книги / Технология возведения зданий и сооружений

запроектировано из блок-секций, расположение и соединение по вертикали и горизонтали санитарно-технического оборудования в нем предусмотрено та­ ким образом, чтобы не мешать последовательной установке блоков от даль­ него торца здания.

Для зданий с блок-элементами при расположении стыков коммуникаций внутри блоков наиболее рационально осуществлять параллельный монтаж обоих продольных рядов объемных блоков от одного торца здания к друго­ му. Если в блок-комнатах коммуникации расположены снаружи задней тор­ цевой грани блока и работы по их стыковке должны выполняться снаружи, то при монтаже необходимо учитывать продолжительность работ по стыков­ ке коммуникаций. Поэтому блоки с коммуникациями лучше монтировать в первую очередь, затем можно устанавливать остальные блоки в одном и дру­ гом ряду так, чтобы не мешать соединению коммуникаций блоков.

Общие правила организации монтажа:

■здание разбивают на захватки только при очень большой его длине - по­ рядка 10... 12 секций;

■точность установки блоков на первом этаже осуществляют с помощью теодолита, а на последующих этажах блоки устанавливают на нижележащие

свыверкой только по вертикали;

■первыми монтируют блоки, дальние от кабины машиниста;

■если в конструктивном решении этажа имеются плоские доборные эле­ менты, сначала монтируют только все объемные элементы;

■заделка стыков не должна мешать осуществлению монтажа. Первоначальная работа на новом монтажном горизонте - нивелирование

опорных площадок, разметка осевых и установочных рисок, определяющих положение объемных элементов в плане. Риски обязательно выносятся на перекрытие каждого этажа.

Подъем блоков с трайлеров осуществляют в два приема: сначала блок приподнимают и отводят в сторону от грузовой платформы трайлера, прове­ ряют положение блока в пространстве, надежность строповки и только затем подают к месту установки. Монтажники принимают блок на высоте 30...50 см от уровня перекрытия и на расстоянии не менее 1,5...2 м от ранее установленно­ го блока и далее осторожно наводят его в проектное положение. Для удер­ жания от раскачивания при подъеме и установке блока используют оттяжки, которые крепят к пространственной траверсе по диагонали.

Подготовка места установки блока зависит от способа опирания блоков и конструкции горизонтальных стыков между ними. Для блоков с линейным опиранием (опертые по контуру) первоначально устанавливают в.углах 4 де­ ревянных маяка, по периметру блока расстилают полосу цементно-песчаного раствора шириной 100... 120 мм, уровень раствора должен быть на 3...5 мм выше уровня марок монтажного горизонта. Растворная постель выравнива­

Снижается общая трудоемкость и себестоимость работ. Продолжительность возведения зданий из объемных элементов сокращается в 2...3 раза по срав­ нению с крупнопанельными. Среди недостатков метода следует отметить значительное увеличение грузоподъемности используемых механизмов и транспорта, сложность транспортировки, особенно в городских условиях, объемных элементов. Все это может привести к удорожанию строительства здания методом объемных элементов по сравнению с другими. Однако в случаях использования при строительстве объекта сложного технического оборудования, монтаж которого на строительной площадке провести невоз­ можно, безусловно, целесообразно применять метод монтажа зданий из объ­ емных элементов.

ГЛАВА 14 М ЕТОД ПОДЪЕМА ПЕРЕКРЫТИЙ И ЭТАЖЕЙ

14.1. Особенности метода

Метод подъема перекрытий и этажей используют для возведения жилых, общественных и производственных зданий.

Сущность метода подъема перекрытий заключается в изготовлении на уровне земли пакета перекрытий, которые с помощью подъемников после­ довательно поднимают по колоннам и ядрам жесткости и затем закрепляют в проектном положении. Подъем этажей отличается тем, что после изготовле­ ния пакета перекрытий все или почти все конструкции каждого этажа монти­ руют на земле и потом готовый этаж в сборе поднимают на проектную от­ метку. При возведении зданий методом подъема перекрытий все работы по обустройству этажей ведут на проектных отметках, а при методе подъема этажей - на уровне земли.

Подъем перекрытий целесообразен для зданий свыше 9 этажей, подъем этажей, наоборот, для зданий этажностью от 5 до 9 этажей из-за необходи­ мости установки очень большого количества тяг для подъема смонтирован­ ного этажа, требования повышенной прочности тяг, применения очень мощ­ ных подъемников.

Основные преимущества метода:

■в районах со слаборазвитой базой стройиндустрии можно организовать строительство жилья без применения башенных кранов;

■здания можно возводить в стесненных условиях строительной площадки, на застроенных территориях, при реконструкции предприятий, когда разме­ ры строительной площадки незначительно превышают площадь застройки;

■применим в сейсмических зонах, при сложных инженерно-геологических условиях площадки;

■ позволяет использовать гибкую планировку этажей, осуществлять необ­ ходимую компоновку объема сооружения, применять нетиповые конструк­ тивные и планировочные решения здания, иметь более широкую гамму ар­ хитектурных решений.

14.1.1. Специфика возводимых зданий

Особенность возводимых зданий в том, что они часто имеют точечное очертание в плане, одно ядро жесткости, расположенное в центре здания, ко­ лонны вокруг ядра жесткости. Размеры таких зданий в плане от 30x30 до 40x40 м. Методом подъема перекрытий можно возводить здания разнооб­ разной формы в плане - от простой до сложной, с различными выступами, лоджиями, балконами, конфигурация плит перекрытий на разных этажах может быть различной, высота зданий достигать 30 этажей.

Методом подъема могут возводиться и жилые многосекционные здания при двух обязательных требованиях - разбивка на захватки по площади сек­ ции и наличие дополнительных, кроме ядер жесткости, продольных и попе­ речных элементов жесткости.

Последовательность работ начального периода возведения здания:

1. Фундаменты под ядро жесткости делают в виде цельной монолитной пли­ ты, фундаменты под колонны - столбчатые, стаканного типа; ближайшие к ядру жесткости колонны можно устанавливать на фундаменте ядра жесткости.

2.После фундаментов возводят ядро жесткости, которое может быть со­ оружено сразу на всю высоту здания, либо опережать возведение каркаса на несколько этажей.

3.Монтируют первый ярус колонн.

4.После устройства перекрытия над подвалом его выравнивают.

5.Устраивают бетонную подготовку или-цементную стяжку, покрывают раз­ делительным слоем для исключения сцепления плит с основанием.

6.Последовательно бетонируют весь пакет плит перекрытий. Плиты бетони­ руют поочередно, начиная с плиты первого этажа, бетонирование последующей начинается только после набора достаточной прочности бетоном предыдущей. Верхнюю поверхность каждой плиты выравнивают и покрывают разделитель­ ным слоем.

7.Только после этого на колонны устанавливается подъемное оборудова­ ние, его подключают к пульту и налаживают.

14.1.2. Специфика применяемых конструкций

Колонны бывают сборные железобетонные и стальные. Сечение колонн в зависимости от нагрузок от 0,4x0,4 до 0,6x0,6 м. Длина колонн первого яруса обычно 8Л.Ю м. Длина колонн последующих ярусов составляет 6...9 м, т.е. их изготовляют высотой в 2...3 этажа здания. Стык колонн предусматривает-

ся на высоте 1,5 ...1,6 м над уровнем перекрытия, чтобы на пеньке колонны мог разместиться подъемник и чтобы не демонтировать его при установке очередного яруса колонн, так как он будет находиться ниже уровня стыка. Выше его можно легко на весу расположить одиночный кондуктор, приме­ няемый .при наращивании колонн. Колонны верхнего яруса изготовляют меньшей длины на те же 1,5...1,6 м, что позволяет им быть заподлицо с пли­ той покрытия и проще обеспечить гладкость и водонепроницаемость кро­ вельного покрытия.

Для выдвижения подъемников выше плиты покрытия и подъема ее на проектную отметку используют инвентарные монтажные колонны - сталь­ ные секции с сечением, аналогичном сечению принятой колонны и высотой 1.0. .. 1,3 м, которые потом будут демонтированы вместе с подъемниками.

Все колонны каркаса бесконсольные, в необходимых местах по высоте имеют прямоугольные поперечные отверстия размером 150x60 мм для уста­ новления крепежных штырей.

Перед установкой колонн первого яруса на них надевают стальные во­ ротники - прокатные профили в виде квадратной рамы, которые при бетони­ ровании будут замоноличены в плите перекрытия. Воротники служат для пе­ редачи нагрузки с плиты перекрытия на колонны, предотвращают разруше­ ние стыка при постоянных подъемах плит перекрытий. Плиты поднимают за воротники, в которых предусмотрены отверстия для пропуска подъемных тяг домкратов и захвата плит при подъеме. Монтировать воротники на установ­ ленной колонне затруднительно, поэтому их нанизывают на колонны перед установкой. Число воротников на колонне равно количеству плит перекры­ тий. Встречаются воротники разъемные, т.е. состоящие из двух половинок, соединяемых на болтах или на сварке. В этом случае воротники устанавли­ вают непосредственно перед бетонированием плиты перекрытия.

Плиты перекрытий обычно выполнены из монолитного железобетона размером на этаж и площадью 800... 1000 м2. При пролетах между колоннами 6.. .8 м плиты перекрытий выполняют плоскими толщиной 160...220 мм, при больших пролетах их делают пустотными, кессонными, ребристыми толщи­ ной 350...450 мм. Для зданий с большими пролетами до 15 м применяют предварительно-напряженные кессонные или ребристые плиты.

Ядра жесткости возводят из монолитного или сборного железобетона, кирпича, в виде стальной пространственной конструкции. Внутри ядра обычно размещаются лифты, лестницы и вертикальные коммуникации: вен­ тиляционные каналы, противопожарное дымоудаление, мусоропроводы, электротехнические панели. Кирпичные и сборные железобетонные ядра же­ сткости’Применяют в зданиях до 12 этажей. Их возводят обычно с опереже­ нием подъема плит на 2...3 этажа.

Наружные стены - обычно самонесущие или навесные.

14.2.Применяемое оборудование и механизмы

14.2.1.Опалубки для бетонирования ядер жесткости

Вскользящей опалубке ядро жесткости обычно возводят сразу на всю его высоту, после этого внутри ядра монтируют встроенные конструкции: лиф­ товые шахты, лестничные марши и площадки. Монтировать элементы, опус­ кая их в ядро на всю его высоту, и заводить конструкции в оставленные для них гнезда очень неудобно. Поэтому скользящую опалубку применяют толь­ ко при возведении зданий высотой 9... 12 этажей.

Монолитные железобетонные ядра жесткости при использовании пере­ ставной опалубки сначала бетонируют на высоту 2...3 этажей, а затем в про­ цессе работ контролируют, чтобы верх забетонированного ядра жесткости опережал верх поднятой плиты покрытия на 2...3 этажа. Переставную опа­ лубку используют чаще, оборачиваемость ее высокая, высота яруса бетони­ рования обычно равна половине высоты этажа и даже целому этажу. Уста­ новка встроенных конструкций также затруднена, их опускают в забетониро­ ванное ядро и далее заводят в оставленные гнезда. Перепад между верхом забетонированной шахты и уровнем монтажа встроенных конструкций со­ ставляет 4...5 этажей. Применение переставной опалубки для возведения ядер жесткости обычно ограничивается зданиями высотой до 16 этажей включительно.

При любом принятом решении по технологии возведения ядра жесткости оно должно опережать подъем плит настолько, чтобы на уровне верхней поднятой плиты покрытия бетон ядра жесткости уже должен набрать не ме­

нее 70% проектной прочности (рис. 14.1).

Предпочтительным решением может быть применение смешанной опа­ лубки - объемно-блочной с внутренней стороны ядра и крупнощитовой - с наружной стороны. Отставание в установке сборных элементов в ядре жест­ кости при этом варианте бетонирования составит не более 2...3 этажей.

14.3. Технология изготовления плит перекрытий

До бетонирования пакета плит для них необходимо подготовить ровное и гладкое основание. Это основание может быть на уровне верха монолитной фундаментной плиты или на уровне перекрытия над подвалом. По этой плоскости устраивают цементную стяжку толщиной 25...30 мм для выравни­ вания основания. Для получения гладкой и прочной поверхности стяжку вакуумируют, по еще не затвердевшей поверхности проходят шлифовальной машиной, сверху устраивают необходимый разделительный слой; через 3...4 дня приступают к бетонированию пакета перекрытий.

Плиты бетонируют поочередно, начиная с плиты первого этажа. Бетони­ рование следующей плиты начинают, когда бетон предыдущей набирает

Рис. 14.1. Бетонирование ядра жесткости и монтаж колонн первого яруса:

а — возведение ядра жесткости; 0 — монтаж колони; I — грузопассажирский подъемник; 2 — опалубка ядра жесткости; 3 — ядро жесткости; 4 — колонна первого яруса; 5 — строповка колонны; 6 — монтажные подмости; 7 — комплект воротников на колонне; Я — домкраты для подъема плит

необходимую начальную прочность. Верхнюю поверхность каждой плиты выравнивают, шлифуют и покрывают разделительным слоем. Изготовление плиты непосредственно на объекте позволяет сделать ее сплошной на весь этаж вместе с балконами и лоджиями, утоняя сечение за счет размещения закладных элементов в этих местах при бетонировании. Кроме того, отсутст­ вие в плите швов и монтажных петель улучшает звукоизоляцию.

В качестве разделительного слоя используют различные материалы: рулонные - рубероид, пергамин, полиэтиленовая пленка; жидкие полимеры, образующие при высыхании на поверхности пленку; суспензии и эмульсии - меловая, известковая или глинистая;

листовые материалы —асбестоцементные, стеклоцементные и другие мате­ риалы, которые, схватываясь с бетоном вышележащей плиты, образуют де­ коративную поверхность, практически не требующую последующей отделки.

Разделительный слой должен быстро высыхать, обладать достаточной прочностью и эластичностью, выдерживать нагрузку от рабочих и арматуры, хорошо предохранять бетон близлежащих плит от взаимного сцепления, иметь небольшое собственное сцепление с бетоном при необходимости уда­ ления его с поверхности, быть дешевым. Наиболее удобны меловая паста с добавлением казеинового клея или известковый раствор на основе этинолового лака.

После устройства разделительного слоя устанавливают арматурный кар­ кас. На этот слой опускают вниз воротники по одному с каждой колонны. Необходимо под воротником оставить пространство для последующего подъема плиты, поэтому под воротником укладывают четыре прокладки и

герметизирующий шнур по контуру. Герметик в виде пакли зачеканивают в паз между колонной и воротником, а также в отверстия в воротнике для про­ пуска подъемных тяг. Только после этого устанавливают арматурные карка­ сы, которые соединяют с воротниками на сварке. Желательно, чтобы каркас был из готовых сеток или даже сетчатых пространственных каркасов. Карка­ сы укладывают на прокладки для обеспечения защитного слоя бетона не ме­ нее 25...30 мм.

При использовании предварительного напряжения бетона в арматурный каркас устанавливают пластмассовые или металлические каналообразователи с уложенными в них арматурными прядями. После бетонирования и твер­ дения бетрна арматуру напрягают и крепят концы анкерами. Затем в канал нагнетают цементный раствор, связывающий арматуру с бетоном.

Для бетонирования плит перекрытий устанавливают бортовую опалубку, ограничивающую плиту по контуру. В качестве опалубки обычно применяют металлический швеллер по высоте плиты перекрытия. По длине к швеллеру приварены ребра из двух полос со сквозными отверстиями для анкерных болтов с гайками для крепления. После бетонирования первой плиты уста­ навливают бортовую опалубку второй плиты и закрепляют анкерными бол­ тами, приваренными к каркасу арматуры. Это позволяет снять опалубку пер­ вой плиты для использования ее при бетонировании третьей плиты.

Бетонирование каждой плиты ведут без устройства рабочих швов. Бе­ тонную смесь подают бадьями, бетононасосами или по виброжелобам и хо­ ботам. Уплотнение бетонной смеси осуществляют вибробулавами или виб­ рорейками. В последнее время применяют «литые» бетонные смеси с добав­ ками суперпластификаторов, которые делают смесь настолько пластичной, что она заполняет все труднодоступные места в ребрах, между пустотообразователями, упрощается процесс виброуплотнения.

Для улучшения структуры и повышения прочности бетона его подверга­ ют вакуумированию, выравнивают виброрейкой, шлифуют алюминиевыми и пластмассовыми гладилками. Оптимальный цикл изготовления одной плиты, включая все необходимые и обязательные процессы^-2...3 суток.

14.3.1. Подъемники, принцип их работы

Комплект подъемного оборудования включает подъемники грузоподъ­ емностью от 10 до 350 т, объединенные в синхронно действующую систему.

Число подъемников зависит от объемно-планировочного решения здания и массы поднимаемой конструкции. Оптимальное число подъемников в ком­ плекте 24...36 шт.; при грузоподъемности каждого 50 т можно одновременно поднимать конструкции массой 1200..Л 800 т. Если число потребных подъ­ емников значительно больше, здание разбивают на захватки, на которых ус­ танавливают собственные подъемники и пульты управления, подъем конст­ рукций на этих захватках осуществляется самостоятельно и поочередно.

Подъемники бывают гидравлические, электрогидравлические и электро­ механические с групповым пультом управления на 12 шт. подъемников. Если используется несколько комплектов подъемников и соответственно несколь­ ко пультов управления, все равно управление подъемом осуществляется с единого, общего пульта управления. Скорость подъема составляет обычно 2...4 м/ч.

Принцип работы подъемника в целом аналогичен домкратам двойного действия у скользящей опалубки. Разница в том, что там стержни гладкие, а здесь с нарезкой. Для перемещения по нарезке служат специальные меха­ низмы подкручивания гайки, которая при рабочем ходе завинчивается по резьбе, при холостом ходе пробуксовывает, оставаясь на месте.

Существуют два типа применяемых подъемников. Первый тип - подъ­ емники устанавливают и закрепляют на оголовках колонн и после подъема перекрытий и этажей на высоту первого яруса подъемники снимают и после монтажа колонн второго яруса - снова устанавливают на эти колонны. Мак­ симальная длина колонн при данном типе подъемников не может превышать 12 м.

Второй тип подъемников устанавливают в обхват колонн, которые сво­ бодно перемещаются по длине колонны по тягам с нарезкой и, находясь в нижней части колонны, могут подниматься вверх по ней вместе с подвешен­ ным этажом. Свободная длина колонны в этом случае равна расстоянию от уровня защемления колонны до уровня подъемников.

14.4.Технология подъема перекрытий

Кподъему плит перекрытий приступают после установки колонн перво­ го яруса, бетонирования ядра жесткости частично или на полную высоту, окончания бетонирования пакета плит перекрытий, установки и отладки домкратной системы подъема (рис. 14.2). Устойчивость каркаса здания должна обеспечиваться на всех этапах работы, что и определяет схему подъ­ ема и последовательность производства работ.

Тяги от установленных подъемников подводят под плиту покрытия, зацеп­ ляют, обеспечивают синхронность подъема всей плиты, поднимают на проме­ жуточный уровень (не менее 40 см), позволяющий оторвать плиту от общего пакета и произвести ее осмотр. Далее плиту поднимают выше верхнего ряда отверстий в колоннах (обычно это уровень 2...3-го этажей) для временного опирания плиты покрытия, дают возможность сработать всем пружинным за­ щелкам. Плиту опускают на эти защелки, также опускают подъемные тяги, за­ цепляют следующую плиту или сразу несколько плит (от двух до четырех), ес­ ли позволяет грузоподъемность подъемников и имеется доступ ко всем точкам зацепления нижней поднимаемой плиты. Пакет этих плит поднимают в про­ межуточное положение и также опускают на пружинные защелки.