4.2.2.Технология возведения надземной части 10 – 24 этажных зданий

в сборном исполнении.

Обычно при монтаже надземной части здания в качестве участка или захватки может быть принята одна или две жилые секции в пределах этажа или часть здания с повторяющимися конструкциями. Это необходимо с целью разработки технологической нормали с расчленением процессов производства и выделением частных потоков.

Наиболее предпочтительно при этом составление циклограмм, с помощью которых можно определить нормативную продолжительность возведения здания. На рис.4.11.показано направление развития потоков в зависимости от видов работ.

Рис. 4.11. Варианты потоков на различных

стадиях строительства.

Высотные жилые и гражданские здания, как правило, возводят по специальным проектам. Строительство их достаточно трудоемкое и дорогостоящее. Основу сооружения составляет каркас, который может быть смонтирован из железобетонных или стальных элементов. Каркас может быть выполнен и в комбинированном исполнении с плоскими сборными или монолитными диафрагмами жесткости. При точечной компоновке здания в обязательном порядке устраивается пространственное ядро жесткости из сборного или монолитного железобетона, сборных металлических конструкций. В качестве пространственного ядра может также служить часть здания усиленная дополнительными связями. Рис. 4.12.

Рис. 4.12. Варианты компоновки пространственного ядра

жесткости здания.

а - железобетонное ядро; б - ядро из металлического каркаса; в - комбинированное ядро.

Обычно здания монтируют по горизонтально-восходящей схеме. При этом могут быть использованы различные типы кранов. Их выбор зависит от конструктивной компоновки здания и различной степенью укрупнения конструкций. Достаточно разнообразна и технологическая оснастка, о чем подробно изложено в дисциплине «Технология строительного производства».

При возведении зданий применяют безвыверочный метод монтажа со строгим геодезическим контролем. Большое внимание обращают на качество соединений.

Для совмещения монтажа конструкций с общестроительными работами при возведении высотных зданий монтажных участков должно быть не меньше двух. В зданиях с незначительными размерами в плане монтаж выполняется во вторую и третью смены, а общестроительные работы, в том числе и отделочные, в первую смену. Подача растворной смеси на этажи осуществляется с помощью бетононасосов или отдельными бадьями краном. В значительной степени это определяет предельную высоту здания (до 24 этажей), так как максимальная высота подачи растворной смеси с помощью современных машин не превышает 100 м.

Продолжительность разворачивания потоков в пределах одного участка или захватки определяют по технологической нормали или таблицам технологических расчетов в зависимости от одного из методов монтажа, который может быть раздельным, комплексным или раздельно-комплексным. Возможность применения этих методов определяется влиянием объемно-планировочных, конструктивных, организационных и технологических факторов: размеров здания в плане, конструктивной схемы здания, условием членения его на захватки и ярусы, фронта работ на захватки, последовательности установки конструкций на захватке и др.

При раздельном методе после сооружения ядра жесткости монтаж конструкций вначале производится с помощью передвижного, самоходного крана. Затем работа выполняется с использованием приставного или самоподъемного крана. С помощью передвижных кранов монтируются конструкции нижележащих ярусов и самоподъемный или приставной краны. Кроме того, устанавливаются все монтажные связи, осуществляется сварка всех узлов примыкания ригелей и балок к колоннам и соединений плит перекрытий. Рис. 4.13.

4.13. Этапы возведения многоэтажного здания.

I – монтаж цокольной части; II – монтаж самоподъемного крана; III – монтаж надземной части основного каркаса; IV – последовательность монтажа каркаса здания в пределах одного этажа; 1 – самоходный кран; 2 – самоподъемный кран.

Монтаж основного каркаса начинают с колон, расположенных вокруг крана с обеспечением пространственной жесткости всего сооружения. В первую очередь устанавливают колонны крановой ячейки в пределах яруса и вертикальные связи по этим колоннам. Затем ведут монтаж ригелей нижнего этажа яруса, после них – колонны и вертикальные связи. Далее по захваткам продолжается установка конструкций, расположенных рядом с крановой ячейкой, а затем, удаленных, в последовательности указанной цифрами на рис. 4.13.(IV). Плиты перекрытия крановой ячейки временно укладывают на рядом смонтированное перекрытие и устанавливаются в проектное положение уже после подъема самоподъемного крана выше соответствующего перекрытия. На рис. 4.14, в качестве примера, показана последовательность установки элементов каркаса книгохранилища Харьковской государственной библиотеки им. В.Г.Короленко. Согласно условиям доставки и складирования на строительной площадке элементов конструкций в основном был применен монтаж со склада с помощью кранов расположенных вне здания.

Рис. 4.14. Последовательность установки элементов каркаса в проектное

положение.

При монтаже каркаса только самоподъемным краном в первую очередь устанавливают колонны крановой ячейки яруса, как это показано на рис. 4.15, в осях 7 – 8 рядов Б – В и вертикальные связи по ряду А в осях 7 – 8. Далее по захваткам продолжается установка конструкций, расположенных рядом с крановой ячейкой, а затем удаленных в последовательности, указанной цифрами.

Рис. 4.15. Технологическая схема монтажа и последовательность установки

конструкций типового этажа (яруса)

1 – самоподъемный кран, 2 – ось железнодорожного пути крана, 3 – площадка для подачи конструкций, 4 – кондуктор для монтажа внутренних колонн, 5 – траверса для подъема колонн, 6 – кондуктор с площадкой, 7 – передвижные подмости, 8 – строп, 9 – шестиветвевой строп для плит.

Оптимальная последовательность монтажа на современном этапе каркасного строительства многоэтажных зданий должна выбираться на основании экономических критериев (дости­жение максимальной экономической эффективности) с учетом конструктивной устойчивости отдельных элементов, частей и целых каркасов, удобств и безопасности ведения монтажных работ. При проектировании и выборе оптимальной последовательности монтажа строительных конструкций необходимо учитывать весь комплекс требований, предъявляемых к организации и технологии возведения зданий с целью максимально возможной экономической эффектив­ности при обеспечении максимальной безопасности и надежности конструктивных элементов каркаса, обеспечивающих прочность и устойчивость сооружения на всех стадиях монтажа.

В настоящее время для достижения высокой эффективности монтажа применяется поточный метод, разработанный проф. М. С. Будниковым. Этот метод обеспечивает высокую организацию тех­нологического процесса монтажа, ликвидацию потерь времени, труда и ресурсов за счет устранения неритмичности и прерывности. Равномерность и непрерывность монтажа строительных конструкций каркаса зданий создает необходимые предпосылки для надежного использования средств комплексной механизации.

Для организации строительного потока многоэтажное каркас­ное здание разграничивается на части (захватки), на которых последовательно выполняются группы строительных процессов. Оптимальная величина этой части может характеризоваться числом колонн на захватке.

После разграничения здания на части, порядок развития пото­ка в пространстве выбирается в зависимости от конкретных условии возведения здания по одной из схем: горизонтальной, вертикальной, комбинированной.

В практике строительства оптимальный размер захватки (от­сека), выбранный по первому этажу при условии, что работа мон­тажных механизмов или комплектов машин, занятых на монтаже строительных конструкций многоэтажных каркасных здании, будет непрерывной, если продолжительность установки расчетного комп­лекта конструкции на захватке больше пли равна технологическому перерыву, т. е.

где t_i — нормативное время установки каждого элемента расчет­ного комплекта конструкций; n_i — число одноименных элементов в расчетном комплекте; α — коэффициент темпа, определяемый из вы­ражения α = t₂/t₁. К_п — средний коэффициент перевыполнения норм выра­ботки на монтаже строительных конструкций многоэтажных кар­касных зданий; - расчетный технологический перерыв. Здесь

где t_ф - время открытия фронта работ по устройству конструктивных элементов каркаса, обеспечивающих его прочность и устойчивость при монтаже (сварка, омоноличивание, постановка временных монтажных связей и пр.); — время, в течение которого конструк­тивные элементы каркаса обеспечивают его прочность, достаточную для восприятия монтажных усилий и нагрузок.

Допустим, что при дифференцированном методе монтажа специализированный поток монтажа несущих конструкций каркаса равной схемы состо­ит из шести частных потоков. На захватке вначале устанавливают­ся колонны 1 с последующей разделкой стыков с фундаментами. После того как бетон достигает в стыках монтажной прочности, производится установка ригелей 2, укладка плит перекрытия 3 и, наконец, сварка и заделка стыков колонн и ригелей, после чего производится монтаж плит перекрытия 6. В таком случае количество колонн на захватке будет равно

Рис. 4.16. Циклограммы процессов установки монтажных элементов

при дифференцированном (а) и комплексном методе монтажа (б)

.

Комплексный метод монтажа. Расчет минимально возможной захватки при комплексном методе монтажа конструкций первого этажа зависит от того, по какой схеме развития будет осуществ­ляться монтаж каркаса. Специализированный поток монтажа несу­щих конструкций при комплексном методе монтажа состоит из трех частных потоков: установки конструкций, электросварки сты­ков колонн и ригелей, заделки стыков ригелей и колонн, а также плит перекрытия. Расчет минимально возможной захватки в этом случае также производится из условия

где t_рг n_рг - время установки всех ригелей на захватке; t_n n_nn - время установки плит перекрытия.

Циклограмма потоков при монтаже каркаса приведена на рис. 4.16.

Для временного закрепления, выверки и обеспечения монтажной устойчивости колонн стыкуемых выше перекрытий с полуавтоматической сваркой стыков применяют групповые кондукторы. Они предназначены для одновременного закрепления и выверки четырех железобетонных колонн. Для их закрепления на углах рамы кондуктора приварены хомуты или устанавливаются захваты в несколько ярусов по высоте. Захватами нижнего яруса кондуктор крепится к оголовкам колонн нижнего этажа, причем последние должны выступать над перекрытием на высоту не менее 600 мм. Выше расположенные захваты центрируют и закрепляют устанавливаемые колонны.

В зависимости от вида каркасного здания и высоты колонн применяют групповые кондукторы для колонн (ГКК), рамно-шарнирные индикаторы (РШИ), монтажный кондукторный комплект (МКК-1), объемные кондукторы (ОК). На рисунке 4.17 показан рамно-шарнирный индикатор, состоящий из пространственных решетчатых подмостей (3), укрепленных на стойках (1), к которым также крепятся монтажные площадки (5). Для подъема монтажников на рабочие площадки используется лестница (7), расположенная в центре рамно-шарнирного индикатора.

Рис.4.17. Схема рамно-шарнирного индикатора (РШИ).

Рис.4.18. Схема возведения каркасного здания комплексным методом.

I - монтаж строительных конструкций каркаса; II - зона смонтированных конструкций; III - замоноличивание узлов сопряжения элементов каркаса; IV - кладка заполнения каркаса и перегородок; V - облицовочные и скры­тые работы; VI - штукатурные работы; VII - монтаж сантехнического оборудования; VIII - отделочные работы и монтаж электрооборудования; IX - основные вертикальные грузопотоки строительных материалов, изделий, кон­струкций и др.; I,…..24 - последовательность монтажа строительных кон­струкций каркаса по этажам (24 этажа); 25 - самоподъемные краны; 26 - шахтные подъемники; 27 - монтируемые конструкции; 28 - электрокары; 29 - растворопроводы; 30 - воздухопровод; 31 - подающий трубопровод для вя­жущих; 32 - раздаточный трубопровод для вяжущих; 33 - бункер для вяжу­щих; 34 - сопло; 35 - подача растворной смеси; 36 - грузопоток кирпича; 37 - подача строительных материалов.

Для производства работ поточным методом, как наиболее производительным, необходимо расчленять здание на определенное, равное числу простых процессов число захваток, на которых можно было бы осуществлять последовательно монтаж, бетонирование поясов и кирпичную кладку. Рис. 4.18.

Размер минимальной захватки при монтаже строительных конструкций определяется по ведущему процессу, т.е. по монтажу, по числу поперечных несущих рам первого этажа из выражения

, (4.6)

где t^pac_min – расчетный технологический перерыв; k_n - средний коэффициент перевыполнения норм выработки при монтаже строительных конструкций каркаса; t_nn – нормативное время установки плит перекрытия; n_nn – число плит перекрытия на захватке; - коэффициент темпа, который определяется как отношение продолжительности монтажа конструкций второго t₂ и первого t₁ этажей здания; t_k – нормативное время установки одной колонны в маш.-ч; n_kp – число колонн в поперечной раме каркаса; t_pg – нормативное время установки ригелей; n_pgp – число ригелей в несущей раме каркаса.

Продолжительность технологического перерыва, состоящего из времени открытия фронта работ по заделке стыков и рабочего времени, в течении которого происходит твердение бетона в стыках до получения ими монтажной прочности, определяется по формуле

t^pac_min = t_ф + A₁Cn_c + t₁ , (4.7)

где t_ф - время открытия фронта работ по заделке стыков, ч; А₁ – число смен в сутки; С – продолжительность рабочей смены; n_c – число полных суток твердения бетона в стыках до получения ими монтажной прочности; t₁ – рабочее время последних неполных суток от начала заделки стыков колонн с фундаментами, ч. t₁ = t₀ + 24 n_c .

Здесь t₀ - время твердения бетона в стыках до получения ими монтажной прочности,ч.

При условии, что t_a = 24 ч, заделка стыков начинается во второй смене, А = 2 смены и С = 7 ч. определяем t^pac_min = 24+7. 2 . 1 + 24 – 24 = 38 ч. Принимая по ЕНиРу нормативное время в маш.-ч на установку колонны t_k= 0,49, ригеля t_p= 0,50 и плит перекрытия t_nn=0,17, получим значение коэффициента темпа = t₂/t₁ = 24,8/22,4 = 1,1>1 ( тогда =1). Принимаем k_n = 1,10 и находим, что минимальное число поперечных рам на захватке n_p должно быть равно 5.

В случае использования комплексного метода монтажа соблюдается принцип совмещенного выполнения на различных уровнях всего комплекса монтажных, строительных и отделочных работ, как это показано на рис. 4.17. При этом организуются специализированные потоки, реализуемые по вертикально-восходящей схеме. Работы выполняются по ярусно, высота яруса составляет 2-3 этажа.

По мере возведения здания организуется IX специализированный поток, включающий в себя вертикальные грузопотоки строительных материалов, изделий, конструкций и др. (37). Доставка их к месту работы осуществляется с помощью самоподъемных кранов (25) и шахтных подъемников (26), растворопроводов (29), воздухопроводов (30). Может быть организована сеть трубопроводов для подачи к месту работы мелкозернистой бетонной смеси, вяжущих материалов и тд. ( 31, 32, 35). Подобная организация потоков и выполнения работ в значительной степени сокращает срок строительства, особенно в тех случаях, когда в общем объеме строительства преобладают «мокрые» процессы.

Ограждающие конструкции условно считают конструктивно независимой частью здания, которая не влияет на прочность и устойчивость каркаса при монтаже, Поэтому чаще их монтируют самостоятельным потоком, технологически обособленно от монтажа каркаса и общестроительных работ.

В практике высотного строительства монтаж ограждающих конструкций выполняется после полного окончания монтажа каркаса, или совмещенно с ним, с отставанием на 4 – 6 этажей, иногда до 10 этажей, по мере окончательного проектного закрепления соответствующих ярусов каркаса или же в отдельных случаях совмещенно с монтажом несущих железобетонных конструкций каждого яруса.

Установка навесных панелей, железобетонных пилонов, алюминиевых панелей остекления может выполняться монтажными кранами, крышевыми кранами, катучими консольными кранами или грузоподъемными мототележками, работающими на перекрытиях, кранами-тележками, передвигающимися по путям, смонтированными на крыше здания по всему периметру, грузоподъемными тележками на монорельсовом пути, расположенных на консолях снаружи здания.

Рис.4.19. Последовательность и схема монтажа ограждающих

конструкций.

а – стеновых панелей; б – пилонов; в – алюминиевых панелей; 1 – крышевой кран; 2 – стеновая панель; 3 – самоподъемная люлька; 4 – железобетонный пилон; 5 – алюминиевая панель.

В том случае, когда для декоративной отделки фасадов используют сборные железобетонные пилоны, монтаж ограждающих конструкций крышевыми кранами выполняют в следующей последовательности: стеновые панели, пилоны, алюминиевые панели остекления. Рис. 4.19.

Перед монтажом стеновых панелей выполняют геодезическую разбивку мест их установки. Монтажу пилонов также предшествует исполнительная геодезическая съемка положения в плане колонн каркаса и кромок крайних панелей перекрытий, на основании которой определяют окончательный размер зазора между нижними (маячными) пилонами и наружными кромками панелей перекрытия.

Установку в проектное положение поднятых кранами элементов ограждения осуществляют находящиеся на перекрытии монтажники. Они закрепляются к петлям панелей перекрытий монтажными поясами.

Заделка стыков ограждающих конструкций, их герметизация, отделка поверхностей, установка нащельников, очистка поверхностей снаружи здания производятся с подвесных подмостей. В качестве рабочей платформы в них используются люльки, подвешенные к поддерживающим устройствам, расположенным на одном из вышележащих перекрытий или на крыше здания.

При проектировании поточного возведения многоэтажных зда­нии смешанной конструктивной схемы - многоэтажного каркаса с наружными кирпичными стенами возникает необходимость выпол­нять наряду с монтажом сборных конструкций работы, связанные с кирпичной кладкой и частично с монолитным железобетоном. Например, устройство монолитных железобетонных поясов. Сочетание этих процессов - основная особенность возведения многоэтажных зданий подобного типа. Оба эти процессы связаны между собой и мо­гут выполняться параллельно либо с разрывом во времени и долж­ны быть организационно увязаны. Однако в практике возведения возникают трудности, которые требуют отдельного решения.

Одним из основных факто­ров, предопределяющих возможность возведения таких зданий по­точным методом, является обеспечение устойчивости и геометриче­ской неизменяемости строительных конструкций каркаса в процес­се монтажа.

Монтажная устойчивость зданий по такой конструктивной схе­ме обеспечивается в плоскости рам системой колонн, воспринимаю­щих вертикальные нагрузки; созданием горизонтальных дисков жесткости в виде законченных сборных перекрытий, воспринимаю­щих горизонтальные нагрузки и передающих их на жесткие узлы рам, которые создаются сваркой и замоноличиванием стыков риге­лей с колоннами. Из плоскости рам - системой колонн и созданием горизонтальных дисков жесткости, воспринимающих горизонтальные нагрузки и передающих усилия на наружные несущие кирпичные стены посредством монолитных железобетонных поясов и заклад­ных деталей для связи кирпичных стен с колоннами.

В соответствии с нормативными требованиями возведение каждого вышележащего этажа каркасного здания разрешается производить только после достижения бетоном, при омоноличивании стыков, узлов и швов перекрытия несущих каркасов нижележащих этажей, прочности не ме­нее 70% проектной прочности. Это требование усложняет монтаж­ные работы, особенно при низких температурах, которые сохраня­ются в высоких широтах в течение длительного времени, резко сни­жает темпы крановой сборки и удлиняет сроки монтажа.

Необходимо отметить, что нормативные требования обязывают проект­ные организации включать в проект каркаса меры, обеспечивающие прочность, устойчивость и геометрическую неизменяемость зданий и сооружений, как при их эксплуатации, так и при монтаже. Одна­ко, как показал анализ ряда проектов, многие проектные органи­зации в настоящее время ограничиваются в проектах записью о том, что обеспечение устойчивости каркасов должно быть решено мон­тажной организацией, т. е. требования СНиП не выполняются. Объективной причиной этого можно считать тот факт, что до настоящего времени нет методики для проектирования поточного возведения зданий по такой схеме.

Таким образом, выбор оптимального решения может быть осуществлен только при том условии, когда технологические процессы монтажа сборных конструкций и кирпичной кладки стен будут организационно увязаны между собой.

Монтаж сборного железобетонного каркаса необходимо производить одновременно с кладкой стен, с отставанием последней от монтажа каркаса не более чем на один этаж. Однако такой совмещенный метод монтажа конструкций и каменной кладки не всегда возможен по условиям технологии и организации процессов. Поэтому наряду с совмещенным способом возведения многоэтажных каркасных зданий применяют раздельный и комбинированный методы. При раздельном методе вначале монтируют кар­кас на всю высоту, а затем выполняют кирпичную кладку. При ком­бинированном методе каркас монтируют с опережением кирпичной кладки. Во всех этих случаях должны быть обеспечены устойчивость, и геометрическая неизменяемость смонтированной части кар­каса.

При монтаже совмещенным методом устойчивость каркаса в плоскости рам обеспечивается системой колонн, сваркой и замоноличиванием стыков ригелей с колоннами, т. е. созданием жестких узлов рам горизонтальных дисков жесткости в виде законченных сборных перекрытий; из плоскости рам — системой колонн и гори­зонтальных дисков жесткости, воспринимающих горизонтальные на­грузки и передающих усилия на наружные несущие кирпичные сте­ны посредством монолитных железобетонных поясов и закладных деталей для связи кирпичных стен с колоннами.

При раздельном методе монтажная устойчивость обеспечивает­ся в плоскости рам системой колонн, созданием жестких узлов рам и горизонтальных дисков жесткости и вертикальных диафрагм, роль которых выполняют временные монтажные связи. Временные мон­тажные связи также устанавливают в пределах, опережающих кир­пичную кладку ярусов каркаса в случае возведения здания комби­нированным методом.

Временные монтажные связи могут устанавливаться в плоскости монтируемых в зимних условиях перекрытий, прочность замоноличенных стыков которых по условиям монтажа конструкций по­следующих ярусов недостаточна. Установка временных монтажных связей необходима при возведении зданий с подвалом и в случае расположения вблизи здания в пределах призмы обрушения мон­тажных кранов, создающих дополнительные нагрузки на рамы кар­каса подвального этажа, колонны которых не были рассчитаны на такие условия. Эти связи уменьшают свободную длину колонн под­вала и воспринимают дополнительные временные монтажные связи различных конструктивных схем: крестовые, полураскосные, ригельно-подкосные, полуромбические, портальные и др. Временные мон­тажные связи крепятся к несущим конструкциям каркаса болтами с помощью закладных деталей или инвентарными схемными хому­тами.

Возможность применения совмещенного, раздельного или ком­бинированного метода возведения таких зданий определяется влия­нием объемно-планировочных, конструктивных, организационных и технологических факторов: размерами здания в плане, конструктивной системой здания, условиями членения его на захватки и ярусы, фронтом работы на захватке, последовательностью установки кон­струкций на захватке и др.

Основными условиями выбора метода и последовательности возведения конструктивных элементов зданий являются поточность (непрерывность и равномерность) производства монтажных и ка­менных работ, одинаковое число рабочих для выполнения каждого из этих комплексных процессов при различных методах и одина­ковая сменность.

Для поточного выполнения монтажных и каменных работ зда­ние расчленяют на захватки. Каркасные сооружения такого типа наиболее целесообразно возводить по двух захватной системе. Тогда при совмещенном методе возведения зданий в первую смену на за­хватках выполняют процессы монтажа строительных конструкций, а во вторую - на тех же захватках - каменные работы. При раз­дельном методе в каждую из смен выполняют монтажные работы, а затем, после возведения каркаса, каменную кладку. Однако при не­больших размерах здания в плане работы могут быть организованы только по одно захватной системе: в первую смену на захватке, рав­ной площади здания в плане, устанавливают конструкции, а во вто­рую - выполняют сварку и заделку стыков. В этом случае для организации процессов захватка расчленяется на полузахватки.

Так как ведущим процессом при возведении здания подоб­ного типа является монтаж строительных конструкций, величину минимальной захватки находят из условия технологии и организа­ции этого процесса.

Размер минимальной монтажной захватки зависит от условий организации процессов и от продолжительности твердения бетона в стыках до приобретения им монтажной прочности (70% R₂₈). Влияние других факторов (применение средств обеспечения мон­тажной устойчивости, безопасность работ и т. д.) должно учитываться при уточнении размеров захватки и организации процессов. По условиям безопасности работ, на захватке не должны одновре­менно выполняться различные процессы. Необходимо учитывать так­же последовательность установки конструкций на захватке.

Может быть принята одна из следующих возможных последо­вательностей:

а) установка колонн в стаканы фундаментов (или на оголовки колонн нижнего яруса), выверка их, временное закрепление и за­делка стыков колонн, установка (после приобретения бетоном мон­тажной прочности) ригелей и плит перекрытия, сварка закладных деталей и выпусков арматуры, заделка стыков ригелей с колоннами и стыков и швов плит перекрытия;

б) установка колонн в стаканы фундаментов (или на оголовки колонн), выверка их и временное закрепление, установка ригелей на консоли или опоры, сварка их соединений, заделка стыков ко­лонн с фундаментами и ригелей с колоннами, установка (после при­обретения бетоном заделки стыков монтажной прочности) плит пе­рекрытия, сварка соединений и заделка стыков и швов плит пере­крытий.

По условиям технологии возможны обе схемы. Однако при вы­боре последовательности установки конструкций на захватке следует учитывать связанное с организацией процессов требование о равен­стве их трудоемкости на захватках. С учетом этого условия целе­сообразнее будет первая схема, так как достигается относительное равенство трудоемкости выполнения операций по установке колонн и последующих конструкций - ригелей и плит перекрытия, которые будут устанавливаться на этой же захватке в следующую смену. Рис. 4.20.

Другим условием определения минимальной монтажной захват­ки является срок приобретения бетоном монтажной прочности при замоноличивании стыков колонн и фундаментов первого яруса, а для второго и последующих ярусов здания - срок приобретения бетоном монтажной прочности при замоноличивании стыков или только прочность сварки монтажных соединений, если они могут воспринимать усилия от монтажных нагрузок. При организации про­цессов по одно захватной системе установка конструкций каждого следующего яруса на той же захватке при двухсменной работе будет начинаться на следующий день, т. е. через 12 ч после заделки стыков. Этого периода достаточно для приобретения бетоном мон­тажной прочности, особенно если применить быстротвердеющие марки.

Рис.4.20. Последовательность установки конструкций в проектное положение

а – общая схема; б – колонны; в – связи; г – ригели; д – плиты перекрытий

На основе выполненных исследований и опыта производства работ известно, что усилия, возникающие в бетоне в результате замоноличивания стыков, могут быть восприняты быстротвердеющим бетоном примерно через 2 ч после его укладки. Следовательно, при такой организации продолжительность твердения бетона в стыках не яв­ляется решающим фактором при выборе размера захватки. Найден­ная для первого яруса (этажа), она принимается такой же для всех последующих.

Некоторое увеличение трудоемкости верхних ярусов по отношению к нижнему, составляющее примерно 11% тру­доемкости и 20% машиноемкости, выравнивается за счет перевы­полнения норм выработки. После окончания монтажа строительных конструкций при раздельном методе возведения по однозахватной системе организации, выполняется кирпичная кладка наружных стен (рис. 4.20).

Однако многие многоэтажные каркасные здания имеют в плане малые размеры, что не позволяет разбить их на минимальное число равноценных по трудоемкости захваток. В случае принятия техно­логии производства работ по совмещенной схеме (монтаж каркаса с одновременным осуществлением работ по устройству монтажных поясов и возведением кирпичных стен) возникает высокая вероят­ность технологического и организационного «отказа», вызывающего неизбежный поочередный простой бригад монтажников и каменщи­ков, так как не были бы выполнены требования ведения работ с учетом условий охраны труда, а это, в свою очередь, вызывает «отказ» средств комплексной механизации монтажа строительных конструкций.

Продолжительность каменной кладки находят из усло­вия состава установленного ЕНиРом звена каменщиков и длины фронта работ звена при определенной толщине стен. При этом для транспортирования материалов используется башенный кран, уста­новленный для монтажа строительных конструкций, работа которого из условия грузопотока материалов должна быть организована в третью (подъем части материалов на рабочем месте) и в первую (подъем материалов, сборных перемычек и др.) смены. Во вторую смену выполняется подъем подмостей. Общая продолжительность выполнения монтажных и каменных работ может быть определена построением линейных графиков или циклограмм.

В качестве примера можно рассмотреть взаимосвязь этих работ и продолжительность возведения основных конструктивных элементов для часто применяе­мых каркасных зданий размером в плане 18 × 18м. Они представляют собой шестиэтажную раму с сеткой колонн 6 × 6 м. Первый этаж полуподвальный, высота здания над уровнем земли 25,7 м, подва­ла - 4 м, 1-го этажа - 3,6 м, 2-го, 3-го и 4-го этажей - 5,4 м, 5-го этажа - 5,3м. Колонны подвального и 5-го этажей - одноярусной разрезки, колонны 1-го, 2-го, 3-го и 4-го этажей - двухъярусной разрезки. Стены подвала выполнены из бетонных блоков. Стены на­земной части - кирпичные толщиной 51 см. Объем работ, затраты труда и машинного времени здания сведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1.

Продолжительность возведения железобетонных каркасных зданий

с наружными кирпичными стенами

Наименование процесса	Объем работ	Нормативный источник	Трубоемкость чел.-ч		Машиноемкость маш.-час		Продолжительность см
			Единицы работ	Всего объема	Единицы работ	Всего объема
Установка колонн в стаканы фундаментов	16шт.	Е 4-1-4. т.1	3,7	59,2	0,37	5,92	1
Заделка стыков фундаментов (до 0,1м)	16шт.	Е 4-1-18 т.1	0,83	13,28	-	-	1
Установка временных монтажных связей	12шт.	Калькуляция треста	8,0	96,00	2,00	24,00	3
Установка ригелей	72шт.	Е 4-1-6 т.2	1,6	120,0	0,32	24,04	3
Установка колонн вышележащих этажей: I и II ярусы III ярус	32шт. 16шт.	Е 4-1-4 т.3 Е 4-1-4 т.3	5,85 4,3	187,7 68,8	1,17 0,86	37,74 13,75	4 1
Сварка, антикоррозион- ная защита стыков	192шт	Калькуляция треста	1,05	201,6	-	-	6
Установка плит перекрытия	216шт	Е4-1-7 №2	0,76	164,16	0,19	41,04	6
Заделка швов перекрытия	1188м	Е4-1-14 №3а	4,1	48,38	-	-	6
Установка блоков стен подвального этажа	93шт.	Е4-1-2 №4	0,66	61,38	0,22	20,46	3
Транспортировка м-лов	1516шт	Е 1-6 т.2	0,21	332,4	0,21	332,4	28
Кирпичная кладка стен	918м2	Е 3-3 т.3 №3	3,2	2928	-	-	23
Установка подмостей	623	Е3-16 т.3	0,6	373,2	-	-	18

Продолжительность возведения основных конструктивных эле­ментов такого здания раздельным методом с учетом при­веденных выше условий и ограничений составит 41 день. Рис. 4.21.

Имеется также возможность применения совмещенного метода при тех же ограниченных размерах здания в плане и условиях органи­зации процессов. Допустим, монтаж строительных конструкций каркаса осуществляется в две смены, а кладка кирпичных стен в три смены. В этом случае сначала выполняется монтаж строительных конструкций подземного и 1-го яруса.

Рис.4.21. Возможные схемы возведения многоэтажных каркасных зданий

с наружными кирпичными стенами: а – раздельный метод; б – совмещенный метод;

в – циклограмма возведения здания раздельным и совмещенным методами.

После сварки, антикоррозионной защиты соединений и задел­ки стыков производится кирпичная кладка наружных стен этого яруса. В соответствии с условиями безопасности выполнения строи­тельно-монтажных работ при нахождении на захватке монтажни­ков на ней не могут работать каменщики, и наоборот. Поэтому по­являются вынужденные организационные перерывы по времени между двумя этими видами работ, которые необходимо учитывать при совмещенном методе.

После кладки кирпичных стен на высоту 1-го яруса (2-го эта­жа) и набором кирпичной кладки 50%-й проектной прочности мож­но продолжать монтаж конструкций 11-го яруса (3-го и 4-го эта­жей) и т. д. Общая продолжительность возведения зданий оказы­вается примерно такой же, как и при раздельном методе.

Несмотря на то, что при организации процессов возведения ограниченных в плане зданий совмещенным методом может быть получен опреде­ленный экономический эффект в результате исключения временных монтажных связей благодаря обеспечению монтажной устойчивости каркаса путем закрепления его к наружным кирпичным стенам, ука­занные организационные перерывы исключают возможность приме­нения совмещенного метода при возведении таких зданий. Однако этого не происходит при сооружении самонесущих кирпичных стен, которые в свою очередь повышают пространственную жесткость каркаса здания.

В случае применения при строительстве таких зданий комбинированным методом, могут складываться следующие обстоятельства: в первую и вторую смены, как и при раздельном методе, производится монтаж строительных конструкций, а в третью, свободную от этого процесса, ведутся работы по кирпичной кладке. Такое ограничение предопределяет при однозахватной системе возможность только последовательного выполнения процессов каменных работ на захватке. Вследствие этого между выполнением каждого из них (транспортирование материалов, уст­ройство подмостей, кирпичная кладка) будут перерывы, в течение которых соответствующие звенья должны быть исполь­зованы на других работах, что весьма затруднительно организацион­но или практически невозможно. И только после окончания монта­жа каркаса каменные работы выполняются непрерывно.

Таким образом, и комбинированный метод возведения много­этажных каркасных зданий с наружными кирпичными стенами при ограниченных размерах здания также не может быть применен. Не­значительное же сокращение продолжительности работ при этом методе несущественно.

Из сопоставления рассмотренных решений видно, что единст­венно возможным методом при возведении каркасных зданий с на­ружными кирпичными стенами, размеры которых в плане примерно равны минимальной монтажной захватке, является раздельный ме­тод.