Виды и способы монтажа стальных и железобетонных конструкций в строительстве зданий и сооружений
Основное предназначение железобетонных конструкций – служить опорным каркасом здания. От того, насколько правильно и качественно они поставлены, зависит долголетие и надёжность сооружения.
Малейшие ошибки в сборке и установке этого элемента здания чреваты самыми тяжёлыми последствиями. Поэтому заниматься такими работами должны профессиональные и опытные специалисты, вооруженные необходимой техникой. Виды и способы монтажа стальных и железобетонных конструкций различны, но конечная цель одна – придать сооружению максимальную устойчивость.
Классификация железобетонных конструкций
Монтаж металлических и железобетонных конструкций зависит от предназначения и их конструктивных особенностей.
По критерию предназначения конструкции подразделяются на:
Первые служат опорой для всего здания, остальные – как перекрытия и несущие конструкции, для поддержки элементов каркаса и передачи усилия с одних конструкций на другие.
По особенностям изготовления конструкции подразделяются на:
Монолитные конструкции самые прочные и надежные. Их применяют в случаях, когда предполагается большая нагрузка на несущий элемент. Сборные конструкции не столь прочны, слишком зависят от погодных условий и могут использоваться там, где не требуется особой надежности.
Зато они просты в монтаже и удобны для транспортировки. Сборно-монолитные конструкции обладают достаточно высокой прочностью и по этому показателю мало уступают монолитным. Поэтому их часто применяют при строительстве мостов, в перекрытиях многоэтажных домов.
Виды работ при монтаже конструкций
Монтаж металлических и железобетонных конструкций подразделяется на следующие виды работ:
— монтаж стен подвальной части строения;
— монтаж конструктивных элементов каркаса здания;
— монтаж вентиляционных элементов и блоков;
— монтаж внутренних элементов здания.
Каждая из этих разновидностей работ требует соблюдения особой технологии и использования тех стальных и железобетонных конструкций, которые соответствуют поставленным задачам.
Начальный этап строительства
Прежде чем производить монтаж, следует провести подготовительные работы. Поскольку эти конструкции имеют немалый вес, нужно продумать подъезд к месту стройки автотранспорта и специальной техники (например, подъёмных кранов).
Далее проводятся геодезические работы, позволяющие привязать оси строения к местности. Также определяется, какие конструкции и в каком количестве должны быть использованы. Съемка местности и предварительные расчёты позволяют избежать перерасхода средств и потери времени на переделку неправильно смонтированных конструкций.
После транспортировки к месту сборки конструкции раскладываются в нужном порядке. Это очень важная и ответственная часть работы, ибо ферма, балка или плита – не спичка, вытащить её из-под других конструкций очень непросто. Основное правило раскладки: если конструкции уложены друг на друга, сверху должны лежать элементы, устанавливаемые в первую очередь, нижний ряд или особо тяжелые конструкции укладываются на деревянные подложки, следует предусмотреть свободный доступ техники к каждой конструкции и возможность захвата детали стрелой крана, а также удобство стропления.
Укладка и монтаж железобетонных конструкций в котлован осуществляется по заранее составленной схеме, в которой точно отмечено расположение и порядок сборки всех составляющих. В котлован первоначально укладываются маячные блоки. Так называются железобетонные конструкции, которые располагаются по углам фундамента и на пересечениях осей сооружения.
Затем укладываются блоки-подушки, между которыми оставляют технологические зазоры (например, для пропуска кабелей или трубопроводов). Блоки ленточных фундаментов должны располагаться на песчаной подсыпке.
Далее устанавливаются стены фундамента и подвальные перекрытия. Панели перекрытий приваривают к закладным деталям в блоках-подушках, а стыки между панелями заполняют раствором цемента. Монтаж железобетонных конструкций фундамента требует постоянной выверки нивелиром положения стен, как по вертикали, так и по горизонтали.
По завершении укладки устанавливается монтажный горизонт – цементный слой по верхней части стен для выхода на проектную отметку и выравнивания верхнего обреза. После этого выстраивается цоколь, а подвал закрывается плитами, формирующими его потолок и одновременно пол нижнего этажа.
Сборные железобетонные фундаменты устанавливаются в несколько ином порядке. Сначала на дно котлована укладывается плита, куда привариваются блок-стакан. Его ставят на своеобразную «постель», состоящую из раствора цемента. Блочные фундаменты устанавливаются краном, причем постановка их в правильное положение проводится на весу.
Перед установкой на колонны по четырём граням сверху и снизу наносятся риски, обозначающие оси. Колонны железобетонные раскладываются перед местом установки с таким расчётом, чтобы кран делал минимум перемещений, а рабочим было удобно осматривать и закреплять конструкции. Колонна устанавливается в стакан, укрепленный на фундаменте.
Далее последовательность установки колонн следующая:
— Колонна крепится к крюку крана с таким расчетом, чтобы при подъеме она встала вертикально;
— Кран ставит колонну в вертикальное положение. В зависимости от веса колонны используют разные способы подъема – поворотный, поворот со скольжением. Для стропления колонн используют фрикционные или штыревые захваты;
— Опускание на фундамент и выверка положения. Нельзя снимать колонну с крана, пока не будет однозначно определено ее правильное положение с помощью нивелира и теодолита.
Колонна должна стоять строго вертикально без малейшего наклона. Временное закрепление колонны для ее корректировки осуществляется с помощью клиновых вкладышей.
Следующий этап — закрепление колонны в стакане фундамента. Оно производится нагнетанием в стыки колонны бетонного раствора (обычно пневмонагнетателем). После достижения 50%-ной проектной прочности бетона, клиновые вкладыши можно удалить. Дальнейшие работы, связанные с нагрузкой на колонну, а также укладка балок проводятся только после полного затвердения смеси.
Установка балок и ферм покрытия
Балки и фермы покрытия устанавливаются либо одновременно с плитами покрытия, либо раздельно. Монтаж металлических и железобетонных конструкций основной части здания осуществляется в зависимости от проектных требований.
Перед установкой ферм выверяются и очищаются все опорные площадки и наносятся риски осей. После этого конструкции подаются к месту установки, производится строповка и подъем. При установке на опору ферма или балка временно закрепляется распорками из металлических труб, которые крепятся до начала подъема.
После этого производится подгонка фермы и проверка ее на устойчивость и правильность установки согласно нанесенным рискам. Ферма или балка должна стоять так, чтобы не нарушать геометрию здания и не смещаться относительно осей каркаса.
Лишь после полной проверки производится окончательное закрепление элемента. Закладные детали привариваются к опорной плите или оголовку колонны, а также к ранее установленным фермам. Следует также заварить шайбы анкерных болтов. Только после полной установки балок и ферм можно проводить их расстроповку.
После возведения каркаса устанавливают горизонтальный пояс жёсткости, который представляет собой монолитную железобетонную балку, проходящую по верхним торцам несущих стен. Его задача – обеспечить горизонтальную жесткость строения.
Как и любая установка железобетонных конструкций, монтаж плит требует предварительной подготовки. На фермах пролетов нужно установить подмостки или ограждения. Есть два основных способа монтажа плит – продольный и поперечный. В первом случае кран перемещается вдоль пролета, во втором – поперек пролета. Плиты покрытия укладываются штабелями между колонн для подачи к месту покрытия.
Первая плита укладывается в место, заранее отмеченное на ферме, остальные – впритык к ней. Если здание каркасное, плиты перекрытия кладут после установки ригелей, прогонов и распорных плит, а если бескаркасное – после постройки стен. При укладывании плиты на поверхность устраивается из раствора «постель». Излишек раствора выдавливается самой плитой. Первая плита должна быть приварена к ферме в четырех узлах, последующие – в трех. Межстыковые швы заделываются раствором цемента и песка.
Монтаж стеновых панелей
Стеновые панели ставят после возведения каркаса здания и укладки перекрытий. Перед подъёмом панели группируют в кассеты. При таком способе складирования монтаж металлических и железобетонных конструкций, предназначенных для возведения стен, наиболее рационален. Кассеты могут располагаться между стеной и краном, за краном, а также перед ним.
Панели устанавливаются монтажниками только с внутренней части строения. Стеновые панели ставят по всей высоте строения участком между двумя колоннами. Поэтому в одной кассете должно быть такое количество панелей, чтобы закрыть весь участок по всей его высоте.
Прием панели монтажниками осуществляется в месте соединения этой конструкции с колонной. Для этого нужно заранее обеспечить доступ рабочих к этим точкам. Если поперечное перекрытие отсутствует, придется устанавливать люльки, подмостки или подъемник.
Особое значение имеет установка первого ряда панелей, поэтому их положение и соответствие нанесенным рискам проверяется особенно тщательно. Внешние панели исполняют не только опорные и защитные, но и эстетические функции. Потому швы между панелями должны быть заделаны не просто тщательно, но очень аккуратно и не превышать установленных норм.
Внутренние стеновые панели ставят до установки перекрытий верхнего этажа. К колоннам панели крепят струбцинами, к плитам перекрытия – подкосами. Окончательное закрепление стеновых панелей производится их сваркой с элементами каркаса здания.
Особенности металлических конструкций
Отличительной особенностью металлических строительных конструкций является их склонность к деформации, значительный вес и особая точность в изготовлении. Поэтому транспортировка, укладка, подъём и установка требуют особой тщательности и осторожности.
В целом, монтаж металлических и железобетонных конструкций принципиально не различается, но металлические изделия нередко бывают сборными, что позволяет их собирать не только на земле, но и непосредственно на установочной площадке.
Источник
Сборные железобетонные конструкции способы монтажа
При монтаже сборных конструкций применяют различные захватные приспособления, которые должны быть достаточно прочными, обеспечивать безопасность монтажа и быструю строповку монтируемых изделий. Строповкой называют захват конструкции тросом (стропом) и подвешивание ее к крану подъемного механизма.
Петли для захвата изделия краном закладывают в процессе изготовления изделия. Для строповки длинномерных элементов используют специальные захватные приспособления — траверсы или траверсные балки. На рис. 111 показана строповка различных элементов сборных железобетонных конструкций и траверсы.
Рис. 111. Строповка сборных железобетонных элементов:
а — балок; б — траверсы для подъема балок; в — строповка плиты перекрытия; г — захват колонны стальным тросом; д — строповка колонны; е — строповка лестничного марша
При строповке необходимо обращать внимание на правильный выбор точек захвата конструкций. Так, в колоннах такая точка должна находиться выше центра тяжести. Места захвата ферм назначают с таким расчетом, чтобы в стержнях фермы не возникали усилия, больше расчетных или обратные им по знаку.
Монтаж зданий и сооружений в зависимости от конструктивных особенностей производят способами наращивания, подращивания, надвижки, поворота.
Способ наращивания состоит в том, что сначала устанавливают нижние сборные элементы (башмаки или блоки фундаментов), затем монтируют колонны. После их закрепления укладывают балки и ригели и устанавливают остальные изделия: панели, плиты и настилы перекрытий, арки, фермы и плиты кровельных покрытий. Этим наиболее распространенным способом сборки снизу вверх возводят конструкции многоэтажных жилых, общественных и промышленных зданий, многоярусные промышленные сооружения, объекты доменного цеха, резервуары, градирни и т. д. (рис. 112).
Рис. 112 Схема установки балки способом наращивания
Способ подращивания заключается в том, что сначала на земле собирают верхнюю часть сооружения, которую прикрепляют на высоте, большей предпоследнего яруса. Второй ярус монтируют под первым и присоединяют к нему. Далее оба яруса поднимают на высоту третьего сверху яруса, который также собирают на земле и т. д. Этим способом монтируют из металлических круглых колец (царг) кожухи доменных печей и резервуары.
Способ надвижки характеризуется тем, что всю конструкцию или крупную часть ее собирают на уровне опор сооружения, затем перемещают по временным уложенным путям и укладывают в проектное положение. Этот способ распространен при монтаже пролетных строений мостов, спаренных ферм и др. и лишь в тех случаях, когда невозможно передвижение монтажных кранов вдоль сооружения.
На рис. 113 показаны отдельные стадии монтажа резервуара.
Рис. 113. Монтаж резервуара способом подращивания при помощи
четырех мачт:
а, б, в, г — отдельные стадии монтажа
Для перемещения конструкций при надвижке применяют лебедки с полиспастами и горизонтальными домкратами (рис. 114).
Рис. 114. Схема надвижки трех разрезных пролетных строений моста без устройства промежуточных опор
Тяжелые колонны, рамные конструкции, опоры линий электропередачи, контактной сети и другие конструкции, имеющие значительный вес, поднимают способом поворота или скольжения.
При монтаже способом поворота опорную часть конструкции (колонны) шарнирно прикрепляют к фундаменту; сначала колонну поворачивают краном в вертикальной плоскости вокруг ее башмака, затем слегка приподнимают и ставят на фундамент. У пяты колонны следует иметь оттяжной трос.
Если грузоподъемность крана окажется недостаточной, конструкцию поднимают способом скольжения. Например, колонну укладывают так, чтобы опорная часть ее расположилась вблизи фундамента. При подъеме опорная часть скользит на уровне земли по направлению к фундаменту на заранее уложенных настилах из рельсов. Независимо от применяемого способа смонтированные части сооружения на всех стадиях монтажа должны быть устойчивы и прочны.
До начала монтажа железобетонных элементов проверяют размеры и геометрическую форму изделий, правильность укладки арматуры и закладных частей и надежность их закрепления, размеры и расположение штраб, ниш и отверстий, качество и состояние внешней отделки изделий. Вопрос о возможности монтажа изделий с отклонениями, превышающими допуски, в каждом отдельном случае разрешает руководящий технический персонал.
Значения допусков на изготовление некоторых железобетонных изделий приведены в табл. 14.
Таблица 14 — Допуски на изготовление железобетонных изделий
Отклонения фактических размеров крупных бетонных блоков от проектных должны быть такими, чтобы после монтажа не требовалось дополнительное оштукатуривание конструкции. Для этого допуски не должны превышать: по толщине блока ±2 мм; по высоте ±4 мм; по длине ±4 мм; по разности диагоналей каждой поверхности блока ±4 мм; по положению закладных деталей и вентиляционных каналов ±5 мм.
Если блоки наружных стен имеют рустованную (грубо околотую) фасадную поверхность, позволяющую несколько скрыть неточность в толщине блока, то допуск его по толщине может быть увеличен до ±5 мм.
Отклонение граней блока от вертикали не должно быть более 2 мм на один метр высоты.
Источник
