ТехнВозвЗдСоор
.pdf
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
Далее производят выверку верхних кромок закладных деталей верхних углов панели, после чего стропы снимают, панель крепят подвесками к монтажным стойкам и подвески натягивают при помощи стяжных муфт. Затем установочные винты фермы-шаблона опускают на 100 – 150 мм и передвигают ферму-шаблон в новое положение для монтажа смежной панели. После монтажа всех панелей пояса и сварки узлов стыки замоноличивают бетоном.
Следующий пояс купола монтируют после приобретения бетоном стыков нижележащего пояса требуемой прочности. По окончании монтажа верхнего пояса снимают подвески с панелей нижележащего пояса.
В строительстве применяют также метод подъема в целом виде забетонированных на земле покрытий диаметром 62 м при помощи системы домкратов, установленных на колоннах.
3.1.3.3. Технология возведения зданий с вантовыми покрытиями
Наиболее ответственным процессом при возведении таких зданий является устройство покрытия. Состав и последовательность выполнения монтажа вантовых покрытий зависит от их конструктивной схемы. Ведущим и наиболее сложным процессом при этом является монтаж вантовой сети.
Конструкция висячего покрытия с системой вантов состоит из монолитного железобетонного опорного контура; закрепленной на опорном контуре вантовой сети; сборных железобетонных плит, уложенных на вантовой сети.
После проектного натяжения вантовой сети и замоноличивания швов между плитами и вантами оболочка работает как единая монолитная конструкция.
Вантовая сеть состоит из системы продольных и поперечных вант, расположенных по главным направлениям поверхности оболочки под прямым углом друг к другу. В опорном контуре ванты закрепляют при помощи анкеров, состоящих из гильз и клиньев, с помощью которых обжимают концы каждого ванта.
Вантовую сеть оболочки монтируют в следующей последовательности. Каждую ванту с помощью крана устанавливают на место в два приема. Сначала с помощью крана один ее конец, снятый с барабана траверсой, подают к месту установки. Анкер ванты протягивают сквозь закладную деталь в опорном контуре, потом закрепляют и раскатывают оставшуюся на барабане часть ванты. После этого двумя кранами поднимают ванту до отметки опорного контура, одновременно подтягивая лебедкой второй анкер к опорному контуру (рис. 24, а). Анкер протягивают через закладную деталь в опорном контуре и закрепляют гайкой с шайбой. Ванты поднимают вместе со специальными подвесками и контрольными грузами для последующей геодезической выверки.
60
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
а
1 |
2 |
3 |
5 |
|
|
|
4
б
3 г
в
3
6
Рис. 24. Возведение здания с вантовым покрытием:
а – схема подъема рабочей ванты; б – схема взаимоперпендикулярного симметричного натяжения вант; в – схема выверки продольных вант; г – детали окончательного крепления вант; 1 – электролебедка; 2 – оттяжка; 3 – монолитный железобетонный опорный контур; 4 – поднимаемая ванта; 5 – траверса; 6 – нивелир
По окончании монтажа продольных вант и предварительного натяжения их на усилие 29,420 – 49,033 кН (3 – 5 тс) выполняют геодезическую поверку их положения путем определения координат точек вантовой сети. Заранее составляют таблицы, в которых для каждой ванты указывают расстояние точек крепления контрольных грузов на гильзе анкера от
61
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
начала отсчета. В этих точках на проволоке подвешивают контрольные грузы массой 500 кг. Длины подвесок различны и подсчитаны заранее.
При правильном провисании рабочих вант контрольные грузы (риски на них) должны находиться на одной отметке.
После выверки положения продольных вант устанавливают поперечные. Места их пересечения с рабочими вантами закрепляют постоянными сжимами. Одновременно с этим устанавливают временные оттяжки, закрепляющие положение мест пересечения вант. Затем повторно проверяют соответствие проекту поверхности вантовой сети. После этого вантовую сеть натягивают в три этапа при помощи 100-тонных гидравлических домкратов и траверс, присоединенных к гильзоклиновым анкерам.
Последовательность натяжения определяют из условий натяжения вант группами, одновременного натяжения групп в перпендикулярном направлении, симметричности натяжения групп относительно оси здания.
По окончании второго этапа натяжения, т.е. при достижении усилий, определенных проектом, на вантовую сеть укладывают сборные железобетонные плиты в направлении от нижней отметки к верхней. При этом на плитах до их подъема устанавливают опалубку для замоноличивания швов.
Далее производят натяжение загруженной вантовой сети; в стыках между плитами укладывают арматуру; бетонируют стыки и контурные участки.
3.1.3.4. Технологиявозведениязданийсмембраннымипокрытиями
К металлическим висячим покрытиям относят тонколистовые мембранные, совмещающие несущие и ограждающие функции.
Достоинствами мембранных покрытий являются их высокая технологичность изготовления и монтажа, а также характер работы покрытия на двухосное растяжение, что позволяет перекрывать 200-метровые пролеты стальной мембраной толщиной всего 2 мм.
Висячие растянутые элементы обычно закрепляют за жесткие опорные конструкции, которые могут быть в виде замкнутого контура (кольца, овала, прямоугольника), опирающегося на колонны.
Рассмотрим технологию монтажа мембранного покрытия на примере покрытия спорткомплекса “Олимпийский” в Москве.
Спортивный комплекс "Олимпийский" решен в виде пространственной конструкции эллиптической формы 183×224 м. По наружному контуру эллипса с шагом 20 м расположены 32 стальные решетчатые колонны, жестко связанные с наружным опорным кольцом (сечением 5×1,75 м). К наружному кольцу подвешено мембранное покрытие – оболочка со стрелой провисания 12 м. Покрытие имеет 64 радиально расположенные с ша-
62
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
гом по наружному контуру 10 м стабилизирующие фермы высотой 2,5 м, соединенные кольцевыми элементами – прогонами. Лепестки мембраны крепили между собой и к радиальным элементам "постели" высокопрочными болтами. В центре мембрана замыкается внутренним металлическим кольцом эллиптической формы размером 24×30 м. Мембранное покрытие крепилось к наружному и внутреннему кольцам высокопрочными болтами и сваркой.
Монтаж элементов мембранного покрытия производили крупными пространственными блоками башенным краном БК – 1000 и двумя шев- рами-установщиками (грузоподъемностью 50 т), перемещавшимися по наружному опорному кольцу. По длинной оси на двух стендах производилась сборка одновременно двух блоков.
Все 64 стабилизирующие фермы покрытия были объёдинены попарно в 32 блока девяти типоразмеров. Один такой блок состоял из двух радиальных стабилизирующих ферм, прогонов по верхним и нижним поясам, вертикальных и горизонтальных связей. В блок были вмонтированы трубопроводы систем вентиляции и кондиционирования. Масса блоков стабилизирующих ферм в сборе достигала 43 т.
Поднимали блоки покрытия с помощью траверсы-распорки, которая воспринимала усилие распора от стабилизирующих ферм (рис. 25).
Перед подъемом блоков ферм выполняли предварительное напряжение верхнего пояса каждой фермы на усилие около 1300 кН (210 МПа) и закрепляли их при этом усилии к опорным кольцам покрытия.
Установка преднапряженных блоков производилась поэтапно путем симметричной установки нескольких блоков по радиусам одного диаметра. После монтажа восьми симметрично установленных блоков вместе с траверсами-распорками производилось одновременное их раскружаливание с передачей усилий распора равномерно наружному и внутреннему кольцам.
Блок стабилизирующих ферм поднимали краном БК – 1000 и шев- ром-установщиком примерно на 1 м выше наружного кольца. Затем шевр перемещали к месту установки данного блока. Расстроповку блока производили только после его полного проектного закрепления на внутреннем и наружном кольцах.
Мембранная оболочка массой 1569 т состояла из 64 секторных лепестков. Лепестки мембраны монтировали после окончания монтажа системы стабилизации и закрепляли высокопрочными болтами диаметром 24 мм.
Полотнища мембраны поступали на монтажную площадку в виде рулонов. Стеллажи для раскатывания располагались на месте сборки стабилизирующих ферм.
63
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
а
2
2
224
183
1
б |
Q1=50 т |
Q2=24…47 т |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
28,000 |
40,400 |
|
|
|
|
|
|
3 |
4 |
Р=74…93 т |
|
7 |
|
|
|
|
|
8 |
-3,900 |
|
|
|
|
-1,500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
91,5…112,0 |
18 |
|
|
|
|
|
||
|
|
4 |
3 |
|
|
|
|
|
|
1,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L=74…95 |
|
|
|
Рис. 25. Схема монтажа покрытия укрупненными блоками:
а – план; б – разрез; 1 – шевр-установщик; 2 – стенд для укрупнительной сборки блоков; 3 – траверса-распорка для подъема блока и предварительного напряжения верхних поясов ферм с помощью рычажного устройства (5); 4 – укрупненный блок; 6 – монтажный кран БК – 1000; 7 – центральное опорное кольцо; 8 – центральная временная опора; I – V – последовательность монтажа блоков и демонтажа траверс-распорок
64
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
Монтаж лепестков выполняли в последовательности установки стабилизирующих ферм. Натяжение лепестков мембраны осуществляли двумя гидравлическими домкратами усилием по 250 кН каждый.
Параллельно с укладкой и натяжением лепестков мембраны вели сверление отверстий и установку высокопрочных болтов (97 тыс. отверстий диаметром 27 мм). После сборки и проектного закрепления всех элементов покрытия производилось его раскружаливание, т.е. освобождение центральной опоры и плавное включение в работу всей пространственной конструкции.
3.2. Технология возведения зданий и сооружений с применением монолитного железобетона
Общие положения
Монолитное строительство имеет следующие преимущества:
•ресурсосбережение (не надо возводить заводы по производству сборного железобетона);
•расход металла и цемента меньше;
•повышается качество работ (здания прочнее, что имеет значение в сейсмических районах);
•большая архитектурная выразительность зданий;
•экономичнее в районах с малоразвитой базой.
Нельзя противопоставлять сборное строительство монолитному. Надо применять как сборное, так и монолитное строительство там, где это экономически оправдано, т.е. с технико-экономическими расчетами и исходя из местных условий.
3.2.1. Виды зданий и сооружений, возводимые из монолитного железобетона
Речь идет о возведении всего здания или сооружения в целом из монолитного железобетона или большей его части, а не отдельных конструкций. Если говорить об отдельных конструкциях зданий и сооружений, то можно отметить, что обычно подземная часть здания выполняется в монолите (а фундаменты – чаще всего).
Если говорить о сооружении в монолите всего здания или сооружения или хотя бы его большей части, то в монолитном исполнении выполняются следующие объекты:
•силосы (хранилища);
•дымовые трубы;
•градирни;
65
3.Технология возведения надземной части зданий и сооружений
•жилые и общественные здания (особенно в сейсмических районах);
•зерновые элеваторы;
•тоннели;
•ангары, склады, цилиндрические емкости, покрытия спортивных сооружений;
•телевизионные башни;
•заглубленные подземные сооружения (резервуары и т.п.).
Методы возведения монолитных зданий и сооружений
В основе методов возведения монолитных зданий и сооружений лежит использование принципиально различных видов опалубок по их конструкции.
Монолитные здания и сооружения возводят, применяя следующие виды опалубок:
•переставную щитовую;
•подвижную (скользящую);
•подъемно-переставную;
•объемно-переставную;
•пневматическую;
•несъемную.
Основные технологические задачи, решаемые при разработке ППР на возведение монолитных зданий и сооружений
При разработке ППР на возведение монолитных зданий и сооружений решаются следующие основные задачи:
1.Определяется метод возведения здания (или его части): а) при возведении подземных конструкций применяют:
−открытый метод;
−стена в грунте;
−опускной метод;
б) решается вопрос о типе опалубки.
2.Определяются методы и способы производства отдельных процессов и работ:
а) по приготовлению бетонной смеси (если бетонная смесь не товарная);
б) по заготовке арматуры; в) по заготовке опалубки;
г) по доставке бетонной смеси, опалубки и арматуры к месту производства работ;
66
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
д) по устройству опалубки и арматуры; е) по укладке бетонной смеси;
ж) по уходу за бетоном (особенно в зимнее время, в жаркий сухой период);
з) по распалубливанию конструкций; и) по контролю качества бетона.
3.Определяется метод производства всего комплекса работ:
−поточный;
−последовательный;
−смешанный (комбинированный);
−комплексный.
4.Назначается комплект машин для комплексной механизации работ:
−грузоподъемно-монтажные (вертикальный транспорт);
−горизонтальный транспорт;
−по укладке бетонной смеси.
5.Определяются методы ускорения возведения здания. Это связано главным образом с уменьшением времени технологических перерывов для твердения бетона:
а) применение бетонных смесей с добавками-ускорителями твердения;
б) тепловое воздействие на бетон; в) применение быстротвердеющих цементов.
6.Разработка стройгенплана (фрагмента). При этом должны быть показаны следующие элементы стройгенплана:
а) земляные сооружения, требующиеся для устройства подземной части зданий;
б) временные хранилища грунта для обратной засыпки; в) деление фронта работ на захватки (при поточном методе про-
изводства работ); г) размещение основных машин для производства работ: пути их
перемещения и места стоянок; д) размещение механизированных установок для приготовления
бетонной смеси; е) размещение мастерских:
−арматурных;
−опалубочных;
−для ремонта спецоборудования;
ж) склады арматуры и изделий из нее;
67
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
з) склады опалубочных изделий; и) склады цемента;
к) склады инертных материалов (песок, щебень, гравий); л) лаборатории для определения качества исходных материалов,
полуфабрикатов и бетона.
7.Определяются работы подготовительного периода: а) строительство временных и постоянных дорог;
б) строительство инженерных сетей (постоянных и временных):
−ЛЭП и трансформаторных подстанций;
−водопровода;
−горячего водоснабжения;
−телефонизации;
в) ограждение стройплощадки (если возможно, то постоянное); г) временных зданий и сооружений:
−гаражей;
−складов;
−бетонных узлов (в т.ч. в зимнем исполнении);
−мастерских:
арматурных;
опалубочных;
для ремонта техники;
−котельных с теплосетями;
д) определяются карьеры для добычи инертных.
3.2.2. Технология возведения зданий и сооружений с применением скользящей опалубки
Общие положения
В скользящей опалубке устраивают вертикальные конструктивные элементы зданий и сооружений, которые по своей высоте не меняют размеров поперечных сечений.
Применение скользящей опалубки особенно эффективно при строительстве высотных зданий и сооружений с минимальным количеством перекрытий и оконных и дверных проемов.
Кним относятся силосы для хранения сыпучих материалов (цемента
ит.п.), зерна (зерновые элеваторы), дымовые трубы (цилиндрические), ядра жесткости высотных зданий, жилые дома (в сейсмических районах).
Важным преимуществом скользящей опалубки следует считать повышение темпов строительства.
68
3. Технология возведения надземной части зданий и сооружений
Монолитное домостроение в скользящей опалубке обладает определенной технологической гибкостью. Поэтому с помощью одного комплекта опалубки можно возводить дома с различными планировочными решениями, разной этажности, придавая им архитектурную выразительность и оригинальность.
Отрицательными факторами при возведении зданий и сооружений в скользящей опалубке является потребность в высококвалифицированной рабочей силе, требования четкой организации работ, и резкое удорожание работ в зимнее время.
Применение скользящей опалубки экономически целесообразно при возведении зданий и сооружений высотой не менее 25 м, т.к. велики затраты на монтаж, демонтаж опалубки и ее высокая стоимость.
Спомощью скользящей опалубки возводят (планы сооружений):
Вплане
−отдельные силосы для хранения сыпучих материалов, дымовые трубы;
− силосные корпуса зерновых элеваторов;
− рабочие здания зерновых элеваторов;
−жилые дома (в том числе в сейсмических районах);
− ядра жесткости зданий.
Конструкция скользящей опалубки (рис. 25)
Основными элементами опалубки являются щиты, домкратные рамы, рабочий пол, подмости, домкраты и домкратные стержни. Основным несущим элементом является домкратная рама, воспринимающая нагрузки при подъеме опалубки от давления бетонной смеси, рабочего пола и подвесных подмостей.
Рамы выполняются двух-, трех- и четырехстоечными. Трех- и четырехстоечные рамы устанавливают на примыкании и пересечении стен, их используют при возведении сооружений с большим числом пересечений стен, а также проемов в стенах.
69