ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ НАДЗЕМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Технология возведения надземных инженерных сооружений зависит от объемно-планировочных решений, применяемых материалов и конструкций, организационной подготовки к возведению конструкций, возможности использования технологических методов с применением современных средств механизации. На рис. приводится классификация строительно-технологических факторов, влияющих на технологию возведения надземных инженерных сооружений.

Объемно-планировочными характеристиками являются : высота, размеры в плане, объем, разбивка сооружения на блоки, количество сооружений, входящих в пусковой комплекс объекта.

Конструкции сооружений могут быть железобетонными (монолитными или сборными), стальными, комбинированными.

К организационно-технологическим способам подготовки относятся: степень укрупнения конструкции (монтаж отправочными элементами, мелкоблочный, крупноблочный, конструктивно-технологическими блоками), место укрупнительной сборки (на заводе-изготовителе, на объекте, на конвейерной линии, на базе комплектации).

Технологические методы возведения объекта характеризуются направлением возведения (наращиванием снизу вверх, подращиванием, надвижкой, подъемом этажей), конструкцией опалубки (подъемно-переставная, скользящая), использованием средств комплексной механизации (краны, грузоподъемные устройства, установщики, домкратные системы, бетоноукладчики, бетононасосы и др.)

Все перечисленные строительно-технологические факторы взаимосвязаны. Наименование технологического метода принимается по наиболее существенной характеристике. Например, конвейерный метод монтажа, возведение сооружения в скользящей опалубке, метод подращивания, надвижки и т.д. Присвоение наименования методу следует принимать с использованием уже существующей терминологии. Рассмотрим следующие примеры.

Большепролетными считаются сооружения, у которых расстояние между опорами несущих конструкций покрытия составляет более 40 м. Разнообразие конструктивных схем большепролетных сооружений предопределило разнообразие методов их монтажа.

В зависимости от направления монтажа большепролетных покрытий применяется продольный (монтажный кран движется по пролету) и поперечный (монтажный кран движется поперек пролета) методы монтажа.

В зависимости от применяемого технологического оборудования и оснастки возведение ведется следующими методами: монтаж отдельными элементами непосредственно на постоянные или временные опоры, с помощью домкратов, методом надвижки и др.

Высотные сооружения имеют значительную высоту (80...500 м) при сравнительно небольших размерах в плане. Они располагаются поодиночке или группами на значительном расстоянии. Массовые высотные сооружения имеют относительно низкое расположение центра тяжести. Поэтому, распространение получила технология их установки в проектное положение полностью собранных на земле: методом поворота вокруг опорного шарнира, методом падающей стрелы, подъемом со скольжением опорной части. Подъем оказывается возможным лебедками и полиспастами, краном, вертолетом и т.д. В наименование метода обычно не включаются эти механизмы, или включают их в качестве дополнения.

Особую группу составляют высокие инженерные сооружения производственного назначения из монолитного железобетона (силосы, водонапорные башни, дымовые трубы, градирни). Наиболее экономично их возведение с применением скользящей и подъемно-переставной опалубок, которые используются в комплекте со средствами механизации армирования, подачи бетона и перестановки опалубки.

Высотные инженерные сооружения могут возводиться сборными из металла и железобетона способом наращивания монтажных блоков, предельно укрупненных до их подъема в проектное положение. Металлические резервуары и газгольдеры возводятся методом рулонирования заготовок.

Метод возведения принимается на основе технико-экономического сравнения вариантов, с учетом всех возможных технологий строительства объекта.

ВОЗВЕДЕНИЕ ВЫСОТНЫХ СООРУЖЕНИЙ - БАШЕН, МАЧТ, ТРУБ

16.1. Общие положения

Высотными называют сооружения, высота которых намно­го превышает их размеры в поперечном сечении. Такие соору­жения работают на восприятие преимущественно горизонталь­ных нагрузок, основной из которых является ветровая. К высотным сооружениям относят вытяжные трубы (вентиляци­онные и дымовые), опоры антенных сооружений радио и те­левидения, метеорологические вышки, опоры воздушных ли­ний электропередач и т. п.

Высотные сооружения необходимы не только для многих крупных промышленных предприятий. Без них невозможны дальнейшее развитие теле- и радиокоммуникаций, передача электроэнергии на большие расстояния. Высокие трубы спо­собствуют улучшению экологической обстановки.

Назначение дымовых и газоотводящих труб известно, мач­ты обычно применяют для линий электропередач, они специ­фичны с точки зрения их работы, восприятия нагрузок, нали­чия фарфоровых изоляционных гирлянд, опасности поражения током. Башни обычно используют для средств связи, часто их оборудуют передатчиками теле- и радиопрограмм, телефонных систем.

Башня — вертикально и свободно стоящее высотное соору­жение, жестко защемленное в основании, что достигается анкеровкой ствола башни к фундаментам, и не требующая по этой причине оттяжек. В большинстве случаев башни проек­тируют в виде пространственных конструкций, имеющих фор­му призмы или пирамиды, часто с небольшими переломами в очертании поясов по высоте. Башни представляют собой ре­шетчатые конструкции из трубчатых, прокатных или сварных профилей. Предпочтительнее трубчатое, а не из проката реше­ние башни, так как у труб коэффициент аэродинамического сопротивления ветру меньше, что позволяет выполнить более тонким сечение конструкции. Поперечное сечение — треуголь­ник, квадрат, шестигранник, восьмигранник. По центру башни иногда предусматривают вертикальные конструкции для шахт лифтов, лестниц, различных технологических устройств.

Устойчивость башен обеспечивается надежным соединени­ем надземной части с фундаментами. Для уменьшения объема фундаментов и особенно глубины их заложения базу башни проектируют уширенной в виде усеченной пирамиды с фунда­ментами по ее периметру, а каркас верхней части башни в ви­де призмы. Стыки поясов и решетки башни могут быть свар­ными или болтовыми.

Высота радио- и телевизионных опор обычно 180...380 м, радиорелейных опор — 50...120 м, вытяжных труб-башен — 90...180 м, молниеотводов — 170...230 м.

Мачта — вертикальное высотное сооружение, шарнирно или защемленно опирающееся на фундамент и удерживаемое натянутыми и наклонно идущими к земле стальными каната­ми-оттяжками в один или несколько ярусов. Мачты чаще все­го имеют решетчатую конструкцию трех- или четырехгранного сечения или листовую конструкцию в виде сплошной трубы. Ствол решетчатых мачт состоит из пространственных секций длиной 6,75...13 м, изготавливаемых на заводе и соединяемых при монтаже фланцами на болтах. Мачты листовой конструк­ции состоят из секций диаметром 1,2...2,5 м длиной до 9 м, они соединяются между собой встык сваркой или болтами на накладках. Встречаются и комбинированные решения соеди­нения элементов.

Для строительства мачт и башен применяют обычно сталь, железобетон используют реже (в основном для телевизионных башен). На практике нередко монтируют башни смешанной конструкции — нижняя часть из железобетона, верхняя — из стали.

Мачты экономичнее башен по расходу металла и стоимо­сти. При высоте до 150 м стоимость мачт на 20...30% ниже. Этот разрыв возрастает с увеличением высоты сооружения. Однако сооружениям мачтового типа присущи определенные недостатки.

Достоинства башен по сравнению с мачтами:

• меньшая площадь застройки;

• отсутствие необходимости периодической регулировки и замены растяжек;

• большая надежность при эксплуатации;

• удобное при монтаже и эксплуатации технологическое оборудование;

• большая эстетичность — отсутствие оттяжек и растяжек.

При выборе конструктивного решения того или иного соо­ружения в каждом конкретном случае проводят технико-эко­номическое обоснование различных вариантов решений с уче­том местных условий строительства.

Башни часто возводят в труднодоступных местах, а также на просадочных и вечномерзлых основаниях. Однако это не имеет принципиального значения, так как башни обычно устанавливают на кольцевой фундамент.

Основной при расчетах является ветровая нагрузка, состав­ляющая 70...80% итоговой. С увеличением высоты сооружения возрастает и интенсивность ветровой нагрузки.