать другие нагрузки, возникающие в процессе надвижки: ветер, снег и пр. 12.3. Монтаж структурных и решетчатых пространственных покрытий Пространственные покрытия, представляющие собой цельносваренную структурную конструкцию, монтируют методом подъема в целом виде. Укрупнительную сборку и сварку покрытия выполняют на спе- циальных рельсовых и шпальных клетках высотой 1,2 м с домкратными устройствами, обеспечивающими возможность точной выверки положения элементов по вертикали. Для подъема покрытий на оголовок каждой из опорных колонн либо временных стальных мачт устанавливают гидравли- ческие домкраты, штоки которых присоединены к специальным монтаж- ным обоймам, прикрепленным к покрытию и охватывающим колонны, или применяют леточные гидравлические подъемники. Мачты, состоящие из четырех стоек, попарно охватывающих бортовые балки, устанавливают в местах крепления постоянных стальных колонн. Для пропуска двух мон- тажных стоек сквозь настил в последнем предусмотрены специальные отверстия. Перед подъемом покрытия к нижним полкам бортовых балок
366 Г лава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.7. Монтаж пространственного покрытия: 1 — положение собранного покрытия перед подъемом; 2 — лен- точные подъемники; 3 — горизонтальные связи ленточных подъ- емников; 4 — расчалки подвешивают шарнирно колонны, располагая их в наклонном положении наружу. По мере подъема покрытия подвешенные колонны выравнивают, пока они не займут вертикального положения. Подъем покрытия произво- дят в три этапа. Сначала покрытие поднимают с опорных клеток на высоту 1 м и оставляют в этом положении в течение времени, необходимого для проверки надежности работы домкратов, прочности подвесок и для некото- рой упругой осадки всей системы. Затем покрытие поднимают на полную высоту стальных колонн. После выверки вертикального положения всех колонн покрытие поднимают еще на 15 см, что позволяет закрепить опор- ные шарнирные части между оголовками стоек и нижней полкой бортовых
12.4. Монтаж сборных оболочек. 367 балок. Все гидравлические домкраты приводятся в действие от одного насоса и работают синхронно. Ленточные подъемники устанавливают в местах пересечения всех продольных и поперечных ферм (рис. 12.7). С помощью таких четырех подъемников смонтировано пространственное покрытие здания павильона механизации сельского хозяйства в Киеве. На строительстве Дворца конгрессов в Женеве осуществлен монтаж полностью собранных решетчатых покрытий размерами 172,8X86,4 м каждое. Конструкция покрытия собрана из двух наружных поперечных ферм высотой 7 м, расположенных по фасаду, двух продольных ферм с консолями вылетом по 43,2 м, шарнирно связан- ных с наружными фермами, семи внутренних поперечных ферм высотой 6,54...6,90 м, пролетом по 86,4 м с межосевым расстоянием 21,6 м, ферм пролетом 21,6 м с расстоя- нием 7,20 м, профилированных стальных элементов пролетом 3,6 м с теплоизоляцией и герметизацией, уложенных по прогонам пролетом 7,2 м. Для обеспечения жест- кости и неизменяемости системы по поясам ферм уложены ветровые связи. Кроме того, жесткость всего покрытия создана системой крестовых связей. Стальная конструкция покрытия собрана на металлических стойках высотой 2 м над полом. К покрытию подвешена часть элементов стен, а также техническое освещение. На шести цилиндрических колоннах из напряженного бетона в местах опирания конст- рукции покрытия устроены опорные сегменты. На каждую колонну устанавливали стальные монтажные подмости с домкратами и тросами на нагрузку 90 кН. Пол- ностью собранную конструкцию покрытия вначале подняли на 0,5 м во временное положение, после чего уложили мягкую кровлю, выполнили остекление фасадных частей, приточную и вытяжную вентиляцию, внутреннюю электропроводку и осве- щение, спринклерное оборудование и пр. Затем собранное покрытие было поднято синхронно шестью группами домкратов на проектную отметку. 12.4. Монтаж сборных оболочек Пространственное покрытие спортивного зала «Дружба» (рис. 12.8, а), решенное в виде единой сборной железобетонной системы, опертой на монолитную плиту основания, представляет собой комбинацию центральной пологой сферической оболочки и 28 оболочек складчатого профиля со стальной затяжкой в уровне перелома складок. Монтаж покрытия выполнен из предварительно укрупненных секций центральной оболочки и укрупненных складчатых оболочек. Центральная оболочка собрана из 24 рядовых и 12 угловых секций, каждая из которых состояла из трех плит, соединенных между собой стыковыми накладками и времен- ной шпренгельной затяжкой. Укрупнительную сборку секций производили одновременно на двух стендах, находящихся с противоположных сторон покрытия. Складчатые оболочки укрупняли на четырех стендах, располо- женных равномерно по периметру здания. Рядовые секции размерами в плане 2,37X19,89 м, собранные из плит, имели массу около 21 т. В угло- вые дополнительно входили доборные элементы трапециевидной формы. Длина этих секций колебалась в пределах от 17,26 до 19,89 м, ширина от 1,77 до 2,37 м, а максимальная масса составляла 20,2 т. Длина гото- вой складчатой оболочки составляла 26,01 м, ширина в месте перело- ма — 7,46 м, наибольшая высота относительно опор — 5,60 м, масса — около 80 т.
368 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.8. Монтаж пространственного покрытия: а — общий вид покрытия; б — технологическая схема монтажа; 1 — пологая сферическая оболочка; 2 — складчатая оболочка; 3 — опорный пояс; 4 — стальная затяжка; 5 — монтажные балки; 6 — монтажные фермы Для монтажа покрытия были установлены временные опоры монтаж- ной оснастки: одна центральная и 20 по периметру контура центральной оболочки. По ним были уложены обвязочные балки и фермы (рис. 12.8, 6). Монтаж производили краном СКР-1500 грузоподъемностью 100 т, кото- рый перемещался по рельсовым путям, уложенным по периметру здания. Для установки укрупненных секций центральной оболочки использовалась стрела с вылетом 45 м и предельной грузоподъемностью 23 т, для складча- тых элементов — 18 м и 80 т.
12.4. Монтаж сборных оболочек 369 Монтаж центральной оболочки начинали с установки рядовых секций от середины к краям, попеременно с двух сторон. Длина ветвей стропа при- нята из условия соблюдения проектного перепада высот по длине секции, равного 2,9 м. Конструкцию поднимали краном СКР-1500 в поперечном направлении горизонтально на высоту 18...20 м, разворотом стрелы на угол 180° приводили в положение, близкое к проектному, опускали и уста- навливали сначала на монтажные фермы, а затем на балки обвязочного пояса так, чтобы углы плиты совмещались с разбивочными рисками дере- вянных подкладок монтажной оснастки. После рихтовки и закрепления секция освобождалась от стропа. Для увеличения пространственной жест- кости оснастки первые секции временно соединялись с монтажными фер- мами и обвязочным поясом. Последующие секции скреплялись между собой в поперечном направлении через 2,4 м приваркой листовых накладок толщиной 12 мм к закладным деталям промежуточных ребер плит. Это позволило создать жесткий диск оболочки до замоноличивания швов между плитами и тем самым увеличить надежность покрытия. Монтаж складчатой системы покрытия выполняли в такой последова- тельности. Сначала устанавливали четыре маячные складки по боковым осям симметрии здания и таким образом все покрытие разбивали на четыре захватки, в пределах каждой из которых конструкции монтировали последовательно, навстречу друг другу, до замыкания в месте угловых осей симметрии покрытия. Для подъема укрупненной складчатой оболочки со стенда краном СКР-1500 применен специальный строп с тремя ветвями, которые закреплялись к трем монтажным петлям: две из них расположены в крайних ребрах, на границе верхнего и нижнего ярусов, а третья — вбли- зи нижней опорной площадки. Поэтому конструкция в стадии подъема работала по консольной схеме с вылетом около 12 м. Длина ветвей стропа была подобрана так, чтобы обеспечивалось положение складки, близкое к проектному, с перепадом между верхней и нижней ее опорами около 18 м (проектный перепад составлял 16,1... 17,2 м). Затем кран с поднятой склад- кой передвигался по путям, поворачивался на угол, близкий к 180°, и про- исходила наводка конструкции над местом ее установки. Требуемое поло- жение складки в процессе подъема обеспечивалось маневрами и поворо- тами монтажного крана и боковыми канатами-расчалками, с помощью которых производили необходимые развороты конструкции. При опуска- нии складки нижняя опора с пятой устанавливалась на предварительно выверенный шаровой шарнир контрфорса фундаментной плиты, при этом верхняя опора была на 1...2 м выше проектного положения. При дальней- шем снижении и повороте складки относительно продольной оси верхняя опора опускалась на шарнирный узел, расположенный на временной обвя- зочной балке по периметру центральной оболочки. Затем складка рихтова- лась, надежно закреплялась в поперечном направлении с помощью двух боковых тросовых расчалок с талрепами и расстроповывалась. В процессе монтажа складки соединялись между собой в поперечном направлении инвентарными распорками на границе верхнего и нижнего ярусов конст- рукции в двух уровнях — на отметках верха и низа поперечного трапецие- видного сечения. При этом распорки и поперечные ребра плит образовы-
370 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий вали участки пространственной системы типа раскосной фермы, которые постепенно замыкались. Этим достигалась необходимая пространственная жесткость нескольких смонтированных складок и всей системы в целом, позволяющая производить дальнейшие операции по сборке покрытия. Параллельно устанавливались стальные конструкции узлов постоянной затяжки покрытия. Конструкция центральной оболочки была смонтиро- вана за 40 дней. Монтаж складчатой системы покрытия выполнен за четыре месяца, установка плит между верхними ярусами складок — за 11 дней, а бетонирование швов обвязочного пояса, набетонки и узлов затяжки — в течение 14 дней. 12.5. Монтаж арочных покрытий Двухшарннрные арки. Двухшарнирные арочные конструк- ции монтируют; элементами конструкций с применением передвижных башен; конструктивными элементами в виде отдельных арок с последую- щим соединением их между собой связями и прогонами; укрупненными блоками арок. В случае монтажа отдельных арок первые две закрепляют в проектном положении с помощью расчалок, что усложняет производство работ. Все последующие арки соединяют с предыдущими инвентарными распорками. Все прогоны в этом случае монтируют наверху, на подмостях, при монтаже укрупненными блоками нет необходимости в устройстве подмостей, значительно сокращаются работы на высоте, уменьшается количество подъемов. Укрупненными блоками из двух и трех арок монтировали конструкции здания искусственного катка в Таллине. Для укрупнительной сборки при- меняли четыре временные опоры, на которые укладывали две арки. Каж- дую арку поставляли на монтаж из четырех элементов, включая элемент стойки (рис. 12.9). Укрупнительную сборку и монтаж арок производили гусеничным краном. Для сборочных работ при закреплении прогонов при- меняли две инвентарные навесные лестницы. Укрупнительную сборку арок осуществляли в такой последователь- ности. Сначала на две временные опоры установили два элемента и сое- динили их прогонами на болтах. После установки пяти прогонов к элемен- там Ф\ присоединили два элемента Фъ, которые вторым концом опирались на вторую пару временных опор. Затем установили элементы Ф3, которые одним концом соединяли с уже собранными элементами Ф2. Во время сборки под второй конец Ф2 ставили подкладки, которые после соединения Ф2 с Фз снимали. Элементы Ф4 соединяли с элементами Ф3 одним болтом каждый. Болты служили при монтаже шарнирами. Укрупненный блок массой 10 т из двух арок с прогонами устанавливали в проектное положе- ние краном методом поворота. Строповку блока осуществляли четырьмя универсальными стропами из троса диаметром 19,5 мм за четыре узла верхнего пояса арок. Во время подъема элементы Ф4, шарнирно соединен- ные с Фз, нижними концами скользили по земле, в завершающий момент подъема подходили к оси 1 и принимали вертикальное положение. После установки элементов Ф4 на опоры их закрепляли постоянными болтами
12.5. Монтаж арочных покрытий 371 Рис. 12.9. Монтаж покрытия катка: / — кран МКГ-20; 2 — временная опора; 3 — решетчатые прогоны; 4 — инвентарные лест- ницы; 5 — шпалы; / — исходное положение рамы; // — промежуточное положение рамы, /// — проектное положение рамы
372 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Таблица 12.1. Технико-экономическая эффективность методов монтажа покрытия Показатели Методы монтажа покрытия двумя мачтами грузоподъем- ностью 200 т ленточными подъемниками Масса металлоконструкций, т 4200 4200 Себестоимость, тыс. руб. 150,7 56,5 Трудоемкость, чел-смен 3420 1845 Экономический эффект, тыс. руб. — 1050,9 к элементам Фз. Вторая сторона опоры у оси 5 оставалась в исходном положении и во время подъема только поворачивалась. Последние три арки монтировали одним укрупненным блоком. В последнее время применен новый метод монтажа арочных покрытий большепролетных зданий с блоками больших размеров и массы. Для одного из промышленных зданий конструкции покрытия запроектированы в виде комбинированной системы, состоящей из стальных арок с жесткой затяжкой. Монтажные соединения элементов арки, затяжки и стоек выполнены на высокопрочных болтах. Покрытие размером в плане 216Х Х96 м смонтировано из пяти монтажных блоков массой до 1200 т, предва- рительно собранных на нулевой отметке до полной готовности. Для сборки блоков применены стенды-кондукторы, устанавливаемые в узлах монтаж- ных соединений ригеля и обеспечивающие точную сборку блока и возмож- ность его раскружаливания. Для подъема блоков применена установка грузоподъемностью 1300 т, состоящая из четырех ленточных подъемников, представляющих скомпонованный на одной раме агрегат из двух гидрав- лических домкратов грузоподъемностью 170 т каждый с необходимыми грузоподъемными устройствами. Продолжительность одного цикла подъе- ма (на высоту 6 м) составляла 1...2 смены, а на проектную отметку блок поднимают за 10... 14 смен. Сборка блока выполняется за 2...2,5 мес. Этот метод характеризуется высокой эффективностью (табл. 12.1). Трехшарнирные арки. Монтаж трехшарнирных арок отличается не- которыми особенностями, связанными с наличием верхнего шарнира, и выполняется наиболее часто с помощью передвижной башни (опоры), снабженной домкратами или клиновыми приспособлениями. Осуществля- ют также замыкание шарнира на весу, без применения монтажной башни. Такие арки монтируют элементами конструкций, конструктивными элемен- тами в виде полуарок, блоками полуарок. Для возможности изготовления сборных железобетонных элемен- тов трехшарнирных арок на заводах и их транспортирования к местам монтажа каждую полуарку иногда делят на монтажные элементы. В этом случае монтаж их осуществляют в проектном положении элементами кон- струкций с использованием промежуточных временных опор (рис. 12. 10), передвигаемых по ходу монтажа и имеющих вверху рабочие площадки с
12.5. Монтаж арочных покрытий 373 Рис. 12.10. Монтаж здания склада: / — башенный кран БК-151; 2—верхняя галерея; 3—монтажные стыки арок; 4—под- вижные монтажные вышки с домкратными устройствами; 5 — подземные галереи домкратными устройствами. Опоры устанавливают на салазки, передвига- емые по временным путям. После замоноличивания монтажных стыков, установки связей и необходимого количества плит покрытия арки раскру- жаливают и опоры передвигают по путям под следующую арку. При монтаже трехшарнирных арок конструктивными элементами каждую полуарку стропят у центра тяжести и поднимают краном от- дельно. Первую полуарку в положении на весу заводят пятовым шарниром на опору и путем поворота в шарнире устанавливают вторым концом на временную опору. Вторую полуарку поднимают таким же способом и опу- скают до совмещения осей замковых отверстий верхнего шарнира. После этого первую установленную арку временно раскрепляют расчалками, а каждую последующую с предыдущей — с помощью связей и распорок. Для устройства стыков на соответствующих уровнях башни имеются ра- бочие площадки.
374 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.11. Монтаж трехшарнирных арок покрытия склада: / — подземные конвейерные туннели; 2— временная подвижная опора для сборки двух арок; 3 — усиление сжатых поясов полуарок бревнами на период монтажа; 4 — клетка с клиньями для раскружаливания арок после замыкания; 5 — жесткий стреловой кран для монтажа конвейерной галереи Сборные железобетонные ангары с трехшарнирными арками про- летом до 45 м, а также деревянные ангары с такими же арками проле- том до 65 м монтируют также с помощью передвижной башни, устанавли- ваемой по оси арок. Каждую железобетонную полуарку, масса которой до- стигает 30 т, устанавливают одним или двумя самоходными кранами. В от- дельных случаях при монтаже ангаров с покрытием в виде сборных желе- зобетонных арок используют три самоходных крана. Конструктивными элементами из полуарок с помощью передвиж- ной пространственной опоры размерами 4X7 м, высотой 22,8 м смон- тировано покрытие склада концентрата (рис. 12. 11). Опору передвигали по временным путям шириной 4 м вдоль оси корпуса. На верху опоры укла- дывали деревянные клетки с клиновыми приспособлениями, на которые при сборке опирали монтируемые полуарки. Укрупнение полуарок и сварку уголков в монтажных стыках производили у мест подъема. Кантование полуарок и установку их в проектное положение осуществляли с помощью гусеничного крана со стрелой 20 м. Полуарки при подъеме заводили в нижние балансиры опорных частей и устанавливали на место цилиндри- ческие шарниры. Затем верхний конец полуарки опускали на клетку из брусьев, уложенную по верху временной опоры. Для обеспечения устойчи- вости во время подъема верхние сжатые пояса отдельных полуарок длиной около 35 м усиливали бревнами. Масса полуарки с элементами усиления и монтажными подмостями составила 7 т. Прогоны и связи в комплекте, обеспечивающем полную устойчивость полуарки, монтировали вторым гу-
12.5. Монтаж арочных покрытий 375 №50 Рис. 12.12. Монтаж железобетонных арок склада двумя кранами: / — полиспасты кранов для подъема полуарок; 2 — башенный кран; 3 — стеллажи для укрепления полуарок; 4 — тележка сеничным краном Э-1004 со стрелой 23 м и легким клювом. Этот кран при монтаже конструкций перемещался в каждой ячейке поперек пролета. После окончания монтажа двух арок их раскружалнвали, ослабляя клинья в клетках временной опоры и тем включая в работу шарниры в замках. Освободившуюся временную опору ручными лебедками передвигали по рельсам на расстоянии 14 м для монтажа следующих арок. Полуарки длиной более 20...25 м, отличающиеся большой гибкостью, монтируют, усиливая их накладками или укрупняя в блоки, каждый из которых со- стоит из двух смежных полуарок. Арки, опирающиеся на фундаменты, можно монтировать, поднимая полуарки или блоки полуарок методами скольжения или поворота. Блоки полуарок монтируют методом скольжения с помощью одного или двух одновременно работающих кранов (рис. 12.12). Полуарки, укрупненные на стеллажах из отдельных железобетонных элементов, подают в зону действия крана на двух тележках. Под нижний конец полу- арки подводят специальную тележку, передвигаемую по рельсам, уложен- ным перпендикулярно продольной оси здания. Гнезда фундаментов под полуарки должны находиться между рельсами. Монтаж начинают с подъ- ема части полуарки. По мере подъема тележка перемещается в сторону зда- ния; при сближении с фундаментом пята полуарки плавно входит в его гнездо. После подъема другим краном второй полуарки обе полуарки сое- диняются в верхнем стыке и временно закрепляются. На башне крана, ко- торым укладывают панели покрытия, устраивают консольную монтажную
376 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий площадку. В других случаях для этой цели применяют передвижные теле- скопические подмости. Для заделки стыка у шарнирного соединения полу- арок башенным краном подвешивают рабочую площадку. Применяя метод поворота, одиночные полуарки, собранные на месте подъема, устанавливают на опоры; затем обе полуарки одновремен- но, но каждую своим краном, поднимают в проектное положение поворо- том вокруг пяты. Двумя кранами устанавливают полуарки в проектное по- ложение, заводят их в замковый шарнир. Этот метод неудобен тем, что каждую поднятую арку приходится раскреплять и все прогоны и связи монтировать наверху, в проектном положении. При монтаже методом поворота укрупненного блока, собранного у ме- ста подъема из двух полуарок, опорные узлы полуарок располагают над опорными точками фундаментов и соединяют с ними шарнирами. Полуар- ки, соединенные между собой на земле прогонами и связями, образуют пространственно жесткий блок, который поднимается краном в проектное положение путем поворота вокруг пятовых шарниров. Преимуществами такого способа подъема являются не только возможность выполнения большинства монтажных работ внизу, но и применение кранов меньшей грузоподъемности по сравнению с массой полуарок. Однако заведение замковых шарниров в этих условиях очень сложно. Весьма эффективен монтаж арочных конструкций блоками полуарок. Смонтированное таким способом здание склада карбамида длиной 210 м, шиоиной 61 м, высотой по коньку 26,5 м представляет собой систему из трехшарнирных арок пролетом 58,3 м с шагом 10,5 м на железобетонных контрфорсах. Основные несущие элементы — трехшарнирные арки — со- стоят из двух прямолинейных ригелей переменного двутаврового сечения высотой до 1,2 м, длиной 36 м. Ригели поступали тремя частями, стыки ко- торых выполняли на высокопрочных болтах диаметром 20 мм на стенках и 24 и 27 мм на полках ригеля. Два температурных отсека имеют по две связевые панели на торцах отсеков. Все металлоконструкции поступали с завода-изготовителя покрытыми противокоррозионной пленкой. Монтаж покрытия выполнен плоскими блоками 10,5X36 м, с исполь- зованием центральной временной опоры (рис. 12.13). Монтаж производи- ли от связевых панелей у температурного шва в стороны торцов. Блоки укрупняли в монтажной зоне на шпальных клетках. Собирали блок вдоль подпорной стенки краном СКТ-63 со стрелой 25,5 м и гуськом 16,4 м. В блок массой до 26 т входили два ригеля, связи, прогоны, которые соединялись болтами. Высокопрочные болты закручивали пневматическими гайковер- тами, их натяжение контролировали динамометрическими ключами по крутящему моменту. Болты нормальной прочности закручивали электро- гайковертами. После укрупнения, выверки размеров, контроля натяжения высокопрочных болтов выполнена противокоррозионная окраска блока в восемь слоев специальными лаками и эмалями. Блок монтировали двумя гусеничными кранами: СКГ-63 — со стрелой 25,5 м с гуськом 16,4 м и СК.Г-40 — со стрелой 25 м с гуськом 20,9 м, стропили за четыре точки двумя траверсами, поднимали в наклонное положение несколько выше проектного и затем одновременно двумя кранами его разворачивали. Один
12.5. Монтаж арочных покрытий 377 Рис. 12.13. Схема крупноблочного монтажа покрытия склада: / — контрфорс; 2 — ригель арки; 3 — подпорная стенка; 4 — переставные подмости; 5 — временная опора; 6 — домкрат; 7 — кран СКГ-40; 8 — кран СКГ-63; 9 — укрупняемый блок кран устанавливали на контрфорсы, а второй опирали на временную опо- ру. Рихтовали блоки по высоте гидродомкратами ДГО-20, установлен- ными на верхней площадке временной опоры высотой 25 м, сечением 10,5X2 м и размером основания 10,5X5 м. Опоры устанавливали на спла- нированную площадку и передвигали на новое место трактором С-100. После монтажа пары блоков краном СКГ-63 производили укрупнительную сборку следующей пары блоков, а вторым краном СКГ-40—монтаж конструкций межблочного пространства. Применение крана СКГ-40 с гуськом 20,9 м позволило монтировать конструкции межблочного про- странства без установки его между блоками. Монтаж блоков полуарок производят также стягиванием опор. Для этого блоки полуарок, включая обшивку и подвеску отдельных конструк- ций, собирают на высоте, удобной для работы, с шарнирно-рычажных под- мостей. Опорные башмаки арок одной из сторон здания при этом временно размещают за его пределами, создавая подвижные опоры. Противополож- ные башмаки арок опирают шарнирно на фундаменты. После сборки, уста- новки коньковых деталей, монтажа гидродомкратных установок и гидрав- лической системы либо полиспастов производят подъем блоков полуарок стягиванием опор. После того как подвижные опоры, передвигающиеся по направляющим, достигнут проектного положения и башмаки упрутся в ограничители фундаментов, их приваривают к закладным деталям. Та- ким способом осуществлен одновременный подъем деревянных конструк- ций всего здания склада длиной 126 м, пролетом 24 м (общей массой около 300 т). Конструкции были собраны в блоки за 3 мес и подняты за 32 ч на проектную отметку 16,5 м.
378 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий 12.6. Монтаж армоцементных сводов Монтаж армоцементных сводов больших пролетов (рис. 12.14) выполняют с передвижных кондукторов, с использованием приспособ- лений для временного закрепления элементов свода на его опорах (под- сводных балках). Волна свода состоит из двух крайних и одного среднего элементов шириной 2 м, длиной 14 м каждый. Сборные армоцементные элементы после их изготовления на матрице усиливают монтажными стяжками, которые остаются на время их складирования, транспортиро- вания и монтажа. В местах строповки к стяжкам приваривают петли. Строповка элементов при погрузочно-разгрузочных работах и при мон- таже осуществляется балансирными стропами в четырех точках. Элемен- ты свода транспортируют в кассетах на полуприцепах. Для обеспечения равномерности работ по сборке свода монтаж элементов ведут с при- объектного склада, располагаемого в зоне действия монтажного крана, либо с транспортных средств. Элементы на складе опирают симметрично на временные опоры, установленные на расстоянии 8 м одна от другой. Расстояние между складируемыми элементами должно быть не менее 0,5 м, между элементами и крайним положением поворотной части крана — не менее 1 м. Оси подкрановых путей и путей для перемещения кондукторов располагают вдоль здания по осям швов соединен- ных элементов (в третях пролета свода). Для переме- щения одного из кондукторов используют подкрановые пути башенного крана. Конструктивно-компоновочная схема монтажного кондуктора состоит из трех блоков: опорная площадка с колесами; башня и рабочая площадка с тремя парами опорных оголовков, подъем и опускание которых осущест- вляют реечными домкратами. Башня кондуктора состоит из двух бло- ков — нижнего и верхнего. При монтаже элементов в пониженных частях покрытия рабочая площадка опирается непосредственно на нижний блок башни. При монтаже элементов повышенной части свода башню наращи- вают верхним блоком. Соединение верхнего и нижнего блоков башни, а также рабочей площадки с башней выполняют на болтах. Монтажные кон- дукторы изготовляют для сборки одновременно трех волн свода. Последовательность сборки элементов в волне свода и смежных волн следующая: устанавливают два крайних элемента волны свода, опирая их на подвижные опоры кондукторов и на инвентарные приспособления на подсводных балках, затем средний элемент волны. С помощью реечных домкратов приводят элементы в проектное положение, соблюдая соосность стержней смежных элементов. Электросваркой накладок соединяют эле- менты волны между собой и арматурные выпуски крайних элементов при- варивают к закладным деталям опорных балок. В такой ее последователь- ности собирают следующие волны и соединяют смежные волны по длине с помощью сварки закладных деталей. Затем снимают монтажные стяжки на первых двух волнах, устанавливают опалубку и замоноличивают про- дольные и поперечные швы. Производят раскружаливание трех волн, сни- мают опалубку со швов и передвигают кондукторы на новые стоянки.
12.7. Монтаж купольных покрытий 379 Рис. 12.14. Монтаж армоцементного свода: / — склад элементов; 2 — крайние элементы свода; 3 — средний элемент; 4 — башен- ный кран; 5 — передвижной кондуктор; 6 — ось полосы движения транспортных средств Передвижение их возможно как по рельсовым путям или направляющим из швеллеров, так и непосредственно по бетонной подготовке пола. Для выполнения работ по устройству стыков элементов свода с подвес- ной балкой применяют легкие металлические подмости. 12.7. Монтаж купольных покрытий В зависимости от конструктивного решения монтаж куполь- ных покрытий может быть выполнен с использованием временной ста- ционарной опоры, навесным способом или в целом виде. В качестве опоры используют также мачты и башни кранов. Купола из стальных конструк- ций (рис. 12.15, а) монтируют с помощью центральной мачты с кольцом вверху, на которое опираются верхними концами ребра купола. Мачту, оснащенную стремянками и подмостями, и сборные конструкции купола поднимают одним или двумя самоходными кранами. Пологие купола про- летами 40...50 м монтируют кран-мачтами, используя их в качестве вре- менных центральных опор (рис. 12.15, б). Раскружаливание купола осу- ществляют путем ослабления клиньев в опорной клетке под основанием мачты. При демонтаже мачту крана разрезают ниже и выше верхнего кольца купола; отрезанные части убирают, участок же, вваренный в верх- нее опорное кольцо, остается составной частью конструкции купола. Конструкции купола пролетом 64,5 м Московского цирка смонтированы с помощью радиально-поворотного устройства. В центре купола (рис. 12.16) была установлена временная центральная металлическая башня-опора высотой 34 м, которая опиралась на бетонное монолитное основание
380 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.15. Монтаж куполов из стальных конструкций: а — купол спортивного зала; б — купол панорамного кинотеатра; / — мачта; 2 — кольцо, монтируемое вместе с мачтой; 3 — ванта манежа. На верхней площадке башни расположено центральное опорное кольцо складок купола. На башню с помощью специальной катковой те- лежки опирался ригель радиально-поворотного устройства грузоподъем- ностью 30 т. Опора радиально-поворотного устройства, изготовленная по типу опоры козлового крана, перемещалась по рельсовому пути, уложен- ному на кольцевой металлической эстакаде высотой 4,5 м. Радиально-по- воротное устройство было смонтировано с помощью портала высотой 55 м, грузоподъемностью 100 т. Поступавшие на монтажную площадку сталь- ные конструкции купола укрупнялись гусеничным краном в блоки массой до 15 т вне зоны действия радиально-поворотного устройства. Укрупнен- ные блоки этим же краном передвигались в зону действия радиально- поворотного устройства, где на специально установленных геодезически выверенных стендах-кондукторах собиралась целиком складка купола длиной 32,3 м и массой 30 т. На этих же стендах после тщательной гео- дезической проверки элементов складки сваривали. После сварки складку поднимали к месту установки радиально-поворотным устройством в нак- лонном положении, соответствующем проектному положению складок. До подачи складок радиально-поворотным устройством были установлены все 24 трубчатые колонны, закрепленные специальной системой связей, обеспечивающих их пространственную устойчивость. Каждая складка устанавливалась на две колонны и верхним концом стыковалась с верти- кальными ребрами центрального опорного кольца двумя рядами монтаж- ных болтов, после чего этот узел сваривали. Консоль купола также соби- рали в монтажный элемент массой 15 т и поднимали в проектное положе- ние радиально-поворотным устройством. Это дало возможность смонти- ровать купол после того, как были возведены трибуны, манеж и весь зрительный комплекс. Сферические купола возводят кольцевыми ярусами из сборных железо- бетонных панелей навесным способом. Каждый из кольцевых ярусов после полной сборки обладает статической устойчивостью и несущей способ- ностью и служит основанием для вышележащего яруса. Таким способом
12.7. Монтаж купольных покрытий 381 Рис. 12.16. Монтаж стальных конструкций покрытия цирка: / — временная монтажная опора; 2 — радиально-поворотное устройство; 3 — подкрано- вая эстакада монтировали сборный железобетонный купол крытого рынка. Сферичес- кий купол диаметром 37,12 м состоял из 15 горизонтальных ярусов. Все кольца собирали из однотипных железобетонных панелей толщиной 4 см с окаймляющими ребрами высотой 27 см. Высота всех панелей, кроме замы- кающих, составляла 129 см, ширина уменьшалась с каждым ярусом. Па- нели каждого кольца располагали в перевязку с панелями смежных колец, что обеспечивало монолитность сборного купола и его работу на сдвига- ющие усилия в швах, расположенных в вертикальной плоскости. Панели поднимали башенным краном, установленным в центре здания. Временное крепление панелей каждого яруса осуществляли в помощью инвентарного приспособления (рис. 12.17, а) в виде стойки с оттяжками и стяжной муф- той. Количество таких приспособлений определяется числом панелей в кольце каждого яруса. Работы производили с инвентарных подвесных под- мостей (рис. 12.17, б), устраиваемых снаружи купола и перемещаемых по ходу монтажа. Смежные панели соединялись между собой болтами. Швы между панелями заделывали цементным раствором, который сначала укладывали по краям, а затем растворонасосом нагнетали во внутреннюю полость шва. По верхней кромке панелей собираемого кольца устраивали железобетонный пояс. После того как раствор швов и бетон пояса приоб- ретали необходимую прочность, стойки с оттяжками снимали, и цикл мон- тажа повторялся на следующем ярусе. Сборные купола навесным способом монтировали также путем после- довательной сборки кольцевых поясов с помощью передвижной метал- лической фермы-шаблона и стоек с подвесками для удерживания сборных плит (рис. 12.18). Этот способ был применен при монтаже сборного желе- зобетонного купола цирка в Киеве. Для монтажа купола в центре здания был установлен башенный кран. На башню крана и кольцевой рельсовый путь, расположенный по железобетонному карнизу здания, устанавливали
382 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.17. Устройства для монтажа сборного желе- зобетонного купола: а — схема инвентарного крепления панелей при монтаже; б — схема инвентарного металлического кронштейна для подвесных подмостей; / — оттяжка; 2 — стойка; 3 — стяж- ная муфта; 4 — панель монтируемого купола; 5 — панели замоноличенной части купола; 6 — подкос с отверстиями для изменения уклона кронштейна; 7 — стойки для перил; 8 — ригель; 9 — проушина для крепления кронштейна к панели передвижную ферму-шаблон. Башню крана для обеспечения большей жесткости расчаливали четырьмя расчалками. При недостаточном вылете стрелы и грузоподъемности одного крана на кольцевом пути снаружи зда- ния может быть смонтирован второй кран. Сборные панели купола были смонтированы в следующем порядке. Каждую панель за три петли в наклонном положении, соответствовавшем ее проектному положению в покрытии, поднимали башенным краном и устанавливали нижними углами на наклонно приваренные накладки узла, а верхними — на установочные винты фермы-шаблона. Далее произво- дили выверку верхних кромок закладных деталей верхних углов панели, после чего стропы снимали, панель крепили подвесками к монтажным стойкам и подвески натягивали с помощью стяжных муфт. Затем устано- вочные винты фермы-шаблона опускали на 100...115 мм и передвигали ферму-шаблон в новое положение для монтажа смежной панели. После монтажа всех панелей пояса и сварки узлов замоноличивали бетоном стыки. Следующий пояс купола монтировали после приобретения бетоном стыков нижележащего пояса необходимой прочности. По окончании мон- тажа этого пояса снимали подвески с панелей нижележащего пояса.
12.7. Монтаж купольных покрытий 383 Рис. 12.18. Монтаж купола с помощью передвижной фермы-шаблона: / — монтажные стойки; 2 — расчалки стоек; 3 — подвески для удержания плит; 4 — ферма-шаблон; 5 — купол; 6 — расчалки; 7 — панелевоз; 8 — кран В практике строительства был применен также метод подъема в целом виде покрытий диаметром 62 м, забетонированных на земле, с помощью системы домкратов, установленных на колоннах. Некоторыми особенностями отличается монтаж деревянных купольных конструкций. Одно из покрытий этого типа в виде усеченного конуса состо- ит из 16 деревянных стропил пролетом 24,6 м, которые соединяются мери- диональными поясами и диагональными связями, образуя пространствен- ную клееную стержневую конструкцию, опирающуюся на отдельные опоры. Нижняя опора стропил жесткая, верхняя — подвижная, действую- щая параллельно оси стержня. Перед началом монтажа на специальном сборочном стенде выполняют предварительную сборку стропил с предус- мотренным подъемом (50 мм), собирают обшивки, нарезают соединитель- ные стержни (ригели и диагонали), сверлят отверстия для болтов, фрезе- руют отверстия для дюбелей, вбивают зубчатые шпонки и закрепляют эле- менты для захвата стропил. Со стенда составные стропила длиной 30 м доставляют грузовиками с прицепами в рабочую зону монтажного гусе- ничного крана. Для компенсации напряжения изгиба от собственной массы стропила усилили шпренгелями, для которых приняты отдельные
384 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.19. Монтаж пространственного покрытия: 1 — нижняя опора; 2 — трубчатые подмости; 3 — предварительно напрягаемый элемент; 4 — стропило, усиленное шпренгелем; 5 — гидравлический домкрат; 6 — опорное кольцо; 7 — подмости; 8 — башенные леса; 9 — трубчатые коль- цевые подмости; 10 — передвижные подъемные подмости натягиваемые стержни диаметром 27 мм, изготовленные из стали с преде- лом текучести и прочности 60/90. Требуемое усилие натяжения составляло 100 кН. Для монтажа покрытия (рис. 12.19) в центре расположена квад- ратная в плане деревянная башня, на которую опиралось стальное опор- ное кольцо, установленное временно на 8 гидравлических домкратах. Для создания строительного подъема и уменьшения пролета стропил при мон- таже использовали трубчатые кольцевые подмости шириной 2,70 и высо- той 12 м. Заданный строительный подъем (50 мм) создавался посредством гидравлических домкратов. Трубчатые подмости устанавливали последовательно по мере монтажа каждых трех стропил на расстоянии 1 /з окружности, постепенно замыкая в кольцо. Связи в нижней части покрытия монтировали с передвижных подъемных подмостей, а в верхней — с подвесных. Для временного зак- репления средней опоры стропил к ним крепили отрезки швеллеров и соот- ветствующие монтажные элементы к стойкам подмостей. Кольцевые под- мости, состоявшие, за исключением опорных частей, из инвентарных эле- ментов, устанавливали на сборные железобетонные плиты толщиной 20 см и для устойчивости загружали балластом (дорожными плитами). Стропи- ла с уклоном 38 ° монтировали с использованием стропа с канатами раз- личной длины. Необходимая высота подъема крюка для монтажа стропил составила 27 м.
12.8. Монтаж висячих покрытий 385 В процессе монтажа стропила крепили болтами к нижней опоре и уста- навливали на временную верхнюю и среднюю опоры, обеспечив тем самым подъем в зоне кольцевых подмостей и возможность перемещения в про- дольном направлении параллельно оси. После предварительного напряже- ния трех смежных стропил монтировали связи и соединяли сваркой верх- ние опоры с опорным кольцом. Так же поступали с диагонально противо- положными стропилами. В результате создавалась монтажная конструк- ция, устойчивая к ветровой нагрузке. После установки остальных стропил и связей, выполненной последовательно по пролетам, снимают шпренгеля и опускают штоки гидравлических домкратов. 12.8. Монтаж висячих покрытий Вантовые висячие покрытия. Состав и последовательность выполнения процессов монтажа вантовых покрытий зависит от их кон- структивной схемы. Ведущим и наиболее сложным процессом является монтаж вантовой сети. Конструкция висячего покрытия с системой орто- гональных вант, представляющего собой разновидность железобетонной оболочки, состоит из монолитного железобетонного опорного контура, закрепленной на опорном контуре вантовой сети, которая предварительно напрягается, и сборных железобетонных плит, уложенных по вантовой сети. После проектного натяжения вантовой сети и замоноличивания швов между плитами и вантами оболочка работает как единая монолитная конструкция. Вантовая сеть состоит из систем продольных и поперечных вант. Их располагают по главным направлениям поверхности оболочки под прямым углом друг к другу. Ванты в опорном контуре закрепляют с помощью анкеров, состоящих из гильзы и клиньев, в которых обжимаются концы каждого каната. На строительстве зданий цирков вантовую сеть оболочки пролетом 48 м монтировали в такой последовательности. Ванту, намотанную на барабан, подавали краном и в два приема устанавливали на место. Сначала один ее конец траверсой подавался краном к месту установки, один анкер ванты протягивался сквозь закладную деталь в опорном контуре и закреплялся, затем раскатывалась оставшаяся на барабане часть ванты. Башенными кранами поднимали ванту до отметки опорного контура с одновременной подтяжкой с помощью лебедки второго анкера к опорному контуру (рис. 12.20). Анкер протягивали через закладную деталь в опорном кон- туре и закрепляли гайкой и шайбой. Ванты поднимали вместе со специаль- ными подвесками и контрольными грузами для последующей геодезичес- кой выверки. По окончании монтажа продольных вант и предварительного натяжения на усилие 30...50 кН выполнена геодезическая проверка их положения, которая состояла в определении положения точек вантовой сети. Были составлены таблицы, в которых для каждой ванты указывались расстоя- ния точек крепления контрольных грузов от начала отсчета на гильзе ан- кера. В этих точках на проволоке были подвешены контрольные грузы мас- сой 500 кг. Длины подвесок получались различными и были заранее под-
386 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.20. Схема подъема рабочей ванты: 1 — электролебедка грузоподъемностью 5 т; 2 — оттяжка из стального каната диаметром 21,5 м; 3, 4 — башенные краны БК-5-248; 5 — вант 0 52,5 мм считаны. При правильном провисании рабочих вант контрольные грузы (риски на них) должны находиться на одной отметке. При отклонении рисок грузов вверх или вниз от горизонтальной линии на отметке 4500 мм, принятой за исходную, риски приводились к этой отметке натяжением или ослаблением ванты. После выверки положения продольных вант были установлены поперечные, места их пересечения с рабочими вантами зак- реплены постоянными деталями. Одновременно с этим были установлены временные оттяжки, закреплявшие положение мест пересечения вант к конструкциям здания, затем выполнена повторная проверка соответствия проекту поверхности вантовой сети. После этого производили натяжение вантовой сети в три этапа с помощью 100-тонных гидравлических домкра- тов и натяжных устройств-траверс, присоединенных к гильзоклиновым анкерам. Последовательность натяжения определялась из условий: натя- жения вант группами, одновременного натяжения групп в перпендикуляр- ном направлении и симметричности натяжения групп относительно про- дольной оси здания. По окончании второго этапа натяжения до усилий, определяемых проектом, на вантовую сеть были уложены сборные железо- бетонные плиты в направлении от нижней отметки к верхней. При этом на плитах до их подъема устанавливали опалубку для замоноличивания швов. Далее производили натяжение загруженной вантовой сети, в стыках
12.8. Монтаж висячих покрытий 387 между плитами укладывали арматуру, бетонировали стыки и контур- ные участки. Усилия в вантах контролировали с помощью манометров, установленных на насосах гидродомкратов, или тензометрическими нак- ладными динамометрами. Ванта считается натянутой, если усилия в ней после третьего этапа равны проектным или отличаются от них не более чем на 1,5...5 %. Вантовое покрытие в виде двухъярусной системы стальных канатов, образующих в пространстве форму взаимно пересекающихся параболои- дов вращения, применено для Дворца спорта «Юбилейный» в Ленинграде. Несущий стальной канат диаметром 65 мм и стабилизирующий канат диа- метром 42,5 мм соединены стойками и образуют неизменяемую систему в виде легких полуферм. Таких полуферм, расположенных радиально, 48 шт. Несущие провисающие канаты воспринимают основную полезную нагру- зку, а стабилизирующие противостоят ветровому отсосу и дают возмож- ность создать предварительное напряжение во всей системе. Наружные концы канатов закрепляют в стальных колоннах, а внутренние — в цент- ральных цилиндрических кольцах, соединенных между собой стойками. Комплексный процесс монтажа таких вантовых покрытий включает: изго- товление вант; сборку вантовых ферм; установку центральной временной опорной башни и центральных опорных колец; установку ферм и наруж- ных связей; натяжение вант; установку внутренних связей по фермам и щитовой кровли. Была принята следующая технология выполнения этих процессов. По- ступающие на полигон стальные канаты в бухтах разгружали и устанавли- вали на специальное устройство для размотки. После размотки канат вытягивался усилием 50 кН на стенде с помощью двух гидродомкратов. Натяжение велось в три этапа с выдержкой после каждого этапа 4...5 мин. Вытянутый на расчетное усилие канат выдерживали под нагрузкой в тече- ние 2 ч, после чего производили сброс нагрузки и повторное натяжение на 50 кН. При повторном натяжении делали разметку мест постановки сталь- ных манжет для крепления стоек вантовых ферм, обрезали канаты, наса- живали на них муфты, разделывали концы вант и заливали их в муфтах. Изготовленные ванты переносили на сборочную площадку, где произво- дили полную сборку вантовых ферм. Параллельно монтировали времен- ную центральную башню, центральные нижние и верхние опорные кольца, конструкции фонаря. Фермы монтировали башенным краном БК-300 со стрелой 30 м. Кран поднимал ферму с помощью специальной траверсы непосредственно со сборочной площадки полигона и устанавливал ее в проектное положение без дополнительных перебросок. Вначале устанавливали 4 фермы по осям 1, 25, 13, 38 для обеспечения устойчивости в горизонтальной плоскости центральных колец, затем монтаж вели подряд против часовой стрелки. Каждую ферму крепили кольцевыми муфтами к оголовку колонн. После этого муфты ферм лебедками затягивали в окна центральных колец и кре- пили по проекту. Несущий канат диаметром 65 мм закрепляли окончатель- но в нижнем кольце, а стабилизирующий канат — в верхнем. В процессе монтажа ферм производили установку наружных контурных связей.
388 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Для создания предварительно напряженной системы покрытия после монтажа всех ферм и крайних связей по ним производили натяжение стабилизирующих вант. На верхней рабочей площадке были установлены два насоса и четыре гидродомкрата с тяговым усилием в 630 кН каждый с ходом поршня 315 мм. Домкрат ставился в упор с внутренней стороны верхнего центрального кольца и удлинителем соединялся с винтовой тягой муфты стабилизирующего каната. Предварительное натяжение канатов вели по захваткам с одновременным натяжением четырех ферм в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Такой порядок натяжения обе- спечивал устойчивость центральных колец в горизонтальной плоскости. Для обеспечения проектного натяжения вант и их равномерной работы в конструкции для натяжения вант была произведена съемка их провиса- ния относительно произвольно выбранного несущего каната и рихтовка провисания нижних вант фермы. После полного окончания натяжения вантовых ферм и геодезической выверки, а также проверки специальным прибором фактических усилий в вантах по захваткам в радиальном нап- равлении производили монтаж щитов. В процессе монтажа щитов уста- навливали внутренний контур связей по фермам. Рамные висячие покрытия. Двускатное висячее покрытие выставочного павильона образовано стальными рамами, установленными с шагом 9,1 м, включающими стойки-пилоны, выступающие над покрытием на высоту 16 м, а также системой основных и вспомогательных прогонов. Трехпро- летная рама с центральным пролетом 92,5 и двумя боковыми пролетами по 15,2 м состоит из двух симметричных половин (полурам), соединенных в центре шарниром с амортизатором колебаний, допускающим взаимное вертикальное смещение ригелей полурам при воздействии сильных ветро- вых нагрузок. Для уменьшения изгибающих моментов, возникающих в ригелях рамной конструкции, последние с помощью четырех наклонных подвесок крепятся к оголовку стоек-пилонов, наклоненных наружу под углом 9° к вертикали. Для обеспечения устойчивости стойка-пилон удер- живается оттяжкой, верхний конец которой крепится к оголовку, а нижний к наружной стойке полурам. Стойки-пилоны высотой 24,3 м выполнены в виде сварной конструкции переменного коробчатого сечения, уменьшаю- щегося от узла (места опирания ригеля) к концам; в узле размеры сечения 457 X 1219 мм, у опорной плиты и оголовка — 457X457 мм. Ригель и нару- жные стойки также сварены из листовой стали и имеют переменное двута- вровое сечение, изменяющееся по высоте от 1460 (в узле) до 457 мм по концам. На строительную площадку стойки-пилоны и наружные стойки с узловым отрезком ригеля доставляли полностью собранными, а ригели полурам — в виде трех элементов длиной 15, 17 и 29,5 м. Монтаж рам вели в такой последовательности. Сначала с помощью пневмоколесных кранов устанавливали стойки-пилоны, которые при- крепляли к фундаментам и после придания требуемого наклона расчали- вали временными оттяжками. Затем наружную стойку укрупняли с 15-мет- ровым звеном ригеля в единый Г-образный элемент, который поднимали краном, устанавливали на фундамент, пропуская одновременно передний конец ригеля через проем, специально оставленный в стойке-пилоне. Пос-
12.9. Монтаж мембранных покрытий 389 ле этого два оставшиеся звена ригеля полурамы длиной 17 и 29,5 м свари- вали на земле, поднимали краном и приваривали к выступающему из стой- ки-пилона концу ранее смонтированного 15-метрового звена ригеля. За- тем, не освобождая крана, осуществляли крепление и заданное натяжение постоянных подвесок и оттяжки. Для изготовления подвесок и оттяжки ис- пользовали стальной канат из оцинкованной проволоки, который подвер- гали предварительной вытяжке на специальном стенде. Наружные концы полурам поддерживали подвеской из двух канатов, среднюю точку риге- ля подвеской из одного каната, а для наружной оттяжки использовали все три отрезка каната. Левую и правую полурамы монтировали одновремен- но. После их установки и натяжения подвесок выступающие концы риге- лей полурам замыкали шарниром с амортизатором. 12.9. Монтаж мембранных покрытий Пространственной мембранной оболочкой эллиптического очертания перекрыто одно из самых крупных в мировой практике зда- ний— универсальный стадион в Москве (рис. 12.21). Оболочка состоит из опорных наружного и внутреннего колец, радиально расположенных стабилизирующих ферм, кольцевых ребер и мембраны. Мембрана выпол- нена из стального листа толщиной 5 мм. Стабилизирующие фермы шарнирно закреплены высокопрочными болтами к железобетонному на- ружному кольцу, опертому на стальные колонны с шагом 20 м по перимет- ру здания, и натянуты двумя болтовыми тягами к внутреннему стальному кольцу. Монтаж покрытия начали с укрупнительной сборки на двух стендах, устроенных по большой оси здания, блоков, состоящих из двух ферм с промежуточными элементами кольцевых ребер. Собранный блок дли- ной 80... 100 м поднимали двумя кранами, расположенными на наруж- ном опорном контуре в центре здания (рис. 12.22), в проектное положение, где устанавливали на наружное опорное кольцо и внутреннее стальное кольцо, поддерживаемое временной опорой. Установка блоков произво- дилась в последовательности, при которой в плоскости опорного контура возникали наименьшие усилия: вначале вблизи длинной оси установлены два противоположных блока, затем по часовой стрелке от них через три сектора покрытия два других противоположных блока, после них точно так же по два противоположных блока по короткой оси, затем симметрично между ранее установленными располагались другие противоположные блоки. Далее установка блоков осуществлялась соответственно в такой же последовательности. После установки всех блоков ферм в проектное положение на местах их укрупнительной сборки были оборудованы стенды для разворачивания ру- лонов мембраны. На стенде развернутое полотнище прямоугольного очер- 1.-ШИЯ разрезали на два трапециевидных элемента (лепестка) шириной от 1,34 до Юм, длиной от 77 до 92 м. Элементы мембраны, как и блоки ферм, поднимали со сборочных стендов выше смонтированной части покрытия с помощью траверсы-распорки башенным краном и подъемником, транспор-
390 Г лава 12. Монтаж большепролетных зданий
2.9. Монтаж мембранных покрытий Рис. 12.21. Мембранное покрытие универсального стадиона: 1 — стальная мембрана; 2 — радиальные фермы; 3 — наружное опорное кольцо; 4 — внутреннее стальное опорное кольцо; 5 — колонны; 6 — рамы, несущие акустический занавес и технологическое оборудование; Q ...© — последовательность установки блоков покрытия
392 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Рис. 12.22. Схема разворачивания рулонов и монтажа элементов мембраны: 1 — наружный опорный контур; 2 — внутреннее стальное опорное кольцо; 3 — башенный кран; 4 — стенд для разворачивания рулонов; 5 — подъемник; 6 — положение элемента мембраны перед подъемом; 7 — промежуточное и 8 — проектное положение мембраны; 9 —лебедка; 10 — схема разворачивания; // — смонтированный блок; /2 — монтируе- мый элемент мембраны; 13 — траверса-распорка
12.10. Монтаж конструкций покрытий 393 тировали и устанавливали в проектное положение. Каждый элемент мем- браны закрепляли к наружному кольцу, натягивали к центральному кольцу траверсой и двумя гидравлическими домкратами и фиксировали двумя тя- гами с гайками. Смежные элементы мембраны стыковали внахлестку на верхних поясах стабилизирующих ферм и соединяли сваркой. Законченное монтажом покрытие раскружаливали опусканием песочных домкратов на центральной временной опоре. Монтаж мембранного покрытия прямоугольного в плане очертания размером 66X81 м осуществлен с помощью лебедки, передвигаемой вдоль здания. Концы стальных рулонов крепили к канату лебедки, протянутому через здание. Разворачивая рулон и протаскивая лебедкой стальную полосу толщиной 2,5 мм, шириной 6 м и длиной 81 м, настилали ее на специальные разборные подмости. Полосы мембраны укладывали внахлестку и сваривали между собой электрозаклепками или сплошным швом. Мембрану крепили к опорному трубобетонному контуру. 12.10. Монтаж предварительно напряженных конструкций покрытий Для выравнивания опорных и пролетных моментов ригелей рамных конструкций, уменьшения их размеров и снижения массы создают предварительное напряжение ригелей высокопрочными затяжками либо приложением вертикальных усилий или дополнительной нагрузки к консо- лям ригеля. Покрытие выставочного павильона такой конструкции смонти- ровано из 16 рам с шагом 11,2 м (рис. 12.23). Трубчатые стойки рам накло- нены на одну панель решетчатого ригеля и шарнирно сопряжены с фунда- ментом и ригелем, передавая распор на листовую затяжку, скрытую в бе- тонной плите пола. Предварительное напряжение ригеля создается верти- кальными спаренными тягами, закрепленными за концы консолей. Растя- гивающие усилия в тягах создаются под действием постоянной нагрузки от силы тяжести покрытия и ригеля после их раскружаливания. Наклонное положение постоянно растянутых вертикальных спаренных тяг вдоль про- дольной оси здания обеспечивает продольную жесткость и устойчивость каркаса, заменяя продольные связи. Вследствие предварительного напря- жения высота решетчатого скатного ригеля большого пролета доведена до 2,07 м, что обеспечило заводскую поставку ригеля законченными транс- портабельными элементами длиной 14 м. Монтаж каждой рамы начинают с установки наклонных стоек с по- мощью временных трубчатых опор. Укрупнительную сборку ригелей вместе со смотровыми продольными мостиками выполняют у мест подъема в виде двух монтажных элементов длиной 28 м, массой 22 т в переставных кондукторах в вертикальном положении. Собранные элементы устанавли- вают двумя кранами в проектное положение с опиранием на временную опору и закреплением к ней подкосами. В середине пролета ригеля преду- смотрена ордината подъема высотой 0,75 м, величину которой регулируют на временной опоре винтовыми домкратами и предохранительными клет- ками. Решетчатые прогоны длиной 11,2 м и утепленные железобетонные 14 В. И. Швиденко
394 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий lOO-i.WOO плиты покрытия монтируют пол- ноповоротными кранами. Пред- варительное напряжение каж- дого ригеля достигается путем его раскружаливания домкра- тами на временной опоре с одно- временным включением в работу по расчетной схеме всех элемен- тов рамы. Освобожденную вре- менную опору и кондуктор для укрупнительной сборки ригелей передвигают на ось следующего ригеля. Предварительное напря- жение стальных ферм покрытия ангара пролетом 84 м (рис. 12.24) снижает расход металла до 15 %. Затяжками для напря- жения служат четыре пучка из 24 проволок диаметром 5 мм, расположенные в открытом сече- нии нижнего пояса в угловых вырезах диафрагм с шагом 3 м. Вместо пучков проволок могут быть использованы канаты, что эффективнее. Укрупнительную сборку ферм выполняют у места подъема в горизонтальном поло- жении на инвентарных перенос- ных стеллажах. Особое внима- ние уделяют точности сборки элементов нижнего пояса, так как даже незначительный экс- центриситет пучков относитель- но оси пояса создает при их на- тяжении дополнительные напря- жения в поясе. В процессе ук- рупнительной сборки фермы внутрь нижнего пояса протаски- вают готовые пучки проволок. Предварительное напряже- ние создают в две стадии: первая стадия на 50 % расчетно- го усилия — в горизонтальном положении, вторая — на полное расчетное усилие — после при- ведения фермы в вертикальное положение. Каждую стадию
12.10. Монтаж конструкций покрытий 395 а — укрупнительная сборка на горизонтальных стеллажах и первая стадия напряжения пояса; б — подъем фермы двумя мачтами и вторая стадия напряжения; 1,2 — шпальные клетки; 3 — домкраты; 4 — штанги; 5 — подъемные мачты; 6 — насосная станция натяжения четырех пучков выполняют в два этапа двумя домкра- тами, которые устанавливают на противоположных опорных узлах фермы с одновременным натяжением двух накрестлежащих пучков. Ферму кантуют и поднимают двумя траверсами с подвешенными на концах каждой из них двумя штангами. Низ штанг выдвинут за пределы нижнего пояса фермы и опирается на шпальные клетки одинаковой высоты. Строповочные захваты в верхних концах штанг служат для крепления их к верхнему поясу ферм. Под опорные узлы ферм подводят дополнительные шпальные клетки, вследствие этого при кантовании ферма покоится на четырех штангах, а сжатый нижний пояс опирается в шести точках, расположенных на одной прямой, что предо- храняет его от деформации. Синхронная работа двух домкратов обеспечи- вается питанием их через шланг от одной насосной станции. По достиже- нии заданного усилия в пучке конусную пробку запрессовывают в анкер- ную колодку. Собранную предварительно напряженную форму массой 26 т кантуют и поднимают в проектное положение двумя мачтами с полис- пастами и подвешенными к ним траверсами и штангами. 14*
396 Глава 12. Монтаж большепролетных зданий Монтаж таких покрытий целесообразно вести с помощью гусеничных кранов по одной из следующих схем: сборкой блока из двух ферм в верти- кальном положении у места подъема, с постановкой продольных и попе- речных связей и щитов покрытия кровли и предварительным напряжением затяжек нижних поясов обеих ферм на расчетное усилие. Полностью соб- ранный блок поднимают двумя гусеничными кранами в проектное положе- ние с опиранием на колонны: четыре полуфермы собирают с опиранием на колонны и на передвижную опору, устанавливают связи между фермами и все элементы покрытия. Предварительное напряжение поясов ферм вы- полняют в проектном положении с последующим раскружаливанием про- странственного блока домкратами на временной опоре. Каркас здания футбольного манежа (рис. 12.25) состоит из попереч- ных стальных рам с шагом 12 м. Рама имеет две наклонные У-образные ко- лонны-подкосы, блок из двух спаренных арочно-вантовых предварительно напряженных ферм и четыре колонны-оттяжки. Колонны-подкосы жестко защемлены в фундаменте и шарнирно примыкают к фермам, а колонны-от- тяжки шарнирно закреплены вверху и внизу. В арочно-вантовой ферме усилия распределяются между сжатым верхним поясом — аркой и растянутыми вантами, в которых возникают примерно равные усилия. Благодаря этому силы распора уравновешиваются в самой ферме в отли7 чие от чисто вантовых покрытий, в которых для восприятия усилия рас- пора приходится устраивать якоря и наклонные оттяжки. Укрупнительная сборка блока из двух арочно-вантовых ферм произво- дится на переносном стенде, оборудованном тремя кондукторами. Для затяжки каждой фермы применяют два каната закрытой конструкции с анкерными и опорными гайками. Анкеры канатов заводят в узлы натяже- ния арок и натягивают опорными гайками с обоих концов. До заливки ан- керов сплавом на канат надевают опорные шайбы, которые при заводке каната в проектное положение опирают и приваривают к торцам узлов на- тяжения ферм. Монтаж каркаса начинают с установки У-образных колонн-подкосов, укрупняемых на переносных стеллажах у мест строповки. Для строповки в развилку колонн устанавливают временную распорку, а для их выверки и закрепления в наклонном положении — две временные опоры. Блок из ферм с кровлей устанавливают в проектное положение двумя кранами ме- тодом подъема и поворота стрелами. После установки и закрепления ко- лонн-оттяжек на их верхушки опирают четыре комплекта навесных дом- кратных устройств с направляющими для движения траверс, соединенных с анкерами двух канатов с помощью комбинированных тяг и соединитель- ных муфт. Передавая опорные реакции гидравлических домкратов на торцы ферм, напрягают канаты. Синхронное натяжение двух пар канатов обеспе- чивается питанием пары домкратов с каждой стороны блока одной насос- ной станцией. Усилия натяжения фиксируются вилочными шайбами, за- кладываемыми под опорную гайку анкера по мере их вытяжки. Натяже- ние контролируют по показаниям манометров и дополнительно корректи- руют по данным геодезической выверки расчетной геометрии ферм.
Рис. 12.25. Общая схема монтажа конструкций стальных рам с арочно-вантовыми фермами: а — укрупнительная сборка пространственных блоков покрытия и монтаж конструкций; б — напряжение ферм; 1 — У-образные колонны-подкосы; 2 — блок из двух ферм; 3 — колонны-оттяжки; 4 — сжимы для крепления трубчатых стоек к вантам; 5 — временные опоры; 6 — стенд-кондуктор; 7 — канат затяжки ферм; 8 — опорная шайба; 9 — анкер с опорной гайкой; 10 — соединительная муфта; 11 — комбинированные тяги; 12 — домкрат; 13 — навесное домкратное устройство; 14 — приводная насосная станция 12.10. Монтаж конструкций покрытий 397
АВАРИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ПРОЦЕССЕ МОНТАЖА 13.1. Обстоятельства и причины аварий Отсутствие постоянных связей или недостаточное закреп- ление их. Обрушение конструкций на строительстве сталепроволочного цеха. Вследствие нарушения требований производства монтажных работ и частичных отступлений от проекта в марте 1965 г. произошло обрушение стальных конструкций фонарей и сборных железобетонных ферм и колонн на строительстве сталепроволочного цеха. Каркас многопролетного одно- этажного здания цеха состоял из сборных железобетонных колонн, под- крановых балок, ферм и плит покрытия и металлических конструкций фо- нарей. Авария началась в одном из пролетов и развивалась в продольном на- правлении. Затем обрушились конструкции в соседнем пролете в пределах примерно тех же поперечных осей. Из 12 стропильных форм, перекрывав- ших в пределах температурного блока пролет, который обрушился пер- вым, восемь обрушились, а по две фермы с обоих торцов температурного блока сохранились вместе с частью плит, т. е. обрушились все стропиль- ные фермы с фонарями только в пределах фонарного блока. В соседнем пролете обрушились шесть ферм с фонарями. Было установлено, что ко- лонны замоноличепы не на полную высоту стакана фундаментов. Подкра- новые балки, являющиеся элементом, обеспечивающим продольную устой- чивость каркаса здания, в местах обрушения не были смонтированы. Не были установлены предусмотренные проектом горизонтальные стальные связи по верхним поясам железобетонных ферм в пределах ширины фо- наря. При укрупнительной сборке фонарей на строительной площадке сварные швы в коньке выполнялись не на полную длину. Ослаблено кре- пление средних стоек фонаря к закладным деталям верхнего пояса ферм, выполненных с отступлением от проекта. В пролете, который обрушился первым, не была смонтирована предусмотренная проектом металлическая вертикальная крестовая связь фонаря. Многие плиты покрытия к верхним поясам фонаря не были приварены в трех точках, а только прихвачены короткими швами. Железобетонные бортовые плиты фонаря и прогоны
13.1. Обстоятельства и причины аварий 399 Рис. 13.1. Схема транспортной галереи к моменту аварии: / — стальные опоры ОФ-2, ОФ-3, ОФ-4, ОФ-5; 2 — аварийная опора остекления в зоне обрушения были установлены только в нескольких местах. Швы между плитами покрытия не были замоноличены, хотя по этим плитам укладывался утеплитель. Эти нарушения привели к тому, что конструктивная схема фонарного блока превратились в геометрически изменяемую систему. Недостаточные жесткость и устойчивость смонтированных конструкций стали причиной аварии. Обрушение транспортной галереи на строительстве Солигорского ка- лийного комбината. Транспортная галерея состоит из пяти стальных раз- резных пролетных строений шириной 8 м, которые опираются па четыре стальные плоские опоры (рис. 13. 1). Стены галереи выполнены из асбо- шиферных волнистых листов, пол и кровля — из сборных железобетонных плит. К моменту аварии, случившейся в апреле 1963 г., были установлены четыре стальных опоры и четыре пролетных строения. По нижним и верх- ним поясам смонтированных ферм уложены прогоны и горизонтальные связи. Монтаж конструкций пятого пролета не был начат. Конструкции га- лереи были смонтированы с большими отклонениями от проекта и с недо- делками. Решетка опор ОФ-2, ОФ-3, ОФ-4 и ОФ-5 не имела дополнитель- ных распорокв уровнях пересечения раскосов (рис. 13. 2), а опора ОФ-3 не имела и основной распорки, расположенной между двумя парами раско- сов; уголки раскосов не были соединены между собой в местах пересече- ния. При сооружении фундаментов под опоры ОФ-2 и ОФ-3 анкерные бол- ты были размещены иначе, чем отверстия в опорных башмаках стоек опор, поэтому башмаки были закреплены на фундаментах прижимными сталь- ными планками, поставленными по контуру опорных листов. В смонтиро- ванных конструкциях пролетных строений галереи отсутствовали ригели портальных рам, расположенных у опор, не были поставлены некоторые элементы продольных связей, не все элементы связей были надежно за- креплены болтами, как указывалось в проекте. Несмотря на эти недоделки, по верху и по низу трех первых пролетных строений были уложены железо- бетонные плиты, за исключением плит в крайних панелях, которые про- пустили, чтобы в дальнейшем установить отсутствовавшие ригели пор- 1альных рам. В результате таких нарушений строительных норм и правил произ- водства работ обрушились все смонтированные конструкции гале-
400 Глава 13. Аварии конструкций в процессе монтажа реи. Причиной аварии явилась потеря устойчивости при продольном изгибе стой- ками опоры ОФ-3, в решетке которой отсутствовали не только вспомогательные распорки, но и основания. При отсутствии распорок крестовая система решетки опоры ОФ-3 превращалась в двухраскосную, в которой раскосы должны были работать как на растяжение, так и на сжатие. Раскосы опоры были выполнены из одиночных угол- ков, их гибкость превышала 400. Очевидно, такие раскосы были не в состоянии вос- принимать какие-либо сжимающие уси- лия. Недостаточное закрепление конструк- ций временными связями и расчалками или отсутствие их. Обрушение стальных рам склада асбестовой фабрики. На строитель- стве асбестовой фабрики в г. Асбесте 20 ав- густа 1963 г. произошло обрушение шести стальных рам склада сухой руды (рис. 13.3). Здание склада размером в плане 53X96 м реи: 1 — неустановленные распорки перекрывалось девятью рамами с шагом 12 м. Высота ключевого шарнира над уровнем пола составляла 31 м. По проекту рамы сплошного двутавро- вого сечения связывались в каждой панели прогонами, располагаемыми через 1,5 м, и связями только в панели между осями 9—10 (рис. 13.4), что затрудняло монтаж стальных конструкций склада. Установка конструкций производилась гусеничным краном СКГ-30. Две полурамы укрупнялись на земле и поднимались поочередно, по одной, с опиранием верхней части на временную монтажную башню, нижней — на железобетонный фундамент. После замыкания полурам и установки прогонов временную монтажную башню перемещали на следующую стоянку для монтажа очередной рамы. При разработке чертежей конструкций проекта производства работ не были предусмотрены достаточные меры по обеспечению устойчивости конструкций в процессе монтажа в начальной стадии работ. Проектом производства работ предусматривалось начало установки конструкций с крайней оси 14 при отсутствии связей в панели 13—14. Раскрепление двух первых арок было запроектировано четырьмя парами расчалок, каждая из стального каната диаметром 19,5 мм. В проекте не были ука- заны: конструкция якорей для закрепления расчалок, усилия, которые могут возникнуть в расчалках, места расположения якорей, места креп- ления расчалок на рамах. Возможно, поэтому были использованы в каче- стве якорей имевшиеся на площадке строительные штабеля металлокон- струкций (с одной стороны) и железобетонные фундаменты. Крепление одних расчалок было произведено за верхние элементы в штабелях кон- струкций, которые легко могли сместиться даже при небольших сдвигаю- щих усилиях. Другой штабель состоял из трех нетяжелых элементов и при
13.1. Обстоятельства и причины аварий 401 Рис. 13.3. Схема монтажа склада сухой руды: / — полуарка; 2 — железобетонный фундамент; 3 — монтажная башня; 4 — прогоны через 1,5 м глинистом размокшем грунте не мог воспринимать усилие от расчалки, удерживающей арку. 19 августа монтажная бригада начала установку связей в панели 9— 10, но успела установить только часть их и то без полного закрепления. 20 августа шел дождь и дул сильный ветер со стороны якорей (штабелей конструкций). Под воздействием ветровой нагрузки произошел сдвиг якорей и ничем не удерживаемые шесть рам обрушились, частично повре- див стрелу монтажного крана. По этой же причине аналогичная авария произошла в сентябре 1966 г. при монтаже стальных конструкций ангара в одном из аэропортов, где причиной обрушения двух первых стропильных ферм явилось их недостаточно надежное временное закрепление расчал- ками из стальных канатов. Обрушение блока строительных ферм. В июле 1965 г. произошло обру- шение смонтированного блока из двух стропильных ферм (рис. 13.5) про- лета строящегося здания руды и концентрата комплекса аглофабрики металлургического завода. Стальные фермы имеют ломаный верхний сжатый пояс и вставку в средней части фермы в виде жесткой замкнутой стальной рамы, к нижнему ригелю которой крепится транспортная гале- рея. Монтаж покрытия производился укрупненными блоками из двух стро- пильных ферм, которые перед подъемом и установкой в проектное положе- ние соединялись между собой железобетонными плитами по нижним поя- сам жестких рам и временными монтажными связями: вертикальные по опорным стойкам средней рамы и горизонтальные в опорных панелях ниж- него пояса. По верхним поясам блока ферм перед подъемом устанавлива- лись только распорки. Для обеспечения устойчивости верхнего пояса из плоскости фермы необходимо было после установки блока закрепить его распорками к ранее установленным конструкциям покрытия. К моменту аварии обрушившийся блок был установлен в проектное положение и фер-
402 Глава 13. Аварии конструкций в процессе монтажа Рис. 13.4. Схема временного закрепления смонтированных кон- струкций к моменту аварии: / — монтажный кран; 2 — монтажная башня; 3 — связи; 4 — расчалки из троса диаметром 22 мм; 5 — якоря мы этого блока прокреплены к железобетонным колоннам анкерными болтами. Между установленным блоком и ранее смонтированными фер- мами было поставленно несколько железобетонных плит, прогонов и мон- тажные связи, которые, как выяснилось, были закреплены в узлах или неполным количеством болтов, или болты совсем не были установлены, а связи держались только на скрутках проволоки. Подсчитано, что на- грузки на ферму и соответственно усилия в стержнях в момент аварии составляли не более 25 % принятых в расчете нормативных нагрузок. Однако гибкость верхнего пояса из плоскости блока была более 400. Основной причиной обрушения блока стропильных ферм является недостаточное прикрепление его монтажными связями к ранее установлен- ным конструкциям, поэтому гибкость верхнего ломаного сжатого пояса из плоскости фермы превышала допустимую, вследствие чего и произошла потеря его устойчивости из плоскости фермы. Обрушение стропильных ферм ангара. В одном из аэропортов 5 сентяб- ря 1966 г. произошло обрушение двух стальных стропильных ферм ангара непосредственно после их установки и временного закрепления расчалка- ми. Размеры ангара в плане 45X48 м, высота в коньке 17,3 м. Стальные колонны и стропильные фермы установлены с шагом 12 м. Стропильные фермы пролетом 44,5 м двускатные, с параллельными поясами под кровлю с уклоном 1:4. Фермы опираются на колонны шарнирно. В процессе мон- тажа первой была поднята и установлена в проектное положение ферма по оси К. Верхний пояс фермы был раскреплен тремя парами расчалок из стального каната диаметром 15,5 мм. Второй была смонтирована ферма по оси Ж, которую, как и ферму по оси К, раскрепили тремя парами расчалок (рис. 13. 6). Но вместо стального каната диаметром 15,5 мм для двух край- них расчалок фермы по оси Ж были взяты канаты диаметром 8,7 мм. Спу-
Рис. 13.5. Схема обрушения блока ферм: а — схема блока; б — укрупненный блок перед подъемом; в — положение в момент начала обруше- ния; 1...7 — связи; 8 — ферма; 9 — ось движения крана БК-48 /5./. Обстоятельства и причины аварий 403
4Q4 Глава 13. Аварии конструкций в процессе монтажа Рис. 13.6. Схема расположения временных рас- чалок стропильных ферм перед их обрушением: / — стропильные фермы; 2 — расчалки, удержи- вающие ферму по оси Ж', 3 — то же, по оси К стя 25...30 мин после установ- ки второй стропильной фермы было начато соединение их поперечными фермами связей. Первой устанавливали ферму связей в коньке; при заводке ее между стропильными фер- мами главная ферма по оси Ж неожиданно потеряла ус- тойчивость и стала падать. Во время падения фермой по оси Ж были перебиты две расчалки, раскрепившие фер- му по оси К. В результате ферма по оси К также потеря- ла устойчивость и обруши- лась. Как показал расчет фермы по ряду Ж на нагруз- ки, которые могли действо- вать в период аварии, непо- средственной причиной поте- ри ею устойчивости был не- достаточный диаметр край- ней пары расчалок. В ноябре 1967 г. обрушил- ся металлический станок коп- ра главного ствола угольной шахты в стадии монтажа. Сборка станка копра производилась на накаточных путях в стороне от главного ствола угольной шахты (рис. 13.7). Временное крепление станка копра предусматривалось с помощью четырех расчалок через лебедки, которые предназначались для регулиро- вания их длины при надвижке станка копра в проектное положение. В феврале 1967 г. монтаж станка копра был закончен до уровня подшивных площадок (отм.+41 м), и дальнейшие работы временно прекратились. Смонтированную часть металлоконструкций закрепили четырьмя времен- ными расчалками к якорям, расположенным ближе к накаточным путям, чем намечено проектом производства работ. Эти расчалки не предполага- лось использовать при надвижке станка копра, и они были поставлены меньшей длины с целью экономии стальных канатов. Концы временных расчалок были прикреплены к стойкам станка копра в узлах на отметке 39 м, а внизу — непосредственно к якорям без лебедок. Приостановив свои работы на длительное время, монтажники не орга- низовали наблюдения за смонтированной частью металлоконструкций и не сдали объект на ответственное хранение генподрядной организации, про- должавшей работать на этом участке. Было установлено, что к моменту обрушения конструкций в рабочем состоянии была только одна расчалка с
13.1. Обстоятельства и причины аварий 405 северо-восточной стороны, а остальные три оказались снятыми с якорей, так как они, по-видимому, мешали производству общестрои- тельных и специальных работ. После снятия яко- рей трех расчалок устой- чивость станка копра, смонтированного на нака- точных путях без закреп- ления стоек анкерными болтами, обеспечивалась только удерживающим мо- ментом от собственного веса конструкций относи- тельно осей и точек воз- можного опрокидывания копра. Равновесие станка копра сохранялось дли- тельное время, что обу- словливалось отсутствием Рис. 13.7. Схема закрепления станка копра рас- тяжками и его обрушения (расчалки, обозначен- ные пунктиром, сняты с якорей): / — расчалки, снятые с якорей; 2 — станок копра; 3—накаточные пути; 4 - рабочая расчалка; 5 - якорь; 6 — положение станка копра после обрушении значительных ветровых воздействий в сторону оставшейся расчалки. В день аварии был сильный порывистый ветер юго-западного направле- ния со скоростью при порывах до 14... 15 м/с на высоте 11 м. Такое направ- ление ветра примерно совпадало с направлением сохранившейся расчалки и было перпендикулярно диагонали сечения станка копра. Как показал расчет, предельное состояние общей устойчивости смонтированной части копра могло наступить при скорости ветра 14... 15 м/с, направленного в сторону оставшейся в рабочем состоянии расчалки, и горизонтальной составляющей ее натяжение Т=45,5 кН (рис. 13.8). В результате такого неблагоприятного сочетания нагрузок и произошла авария. Неполное или неправильное закрепление стыков. Авария многоэтаж- ного железобетонного каркаса. В результате аварии в апреле 1961 г. в груду обломков превратился почти полностью смонтированный железо- бетонный каркас десятиэтажного здания. Длина здания 56,6 м, ширина 21 м, расстояние между колоннами в поперечном направлении 6,55 + 6,4+ + 6,55 м, шаг колонн в продольном направлении — 6,1 м. Полная высота здания с одним подземным этажом — 43 м. Каркас состоял из 10 железо- бетонных рам, расположенных поперек здания и выполненных из сборных колонн и ригелей, и междуэтажных сборных железобетонных перекрытий из плит размером 5,66X1.48 м. Как выяснилось, конструкция каркаса была смонтирована на всю высоту без полной сварки и заделки раствором всех стыков и сопряжений элементов и без кладки стен или установки вертикальных связей в продольном направлении. Обнаружено значи- тельное количество стыков колонн с частично или полностью не поставлен- ными или не приваренными стыковыми накладками. Из общего количества
406 Глава 13. Аварии конструкций в процессе монтажа Рис. 13.8. Схема нагрузок на станок копра в момент аварии: № — давление ветра; S — усилие в расчалке; Т — гори- зонтальная составляющая усилия стальных накладок сварено только 50 %. В большинстве случаев нижние закладные части ригелей не были приварены к опорным плитам колонн. Верхние закладные детали также не были приварены или были частично прихвачены. Заполнение стыков ригелей с колоннами раствором выпол- нено в основном только до третьего этажа. Замоноличивание стыков и швов плит перекрытий не производилось. При таком состоянии колонны на всю их высоту практически не были раскреплены в продольном направ- лении. Вследствие этого устойчивость каркаса в продольном направлении не была обеспечена, и система колонн с перекрытиями находилась в со- стоянии предельного неустойчивого равновесия, при котором достаточно было незначительной горизонтальной силы, чтобы система вышла из рав- новесия и разрушилась, что и привело к обрушению каркаса в продольном направлении. Таким образом, при возведении этого здания, как и в других рассмот- ренных случаях, было нарушено обязательное требование о необходи- мости окончательного закрепления всех конструкций предыдущего этажа до начала установки конструкций следующего этажа. Необходимо также отметить, что в проекте производства монтажных работ не были разрабо- таны методы закрепления стыков и узлов конструкций и технология сварки. Кроме того, неправильно распределены между подрядными орга- низациями работы по замоноличиванию стыков каркаса: замоноличивание
13.1. Обстоятельства и причины аварий 407 стыков колонн лежало на одной организации, а замоноличивание сопря- жений ригелей с колоннами, плит с ригелями и плит между собой входило в обязанности другой. Отсутствие постоянных или временных связей, недостаточное закреп- ление связей и стыков. Обрушение конструкций покрытия. Вследствие совокупности ряда причин в январе 1968 г. обрушились четыре стропиль- ные фермы с фонарями, сборные железобетонные плиты покрытия и части колонн на строительстве завода металлоконструкций в г. Молодечно. Причинами аварий явилось нарушение требований изготовления и мон- тажа конструкций. Были установлены следующие нарушения норм и пра- вил производства монтажных работ, низкое их качество: фундаменты колонн выполнены с отклонениями положения анкерных болтов в отдель- ных случаях до 100... 150 мм; часть анкерных болтов имеет стыки, выпол- ненные внахлестку; все колонны по одному ряду и часть колонн по другому не были подлиты; подкрановые балки по обоим рядам и вертикальные связи по колоннам одного ряда не были смонтированы, а по другому ряду не были прикреплены к колоннам в нижнем узле. Из-за отсутствия про- дольного закрепления колонн подкрановыми балками и связями их гиб- кость из плоскости наименьшей жесткости значительно возросла. Обрушение стального каркаса многоэтажного здания. В 1966 г. в США близ Питсбурга в процессе монтажа, когда скорость ветра достигла 22,4 м/с, произошло обрушение стального каркаса части 4-этажного зда- ния. В момент обрушения проектное положение ряда колонн было только что выверено, но анкерные болты не были окончательно затянуты и не поставлено необходимое количество расчалок, предусмотренных в случае усиления скоростного напора ветра. В узлах сопряжения колонн с риге- лями были поставлены пробки и временные монтажные болты, но узлы не были полностью закончены. Неправильная последовательность установки конструкций. Обрушение стропильных ферм. В декабре 1967 г. обрушилось покрытие двух смежных пролетов корпуса штапельного полотна Могилевского комбината синтети- ческого волокна. Вначале обрушилась одна из ферм, падение которой выз- вало обрушение двух других ферм, колонны и опиравшихся на фермы же- лезобетонных плит. К моменту аварии опорный узел фермы был прикреп- лен к надколоинику только тремя монтажными болтами, поставленными в отверстия в фасонке опорного узла фермы и полке уголка, приваренного на заводе к надколоинику, и в накладной планке. Эту планку нужно было при- варить на монтаже к надколоинику и к фасонке опорного узла фермы. Но это не было сделано. Отсутствовал также столик для опирания стропиль- ной фермы в месте примыкания ее к наколоннику (рис. 13.9). Обрушение фермы произошло из-за среза монтажных болтов, не рассчитанных на наг- рузку от железобетонных плит покрытия. Причиной аварии, таким образом, явилось нарушение строительных норм и правил монтажа конструкций: невыполнение полностью по проекту узла примыкания фермы к надколоинику, кроме того, ферму загрузили плитами покрытия. Было нарушено правило: производство последующих работ на смонтированных конструкциях допускается только после полного
408 Глава 13. Аварии конструкций в процессе монтажа Рис. 13.9. Узел опирания стропиль- ных ферм: / — надколонник; 2 — полка надколон- ника; 3 — планка; 4 — фасонка опор- ного узла окончания всех работ по проектному закреплению конструкций на данной секции (СНиП Ш-18—75, п. 1.92). Обрушение стропильных ферм при строительстве цеха холодного прока- та Череповецкого металлургического завода. Авария произошла 13 июля 1962 г. при монтаже конструкций по- крытия пролета X—Ш цеха холодного проката. Пролет X—Ш перекрывался стальными стропильными фермами с фонарем. На фермы опирались крупноразмерные железобетонные плиты 1,5X12 м. После установки фермы с фонарем по оси 36 в панели 35—36 было уложено только 13 желе- зобетонных плит по фонарям и по ска- ту ферм к оси Ш (рис. 13.10). По скату ферм к оси X железобетонные плиты не были смонтированы. Затем была поставлена ферма с фонарем по оси 37. Укладка железобетонных плит опять была начата с фонаря и ве- лась в направление ската ферм к оси Ш. После укладки 22-й плиты снача- ла обрушилась ферма по оси 36, а затем ферма по оси 37. Согласно проекту монтаж плит по фонарям следовало производить только после укладки и приварки всех плит на обоих участках ферм от крайних стоек фонаря до опорных стоек главных ферм. Из-за нарушения этой последовательности монтажа плит оказалась недопустимо большой свободная длина верхнего пояса стропильной фермы по оси 36 (на всем участке от опоры до рас- порки в коньковом узле) при значительной нагрузке от кровельных плит. В результате верхний пояс потерял устойчивость, выпучился из плоскости фермы, а сама ферма потеряла несущую способность. Низкое качество сварки. Обрушение моста под конвейеры на углеобога- тительной фабрике Карагандинского металлургического завода. Стальной мост под конвейеры соединял главный корпус углеобогатительной фабри- ки с перегрузочной станцией и состоял из четырех разрезных пролетных строений общей длиной 112 м. Мост опирался на три промежуточные стальные опоры высотой от 3,6 до 11 м. Обрушение произошло 1 декабря 1964 г. Установлено, что при строительстве моста были допущены серьез- ные нарушения правил производства работ: фундаменты под опоры сданы под монтаж конструкций без обратной засыпки их грунтом, строительные работы велись без сдачи — приемки стальных конструкций по техническо- му акту, не была даже сделана подливка башмаков стоек опор, кровля вто- рого пролета была загружена значительным количеством строительных материалов (пачками асбошифера, бетоном для стяжки и др.). Вначале обрушилось пролетное строение второго пролета, а через 15... 20 мин — пролетные строения третьего и четвертого пролетов. Первое пролетное строение осталось стоять на опорах. В обрушенных конструкциях второго пролета было выявлено несколько отрывов элементов решетки от фасонок
13.1. Обстоятельства и причины аварий 409 Рис. 13.10. Участок покрытия, где произошло обру- шение ферм из-за плохой сварки. Некоторые элементы были поставлены только на прихватках. Непосредственной причиной обрушения моста, по заключению комис- сии, расследовавшей причины аварии, явилось низкое качество заводской и монтажной сварки элементов решетки моста. Нарушение правил произ- водства сдачи — приемки работ хотя и не явилось непосредственной при- чиной обрушения конструкций, но несомненно способствовало распростра- нению аварии на три пролета. Правильно организованная сдача — прием- ка стальных конструкций, вероятно, предупредила бы аварию, так как недопустимые дефекты заводской и монтажной сварки были бы своевре- менно замечены. Просадка основания опор крана. В процессе установки фермы транс- портной галереи на калийном комбинате в Березниках в июне 1969 г. опро- кинулся гусеничный кран вместе с поднимаемой фермой. Полностью соб- ранную на земле ферму длиной 42 м, массой 35 т устанавливали краном СКГ-63 со стрелой 25 м (рис. 13.11, 13.12). Ферму поднимали в стеснен- ных условиях над двумя железнодорожными путями, один из которых ма- гистральный электрифицированный. Установка производилась во время перерыва между движением поездов.
410 Глава 13. Аварии конструкций в процессе монтажа Рис. 13.11. План площадки и положение крана в момент установки фермы: / — смонтированные пролетные строения; 2 — железнодорожный путь; 3 — действующая галерея; 4 — магистральный электрифицированный путь; 5 — автодорога с твердым покрытием; 6 — анкерная опора; 7 — шпальная клет- ка; 8—усиливающий фидер; 9—контактный провод; 10—качающаяся опора; 11 —устанавливаемая ферма Рис. 13.12. Схема перемещения фермы при установке в про- ектное положение: / — точка подвески крюка на стреле крана; 2 — положение крюка в момент подъема и установки фермы на анкерную опору; 3 — положение крюка в момент начала падения крана; 4 — положе- ние фермы при подъеме и в момент установки и фиксации опор- ного узла фермы на анкерной опоре; 5 — положение фермы в момент начала падения крана; 6 — жесткая опора; 7 — качаю- щаяся опора В момент аварии кран стоял одной гусеницей на шпальной клетке, а другой — на автодороге с твердым покрытием и работал на минимальном вылете стрелы 6 м. Правый конец фермы был установлен на жесткой опоре и зафиксирован. Другой конец фермы находился выше второй опоры на 6 м, так как ферму поднимали с наклоном. При опускании второго конца
13.2. Общий анализ и классификация причин аварий 411 фермы на качающуюся опору, с опусканием крюка без увеличения вылета стрелы, когда расстояние между опорной частью фермы и опорой состав- ляло 0,5 м, кран потерял устойчивость и стал клониться в сторону фермы. Ферма прошла мимо опоры. Произошло падение крана. В этом случае монтаж осуществлялся с нарушением проекта производ- ства работ: фермы необходимо было монтировать двумя частями массой по 30 т, длиной до 30 м краном СКГ-63 со стрелой 30 м. Не было заранее проверено состояние и шпальной клетки при работе крана с грузом. Если бы все это было выполнено, авария не произошла бы. Установка фермы на качающуюся опору без опускания стрелы и, следовательно, с отклонением крюка от вертикального положения на 0,8 м, как выявлено, вызвала пере- грузку крана на 5 %, но это не могло быть причиной аварии. Наиболее ве- роятной причиной аварии является продавливание шпальной клетки, не обкатанной предварительно краном с грузом. 13.2. Общий анализ и классификация причин аварий Аварии строительных конструкций происходят в большин- стве случаев в результате какой-либо одной причины, хотя могут быть и со- путствующие причины, ускоряющие появление аварии. Меньшее количе- ство аварий происходит в результате совокупности двух-трех причин, но всегда можно выделить основные из них. Данные анализа аварий, проведенные Б. И. Беляевым и В. С. Корни- енко, не подтверждают существующего мнения, что аварии происходят, как правило, по нескольким причинам: из рассмотренных ими случаев по одной причине произошло 59 % аварий, по двум причинам — 36 % и толь- ко в отношении 5 % аварий можно считать, что они возникли в результате совместного влияния трех факторов. Наиболее часто основными причинами аварий являются: недостатки инженерно-геологических изысканий оснований, ошибки проектов, нека- чественные материалы, недостатки изготовления конструкций, плохое ка- чество и недостатки производства работ, отступления от проектов при воз- ведении конструкций, ввод зданий и сооружений с недоделками, наруше- ния расчетных схем и нагрузок при эксплуатации, недостатки норм и тех- нических условий и др. Обобщение и анализ данных о причинах аварий помогают принимать меры предосторожности, чтобы избежать повторения ошибок, позволяют совершенствовать наши знания. М. М. Сахновский и А. М. Титов приводят следующие данные о распределении причин аварий стальных конструк- ций (табл. 13.1). Как видно из этих данных, наибольшее количество аварий было вызва- но дефектами, допущенными в процессе монтажа конструкций (29,5 %). Они происходили в основном вследствие нарушений проекта производства работ, технических условий и строительных норм и правил, недостаточно тщательной приемки смонтированных узлов сооружений, особенно тех, от качества выполнения которых зависят надежность эксплуатации соору- жения.
412 Глава 13. Аварии конструкций в процессе монтажа Таблиица 13.1. Распределение причин аварий Причина аварии Количество аварий, % Ошибки проекта (КМ и КМД) 26,7 Низкое качество стали 10,5 Дефекты изготовления конструкций 12,4 Дефекты монтажа конструкций 29,5 Нарушение расчетных схем и нагрузок при эксплуатации 14,3 Недостатки норм и технических условий 6,6 Рассмотренные выше случаи показывают, что аварии в процессе мон- тажа явились следствием главным образом отсутствия постоянных связей или недостаточного закрепления их (19 %), недостаточного закрепления конструкций временными связями и расчалками или отсутствия их (38 %), неполного или неправильного закрепления стыков (6 %), по совокупности двух из этих причин (13 %), неправильной последовательности установки конструкций (12 %), низкого качества сварки элементов (6 %), просадки основания опор крана (6 %). Большинство аварий произошло по одной причине (87 %), хотя во многих случаях были и сопутствующие причины. По двум причинам возникло 13 % аварий. Многие из аварий произошли в период усиления скоростного напора ветра, воздействие которого привело к обрушению конструкций, находившихся в состоянии неустойчивого рав- новесия вследствие нарушения правил производства работ. Основными причинами аварий явилось недостаточное закрепление установленных конструкций постоянными или временными связями и расчалками или от- сутствие их и нарушение требуемой последовательности установки кон- струкций — недопустимости установки последующих и производства дру- гих работ на смонтированных конструкциях до окончания их проектного закрепления: установки связей, устройства стыков, замоноличивание пе- рекрытий и др. 13.3. Предупреждение аварий В результате изучения и анализа аварий представляется возможным определить пути их предупреждения. Для предотвращения аварий прежде всего необходима надежная система контроля качества на всех стадиях проектирования, возведения и эксплуатации зданий и соору- жений, строжайшее соблюдение строительных норм и правил, требований безопасности. Монтаж строительных конструкций необходимо осуществлять только лишь на основе тщательно разработанного проекта производства работ. Перед производством монтажных работ все лица, участвующие в их вы- полнении (руководители участка, производитель работ, мастер, бригадир, рабочие), должны детально изучить проект монтируемых конструкций, их детали, проект производства работ, определить наиболее ответственные узлы, подлежащие особому контролю, на всех стадиях монтажа. Следует обеспечить правильное транспортирование и складирование сборных эле-
13.3. Предупреждение аварий 413 ментов: опирание опорными частями или в местах, исключающих образо- вание остаточных прогибов или появление трещин, разрывов, разрушение заводских сварных швов. Строповка конструкций не должна создавать местных вмятин и рваных повреждений кромок или деформации элементов. Необходимо проработать решения, обеспечивающие прочность и устой- чивость элементов и смонтированной части сооружения, устойчивость и прочность монтируемых элементов при транспортировании и монтажных нагрузках. Контролировать последовательность установки элементов, последова- тельность и полноту постановки временных и постоянных связей, надлежа- щее их закрепление. Не снимать установленных связей, иногда мешающих производству работ. Совершенно недопустимо производить монтаж вышележащего яруса конструкций до полного закрепления нижележащего яруса постоянны- ми или временными связями, предусмотренными проектом, и устройства стыков. В процессе выверки конструкций должна быть проверена правильность расположения их в плане и по высоте, устранены отклонения стоек и ко- лонн от вертикали, несовпадение монтажных отверстий в связях и узлах сопряжения основных элементов, проверена правильность подготовки сты- ков под сварку и заделку. Особое внимание должно быть обращено на качество выполнения мон- тажных стыков: опорных фланцев, сварных швов, болтовых соединений, заделки раствором, обеспечивающих надежность сооружения. Необходи- мо соблюдать проектное закрепление анкерных болтов, размеры сварных швов, проверять постановку требуемого количества монтажных болтов, достаточное их натяжение, состав и марку раствора для замоноличивания стыков, режим их уплотнения и выдерживания, особенно в зимнее время. Выполнение этих работ должно быть поручено высококвалифицирован- ным рабочим при повременно-премиальной оплате (за высокое качество). В законченном монтажном соединении должно быть обязательно постав- лено личное клеймо сварщика или сборщика (при болтовых соединениях), и выполнение работ по заделке стыков и швов внесено в журнал бетониро- вания стыков. Промежуточную и окончательную приемку смонтированных конструк- ций необходимо производить, проверяя выполнение их не только по кон- структивным чертежам, но также и по проекту здания или сооружения, при этом все дополнения и изменения должны быть документально согласова- ны с проектной организацией.
Высшей целью экономического и социального развития нашей страны является неуклонный подъем материального и культурного уровня жизни народа. Реализация этой цели в предстоящем периоде требует всемерной интенсификации и повышения эффективности производства на основе на- учно-технического прогресса. В этой книге рассмотрены прогрессивные методы технологии и органи- зации монтажа строительных конструкций зданий и сооружений. Это поз- воляет в каждом конкретном случае, сопоставляя затраты труда, времени и средств при обеспечении высокого качества и безопасности работ, выб- рать оптимальные из них. Однако все зависит от условий, места и времени. Решение, эффективное в одних условиях, может оказаться неприемлемым в других, поэтому выбор решений необходимо осуществлять творчески, развивая и совершенствуя их в зависимости от конкретных условий. Важным требованием дальнейшего совершенствования монтажа строи- тельных конструкций является технологичность их изготовления, тран- спортирования и монтажа. Требования технологичности должны учиты- ваться в процессе проектирования конструкций и подготовки производ- ства. Проектирование сборных конструкций необходимо осуществлять во взаимосвязи с методами монтажа. Только с учетом этого может быть до- стигнута наиболее высокая эффективность возведения зданий и соору- жений. Наиболее прогрессивным, ведущим направлением современной техно- логии монтажа строительных конструкций является монтаж зданий и со- оружений из крупноразмерных элементов повышенной или полной завод- ской готовности, крупноблочный и конвейерно-блочный монтаж. Важней- шей задачей должно быть всестороннее развитие этих методов монтажа. Коренным вопросом является обеспечение качества строительной кон- струкции. Качество — это комплексная проблема. Она имеет не только
Заключение 415 техническое, но и эстетическое и экономическое значения, а в условиях строительного производства — и значение безопасности работ. Требования к качеству должны быть четко сформулированы и строго учитываться на всех стадиях проектирования зданий и сооружений, изго- товления конструкций, подготовки производства работ и монтажа. Необходимо в проектировании и приемке технической документации предусматривать и проверять технологичность конструкций и узлов, при- менение прогрессивных конструкций и профилей проката и монтажных соединений. В процессе монтажа строительных конструкций необходимо: строго соблюдать технологическую дисциплину; не допускать отступлений от про- екта, требований СНиПа и технологии монтажа, преусмотренной проек- том производства работ; не принимать под монтаж площадки, не имею- щие полной строительной готовности, не производить монтаж на не при- нятых или выполненных с отступлением от проектов фундаментах; обес- печить выполнение требований транспортирования и складирования кон- струкций, исключающих их деформации; не пропускать установку отдель- ных конструктивных элементов, влияющих на общую устойчивость зда- ний; обеспечить своевременное и качественное проектное закрепление мон- тажных стыков; на всех этапах производства осуществлять операционный контроль качества работ; применять комплексную систему управления ка- чеством и отдельных ее стандартов.
ЛИТЕРАТУРА Основные направления экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года. М., 1986. Беляев Б. И., Корниенко В. С. Причины аварий стальных конструкций и спосо- бы их устранения. М., 1986. Беляев А. В., Кархова В. А., Пинчук В. Я. Новые методы возведения зданий. ЦНИИЭПсельстрой. Передовой опыт в сельском строительстве, 1982, № 5. Васильев М. И. Монтаж вертикальных тяжеловесных аппаратов и конструкций. М., 1973. Глуховской К- А., Куперистейн Г. Б., Лукин А. П. Изготовление и монтаж желе- зобетонных оболочек. Л., 1967. Еремин И. В. Технология и организация монтажа сборных железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зданий. М., 1970. Механизация строительства, 1970, № 11, 12. Минмонтажспецстрой СССР. Реферативная информация, серия VII. Изготов- ление металлических и монтажных стальных конструкций, 1970, вып. 1 (16); 3 (18), 4 (19), 5 (20); 1971, вып. 4 (25), 5 (26); 1973, вып. 3 (48); 1982, вып. 6, 7. Миронков Б. А., Панарин С. Н., Колчеданцев Л. М. Универсальные сельско- хозяйственные здания из армоцементных элементов. Л., 1980. Монтажные и специальные работы в строительстве, 1970, №2; 1971, № 2; 1978, № 4, 12; 1982, № 3, 9; 1983, № 2. На стройках России, 1980, № 5; 1982, № 1. Промышленное строительство и инженерные сооружения, 1973, № 1; 1974, № 2; 1981, № 4. Промышленное строительство, 1970, № 10; 1971, № 9; 1982, № 10. Сахновский М. М., Титов А. М. Уроки аварий стальных конструкций. Киев, 1969. СНиП Ш-16—80. Правила производства и приемки работ. Бетонные и железо- бетонные конструкции сборные. 1981. СНиП Ш-18—75. Правила производства и приемки работ. Металлические конструкции. 1976.
Литература 417 СНиП Ш-4—80. Часть III. Глава 4. Техника безопасности в строительстве, 1981. Токман К. Б. Групповое монтажное оснащение с захватами полуавтомати- ческого действия. Свердловский межотраслевой территориальный центр научно- технической информации и пропаганды. Информационный листок № 293—77. Свердловск, 1977. Цифринович А. 3. Монтаж предварительно напряженных и вантовых кон- струкций. М., 1981. Шкинев А. Н. Аварии на строительных объектах, их причины и способы пре- дупреждения и ликвидации. М., 1979. Энергетическое строительство, 1983, № 8.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ Аварии каркасов многоэтажных зда- ний 405 — колонн 398, 407 — моста 408 — рам 400 — транспортной галереи 399 — ферм 401, 402, 407, 410 Болтовые соединения 120 Временное крепление конструкций 81, 83, 87, 89, ИЗ, 116, 191 — балок 87 — стеновых панелей 191, 198 — колонн 78, 83, 84, ИЗ, 198, 226 — рам 84, 87, 235, 236 — ферм 89 Вспомогательные процессы 19 Выбор оптимальных решений 167, 168 — параметров монтажных кранов 157 Выверка конструкций 82, 83 Заводская готовность 10 Замоноличивание стыков железобетон- ных конструкций 96, 97 — в зимних условиях 102, 104 Захватные приспособления: — захваты 61, 62, 63, 70 беспетлевые 61 полуавтоматические 63 — стропы 59 — траверсы 61, 70 консольные 73 полуавтоматические 65 пространственные 70 разноплечие 74 Испытание листовых сооружений 167 Комплектность конструкций 15 Комплексная механизация 162 Конвейерная сборка конструкций 49, 51 Кондуктор одиночный 81, 226 — групповой плоский 86 ---пространственный 86, 197 — передвижной 226 Коэффициент блочности 17 — равновесности 17 — расчлененности 17 — технологичности выполнения стыка 18 — технологичности установки конст- рукций 18 Крупноразмерные конструкции 11 Лестницы 125 Маркировка конструкций 14 Методы монтажа: — безвыверочный 24 — блоками конструкций 21 — дифференцированный 21 — комбинированный 21 — комплексный 22 — конструктивными элементами 21 — навесной сборкой 20 — надвижной 23, 24 — накаткой 23, 24 — наращиванием 23 — на подмостях 20 — ограниченно свободный 24 — поворотом 23 — подращиванием 23 — подъемом 23 — принудительный 24 — полунавесной сборкой 20 — свободный 24 — с использованием временных опор 20
Предметный указатель 419 — скольжением 24 — сооружениями в целом виде 21 — стягиванием 24 — с транспортных средств 24 — элементами конструкций 21 Монтаж бункерной эстакады 312 — вертикальных аппаратов 351 — воздухонагревателей 300 — вытяжных и дымовых труб 346 — градирен 281, 282 — газоочисток 307 — доменных печей 293 — литейных дворов 305 — опор линий электропередачи 318 ----прожекторных 325 ----радио- и телевизионных башен 335 ---- мачт 327 — зданий ангаров 356 ---- бескрановых 244 ---- высотных 216 ----из объемных элементов 203 ----горно-обогатительных комбина- тов 255 ----каркасно-панельных 198 ----кислородно-конвертерных це- хов 245 ---- крупнопанельных 189 ---- методом подъема перекрытий и этажей 206, 210 ---- прокатных цехов 251 ----промышленных многоэтажных 285 ---- эллингов 357 —— унифицированных 245 ----тепловых и атомных электро- станций 257 — конструкций вертолетами 181 ----армоцемептных сводов 270 ----арок 370, 372 ----вантовых 385, 387 ----куполов 379, 380 ---- мембранных 389 ----оболочек 263, 367, 389 ----ограждений 273 ---- опускных колодцев 279 ----предварительно напряженных 393 ----рамных висячих 388 ---- складчатых 272 ----структурных и решетчатых 367 Наводка конструкций 74, 113 Надежность укрупненной конструк- ции 12 Оборудование для подъема перекрытий и этажей 213 Ограждения 143, 144 Отклонения смонтированных конструк- ций 78, 117 — размеров сварных швов 120 Пакетирование конструктивных эле- ментов 34 Подготовительные процессы 19 Подготовка фундаментов железобетон- ных конструкций 54 — стальных конструкций 56 Подмости 124 Подъем конструкций 74, 113 Показатели выбора оптимальных ре- шений 167, 168 — технологичности строительных кон- струкций 16 — проекта монтажных работ 187 Последовательность монтажа зданий высотных 217 — из объемных элементов 204 — каркасно-панельных 202 — крупнопанельных 193 — методом подъема плит перекрытий и этажей 206, 210 — промышленных многоэтажных 285 — промышленных одноэтажных 240 Последовательность установки сборных конструкций 240 — блок-комнат 204 — блоков фундаментов 192 — колонн 202 — плит перекрытий 194 — стеновых панелей 194, 198 — ригелей 202 — лестничных площадок 194 — маршей 194 — рамных элементов 235 — панелей покрытий 117 — ферм 116 — связей 116 Поставка конструкций 12 Постоянное (проектное) крепление кон- струкций 91, 96, 116 Поточная организация монтажных ра- бот 152 Предупреждение аварий 412 Приемка фундаментов 58 Причины аварий 411 Противокоррозионная защита деталей и соединений 93 Разборка временных креплений 91, 203 Расстроповка конструкций 145 Расчет вылета стрелы 160 — высоты подъема крюка 161 — грузоподъемности крана 157 — комплекта машин 162
420 Предметный указатель — монтажа конструкций вертолета- ми 180 — мощности трансформаторов 184 — опасной зоны 143 — оптимального распределения работы кранов 179 — площадей складов конструкций 37 — потребности кондукторов 86 ---транспортных средств 164 --- форм 55 — продолжительности работ 168, 171 — расположения кранов при открытом котловане 158 — расхода сжатого воздуха 182 — себестоимости единицы работ 173 — состава комплектов машин 166 — срока окупаемости капитальных затрат 176 — степени использования кранов 175 — стеллажей 46 — стропов 59 — трудоемкости единицы работ 173 — экономической эффективности 177 — якорей 135 Рулонирование 10 Сборочные операции на высоте 142, 145 — стеллажи 46 — стенды 47, 295 Сварка монтажных соединений 116 Сигналы при подъеме конструкций 146 Состав комплексного процесса 19 — проектов производства работ 154 Степень заводской готовности конструк- ций 17 Строительный генеральный план мон- тажной площадки 185 Строповка сборных конструкций 59, 108 Техника безопасности монтажных работ 142 Техническое освидетельствование гру- зоподъемных машин и захватных устройств 148 Технологическая карта 155 Технологические процессы 54 Технологичность 9 Транспортные процессы 19, 27 Транспортирование сборных конструк- ций способами — кольцевым 32 — маятниковым 32 — челночным 32 Укрупнение конструкций 10, 11, 12 Укрупнительная сборка железобетон- ных конструкций 42 — стальных конструкций 43 Усиление конструкций 52, 53 Установка кранов для производства монтажных работ 146, 151, 156, 158, 159 — конструкций 14 Устойчивость конструкций 81, 116, 144, 286 Устройства для укрупнительной сбор- ки 45 Якоря для крепления лебедок 130 — вантов и полиспастов 131 — оттяжек и расчалок 135
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие.............................................................. 3 Введение................................................................. 5 Глава 1. Монтажная технологичность строительных конструкций ... 9 1.1. Понятие технологичности.................................. 9 1.2. Признаки монтажной технологичности....................... 9 1.3. Основные требования к поставке конструкций и устройству фундаментов................................................ 15 1.4. Оценка технологичности строительных конструкций ... 16 Глава 2. Процессы и методы монтажа строительных конструкций ... 19 2.1. Состав комплексного производственного процесса . ... 19 2.2. Методы монтажа конструкций.............................. 20 2.3. Монтаж конструкций с транспортных средств............... 24 Глава 3. Транспортные и подготовительные процессы монтажа строитель- ных конструкций....................................................... 27 3.1. Транспортирование конструкций........................... 27 3.2. Склады конструкций...................................... 36 3.3. Проверка состояния конструкций.......................... 41 3.4. Укрупнительная сборка конструкций....................... 42 3.5. Усиление конструкций.................................... 52 Глава 4. Технологические процессы монтажа строительных конструкций . 54 4.1. Подготовка фундаментов............................. 54 4.2. Приемка фундаментов................................ 58 4.3. Установка железобетонных конструкции............... 59 4.4. Сварка монтажных соединений железобетонных конструк- ций ....................................................... 91 4.5. Противокоррозионная защита закладных деталей и свар- ных соединений.......................................... 93 4.6. Замоноличивание стыков железобетонных конструкций . . 96 4.7. Установка стальных конструкций.....................108 4.8. Сварка монтажных соединений стальных конструкций . . 117 4.9. Болтовые и клепаные соединения стальных конструкций . . 120
422 Оглавление Глава 5. Устройства для производства монтажных работ.................. 124 5.1. Монтажные подмости, лестницы и ограждения .... 124 5.2. Якоря................................................. 130 Глава 6. Безопасность монтажных работ................................. 142 6.1. Общие требования техники безопасности монтажных работ. 142 6.2. Техническое освидетельствование грузоподъемных машин, захватных устройств и техника безопасности при их эксплу- атации ............................................. 148 Глава 7. Проектирование производства монтажных работ...................152 7.1. Основные принципы поточной организации монтажных работ.................................................... 152 7.2. Состав проекта производства монтажных работ .... 152 7.3. Выбор параметров монтажных кранов......................155 7.4. Расчет комплектов машин для монтажа строительных конструкций.............................................. 162 7.5. Выбор оптимальных методов монтажа, монтажных кранов и комплектов машин........................................167 7.6. Оптимальное распределение работы кранов............... 178 7.7. Технологические расчеты монтажа конструкций вертоле- тами .................................................... 180 7.8. Снабжение монтажной площадки сжатым воздухом ... 182 7.9. Электроснабжение монтажной площадки................... 184 7.10. Строительный генеральный план монтажной площадки . . 185 7.11. Технико-экономические показатели проекта монтажных работ............................................... 187 Глава 8. Монтаж конструкций жилых и общественных зданий . . . . 189 8.1. Монтаж крупнопанельных зданий................... 189 8.2. Монтаж каркасно-панельных зданий................ 198 8.3. Монтаж зданий из объемных элементов ....... 203 8.4. Монтаж зданий методом подъема перекрытий и этажей . . 206 8.5. Монтаж высотных зданий.......................... 216 Глава 9. Монтаж конструкций промышленных зданий и сооружений . 240 9.1. Общие принципы и методы монтажа промышленных зданий................................................... 240 9.2. Монтаж одноэтажных промышленных зданий...............244 9.3. Монтаж оболочек покрытий зданий...................... 263 9.4. Монтаж армоцемептных сводов.......................... 270 9.5. Монтаж складчатых конструкций........................ 272 9.6. Монтаж элементов ограждений.......................... 273 9.7. Монтаж опускных колодцев............................. 279 9.8. Монтаж градирен...................................... 281 9.9. Монтаж многоэтажных промышленных зданий.............. 285 Глава 10. Монтаж объектов доменных цехов............................292 10.1. Общие принципы и методы организации монтажных работ......................................................292 10.2. Монтаж основных объектов доменного цеха.............293
Оглавление 423 10.3. Монтаж бункерной эстакады......................... 312 10.4. Строительный генеральный план......................314 Глава 11. Монтаж высотных инженерных сооружений......................317 11.1. Монтаж опор линий электропередачи................. 317 11.2. Монтаж прожекторных опор.......................... 325 11.3. Монтаж радио- и телевизионных мачт................ 327 11.4. Монтаж радио-и телевизионных башен................ 335 11.5. Монтаж ствола антенны телевизионной башни вертоле- том .................................................... 341 11.6. Монтаж вытяжных труб и башен...................... 346 11.7. Монтаж конструкций вертикальных аппаратов .... 350 Глава 12. Монтаж большепролетных покрытий зданий.................... 356 12.1. Монтаж покрытий зданий рамных конструкций .... 356 12.2. Монтаж покрытий методом надвижки блоков кон- струкций ............................................... 362 12.3. Монтаж структурных и решетчатых пространственных покрытий.................................................365 12.4. Монтаж сборных оболочек...........................367 12.5. Монтаж арочных покрытий.......................... 370 12.6. Монтаж армоцементных сводов...................... 378 12.7. Монтаж купольных покрытий........................ 379 12.8. Монтаж висячих покрытий.......................... 385 12.9. Монтаж мембранных покрытий....................... 389 12.10. Монтаж предварительно напряженных конструкций покрытий............................................. 393 Глава 13. Аварии строительных конструкций в процессе монтажа . . . 398 13.1. Обстоятельства и причины аварий................ 398 13.2. Общий анализ и классификация причин аварий . ... 411 13.3. Предупреждение аварий..........................412 Заключение.......................................................414 Литература.......................................................416 Предметный указатель.............................................418