ТехнВозвЗдСоор
.pdf
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
Общие правила организации монтажа:
−здание разбивают на захватки только при очень большой его длине – 10-12 секций;
−точность установки блоков на первом этаже осуществляют с помощью теодолита, а на последующих этажах их устанавливают на нижележащие с выверкой только по вертикали;
−первыми монтируют блоки, наиболее удаленные от кабины машиниста;
−если в конструктивном решении этажа имеются плоские доборные элементы, сначала монтируют только все объемные;
−заделка стыков не должна мешать осуществлению монтажа. Монтажные установочные оси фиксируют рисками, нанесенными
масляной краской на объемные блоки на заводе с помощью шаблона. Первоначальная работа на новом монтажном горизонте – нивелирование опорных площадок, разметка осевых и установочных рисок, определяющих положение объемных элементов в плане. Риски обязательно выносят на перекрытие каждого этажа.
Точную установку блока в проектное положение осуществляют с помощью упорных фиксаторов (рис. 17), которые обеспечивают его горизонтальное перемещение до полного совпадения с разбивочными рисками. Фиксаторы закрепляют в швах ранее смонтированных блоков нижнего ряда, по два на один устанавливаемый элемент, и обеспечивают проектный зазор между смежными блоками при их установке в проектное положение. Фиксаторы снабжены механическими домкратами с упорными площадками, что позволяет вручную осуществить совмещение граней монтируемого блока с ранее установленными.
а |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
б |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
3 |
|
2
9
1 |
1 |
Рис. 17. Монтажный фиксатор для объемных элементов:
а – при установке элемента на элемент; б – то же для объемных элементов первого яруса; 1 – ранее установленные элементы; 2 – подготовленное основание (слой раствора); 3 – устанавливаемый элемент; 4 – фиксирующая плоскость; 5 – упор; 6 – опорная пята; 7 – винт; 8 – вороток; 9 – опорный уголок
50
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
Смежные монтажные элементы соединяют между собой путем сварки закладных деталей в углах блоков. Общая жесткость здания достигается за счет жесткости самих блоков и их сварки между собой.
Герметизация стыков наружных панелей включает заводку (забивку) пористых жгутов при заполнении их быстродействующей строительной пеной, нанесение герметизирующей мастики и – сверху – защитного покрытия, предохраняющего ее от старения. В связи с опиранием блоков друг на друга только по контуру образуются значительные вертикальные и горизонтальные прослойки воздуха между соседними объемными элементами, которые обеспечивают высокие звукоизолирующие свойства внутренних ограждающих конструкций.
Для заделки стыков между объемными элементами могут быть использованы подвесные люльки или специальные монтажные контейнеры, устанавливаемые сверху на блоки. На блоки могут подвешиваться площадки для заделки стыков и швов.
При применении данного метода трудоемкость работ на строительной площадке за счет максимальной механизации всех работ в заводских условиях по сравнению с крупнопанельными зданиями сокращается в 3 – 4 раза, в заводские условия переносится до 80 % трудозатрат на возведение здания. Снижается общая трудоемкость работ. Продолжительность возведения здания из объемных элементов сокращается в 2 – 3 раза по сравнению с крупнопанельными. Среди недостатков метода следует отметить значительное увеличение грузоподъемности используемых механизмов и транспорта, сложность транспортировки, особенно в городских условиях, объемных элементов.
3.1.3. Технология возведения большепролетных зданий
Общие положения
Большепролетными считаются здания, у которых расстояние между опорами (несущих конструкций) покрытий составляет более 40 м.
Ктаким зданиям относятся:
−цехи заводов тяжелого машиностроения;
−сборочные цехи судостроительных, машиностроительных заводов, ангары и т.п.;
−театры, выставочные залы, крытые стадионы, вокзалы, крытые
стоянки автотранспорта и гаражи.
1. Особенности большепролетных зданий:
а) большие размеры зданий в плане, превосходящие радиус действия монтажных кранов;
б) специальные способы монтажа элементов покрытия;
51
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
в) наличие в отдельных случаях под покрытием больших частей и конструкций здания, этажерок, трибун крытых стадионов, фундаментов под оборудование, громоздкого оборудования и т.п.
2. Методы возведения большепролетных зданий Применяются следующие методы:
а) открытый; б) закрытый;
в) комбинированный.
2.1. Открытый метод заключается в том, что сначала возводят все конструкции здания, находящиеся под покрытием, т.е.:
−этажерки (одно – или многоярусное сооружение под покрытием промзданий для технологического оборудования, контор и т.п.);
−конструкции для размещения зрителей (в театрах, цирках, крытых стадионах и т.п.);
−фундаменты под оборудование;
−иногда громоздкое технологическое оборудование.
Затем устраивают покрытие.
2.2.Закрытый метод состоит в том, что сначала устраняют покрытие,
апотом возводят все конструкции, находящиеся под ним (рис. 18).
` |
2 |
|
1
3
4
Рис. 18. Схема возведения спортзала (поперечный разрез):
1 – вертикальные несущие элементы; 2 – мембранное покрытие; 3 – встроенные помещения с трибунами; 4 – передвижной стреловой кран
52
3.Технология возведения надземной части зданий и сооружений
2.3.Комбинированный метод состоит в том, что на отдельных участках (захватках) на каждом выполняют сначала все конструкции, находящиеся ниже покрытия, а потом устраивают покрытие (рис. 19).
3 |
3 |
|
4 |
5 |
|
1 |
|
2 |
|
Рис. 19. Фрагмент стройгенплана: |
|
1 – смонтированное покрытие здания; 2 – этажерка; 3 – фундаменты под обо- |
|
рудование; 4 – подкрановые пути; 5 – башенный кран |
|
Применение методов возведения большепролетных зданий зависит от следующих основных факторов:
−от возможности расположения грузоподъемных кранов в плане по отношению к возводимому зданию (вне здания или в плане);
−от наличия и возможности применения кранбалок (мостовых кранов) для возведения внутренних частей конструкций здания;
−от возможности устройства покрытий при наличии выполненных частей здания и конструкций, находящихся под покрытием.
При возведении большепролетных зданий особую трудность составляет устройство покрытий (оболочек, арочных, купольных, вантовых, мембранных).
Технология устройства остальных конструктивных элементов обычно не составляет трудностей. Производство работ по их устройству расмотрено в курсе "Технология строительных процессов".
Рассмотрена в курсе ТСП и не будет рассматриваться в курсе ТВЗ и С и технология устройства балочных покрытий.
53
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
3.1.3.1. ТВЗ в виде оболочек
За последние годы разработано и внедрено большое количество тонкостенных пространственных железобетонных конструкций покрытий в виде оболочек, складок, шатров и т.п. Эффективность таких конструкций обусловлена более экономным расходом материалов, меньшим весом и новыми архитектурными качествами. Уже первый опыт эксплуатации таких сооружений позволил обнаружить два основных достоинства пространственных тонкостенных железобетонных покрытий:
−экономичность, являющуюся следствием более полного, по сравнению с плоскостными системами, использования свойств бетона и стали;
−возможность рационального применения железобетона для покрытия больших площадей без промежуточных опор.
Железобетонные оболочки по методу возведения разделяют на монолитные, сборочно-монолитные и сборные. Монолитные оболочки целиком бетонируются на месте строительства на стационарной или передвижной опалубке. Сборно-монолитные оболочки могут состоять из сборных контурных элементов и монолитной скорлупы, бетонируемой на передвижной опалубке, чаще всего подвешиваемой к смонтированным диафрагмам или бортовым элементам. Сборные оболочки собирают из отдельных, заранее изготовленных элементов, которые после установки их на место стыкуются между собой; причем соединения должны обеспечить надежную передачу усилий от одного элемента к другому и работу сборной конструкции как единой пространственной системы.
Сборные оболочки могут быть разделены на следующие элементы: плоские и криволинейные плиты (гладкие или ребристые); диафрагмы и бортовые элементы.
Диафрагмы и бортовые элементы могут быть как железобетонны-
ми, так и стальными. Следует отметить, что выбор конструктивных решений оболочек находится в тесной взаимосвязи со способами строительства.
Оболочки двоякой (положительной гауссовой) кривизны, квадратные в плане, образуются из сборных железобетонных ребристых скорлуп и контурных ферм. Геометрическое очертание оболочек двоякой кривизны создает выгодные условия статической работы, так как 80 % площади скорлупы оболочки работает только на сжатие и лишь в угловых зонах имеются растягивающие усилия. Скорлупа оболочки имеет форму многогранника с ромбовидными гранями. Поскольку плиты плоские, квадратные, ромбовидная форма граней достигается замоноличиванием швов между ними. Средние типовые плиты формуют размером 2970×2970 мм, толщиной 25, 30 и 40 мм, с диагональными ребрами высотой 200 мм, а с бортовыми – 80 мм. Контурные и угловые плиты имеют диагональные и бортовые ребра той же высоты, что и средние, а у борто-
54
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
вых ребер, примыкающих к краю оболочки, сделаны утолщения и пазы для выпусков арматуры контурных ферм. Соединение плит между собой осуществляется сваркой выпусков каркасов диагональных ребер и замоноличиванием швов между плитами. В угловых плитах оставлен треугольный вырез, который замоноличивается бетоном.
Контурные элементы оболочки изготавливают в виде цельных ферм или предварительно напряженных раскосных полуферм, стык которых в верхнем поясе выполняется сваркой накладок, а в нижнем – сваркой выпусков стержневой арматуры с последующим их обетонированием. Оболочки целесообразно использовать для покрытия больших площадей без промежуточных опор. Железобетонные оболочки, которым практически можно придать любую форму, способны обогатить архитектурные решения как общественных, так и производственных зданий.
На рис. 20 представлены геометрические схемы сборных железобетонных оболочек, прямоугольных в плане.
а |
б |
|
в
Рис. 20. Геометрические схемы оболочек:
а – разрезка плоскостями, параллельными контуру; б – радиально-кольцевая разрезка; в – разрезка на ромбовидные плоские плиты
На рис. 21 представлены геометрические схемы покрытия зданий с прямоугольной сеткой колонн оболочками из цилиндрических панелей.
В зависимости от типа оболочки, размера ее элементов, а также размеров оболочки в плане монтаж осуществляют различными методами, отличающимися в основном наличием или отсутствием монтажных лесов.
55
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
а |
б |
в |
г
д
Рис. 21. Варианты образования сборных цилиндрических оболочек:
а – из криволинейных ребристых панелей с бортовыми элементами; б – то же с одним бортовым элементом; в – из плоских ребристых или гладких плит, бортовых балок и диафрагм; г – из криволинейных панелей больших размеров, бортовых балок и диафрагм; д – из арок или ферм и сводчатых или плоских ребристых панелей (короткая оболочка)
Рассмотрим пример возведения двухпролетного здания с покрытием из восьми квадратных в плане оболочек двоякой положительной гауссовой кривизны. Габариты элементов конструкций покрытия представлены на рис. 22, а. Здание имеет два пролета, каждый из которых содержит по четыре ячейки размером 36 × 36 м (рис. 22, б).
Значительный расход металла на опорные леса при монтаже оболочек двоякой кривизны снижает эффективность применения этих прогрессивных конструкций. Поэтому для возведения таких оболочек размером до 36 × 36 м применяют катучие телескопические кондукторы с сетчатыми кружалами (рис. 22, в).
Рассматриваемое здание является однородным объектом. Монтаж оболочек покрытия включает следующие процессы: 1) установку (перестановку) кондуктора; 2) монтаж контурных ферм и панелей (установку, укладку, выверку, сварку закладных деталей); 3) замоноличивание оболочки (заливку швов).
56
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
а |
б |
2 |
1
г
в
5
4
3
6 |
д |
|
Рис. 22. Возведение здания с покрытием из сборных оболочек:
а – конструкция оболочки покрытия; б – схема расчленения здания на участки; в – схема работы кондуктора; г – последовательность монтажа элементов покрытия одного участка; д – последовательность возведения покрытия по участкам здания; I–II – номера пролетов; 1 – контурные фермы оболочки, состоящие из двух полуферм; 2 – плита покрытия размером 3×3 м; 3 – колонны здания; 4 – телескопические башни кондуктора; 5 – сетчатые кружала кондуктора; 6 – шарнирные опоры кондуктора для временного крепления элементов контурных ферм; 7 – 17 – последовательность монтажа контурных ферм и плит покрытия.
Поскольку при монтаже покрытия используют катучий кондуктор, перемещаемый лишь после выдерживания раствора и бетона, то за монтажный участок принимается одна ячейка пролета (рис. 22, б).
Монтаж панелей оболочки начинают с наружных, опирающихся на кондуктор и контурную ферму, затем монтируют остальные панели оболочки (рис. 22, г, д).
57
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
3.1.3.2. Технология возведения зданий с купольными покрытиями
В зависимости от конструктивного решения монтаж куполов выполняют с использованием временной опоры, навесным способом или в целом виде.
Сферические купола возводят кольцевыми ярусами из сборных железобетонных панелей навесным способом. Каждый из кольцевых ярусов после полной сборки обладает статической устойчивостью и несущей способностью и служит основанием для вышележащего яруса. Таким способом монтируют сборные железобетонные купола крытых рынков.
Панели поднимают башенным краном, установленным в центре здания. Временное крепление панелей каждого яруса осуществляют при помощи инвентарного приспособления (рис. 23, б) в виде стойки с оттяжками и стяжной муфтой. Число таких приспособлений зависит от числа панелей в кольце каждого яруса.
Работы производят с инвентарных подмостей (рис. 23, в), устраиваемых снаружи купола и перемещаемых по ходу монтажа. Смежные панели соединяют между собой болтами. Швы между панелями заделывают цементным раствором, который сначала укладывают по краям шва, а затем растворонасосом нагнетают в его внутреннюю полость. По верхней кромке панелей собираемого кольца устраивают железобетонный пояс. После того как раствор швов и бетон пояса приобретут требуемую прочность, стойки с оттяжками снимают, а цикл монтажа повторяют на следующем ярусе.
Сборные купола навесным способом монтируют также последовательной сборкой кольцевых поясов при помощи передвижной металлической фермы-шаблона и стоек с подвесками для удерживания сборных плит (рис. 23, г). Этот способ применяют при монтаже сборных железобетонных куполов цирков.
Для монтажа купола в центре здания устанавливают башенный кран. На башню крана и кольцевой рельсовый путь, расположенный по железобетонному карнизу здания, устанавливают передвижную ферму-шаблон. Башню крана для обеспечения большей жесткости расчаливают четырьмя расчалками. При недостаточном вылете стрелы и грузоподъемности одного крана на кольцевом пути возле здания устанавливают второй кран.
Сборные панели купола монтируют в следующем порядке. Каждую панель в наклонном положении, соответствующем ее проектному положению в покрытии, поднимают башенным краном и устанавливают нижними углами на наклонно приваренные накладки узла, а верхними — на установочные винты фермы-шаблона.
58
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
а
2
1
б
3
6 |
|
5 |
|
7 |
в |
4 |
|
|
10 |
12 |
|
11 |
||
|
8 9
г
15 |
15 |
14 |
14 |
16 |
|
13
17
18
Рис. 23. Возведение зданий с купольными покрытиями:
а – конструкция купола; б – схема временного крепления панелей купола; в – схема крепления подмостей для возведения купола; г – схема монтажа купола при помощи передвижной фермы-шаблона; 1 – нижнее опорное кольцо; 2 – панели; 3 – верхнее опорное кольцо; 4 – стойка инвентарного приспособления; 5 – оттяжка; 6 – стяжная муфта; 7 – монтируемая панель; 8 – смонтированные панели; 9 – подкос с отверстиями для изменения уклона кронштейна подмостей; 10 – стойка для перил; 11 – ригель кронштейна; 12 – проушина для крепления кронштейна к панели; 13 – монтажные стойки; 14 – расчалки стоек; 15 – подвески для удержания плит; 16 – ферма-шаблон; 17 – расчалки крана; 18 – панелевоз
59