Монтаж металлических и железобетонных конструкций

Монтаж сборных железобетонных конструкций является более молодой отраслью строительной индустрии. Около 15 лет назад в проектах промышленных зданий из сборного железобетона предусматривались только колонны небольшой высоты (6—12 м) и подкрановые балки для легких кранов. Применение других сборных железобетонных элементов являлось исключением. В настоящее время положение резко изменилось. Разработаны типовые проекты промышленных зданий из сборных железобетонных конструкций, создана разветвленная сеть стационарных заводов железобетонных изделий, разработана технология производства этих конструкций, монтаж их переведен на достаточно высокий технический уровень.

Увеличение блочности стальных и сборных железобетонных конструкций вызвало необходимость разработки и создания новых типов кранов большой грузоподъемности — гусеничных, башенных и козловых. Разработана и создана серия специальных монтажных приспособлений для комплексной механизации монтажных работ, в том числе различного типа захваты и траверсы для подъема элементов, кондукторы для временного закрепления и выверки.

Кроме того, в большей части промышленных сооружений сочетается применение сборного железобетона и стальных конструкций. Например, ограждающие конструкции (стены и покрытия) в промышленных цехах с несущими конструкциями из стали в настоящее время, как правило, проектируются с применением сборных железобетонных панелей и плит. Промышленные одноэтажные здания с колоннами из сборного железобетона имеют подкрановые балки и фермы перекрытия из стали.

Эти работы могут выполняться как на специально выделенной площадке (складе), расположенной в стороне от строящегося объекта, так и в зоне строительства у мест монтажа. Если операции производятся на складе, в стороне от монтируемого объекта, то к работам первого этапа относятся также погрузка элементов на местные транспортные средства и подача их к месту установки. Вторым этапом работ является установка элементов в проектное положение.

В практике встречаются и другие сложные процессы, зависящие от характера сооружений и местных условий производства работ: например, передвижка доменной печи, собранной в стороне от оси ее фундамента, подъем в проектное положение опоры линии электропередачи, собранной..в горизонтальном положении рядом с ее фундаментом, и т. д. Помимо основных процессов в общем комплексе монтажных работ приходится выполнять вспомогательные работы и операции.

Пособие составлено коллективом авторов: введение, главы I, II, VI, XV и XVI написаны инж. Б. П. Калининым; главы III и V — инж. Л. М. Коппом; главы IV и XIII — канд. техн. наук А. Д. Соколовой; главы VII, XII и XIV — инж. Б. Я. Мойжесом; глава VIII — инженерами Л. М. Коппом и Б. П. Калининым (сварка арматуры); главы IX, X и XI — инж. Б. Я. Мойжесом и канд. техн. наук А. Д. Соколовой (здания с каркасом из сборного железобетона, своды и оболочки из сборных железобетонных элементов).

К подготовительным работам, выполняемым строительной организацией — генеральным подрядчиком, относятся: постройка железнодорожных путей и автодорог для подачи конструкций и работы монтажных кранов; подводка электроэнергии к местам потребления; подготовка и планировка монтажной площадки, устройство складских и сборочных площадок, очистка их от строительного мусора и излишних строительных материалов; устройство временных помещений, необходимых для ведения монтажных работ.

п.). . Монтажным работам предшествуют также работы «нулевого цикла»: устройство фундаментов, внутренних подземных коммуникаций, обратная засыпка пазух фундаментов и траншей для коммуникаций, планировка площадки, устройство путей для монтажных механизмов, бетонная подготовка под полы и отмастки вокруг здания, т. е. все строительные работы на площадке монтируемого сооружения, выполнение которых обеспечивает бесперебойное ведение монтажа и благоприятные условия для работы монтажных механизмов.

Типы необходимых дорог определяются монтажной организацией при разработке проекта производства работ; их перечень и сроки строительства согласовываются с основной строительной организацией — генеральным подрядчиком. Различают дороги постоянные, предусмотренные в проекте строящегося объекта для его эксплуатации, и временные, прокладываемые только на период строительства. Чтобы удешевить строительство, стараются до начала основных работ построить хотя бы часть постоянных дорог.

Электроэнергия требуется для работы кранов, индивидуальных электролебедок, компрессоров, сварочных машин, электроинструмента, станочного оборудования в мастерских, для электропрогрева бетона и освещения строительства. Подсчет потребности в электроэнергии производится по мощности работающего оборудования с учетом коэффициентов его загрузки и одновременности работы. Для каждого силового токоприемника определяют расчетную активную мощность в киловаттах по формуле Коэффициент спроса зависит от коэффициентов загрузки и одновременности работы токоприемников, а также от коэффициентов полезного действии токоприемников и электрической сети.

§ 2. Временные помещения Временные здания и помещения для ведения монтажных работ по своему назначению разделяются на служебно-произ-водственные и санитарно-бытовые. К служебно-производственным относятся конторские помещения, склады и вспомогательные производственные мастерские. На крупном строительстве, где число работающих на монтаже конструкций превышает 150—200 человек, обычно организуют центральную контору монтажной организации и небольшие конторы при участках или прорабских пунктах для работы линейного персонала.

Помещения для участковых или прорабских пунктов должны располагаться вблизи монтируемого объекта. Если для участкового или прорабского пункта нельзя подобрать подходящего помещения из числа имеющихся на строительстве, рекомендуется применение-инвентарных передвижных помещений в виде отдельных утепленных комнат площадью около 15 м2 на полозьях (при помощи тракторов они легко перемещаются с объекта на объект) или инвентарных передвижных вагончиков автобусного типа.

При этом облегчаются по-грузочно-разгрузочные работы и уменьшаются затраты труда и транспортных средств. На средних и крупных стройках, где одновременно возводится несколько объектов и они удалены друг от друга, помимо центрального склада организуются участковые (прорабские) раздаточные кладовые вблизи каждого объекта. В этих кладовых хранятся и по мере надобности выдаются на производство-различный инструмент, метизы, электроды и др.

Номенклатура и количество станков в мастерских зависят от характера выполняемых монтажных работ. В среднем на 200 человек работающих мастерская оборудуется двумя токарными, болторезным, сверлильным и точильным станками, шепингом и кузницей на одно горно. Мастерская располагается в отапливаемом здании. К санитарно-бытовым относятся помещения: для обогрева рабочих в зимнее время; для приема пищи, если в районе монтажных работ не имеется столовой; гардеробные и помещения для переодевания и сушки спецодежды; душевые и туалеты; комнаты гигиены для женщин.

Потребная площадь санитарно-бытовых помещений определяется исходя из следующего расчета: для сушки спецодежды — 0,2 м2 на каждого пользующегося в смене сушилкой; умывальные — один кран на 15 работающих в смене; Душевые — один душ на восемь человек; помещения для обогрева — 0,1 м2 на одного работающего в смене, но не менее 8 м2. Правильность геометрической схемы монтируемого сооружения зависит от точности установки его элементов на опоры (фундаменты).

Схема подготовляется до начала приемки фундаментов. По ходу приемки заполняются все указанные на схеме показатели отметок и расстояний. Кроме отметок анкерных болтов для каждого фундамента даются четыре отметки по поверхности, взятые по диагоналям. Для линейных замеров даются расстояния между разбивочными осями и координаты каждого анкерного болта относительно разбивочных осей. Сдача фундаментов под монтаж конструкций производится комплектно — группами для определенной части (захватки) сооружения — температурный блок,, пролет, ярус с тем, чтобы обеспечить на монтаже пространственно жесткий блок этого сооружения.

Оси наносят на металлические детали, забетонированные в теле фундаментов вне контура опирания конструкции,, что позволяет пользоваться ими в течение всего периода производства работ. Проверка правильности положения оси фундаментов в плане производится теодолитом и стальной лентой. По действующим нормам допускаемые отклонения от проектного положения осей фундаментов и других опор под стальные конструкции не должны превышать величин, указанных в табл.

При приемке проверяются соответствие диаметров болтов проектным и положение болтов в плане для каждого фундамента, отметки верхних торцов болтов, длина и качество нарезки. Допускаемое отклонение для смещения анкерных болтов в плане принимается не более 10 мм, за исключением болтов, расположенных внутри контура опор стальных колонн; для них указанное отклонение снижено до 5 мм. Необходимая точность опорной поверхности фундаментов зависит от принятого способа опирания колонн при их установке.

С этой целью рекомендуется устанавливать при возведении фундамента анкерные болты с помощью специальных кондукторов (рис. 2, а). Кондуктор состоит из металлической рамы, которая устанавливается на опалубке фундамента. К раме временно прикрепляются закладные детали с нанесенными на них рисками основных осей фундамента. Рама имеет отверстия для анкерных болтов! Взаимное расположение этих отверстий и рисок на закладных деталях должно точно соответствовать проекту.

С этой целью к вспомогательному кондуктору (рис. 2, б), прикрепляемому к опалубке фундамента, кроме анкерных болтов и закладных деталей временно крепится указанная вспомогательная балка, которая остается в теле фундамента после его бетонирования. Верх фундамента при бетонировании также не доводится до проектной отметки, однако он должен быть забетонирован настолько, чтобы вспомогательная балка оказалась достаточно устойчиво заделанной в теле фундамента.

Чтобы это обеспечить при бетонировании верхней части фундамента, следует рекомендовать применение направляющих, которые выверяют по нивелиру и закрепляют в опалубке так, чтобы их верх находился на проектной отметке верха фундамента; в качестве направляющих могут быть использованы кондукторы для установки анкерных болтов. При бетонировании верхней части фундамента его поверхность должна быть тщательно выровнена рейкой и затерта в уровень с верхом направляющих.

Стальные конструкции, ка-к правило, изготовляются на заводах, объединенных в системе Главстальконструкции Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР или на специализированных заводах других ведомств. Стальные конструкции простейшего типа могут изготовлять^ ся на строительной площадке. В этом случае их производство выделяется в самостоятельные мастерские, подчиненные монтажной организации.

Основанием для заключения договора служит наряд (от главного управления, которому подчинен завод) с указанием номенклатуры, объемов и сроков изготовления конструкций. При заказе стальных конструкций монтажная организация передает заводу рабочие чертежи КМ этих конструкций. Индекс КМ является условным обозначением наименования рабочих чертежей «конструкции металлические», которые разрабатываются специализированными проектными организациями в соответствии с проектным заданием или техническим проектом.

Стальные конструкции изготовляются и монтируются по чертежам КМД. Завод-изготовитель несет ответственность за соответствие чертежей КМД чертежам КМ; за расчетную прочность всех соединений и стыков, не предусмотренных в чертежах КМ; за правильность размеров элементов конструкций и увязки их между собой. Все отступления от чертежей КМ завод согласовывает с их автором — проектной организацией. Завод может заказать разработку чертежей КМД какой-либо проектной организации.

В первом случае очередность и сроки поставки также увязываются с графиком производства монтажных работ и согласовываются с монтажной организацией. Чертежей сборных железобетонных конструкций предприятия-изготовители не разрабатывают. В Советском Союзе разработана широкая номенклатура рабочих чертежей различных типовых железобетонных изделий для зданий и сооружений с полной деталировкой конструкций.

Стальные конструкции должны поступать на монтаж огрунтованными. В последнее время для большей индустриализации работ окраску стальных конструкций также начали переносить на заводы-изготовители, где для этого организуются специальные цехи. Поставки строительных конструкций сопровождаются сертификатом или паспортом, удостоверяющим качество продукции. Эти документы составляются на предприятии — изготовителе конструкций и подписываются отделом технического контроля (ОТК).

К сертификату прикладываются различные выполненные на заводе схемы и замеры, если это требуется по характеру конструкций; например, к конструкциям, прошедшим на заводе общую сборку, прикладываются схемы выполненных сборок. Паспорт выдается «а каждую партию сборных железобетонных конструкций или на каждое крупное изделие — колонну, ферму или балку пролетом 18 ж и более, плиту для промышленного здания, элемент эстакады и т.

В случае изготовления или поставки железобетонных конструкций строительной организацией последняя составляет соответствующий паспорт и передает его монтажникам. В паспортах на железобетонные конструкции содержатся следующие данные: наименование изделий по государственному стандарту или техническим условиям и их условное обозначение; номер государственного стандарта или технических условий; количество изделий в партии; дата изготовления и приемки партии ОТК; отпускная прочность бетона в кгс/см2 и в % от марки бетона по прочности на сжатие в момент приемки; вид и класс стали закладных деталей и выпусков арматуры, подлежащих сварке при монтаже, а также стали накладок.

Необходимость организации склада конструкций обусловливается рядом обстоятельств, направленных на улучшение условий производства монтажных работ. На складе конструкции предварительно, до подачи их на место установки, подготовляются к монтажу, в связи с чем монтажная бригада не отвлекается на различные вспомогательные работы. монтажа; учет прибытия конструкций с заводов и подачи их к месту монтажа; осмотр прибывших конструкций, проверка их состояния, выявление дефектов заводского изготовления и возникших при перевозке с завода; укрупнительная сборка составных конструкций, поступивших отдельными частями; подготовка конструкций к установке; очистка от грязи, ржавчины и т.

К |мше того, на складе рекомендуется выполнять окраску стальных конструкций, так как выполнение этой работы на высоте менее производительно, требует устройства специальных подмостей и связано с опасностью для работающих. В зависимости от объемов монтажных работ и их продолжительности организуются центральные (базисные) склады конструкций и приобъектные. Центральные склады организуются для хранения и подготовки к монтажу стальных конструкций, прибывающих с отдаленных заводов, и при наличии на площадке нескольких строящихся объектов.

При организации монтажа сборных железобетонных конструкций необходимость создания центрального склада конструкций, как правило, отпадает; сборные железобетонные конструкции, доставляемые автотранспортом, подаются сразу к месту монтажа. Однако при доставке железобетонных конструкций железнодорожным транспортом и выполнении монтажных работ на нескольких объектах может быть необходим и центральный склад для разгрузки и сортировки конструкций по объектам.

Большой запас стальных конструкций обусловлен дальностью доставки к месту монтажа, в результате чего наблюдаются перебои в поступлении конструкций. Запас конструкций определяется по наиболее интенсивному периоду производства монтажных работ согласно календарному плану строительства. Приобъектные склады (при наличии центрального) рассчитывают на хранение 5-или 10-дневного запаса конструкций. На центральных складах должны быть предусмотрены площадки для сортировки иук-рупнительной сборки конструкций, что обусловливается значительным разнообразием их марок и наличием большого количества мелких деталей.

На складе конструкций должен быть железнодорожный путь или автодорога (либо то и другое) в зависимости от способа подачи конструкций к складу и месту монтажа. Кроме того, на складе устраиваются поперечные проезды в нужных местах. Склады конструкций оборудуются кранами. Наиболее целесообразными для центральных складов являются козловые краны (К-505, К-405, К-305), обеспечивающие равномерную загрузку складских площадей и выгодное использование путей.

Устройство одного центрального склада вместо нескольких приобъектных требует меньше средств на его эксплуатацию и оборудование транспортными путями, коммуникациями, складскими приспособлениями и сборочными стеллажами. При организации монтажа сборных железобетонных конструкций необходимость создания центрального склада конструкций, как правило, отпадает; сборные железобетонные конструкции, доставляемые автотранспортом, подаются сразу к месту монтажа.

Общая площадь центрального склада конструкций определяется из условия одновременного хранения 3-месячного запаса стальных и 1,5-месячного запаса железобетонных конструкций. Большой запас стальных конструкций обусловлен дальностью доставки к месту монтажа, в результате чего наблюдаются перебои в поступлении конструкций. Запас конструкций определяется по наиболее интенсивному периоду производства монтажных работ согласно календарному плану строительства.

W Ориентировочные данные для расчета площадей складов стальных конструкций приведены в табл. 3, а складов сборных железобетонных конструкций — в табл. 4. Площади для сортировки и укрупнительной сборки конструкций отводятся дополнительно с учетом характера конструкций (стальные или сборные железобетонные), расположения стеллажей и стендов, продолжительности работ и количества одновременно укрупняемых конструкций.

На рис.3 показана схема склада, оборудованного козловым краном. Склад имеет железнодорожный путь, расположенный в пролете крана, и обгонный путь. Исходя из местных условий на складах иногда применяют и другие краны — железнодорожные, гусеничные; при использовании гусеничного крана требуется проезд для самого крана и для транспортных средств (или железного дорожный путь для них); при использовании железнодорожного крана нужно иметь два железнодорожных пути — один для крана, другой для подвижного состава.

С разгрузочной площадки их подают краном в места хранения и попутно сортируют по маркам и в порядке очередности монтажа. Сортировку и складирование конструкций производят так, что->бы обеспечить возможность отправки отдельных элементов на монтаж без нарушения устойчивости штабелей. Маркировка должна быть обращена в сторону проходов или видна сверху. Если маркировка закрывается расположенными рядом конструкциями, то ее следует воспроизвести в других видимых местах При складировании конструкций необходимо выполнить следующие требования, предусмотренные в «Строительных нормах и правилах» (СНиП III-B.

Стальные конструкции укладывают следующими способами (рис. 4): - : одностенчатые балочные конструкции (прокатные и составные) при горизонтальном положении стенок— в штабеля с расстоянием между подкладками 3—4 м; двухстенчатые элементы из прокатных профилей — в штабеля параллельными рядами с вертикальным положением стенок на двух подкладках; одностенчатые балочные конструкции при вертикальном положении стенок — с перекрестным расположением рядов в штабеле на двух подкладках; жении в кассеты либо с устройством вертикальных упоров, обеспечивающих устойчивость конструкций, и с установкой вертикальных прокладок между отдельными конструкциями; .

Сборные железобетонные конструкции укладывают: колонны плашмя — в штабеля параллельными рядами; балки и фермы покрытий — в вертикальном положении в кассеты; ригели — в штабеля параллельными рядами; лестничные марши — в штабеля; стеновые панели — в вертикальном положении в специальные кассеты. Укладка железобетонных колонн и балок показана на рис. 5. Арматурные стержни, проволока, пучки, пряди, анкерные болты и другие детали для сборных железобетонных конструкций необходимо хранить в условиях, исключающих коррозию; электроды — в сухом отапливаемом помещении.

Проверка производится с целью выявления заводских дефектов, а также дефектов, появившихся при перевозке конструкций с заводов-изготовителей. В стальных конструкциях, перевозимых, как правило, на открытых железнодорожных платформах, могут появиться деформации, в частности, выступающих частей, если они плохо были укреплены при погрузке на платформы, а также повреждения огрунтовки от случайных внешних воздействий.

Элементы несущего каркаса, к которым относятся колонны, подкрановые балки, фермы покрытия и ригели перекрытий проверяются поштучно, каждый элемент в отдельности; остальные элементы производственных зданий проверяются в выборочном порядке. Отклонения габаритных размеров стальных конструкций и расстояний между группами монтажных отверстий не должны превышать величин, приведенных в табл. 5, отклонение от проектной геометрической формы элементов стальных конструкций — в табл.

Точность изготовления сборных железобетонных конструкций зависит от качества форм (металлические, деревянные) и условий изготовления (на заводе, полигоне и т. д.). отклонения от проектных размеров вырезов, отверстий, проемов и выступов, а также отклонения от проектного положения осевых линий отверстий и проемов в изделиях не должны превышать ± 5 мм; неплоскостность панелей стен, перекрытий и покрытий, характеризуемая величиной наибольшего, отклонения одного из углов изделия от плоскости, проходящей через три других угла, не должна превышать при площади изделия: отклонения от проектного положения стальных закладных деталей, не служащих фиксаторами при монтаже, не должны превышать: отклонения от проектного положения стальных закладных деталей, служащих фиксаторами при монтаже, устанавливаются в рабочих чертежах в зависимости от конструктивной и монтажной схемы; зазор между проверяемой поверхностью и ребром контрольной металлической линейки длиной 2 ж не должен превышать 3 мм; отклонения граней поясов ферм и балок от вертикальной плоскости изделий, установленных в рабочем положении, не должны превышать 0,002 пролета.

Обнаруженные дефекты отмечают в специальных ведомостях или актах, служащих основанием для предъявления претензий заводам-изготовителям на устранение дефектов силами этих заводов или за их счет монтажной организацией. При обнаружении неисправного брака вопрос о возможности дальнейшего использования забракованных конструкций для других целей решает проектная организация. Исправимые дефекты надо устранить до подачи конструкций на монтаж.

Разнообразны и марки связей между фермами: горизонтальные по нижнему поясу, горизонтальные по верхнему поясу, вертикальные связи, распорки. Кроме того, имеется много отдельных мелких деталей — надколонники для стропильных и подстропильных ферм, соединительные детали и т. д. Общее количество элементов стальных конструкций в покрытии типового одноэтажного производственного здания (три пролета по 24 м, длина 144 м, общий вес 282 г), например, составляет 1340 шт.

Основным документом для учета являются монтажные схемы конструкций, входящие в состав чертежей стальных конструкций КМД и рабочих чертежей железобетонных конструкций КЖ. Монтажные схемы содержат все основные сведения, необходимые для учета: наименования марок конструкций, их количество и- вес. Обычно для одного и того же объекта строительства составляется несколько монтажных схем: для колонн со связями, для подкрановых балок и тормозных конструкций, для конструкций покрытия и т.

Вторым основанием для учета являются заводские накладные на отгрузку конструкций. По этим накладным устанавливаются даты отгрузки конструкций, их количество по маркам в каждой отгруженной партии. Прибытие конструкций, установленное на основании документов, должно быть сверено с натурой. Прибывшие конструкции регистрируются в специальном журнале. Для журнала удобно использовать ведомости отправочных марок из монтажных схем, которые дополняются графами для записи количества конструкций, прибывших по отдельным накладным, с указанием даты прибытия.

На каждую отгрузку руководитель склада конструкций составляет накладную, передает ее производителю работ. Копия этой накладной служит документом для учета отгрузки. ОтгрузКа регистрируется в том же журнале. При использовании для журнала ведомостей отправочных марок из монтажных схем к ним прибавляются графы, в которых записывается количество отправленных конструкций в каждой партии. Кроме ведения журналов рекомендуется делать отметки о прибытии и отгрузке конструкций непосредственно на монтажных схемах.

До подъема необходимо устранить все обнаруженные дефекты. Выполнение этой работы после установки конструкций недопустимо. В железобетонных конструкциях часто встречающимся дефектом является окол поверхности бетона в пределах защитного слоя. Этот дефект устраняется путем заделки поврежденных мест цементным раствором марки не ниже 200, который до подъема конструкции должен набрать 25% прочности. Встречается также такой дефект, как покрытие закладных деталей цементной пленкой.

Погнутость плавной формы устраняется правкой с применением для этой цели простейших приспособлений — клина, рычага, домкрата. Допустимость холодной правки определяется по радиусу кривизны данной погнутости, который должен быть не меньше 50 величин размера, перпендикулярного оси симметрии поперечного сечения (толщины листа, высоты двутавра и швеллера, ширины полки двутавра), и 90 величин ширины полок несимметричных профилей (уголков, швеллеров).