7. Технология возведения большепролетных зданий

7.1. Возведение зданий, перекрытых оболочками

Железобетонными оболочками, перекрывают аэровокзалы, выставочные залы, рынки, спортивные сооружения и, в ряде случаев, промышленные здания.

Оболочки могут быть цилиндрическими, положительной и отрицательной двоякой кривизны и др.

В зависимости от конструкции оболочек различают следующие два основных принципа их монтажа: сборка на нулевых отметках с последующим подъемом цельнособранной оболочки в проектное положение; сборка на проектных отметках.

При монтаже на нулевых от­метках оболочку собирают на уровне земли на специальной пространственной кружальной конструкции (кондукторах) и поднимают в проектное положение при помощи ленточных подъ­емников или монтажных кранов. Монтажными кранами можно поднимать оболоч­ки с незначительными размерами и массой (например, оболоч­ки 18х18 м, рис. 7.1). В этом случае монтаж сводится к подъему собранной на земле обо­лочки выше проектной отметки, развороту ее в проектное по­ложение и установке на оголовки колонн. Этот метод не получил широкого ра­спространения, так как он не позволяет возво­дить две примыкающие друг к другу оболочки.

Основным технологическим методом строи­тельства оболочек в нашей стране является метод сборки на проектных отметках.

В зависимости от размеров и конструкции оболочек их сборку на проектных отметках осуществляют двумя основными спо­собами: сборка на монтажных поддерживающих устройствах (на кондукторах или на лесах); сборка с опиранием укрупненных элементов оболочки на не­сущие конструкции здания.

Рис. 7.1. Схема монтажа оболочки 18х18 м: 1 — траверса; 2 — оболочка; 3 — монтажные краны; 4 — кружало для сборки оболочки; 5 — подмости

Оболочки двоякой кривизны размером 36х36 м монти­руют на проектных отметках с исполь­зованием инвентарных кондукторов (рис. 7.2), пе­ремещаемых с позиции на позицию по рельсам на специальных тележках. Кондуктор представляет собой пространственную металлическую конструкцию, которая повторяет по своему очертанию оболочку и опирается на че­тыре телескопические стойки с домкра­тами. Размеры кондуктора в плане на 6 м меньше монтируемой оболочки.

Работы выполняют в таком поряд­ке. На колонны устанавливают краном три предварительно укрупненные кон­турные фермы оболочки (рис. 7.2, а). Затем устанавливают опоры кон­дуктора, две его продольные фермы и шесть первых криволинейных прого­нов из одиннадцати (рис. 7.2, б). Контурные фермы раскрепляют к кон­дуктору жесткими распорками. Плиты начинают монтировать с наиболее уда­ленных, следя за равномерностью за­грузки кондуктора (рис. 7.2, в). После монтажа 72 плит из 144 устанав­ливают остальные пять криволинейных прогонов кондуктора (рис. 7.2, г). Монтируют четвертую контурную ферму (рис. 7.2, д) и остальные 72 плиты оболочки (рис. 7.2, е). После замоноличивания плит и при­обретения бетоном необходимой проч­ности кондуктор опускают, предвари­тельно сняв крепления, и с помощью двух лебедок по рельсам передвигают на следующую стоянку.

Монтаж на проектных отметках может быть осуществлен с помощью поддерживающих лесов (рис. 7.3).

Сборка и монтаж лесов, а также монтаж элементов оболочки осуществляются стреловым кра­ном.

Рис. 7.2. Технологическая последовательность монтажа оболочки размером 36х36 м: а — монтаж первых трех контурных ферм; б — установка кондуктора с первой половиной криволинейных про­гонов; в — монтаж первой половины плит оболочки; г — укладка второй половины криволинейных прогонов кондуктора; д — монтаж четвертой контурной фермы; е — монтаж второй половины плит оболочки; 1 — колон­на; 2 — контурная ферма; 3 — стенд укрупнительной сборки ферм; 4 — кран; 5 — главные фермы кондуктора; 6 — опорная стойка кондуктора; 7 — криволинейный прогон кондуктора; 8 — плита оболочки

Рис. 7.3. Монтаж оболочек на ригельно-стоечных лесах: а — продольный разрез цеха; б — план; в — ригельно-стоечные леса; 1 — монтажный кран; 2 — оболочка; 3 — элементы оболочки; 4 — элементы перекрытия

Стыки оболочек замоноличивают, начиная от контура к цен­тру, что обеспечивает к моменту распалубки в ответственной зоне, примыкающей к контуру, более высокую прочность бетона замоноличивания. Бетон замоноличивания выдерживают до получения 70% про­ектной прочности, после чего производятся распалубка оболо­чек, демонтаж и перемещение лесов на следующую стоянку.

Необходимость в сборке на монтаж­ных поддерживающих устройствах мо­жет возникнуть для длинных составных предварительно напряженных оболо­чек, масса и размеры которых исключа­ют монтаж в целом виде. Таким образом производят секционную сборку цилиндриче­ских оболочек размером 24х12 м с предварительно напряженным бортовым элементом. При этом в зоне действия монтажно­го крана производят наземную укрупнительную сборку секций цилиндрической оболочки из криволинейных плит 3х6 м до секций 3х12 м. Сборку производят в жестком передвижном кондукторе. Для восприятия распора в процессе монтажа бортовые элементы секции стягивают двумя монтажными тяжами.

Укрупненные секции оболочек устанавливают на временные поддерживающие металлические леса, расположенные по про­дольным осям колонн на отметке, которая на 5 см выше проект­ной. После установки на леса всех восьми секций цилиндричес­кой оболочки сваривают закладные части, натягивают арматуру в бортовых элементах (со стороны свободного торца оболочки) и инъецируют каналы. После достижения бетоном проектной прочности собранные цилиндрические оболочки при помощи раскружаливающих приспособлений плавно опускают на проектную отметку, а поддерживающие ле­са переставляют на следующую позицию.

Сборку с опиранием на несущие конструкции здания приме­няют при монтаже цилиндрических оболочек (рис. 7.4), оболочек двоякой кривизны, различного ро­да складчатых покрытий и т.д. В этом случае используют предварительную наземную укрупнительную сборку и грузозахватные устройства, уменьшающие напряжения, возникающие в монтируемых элементах.

Рис. 7.4. Схемы установки элементов оболочек на несущие конструкции: а — покрытие из коротких цилиндри­ческих оболочек; б — покрытие из длинных цилиндрических оболочек; 1 — ферма; 2 — временные монтажные стальные затяжки; 3 — временная мон­тажная опора

Этим методом можно собирать оболочки двоякой кривизны размером от 12х18 до 24х36 м. Их монтаж выполняют без кондукторов, устанавливая укрупненные элементы непосредст­венно на контурные фермы оболочек (рис. 7.5).

Рис. 7.5. Схема сборки обо­лочек двоякой кривизны из ук­рупненных элементов: 1 — контурные фермы оболочек; 2 — временная монтажная затяжка; 3 — укрупненный элемент; 4 — готовая секция оболочки

Сборку укрупненных элементов (панели 3х6 м) производят на земле, в зоне действия монтажного крана, на специальных передвижных стендах-кондукторах. После сварки накладок на каждом элементе устанавливают по две монтажные затяжки. Монтаж оболочки состоит из следующих операций: укрупнительной сборки элементов оболочки; установ­ки, выверки и закрепления контурных ферм; монтажа укрупненных элементов оболочки; сварки закладных деталей элементов обо­лочки и ферм; снятия временных монтажных креплений и замо­ноличивания бетонной смесью мест примыкания эле­ментов к фермам, стыкам и швам оболочки.