Подготовка конструкций к монтажу

Подготовка элементов к монтажу предусматривает: укрупнительную сборку в плоские или пространственные блоки, временное усиление конструкций для обеспечения их устойчивости и неизменяемости при подъеме, обустройство под­мостями, лестницами, ограждениями и другими временными приспособления­ми для безопасного и удобного ведения работ, закрепление страховочных кана­тов, расчалок, оттяжек и др.

Укрупнительная сборка

Укрупнительная сборка необходима в тех случаях, когда из-за габаритных раз­меров или массы элементов их невозможно доставлять на строительную площадку в готовом, собранном виде. Из доставленных сборных железобетонных элемен­тов (отправочных марок) производят укрупнительную сборку ферм длиной 24 м и более, высоких колонн одноэтажных промышленных зданий тяжелого типа. Иногда собирают плоскостные блоки — железобетонные колонны и ригели, со­здавая рамные системы, панели стен, опускных колодцев и других конструкций.

Укрупнительную сборку осуществляют преимущественно на складах конст­рукций или на специальных площадках с устройством стационарных стеллажей. Элементы, подлежащие укрупнению в длину, подают краном со склада и укла­дывают на опоры стенда или кассет таким образом, чтобы совпали их продоль­ные оси. Затем производят подгонку торцов или выпусков арматуры для дости­жения соосности элементов или отдельных стержней. После установки допол­нительных хомутов и сварки стержней монтируют опалубку и производят бето­нирование стыков. Класс бетона, которым бетонируют стык, и прочность его после твердения устанавливается проектом. Обычно класс бетона принимают такой же, как у соединяемых элементов, либо на один класс выше.

В последние годы широко применяют укрупнение конструкций в монтажные и монтажно-технологические блоки. Такое укрупнение существенно сокращает сроки строительства, так как ведется параллельно и даже с опережением возве­дения здания. Укрупнительную сборку при значительных объемах работ по ук­рупнению конструкций производят на сборочных площадках, оборудованных стендами или кондукторами, позволяющими закреплять конструкции и осуще­ствлять их выверку и рихтовку в процессе сборки; иногда оборудуют конвейер­ные линии. Сборные площадки располагают в зоне действия монтажных кранов или вблизи монтируемых объектов, либо вблизи складов, а конвейерные линии — вблизи объектов.

Укрупнение в блоки наиболее часто встречается при монтаже покрытий од­ноэтажных зданий по металлическим фермам и балкам. Блоки размером на ячей­ку здания укрупняют из ферм попарно с соединением их связями, прогонами, нередко также на земле укладывают штампованные металлические настилы или готовые щиты из легких материалов. Зачастую такой пространственный блок включает в себя: две подстропильные фермы, три стропильные и фонарные фер­мы, прогоны по фермам и фонарям, стальной профилированный настил сверху, как элемент покрытия.

Для обслуживания сборочных площадок рациональнее использовать козло­вой кран, при котором значительно упрощается складирование, ибо конструк­ции можно распределить равномерно по всей площади независимо от их массы. Применение козловых кранов для механизации сборочных операций удешевля­ет стоимость этих работ, уменьшает потребность в железнодорожных и гусенич­ных кранах большой грузоподъемности.

Фермы укрупняют в вертикальном положении в специальных стеллажах кас­сетного типа. Кассеты устанавливают под двумя узлами каждой полуфермы (рисунок 3). Под опорными узлами их делают глухими, без приспособлений для регули­ровки, а в пролете — с регулировочными приспособлениями. Положение стыка собираемых элементов регулируют с помощью механических или гидравличес­ких домкратов. Укрупнение железобетонных колонн производят в горизонталь­ном положении, выверку стыкуемых элементов обеспечивают специальными кондукторами.

1 — одиночные кассеты; 2 — полуфермы; 3 — парные кассеты; 4 — горизонтальные винты

Рисунок 3 – Стеллаж для укрупнения фермы

Укрупнение элементов в пространственные блоки размером на ячейку обыч­но осуществляют при значительных объемах работ и выполняют на конвейер­ных линиях. Эта линия размещается на рельсовых путях, по которым на специ­альных тележках перемещают укрупняемые блоки. На каждом посту или стоян­ке конвейера выполняют определенные монтажные или сопутствующие и отде­лочные процессы. Блоки укрупняют из ферм, объединенных связями и прого­нами, сверху устраивают кровлю в виде стального профилированного утеплен­ного настила с покраской металлоконструкций, иногда с устройством мягкой кровли. Каждый пост оснащают необходимыми монтажными механизмами и приспособлениями.

Временное усиление конструкций

Временное усиление осуществляют для восприятия монтажных усилий. При­меняют усиление конструкций, когда расчетная схема конструкции и возника­ющие при подъеме элемента усилия не совпадают, что может привести к потере устойчивости и прочности конструкции или ее отдельных частей и узлов при подъеме. Потребность в таком усилении в большей степени относится к метал­лическим фермам, пояса которых, при большой длине, могут оказаться недоста­точно устойчивыми и жесткими при подъеме.

В процессе монтажа многие конструкции находятся в условиях, отличающихся от условий их работы при эксплуатации, хотя действующие на них нагрузки обыч­но меньше эксплуатационных, но приложены они почти всегда в местах, не со­ответствующих расчетной схеме. Во избежание деформаций конструктивные элементы и блоки конструкций, не обладающие достаточной жесткостью, в про­цессе транспортирования и подъема усиливают, увеличивая их жесткость, а при необходимости и прочность. Необходимость усиления проверяют расчетом. В про­ектах производства работ должны быть конкретные рекомендации по усилени ю конструкций на период транспортирования, подъема или до приобретения кон­струкцией необходимой прочности.

Наиболее часто усиливают стальные и деревянные фермы, арки и рамы боль­ших пролетов, элементы сборных железобетонных оболочек, армоцементных сводов, стальные цилиндрические оболочки, элементы листовых конструкций. Усиление высоких колонн, не обладающих достаточной устойчивостью при из­гибе от их массы, производят натяжением пары тросов, прикрепляемых к сталь­ным временным упорам. Натяжение создает изгибающий момент, противопо­ложный моменту, возникающему от массы колонны.

Металлические фермы обычно поднимают за узлы верхнего пояса. В процес­се подъема за узлы в средней части фермы в нижнем поясе фермы возникают усилия сжатия, при подъеме за узлы в торцах фермы появляются нерасчетные усилия в верхнем поясе; все это может привести к потере устойчивости элемен­том. Если ферма не была рассчитана на монтажные усилия, то для обеспечения устойчивости поясов фермы производят их временное усиление на период подъе­ма и установки. В качестве усиления применяют металлический прокат, трубы, деревянные пластины, которые закрепляют болтами или хомутами к недоста­точно прочным и жестким узлам усиливаемой конструкции.

Обустройство и подготовка конструкций к монтажу

Обустройство подлежащих монтажу конструкций подразумевает их оснаще­ние навесными подмостями, приставными и навесными лестницами, навесны­ми люльками. Такое обустройство устраивают с целью обеспечения безопасных условий труда монтажников на высоте. Инвентарные навесные под­мости, площадки и лестницы закрепляют к монтируемым элементам у мест их установки.

Монтажные подмости бывают двух видов: наземные, устанавливаемые непос­редственно на земле или иной опоре, используемые при выполнении монтаж­ных работ на сравнительно небольшой высоте; подвесные и навесные, которые крепят к монтируемой конструкции до ее подъема и поднимают вместе с ней, либо навешивают на конструкцию после ее установки. Обычно такие подмости применяют при монтаже на значительной высоте. В качестве наземных подмос­тей используют переставные подмости и стремянки (рисунок 4) для работы на вы­соте до 3,2 м и приставные лестницы с площадками для работы на высоте до 14 м.

Монтажные подмости, лестницы и другие приспособления для безопасной работы на высоте изготовляют из стали и алюминиевых сплавов. Они должны быть легкими, надежными, удобными для установки и снятия после окончания работ.

Приставные лестницы с площадками являются основным элементом обустрой­ства колонн для крепления ферм и подкрановых балок к колоннам при неболь­шой высоте здания. Существуют два основных типа монтажных лест­ниц с площадками: с несущей конструкцией в виде шпренгельной или решетча­той фермы. Первый тип предназначен для выполнения работ на высоте до 7,4 м, второй — до 14 м. Верхнюю часть лестницы крепят к колонне прижимными бол­тами, нижнюю упирают острыми упорами в землю или закрепляют тягами к ко­лонне.

а — передвижные подмости; б — площадка-стремянка; в — приставная лестница с площадкой; г — навесная люлька с лестницей; 1 — секции лестницы; 2— ограждение; 3 — навесная площадка; 4 – винтовой зажим; 5 — колонна; 6— люлька; 7- лестница; 8 — отверстия для крепления люльки; 9 — ригель

Рисунок 4 – Средства подмащивания

Технические средства обеспечения монтажа

Для монтажа конструкций и деталей зданий применяют следующие виды обо­рудования:

• такелажные приспособления, предназначенные для строповки конструк­ций, — стропы, траверсы, захваты, карабины;

• оборудование для перемещения конструкций — лебедки, блоки и полиспасты, домкраты, тали, монтажные мачты, шевры;

• оборудование для закрепления и заделки монтажных стыков — сварочные аппараты, трансформаторы, компрессоры, аппараты для нанесения про­тивокоррозионных покрытий, герметизации стыков и т. п.;

• монтажные приспособления для временного закрепления и выверки кон­струкций — кондукторы, распорки, подкосы, струбцины;

• оборудование для изменения рабочего места монтажников — лестницы и стремянки, подмости, люльки, подвесные площадки.

Подготовка мест установки сборных элементов

Перед монтажом фундаментов проверяют готовность основания, а именно, контролируют отметку основания, его горизонтальность, при необходимости осуществляют планировку основания. Подготовка фундаментов перед монтажом колонн и фундаментных балок состоит в проверке правильности размеров кон­струкций и установки анкерных болтов в фундаментах под стальные колонны. Правильность положения осей фундаментов, уровня стаканов в железобетонных башмаках, горизонтальных отметок и уровней проверяют геодезическими инст­рументами.

При установке колонн одноэтажных промышленных зданий особо контро­лируют горизонтальный уровень консолей колонн, на которые будут укладывать подкрановые балки. Этого достигают за счет подливки бетонной смеси в стакан фундамента или укладки в него армоцементных подкладок толщиной 1 и 2 см.

Подготовка мест установки сборных конструкций заключается в очистке ос­нования, разметке места установки, для большинства железобетонных элемен­тов в устройстве растворной постели. Наилучшее качество шва получается при точной установке конструкции, когда она сразу займет проектное положение. Если по условиям выверки устанавливаемый элемент необходимо снимать с постели, то раствор убирают и заменяют новым, который хорошо разравнивают, выполняют одинаковой толщины, распределяя по всей площади основания.

Подготовка элементов к подъему заключается в определении пригодности изделия по внешнему виду, ее очистке, проверке размеров и нанесении разме­точных рисок. При внешнем осмотре проверяют наличие сколов бетона и тре­щин, исправность монтажных петель, нет ли наплыва бетона на закладных ме­таллических деталях, в штрабах, в гнездах для монтажных петель. Детали с тре­щинами и другими дефектами, превышающие допуски, отбраковывают. Риски наносят на бетонные поверхности мягким черным карандашом, на металличес­ких закладных деталях — зубилом и молотком.

Строповка конструкций

Грузозахватные приспособления предназначены для захвата надежного удер­живания различных строительных грузов и изделий при перемещении кранами, обеспечения из сохранности при транспортировании, простой расстроповки при опускании на рабочее место.

В зависимости от назначения и конструктивного исполнения грузозахватные приспособления разделяют на следующие группы: канатные стропы, строповые устройства с дистанционным управлением, траверсы, захваты.

Для строповки сборных элементов используют универсальные и специальные канатные стропы с крюками, а также пальцевые, рамочные, вилочные, фрикци­онные захваты и петли-подхваты. Наибольшее применение нашли универсаль­ные канатные стропы, оснащенные чалочными крюками для подъема сборных элементов за монтажные петли. По числу ветвей стропы подразделяют на одно-, двух-, трех- и четырехветвевые и кольцевые. Строп — съемное приспособление, выполненное в виде обрезка стального каната с соединительными элементами — кольца, крюки, коуши, карабины, канатная петля.

Траверсы состоят из металлической балки или фермы с устройствами для зах­вата монтируемых элементов, число которых зависит от количества точек захвата элементов — для колонн обычно одна или две точки, для ферм и балок — две или четыре, для плит — четыре или шесть. В качестве захватных устройств используют облегченные стропы с крюками или карабинами на кон­цах, а также захваты из двух металлических щек, которые, охватывая монтируе­мые элементы, удерживают их с помощью продетого в них штыря — клещевые и другие захваты.

1 — ферма; 2 — траверса а — фрикционный; б — траверса

Рисунок 4 – Строповка металлических со штыревым креплением; 1-

ферм колонна; 2 — монтажный строп;

3 — полуавтоматический замок; 4 — канат для расстроповки; 5 — выдвигаемый штырь; 6— траверса; 7— чека

Рисунок 5 – Захваты для монтажа колонн

Временное закрепление элементов

Подъем сборного элемента рекомендуется производить в том же положении, в каком монтируемый элемент будет работать в возводимой конструкции. Под­нимать монтируемые конструкции необходимо плавно, без рывков, раскачива­ния и вращения. Подъем изделий осуществляют способами, исключающими воз­никновение опасных напряжений в процессе их подъема и установки, а также гарантирующими безопасные условия ведения работ. При необходимости про­изводят временное усиление поднимаемых элементов. Тяжелые элементы и кон­струкции поднимают в два приема: сначала на высоту 0,2...0,3 м с задержкой на весу для дополнительной проверки надежности строповки и правильного поло­жения, затем продолжают поднимать на проектную отметку.

В строительстве для временного закрепления монтируемых элементов при­меняют различные монтажные приспособления и устройства. Они могут быть индивидуальными и групповыми (рисунок 6). К индивидуальным средствам от­носятся клинья, расчалки, подкосы, распорки, кондукторы, фиксаторы и т. п. Групповые средства предусматривают закрепление нескольких статически не­устойчивых монтажных элементов.

Для металлических конструкций временное закрепление осуществляют мон­тажными болтами.

Для железобетонных конструкций:

• колонны, устанавливаемые в стаканы фундаментов, крепятся деревянны­ми, бетонными, железобетонными и металлическими клиньями, по одно­му — два клина с каждой стороны в зависимости от сечения и высоты ко­лонны; растяжками и металлическими кондукторами, оснащенными ре­гулировочными винтами. Выверку осуществляют путем погру­жения клиньев в полость между боковой гранью колонны и стакана фун­дамента с последующим инструментальным контролем. После замоноличивания стыков и набора бетоном определенной прочности деревянные и металлические клинья извлекают, что требует больших затрат ручного тру­да. Широкое распространение получили инвентарные клиновые вклады­ши с винтовыми домкратами.

Выверка элементов

Выверка обеспечивает точное соответствие монтируемых конструкций про­ектному положению. В зависимости от вида монтируемых конструкдий, их ос­настки, стыков и условий обеспечения устойчивости, выверку производят визу­ально или инструментально в процессе установки, когда конструкция удержи­вается монтажным механизмом или после установки при ее закреплении.

Визуальную выверку производят при достаточной точности опорных поверхно­стей и стыков конструкций. При этом могут использоваться стальные рулетки, калибры, шаблоны и т. п.

Инструментальную выверку выполняют при сложности обеспечения точнос­ти установки монтажных элементов и конструкций проверкой только опорных поверхностей, торцовых оснований или стыков смонтированных конструкций. Ее производят при установке специальных монтажных приспособлений (кон­дукторов, рамно-шарнирных индикаторов и т. п.). Инструментальная выверка является наиболее распространенным видом проверки положения смонтиро­ванных конструкций в плане, высотном и вертикальном положениях. В про­цессе такой выверки применяют теодолиты, нивелиры, лазерные приборы и устройства.

Безвыверочная установка получила наибольшее распространение при монта­же сборных металлических конструкций (в отдельных случаях и железобетон­ных конструкций). Основным ее условием является применение конструкций с повышенным классом точности геометрических размеров в монтажных стыках. Это позволяет при монтаже устанавливать, например, стальные колонны, опо­ры и другие элементы каркаса с фрезерованными опорными торцами в проект­ное положение, исключая выверку по высоте и вертикали.

Автоматическая выверка предусматривает установку конструкций с параллель­ной выверкой при помощи автоматических устройств.

Выверка элементов

Выверка обеспечивает точное соответствие монтируемых конструкций про­ектному положению. В зависимости от вида монтируемых конструкдий, их ос­настки, стыков и условий обеспечения устойчивости, выверку производят визу­ально или инструментально в процессе установки, когда конструкция удержи­вается монтажным механизмом или после установки при ее закреплении.

Визуальную выверку производят при достаточной точности опорных поверхно­стей и стыков конструкций. При этом могут использоваться стальные рулетки, калибры, шаблоны и т. п.

Инструментальную выверку выполняют при сложности обеспечения точнос­ти установки монтажных элементов и конструкций проверкой только опорных поверхностей, торцовых оснований или стыков смонтированных конструкций. Ее производят при установке специальных монтажных приспособлений (кон­дукторов, рамно-шарнирных индикаторов и т. п.). Инструментальная выверка является наиболее распространенным видом проверки положения смонтиро­ванных конструкций в плане, высотном и вертикальном положениях. В про­цессе такой выверки применяют теодолиты, нивелиры, лазерные приборы и устройства.

Безвыверочная установка получила наибольшее распространение при монта­же сборных металлических конструкций (в отдельных случаях и железобетон­ных конструкций). Основным ее условием является применение конструкций с повышенным классом точности геометрических размеров в монтажных стыках. Это позволяет при монтаже устанавливать, например, стальные колонны, опо­ры и другие элементы каркаса с фрезерованными опорными торцами в проект­ное положение, исключая выверку по высоте и вертикали.

Автоматическая выверка предусматривает установку конструкций с параллель­ной выверкой при помощи автоматических устройств.

При выверке элементов:

• вертикальность установки элементов проверяют по отвесу или при помо­щи теодолита;

• горизонтальность установки проверяют уровнем или нивелиром;

• перед установкой колонн в стаканы фундаментов контролируют их факти­ческие размеры, по этим размерам подготавливают фундаменты — осуще­ствляют углубление гнезда стакана фундамента или проводят подливку бетонной смеси в стакан, чаще укладывают армоцементные прокладки тол­щиной 1 и 2 см.

В период выверки конструкция должна быть устойчивой под действием соб­ственной массы, монтажных и ветровых нагрузок благодаря правильной после­довательности монтажа, соблюдению проектных размеров опорных площадок и сопряжений, своевременной установке предусмотренных в проекте постоянных или временных связей или креплений, а также обеспечению мероприятий по безопасному ведению строительных процессов.

Возможные предельные отклонения от проектного положения элементов и конструкций при монтаже должны быть установлены в проекте производства работ в зависимости от конструктивных решений, применяемых приспособле­ний и оснастки, порядка сварки и других условий в пределах, предусмотренных СНиПом. Результаты проверки оформляют актами промежуточной приемки смонтированных ответственных конструкций и актами освидетельствования скрытых работ с приложением исполнительной схемы геодезического контроля.

Постоянное закрепление конструкций

Долговечность полносборных зданий в значительной степени зависит от ка­чества закладных деталей и сварных соединений между ними. Стальные заклад­ные детали и сварные швы под действием проникающей через щели и поры аг­рессивной среды подвергаются коррозии, что ведет к ослаблению и разрушению стального соединения между конструкциями. Постоянным закреплением кон­струкций в большей степени предотвращают негативное влияние окружающей среды.

Одной из основных задач при возведении зданий является надежное соеди­нение отдельных конструкций между собой, так как качество такого соединения в определенной степени предопределяет качество и надежность смонтирован­ного сооружения. Соединения элементов имеют три разновидности: швы, сты­ки и узлы.

Швы — наиболее часто встречаемое соединение элементов; это все горизон­тальные и вертикальные плоскости, полости между рядом расположенными эле­ментами. Полость между рядом лежащими панелями перекрытий, панелью пе­рекрытия и стенкой ригеля, на котором она лежит, плоскость соединения пане­ли перекрытия и установленной на ней стеновой панели — это швы соединяе­мых конструкций.

Стык — более ответственное сочленение двух элементов каркаса, это место соединения, а в большей степени зона передачи нагрузки от одного элемента каркаса другому. Стыком является место соединения двух колонн между собой по вертикали, место опирания и передачи нагрузки от подкрановой балки на консоль колонны, аналогичный стык фермы и колонны.

Узел — место конструктивного соединения двух или нескольких элементов между собой. Так, просто узлом называют место соединения двух наружных и одной внутренней панелей крупнопанельного здания, место соединения колон­ны и фундамента также является узлом, но через колонну передается нагрузка на фундамент, поэтому узел одновременно является и рабочим стыком двух эле­ментов.

Стыки и узлы конструкций могут быть несущими (нагрузку) и ненесущими. Если стык несущий, то он воспринимает нагрузку и поэтому обязан обеспечить соединению прочность, жесткость и неизменяемость. К несущим стыкам мож­но отнести все соединения каркаса здания. Ненесущий стык по определению не несет нагрузки — это и стык санитарно-технической кабины и перегородки, стык (узел), отмеченный ранее, двух наружных и внутренней стеновых панелей.

Дата добавления: 2014-01-07