Вывешивание конструкций при их усилении или замене
При усилении или замене конструкций возникает необходимость их разгрузки от временных и постоянных нагрузок, которая может быть осуществлена методом вывешивания без разборки вышележащих конструкций.
При реконструкции промышленных зданий способы вывешивания могут быть использованы при переустройстве или усилении колонн и фундаментов, подкрановых балок, подстропильных и стропильных конструкций.
Вывешивание колонн производят с помощью гидравлических домкратов, низких и высоких монтажных порталов, жестких подвесок или подпорок. Подъем колонн со всеми вышерасположенными конструкциями с помощью гидравлических домкратов, осуществляется в тех случаях, когда требуется восстановить в проектное положение колонны, нарушенные в результате просадок основания (рис.2.1).
Рис.2.1. Вывешивание колонн при их восстановлении в проектное положение в результате просадок основания:
1 — подкрановая балка; 2 — вывешиваемая колонна; 3 — расчалки; 4 — наддомкратное опорное устройство;
5- домкрат; 6- основание под домкрат; 7 — фундамент
Если проектом реконструкции предусмотрена замена существующего фундамента, переустройство базы колонны или ее подкрановой части, вывешивание производят с помощью монтажных порталов, представляющих собой жесткую пространственную конструкцию, способную воспринять все монтажные нагрузки от вывешиваемого участка каркаса цеха (рис.2.2).
Рис.2.2. Вывешивание колонн при замене фундамента (а) или переустройстве
базы колонны или ее подкрановой части (б):
1 — подкрановая балка; 2 — вывешиваемая колонна; 3 — расчалки; 4 — наддомкратное опорное устройство;
5- домкрат; 6- ограждение портала; 7 — фундамент; 8 — низкий портал; 9 — основание под портал; 10 — высокий портал; 11 — отводной блок; 12 — полиспаст; 13 — лебедка
Они состоят из четырех опор, объединенных в верхней части балочной системой, а также из несущих и связевых элементов, образующих горизонтальную рабочую площадку. При этом низкие порталы применяют тогда, когда работы по реконструкции связаны с усилением или заменой существующего фундамента, а высокие порталы — при необходимости переустройства базы колонны или ее подкрановой части.
При использовании низких порталов в качестве подъемного устройства используют гидравлические домкраты, а высоких — гидравлические домкраты или лебедки с полиспастами.
Вывешивание колонн можно осуществить с помощью наклонных жестких подвесок (рис.2.3, а) или подпорок коробчатого, трубчатого или решетчатого типа (рис.2.3, б), прикрепляя их к существующим смежным колоннам цеха .
Рис.2.3. Вывешивание колонн с помощью наклонных жестких подвесок (а)
1 — подкрановая балка; 2 — вывешиваемая колонна; 3 — расчалки; 4 — наддомкратное опорное устройство;
5- домкрат; 6- основание под домкрат; 7 — жесткая подвеска; 8 — жесткая подпорка
Закрепление подпорок и подвесок к вывешиваемой колонне и существующим смежным колоннам осуществляют на высокопрочных болтах. Для передачи нагрузки от вывешиваемой колонны на существующие смежные колонны используют гидравлические домкраты, которые непосредственно устанавливают на фундамент или поддомкратные балки.
Возможны иные способы вывешивания колонн при замене или усилении фундаментов, которые зависят от материала колонн.
Так, для вывешивания кирпичных колонн применяют металлические балки (рис.2.4, а), которые крепят к колонне, а для бетонных или металлических колонн – металлические шпренгели (рис.2.4, б).
Рис.2.4. Вывешивание кирпичных колон на металлических балках (а) или бетонных и металлических колонн с помощью шпренгеля (б) при замене столбчатых фундаментов:
1 –кирпичная колонна; 2 – металлические балки; 3 – заменяемый фундамент; 4 – подкладки из досок; 5 – металлические подкладки; 6 – стяжные болты; 7 – штрабы в колонне; 8- металлическая обойма; 9- подкладка; 10- металлические подкосы; 11- железобетонная или металлическая колонна; 12- стальная затяжка; 13- стягивающая муфта; 14- шпунтовое ограждение; 15- пазух, заполняемый грунтом после устройства нового фундамента
При вывешивании кирпичных колонн работы осуществляется следующим образом: в кирпичной колонне пробивают штрабы, в которые с двух сторон устанавливают металлические балки из прокатного профиля. Балки устанавливают на металлические подкладки и скрепляют между собой стяжными болтами. Производят разработку грунта около существующего фундамента с установкой шпунтового ограждения и его усиление или замену на новый фундамент.
Для вывешивания железобетонных колонн применяют металлический шпренгель, состоящий из металлической обоймы, подкосов и затяжки со стягивающей муфтой. Металлический шпренгель устанавливают на подкладки и крепят с помощью обоймы к колонне. Разрабатывают грунт по периметру фундамента и устанавливают шпунтовое ограждение.
При замене столбчатого фундамента под металлическую колонну может применяться рычажная установка, представляющая собой составную металлическую балку (рис.2.5) из двух швеллеров. Один конец балки устанавливают на бетонную опору, а второй — подводят к колонне с двух сторон.
Рис.2.5. Вывешивание металлической колонны здания с помощью рычажной установки для замены столбчатого фундамента:
1 – вывешиваемая металлическая колонна; 2 – заменяемый фундамент; 3 – составная балка-рычаг для вывешивания; 4 – набивные сваи (две); 5 – гидравлические домкраты (два); 6 – упорные металлические балки, приваренные к колонне; 7 – груз из сборных элементов; 8 – анкерные болты; 9 – металлические подкладки; 10 – опора для груза из сборных элементов
Для создания средней опоры для балки-рычага около фундамента устраивают две набивные сваи, на которые устанавливают два гидравлических домкрата. К колонне приваривают упорные металлические балки, под которые подводят конец балки-рычага, а на противоположный конец устанавливают груз из сборных элементов. Металлическую колонну освобождают от фундамента, отворачивая крепежные анкерные болты, и начинают поднимать ее с помощью гидравлических домкратов на проектную высоту. Колонну раскрепляют с помощью специальных диаметрально расположенных расчалок, после чего выполняют мероприятия по замене существующего фундамента на новый.
Вывешивание подкрановых балок производят при необходимости усиления подкрановых ветвей колонн, реконструкции опорных частей подкрановых балок или установки подкрановых балок на более высокий горизонт. До начала подъема подкрановых балок стыковые узлы рельсов должны быть разъединены, а крепление рельсов ослаблены.
Подкрановые балки средних рядов поднимают блоками, состоящими из двух подкрановых балок, связей и рельсов. Выжимают подкрановые балки с помощью гидравлических домкратов и временных опорных устройств, пространственных А-образных порталов или с помощью специального сменного оборудования на гусеничном стреловом кране (рис.2.7, а, б).
Рис.2.7. Схемы выжимания подкрановых балок с помощью гидродомкратов (а), временных опор (б) и пространственного А-образного портала (в):
1- колонна; 2- подкрановая балка; 3- временная опора; 4- растяжки; 5- гидродомкраты; 6- портал;
7- стяжное устройство
Более простым способом вывешивания подкрановых балок является применение А-образных пространственных порталов (рис.2.7, в), совмещающих в себе функции временного опорного и выжимающего устройств. Портал представляет собой ригель, на концах которого имеются две пары щек с отверстиями и две пары стоек, верхние концы которых заводятся между щеками и шарнирно соединяются между собой и с ригелем. Нижние концы стоек снабжены лыжеобразными опорными частями. Стойки попарно соединены стяжными устройствами. При работе портал устанавливают на металлический лист или отрезки швеллеров, поверхность которых может быть смазана для уменьшения сил трения между основанием и стойками портала. Затем с помощью стягивания стоек портал подводят до соприкосновения с низом подкрановой балки и временно соединяют их. После этого разъединяют узел сопряжения со смежной подкрановой балкой, отсоединяют вывешиваемую балку от колонны и, стягивая стойки, выжимают балку на расчетную высоту.
Вывешивание стропильных ферм. Необходимость вывешивания стропильных ферм может быть вызвана неравномерными осадками фундаментов, что приводит к нарушению эксплуатации мостовых кранов. Вывешивание ферм осуществляют с помощью гидравлических домкратов, которые устанавливают на временные пространственные опоры (рис.2.8, а) или рабочие площадки, устраиваемые на подкрановых балках (рис.2.8, б), на колонне (в), на мостовом кране (г).
Рис.2.8. Схемы вывешивания стропильных ферм с помощью временных стоек (а) и площадок, устраиваемых на подкрановых балках (б), на колонне (в) и на мостовом кране (г):
1- временная пространственная опора; 2- гидродомкраты; 3- рабочая площадка
Гидравлические домкраты и временные опоры в период вывешивания устанавливают только в узлах ферм, которые для предотвращения повреждения элементов ферм усиливают, а в некоторых случаях изменяют конструкцию решетки для создания новых узлов. Подъем каждой фермы выполняют двумя домкратами ДГ-200, работающими от одной насосной станции.
Усиление оснований, фундаментов, монолитных плит и железобетонных балок, а так же сборных железобетонных плит и балок междуэтажных перекрытий и колонн промышленных зданий осуществляется теми же методами, что и для гражданских зданий.
Источник
4.8. Особенности технологии производства работ (ч. 2)
При усилении фундаментов из бутовой или кирпичной кладки необходима тщательная расчистка имеющихся трещин, промывка их известковым или известково-цементным молоком с последующей заделкой их бетоном или новой кладкой на цементном растворе.
При реконструкции зданий и сооружений, связанной с повышением нагрузок на усиливаемые фундаменты и осуществляемой вблизи существующих зданий, целесообразно устройство между усиливаемым и существующим фундаментом разделительной стенки, которую погружают ниже сжимаемой толщи по возможности срезкой в плотные грунты. Разделительную стенку выполняют из шпунта, буронабивных или буроинъекционных свай, столбов из химически закрепленного (или термообожженного) грунта или из железобетона способом «стена в грунте». В особо стесненных условиях разделительную стенку можно выполнять из металлических труб буровым способом (например, с помощью установки БТС-2) в такой последовательности. Вначале бурят лидерную скважину, затем в нее опускают звено трубы, а сверху устанавливают второе звено, которое сваривают с первым. После этого трубы вдавливают в грунт и при необходимости устанавливают следующее звено. По торцам разделительной стенки устраивают шпоры шириной bш = 0,25H , где H — мощность сжимаемой толщи. Разделительные стенки во многих случаях целесообразно сочетать с конструкцией усиления фундаментов.
Глубина заложения рядом стоящих фундаментов, расположенных на разных отметках, например в местах примыкания реконструируемого здания к существующему или в случае расположения фундамента вблизи тоннелей, каналов и других подземных сооружений, должна приниматься в соответствии с [31, с. 89—90].
Для обеспечения безопасности работ по усилению и реконструкции фундаментов (особенно в связи с возможностью проявления неожиданных осадок) часть здания или отдельные колонны укрепляют временными опорами, т.е. производят их вывешивание. Вывешивание осуществляют с помощью рандбалок, врубаемых в кладку стены или фундамента, разгрузочных балок, подкосных и подкосно-ригельных конструкций, а также производят вывешивание на сваях и шпренгельное вывешивание.
Число креплений и опор при вывешивании и их тип зависят от конструкции усиливаемого или реконструируемого сооружения, степени прочности его элементов, конструктивного решения усиления, а также метода производства работ.
При подводке фундаментов под отдельно стоящие фундаменты небольшой площади устройство временных опор является, как правило, обязательным. При подводке их под длинные ленточные фундаменты и под прямоугольные с большой площадью подошвы при их достаточной прочности можно обойтись без устройства каких-либо дополнительных опор и крепления. Работы в этом случае производят на отдельных участках в определенной последовательности так, чтобы площадь грунта, нарушенного в период производства работ на данном участке, составляла небольшой процент (не более 20) всей площади подошвы фундамента.
Вывешивание с помощью рандбалок, врубаемых в кладку стены или фундамента, применяется при подводке ленточных фундаментов, воспринимающих небольшие нагрузки. В этом случае нагрузка передается на соседние участки фундамента. Для установки рандбалок с обеих сторон стены последовательно вырубаются горизонтальные штрабы, в которые на растворе устанавливают металлические балки. Благодаря рандбалкам фундамент работает на изгиб, что позволяет производить работы по разработке грунта и усилению фундаментов без дополнительных опор.
Другим способом вывешивания является применение разгрузочных стальных балок из прокатных профилей или сварной конструкции. При таком вывешивании в стенах пробивают сквозные отверстия, через которые пропускают поперечные балки. Стену у отверстия усиливают металлической или бетонной подкладкой для предотвращения разрушения кладки при концентрации местных напряжений. Концы балок опираются на временные опоры из шпальных клеток. Нагрузку на балки передают клиньями или домкратами. Для уменьшения пролета балки временные опоры следует располагать возможно ближе к стене, но не в ущерб устойчивости грунта в откосах котлована у фундамента. Для тяжелых сооружений и слабых грунтов вместо шпальных клеток временные опоры устраивают из бетона или железобетона.
При усилении ленточных фундаментов вывешивание стен производят с помощью подкосных креплений, которые могут быть двухсторонними (рис. 4.29, а) и односторонними с разгрузочной горизонтальной балкой (рис. 4.29, б). Верхние концы подкосов упирают в гнезда, выполненные в стене и усиленные прокладкой обрезков балок Z-образного профиля, нижние — в подушки, которые чаще всего выполняют в виде перекрещенных деревянных брусьев. Включение подкосов в работу осуществляют путем подбивки клиньев или обжатия домкратами.
До усиления ленточных фундаментов многоэтажных зданий нагрузку от перекрытий целесообразно передавать на временные вертикальные опоры (см. рис. 4.29, б), которые выполняют снизу вверх в следующем порядке. Вначале устраивают временные опоры в подвале или нижнем этаже, затем такие же опоры устраивают на следующем этаже и таким образом до самого верхнего этажа. Во всех последующих этажах основаниями для стоек служат брусья, уложенные поперек направления балок перекрытия. Опорные конструкции во всех этажах делают одну над другой в одной вертикальной плоскости и на расстоянии 1,5—2 м от стены, чтобы исключить влияние нагрузки от основания временных опор на котлован и шурфы, устраиваемых при работах по усилению оснований и фундаментов. В целях увеличения устойчивости конструкций между стойками устанавливают через один-два пролета подкосы.
Сочетанием описанных способов укрепления стен подкосами и временными вертикальными опорами являются подкосно-стоечные системы, которые особенно эффективно применять при использовании проемов в стенах.
Швец В.Б., Феклин В.И., Гинзбург Л.К. Усиление и реконструкция фундаментов
Источник
