Технология монтажа промышленных зданий

Лекция № 4

ТЕМА: технология монтажа промышленных зданий

         I. Возведение одноэтажных и многоэтажных зданий из сборных  ж/б

                       конструкций унифицированных параметров

1. Одноэтажные промышленные здания

В зависимости от характера размещаемых производств они имеют разнообразные объемно-планировочные и конструктивные решения, определяющие объемы монтажных работ, методы их выполнения и применяемые при этом монтажные механизмы и приспособления.

Рекомендуемые материалы

Каркасы одноэтажных промышленных зданий могут быть выполнены полностью из сборного ж/б или металлических конструкций, или смешанными (колонны и плиты покрытия – ж/б; подкрановые балки, фермы и связи покрытия – металлические).

В зависимости от наличия грузоподъемного оборудования зданий их подразделяют на бескрановые и крановые. Одноэтажные бескаркасные здания характеризуются однотипными ячейками и конструкциями, значительной протяженностью в обоих направлениях. Каркасы таких зданий выполняют, как правило, из сборных ж/б конструкций массой до 16 т. В некоторых случаях, особенно в случае применения металлического профилированного настила, покрытия пролетом 24 м возводят из металлических конструкций.

Унифицированные одноэтажные промышленные здания, оборудованные мостовыми кранами, также характеризуются однотипными ячейками, конструкциями и значительными размерами в плане. Масса сборных элементов таких зданий составляет от 2,5 до 32,5 т.

Методы монтажа сборных конструкций одноэтажных промышленных зданий выбираются в зависимости от объема монтажных работ, объемно-планировочных и конструктивных решений, сроков монтажа, имеющегося парка монтажных механизмов.

Выбору метода монтажа предшествует анализ объемно-планировочных решений, выяснение статической работы схемы здания. Для установки сборных конструктивных элементов в проектное положение определяют требуемые минимальные параметры монтажных кранов.

Методы монтажа сборных конструкций различаются в зависимости от применяемого подъемно-монтажного оборудования, степени укрупнения сборных элементов в блоках перед подъемом; последовательности установки в проектное положение элементов или блоков; направления развития монтажного процесса, способов наведения и установки на нижележащие опорные конструкции.

Во всех случаях применение тех или иных методов должно обеспечивать точность установки конструкций и устойчивость здания и его частей в процессе монтажа.

В практике строительства одноэтажных промышленных зданий из сборных конструкций, как правило, применяются крановые методы монтажа, когда отдельные сборные элементы или предварительно укрупненные из них блоки подаются кранами с транспортного средства, с места складирования или с укрупнительного стенда непосредственно на место проектного положения.

Наибольшее распространение для монтажа сборных конструкций массовых одноэтажных промышленных зданий получили стреловые самоходные краны, в первую очередь на гусеничном ходу, грузоподъемностью  10-63 т. Наряду с обычным  стреловым оборудованием краны также оснащаются башенно-стреловым оборудованием.

Монтаж сборных конструкций каркаса в зависимости от степени предварительного укрупнения может производиться следующими методами:

· отдельными конструктивными элементами;

· предварительно укрупненными линейными плоскостными или объемными блоками;

·предварительно укрупненными комплексными блоками, включающими элементы инженерного и технологического оборудования зданий.

Одноэтажные промышленные здания возводят в определенной технологической последовательности, которую устанавливают при проектировании производства монтажных работ в зависимости от объемно-планировочных и конструктивных решений возводимых объектов и требований к очередности ввода в эксплуатацию размещаемых в них цехов для обеспечения начала монтажа технологического оборудования в наиболее ранние сроки.

Монтаж технологического оборудования в зависимости от этого может быть организован по трем принципиальным схемам: до начала строительства надземной части здания или сооружения; параллельно с производством строительно-монтажных работ. В этом случае возможно максимальное использование одних и тех же комплектов подъемно-транспортных средств, работающих по взаимно увязанной  программе, в полностью законченном здании или сооружении с помощью специальных монтажных механизмов и приспособлений.

Монтаж сборных конструкций одноэтажных промышленных зданий ведут специализированными потоками, каждому их которых  придают комплект транспортных и монтажных машин и соответствующую  монтажную оснастку.

При этом каждый специализированный поток обслуживает монтажный участок, границы которого соответствуют пролету зданий иди секции, ограниченной температурными швами. Размеры участков устанавливают с таким расчетом, чтобы на каждом из них были приблизительно одинаковые объемы и трудоемкость работ. Причем в качестве монтажного участка должна приниматься наименьшая часть здания в плане, с тем, чтобы на ней обеспечить непрерывный монтаж сборных конструктивных элементов с соблюдением необходимых технологических перерывов и требований безопасной организации труда.

Ведущим процессом при возведении надземной части здания является монтаж сборных ж/б или стальных конструкций. При этом одним из основных условий эффективности монтажных работ является поточное осуществление их в увязке с другими строительными процессами (устройство кровли; производство санитарно-технических и электромонтажных работ; монтаж технологического оборудования; устройство полов и отделочные работы).

Монтаж сборных ж/б колонн, балок и ферм, плит покрытия и наружного стенового ограждения одноэтажных промышленных зданий, в основном. осуществляют поэтажно, т.е.  отдельными конструктивными элементами. Монтаж фонарей, подкрановых балок, связей, оконных  переплетов чаще всего ведут укрупненными блоками (блочный монтаж). Кроме того, эти конструктивные элементы могут быть собраны в плоские и пространственные блоки, обладающие надежной монтажной устойчивостью. Монтаж конструкций блоками является в современном строительстве одним из наиболее прогрессивных методов в технологии монтажных работ. Монтаж из комплексных укрупненных блоков в одноэтажном промышленном строительстве применяется только для покрытий с металлическими несущими конструкциями и эффективным облегченным покрытием.

В зависимости от организации подачи элементов конструкций к месту установки  различают методы предварительной раскладки элементов у мест монтажа (в зоне действия монтажного крана) и монтаж с транспортных средств (с колос). В последнем транспортные и монтажные процессы осуществляются по транспортно-монтажным графикам.

Для монтажа одноэтажных промышленных зданий, в зависимости от последовательности установки конструкций, применяют дифференцированный (раздельный), комплексный (совмещенный) и комбинированный (смешанный) методы монтажа.

При раздельном методе одноименные конструктивные элементы здания монтируют самостоятельными потоками, в основном, совмещенными во времени. Однако этот метод не применяют при монтаже конструкций покрытий, что связано с конструктивными особенностями типового решения.

При комплексном методе монтаж, выверку и закрепление всех конструкций производят в одном потоке в пределах одной или нескольких смежных ячеек здания, образующих жесткую монтажную устойчивость. Однако этот метод практически не применяется при монтаже одноэтажных промышленных зданий с ж/б каркасом, так как типовое сопряжение колонн с фундаментами стаканного типа предусматривает возможность установки на колонны вышележащих конструкций только после достижения  бетоном в стыках определенной прочности (не менее 70 %), что достигается  через 3-4 дня.  Кроме этого, значительная разница в массе  разноименных сборных ж/б конструкций делает нецелесообразным их монтаж одним краном.

При монтаже комбинированным методом сочетаются  элементы первых двух. Этот метод наиболее часто применяют при монтаже конструкций одноэтажных промышленных зданий: колонны, подкрановые балки и и стеновые ограждения монтируют дифференцированным методом, отдельными потоками, а подстропильные и стропильные балки и фермы, плиты покрытия - комплексным методом в едином потоке.

Как известно, в зависимости от направления развития монтажного процесса различают продольный и поперечный методы монтажа. В одноэтажных промышленных зданиях применяют продольный метод, когда конструкции последовательно монтируют вдоль здания или пролета. Исключение составляют элементы конструкций покрытия, которые могут монтировать как продольным, так и поперечным методами. При продольном направлении монтажный кран располагают вне пределов монтируемой ячейки и плиты покрытия устанавливают через смонтированную стропильную конструкцию.

При поперечном направлении монтажа кран  устанавливает плиты покрытия, находясь внутри монтируемой ячейки здания, и стрела крана располагается поперек монтируемых плит. Последний метод применим в основном для бескрановых зданий и в том случае, когда параметры крана определяются условием монтажа плит покрытия.

В зависимости от способа наводки монтируемого элемента на опоры различают свободный, ограничено-свободный и принудительный монтаж. Для сборных ж/б конструкций одноэтажных промышленных зданий монтаж в основном осуществляют свободным методом, при котором конструкцию наводят на опоры в процессе ее свободного перемещения.

Методы монтажа являются определенными факторами технологии производства монтажных работ, для осуществления которой разрабатываются проекты производства работ, технологические карты и технологические схемы монтажа отдельных конструктивных элементов.

Колонны монтируют отдельным потоком после подготовки дна стакана фундаментов и инструментальной проверки их в плане и по вертикали в соответствии с требованиями проекта.

Колонны доставляют на строительную площадку автотранспортом, при этом легкие колонны (массой до 8 т) монтируют с предварительной раскладкой у мест монтажа в зоне действия монтажного крана, а тяжелые – доставкой к монтажному крану по часовому графику и монтируют непосредственно с транспортных средств.

Выверку и временное закрепление колонн осуществляют инвентарными клиновыми вкладышами или кондукторами. Причем для колонн массой 8 тонн кондуктор устанавливают на фундамент и закрепляют на колонне после ее установки в стакан фундамента. Для более тяжелых колонн кондуктор устанавливают, выверяют и закрепляют на фундаменте до начала монтажа колонны. После установки ряда колонн их проектное положение окончательно выверяют и производят замоноличивание стыков колонн с фундаментами. Колонны под замоноличивание сдаются партиями.

Подкрановые балки целесообразно монтировать самостоятельным потоком непосредственно с транспортных средств. Установку балок в проектное положение производят по осевым рискам на балках и консолях колонн. Балки временно закрепляют на опорах при помощи анкерных болтов. Окончательную выверку подкрановых балок производят в пределах монтажной захватки или температурной секции при помощи геодезических инструментов, после чего производят приварку всех крепежных деталей балок к закладным деталям колонн.

Металлические подкрановые балки длиной 12 м могут монтировать блоками, укрупненными в заводских условиях, или же доставлять на строительную площадку в виде 2-х отправочных единиц. Монтаж металлических подкрановых балок может производиться с ведением работ двумя способами: с последующей выверкой балок и без выверки. Безвыверочный монтаж балок укрупненными блоками достигается за счет обеспечения повышенной точности вертикальных отметок фундаментов и опорной поверхности консолей колонн.

Конструкции покрытий (подстропильные и стропильные фермы и балки, плиты покрытия) монтируют комплексным методом, отдельным потоком. Фермы и балки, а также плиты покрытия пролетом 12 м рекомендуется монтировать с транспортных средств. Плиты покрытия пролетом 6 м – с предварительной раскладкой в зоне действия монтажного крана. Однако допускается вариант монтажа всех элементов конструкций покрытия с предварительной раскладкой.

Стропильные фермы и балки устанавливают в проектное положение с совмещением осевых рисок на их торцах с рисками на опорных поверхностях нижележащих конструкций (колонн, подстропильных ферм), после чего их закрепляют сваркой с закладными элементами этих конструкций.

Устойчивость первых двух стропильных конструкций обеспечивают расчалками, закрепленными за передвижные инвентарные якоря и замоноличенных в стаканы фундаментов колонн. Устойчивость последующих ферм обеспечивают при шаге колонн 6 м и 12 м – с помощью инвентарных распорок, закрепляемых к ранее смонтированной ферме.

Одновременно с монтажом ферм устанавливают все предусмотренные проектом постоянные связи и распорки. Временные распорки и расчалки снимают по мере монтажа и приварки плит покрытия. Конструкции фонарей монтируют после установки и закрепления стропильной фермы или балки, после чего производят монтаж связей и бортовых плит фонарей.

Плиты покрытия при бесфонарной кровли монтируют от одного конца фермы к другому, начиная со стороны ранее смонтированного пролета; при кровле с фонарями – от концов фермы к фонарю, затем монтируют плиты на фонарях.

Вместе с этой лекцией читают "1.5 Системы с самонастройкой структуры".

Монтаж ограждающих конструкций осуществляют отдельным монтажным потоком после окончания монтажа несущего каркаса здания в целом или его части. Стеновые панели в каждой ячейке между двумя колоннами монтируют сразу на всю высоту здания или ярусами, высота которых зависит от конкретных условий производства работ.

Монтаж стеновых ограждений осуществляется с применением монтажных кранов со специализированным башенностреловым оборудованием. Это оборудование совмещает в себе монтажный кран с механизированным устройством рабочего места монтажников. При этом монтажная площадка может перемещаться по вертикали, опускаться и подниматься по башне, а также по горизонтали – от башни к стене и обратно.

При монтаже стеновых панелей возможны 3 варианта взаимного расположения монтажных кранов и кассет со стеновыми панелями:

· кассета располагается между монтажным краном и стеной (при небольшой высоте здания), при этом количество панелей в одной из кассет достаточно для устройства стены на всю высоту и минимальная ширина зоны вдоль фасада здания должна составлять около 8,5 м;

 · монтажный кран располагается между кассетой и монтируемой стеной (остальные условия те же, что и в первом варианте);

 · монтажный кран располагается между двумя кассетами, установленными вдоль здания (в случае большой высоты), при этом количество панелей в двух кассетах должно быть достаточным для устройства стены на всю высоту здания.