ТехнВозвЗдСоор
.pdf
2. Технология возведения подземных сооружений
через один. Вытрамбование пропущенных котлованов производится не менее чем через 3 суток после бетонирования ранее вытрамбованных котлованов.
а |
|
б |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
1 |
2 |
|
2 |
3 |
|
|
|
|
4 |
1 |
|
|
5 |
|
|
в |
6 |
5 |
6 |
8 |
г |
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
2 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
10
9
9
3
4
8
13
12
4
Рис. 9. Оборудование для вытрамбования котлованов:
а – на экскаваторе со стрелой драглайн; |
б – на экскаваторе с прямой лопатой; |
|
в – на базе трактора; г – на |
базе сваебойного агрегата; 1 – стрела; 2 – направ- |
|
ляющая стойка (штанга); |
3 – каретка; |
4 – трамбовка; 5 – упорная плита; |
6 – зубья; 7 – серьга; 8 – оголовок; 9 – распорка; 10 – противовес; 11 – подвеска; 12 – молот; 13 – штанга
2.3. Возведение подземных сооружений и подземной части ЗиС методом “стена в грунте”
Сущность этого метода состоит в том, что в грунте сначала возводят из монолитного бетона (железобетона) или сборных железобетонных элементов конструкции ограждающих стен подземного сооружения (рис. 10), а затем под их защитой разрабатывают грунтовое ядро, устраивают днище
30
2.Технология возведения подземных сооружений
истроят внутренние конструкции. Обычно ограждающие стены выполняют роль и фундамента (опоры) подземного сооружения.
5
4
3
1
2
Рис. 10. Технологическая схема устройства стены в грунте:
1 – устройство форшахты; 2 – рытьё траншеи на длину захватки; 3 – установка ограничителей; 4 – установка армокаркаса; 5 – бетонирование методом ВПТ
Применяют два типа стен, возводимых способом “стена в грунте”: свайные – образуемые из сплошного ряда вертикальных буронабивных свай и траншейные – образуемые сплошной стеной из монолитного бетона (железобетона) или сборных железобетонных панелей.
В зависимости от свойств грунта и его влажности применяют два вида возведения стен способом “стена в грунте” – мокрый и сухой.
Мокрым способом возводят стены подземных сооружений в водонасыщенных неустойчивых грунтах, обычно требующих закрепления стенок траншеи от обрушения грунта в процессе его разработки, а также при укладке бетонной смеси. Траншею в процессе ее разработки и возведения стен заполняют глинистым раствором, предотвращающим обрушение грунта.
При возведении стен в маловлажных устойчивых грунтах применяют сухой способ, при котором не требуется глинистый раствор.
31
2. Технология возведения подземных сооружений
Свайные стены возводят последовательным бурением и бетонированием свай. При этом работы ведут насухо в малоувлажненных устойчивых грунтах или с применением глинистого раствора в водонасыщенных неустойчивых грунтах.
Монолитные железобетонные стены при их возведении разбивают на захватки длиной 4 – 6 м, которые отделяют друг от друга железобетонными сваями или инвентарной перегородкой. Затем грунт извлекают из этой захватки траншеи под слоем глинистого раствора, устанавливают арматурные каркасы и укладывают бетонную смесь методом ВПТ по аналогии с сооружением буронабивных свай. При бетонировании соблюдают очередность: сначала бетонируют четные, а затем нечетные захватки траншей, которые стыкуют между собой.
Для разработки грунта в траншеях применяют специальные грейферные установки на базе экскаваторов.
Для снижения трудоемкости работ, выполняемых на строительной площадке по устройству ограждающих конструкций подземных сооружений способом “стена в грунте”, используют сборные железобетонные панели. Панели устанавливают в открытую траншею, соединяют их между собой и заполняют пазухи (застенные пространства) и полости под подошвой панели в направлении снизу вверх методом ВПТ тампонажными растворами, имеющими хорошую подвижность.
2.4. Возведение подземных сооружений способом опускного колодца
При этом способе сооружение предварительно возводят полностью или частично на поверхности (или в неглубоком котловане), а затем погружают в грунт на проектную глубину.
Сущность способа опускного колодца состоит в следующем. Сооружение возводят на поверхности земли в соответствии с планом его расположения на отведенной площадке. Внутри такого сооружения послойно разрабатывают грунт, в результате чего оно опускается под собственной массой. Технология возведения опускного колодца: сначала под будущее сооружение отрывают котлован глубиной 1,2 – 1,5 м, не доходя до неустойчивых водоносных грунтов на 0,5 м; затем по контуру стен колодца возводят железобетонное звено на высоту 1 – 1,2 м, которое в нижней части имеет скос – ножевую часть. Иногда, для лучшего погружения колодца в грунт, ножевую часть обрамляют стальным уголком или листом. Для уменьшения трения опускаемого сооружения о грунт стенки его делают с одним или несколькими уступами. Стены сооружения выполняют из монолитного железобетона или сборных железобетонных панелей.
32
2.Технология возведения подземных сооружений
Взависимости от назначения сооружения и его заглубления стены возводят на всю высоту или постепенно наращивают (ярусами) по мере погружения сооружения в грунт.
На строительстве опускным способом (рис. 11) сооружений диаметром более 20 м используют одноковшовые экскаваторы, которыми внутри
опускного колодца разрабатывают грунт и грузят его в бадьи вместимостью 1,5 – 2 м3. Бадьи поднимают на поверхность башенными или козловыми кранами и разгружают в отвал или в автотранспорт.
|
2 |
1 |
|
|
|
3 |
|
4 |
5 |
|
5 |
6 |
7 |
6 |
Рис. 11. Схема погружения опускного колодца:
1 – козловой кран; 2 – бадья; 3 – лестница; 4 – вибропогружатель; 5 – насос; 6 – эксковатор; 7 – бульдозер
Во избежание неравномерной осадки сооружения грунт по периметру ножевой части разрабатывают вручную, затем с помощью экскаватора грузят в бадьи и также поднимают краном на поверхность.
При погружении сооружения в грунт необходимо следить за тем, чтобы его масса превышала силы бокового трения не менее чем на 25 %. В ориентировочных расчетах удельную силу трения принимают 10 – 30 кН/м2 в зависимости от характера грунта.
33
2. Технология возведения подземных сооружений
Преодоление таких значительных сил трения, затрудняющих опускание, а иногда делающих его невозможным, достигается различными способами (утяжеление нижней части колодцев или использование массы предусмотренных проектом наземных сооружений над колодцем; вибрация, подмыв, устранение шероховатости наружной поверхности колодца за счет покрытия ее специальными составами). Для уменьшения сил трения между грунтом и опускным колодцем используют также тиксотропную рубашку. В этом случае ножевую часть колодца изготовляют на 5 – 10 см шире толщины стены и в образовавшуюся полость между грунтом и наружной поверхностью сооружения нагнетают коллоидный (например, глинистый) раствор, образующий рубашку, снимающую силы трения по боковой поверхности колодца. Силы трения остаются только в пределах поверхности ножа, которая составляет около 10 – 12 % всей поверхности опускного колодца.
Метод погружения опускных колодцев в тиксотропной рубашке позволяет по сравнению с традиционным методом сооружения опускных колодцев снизить затраты труда почти на 35 %, а стоимость работ – на
15 – 20 %.
Впроцессе опускания колодца необходимо организовать постоянное геодезическое наблюдение за его вертикальностью и скоростью погружения. Когда в колодце обнаружено зависание в его верхней части, необходимо выбирать грунт у ножа отстающей стороны или размывать водой, подаваемой по трубам, установленным с внешней стороны стены.
Иногда для увеличения массы колодца зависшую его сторону утяжеляют пригрузами из железобетонных блоков. В исключительных случаях для опускания зависшего колодца создают искусственные динамические колебания почвы путем направленного взрыва ВВ в стороне от сооружения.
После достижения ножом колодца проектной отметки бетонируют днище, изолирующее подземное помещение от грунтовых вод.
Вколодцах, погружаемых с водоотливом, бетонную смесь укладывают на осушенное основание с принятием мер против омывания его фильтрующимися грунтовыми водами.
Когда грунт из колодца удаляют без водоотлива и его нижняя часть находится под слоем воды, бетонную смесь укладывают в плиту днища колодца методом подводного бетонирования. После достижения бетоном достаточной прочности воду из колодца откачивают, плиту покрывают водоизолирующей пленкой и пригружают ее слоем бетона.
34
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
3.1. Технология возведения зданий из конструкций заводского изготовления
3.1.1.Технология возведения промышленных зданий
3.1.1.1.Технология возведения одноэтажных зданий из сборного железобетона
Промышленные здания по технологии возведения бывают однородные и неоднородные. В зависимости от метода возведения конструкций, мощности применяемых машин, вида конструкций и технологического оборудования одноэтажные промышленные здания подразделяют на три разновидности: здания легкого, среднего и тяжелого типа.
Одноэтажные здания легкого типа имеют небольшие пролеты (12 – 18 м), что позволяет использовать напольный транспорт или подвесные краны грузоподъемностью 5 т. Такие здания отличаются почти полной однотипностью конструкций из сборного железобетона. Масса колонн в них не превышает 5 т, ферм и балок – 11 т, плит покрытия – 7 т.
Наиболее эффективными при монтаже этих зданий являются гусеничные, пневмоколесные и автомобильные краны, отличающиеся подвижностью и простотой перемещения. Для монтажа 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 грузоподъемностью 40 т.
Одноэтажные здания среднего типа имеют пролеты 18 – 30 м и при высоте до 18 м допускают крановые нагрузки до 50 т почти во всех пролетах. Высота зданий зависит от грузоподъемности кранов. Колонны имеют массу до 12 т, фермы – до 30 т, плиты покрытия – до 7 т. Монтаж их осуществляют в основном гусеничными и пневмоколесными кранами.
Практикой выработан ряд методов монтажа строительных конструкций промышленных зданий, применяемых в зависимости от требований последовательности производства работ, конструктивной схемы монтируемых 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. 12, а), и метод поперечного или секционного монтажа (рис. 12, б).
35
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
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 комплексом монтажных машин.
а |
б |
Рис. 12. Последовательность монтажа промышленных зданий: а – метод продольного монтажа; б – метод поперечного монтажа
Если возводимое здание имеет значительную площадь, его делят на ряд участков, и работы могут вестись одновременно на всех участках или последовательно.
Установку конструкций одноэтажных зданий, а также их выверку и окончательное крепление в пределах одного участка производят одним или несколькими специализированными потоками.
3.1.1.2. Технология возведения многоэтажных зданий из сборного железобетона
Они представляют собой объекты высотой 3 – 12 этажей, шириной 12 – 42 м и длиной 100 – 300 м. Размеры сетки колонн составляют 6×6; 9×6; 12×6 м. Высота производственного этажа 3,6 – 7,2 м.
Несущие конструкции каркасов сборных многоэтажных зданий выполняют из колонн высотой в 1 – 5 этажей и междуэтажных перекрытий балочного или безбалочного типов, а также рамных конструкций. При этом количество типоразмеров невелико.
При возведении зданий за ярус принимается этаж, а при многоэтажных колоннах – высота колонны; участком (захваткой) является целая секция (температурный блок) или ее части, если здание имеет ширину 24 м и более.
36
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
Направление возведения зданий принимают снизу вверх, но при этом различают три схемы последовательности возведения: а) горизонтальновосходящую; б) вертикально-восходящую; в) смешанную (рис. 13).
а |
б |
в |
Рис. 13. Направление возведения каркасно-панельных промышленных зданий: а – горизонтальное; б – вертикальное; в – смешанное
Выбор башенных кранов зависит от высоты и ширины здания, габаритов и массы поднимаемых элементов, принятой схемы возведения, а также минимального расстояния от наружной поверхности стены до наиболее выступающей части крана. Выбрав краны по технологическим характеристикам, сравнивают их технико-экономические показатели.
В зависимости от ширины зданий краны устанавливают: а) с одной стороны; б) с двух сторон; в) посередине или внутри объекта (рис. 14).
Последовательность монтажа конструкций зависит от конструктивной схемы здания и от схемы его возведения.
Рис. 14. Схемы расположения башенных кранов при монтаже многоэтажных промышленных зданий
37
3.Технология возведения надземной части зданий и сооружений
3.1.1.3.Возведение промышленных зданий из металлических
конструкций
Пространственная жесткость здания обеспечивается системой связей по нижним и верхним поясам ферм, настилом из железобетонных плит и металлическими прогонами по верхним поясам.
В продольном направлении устойчивость каркаса обеспечивается вертикальными связями, располагаемыми между колоннами.
Башмаки стальных колонн могут опираться: 1) непосредственно на поверхность фундамента; 2) на заранее установленные стальные опорные плиты, при этом поверхности башмаков колонн фрезеруются; 3) на заранее установленные шайбы с гайками на анкерных болтах.
Основой организации монтажных работ должен быть принцип комплексного монтажа, обеспечивающий планомерное развитие и окончание строительно-монтажных работ по совмещенному графику, включая монтаж технологического оборудования.
Выбор метода монтажа определяется многими обстоятельствами, в том числе сроками строительства и местными условиями строительной площадки.
Здание делится на самостоятельные блоки, пролеты, части каркаса между температурными блоками и монтируется комплексно с установкой в проектное положение и закреплением всех элементов конструкций каждого блока, обеспечивающих устойчивость.
Подъем укрупненных и гибких конструкций производится с применением приспособлений, предохраняющих элементы конструкций от деформаций и обеспечивающих их устойчивость до окончательного закрепления. Стальные конструкции стропят за специально устраиваемые строповочные накладки, фасонки, отверстия, а также путем обвязки.
Колонны монтируют безвыверочным методом. Устойчивость колонн с широкими башмаками и четырьмя анкерными болтами обеспечивается плотной затяжкой всех анкерных болтов. Колонны с узкими башмаками должны быть расчалены в плоскости наименьшей жесткости; колонны с шарнирным опиранием расчаливаются во всех направлениях.
Вертикальные связи между колоннами устанавливаются немедленно после монтажа первой пары колонн и первой подкрановой балки, опирающейся на эти колонны. При отсутствии постоянных проектных связей между первыми двумя смонтированными колоннами их следует раскрепить временными связями.
38
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
Подстропильные и стропильные фермы устанавливают либо конструктивными элементами, либо блоками конструкций. Монтаж плит покрытий ведут от конька к опорным узлам. Монтаж плит в последующей панели можно начинать только после установки и закрепления всех плит на предыдущей.
Окончательное крепление монтажных стыков стальных конструкций производят сваркой или болтами после выверки правильности геометрической схемы установленной секции каркаса или блока сооружения.
В общем объеме трудовых затрат на возведение каркаса одноэтажного здания трудоемкость монтажа элементов покрытия составляет около 60 %, т.е. является преобладающей. До недавнего времени основным методом монтажа металлических конструкций покрытий оставался метод поэлементной сборки, при котором последовательно поднимали и устанавливали в проектное положение все элементы покрытия здания. Этот метод имеет ряд существенных недостатков:
–большой объем верхолазных работ;
–невысокую производительность труда;
–неполное использование грузоподъемности кранов;
–трудноосуществимыйнавысотеконтролькачествамонтажныхработ. На первом этапе своего развития крупноблочный монтаж сводился к
установке в проектное положение блоков покрытия, собираемых непосредственно в зоне монтажа. Однако такая технология требует постоянного перемещения сборочного стенда по пролету цеха, подачи всех конструкций к месту сборки блока, поэлементного монтажа между блоками.
Опыт крупноблочного монтажа привел к мысли применить для сборки блоков конвейер. Главными принципами организации конвейерной сборки блоков покрытия являются:
–создание зоны конвейерной сборки, оснащенной кондукторами для обеспечения геометрической неизменяемости блока, путями и тележками для передачи блоков, стационарными лесами, выдвижными подмостями;
–создание складской зоны (как правило, располагаемой параллельно конвейеру) для сортировки, промежуточного укрупнения конструкций и подачи их в зону монтажа;
–создание специального монтажного грузоподъемного оборудования и оснастки для подъема, передачи блоков и установки их в проектное положение.
Выбор способа монтажа блоков покрытия и необходимых для этого механизмов зависит от размеров и массы блоков, конструктивных особен-
39