9648

71

в отвал, днище бетонируют или устраивают фундаменты под внутренние конструкции сооружения.

Опускной способ

Подземные сооружения можно возводить с помощью опускных колодцев. При этом способе сооружение предварительно возводят полностью или частично на поверхности (или в неглубоком котловане), а затем погружают в грунт на проектную глубину.

Технология опускного колодца заключается в следующем: сначала под будущее сооружение отрывают котлован глубиной 1,2...1,5 м, затем по контуру стен колодца возводят железобетонное звено на высоту 1... 1,2 м, которое в нижней части имеет скос - ножевую часть. Иногда, для лучшего погружения кольца в грунт, ножевую часть обрамляют стальным уголком или листом. Для уменьшения трения опускаемого сооружения о грунт его стенки делают с одним или несколькими уступами. Стены сооружения выполняют из монолитного железобетона или сборными.

Рис. 4.2. Схема погружения опускного колодца:

1 - козловой кран; 2 - бадья; 3 - лестница; 4 - вибропогружатель; 5 - насос; 6 - экскаватор; 7- бульдозер

На строительстве опускным способом (рис. 4.2) сооружений диаметром более 20 м используют одноковшовые экскаваторы, которыми разрабатывают грунт внутри колодца и грузят его в бадьи вместимостью 1,5...2 м3. Бадьи

72

поднимают на поверхность башенными или козловыми кранами и разгружают в отвал или в автотранспорт. Учитывая значительную массу экскаватора, в котлован его опускают в разобранном виде. Во избежание неравномерной осадки сооружения грунт по периметру части разрабатывается вручную.

При незначительном притоке воды разработку грунта ведут с водоотливом, а при большом поступлении воды через днище грунт разрабатывается гидромеханическим способом с помощью эжекторов и реже эрлифтов с дополнительным подмывом. В зависимости от назначения сооружения и его заглубления стены возводят на всю высоту или постепенно наращивают (ярусами) по мере погружения сооружения в грунт.

При погружении сооружения используют пригруз, вибрацию, подмыв. Иногда для уменьшения сил трения между грунтом и опускным колодцем используют тиксотропную рубашку.

После достижения ножом колодца проектной отметки бетонируют днище, изолирующее подземное помещение от грунтовых вод.

4.2. Подводное бетонирование конструкций и сооружений

Подводное бетонирование применяют при строительстве опор мостов, днищ опускных колодцев и других сооружений, возводимых в водоемах или в условиях высокого стояния грунтовых вод.

Существуют два основных способа подводного бетонирования:

-ВПТ (рис. 4.3);

-восходящего раствора (ВР).

Способ ВПТ заключатся в том, что бетонную смесь подают в опущенные до основания будущего сооружения трубы.

Бетонную смесь подают по стальным бесшовным трубам диаметром до 200 мм, собираемые из звеньев длиной 0,5.. Л м с помощью быстроразъемных водонепроницаемых соединений. В верхней части трубы устраивают воронку и бункер для загрузки бетонной смеси. По мере повышения уровня бетонирования трубу с помощью полиспаста или лебедки поднимают и лишние звенья удаляют. Радиус действия трубы не должен превышать 6 м. При этом нижний конец трубы должен быть постоянно заглублен в бетонную смесь не менее чем на 0,7; 1,2 и 1,5 м при глубине бетонирования соответственно до 10, 20 и более 20 м.

При подводном бетонировании заданные свойства укладываемой бетонной смеси не ухудшаются, так как она поступает под слоем ранее уложенной бетонной смеси. Верхний слой после окончания бетонирования удаляют.

При использовании метода ВПТ осадка конуса бетонной смеси должна составлять 140...160 мм при укладке с вибрацией и 160...200 мм при укладке без вибрации. В смеси необходимо вводить пластифицирующие добавки.

Метод ВПТ экономически целесообразно применять при предельной глубине 50 м.

73

Рис. 4.3. Подводное бетонирование способом вертикально перемещающихся труб:

1 — опалубка; 2 - рабочий пол; 3 - звенья труб; 4 - ограждение; 5 - загрузочная воронка; 6 - стойка; 7 - бетоновод; 8 - плавучий кран

Способ ВР заключается в том, что через стальные трубы диаметром 37... 100 мм, установленные в ограждающих шатрах из швеллеров, в каменную наброску растворонасосом подают раствор, который, заполняя в ней пустоты, образует монолит.

Иногда трубы устанавливают без шахт, непосредственно в каменной наброске, что позволяет более полно использовать давление раствора в трубе, однако трубы затем оставляют в бетоне.

Недостаток этого способа - повышенный расход металла на ограждающие шахты и трубы и не всегда надежное заполнение пустот в каменной наброске. Поэтому этим способом в основном возводят сооружения в стесненных условиях или на глубине 30...50 м.

4.3. Технология возведения высотных зданий и сооружений

4.3.1. Технология возведения высотного здания

Высотными называются здания этажностью выше 17 этажей, чаще бывают компактными, небольших размеров в плане, реже протяженными, много-

75

В большинстве высотных зданий предусмотрено ядро жесткости, которое воспринимает горизонтальные нагрузки от примыкающих частей здания и обеспечивает устойчивость и пространственную жесткость всего здания в процессе монтажа и эксплуатации.

Междуэтажные перекрытия обычно устраивают из крупнопанельных элементов или в сборно-монолитном варианте.

Высотные здания на высоту до 150 м возводят с помощью приставных кранов, которые крепят к каркасу здания треугольниками или квадратными жесткими дисками через 15...25 м по высоте (рис. 4.4). В зданиях высотой более 150 м применяют самоподъемные краны. Такие краны перемещаются только по вертикали, поэтому их положение в плане определяется конфигурацией здания и радиусом действия кранов. Каждый кран со своей стоянки монтирует конструкции в пределах одного яруса (двух, трех или четырех этажей), после чего его поднимают на новую стоянку.

Монтаж здания при железобетонном каркасе осуществляется по одно-

или двухзахватной системе; работы организуются вертикальным потоком при поэтажном монтаже или последовательными ярусами сразу на высоту яруса (2...

этажа).

Ядро жесткости чаще выполняют монолитным. Его возведение обычно опережает монтаж каркаса на один-два яруса. Это гарантирует, что монолитное ядро сразу начинает воспринимать горизонтальные нагрузки установленной части каркаса. Однако иногда по конструктивным особенностям и технологическим условиям бетонирование ядра жесткости может отставать от монтажа каркаса на высоту не более 8 этажей, при этом обязательным условием должно быть раскрепление каркаса временными вертикальными связями.

Элементы каркаса устанавливают в последовательности, обеспечивающей создание замкнутых ячеек каркаса и, следовательно, устойчивость смонтированных конструкций. При этом используются одиночные, групповые кондукторы, Р1ПИ, подкосы, гибкие расчалки.

При использовании самоподъемного крана сначала устанавливают конструкции ячеек, расположенных вблизи крана, затем более удаленных. Запрещается приступать к монтажу конструкций последующего этажа, пока не будут закреплены сварными соединениями все стыки и узлы предыдущего.

Монтаж стеновых панелей либо совмещают с монтажом каркаса и ведут параллельно, либо навешивают сразу на всю высоту здания после возведения каркаса. Во втором случае для монтажа стеновых панелей может быть задействован крышевой кран. Этот кран может также использоваться для подачи на высотные приемные площадки бетона, раствора, мелкоштучных и сыпучих материалов, санитарно-технического оборудования, столярных изделий и т.д.

Монтаж зданий при стальном и смешанном каркасе. Возведение зданий со стальным каркасом производится раздельным и комплексным методами. При раздельном методе сначала на всю высоту монтируют стальной каркас, а затем ведут общестроительные работы. В этом случае требуется обеспечение

76

повышенной жесткости каркаса, что приводит к дополнительному расходу металла (до 30...40 %) на каркас здания.

При комплексном методе одновременно выполняют монтажные, строительные, специальные и отделочные работы. Монтаж металлоконструкций осуществляется на верхнем ярусе (верхних двух-четырех этажах). Одновременно с отставанием на 2...3 этажа (на следующем ярусе) ведут монтаж сборных железобетонных перекрытий. С отставанием еще на 4...5 этажей производят бетонирование каркаса, устройство монолитных участков перекрытий. Еще ниже по вертикали - установку остекленных оконных переплетов, ниже - оштукатуривание, отделочные и специальные. Таким образом, работу ведут одновременно на 8... 10 этажах.

В сборно-монолитном конструктивном решении в одном цикле совмещают монолитные и сборные процессы, последовательность их выполнения определяется конструктивными особенностями здания.

Отделочные работы могут выполняться либо сразу на всю высоту здания сверху вниз после завершения монтажных работ, либо совмещено с монтажом каркаса и общестроительными работами, снизу вверх, строго выполняя принцип работы по захваткам.

4.3.2. Технологии возведения башен

Способы монтажа башен:

-наращивание, традиционное поярусное возведение снизу вверх;

-поворот - сборка конструкции на земле в горизонтальном положении с последующим подъемом в вертикальное проектное положение;

-подращивание - сборка в вертикальном положении, начиная с самых верхних конструкций, их подъемом, подведением под них последующих конструкций, общим их подъемом и до полного выдвижения всей конструкции.

Метод наращивания применяется для монтажа башен высотой до 100 м. Монтаж может осуществляться собранными на земле блоками (секциями) или выполняться на высоте поэлементно. Монтаж блоками может производиться на всю высоту сооружения башенными кранами достаточной высоты для установки верхних элементов; самоходными стреловыми; приставными башенными кранами высотой 120. ..150 м в два этапа. До отметки 65 м кран работает, находясь свободно на своем основании, а далее ствол крана наращивают в верхней части и соединяют монтажными диафрагмами со смонтированной частью.

Во всех случаях монтаж сооружения ведут секциями, а их укрупнение производят на специальной площадке в зоне действия монтажного крана.

Поэлементный монтаж целесообразно вести ползучими самоподъемными кранами, которые опираются на уже смонтированные ими конструкции и по мере возведения сооружения перемещаются по вертикали на вновь установленные секции (рис. 4.5).

77

Рис. 4.5. Монтаж трубчатой башни наращиванием с помощью самоподъемного крана: а - монтаж секции башни; 6 - перестановка обоймы крана; в - то же, ствола крана; 1 - самоподъемный кран; 2 - секция башни; 3 - кольцевые подмости; 4 - траверса

Метод поворота наиболее часто применяют для возведения башен высотой 40...80 м, реже - при высоте до 100 м (рис. 4.6). Сборку осуществляют на земле в горизонтальном положении с использованием автокрана. Пояс нижнего яруса башни закрепляют в шарнирах, которые устанавливают на фундаментах этой башни. Подъем в вертикальное положение осуществляют вокруг шарнира с помощью лебедок, тяговых полиспастов и падающей стрелы, которую могут заменить шевры, неподвижные и наклоняющиеся мачты, краны и другие монтажные механизмы.

78

Рис. 4.6. Монтаж мачты методом поворота:

I - мачта; 2 - подъемные тяги; 3 - отгяжки; 4 - монтажная стрела; 5 - подъемный полиспаст; 6 - якорь; 7 - шарнир (временная опора); 8 - фундамент мачты; Р - именная опора анкера

Башни не только собирают на земле и окрашивают, но и монтируют на ней большую часть радиотехнического оборудования, кабелей и проводки. Поворот башни состоит из двух этапов. Первый - от начала поворота до положения неустойчивого равновесия, когда центр тяжести башни проходит через поворотный шарнир. После прохождения центра наступает второй этап, когда включаются в работу тормозные оттяжки и полиспасты, обеспечивающие плавное опускание опорных башмаков на фундаменты.

Метод подращивания заключается в том, что на низких отметках башни начинают монтаж с верхних ярусов, которые циклично выдвигают вверх и по мере их выдвижения снизу подращивают конструкции с нижерасположенных ярусов (рис. 4.7).

При методе подращивания ярусов башня разделяется на два блока: нижний и верхний. Нижний блок монтируют в проектное положение одним из обычных способов. Высота нижнего блока определяется возможностями монтажных механизмов и решениями по защеплению верхнего блока при выдвижении. Нижний блок становится частью монтажной оснастки, воспринимает монтажные воздействия при выдвижении верхнего блока, на нем закрепляют направляющие и другие монтажные приспособления. Верхний блок собирают частями внутри нижнего и постепенного выдвигают до достижения проектной отметки.

4.3.3. Монтаж большепролетных покрытий зданий

Применение большепролетных конструкций для покрытий связано с необходимостью возведения помещений с большими свободными площадями: ангаров, эллингов, выставочных павильонов, концертных и спортивных залов, крытых стадионов, рынков и др. Наиболее распространены большепролетные покрытия рамных, арочных, купольных и висячих конструкций, выполняемые главным образом из стали или железобетона, реже - из дерева. В последнее

79

время все чаще применяют большепролетные покрытия из железобетонных оболочек, структурные и мембранные.

Рис. 4.7. Последовательность возведения башни методом подращивания пространственными блоками:

а - план; 6 - крановый монтаж; в - первая выдвижка; г - укрупнительная сборка; д - выдвижка этого блока с помощью тяговых полиспастов; е - очередность сборки и выдвижения блоков (показано цифрами 1...12); 1 - электролебедки; 2 - канат полиспаста; 3 - рельсовые пути надвижки укрупненного блока; 4 - стенд сборки блоков; 5 - площадка складирования; б - край; 7 - нижняя опорная часть башни; 8 - верхняя часть башни с зонтом; 9 - попарная блокировка полиспастов; 10 - электролебедка для перемещения стендов; 11 - тяговый полиспаст

При монтаже большепролетных конструкций в основном пользуются двумя способами:

-монтаж элементов покрытия производится отправочными марками (без предварительного укрупнения) с использованием временных опор;

-монтаж покрытия производится укрупненными элементами без применения промежуточных опор.

Для монтажа применяются башенные краны большой грузоподъемности, а также самоходные стреловые краны. Монтаж конструкций может производиться одним или несколькими кранами в зависимости от массы конструкции, конструктивно-планировочного решения здания, условий производства.

Покрытие зданий рамного типа монтируют конструктивными элементами или блоками конструкций следующими методами: сборкой ригелей рам в проектном положении на временных опорах; полунавесной сборкой ригелей рам в

80

проектном положении; укрупнительной сборкой ригелей рам на земле и подъемом их в проектное положение кранами (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Монтаж покрытия ангара рамной конструкции:

1 - кран; 2 - жесткая траверса; 3 - проектное положение ригеля; 4 - по ложение ригеля рамы во время укрупнительной сборки; 5 - стеллажи; 6 - временная опора

Рис. 4.9. Монтаж стального каркаса эллинга:

1 - временные монтажные консоли для опирания среднего элемента ригеля; 2 - полунавесная сборка концевого элемента ригеля в пролете В-Г; 3 - полунавесная сборка концевого элемента ригеля в пролете с замыканием неразрезной системы; 4 - путь подачи укрупненных монтажных элементов с базы