В этом разделе освещены современные методы монтажа гражданских и промышленных зданий и сооружений из железобетонных и металлических конструкций. Описаны индустриальные поточные методы монтажа крупноблочных и крупнопанельных зданий высотой до 30 этажей; монтаж специальных цехов, металлургических предприятий, телевизионных башен. Даны рекомендации по выбору экономичных вариантов монтажных работ.
Основные условия эффективности монтажа строительных конструкций
1. Принципы организации монтажных работ
Монтаж зданий и сооружений из сборного железобетона или стальных элементов, изготовляемых на заводах в условиях высокомеханизированного и автоматизированного производства, составляет основу индустриализации строительства.
Основными условиями успешного возведения полносборных зданий и сооружений являются:
заблаговременное выполнение работ нулевого цикла, обеспечивающее возможность наиболее эффективного монтажа наземных конструкций;
монтаж элементов непосредственно с транспортных средств;
поточное производство работ с помощью подъемно-транспортных машин и механизмов;
обеспечение возможности выполнения смежных работ по совмещенному графику;
осуществление монтажа в порядке, обеспечивающем последовательную сдачу отдельных участков здания или сооружения для дальнейшего производства на них общестроительных и специальных работ, а также монтажа технологического оборудования.
Монтаж одноэтажных зданий в пределах каждого монтажного участка ведется в одном специализированном потоке. В многоэтажных же зданиях каждый участок разбивается не менее чем на 2 захватки для совмещения работ по времени. На одной захватке устанавливают элементы и временно кренят их, а на другой, где они уже установлены, - выверяют и окончательно закрепляют их.
Качество монтажных работ зависит от точности разбивки оcей здания, установки колонн и других конструктивных элементов, отсутствия смещения их относительно разбивочных осей, тщательности выверки положения cмoнтиpoвaнныx элементов, определяющей их положение в здании.
Особенно важно соблюдать допуски на вертикальность положения конструкций; отклонения элементов по вертикали, нарастании по высоте могут сделать невозможным дальнейший монтаж многоэтажных зданий.
Унифицированные элементы конструкций, из которых возводятся здания и сооружения, сопрягаясь в стыках и швах между собой, должны занимать при монтаже проектное положение без подгонки или обработки по месту установки. Поэтому их изготовляют с соблюдением допусков, т. е. лишь в пределах заданных отклонений от геометрических размеров.
Прочность и устойчивость здания или сооружения зависят от точности установки элементов и соблюдения допусков на их установку, а последняя, в свою очередь, - от правильного выбора и использования монтажных механизмов и приспособлений.
Монтажные процессы. Комплекс операций, выполняемых в определенной последовательности при монтаже элементов, должен обеспечить устойчивость и геометрическую неизменяемость смонтированной части здания или сооружения на всех стадиях монтажа, прочность монтажных соединений и безопасность всех работ на объекте.
Все монтажные процессы можно разделить на две группы: подготовительные и основные. К первым относят транспортирование элементов с завода, складирование и хранение их на строительной площадке, укрупнительную сборку и подачу в зону монтажа, а к основным - процессы, выполняемые непосредственно в зоне монтажа; подготовку конструкций к подъему, подъем и установку, выверку и временное закрепление, оформление монтажных соединений и стыков, заделку их и швов.
С момента отправки с завода до окончательной их установки в проектное положение элементы могут проходить следующие этапы:
доставляться к месту монтажа, когда он ведется непосредственно с транспортных средств;
предварительно завозиться на специальную площадку для укрупнения или в зону действия крана, где конструкции укрупняют, или пакетируют;
подаваться на склад, что дорого и трудоемко, по в исключительных случаях этого трудно избежать. Например, общие трудовые затраты на складские и связанные с ними другие операции в зависимости от типа, размеров и веса железобетонных конструкций составляют 15-25% от всех затрат на монтаж соответствующих конструкций. Поэтому устройство складов, особенно центральных, можно допускать только в исключительных случаях.
Для обеспечения устойчивости монтируемых конструкций от ветровой нагрузки, собственного веса и монтажных нагрузок необходимы строгое соблюдение определенной последовательности в установке отдельных элементов, своевременная постановка и закрепление связей, точность размеров опорных площадок и надежное сопряжение конструктивных элементов.
Специальные работы, выполняемые одновременно с монтажом конструкций, не разрешается производить по одной с ним вертикали; их допускается выполнять под защитой не менее двух перекрытий. Если ввиду небольших размеров здания в плане невозможно разбить этажи на отдельные захватки, указанные работы выполняют в те смены, когда не ведется монтаж конструкций.
Монтаж сборного каркаса каждого вышележащего этажа можно производить только после полного и окончательного закрепления элементов нижележащего этажа (яруса).
Смонтированное здание должно обладать максимально возможной пространственной жесткостью и геометрической неизменяемостью. В целях повышения ответственности исполнителей должен быть пооперационный контроль работ, выполняемых бригадами и сменами.
Значение веса монтажных единиц
Количество типов элементов, принятых по проекту здания, их размеры и вес оказывают влияние на продолжительность и трудоемкость монтажа и эффективное использование монтажных кранов. Чем крупнее элементы, тем меньше стыков и узлов и тем эффективнее используются краны. С увеличением веса элементов монтажные затраты на единицу веса конструкции понижаются.
Чтобы улучшить использование кранов, прибегают к подъему конструкций при установке на место пакетами (по несколько штук сразу). Такой способ наиболее пригоден при монтаже плит покрытий, прогонов и ригелей, панелей стенового ограждения. Иногда при монтаже с транспортных средств пакетирование элементов производится на заводах-изготовителях.
Эффект пакетирования при большом количестве мелкоразмерных элементов может быть очень значителен. Например, на строительстве одного промышленного здания после укрупнения в пакеты только элементов весом 1,1-2 и 2,1-3 т количество монтажных единиц (следовательно, и количество подъемов крана) сократилось соответственно с 4000 до 1600 и с 1800 до 1000; средний вес пакета составил 2,94 и 4 т. После укрупнения в пакеты (плит, панелей, балок) средний вес монтажной единицы в целом по зданию увеличился с 2,49 до 4,55 т и показатель монтажного веса повысился с 0,165 до 0,304. т. е. использование кранов по грузоподъемности возросло в 1,84 раза.
Монтаж с транспортных средств
Метод монтажа зданий непосредственно с транспортных средств, именуемый также методом монтажа «с колес», заключается в том, что элементы конструкций доставляют с заводов на стройку по часовым графикам в установленной и точно выдержанной технологической последовательности и без задержки подают к месту установки или же часть их оставляют на прицепах. При этом монтаж ведется «челночным» методом с использованием сменных прицепов, когда один тягач обслуживает несколько прицепов.
Такой метод по сравнению с монтажом с приобъектного склада ускоряет возведение зданий, снижает трудовые и денежные затраты, исключает непроизводительную работу машин и повышает общую культуру строительства. Кроме того, не нужны приобъектные склады элементов, значительно повышается использование кранов на основных монтажных процессах и исключаются погрузочно-разгрузочные работы.
Для успешного монтажа зданий, особенно с транспортных средств, необходимо:
детально разработать взаимоувязанную техническую документацию;
подготовить строительную площадку для беспрепятственного движения транспорта и обеспечить бесперебойную работу монтажных механизмов;
постоянно контролировать поставку по графику требуемых конструкций и материалов.
Монтаж с транспортных средств производят по специально разработанному, с расчетами, произведенными на вычислительных машинах, проекту производства работ, в который входят: план-схема здания или этажа с монтажными нормами сборных элементов; ведомость комплектования на заводе и поставки конструкций на объект исходя из потребности их (по маркам) на каждый день монтажа; транспортно-монтажный график, предусматривающий почасовую доставку каждого элемента, с указанием нормативных данных на погрузочно-разгрузочные, транспортные и монтажные работы.
Большое внимание следует уделять правильному выбору и использованию транспортных средств с учетом, в каждом отдельном случае, характеристики доставляемых элементов и особенностей их монтажа.
Оперативное руководство по выполнению почасовых графиков транспортирования и монтажа элементов осуществляется диспетчерской службой, постоянно связанной с заводами-поставщиками, что позволяет определять состояние работ на отдельных участках строительства в любой момент и принимать необходимые меры по устранению неполадок и задержек.
Монтаж сравнительно небольших изделий (лестничных площадок, балконных плит и др.) нецелесообразно нести непосредственно с транспортных средств. Поэтому их складируют вблизи монтажного крана.
Если монтаж конструкции ведут не с транспортных средств, тогда к его началу должны быть завезены на приобъектные склады строительные конструкции и детали в количестве, потребном минимум на половину этажа. Элементы и материалы размешают против соответствующих захваток.