4.2 Организация монтажных работ.
Монтаж сборных конструкций — один из основных технологических процессов в строительстве. Большинство промышленных зданий и сооружений возводится из железобетонных и металлических конструкций. Металлические конструкции используют, как правило, в тех случаях, когда применение сборного железобетона технически невозможно или экономически нецелесообразно. Область применения металлических конструкций с каждым годом расширяется. Этому способствует изготовление металлических конструкций из сталей повышенной и высокой прочности, а также внедрение легких металлических конструкций. Применение легких конструкций особенно перспективно для строительства в районах Сибири, Севера и Дальнего Востока. Однако приоритет в полносборном строительстве в ближайшие годы будет оставаться за сборным железобетоном. Это обусловлено наличием большой сети предприятий сборного железобетона и универсальностью бетонных и железобетонных конструкций.
Объекты промышленного строительства отличаются большим разнообразием объемно-планировочных и конструктивных решений, что зачастую предопределяет применение на одном объекте разной строительной технологии. Методы возведения зданий и сооружений должны обеспечивать последовательную сдачу отдельных участков для производства на них других видов работ, а методы монтажа — высокую производительность и безопасные условия труда.
Рисунок 8. Схемы расположения у возводимого здания монтажных кранов
Монтажные работы выполняют в соответствии с монтажными схемами и рабочими чертежами, предусмотренными проектами производства работ. При этом на всех стадиях монтажа должны быть обеспечены прочность и устойчивость монтируемых конструкций. Этому требованию отвечает применение поточного метода монтажа, при котором комплексный процесс монтажа конструкций расчленяется на простые процессы и ведется с заранее установленным ритмом.
Для лучшей организации работ одноэтажные промышленные здания расчленяют на монтажные участки и захватки, а многоэтажные здания — на монтажные участки, захватки и ярусы. Монтажный участок — это часть здания или сооружения, в пределах которой весь комплекс работ по монтажу конструкций выполняется одной бригадой. Размеры участка назначают исходя из условий обеспечения бригады фронтом работ и соблюдения требований техники безопасности.
Монтажные краны устанавливают (рис. 8, а ... к) с одной или двух сторон здания в зависимости от его ширины, а также посередине или внутри. Кран, устанавливаемый с одной стороны здания, должен обеспечивать подачу монтируемых элементов в наиболее удаленную точку объекта.
При расположении кранов с двух сторон здания его расчленяют в продольном направлении на зоны, каждую из которых обслуживает один кран. При этом принимают меры, обеспечивающие безопасную работу кранов.
Монтаж конструкций ведут, как правило, комплексные бригады. Работа членов бригады (звена) регламентируется картами трудового процесса и действующими требованиями техники безопасности.
4.3 Методы и способы монтажа.
Методы. Монтаж конструкций — это комплексно-механизированный процесс возведения зданий и сооружений из готовых элементов и конструкций. Методы монтажа, применяемые в промышленном строительстве, зависят от степени укрупнения конструкций, последовательности установки, способа подачи к месту монтажа, подъема и установки их на опоры.
В зависимости от степени укрупнения элементов перед подъемом различают следующие методы монтажа (рис. 9, а...в): поэлементный — отправочными и конструктивными элементами, блочный и целыми сооружениями.
При поэлементном монтаже последовательно устанавливают конструктивные элементы или их отдельные части: колонны, балки, фермы. Этот метод очень распространен при монтаже зданий из сборных железобетонных конструкций.
При блочном монтаже конструкции до подъема укрупняют в блоки (плоские, пространственные, блоки полной готовности, строительно-технологические) массой 40...60 т и более на сборочных конвейерах. Технологические блоки до подъема оснащают технологическим оборудованием (системы вентиляции, пылеудаления, освещения). Степень укрупнения конструкций в блоки зависит от грузоподъемности монтажных машин и экономической эффективности монтажа крупными блоками. При таком методе монтажа сокращаются количество подъемов, объем работ, выполняемых на высоте, сроки выполнения и трудоемкость работ. Этим методом монтируют покрытия промышленных зданий, конструкции доменных печей и других сооружений.
При поэлементном монтаже последовательно устанавливают конструктивные элементы или их отдельные части: колонны, балки, фермы. Этот метод очень распространен при монтаже зданий из сборных железобетонных конструкций.
При блочном монтаже конструкции до подъема укрупняют в блоки (плоские, пространственные, блоки полной готовности, строительно-технологические) массой 40...60 т и более на сборочных конвейерах. Технологические блоки до подъема оснащают технологическим оборудованием (системы вентиляции, пылеудаления, освещения). Степень укрупнения конструкций в блоки зависит от грузоподъемности монтажных машин и экономической эффективности монтажа крупными блоками. При таком методе монтажа сокращаются количество подъемов, объем работ, выполняемых на высоте, сроки выполнения и трудоемкость работ. Этим методом монтируют покрытия промышленных зданий, конструкции доменных печей и других сооружений.
Рисунок 9. Способы монтажа в зависимости от степени укрупнения элементов: а – отправочными элементами; б, в – конструктивными элементами; г – блоками; д – целыми сооружениями.
Монтаж целыми сооружениями — наиболее совершенная форма блочного монтажа. При этом методе сооружение укрупняют до полной монтажной готовности на земле и в проектное положение поднимают целиком собранным. Однако этот метод монтажа сопряжен с большими затратами на устройство временных стендов. Применение этого метода наиболее оправдано при монтаже инженерных сооружений малой площади опирания: стальных дымовых труб, радиомачт, опор линий электропередач.
Важное значение имеет последовательность установки сборных элементов в зданиях и сооружениях. Принятая очередность установки элементов должна обеспечивать устойчивость и их геометрическую неизменяемость не только после монтажа, но и на стадии их подъема.
Наиболее эффективный метод — с транспортных средств. Конструкции в этом случае доставляют в зону монтажа автотягачами с отцепными полуприцепами, т. е. челночным методом. Сущность челночного метода заключается в том, что один автотягач работает не менее чем с тремя специализированными полуприцепами: один находится под погрузкой, второй — на строительном объекте, третий — буксируется тягачом.
Конструкции подают в зону действия грузоподъемного механизма строго в определенное время. Для этого в соответствии с принятой технологией монтажа, а также с учетом грузоподъемности транспортных средств и расстояния доставки разрабатывают почасовые графики доставки и монтажа конструкций.
С транспортных средств обычно монтируют тяжелые конструкции (колонны, фермы, балки и т. п.). В этом случае сокращаются затраты, связанные с разгрузкой конструкций, и отпадает необходимость в раскладке их у мест монтажа.
Способы монтажа отличаются технологическими приемами при возведении здания тем или иным методом. При этом учитываются конкретные условия строительной площадки, размеры строительных конструкций, применяемые монтажные машины и оснастка.
Различают следующие способы монтажа конструкций:
1) наращиванием,
2) подращиванием,
3) подъемом со сложным перемещением в пространстве,
4) поворотом,
5) поворотом со скольжением,
6) надвижкой и вертикальным перемещением.
При монтаже наращиванием (рис. 10, а) вышележащие элементы конструкций последовательно устанавливают на ранее смонтированные. При этом высота подъема крюка должна быть больше высоты монтируемой конструкции.
Сущность монтажа способом подращивания (рис. 10, б) заключается в том, что вначале на земле у места монтажа собирают верхнюю часть сооружения, которую затем поднимают на высоту, несколько превышающую высоту следующего элемента. После этого на освобожденное место подводят следующую от верха часть сооружения и соединяют с ранее поднятой. Монтаж ведут чаще всего с помощью двух кранов, мачт или шевров. При этом грузоподъемность монтажного механизма должна быть больше массы всех блоков конструкции, кроме нижнего. Метод, как правило, применяют при монтаже башен, высоких резервуаров, в некоторых случаях и при возведении зданий.
При монтаже способом подъема со сложным перемещением в пространстве (рис. 10, в) монтируемую конструкцию или ее часть поднимают, перемещают и опускают на проектную отметку. Высота подъема крюка крана при монтаже этим способом должна быть больше высоты здания.
При монтаже способом поворота (рис. 10, г) конструкция в процессе ее подъема опирается на заранее подготовленное основание. Грузоподъемность монтажных механизмов при этом может быть меньше массы монтируемой конструкции, так как на крюк крана передается только часть ее силы тяжести, а другая в процессе всего подъема воспринимается основанием. Таким способом можно монтировать тяжелые колонны, трубы, опоры линии электропередач и другие конструкции. Для монтажа применяют краны, мачты, шевры, порталы.
При монтаже способом поворота со скольжением (рис. 10, д) нижний конец конструкции опирается на опорную тележку, оборудованную шарниром. В процессе перевода конструкции из горизонтального положения в вертикальное нижний конец конструкции вместе с тележкой перемещается к месту ее установки.
При монтаже конструкций способом надвижки (рис. 10, е) предварительно в стороне от места монтажа собирают укрупненные блоки покрытий промышленных зданий, строительные фермы и с помощью специальных устройств перемещают их к месту установки. Применение этого метода позволяет значительно сократить сроки строительства и затраты труда.
Сущность способа вертикального подъема (рис. 10, ж) заключается в том, что конструкцию поднимают и устанавливают на опоры без перемещения по горизонтали. Для подъема применяют подъемники (ленточные или гидравлические), монтажные мачты и порталы.
Рисунок 10. Способы монтажа: а – наращиванием; б – подращиванием; в – сложным перемещением; г – поворотом; д – поворотом со скольжением; е – надвижной; ж - вертикальным подъемом. 1-начальная стадия монтажа, 2 – промежуточная стадия монтажа, 3 – завершающая стадия монтажа.
Операции выполняют в такой последовательности. После подъема конструкции на заданную отметку под нее подводят опоры, а когда бетон в стыках наберет необходимую прочность, монтируемый блок опускают на опоры.
В зависимости от приемов наводки монтируемых элементов на опоры и применяемых при этом технических средств различают следующие способы монтажа: свободный, свободно-ограниченный и принудительный.
Сущность свободного способа заключается в том, что конструкции устанавливают на опору в процессе ее свободного перемещения. Вначале точность установки изделия проверяют визуально, а затем с помощью геодезических приборов. При таком способе монтажа точность установки зависит от квалификации монтажников. Несмотря на низкую эффективность, свободный способ монтажа все еще находит широкое применение.
При свободно-ограниченном способе монтажа для облегчения наводки элементов применяют различные приспособления (ориентиры, опоры, фиксаторы), что позволяет сократить время на установку и выверку элементов.
При принудительном способе требуемая точность установки конструкций достигается благодаря дополнительным приспособлениям и кондукторам.
Разновидностью принудительного способа является безвыверочный: конструкции (колонны, подкрановые балки) устанавливают на заранее выверенные фрезерованные стальные плиты, так что установленные конструкции не приходится рихтовать.
Вопросы для самоконтроля:
Что такое стандартизация?
Что такое унификация?
Что такое привязка?
Что такое номинальный размер?
От каких параметров зависит выбор и расположение крана на строительной площадке?
Что такое метод наращивания?
Что такое метод поворотом со скольжением?
Какие существуют способы монтажа в зависимости от приемов наводки монтируемых элементов на опоры?