Монтаж строительных конструкций

Одной из основных задач при возведении зданий является надежное соединение отдельных конструкций  между собой. Соединения элементов  имеют три разновидности: швы, стыки и узлы.

Швы - наиболее часто встречаемое соединение элементов; это все горизонтальные и вертикальные плоскости, полости между рядом расположенными элементами. Полость между рядом лежащими панелями перекрытий, панелью перекрытия и стенкой ригеля, на котором она лежит, плоскость соединения панели перекрытия и установленной на ней стеновой панели - это швы соединяемых конструкций.

Стык -  это место соединения, а в большей степени зона передачи нагрузки от одного элемента каркаса другому. Стыком является место соединения двух колонн между собой по вертикали, место опирания и передачи нагрузки от подкрановой балки на консоль колонны, аналогичный стык фермы и колонны.

Узел - место конструктивного соединения двух или нескольких элементов между собой. Так, просто узлом называют место соединения двух наружных и одной внутренней панелей крупнопанельного здания, место соединения колонны и фундамента также является узлом, но через колонну передается нагрузка на фундамент, поэтому узел одновременно является и рабочим стыком двух элементов.  

Стыки и узлы конструкций  могут быть несущими (нагрузку) и ненесущими. Если стык несущий, то он воспринимает нагрузку и поэтому обязан обеспечить соединению прочность, жесткость и неизменяемость. К несущим стыкам можно отнести все соединения каркаса здания. Ненесущий стык по определению не несет нагрузки - это и стык санитарно-технической кабины и перегородки, стык (узел), отмеченный ранее, двух наружных и внутренней стеновых панелей. 

Стыки конструкций в зависимости  от их положения в каркасе здания, воспринимаемых ими усилий, и способа их выполнения подразделяют на сухие, замоноличенные и смешанные.

Сухие стыки могут быть выполнены на сварке, на заклепках или болтах, на сочетании этих способов соединения конструкций. Для железобетонных конструкций характерны замоноличенные стыки, когда стык между двумя конструкциями заделывается раствором или бетонной смесью.

Наиболее ответственные  и сложные по исполнению смешанные стыки. Их особенностью является то, что два примыкающих сборных изделия сначала соединяются между собой на сварке или на болтах, а затем этот стык замоноличивают раствором или бетоном. Соединяемые металлические детали покрываются антикоррозийным покрытием. 

 

Различают два  метода установки сборных конструкций:

свободный и ограниченно свободный.

При свободном методе монтажа ориентирование и установка конструкций достигаются совместными действиями монтажников и движения крана. Положение конструкции корректируют с помощью подкосов, струбцин, расчалок, одиночных кондукторов, связывающих устанавливаемый элемент с ранее смонтированными. Точность установки в этом случае зависит от квалификации монтажников.

При ограниченно-свободном методе перемещение конструкции лимитировано одним или несколькими направлениями. Для такого ограничения используют упоры, фиксаторы, групповые кондукторы. Этот метод значительно упрощает работу монтажников, способствует повышению точности монтажа и снижению затрат времени крана и рабочих на установку сборного элемента. Недостаток метода - большой расход металла на приспособления, трудоемкость их установки и демонтажа.

Основой для  перенесения в натуру и закрепления  проектных параметров здания, производства детальных разбивочных работ  при монтаже элементов и исполнительных съемок сборных конструкций служит внешняя разбивочная сеть здания. До начала производства работ по монтажу конструкций подземной части здания разбивочные оси переносят на обноску, с нее на дно котлована передается положение осей и высотная отметка.

По окончании  работ по устройству фундаментов производят контрольную выверку планового и высотного положения фундаментов, составляют исполнительный чертеж.  

Необходимые геодезические  измерения выполняют нивелирами, теодолитами, зенит-приборами, используют вспомогательный инвентарь. 

Башенные краны используют для монтажа гражданских и промышленных зданий и сооружений.

Схемы башенных кранов:

а - «Потейн» МД 265; б - «Потейн» МР 300; в - КБ-405; г - КБк-160. 

 

Одним из ведущих  производителей башенных кранов является французская фирма «Потейн», выпускающая  более 70 моделей кранов. В основном выпускаются краны трех модификаций. Небольшие, легкие, сверхмобильные, уникальной конструкции краны модели «Лго» пользуются большим спросом. Кран этой серии Лго-18 имеет максимальную грузоподъемность 1800 кг, нагрузку на гусек 700 кг при - высоте подъема до 22 м. Высота под крюком составляет 19 м, радиус поворота задней части - 1,6 м. Мощные монтажные краны МД 2200 имеют грузоподъемность в 22 т при высоте подъема такой массы на 80 м. Фирма Потейн производит полный спектр самоподъемных кранов.

Башенные краны с поворотной платформой широко применяют в жилищном, гражданском и промышленном строительстве. Их отличают сравнительно малые сроки монтажа и демонтажа, техническое обслуживание облегчено благодаря размещению основных механизмов в нижней части крана. Имеется много модификаций кранов данного вида, максимальные характеристики: грузоподъемность 6,2...25 т на вылете соответственно 40... 16 м.

Башенные краны с неповоротной башней имеют грузоподъемность 10...50 т при вылете стрелы 4...65 м, высота подъема до 85 м. Увеличенная грузоподъемность и  высота  подъема  груза  приводят к большой общей массе крана, что затрудняет создание механизмов с опорно-поворотным устройством в нижней части машины. Достоинство передвижных кранов с неповоротной башней в возможности их переоборудования и использования в качестве приставного крана.

Краны этого  типа отличают друг от друга количеством секций башни и стрелы, наличием дистанционного радиопрограммного управления. В неповоротной башне размещен пассажирский подъемник на два человека. Башню наращивают сверху сменными секциями посредством собственных механизмов крана. Наращивание осуществляют с помощью монтажной стойки и монтажной лебедки, размещенных сбоку башни.

Башенные приставные краны предназначены для возведения многоэтажных гражданских и промышленных зданий большой высоты (150 м и более).

Самоподъемные башенные краны обычно устанавливают в лифтовых шахтах возводимых многоэтажных и высотных зданий, перемещают при необходимости с помощью полиспастов на высоту 2...3 этажей и закрепляют на перекрытии, поэтому высота подъема таких кранов не регламентируется. Грузоподъемность кранов до Ют, вылет стрелы до 30 м. 

Козловые краны  преимущественно используют на погрузочноразгрузочных работах при обслуживании складов и заводов-полигонов строительной индустрии и на площадках укрупнительной сборки конструкций. Конструктивно кран представляет собой пролетное строение в виде ригеля, установленного на опорах-козлах, перемещающихся по наземному крановому пути. По ригелю передвигается электроталь или грузовая тележка. Пролет козлового крана равен расстоянию между осями рельсов.

К достоинствам козловых кранов относят простоту конструкции, высокую устойчивость, независимость грузоподъемности и высоты подъема от места нахождения груза в рабочей зоне крана, хороший обзор из кабины машиниста. Недостатки - ограниченная область их применения для строительства объектов простой конфигурации в плане (линейно-протяженных), сложность их применения на местности с большим уклоном, необходимость использования рабочей зоны под консолями или внутри пролета для складирования монтируемых элементов.

Специальные краны. При строительстве промышленных зданий и сооружений строители сталкиваются с многообразием весовых характеристик поднимаемых элементов конструкций и технологического оборудования. 

Эффективность монтажа конструкций  в значительной мере зависит от применяемых  монтажных кранов. Выбор крана для монтажа сборных конструкций зависит от геометрических размеров зданий, расположения и массы монтируемых конструкций, характеристики монтажной площадки, объема и продолжительности монтажных работ, технических и эксплуатационных характеристик монтажных кранов. 

При монтаже фундаментов  под колонны на дно котлована  отвесом переносят положение  осей, фиксируя их штырями или колышками, забитыми в грунт. На фундаментах  стаканного типа определяют середину боковых граней стакана и наносят осевые риски на верхнюю грань. При опускании блока на основание контролируют по рискам положение блока.

Установку фундамента стаканного типа необходимо производить  сразу в проектное положение, чтобы избежать нарушения поверхностного слоя основания. Положение фундаментного блока по высоте выверяют с помощью нивелира, контролируя отметку дна стакана. Положение блока в плане проверяют при неснятых стропах путем совмещения рисок (установочных и разбивочных осей) по двум взаимно перпендикулярным осям, небольшое отклонение устраняют, передвигая блок монтажным ломиком.

По окончании  монтажа фундаментных блоков проводят геодезическую съемку их положения - высотную и в плане. По результатам  съемки составляют исполнительную схему, на которой указываются возможные  смещения блоков.

Монтаж  фундаментов:

1 - гусеничный кран; 2 - положение блока фундаментов до подъема; 3 - блок фундамента при установке 

 

Монтаж фундаментов  стаканного типа и в целом возведение конструкций подземной части здания относятся к работам нулевого цикла и выполняются самостоятельным монтажным потоком.

До монтажа колонн необходимо:

-     засыпать пазухи фундаментов;

-     нанести по четырем граням на уровне верхней плоскости фундаментов риски установочных осей;

-     закрыть стаканы фундаментов щитами для предохранения от загрязнения;

-     устроить дороги для проезда монтажного крана и автомобилей;

-     подготовить площадки для складирования колонн у места их установки;

-     доставить в зону монтажа необходимые монтажные средства, приспособления и инструменты;

-      проверить положение всех закладных деталей колонн;

-      нанести риски установочных осей на боковых гранях колонн.  

 

Особенности монтажа конструкций в зимних условиях

Производство  монтажных работ в зимних условиях затруднено. Стоимость производства работ возрастает и в зависимости  от температурной зоны увеличение составляет от 1,2 до 6% общей стоимости строительства. Сборные железобетонные конструкции зимой монтируют теми же методами, что и летом. О проведении дополнительных мероприятий, обеспечивающих успешное выполнение работ и устойчивость конструкций, возведенных при отрицательных температурах, в проектах, особенно в технологических картах и проектах производства работ (ППР), даются указания и рекомендации. Марки и состав раствора и бетона, которые необходимы при монтаже сборных конструкций, также указывают в проектах.

Зимний  период в меньшей степени влияет на технологию монтажа металлических конструкций, чем железобетонных. В основном монтаж металлических конструкций зимой выполняют теми же машинами, приспособлениями и методами, что и в летнее время. Основной специфической особенностью устройства стыков является наложение ограничений на ведение сварочных работ — сварку нельзя производить при температуре ниже - 30°С.

Сборные железобетонные элементы подают на монтаж очищенными от снега, наледи и грязи. Во время транспортирования и  на складе их предохраняют от дождя  и снега. В большей степени это необходимо деталям и конструкциям из легких бетонов, открытым местам утепляющих слоев панелей, стыкуемым поверхностям элементов сборных конструкций. Это связано с тем, что насыщение легких бетонов или утеплителя водой ухудшает теплотехнические свойства ограждающих конструкций.

В зимних условиях необходимо:

-      отогревать стыкуемые поверхности до положительной температуры + 5...8°С;

-      укладывать бетонную смесь в конструкцию подогретой до +30...40°С;

-   выдерживать или прогревать уложенную смесь при положительной температуре, пока бетон наберет не менее 70% проектной прочности.

Рекомендуется пользоваться приспособленным для  работы зимой инвентарем, предохраняющим раствор и бетонную смесь от быстрого остывания

Для работы при отрицательных температурах монтажники используют нескользящую обувь, они обязательно должны очищать инвентарные подмости, стремянки и площадки от снега и льда. Монтажные работы при гололедице, сильном снегопаде не допускаются. На монтажной площадке все проходы очищают от снега, льда и посыпают песком. Одно из важнейших мероприятий, проводимых с наступлением отрицательных температур, - предохранение основания фундаментов от промерзания. Наличие мерзлого грунта под фундаментными подушками, особенно грунта глинистого и влажного, вызывает его пучение и возможное повреждение конструкций. Основание и смонтированные фундаменты утепляют грунтом, шлаком. В подвалах и технических подпольях зданий закрывают все проемы и отверстия в перекрытиях, цокольных панелях и других местах.

Для качественной заделки стыков и швов в условиях отрицательных температур предусматривают специальные вспомогательные мероприятия.

Бетонную  смесь необходимо транспортировать в утепленных бункерах, ящиках или  автомобилях с оборудованием  для подогрева отработанными  газами. При хранении на объекте бетонную смесь защищают от ветра и атмосферных осадков. Запрещается укладывать в полость стыков схватившуюся или подмороженную смесь, а также добавлять в нее горячую воду.