книги / Технология возведения зданий и сооружений
..pdfЗащелки служат для временного опирания плит при подъеме (рисЛ 4.3). По достижении плитами перекрытия проектных отметок пружинные защелки заменяют на обычные опорные штырщ на которые опираются плиты в пери
од эксплуатации здания. |
|
б) |
в) |
/ " У ' |
// /у/ / . ' ' / / . А / . |
/ / / / / |
’" //у Ш Д |
|
/' / ' У
// / / А
// У7*т:
„ / / / / \
Рис. 14.3. Схема автоматической защелки:
этапы подъема перекрытия: а — перед проходом перекрытия защелкой; б ~ в период прохода защелки; в — опирапие на защелку; 1 — защелка; 2 — перекрытие; 3 — колонна
Рис. 14.4. Навеска стеновых панелей и схема электромеханического подъемника:
а — схема устройства стенового ограждения; б — конструкция подъемника; в — за крепление тяг в плите перекрытия; 1,2 — смонтированные панели; 3 — подъем стеновой панели; 4 — склад конструкций; 5 — колонна; б — верхняя рама подъемника; 7— винто вая секция тяги; 8 — домкрат-подъемник; 9 — тяга; 10— фиксатор тяги; 11 — плиты перекрытий
После закрепления плит перекрытий на проектных отметках начинают монтаж конструкций, желательно с первого этажа здания вверх' (рис. 14.4). Перед установкой наружных стеновых панелей в пределах этажа с примене нием различных приспособлений устраивают внутренние стены и перегород ки, все остальные конструкции и элементы. Для подъема людей и материа лов на этажи устанавливают грузопассажирский подъемник, наращиваемый по мере закрепления плит на проектных отметках.
14.5. Механизация возведения зданий
Схемы механизации возведения зданий могут зависеть от разных факто ров. Для зданий размером в плане до 30x30 м и высотой до 16 этажей при меним отдельно стоящий башенный кран, размещенный на кольцевых путях, или два крана с двух сторон здания. Применим и самоподъемный приставной башенный кран.
Гусеничный кран грузоподъемностью 6... 10 т устанавливают на плиту покрытия и поднимают на ней по мере возведения здания. Кран свободно перемещается по плите, им монтируются все сборные конструкции (в част ности, колонны), переставляются подъемники, осуществляется необходимый демонтаж после завершения подъема плит перекрытий на проектные отмет ки, навешиваются стеновые панели.
При небольших размерах здания в плане на плите покрытия могут быть размещены автомобильный кран, погрузчик со стреловым оборудованием грузоподъемностью 4...8 т и даже просто крышевой кран, который после за вершения работ легко может быть демонтирован по частям с крыши элемен тарным краном-укосиной.
После возведения здания монтажный механизм, установленный на плите покрытия, может быть демонтирован шевром, вертолетом, спущен по частям крышевым краном.
14.6. Технология работ при подъеме этажей
На уровне земли изготовляют в виде пакета одну за другой плиты пере крытий всех этажей и кровли. Затем готовую плиту покрытия с уже выпол ненной кровлей поднимают и закрепляют в верхней части первого яруса ко лонн. Производят монтаж верхнего этажа на плите перекрытия, находящейся на земле, и затем поднимают полностью смонтированный этаж под закреп ленную плиту кровли. В той же последовательности осуществляют монтаж и подъем следующих этажей.
Процесс подъема готовых этажей и последовательного монтажа конст рукций сверху вниз повторяют до тех пор, пока не будет смонтировано все здание. Эта схема применяется, если стены и перегородки здания сборные.
Конструкции каждого отдельного этажа монтируют самоходными кра нами грузоподъемностью до 10 т, предпочтительно гусеничными, как имеющими большую производительность и маневренность по сравнению с автомобильными.
Для обеспечения нормальных условий монтажа конструкций всех про межуточных этажей поднимаемый (уже поднятый) этаж должен находиться выше верхней отметки стрелы крана в поднятом положении, чего не всегда можно достичь. При небольших размерах здания в плане конструкции оче редного этажа можно монтировать автомобильным краном или автопогруз чиком со стреловым оснащением. Погрузчик с подвешенной на нем сборной конструкцией, например, стеновой панелью, перемещается по пакету пере крытий, подвозит панель к месту установки, опускает на подкладки и после выверки и временного закрепления панели подкосами отъезжает за следую щей панелью.
По окончании монтажа всех конструкций этажа панели сваривают и под косы снимают. Для повышения эффективности применения метода подъема этажей архитектурно-планировочное решение этажа должно быть таким, что бы после сварки и замоноличивания стыков сборных элементов обеспечива лась их устойчивость, т.е. не должно быть отдельно стоящих панелей стен и панелей, соединенных в одну линию, без примыкающих к ним в поперечном направлении панелей. Если такие отдельные элементы имеются на этаже, то перед подъемом они должны быть временно дополнительно закреплены. Од новременно с монтажом конструкций на плите складируют материалы, необ ходимые для завершения строительных работ на проектной отметке.
Технология подъема этажей (рис. 14.5). Подготовительные работы - устройство фундаментов, установка колонн первого яруса, бетонирование плит перекрытий и бетонирование ядра жесткости - выполняют так же, как и при возведении зданий методом подъема перекрытий. По окончании изго товления пакета плит на верхней плите производят монтаж парапетных па нелей, устройство теплоизоляции и мягкой кровли (кроме последнего слоя). Затем на верхнюю плиту устанавливают подъемное оборудование с пультом управления.
На плиту покрытия заезжает монтажный кран для монтажа колонн верх них ярусов, обслуживания подъемников и других транспортно-монтажных операций. Этот кран в процессе всего подъема будет находиться на верхней плите и после окончания подъема может быть снят с крыши целиком с по мощью специальной разборной стрелы. После этого на колоннах устанавли вают подъемное оборудование и поднимают верхнюю плиту покрытия вверх, минимальная высота подъема - не менее двух этажей. Целесообразно, чтобы при подъеме плиты покрытия с нее по мере подъема устанавливались в мон тажные отверстия защелки, что позволит при подъеме этажей без проблем устанавливать поднимаемые этажи на промежуточные опоры.
8 — 2069 |
ИЗ |
/... УШ — этапы работ; 1 — колонны первого яруса; 2 — временные монтажные связи; 3 — ядро жесткости; 4 — гидравлический подъемник; 5 — пакет забетонированных междуэтажных плит; 6 — крышевой кран; 7 — верхний этаж здания в период монта жа конструкций; 8 — кран для монтажа конструкций этажей; 9 — смонтированный этаж, подготовленный к подъему; ¡0 — этажи здания, поднятые с помощью подъемни ков в промежуточное положение
Затем монтируют сборные конструкции верхнего этажа и поднимают его под уже поднятую плиту покрытия. Для устранения влияния присоса при отрыве пли ты необходимо последовательно включать крайние подъемники для подъема ее на величину одного цикла 8..Л0 мм. После отрыва плиты все подъемники вклю чаются на автоматический режим и готовый этаж плавно и равномерно поднима ется вверх под плиту покрытия. После окончания подъема и закрепления этажа на этих промежуточных отметках наращивают колонны, переставляют подъем ники и поднимают верхний этаж вместе с покрытием на очередной монтажный горизонт, т.е. на всю высоту вновь установленного яруса колонн. Наращивание колонн производят как и при подъеме плит перекрытий с помощью одиночных кондукторов с раздвижными или навесными подмостями.
Когда верхний этаж поднят на проектные отметки, его закрепляют к ядру жесткости клиньями или винтовыми упорами, жестко соединяют по верху
воротников перекрытий с колоннами. В процессе окончательного закрепле ния плиты защелки вынимают, вместо них вставляют в отверстия колонн штыри и приваривают их к воротникам плиты. Бетоном зачеканивают зазоры между колоннами и воротниками. Параллельно с этим заделывают горизон тальные швы наружных и внутренних стен, в швы которых прокладывают специальные герметизирующие прокладки, состоящие из искусственного каучука, пропитанного специальными составами для повышения долговеч ности.
После закрепления этажа под него поднимают последующий и также за крепляют. Аналогичным образом собирают и поднимают на проектные от метки конструкции нижележащих этажей. Когда появляется возможность, а именно после подъема второго этажа здания на его проектные отметки, осу ществляется демонтаж инвентарных монтажных колонн и подъемников. Далее с уровня земли монтируют сборные элементы первого этажа.
После подъема на проектные отметки верхнего этажа можно приступать к зачеканке с наружной стороны швов между стеновыми панелями цемент но-известковым раствором. Работы выполняют с подвесной люльки. На эта же можно выполнять санитарно-технические и отделочные работы. Необхо димые для этого материалы могут быть подняты вместе с этажом. Оконча тельную отделку этажей при рассматриваемом методе осуществляют сверху вниз.
При • расчленении здания большой протяженности плиты со смонтиро ванными этажами изготовляют и поднимают отдельно для каждой захватки.
ГЛАВА 15
ВОЗВЕДЕНИЕ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ
15.1. Общие положения
Высотные здания - здания этажностью выше 17 этажей - чаще бывают компактными, небольших размеров в плане, реже протяженными, многосек ционными. Монтаж таких зданий осуществляют методом наращивания с ис пользованием приставных, передвижных и самоподъемных башенных кра нов.
Конструктивной основой высотных зданий является стальной, железобе тонный или комбинированный каркас с пространственным ядром жесткости или плоскими диафрагмами - связями.
Стальной каркас высотного здания состоит из колонн и ригелей, со единенных в двух направлениях жесткими сварными узлами в рамные сис темы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные (ветровые) на грузки. Колонны изготовляют сварными с использованием, по возможно
сти, стандартных прокатных профилей. Наиболее часто встречаемые сече ния: двутавровое, квадратное и крестовое. Торцы у колонн обычно фрезе руют. Высота каркаса может достигать 200 м и более, а общая масса - де сятки тысяч тонн.
Стыки колонн каркаса располагают через каждые два, три или четыре этажа на одном уровне и для производства монтажных соединений находятся на высоте 80..Л20 см от уровня перекрытий. Для обеспечения долговечности и огнестойкости стальной каркас армируют и обетонируют, что с учетом включения в работу на сжатие бетона приводит в целом к снижению расхода металла.
При железобетонном или металлическом каркасе, но обетонированном, монтаж последующих ярусов возможен только после обетонирования колонн нижних ярусов, заделке стыков колонн и набора бетоном стыков не менее 70% марочной прочности.
В большинстве высотных зданий предусмотрено ядро жесткости, кото рое воспринимает горизонтальные нагрузки от примыкающих частей здания и обеспечивает устойчивость и пространственную жесткость всего здания в процессе монтажа и эксплуатации. В некоторых зданиях сначала выполняют монтаж ядра жесткости, например, лифтовой шахты до проектной отметки, а затем - возведение остальных конструктивных элементов.
Ядро жесткости чаще выполняют в монолитных конструкциях, обычно бетонирование ядра опережает монтаж каркаса на 1...2 яруса. Для надежного соединения каркаса к ядру здания в стенках ядра жесткости должны быть ос тавлены штрабы, проемы с оголенными стержнями арматуры для крепления к ним балок каркаса сварными или болтовыми соединениями. Это очень тру доемко, но гарантирует, что монолитное ядро сразу начинает воспринимать горизонтальные нагрузки установленной части каркаса.
По конструктивным особенностям и технологическим условиям бетони рование ядра жесткости может отставать от монтажа каркаса. Это отставание допускает, что смонтированные конструкции сразу свариваются и обетони руются, чем обеспечивается быстрый набор стыками 70% прочности. Пре дельная высота, на которую монтаж может опережать бетонирование ядра жесткости, не должна превышать 8 этажей, обязательным условием при этом должно быть раскрепление каркаса временными вертикальными связями.
Междуэтажные перекрытия обычно устраивают из крупнопанельных элементов, иногда в сборно-монолитном варианте.
15.2. Применяемые монтажные механизмы
Приставные краны имеют высоту подъема крюка до 100... 150 м; тре угольные или квадратные жесткие диски, закрепляющие башню крана к кар касу здания, устанавливают через 15...25 м (рис.15.1).
Рис. 15.1. Схемы возведения высотных зданий:
а — передвижным и самоподъемным краном; б — приставным краном; в — самоподъ емным краном; г — двумя самоподъемными кранами; 1,3,7— монтажные крапы; 2 — путь движения крана; 4 — связи; 5 — ядро жесткости; б — стальной каркас; /... VII — этапы работ
В зданиях, превышающих высоту 150 м, применяют самоподъемные краны. Такие краны перемещаются только по вертикали, поэтому их поло жение в плане определяется конфигурацией здания и радиусом действия кранов. Обычно принимается такое количество самоподъемных кранов, что бы охватить рабочими зонами все строящееся здание. Каждый кран со своей
стоянки монтирует конструкции в пределах одного яруса (двух, трех или че тырех этажей), после чего его поднимают на новую стоянку.
Универсальные башенные краны решены в самоподъемном исполнении и перемещаются по высоте внутри одной из ячеек каркаса здания. При обычном решении расположения крана башня в нижней части опирается на опорные балки, обычно расположенные крестообразно. Эти балки имеют по концам по воротные или откидные консоли; опирание крана происходит через эти балки на ригели каркаса здания и крепятся к ним съемными хомутами. При необхо димости подъема крана консоли убирают, чтобы кран, поднимаясь свободно, прохбдил между ригелями смонтированного каркаса. Перемещение крана по высоте производится с помощью специальной обоймы пространственной конструкции, которая обхватывает башню крана. Конструкция стыков башни позволяет обойме скользить по башне - перемещаться вверх и вниз.
Обойма через свои выносные опорные балки опирается на ригели карка са. При перестановке крана по высоте первоначально поднимают и устанав ливают на верхних ригелях смонтированного каркаса обойму, закрепляют и натягивают подъемный полиспаст. Приподнимают с помощью полиспаста башню крана, откидывают консоли опорных балок, поднимают кран на следующую стоянку через 2...4 этажа, снова разворачивают консоли опор ных балок, опускают кран на ригели каркаса, закрепляют опорную площадку хомутами. Обойма при подъеме крана служит направляющей и удерживает башню в вертикальном положении. Полиспаст располагается под центром тяжести крана, что исключает его перекосы при подъеме.
15.3.Способы монтажа зданий
15.3.1.М онтаж зданий при железобетонном каркасе
Возведение здания обычно осуществляют по одноили двухзахватной системе. Работы организуются вертикальным потоком при. поэтажном мон таже или последовательными ярусами сразу на высоту яруса. Ярус по высоте обычно составляет 2...4 этажа и зависит от конструктивных особенностей здания и принятой высоты колонн. Иногда применяют неразрезные колонны на высоту сразу 6 этажей, высота монтажного яруса в этом случае также со ставит 6 этажей. Одноэтажную разрезку применяют крайне редко, обычно при использовании в каркасе рамных железобетонных элементов.
Возведение высотного здания подразделяют на следующие этапы:
■возведение подземной части здания;
■бетонирование ядра жесткости;
*монтаж сборных или монолитных конструкций каркаса;
■монтаж перегородок;
■отделочные работы.
Монтаж конструкций каркаса включает установку конструкций в про ектное положение, их выверку, сварку стыковых соединений, противокорро зионную защиту, заделку стыков и швов. Указанные процессы обычно вы полняют двумя смежными потоками:
■первым потоком устанавливают элементы каркаса, осуществляют сварку и антикоррозионную защиту конструкций;
■вторым потоком осуществляют замоноличивание монтажных стыков, уз лов, заливку швов плит перекрытий и бетонирование монолитных участков каркаса.
Работы второго потока осуществляют непосредственно после установки и выверки конструкций каждого яруса отдельного монтажного участка на захватке.
Элементы каркаса устанавливают в последовательности, обеспечиваю щей создание замкнутых ячеек каркаса и, следовательно, устойчивость смон тированных конструкций. При самоподъемном кране сначала устанавливают конструкции ячеек, расположенных вблизи крана, затем - более удаленных.
При каркасе из сборных железобетонных конструкций его жесткость и устойчивость обеспечивается не только прочностью самих конструкций, но и прочностью стыков колонн, всех остальных стыков элементов каркаса. За прещается приступать к монтажу конструкций последующего этажа, пока не будут закреплены сварными соединениями все стыки и узлы предыдущего.
В железобетонных каркасах с плоскими вертикальными диафрагмами жесткости монтаж конструкций каждого яруса (этажа) выполняют в такой последовательности:
1)колонны, диафрагмы жесткости, ригели;
2)наружные стеновые панели, оставшиеся внутренние панели и перего родки;
3)лестничные площадки и марши, плиты перекрытий.
Широкое распространение получило использование крышевых кранов для монтажа стеновых панелей, других элементов ограждения. Они приме нимы для бетонирования верхних ярусов ядра жесткости на высоту до 6 этажей, для подачи на высотные приемные площадки бетона, раствора, мел коштучных и сыпучих материалов, санитарно-технического оборудования, столярных изделий и т.д.
Монтаж стеновых панелей либо совмещают с монтажом каркаса и ведут параллельно, либо навешивают сразу на всю высоту здания после возведения всего каркаса. При втором случае для монтажа стеновых панелей может быть задействован крышевой кран.
Элементы железобетонного или стального каркаса устанавливают в по следовательности, обеспечивающей создание замкнутых ячеек каркаса. Все несущие конструкции и связи необходимо закреплять сразу после выверки
элементов каждой ячейки. Особое внимание необходимо уделить правильно сти положения колонн в плане и обеспечению их вертикальности. Для этого колонны устанавливают с помощью одиночных, групповых кондукторов и РШИ, с применением подкосов и гибких расчалок.
Межколонные плиты-распорки укладывают сразу после ригелей, их при варивают к закладным деталям, расположенным на опорных гранях ригелей и элементов стен жесткости. Рядовые плиты приваривают к закладным дета лям обязательно в трех узлах. Качество приварки каждой плиты необходимо проконтролировать до укладки соседней плиты.
15.3.2. М онтаж зданий при стальном и смешанном каркасе
Возведение зданий со стальным каркасом можно осуществлять раздель ным и комплексным методами. При раздельном методе сначала на всю вы соту монтируют стальной каркас, затем начинают производство общестрои тельных работ. Достоинство такого решения - более широким фронтом, с большим количеством кранов можно вести монтажные работы одновремен но на нескольких захватках, затем также по всему зданию и общестроитель ные работы. Но при таком решении требуется обеспечение повышенной же сткости каркаса в процессе монтажа, что приводит к дополнительному рас ходу металла. По этой причине при комплексном методе производства работ на 30...40% сокращается расход металла на каркас здания.
При комплексном методе возведения здания одновременно выполняют монтажные, строительные, специальные и отделочные работы. Монтаж метал локонструкций осуществляют на верхнем ярусе (верхних двух - четырех эта жах) - на самом верху производят монтаж, несколько ниже - выверку и в нижней части яруса - окончательную сварку и клепку монтажных соединений.
Одновременно, с отставанием на 2...3 этажа (на следующем ярусе), ве дется монтаж сборных железобетонных перекрытий. При большем разрыве по высоте укладка плит будет затруднена вышерасположенным металличе ским каркасом. С отставанием еще на 4...5 этажей производят обетонирование харкаса, устройство монолитных участков перекрытий. Еще ниже по вертикали - установку оконных переплетов с остеклением, ниже оштукату ривание, еще ниже - другие отделочные и специальные работы. Таким обра зом, работы по возведению здания ведут одновременно на 8... 10 этажах.
В сборно-монолитном конструктивном решении в одном цикле совме щают монолитные и сборные процессы, последовательность их выполнения определяется конструктивными особенностями здания.
15.4. Отделочные работы
Отделочные работы могут совмещаться с монтажом каркаса и обще строительными работами, либо выполняться сразу на всю высоту здания по-