7. Сравнение технико-экономических показателей монтажных кранов

Исходные данные для сравнения технико-экономических показателей взяты из таблицы 3.2 Г.К. Соколова Выбор кранов и технических средств для монтажа строительных конструкций

Сравнение ведется по А_ц-стоимость аренды крана. Сравнение ведется в ценах 1984 г.

Таблица 7 – Сравнение вариантов схем

Марка крана	Смаш-ч, р	Пр т/ч	Е1, р	Е3, р	Дп, м
КБ-674А1	7,2	6,4	5005	25,34	287,5
КБ-100	2,61(5,22)	2(4)	1072(2144)	13,93	287,5(575)

А_ц=С_маш-ч*Т_ч+∑Е, где С_маш-ч –стоимость машино-часа эксплуатации крана. р; Т_ч-время работы крана на объекте, ч; ∑Е-сумма единовременных затрат, р. Т_ч-определяется по формуле:

Т_ч=∑Q/Пр, где ∑Q-общая масса элементов, подлежащих монтажу; Пр-средняя часовая производительность крана, т/ч;

∑Е-определяется по формуле:

∑Е=Е₁+Е₃*Д_п, где Е₁-стоимость перебазировки крана, р; Е₃-стоимость устройства 1 погонного метра подкранового пути; Д_п-протяженность подкрановых путей (принимается кратной длине 1 звена 12,5 м)

КБ-674А1:Т_ч=15865,2/6,4=2478,94

∑Е=5005+25,34*287,5=12290,25

А_ц=7,2*2478,94+12290,25=30138,37

КБ-100: Т_ч=15865,2/4=3966,3

∑Е=2144+575*13,93=10153,75

А_ц=5,22*3966,3+10153,75=30857,84, расчет ведется для двух кранов КБ-100

Примечание: По стоимости аренды кран КБ-674А1 оказался более выгодным, но у двух кранов КБ-100 большой выигрыш в скорости монтажа.

В следствие этотго принемаемь для дальнеишего рассмотрения вариант 2-х кранов КБ-100

8. Технология монтажа конструкций производственных зданий

Укажем общие сведения о монтаже сборных железобетонных конструкций, условия приемки конструкций, прибывающих на строительную площадку, технологию монтажа основных конструктивных элементов здания, временное закрепление и выверку, а также сварку и заделку стыков.

8.1 Организационные принципы монтажа

Организационные принципы, используемые в курсовом проекте:

• первостепенное выполнение работ нулевого цикла, включая про­кладку коммуникаций к зданию;

• разбивка здания на монтажные захватки с закреп­ленными на них комплексными бригадами рабочих и монтажны­ми механизмами;

• обеспечение ритмичной сдачи отдельных смонтированных уча­стков возводимого сооружения для выполнения последующих работ;

• выбор методов монтажа и механизмов на основе технико-эконо­мического сравнения вариантов.

8.2 Технологическая структура монтажных процессов

Важным фактором для строителей является технологичность возводимого здания в целом, включая технологичность используемых монтажных элементов, которые подразумевают:

1. минимальное количество типоразмеров монтируемых элементов, т. е. степень типизации конструкций;

2. максимальная строительная готовность поставляемых конструк­ций - степень точности геометрических размеров и положения закладных деталей;

3. удобство строповки, подъема, установки и выверки всех элемен­тов;

4. простота и удобство заделки всех стыков и заливки швов;

5. близкий к 1 показатель монтажной массы, выражающий отноше­ние среднего веса конструкций к максимальному, т. е. их укрупненность и равновесность.

Комплексный технологический процесс монтажа сборных строи­тельных конструкций — совокупность процессов и операций, в резуль­тате выполнения которых получаем полностью возведенное здание. Вся совокупность процессов, позволяющая получить готовую смонтированную продукцию, состоит из транспортных, подготовительных, основных и вспомогательных процессов.

Транспортные процессы состоят из транспортирования конструк­ций на центральные и приобъектные склады, погрузки и разгрузки конструкций, сортировки и укладки их на складах, подачи конструк­ций со складов на монтаж, транспортирова­ние материалов, полуфабрикатов, деталей и приспособлений в зону монтажа. При складировании конструкций особо контролируют их качество, размеры, маркировку и комплектность.

Подготовительные процессы включают: проверку состояния конструкций, временное (монтажное) усиление конструкций, подготовку к монтажу и обустройство, подачу конструкций в виде монтажной единицы непосредственно к месту установки. Дополнительно входят процессы по оснастке конструкций приспособлениями для временного их закрепления и безопасного выполнения работ, нанесение установочных рисок на монтируемые элементы, настройка подмостей и лестниц, если это требуется выполнить до подъема конструкций.

Вспомогательные процессы включают подготовку опорных по­верхностей фундаментов, выверку конструкций, если ее выполняют после их установки, устройство подмостей, переходных площадок, ле­стниц и ограждений, выполняемых в период установки конструкций.

Основные или монтажные процессы - установка конструкций в проектное положение, т. е. собственно монтаж. В состав монтажных процессов входят:

• подготовка мест установки сборных конструкций;

• строповка и подъем с необходимым перемещением в простран­стве, ориентировании и установке с временным закреплением;

• расстроповка;

• окончательная выверка и закрепление;

• сварка;

• снятие временных креплений;

• заделка стыков и швов.

В зависимости от вида конструкций, монтажной оснастки, стыков и условий обеспечения устойчивости, выверку можно осуществлять в процессе установки, когда конструкция удерживается монтажным кра­ном, или после установки при временном ее закреплении.

Монтаж строительных конструкций в курсовом проекте осуществляется со склада, поэтому все технологические опе­рации, рассмотренные ранее, выполняют непосредственно на строительной площадке.

8.3 Приемка сборных конструкций

Монтирующая организация принимает поступающие на строительную площадку конструкции. Приемку сборных конструкций произво­дят по паспортам на эти изделия с учетом допускаемых отклонений в размерах и по комплектовочным ведомостям. При приемке достав­ленных изделий необходимо проверять:

• наличие штампа ОТК завода;

• наличие осевых рисок и отметку положения центра тяжести кон­струкции;

• наличие монтажных рисок для односторонне армированных эле­ментов;

• отсутствие повреждений, правильность геометрических разме­ров, расположение и крепление закладных деталей, наличие и проходимость каналов, отверстий и т. д.;

• соответствие лицевой поверхности изделия требованиям проек­та;

• отсутствие деформаций, раковин, трещин, наплывов;

• наличие необходимых борозд, ниш, четвертей, выпусков армату­ры, защитных покрытий у закладных деталей.

Если изделие оказалось некачественным, его бракуют, оформляют соответствующий рекламационный акт при участии представителей ге­нерального подрядчика, монтирующей организации и предприятия-из­готовителя. Изделие подвергается ремонту, если это возможно, или от­правляется назад изготовителю. Взамен на строительную площадку поставляется новое, качественное изделие.

8.4 Складирование

Трудозатраты на хранение конструкций от общей трудоемкости монтажных работ для железобетонных конструкций составляют 13...27%.

Склады размещают на спланированной площадке, с учетом стока ливневых и талых вод. Склады делят на центральные у путей прибы­тия грузов и приобъектные.

Величина запаса сборных конструкций – на 5-7 дней работы монтаж­ных кранов.

При хранении конструкций на приобъектном складе необходимо:

• раскладывать сборные элементы и размещать штабеля в зоне действия монтажного крана с учетом последовательности монта­жа;

• конструкции, имеющие большую массу (или парусность), распо­лагать вблизи монтажного крана;

• хранить сборные элементы в условиях, исключающих их дефор­мирование и загрязнение;

• на территории склада установить указатели проездов и прохо­дов.

Все элементы складируют на деревянных подкладках размером 6 х 6 и 8 х 8 см, при этом должны быть обеспечены соосность укладки элементов, исключены возможности образования тре­щин и перенапряжений в бетоне конструкций.

На складе более тяжелые конструкции располагают ближе к мон­тажному крану, а более легкие - дальше.

С целью сокращения площа­ди склада конструкции хранят в штабелях. Проходы между штабелями необходимо устраивать в продольном направлении через каждые два смежных штабеля, в поперечном - не реже чем через 25 м. Ширина поперечных проходов должна быть не менее 0,7 м, а разрывы между штабелями - не менее 0,2 м. Складирование элементов необхо­димо организовать так, чтобы иметь доступ к любой конструкции для возможности определения ее маркировки и подготовки к монтажу.

Панели перекрытия, колонны, и ригели должны находиться в штабелях в горизонтальном положении.

Размеры штабелей:

• для колонн – 3 ряда,

• для ригелей – 2 ряда, т.к. высота штабеля не должна превышать 2 м,

• для плит покрытий и перекрытий — 6 ря­дов, т.к. максимальная высота штабеля не должна превышать 2,5 м.

Стеновые панели необходимо складировать в кассетах – вертикально в один ряд.

Расположение сборных элементов на складе должно быть таким, чтобы при их подъеме для установки в проектное положение вылет стрелы крана не изменялся.

8.5 Подготовка элементов конструкций к монтажу

Подготовка элементов к монтажу предусматривает: временное уси­ление элементов 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.

8.6 Монтаж сборных железобетонных конструкций. Общие положения

Сборные железобетонные конструкции применяют при строительстве многоэтажных промышленных зданий. Для них целесообразна каркасная схема конструкций здания, которая позволяет воспринимать большие нагрузки.

Каркас надземной части многоэтажного промышленного здания со­стоит из колонн, ригелей, плит перекрытий, навесных стеновых пане­лей.

В каркасе предусмотрены колонны прямоугольного сечения. Колонны первого этажа заделывают в ста­каны фундаментов с заглублением на 1000 мм с учетом опирания плит перекры­тий по верху ригелей. Стыки колонн, расположенные на высоте 1,8 м от отметки верха консоли, жесткие. Соединяют колонны между собой при помощи накладок из арматурной стали, привариваемых к сталь­ным оголовкам. Зазор между стыкуемыми колоннами равен 40 мм.

Ригели, на которые по верху опираются плиты, имеют прямо­угольное сечение. Соединение ригеля с колонной осуще­ствляют ванной сваркой их выпусков арматуры, а также сваркой за­кладных деталей ригеля и консоли колонны с последующим замоноличиванием стыка.

Междуэтажные перекрытия предусмотрены из межколонных ос­новных плит. Основные плиты, рас­полагаемые вдоль здания по осям колонн, приваривают к закладным деталям ригелей и соединяют между собой по верху продольных ребер стальными накладками.

Цокольные панели первого этажа устанавливаются на фундаментные балки. Панели последующих этажей опираются на стальные столики, привариваемые к закладным деталям колонн.

Сборка каркаса многоэтажных промышленных зданий — взаимо­увязанный процесс монтажа колонн, ригелей, связевых и междуэтажных плит перекрытий. Элементы устанавливают в такой последовательности, которая обеспечивает жесткость и неиз­меняемость каркаса.

Монтаж фундаментов стаканного типа и в целом возведение конст­рукций подземной части здания относятся к работам нулевого цикла и выполняются самостоятельным монтажным потоком. Надземная часть здания монтируется раздельным методом, когда само­стоятельными потоками монтируются колонны, ригели, панели перекрытий и покрытия и навешиваются стено­вые панели.

Из средств монтажной оснастки чаще применяют индивидуальные, а не групповые средства оснастки, при помощи которых выверяют и временно закрепляют конструкции.

В курсовом проекте в состав индивиду­альных средств монтажа входят клинья и клиновые вкладыши, хомуты, подкосы и горизонтальные распорки. В отличие от групповых средств оснастки, индивидуальные средства более универ­сальны и просты в применении.

8.6.1 Монтаж колонн

До монтажа колонн необходимо:

• засыпать пазухи фундаментов;

• нанести по четырем граням на уровне верхней плоскости фунда­ментов риски установочных осей;

• закрыть стаканы фундаментов щитами для предохранения от за­грязнения;

• устроить дороги для проезда монтажного крана и автомобилей;

• подготовить площадки для складирования колонн у места их ус­тановки;

• доставить в зону монтажа необходимые монтажные средства, приспособления и инструменты;

• проверить положение всех закладных деталей колонн;

• нанести риски установочных осей на боковых гранях колонн.

Монтаж колонн в стаканы фундаментов. Перед установкой ко­лонн в стаканы фундаментов необходимо проверить отметки дна ста­канов. Проектный уровень отметок обеспечивают укладкой на дно ста­кана выравнивающего слоя или пакета армоцементных подкладок. Для выравнивания применяют:

• при толщине слоя до 30 мм - жесткий цементно-песчаный рас­твор марки 100 (с трудом превращается в комок в руке);

• при толщине слоя более 30 мм - бетонную смесь класса В25 с уменьшенным содержанием воды, смесь уплотняют ручной трамбовкой, отметка верха слоя контролируется нивелиром;

Монтаж колонн первого этажа. Подкосы и распорки для удержания колонн в вертикальном положении устанавливают та­ким образом, чтобы они не мешали укладке ригелей и связевых плит между колоннами.

Раскладку колонн про­изводят таким образом, чтобы кран с монтажной стоянки мог устанав­ливать их в проектное положение без изменения вылета стрелы. Перед монтажом каждую колонну необходимо осмотреть с тем, чтобы она не имела деформаций, повреждений, трещин, раковин, ско­лов, обнаженной арматуры, наплывов бетона. Необходимо проверить геометрические размеры колонны, наличие монтажного отверстия, правильность установки стальных закладных деталей.

Строповку колонн производят пальцевым захватом, состоящим из траверсы, стропов и П-образной рамки, замыкаемой пальцем. Для монтажа применяем самобаланси­рующие траверсы, позволяющие опускать ко­лонну на фундамент вертикально. Они обеспечивают дистанционную расстроповку, исключающую необходимость подъема рабочего к месту строповки после установки колонны в стакан фундамента. Ко­лонны при помощи монтажного крана опуска­ют в стакан фундамента на выравнивающий слой бе­тонной смеси.

Выверку и временное закрепление уста­новленных в фундаменты колонн осуществля­ют при помощи комплекта монтажного осна­щения. Проектное положение низа колонны на дне стакана фундамента, временное креп­ление и выверка колонн по вертикали осуще­ствляются с помощью клиновых вкладышей, т.к. высота колонны не превышает 12 м.

При монтаже колонн необходимо проверять отметку дна стакана фундамента, совмещение риски на грани в нижней части колонны с разбивочной риской на верхней грани фундамента, вертикальность колонн, отметки крановой консоли и оголовка колонны. Совмещение осей колонны и разбивочных осей необходимо контролировать по двум осям. Вертикальность колонны должна быть обеспечена при по­мощи двух теодолитов по двум разбивочным осям. Отметки опор­ных площадок для ригелей контролируют методом геометрического нивелирования.

Исправление колонн по вертикали производят при помощи домкратов; при этом отклонение от вертикали и смещение осей колонн в нижнем сечении не должно превышать нормативных величин. Несоосность не должна пре­вышать 5 мм, отклонение колонн от вертикали - 3 мм.

Расстроповку установленных колонн следует производить после надежного за­крепления их в стаканах фундаментов клиновыми вкладышами.

Инвентарный клиновой вкладыш состоит из корпуса с гайкой и ручкой, винта с бобышкой и клина, подвешенного на шарнире. Клиновые вкладыши устанавливают в зазоры между гранями колонны и стенками стакана фундамента. При зазорах более 90 мм применяют дополнительные вставки. При вращении винта ключом под действием бобышки клин перемещается в корпусе на шарнире, в результате создается усилие распора между клином и корпусом стакана. Перед заделкой стыка между колонной и фундаментом бе­тонной смесью на клиновой вкладыш устанавливают ограждение, которое извлекают из стакана сразу же после уплотнения жесткой бетонной смеси или после начала схватывания при обычных смесях.

После выверки колонн закрепление их в проектном положении осуществляют путем бетонирования стыков бетонной смесью на быстротвердеющем безусадочном цементе при помощи пневмонагнетателя. Клиновые вкладыши вынимают только после приобретения бетоном 50% проектной прочности.

Стальные связи монтируют непосредственно после установки колонн связевых ячеек.

8.6.2 Монтаж ригелей

Ригели каркаса монтируют после временного закрепления колонн в проектном положении. Перед монтажом ригели очищают, выпрямля­ют арматурные выпуски и закладные детали и насухо монтируют на консоли колонн. Так как колонны двухъярусные, вначале монтируют ри­гели нижнего этажа, а затем – верхнего этажа яруса. После выверки ригелей их опорные закладные детали приваривают прихваткой к закладным дета­лям консолей колонн и ригель расстроповывают.

Убедившись в том, что колонны и ригели в смонтированной ячей­ке находятся в проектном положении, окончательно закрепляют риге­ли ванной сваркой выпусков арматуры, сваркой закладных деталей, замоноличиванием стыков.

8.6.3 Монтаж панелей перекрытий

Панели перекрытий монтируют после полного закрепления ригелей. Связевые плиты укладывают на полки ригелей после приварки ригелей к консолям колонн. Так как колонны двухъярусные, сначала укладывают связевые плиты нижнего, а затем верхнего этажа яруса.

После установки связевой плиты в проектное положение ее временно крепят при помощи электроприхватки сразу к четырем ригелям, а затем сни­мают стропы.

Полученная ячейка из четырех колонн, двух ригелей и двух связе­вых плит, соединенных точечной сваркой, имеет достаточную жест­кость и неизменяемость. Поэтому разрешается осуществить оконча­тельное соединение всех элементов между собой на сварке протяжен­ными швами с заделкой стыков и швов.

Рядовые плиты перекрытий укладывают на слой раствора или цементно-песчаной пасты. При необходимости предварительно уровень опорных поверхностей выравнивают слоем цементного раствора. Панели поднимают за петли.

После закрепления всех элементов каркаса на одном этаже присту­пают к монтажу элементов следующего этажа.

8.6.4 Навеска стеновых панелей

Панели наружных стен навес­ные. Навеску панелей осуществляют после окончательного закрепле­ния всех несущих конструкций на захватке.

При ленточном остеклении стены состоят лишь из поясных панелей. Высота захватки в этом слу­чае не ограничивается и принимается равной высоте здания для монтажа несущих конструкций каркаса.

До установки навесных панелей разбивают установочные риски, определяющие проектное положение панелей в продольном и попереч­ном направлениях, а также по высоте. Риски для установки панелей в плане наносят на колонны и плиты перекрытия, привязывая к разбивочным осям здания, а риски для установки панелей по высоте нано­сят на грани колонн, привязывая к монтажному горизонту.

Монтаж наружных стеновых панелей будем выполнять после возведения и окончательного закрепления несущих конструкций каркаса на всей высоте захватки сразу после набора бетоном на данном участке необходимой прочности в стыках.

При монтаже многоэтажных каркасных зданий длина ветвей стро­па должна быть такой, чтобы крюк и нижний блок полиспаста были выше перекрытия следующего этажа. Рабочее место монтажников на­ходится непосредственно на перекрытии, т.к. панели устанавливают на его уровне. Снаружи все швы заделывают с под­весных подмостей.

Подача стеновых панелей к месту установки в каркасных зданиях осложняется установленными ранее конструкциями каркаса, поэтому панели при подъеме удерживают от разворота и удара об уже установ­ленные конструкции двумя оттяжками. Если панель нельзя подать кра­ном точно к месту установки, то монтажники подтягивают ее, пользуясь оттяжками или крюком на длинной рукоятке. Панель устанавлива­ют на растворную постель вертикально, совмещая наружную грань с гранью нижележащей панели, а в продольном положении, ориенти­руясь по установочным рискам. После выверки панели по вертикали ее закрепляют монтажными приспособлениями и освобождают от строп.

8.7 Заделка стыков конструкций

От качества заделки монтажных стыков железобетонных конструкций зависят прочность конструкций, их пространственная жесткость и устойчивость сооружения.

Способы заделки стыков в значительной степени определяются их расположением в здании. Различают горизонтальные и вертикальные стыки. Заделка стыков в общем виде состоит из следующих операций: сварки, конопатки, гидроизоляции, утепления, замоноличивания, герметизации, отделки поверхности. Заделку стыков с внутренней стороны ведут в про­цессе монтажа. Если стык требует обработки снаружи, то заделку стыков выполняют с земли, с выдвижных или навесных люлек.

Замоноличивание стыков и швов раствором или бетонной смесью производят после выверки правильности установки элементов конст­рукций, приемки сварных соединений и выполнения противокоррози­онной зашиты стальных закладных деталей и выпусков арматурных стержней. Качеству заделки стыков придают большое значение, так как от них зависит прочность и устойчивость здания.

Стыки, воспринимающие расчетные усилия, замоноличиваются бе­тонной смесью более высокого класса, чем бетон стыкуемых элементов. Стыки, не воспринимающие расчетных усилий, могут заделываться бе­тонной смесью и раствором, указанными в проекте. Целесообразно при­менять бетонную смесь на расширяющемся или быстротвердеющем це­менте. Песок используют кварцевый средне- и крупнозернистый. Ще­бень применяют гранитный крупностью 5...10 и 10...20 мм, чтобы луч­ше обеспечить заполнение бетонной смеси в стыке. Наибольший размер щебня не должен превышать 3/4 наименьшего расстояния в свету между стержнями арматуры и 1/3 наименьшего размера сечения полости стыка.

Соединение колонны с фундаментом контролируется в двух мес­тах. Колонну устанавливают в стакан фундамента на выравнивающий слой бетонной смеси жесткой консистенции, которую ук­ладывают перед установкой колонны. Нельзя укладывать металлические подкладки вместо вырав­нивающего слоя и устанавливать колонну на затвердевший слой бето­на, так как при этом не обеспечивается необходимый контакт по всей площади торца колонны и основания.

Гнезда стаканов замоноличивают после установки и выверки ко­лонны или ряда колонн бетонной смесью с заполнителем крупностью 5...20 мм. Бетонную смесь уплотняют глубинным вибратором с нако­нечником диаметром до 38 мм.

Бетонируют монолитные стыки, укладывая в опалубку бетонную смесь (раствор); опалубку снимают после достижения прочности бетона, требуемой по проекту. До начала бетонирования таких стыков про­веряют качество сварки деталей и арматуры, правильность армирова­ния. Перед укладкой бетонной смеси очищают арматуру и все поверх­ности стыкуемых элементов от окалины, убирают мусор. Укладывают бетонную смесь, уплотняя ее вибрированием, штыкованием, добива­ясь, чтобы стык целиком заполнился бетонной смесью.

При укладке бетонной смеси следят за тем, чтобы не было смеще­ния арматуры в бетоне и выдерживалась требуемая толщина защитно­го слоя. В процессе вибрирования бетонная смесь выходит из рыхлого состояния и приобретает подвижность благодаря уменьшению трения между частицами. Вследствие этого щебень и гравий также приходят в движение и распределяются в бетонной смеси более равномерно, что приводит к увеличению плотности и прочности бетона.

8.8 Контроль качества монтажа конструкций

Качество установки конструкций проверяют геодезическими при­борами и шаблонами по ранее нанесенным осевым и другим рискам и отметкам. Геодезический контроль точности установки сборных эле­ментов в проектное положение заключается в поэтапном (по видам смонтированных элементов, захваткам, этажам) проведении исполни­тельной съемки - геодезической проверки фактического положения смонтированных конструкций в плане и по высоте.

При монтаже фундаментов и стен надземной части зданий контролируют правильность перевязки и толщину швов между ними, заполнение швов между блоками и панелями, вертикальность и прямолинейность поверхностей и углов здания, качество анкеровки конструкций. Нельзя допускать, чтобы при укладке первого ряда сте­новых блоков швы между ними совпадали со швами фундаментных блоков или фундаментных подушек. Перевязка должна обеспечивать смещение вертикальных швов в смежных рядах на '/₄ длины блока.

В промышлен­ных зданиях устойчивость конструкций в процессе монтажа и надеж­ность их эксплуатации зависят от соблюдения технологической после­довательности сборки элементов, качества их установки и закрепле­ния, включая заделку стыков.

Пооперационный контроль качества монтажа направлен на то, что­бы не допускать установки последующих конструктивных элементов, если не обеспечена при выверке требуемая точность положения ранее установленной конструкции.

Смонтированные в каркасных многоэтажных зданиях конструкции своими концами должны надежно опираться на нижеле­жащие конструкции. Уменьшение глубины опирания элементов в на­правлении перекрываемого пролета против проектного не должно превышать при длине элемента до 4 м - 5 мм, при длине 16 м и бо­лее — 10 мм.

Марки растворов, используемые при монтаже конструкций для устройства постели, должны соответствовать указанным в проекте. Не допускается применение раствора, процесс схватывания которого уже начался, а также восстановление его пластичности путем добав­ления воды.