книги / Технология возведения зданий и сооружений
..pdfтехнологических линий и их временной увязкой. Направление монтажного потока по возведению зданий по отношению основных осей объекта может быть продольным, поперечным и комбинированным.
При продольном методе здание монтируют последовательно отдельны ми пролетами, что позволяет в короткие сроки сдавать их под монтаж обору дования.
При поперечном методе кран перемещается поперек пролетов. Такой метод применим преимущественно при шаге колонн 9 и 12 м в зданиях бескрановой системы. Этот метод применяют:
■когда здание вводится в эксплуатацию отдельными секциями, включаю щими все пролеты здания;
■при монтаже конструкций кранами большого радиуса действия, чтобы полнее использовать их на каждой стоянке;
■при необходимости или целесообразности перемещения монтажных кра нов только в поперечном направлении.
Комбинированный, т.е. продольно-поперечный метод основан на уста новке колонн продольным методом и монтаже покрытия при поперечной проходке крана. Поперечный монтаж может оказаться более экономичным, особенно при плитах покрытия 12x3 м, 24x3 м, длинномерных настилов «2Т», масса которых и вылет существенно влияют на выбор монтажного крана. Кран работает на меньшем вылете стрелы за счет его размещения ме жду двумя смонтированными фермами. Выбор направления монтажа в зна чительной мере зависит от технологических особенностей возведения про мышленного здания.
Одноэтажные промышленные здания в зависимости от величины проле та, шага и высоты колонн разделяют на типы: легкий - пролет 6...18 м, высо та 5...12 м; средний - пролет 18...30 м, высота 8...25 м; тяжелый - пролет 24...36 м, высота 18...30 м.
9.3. Методы возведения одноэтажных промышленных зданий и монтажные механизмы
Одноэтажные промышленные здания легкого типа преимущественно монтируют раздельным методом, тяжелого типа - комплексным, но основ ным методом монтажа подобных зданий является смешанный метод.
Здания монтируют:
■легкого типа - самоходными стреловыми кранами на гусеничном и пнев моходу;
■среднего типа - самоходными стреловыми, козловыми и башенными кра нами;
■тяжелого типа - башенными кранами большой грузоподъемности в соче тании с гусеничными и мачтово-стреловыми в качестве вспомогательных.
Для монтажа бескрановых зданий при плитах покрытия длиной 12 м в связи с большой массой ферм и необходимостью монтажа плит на значи тельных вылетах стрелы применяют:
■гусеничные краны с башенно-стреловым оборудованием и грузоподъем ностью 40 т и более;
■башенные краны - при зданиях от трех пролетов до 24 м при работе кра на с одного подкранового пути в среднем пролете;
■козловые краны обычного типа - при ширине зданий до 36 м;
■козловые краны с предварительно напряженным ригелем - при ширине зданий до 66 м; эти краны позволяют осуществлять монтаж конструкций и оборудования одновременно в двух-трех смежных пролетах.
При монтаже зданий легкого и среднего типов часто применяют метод предварительной раскладки элементов в монтажной зоне. В зданиях тяжело го типа монтируемые конструкции подаются непосредственно под монтаж (монтаж с колес); направление подачи элементов обычно противоположное направлению монтажа за исключением элементов, укрупняемых перед подъ емом. Предварительная раскладка конструкций обычно производится за 1...2 смены до установки их в проектное положение. Так поступают,чтобы не за громождать пролеты конструкциями и обеспечить свободный маневр мон тажного крана (рис. 9.1).
Поточность производства работ. Все монтажные процессы выполняют поточным методом с помощью комплектов подъемно-транспортных и дру гих машин и механизмов, увязанных между собой по основным параметрам, в том числе и производительности.
Для организации поточного монтажа здание разделяют на захватки и ярусы, а при больших размерах в плане и значительных объемах работ - на монтажные участки или зоны. В пределах каждого участка производство ра бот осуществляет отдельная строительная организация, которая располагает необходимыми кранами, площадками и оборудованием для укрупнительной сборки, монтажными приспособлениями, транспортными средствами для подачи конструкций на монтаж и пр. Установку конструкций одноэтажных зданий, их выверку и окончательное закрепление в пределах каждого участка ■производят одним или несколькими специализированными потоками - каждый со своим монтажным механизмом и осуществляющий монтаж однотипных конструкций.
Рациональная организация монтажного процесса - поточность осущест вляется путем расчленения комплексного монтажного процесса на состав ляющие, создания заранее установленного ритма монтажа. За определенный промежуток времени должны выполняться сравнительно одинаковые объе мы работ при постоянном составе бригады монтажников и комплекта ма шин. Для проведения монтажа в минимальные сроки следует подготовить
промышленных зданий:
1 — монтаж подкрановых балок самостоятельным потоком; 2 — разгрузка плит покрытия; 3 — монтаж плит покрытия; 4 — монтажный кран; 5 — дополнительный монтажный кран для разгрузки и раскладки элементов в зоне монтажа; б — тросы для расстроповки; 7— отпишет; 8 — ферма покрытия; 9 — подкрановая балка
необходимый фронт работ, своевременно доставить сборные конструкции в зону монтажа, применить рациональные методы монтажа, подобрать опти мальные монтажные краны.
При возведении одноэтажных промышленных зданий все монтажные ра боты делят на несколько монтажных потоков. Отдельными специализирован-
ными потоками осуществляют монтаж фундаментов, колонн, стенового ограж дения, иногда подкрановых балок. Для каждого потока подбирают оптималь ную схему движения монтажного крана, рациональную раскладку и складиро вание сборных элементов, обеспечивающие минимальное количество стоянок крана, число переналадок строповочных и грузоподъемных устройств.
Монтаж одноэтажных промышленных зданий выполняют из конструк ций и деталей, изготовленных на заводах и полигонах по возможности в це лом виде или крупными частями, т.е. обеспечивающими сокращение подго товительных и послемонтажных работ.
Конструкции, поступающие на стройку отдельными частями, укрупняют до подъема к месту установки в монтажные блоки массой, соответствующей грузоподъемности и другим параметрам монтажных кранов. В монтажные блоки укрупняют, если позволяют условия, отдельные конструктивные эле менты, или со смонтированным на них технологическим оборудованием. Та ким образом, создаются линейные, плоские, пространственные и конструк тивно-технологические блоки. При укрупнении конструкций должна быть обеспечена неизменяемость их геометрической формы в процессе монтажа, для этого иногда производят временное усиление блоков. Если позволяют возможности, монтаж необходимо осуществлять преимущественно с транс портных средств, без промежуточного складирования конструкций.
Решение об оптимальных методах монтажа строительных конструкций принимают с учетом всего комплекса местных условий: порядка ввода объ екта в эксплуатацию, габаритов здания, целесообразного направления дви жения монтажных кранов, технико-экономического сравнения различных вариантов возведения. Направление монтажа конструкций здания должно учитывать порядок монтажа технологического оборудования. Всегда должно обеспечиваться сквозное движение транспорта внутри здания для доставки конструкций под монтаж. Торцы здания закрывают, рамы ворот устанавли вают в последнюю очередь.
ГЛАВА 10
КОНВЕЙЕРНАЯ СБОРКА И КРУПНОБЛОЧНЫЙ МОНТАЖ ОДНОЭТАЖНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
10.1.Общие положения
Водноэтажном исполнении проектируется и строится свыше 70% промыш ленных зданий, отмечается широкое применение металлоконструкций для перекрытия больших пролетов, особенно в зданиях значительной площади.
Трудоемкость изготовления и монтажа покрытий таких зданий составля ет 50...75% общей трудоемкости возведения здания, поэтому от времени монтажа покрытия зависит и срок окончания строительства.
64
■ резкое сокращение объема работ на высоте, что;в свою Очередь^ приводит к повышению производительности труда, качества работ и улучшает безо пасность труда рабочих.
Предпосылки для применения метода:
■достаточно большие размеры здания (минимальная площадь 20 тыс. м2);
■единообразие блоков покрытия по своему конструктивному решению;
■пролеты в здании большой длины, параллельные друг другу, наличие мостовых кранов во всех пролетах здания, а значит и подкрановых путей;
■одинаковая высота пролетов;
■облегченная конструкция покрытия и кровли (стальной профилирован ный настил и эффективный утеплитель);
■сжатые сроки строительства, достаточная интенсивность финансирова ния;
■возможность поточного ведения всех строительных работ;
■применение оборудования, оснастки и приспособлений, которые могут быть многократно использованы на других подобных объектах.
Главная предпосылка - монтаж опережающими потоками колонн, под крановых балок и рельсовых путей по ним самоходными, обычно гусенич ными кранами. Эти элементы каркаса должны изготовляться с повышенной точностью, торцы и опорные части при необходимости фрезероваться.
Конструкция блоков покрытия. Блок покрытия - пространственная система, неизменяемость которой обеспечивается за счет наличия горизон тальных и.вертикальных связей в конструкции и благодаря «диску», образо ванному стальным профнастилом.
Размеры блоков при модуле 6 м от 12x18 до 36x36 м, площадь блоков 216... 1300 м2, масса блоков 30...190 т.
Максимальные по площади использованные блоки имели размеры 24x144 м при массе 640 т. Все блоки были оборудованы светоаэрационными фонарями.
На более поздней стадии применения метода был исключен существен ный конструктивный недостаток - утяжеление блока покрытия из-за необхо димости обеспечивать при монтаже его геометрическую неизменяемость. Были разработаны конструкции блоков, удобных при их изготовлении, транспортировании и монтаже при последовательности установки по прин ципу «блок к блоку» с минимумом работ на высоте. При этом на конвейере выполняется основной объем работ по устройству покрытия и лишь 10... 12% трудозатрат занимает крепление блоков на высоте и заделка швов кровли.
Разновидностей блоков покрытия более 50 типов, основных тенденций их проектирования три (рис. 10.1):
1. Симметричные блоки - в них 2 подстропильные и 2 стропильные фер мы со смещением от оси колонн на 3 м.
Рис. 10.1. Типы блоков покрытия:
а,б — блоки с симметричной структурой • н— несимметричный блок; I — подстропиль ная ферма; 2 — стропильная ферма; 3 — прогоны
2.Квазисимметричные блоки - в них 2 подстропильные и 3 стропильные фермы, из них две крайние - облегченные, расположенные по осям колонн и рассчитываемые исходя из меньшей грузовой площади.
3.Несимметричные блоки - в них отсутствует одна из ферм (подстро пильная или стропильная).
10.2.Способы сборки блоков покрытия
Впрактике строительства нашли применение два способа сборки блоков - поточно-стендовый и конвейерный.
При поточно-стендовом способе сборочная линия собирается из ряда стационарных стендов, на которых выполняется последовательно весь ком плекс работ от начала укрупнения металлоконструкций до устройства кров ли. Стенды располагают в непосредственной близости от возводимого зда ния и, одновременно, складов металлоконструкций и строительных материа лов. Стенды оборудуют подмостями и грузоподъемными механизмэди. Бло ки покрытия на стендах в процессе производства работ остаются неподвиж ными. Работы на стендах выполняют мобильные специализированные зве нья монтажников металлоконструкций, строителей и монтажников техноло гического оборудования. У работников нет постоянного рабочего места, за кончив работу на одном стационарном блоке, они перебазируются на другой стенд для производства того же вида работ.
Но эти переходы и перемещение инструментов, материалов и механиз мов влекут значительные потери рабочего времени, что особенно заметно
при большом количестве стендов. Но стендовый способ обеспечивает рит мичность - достигается одинаковая продолжительность работ на блоках. Го товые блоки транспортируют и монтируют обычным порядком в соответст вии с предусмотренной механизацией этих работ.
Достоинства поточно-стендового способа;
■незначительные материальные и трудозатраты на устройство поточно стендовой линии;
■увеличение выработки рабочих в 1,3...7 раз;
■высокая экономическая эффективность по сравнению с поэлементным монтажом на проектных отметках.
Количество сборочных стендов обычно колеблется от 2 до 6, и соответ ственно количество собираемых на них блоков в сутки - от 1 до 5 штук.
10.2.1. Принципы конвейерной сборки
Принципы включают в себя (рис. 10.2):
■создание зоны конвейерной сборки, оснащенной кондукторами для обеспечения устойчивости и геометрической неизменяемости блока;
■крановые пути и тележки для транспортирования собираемых блоков;
■подмости и другая ос настка для удобства сбор ки;
■складская зона, рас положенная параллельно конвейеру для. сортиров ки, промежуточного ук рупнения конструкций и подачи их в зону сборки на конвейере;
■применение специаль ного оборудования для транспортировки блоков
Рис. 10.2. Общая схема организации работ “конвейер - блочный монтаж”:
1 — смонтированные блоки покрытия; 2 — перемещение блока на установщике к месту монтажа; 3 — кран для перестановки блока с тележки на установщик; 4 — транс портная тележка с блоком; 5 — ранее смонтированные подкрановые балки с рельсами; 6 — колонны каркаса здания; 7— дорога для доставки на конвейер материалов и кон струкций; 8 — конвейер; 9 — стоянки конвейера; 10— коз ловые краны для обслуживания конвейера; 11 — склад мате риалов и конструкций при конвейере
по конвейеру и установ ки их в проектное поло жение; ■ разбивка комплекса
работ по изготовлению каждого блока на отдель ные циклы производства монтажных, общестрои тельных и специальных видов работ;
■ специальные виды работ включают монтаж технологических трубопро водов, вентиляционных шахт, коробов и воздуховодов, трубопроводов для внутреннего водостока и закрепление необходимого электротехнического оборудования.
Преимущества сборки блоков на конвейере:
■существенное повышение производительности труда за счет специализа ции рабочих мест, расчленения работ на сложные операции, которые в свою очередь делятся на простые;
■ритмичностью поточность производства работ - важные достоинства конвейерной сборки конструкций;
■максимальная механизация строительно-монтажных работ - возле рабо чих мест размещают инструмент, материалы и конструкции, специальную рабочую оснастку;
■перемещается блок от стоянки к стоянке специальным тележечным кон вейером.
Стоянка - рабочее место для выполнения определенного строительного процесса; оснащается для максимальной механизации работ кондукторами, подмостями, средствами малой механизации, высокопроизводительным обо рудованием и электрифицированным инструментом.
В зависимости от конструктивного решения блока, насыщенности его технологическим оборудованием, распределения выполняемых процессов по стоянкам, количество стоянок может быть от 7 до 16. По трудоемкости про цессов на каждой стоянке определяется единый ритм перемещения конвейе ра и количество рабочих на каждой стоянке. Для зимних условий над от дельными стоянками (окраска конструкций, устройство кровли и т.д.) уст раивают тепляки.
Основные принципы разбивки всего цикла работ на конвейере на от дельные участки или стоянки:
■максимальное количество рабочих на одной стоянке до 10 чел;
■однотипность выполняемых работ;
■возможность выполнить весь объем работ на стоянке за время ритма по тока или ритма перемещения конвейера - 2,3 или 4 ч.
10.2.2. Пример распределения процессов конвейера с 16 стоянками
Стоянка № 1. Сборка подстропильных и стропильных ферм на тележке конвейера, оборудованной сборочным шаблоном.
Стоянка № 2. Монтаж прогонов, вертикальных и горизонтальных связей.
Стоянка № 3. Монтаж ферм аэрационных фонарей.
С тоянка № 4. Монтаж остальных конструкций аэрационного фонаря, установка лесов и подмостей для отделочных работ, очистка металлоконст рукций перед окраской.
Стоянка № 5. Грунтовка поверхностей, первая покраска эмалью. Стоянка № 6. Вторая и третья покраска эмалью, разборка подмостей.
Стоянка № 7. Укладка профнастила на окрылках блока. Кран обслужи вает стоянки 7 и 8.
Стоянка № 8. Укладка профнастила на фонаре.
Стоянка № 9. Устройство карнизных свесов и примыканий к фонарям. Стоянка № 10. Резервная - технический осмотр собранного блока, уст
ранение недоделок, сдача блока под устройство кровли.
Стоянка № 11. Устройство паро- и теплоизоляции. Бригада состоит из четырех звеньев.
Стоянка № 12. Устройство основного гидроизоляционного ковра и сверху защитного слоя. Бригада - 4 звена.
Стоянка № 13. Примыкания кровли к фонарю, устройство защитного слоя. Бригада - 3 звена.
Монтаж сантехнического, электротехнического, вентиляционного обо рудования, технологических коммуникаций ведется параллельно с монтажом металлоконструкций, продолжительность этих работ на стоянке № 3 - 1 ч, на стоянке № 4 - 2 ч.
Стоянка № 14. Остекление металлических оконных переплетов, монтаж, сантехнических и вентиляционных трубопроводов.
Стоянка № 15. Монтаж воздуховодов, установка элементов вентиляци онных систем, окраска трубопроводов.
Стоянка № 16. Завершение всех спецработ, монтаж электрооборудова ния и установка всей арматуры. Устранение обнаруженных дефектов и недо делок по всем видам работ.
Для конвейера с 16- ю стоянками было заготовлено 20 шт. тележек с двумя осями на колею 840 см, из них 16 тележек - на стоянках конвейера, одна - на подкатке под блок на первой стоянке, одна - на путях возврата, две тележки - в резерве.
На первой стоянке конвейера (рис. 10.3) жестко заделаны четыре стальные стойки (оголовки колонн) с принятой для здания сеткой, например 12x24 м. Связанная с ними рама позволяет жестко и с большой точностью установить по две стропильных и подстропильных фермы и закрепить их между собой. Собранный блок с помощью домкратов поднимается на высоту 10... 15 см, по рельсовым путям с «нулевой» стоянки подкатывается четырехколесная балан сирная тележка (по два колеса с каждой стороны) или две независимые двух осные тележки, блок опускается на них и закрепляется. Дальнейшее перемеще ние блока по конвейеру будет осуществляться на этой тележке.