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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

Грунт во всех случаях должен быть уплотнен. На практике в стационарных условиях применяются также стенды для сборки нескольких ферм. Отклонения размеров укрупненных конструкций от проектных не должны превышать величин, приведенных выше в § 8. Перевозка конструкций Стальные конструкции доставляются с заводов-изготовителей, расположенных обычно на больших расстояниях (до 1000 км) от места строительства.

Для этого применяют специализированные перевозочные средства с кассетами для закрепления элементов. Железобетонные конструкции при перевозке, как и при хранении на складе, должны опираться в двух точках. Если, например, установить элемент на три подкладки вместо двух, то на неровных участках пути одна из опор может выключиться из работы, и элемент будет перенапряжен. Подкладки устанавливаются в местах, предусмотренных в рабочих чертежах.

Место строповки определяется из условия устойчивости элемента при подъеме и должно быть на 0,5—1 м выше расположения его центра тяжести. Если монтируемые конструкции должны при установке занимать вертикальное положение, строповка их производится за верх или в обхват с двух сторон элемента стропами, закрепленными на траверсе. Расстояние от края поднимаемого элемента до грани стрелы при этом должно быть не,меньше 0,5 м.

В зданиях, запроектированных с тяжелыми покрытиями из сборного железобетона, монтаж колонн может производиться краном меньшей грузоподъемности, а тяжелых-ферм и плит покрытия — краном большой грузоподъемности с большой высотой подъема крюка. Для переброски с одной площадки на другую на транспортных средствах многие монтажные краны необходимо разбирать. Монтаж их на новом месте занимает длительное время и сложен для многих кранов.

гл, V). При недостаточной грузоподъемности и высоте подъема крюка гусеничного крана монтаж мачты выполняют методом поворота. Мачту в этом случае укладывают так, чтобы ее основание находилось у места опоры в проектном положении, после чего ее поднимают краном путем поворота вокруг нижней опоры. Мачта при этом должна быть расчалена в плоскости, перпендикулярной плоскости подъема. Если высоты подъема крюка крана недостаточно для установки мачты в вертикальное положение, окончательное дотягивание ее до проектного положения производят расчалкой, расположенной в плоскости подъема, или специальным полиспастом (рис.

Затем, распуская полиспасты, переносят подъемные балки на низ подставленной секции. Далее операции по подъему башни повторяются. Когда отметка крепления стрелы окажется выше верха портала, гусеничным краном собирается нижняя часть поворотного оголовка, монтируются стрела и консоль контргруза. Стрела предварительно укрупняется на земле у места подъема. Основание стрелы гусеничным краном поднимается, заводится в проектное положение и закрепляется.

Нормами проектирования строительных конструкций (СНиП П-А.10-72х, П-В.1-62х, П-В.3-62*) требуется, чтобы в проекте конструкций предусматривалось обеспечение их прочности и устойчивости в процессе монтажа. Соответственно с этим в чертежах железобетонных конструкций приводятся места строповки, назначаемые исходя из вышеуказанных требований. В типовых чертежах стальных конструкций для производственных зданий расположение связей обеспечивает устойчивость установленных конструкций от монтажных нагрузок.

Это правило распространяется и на монтаж фонарных рам. В многоэтажных зданиях после установки колонн необходимо монтировать и закреплять ригели, обеспечивающие жесткость в плоскости несущих рам, и распорные конструкции, расположенные вдоль здания,— распорные плиты, диафрагмы жесткости и т. п. Если устойчивость здания обеспечивают стеновые конструкции (каменная кладка, стеновые панели), их надо возводить одновременно с каркасом и перекрытиями.

Однако и при этом из-за плотности заклинивания удаление клиньев зачастую бывает трудоемким. Стальные клинья изготовляют из обрезков угловой стали, срезанных на конус и сваренных между собой для образования замкнутого прямоугольного сечения. Такие клинья зачастую оставляют в теле фундамента, замоноличивая колонну сразу до верха стакана фундамента, но при этом увеличивается расход стали. Удаление стальных клиньев так же затруднительно, как и деревянных, и для его выполнения требуется вести замоноличиваиие в два приема.

При монтаже козловым краном балку укладывают параллельно месту установки, поднимают и перемещают грузовой тележкой при неизменном положении крана. Так же — поступательным перемещением — может производиться установка балок при монтаже стреловыми кранами, если допускается изменение вылета стрелы с поднятым грузом. При увеличении вылета стрелы происходит опускание груза. Поэтому первоначальная высота подъема балки должна быть определена с учетом последующего снижения ее при опускании стрелы.

Рельсы поднимают при помощи электролебедки и блока, подвешенного к ранее смонтированным конструкциям (колоннам, фермам покрытия). Способы перемещения подкрановых рельсов при выверке предусмотрены в конструкциях их креплений (рис. 30). Подкрановые рельсы типа КР крепятся болтами к верхнему поясу балки посредством планок с овальными отверстиями. Планки устанавливаются с обеих сторон подошвы рельса, в упор к ней.

Под рельсы, укладываемые на железобетонные балки, устанавливаются сплошные подкладки из упругого материала, например из материала, применяемого для приводных тканевых прорезиненных ремней или для транспортерных лент. Толщина подкладки должна быть 8—10 мм. Подкладки необходимы для исключения повреждения поверхности балки от динамических нагрузок. После монтажа и выверки подкрановых рельсов производится их геодезическая съемка в таком же порядке, как описано выше для подкрановых балок.

Ригели и балки можно укладывать в несколько ярусов. Для подъема ригели и балки стропят траверсой за две точки, стропы закрепляются за монтажные петли, если они имеются, или увязываются «на удав». Если вес каждой балки перекрытия или рабочей площадки или прогона невелик, подъем их производят по нескольку штук. Этим сокращается число крановых операций по подъему. Количество одновременно поднимаемых балок устанавливается в зависимости от грузоподъемности крана и фронта1 работ.

При этом обеспечивается устойчивость смонтированных поперечных конструкций— колонн и несущих ригелей. Затем укладывают промежуточные плиты, расположенные между рядами колонн. Установку распорных плит производят с подмостей, а промежуточных— с соседних плит. Одна из промежуточных плит остается неприваренной из-за недоступности мест приварки, что разрешается проектом. В необходимых случаях допускаемые отклонения от проектного положения плит покрытий и междуэтажных перекрытий производственных зданий приводятся в чертежах конструкций.

Во избежание этого рекомендуется на верхних поясах стропильных ферм и на ригелях междуэтажных перекрытий заранее наметить мелом положения опорных концов монтируемых плит и при монтаже придерживаться этой разметки. Сборочные подмости применяют при монтаже в случаях,-когда установка элементов сооружений не может производиться последовательно так, чтобы ранее собранные элементы или часть сооружения удерживали последующие.

На рис. 41 в качестве примера приведены сплошные рамные подмости для сборки конструкций рудного крана на проектной отметке. Это — инвентарные сборочные подмости, состоящие из металлических рам и ферм, которые можно использовать многократно, перемещая с одного места работ на другое. Несущие рамы подмостей установлены под узлами монтируемого моста крана. Для обеспечения продольной устойчивости подмостей в отдельных местах между рамами поставлены продольные связи из стального каната с винтовыми Стяжками, По верху рам вдоль подмостей установлены металлические фермы, на которые уложены прогоны и дощатый нагим для производства работ по монтажу конструкций.

Монтажные подмости. Существуют различные типы мон-ыжпых подмостей. Наиболее распространены: подвесные польки п навесные площадки, подмости катучие и перестав-11.10, механизированные подъемники и вышки, подмости на кронштейнах п подъемные. сплавов—16 кг. Небольшой вес позволяет легко перемещать люльку с одной балки на другую. Доступ рабочих на люльку — по лестницам, подвешенным к колоннам. Для обработки стыков балок применяются аналогичные люльки углового типа.

Схема такой вышки из трех секций показана на рис. 49. Передвигается она по цеху под нижними поясами ферм и в необходимых местах выдвигается для обслуживания узлов, расположенных выше нижних поясов. Выдвижение секций производится при помощи, ручных лебедок. Для передвижения вышки необходимо, чтобы черные полы в цехе были закончены до начала монтажных работ. В последнее время такие подмости-вышки изготовляют из алюминиевых сплавов, благодаря чему уменьшается их вес по сравнению со стальными в 2—2У2 раза и значительно облегчается перемещение.

Номинальные диаметры отверстий для болтов повышенной точности принимаются равными номинальным диаметрам болтов. Поскольку для стержня болта допускается только минусовое отклонение ( — 0,3 мм), а для отверстия — только плюсовое отклонение (+0,3 мм), всегда обеспечивается возможность установки болта. При этом стержень болта достаточно плотно заполняет отверстие и подобно заклепке хорошо работает на срез.

Если отсутствуют такие шайбы, то применяют шайбы большего диаметра, благодаря чему разность диаметров отверстия и стержня болта составит 3—4 мм. Внешний вид и форма высокопрочных болтов, гаек и шайб не отличаются от болтов нормальной точности. Поэтому для их различия на головку наносят отличительную маркировку в виде буквы — названия завода-изготовителя и цифры — указателя временного сопротивления.

Изменение этого расстояния фиксируется индикатором. Зависимость между крутящим моментом и показаниями индикатора определяется по тарировочному графику. Ключ КТР-3 обеспечивает постановку болтов с крутящим моментом до 95 кгс-м. Вес ключа 12 кг. - Динамометрический ключ предельного момента заранее устанавливается на требуемую величину крутящего момента, при достижении которой срабатывает, т. е. исключает возможность приложения крутящего момента сверх заданной величины.

Сектор повернется п рычаг проскочит до упора в стенку, вследствие чего дальнейший поворот гайки исключается. В комплект ключа входят сменные торцовые головки. Вес такого ключа 9 кг. Точность показания динамометрических ключей проверяется на тарировочном устройстве, а при отсутствии его проверка показаний выполняется следующим образом. На шестигранник, имеющий размер гайки и приваренный к вертикальной металлической стойке, надевается ключ.

Тарирование ключей должно производиться в начале и конце каждой смены. Необходимая величина крутящего момента в динамометрических ключах обеспечивается за счет рукояток длиной до 2 м, которые увеличивают вес ключа и создают определенные неудобства, особенно при установке болтов в проектном положении (на высоте). Этих недостатков не имеют ключи-мультипликаторы, в которых редуцирование крутящего момента осуществляется с помощью планетарных зубчатых механизмов.

Последние используются для клепки в узких местах, где обычная поддержка из-за стесненных условий непригодна. Сменным рабочим органом клепального молотка и пневматической поддержки является обжимка (рис. 75). Хвостовик обжимки вставляется в отверстие клепального молотка^ и через торец воспринимает удары бойка. В уширенной части обжимки вытачивается сферическое углубление по форме головки заклепки данного диаметра.

На выклепанной части стыка в это время снимают сборочные болты и рассверливают либо прочищают оставшиеся отверстия. стие, ударяет головкой о конструкцию, чтобы сбить окалину. Удерживая заклепку щипцами левой рукой, подручный правой рукой подводит под головку поддержку, убирает щипцы и досылает поддержкой заклепку до упора головки в конструкцию. При этом поддержка устанавливается в распор между заклад-- ной головкой и упором, в качестве которого используется сама конструкция или земля.

В каждой прокладке имеются два отверстия — для клина и для упора. Прокладка позволяет не только создать требуемый зазор в стыке между листами, но и, благодаря круглому клину, устранить смещение кромок одного листа относительно другого. Для изменения зазоров в вертикальных стыках дополнительно забиваются круглые клинья между сборочными шайбами, приваренными к стыкуемым листам, и упорами, приваренными к стяжным планкам по обе стороны от вырезов.

Одним из способов автоматической сварки в нижнем положении, обеспечивающих высокое качество шва, является сварка под флюсом. Этим способом сваривают стыковые соединения днищ воздухонагревателей, настилов площадок и аналогичных конструкций. Сварка валиковых швов в монтажных условиях выполняется только вручную или полуавтоматами. Каждый из методов сварки диктует специфические требования к конструкциям — форме разделки кромок, величине зазора, положению стыков и технологии сборки.

Кроме того, проверке подлежат все сомнительные участки сварного соединения. Сварные швы резервуаров, газгольдеров, газо- и воздухопроводов, листовых конструкций комплекса доменного цеха испытываются на плотность керосином (при толщине металла до 16 мм), а швы, недоступные с двух сторон (днища резервуаров, газгольдеров, воздухонагревателей),— вакуум-аппаратом или химическим способом. Если предусмотрены повышенные способы контроля качества сварных швов, то применяют: 1) ультразвук с последующим просвечиванием дефектных и сомнительных мест рентгено- или гамма-лучами.

При сварке особо ответственных конструкций, предусмотренных соответствующими разделами СНиП, специальными техническими условиями или проектом, испытывают пробные или контрольные образцы. Пластины для сварки контрольных и пробных образцов изготовляют из того же металла, из которого выполнены конструкции. Сварка контрольных пластин выполняется тем же сварщиком, теми же электродами и на том же оборудовании и режимах, которые применялись для сварки основного изделия.

Торцы стержней для полуавтоматической сварки рекомендуется срезать под углом 10—15° с зазором 5—12 мм (рис. 89). Необходимость такой разделки вызвана тем, что в случае затрудненного подхода к стыку, что часто бывает в условиях монтажа, иногда происходит замыкание тока из-за соприкосновения голой электродной проволоки с верхним краем торца одного из стержней. В результате конец проволоки отгорает и попадает в зазор между стержнями.

Опалубка должна быть проверена расчетом па действующие вертикальные и горизонтальные нагрузки. Основными вертикальными нагрузками являются: вес уложенной бетонной смеси (для тяжелого бетона на гравии или на щебне из камня твердых пород принимается равным 2500 кг/мг); собственный вес опалубки; вес арматуры; нагрузка от вибрирования бетонной смеси (100 кгс/м2). ГДв f — объемный вес бетонной смеси 2500 кг/ж3; II — высота уложенного слоя бетона в м; I- радиус действия внутреннего вибратора в м; A'i радиус действия наружного вибратора в м.

Следует, однако, учесть, что повышение марки бетона неизбежно влечет за собой увеличение расхода цемента. Хотя объемы бетона, идущего на замоноличиваиие стыков, сравнительно невелики, частая повторяемость этих стыков в строящемся сооружении может привести к большому перерасходу цемента. Поэтому вопрос о повышении марки бетона в каждом конкретном случае должен решаться с учетом экономической целесообразности.

Бетонно-растворное предприятие отгружаемую смесь сопровождает паспортом, в котором указываются данные в соответствии с техническими требованиями. Если смеси изготовляются непосредственно на строительстве, то паспорт на них .составляется руководителем работ по данным лаборатории. Бетонная смесь или раствор, на которые не составлен паспорт, к применению не допускается. К работе по замоноличиванию стыков можно приступить только после проверки правильности установки конструкций, сборки стыков, сварки стальных деталей и их антикоррозионной защиты.

Такими мерами являются: противоморозная добавка нитрита натрия в состав смеси, увеличение количества цемента в составе бетона, применение подогретых смесей и выдерживание бетона при положительной температуре. Если нитрит натрия не добавляют, стыкуемые поверхности до бетонирования необходимо обогреть до положительной температуры. Способ заделки стыков с применением нитрита натрия в качестве добавки в смеси применяют при температуре наружного воздуха не ниже — 20°С.

После того как температура снизится против заданной, электрический ток вновь включается. Измерение температуры обогреваемого бетона и раствора производят: при электропрогреве или электрообогреве — в течение первых трех часов каждый час, затем 3 раза в смену; при паропрогреве — в течение первых восьми часов каждые 2 часа, в течение следующих 16 часов каждые 4 часа, а затем не реже 1 раза в смену. Температуру бетона или раствора, выдерживаемого без обогрева, измеряют 2 раза в сутки, а температуру наружного воздуха— 3 раза в сутки.

Одновременное участие в строительстве нескольких строительно-монтажных организаций различного профиля возможно, если каждая из них предоставляет фронт работ другой организации и обеспечивает для этого необходимые условия. Совмещение строительных и монтажных работ требует от каждой участвующей в них организации, сосредоточения сил на определенном участке, обеспечивающем фронт работ смежнику. С этой целью все здание обычно разбивают на участки-захватки, в каждом из которых выполняется только один вид работ.

Комплексный метод предусматривает параллельный монтаж всех несущих конструкций здания, включая покрытие, т. е. после установки колонн и подкрановых балок на длине 6 или 12 м (одной панели здания) сразу же монтируют стропильные фермы и плиты покрытия. Этот метод применяется во всех случаях, когда грузоподъемность и высота подъема монтажного механизма позволяют устанавливать в проектное положение все конструктивные элементы здания без изменения стрелового оборудования крана.

Продолжительность операций, выполняемых на каждой стоянке, при конвейерной сборке должна быть одинаковой, иначе невозможно соблюсти постоянный темп сборки, т. е. равный интервал времени между перемещениями блока с одного рабочего места на другое. Чтобы обеспечить это условие, все блоки должны быть одинаковы по конструкции и трудоемкости сборки. Известно несколько схем компоновки покрытия, которые позволяют получить блоки, отвечающие этим требованиям (рис.

Во время нахождения первого блока на второй стоянке на первой собирали второй блок. При перемещении первого блока на третью стоянку второй блок перемещался на вторую стоянку, а на первой приступали к сборке третьего блока. В процессе работы блоки временно соединяли между собой. Поэтому перемещение всех блоков осуществлялось одновременно. Через каждые 4 ч при помощи двух электрических лебедок с тяговым усилием по 5 г все блоки конвейера передвигали на одну стоянку.

Башенным краном блок весом около 40 т снимали с тележек и перегружали на установщик, расположенный на подкрановых путях монтируемого пролета. На установщике блок транспортировали в конец пролета. Освободившиеся тележки краном вновь устанавливали на конвейер для сборки очередного блока. При перевозке на установщике блок находился в положении выше проектного, благодаря чему подстропильные балки беспрепятственно проходили над оголовками колонн здания.

Однако в указанных условиях затрудняется монтаж конструкций, так как краны будут располагаться на минусовых отметках, что потребует применения кранов с большой высотой подъема. Усложняется также укладка временных железнодорожных путей для подачи конструкций в связи с необходимостью устройства длинных и пологих съездов с планировочной отметки на рабочую (критический уклон для железнодорожных путей равен 0,029).