Монтаж металлических и железобетонных конструкций

Увеличение блочности стальных и сборных железобетонных конструкций вызвало необходимость разработки и создания новых типов кранов большой грузоподъемности — гусеничных, башенных и козловых. Разработана и создана серия специальных монтажных приспособлений для комплексной механизации монтажных работ, в том числе различного типа захваты и траверсы для подъема элементов, кондукторы для временного закрепления и выверки.

Типы необходимых дорог определяются монтажной организацией при разработке проекта производства работ; их перечень и сроки строительства согласовываются с основной строительной организацией — генеральным подрядчиком. Различают дороги постоянные, предусмотренные в проекте строящегося объекта для его эксплуатации, и временные, прокладываемые только на период строительства. Чтобы удешевить строительство, стараются до начала основных работ построить хотя бы часть постоянных дорог.

Номенклатура и количество станков в мастерских зависят от характера выполняемых монтажных работ. В среднем на 200 человек работающих мастерская оборудуется двумя токарными, болторезным, сверлильным и точильным станками, шепингом и кузницей на одно горно. Мастерская располагается в отапливаемом здании. К санитарно-бытовым относятся помещения: для обогрева рабочих в зимнее время; для приема пищи, если в районе монтажных работ не имеется столовой; гардеробные и помещения для переодевания и сушки спецодежды; душевые и туалеты; комнаты гигиены для женщин.

Потребная площадь санитарно-бытовых помещений определяется исходя из следующего расчета: для сушки спецодежды — 0,2 м2 на каждого пользующегося в смене сушилкой; умывальные — один кран на 15 работающих в смене; Душевые — один душ на восемь человек; помещения для обогрева — 0,1 м2 на одного работающего в смене, но не менее 8 м2. Правильность геометрической схемы монтируемого сооружения зависит от точности установки его элементов на опоры (фундаменты).

С этой целью к вспомогательному кондуктору (рис. 2, б), прикрепляемому к опалубке фундамента, кроме анкерных болтов и закладных деталей временно крепится указанная вспомогательная балка, которая остается в теле фундамента после его бетонирования. Верх фундамента при бетонировании также не доводится до проектной отметки, однако он должен быть забетонирован настолько, чтобы вспомогательная балка оказалась достаточно устойчиво заделанной в теле фундамента.

Стальные конструкции изготовляются и монтируются по чертежам КМД. Завод-изготовитель несет ответственность за соответствие чертежей КМД чертежам КМ; за расчетную прочность всех соединений и стыков, не предусмотренных в чертежах КМ; за правильность размеров элементов конструкций и увязки их между собой. Все отступления от чертежей КМ завод согласовывает с их автором — проектной организацией. Завод может заказать разработку чертежей КМД какой-либо проектной организации.

В первом случае очередность и сроки поставки также увязываются с графиком производства монтажных работ и согласовываются с монтажной организацией. Чертежей сборных железобетонных конструкций предприятия-изготовители не разрабатывают. В Советском Союзе разработана широкая номенклатура рабочих чертежей различных типовых железобетонных изделий для зданий и сооружений с полной деталировкой конструкций.

Стальные конструкции должны поступать на монтаж огрунтованными. В последнее время для большей индустриализации работ окраску стальных конструкций также начали переносить на заводы-изготовители, где для этого организуются специальные цехи. Поставки строительных конструкций сопровождаются сертификатом или паспортом, удостоверяющим качество продукции. Эти документы составляются на предприятии — изготовителе конструкций и подписываются отделом технического контроля (ОТК).

К |мше того, на складе рекомендуется выполнять окраску стальных конструкций, так как выполнение этой работы на высоте менее производительно, требует устройства специальных подмостей и связано с опасностью для работающих. В зависимости от объемов монтажных работ и их продолжительности организуются центральные (базисные) склады конструкций и приобъектные. Центральные склады организуются для хранения и подготовки к монтажу стальных конструкций, прибывающих с отдаленных заводов, и при наличии на площадке нескольких строящихся объектов.

На рис.3 показана схема склада, оборудованного козловым краном. Склад имеет железнодорожный путь, расположенный в пролете крана, и обгонный путь. Исходя из местных условий на складах иногда применяют и другие краны — железнодорожные, гусеничные; при использовании гусеничного крана требуется проезд для самого крана и для транспортных средств (или железного дорожный путь для них); при использовании железнодорожного крана нужно иметь два железнодорожных пути — один для крана, другой для подвижного состава.

Элементы несущего каркаса, к которым относятся колонны, подкрановые балки, фермы покрытия и ригели перекрытий проверяются поштучно, каждый элемент в отдельности; остальные элементы производственных зданий проверяются в выборочном порядке. Отклонения габаритных размеров стальных конструкций и расстояний между группами монтажных отверстий не должны превышать величин, приведенных в табл. 5, отклонение от проектной геометрической формы элементов стальных конструкций — в табл.

Нагреваясь до высокой температуры, окалина и ржавчина на поверхности металла разрушаются и отделяются от нее; пескоструйные аппараты с использованием преимущественно металлического порошка зернистостью 0,3—0,5 мм или дроби зернистостью 0,8—1 мм. Этот способ применяется также перед окраской мест с недоброкачественной огрунтовкой; струей воды (только в летних условиях) или воздуха очищают -стыкуемые поверхности железобетонных конструкций.

При сборке ферм, например, фиксаторы устанавливаются в местах примыкания концов поясов и у стыков поясов. Если в местах примыкания к фиксаторам в собираемой конструкции имеются монтажные отверстия, то в фиксаторах также делают отверстия, и конструкции крепятся к фиксаторам посредством болтов. При отсутствии отверстий сборка производится с совмещением рисок, заранее нанесенных на конструкцию и фиксаторы.

Длинномерные конструкции — колонны, фермы, стеновые панели и т. п.—перевозят на автомобильных полуприцепах, оборудованных приспособлениями для закрепления конструкций. Такие полуприцепы работают с седельными тягачами. Перевозка конструкций по строительной площадке от центрального или приобъектного склада до места установки производится по внутрипостроечным железнодорожным путям или автомобильным дорогам.

е. подняться туда по монтажной лестнице; переходить по подмостям, устройство и разборка которых являются весьма трудоемкими; пользоваться предохранительным поясом, стесняющим движения, что отрицательно отражается на производительности труда. В связи с этим целесообразнее применять стропы и захваты, снятие которых с конструкции производится на расстоянии — из кабины крана, с земли или подмостей. После расстроповки конструкций стропы и захваты с дистанционным управлением остаются подвешенными к крюку крана.

При монтаже вертикальных элементов, а также горизонтальных длиной до 12 м достаточна одна оттяжка. Оттяжка прикрепляется к элементу обыкновенным затягивающимся узлом." Для ускорения прикрепления и открепления при серийных подъемах оттяжки снабжают специальным крючком, который продевается в имеющееся в элементах отверстие или строповочную петлю. Крючок должен иметь запирающее устройство, исключающее самопроизвольное отцепление оттяжки с монтируемого элемента.

Команды подаются голосом, который в необходимых случаях усиливается - посредством микрофона и репродуктора, или знаками. Система знаковой сигнализации, рекомендуемая Госгортехнадзором, показана на рис. 18. Команду подает бригадир монтажной бригады. Если обслуживаемая краном зона не обозревается машинистом из кабины, для подачи команд выделяется специальный сигнальщик из состава монтажной бригады. Сигнальщик должен находиться на месте, видимом бригадиром и крановщиком.

После установки конструкции па опоры, но до монтажа проектных связей п закреплений также возникают специфические условия ее работы. Например, колонна после установки на фундамент, но до закрепления ее по высоте работает на изгиб от горизонтальных нагрузок (ветер) как балка, заделанная одним к.....(ОМ, И па сжатие с продольным изгибом. У балок и ферм, уетниовлс......ix на опоры, знак усилий в поясах такой же, как в проектных условиях, но расчетная (свободная) длина сжатого верхнего пояса из плоскости до установки проектных связей очень велика, что может вызвать потерю устойчивости конструкции.

Кронштейн после подъема колонны срезают. Рисунок составлен применительно к колоннам многоэтажного здания, но данное приспособление можно использовать и для одноэтажных зданий. Подъем колонны (перевод ее из горизонтального положения в вертикальное) производится одним из следующих способов (рис. 22): 1) кран перемещается по направлению от верха колонны к ее основанию и одновременно поднимается крюк.

Высокие колонны (более 10—12 м) необходимо закреплять не только в фундаменте, но и вдоль ряда по высоте парой расчалок либо жестким кондуктором с двумя хомутами для каждой колонны (рис. 26), обеспечивающим одновременно устойчивость колонн вдоль и поперек ряда. Поперек ряда (по фундамента а — общий вид; б — схема установки; / — колонна; 2 — кондуктор; 3— домкрат для выверки колонны; 4— стяжные болты; 5 — фундамент стаканного типа оси наибольшей жесткости) колонны прикрепляются к фундаментам винтами кондуктора.

27); 4) пространственными кондукторами с хомутами, предназначенными для выверки и временного закрепления четырех колонн на каждой стоянке (рис. 28). Хомуты располагаются в двух горизонтах и оборудованы винтами для регулирования положения колонн по вертикали. По верху кондуктора устраивается настил, с которого производится монтаж конструкции перекрытия. При монтаже рамных конструкций такой кондуктор используется для закрепления двух рам.

Это позволяет установить на подкрановых балках (на заводе или на месте монтажа) до подъема также и подкрановые рельсы. При монтаже отдельно от балок тормозные конструкции укрупняют на заводе или на монтажной площадке с установкой монтажных съемных поясов со стороны примыкания решетки к балке. Строповку стальных подкрановых балок производят в двух точках следующими способами: полуавтоматическими или универсальными стропами «на удав»; с применением проушин -на верхнем поясе балки, присоединенных болтами через отверстия для крепления рельсов.

поддерживающих настил,— величину реакции от указанной в п. 1 нагрузки на настил; при больших площадях настила, входящих в расчет, для поддерживающих конструкций можно принимать нормативную нагрузку 100 кгс/м2 в местах возможного скопления людей и материалов и 50 кгс/м2 в местах, где скоплений быть не может. Общие сведения. Монтаж строительных конструкций связан с выполнением различных работ на высоте (установка элементов, их выверка, закрепление монтажных узлов, сварка или установка болтов в этих узлах, замоноличиваиие стыков и др.

крюке монтажного крана. При монтаже металлических конструкций перекрытий цехов встречаются работы, выполнение которых требует применения инвентарных переставных или катучих подмостей большого размера для одновременного размещения на них группы рабочих. К таким работам относятся, в частности, сплошная покраска ферм перекрытия со связями, закрепление горизонтальных связей по нижним поясам ферм и т. п.

По кронштейнам укладываются щиты настила из досок толщиной 40—50 мм. На перильные стойки Монтажные лестницы. На монтаже стальных и железобетонных конструкций чаще применяются подвесные и приставные лестницы. На рис. 54 показана подвесная лестница из алюминиевого сплава. Такие же лестницы могут быть изготовлены из стали. В подвесных лестницах тетивы изготовляются не только из уголкового профиля, но также из труб.

66) за прочно установленные конструкции или специальный предохранительный стальной канат. Каждый предохранительный пояс должен быть испытан па статическую нагрузку 300 кгс и ударную нагрузку от падения груза несом 100 кгс с высоты 1 м. В специал*.....1Й Журнал ДЛЯ регистрации предохранитель-пых поясом заносятся данные об их испытаниях, периодических осмотрах и ремонтах. Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда на высоте определяются заранее — при разработке проекта произ-нодства монтажных работ, где указываются необходимые монтажные приспособления, ограждения и их расположение.

Сборка . таких конструкций выполняется на временных опорах или .подмостях,1 С тем чтобы стык в это время не испытывал никаких нагрузок. Навесная сборка при нерассверленных отверстиях не допускается. Диаметры отверстий до проектных размеров доводят рассверловкой, которая одновременно ликвидирует черноту. При рассверловке срезаются также кромки отверстий, подвергнутых наклепу при продавливании на прессах, благодаря чему работа заклепочного или болтового соединения становится пластичнее.

Существуют два принципиально различных типа ключей — индикаторный и предельного момента. Ключи первого типа показывают только величину крутящего момента. Поэтому в процессе работы необходимо следить за показаниями их контрольного прибора. Ключи второго типа срабатывают по достижении крутящего момента заданной величины. Такого рода ключи удобны в работе. К динамометрическим ключам первого типа относится ключ КТР-3 ЦНИИПроектетальконструкции (рис.

Чтобы обеспечить высокое качество клепки стыков больших толщин (более 5 диаметров заклепки), необходимо соблюдать дополнительные условия: тщательность стягивания пакета, что достигается заполнением 50% отверстий сборочными болтами; хороший нагрев заклепки, особенно со стороны закладной головки; клепку в два молотка или применение упорной (винтовой) поддержки. Заклепка должна иметь строго определенную длину.

Слабая заклепка опасна: не заполняя отверстия полностью, она не включается в работу, что приводит к перенапряжению других заклепок. Таким образом, для работы одной бригады требуется один передвижной компрессор производительностью 5—5,5 м3/мин (с учетом потерь). При большом объеме клепки, сосредоточенной на ограниченном участке, в некоторых случаях возможна установка стационарных компрессоров, производительность которых определяется количеством клепальных бригад с учетом коэффициента их одновременной работы.

Трудоемкость клепки определяется ее видом (рядовая или узловая) и диаметром заклепки. Клепка производится бригадой в составе клепальщика, его подручного и нагревальщика заклепок. Часто в состав бригады вводится сверловщик. Производительность одной бригады в смену составляет в среднем 150 заклепок диаметром 22 мм. Клепка на высоте должна выполняться с устойчивых, удобных и безопасных для работы подмостей.

Основным недостатком этого метода является малая производительность. Ручную сварку рационально применять при небольших объемах работ и в тех случаях, когда по технологическим особенностям механизированные способы не могут быть использованы. Наибольший объем сварочных работ наблюдается при монтаже цилиндричеоких и сферических резервуаров, мокрых газгольдеров, кожухов доменных печей, воздухонагревателей и других листовых конструкций.

Скрытые же дефекты — внутренние трещины, непровары, шлаковые включения и внутренние поры—визуально не фиксируются. Поэтому для определения внутренних дефектов шва применяют различные физические методы контроля — ультразвук, рентгено- или гаммаграфирование. Наружному осмотру подвергают абсолютно все швы. Выявленные дефекты устраняют. Затем приступают к выборочному контролю швов ультразвуковой дефектоскопией или засверли-ванием сомнительных мест, где по технологическим или производственным условиям -наиболее вероятны скрытые дефекты.

Приторцовка обеспечивает точное примыкание элементов друг к другу при монтаже. Изготовление элементов колонны в одной опалубке позволяет также обеспечить хорошее совпадение выпусков арматуры, для которых в стыке предусмотрены ниши. Такой стык воспринимает расчетные усилия сразу после окончания сварки выпусков арматуры, и заделка ниш бетоном может производиться после передачи на стык монтажных нагрузок.

Для этого.не требуется дополнительного металла на устройство закладных деталей и такие соединения менее трудоемки; Для сварки на монтаже применяется горячекатаная стержневая арматурная сталь четырех классов (табл. 17). идущие по винтовым линиям, с одинаковым заходом на обеих' сторонах (рис. 87, а); класса А-Ш —по винтовым линиям, имеющим с одной стороны правый; а с другой — левый заход (рис-87, б).

Соединение арматурных стержней встык без применения накладок значительно экономичнее: исключается расход металла на изготовление накладок; снижаются трудовые затраты при сварке; стык получается компактнее, тем более что не всегда удается разместить в сечении железобетонного элемента кроме арматурных стержней еще и накладки. Дополнительные мероприятия по обеспечению большей точности изготовления арматурных выпусков, требующейся при сварке встык, в несколько раз окупаются экономией трудовых затрат и материалов при производстве работ на монтаже.

Сварка соединений железобетонных конструкций в зимнее время допускается: из углеродистой стали класса A-I, марки Ст. 3, при температуре воздуха не ниже —30°С; из сталей классов А-П и А-Ш, марки Ст. 5 и низколегированных сталей — при температуре не ниже —20°С. При более низких температурах воздуха принимаются меры, обеспечивающие на рабочем месте температуру не ниже указанных пределов. Сварка сталей всех марок под слоем флюса допускается при любой температуре.

На рис. 93 приводится пример опалубки для стыка колонны многоэтажного здания. Опалубка состоит из четырех вертикальных щитов, опирающихся на смонтированное перекрытие. На углах колонны щиты соединяются болтами. Для подачи в стык бетонной смеси и уплотнения ее в щитах опалубки делают боковые «карманы» в виде прямоугольных отверстий, огражденных снаружи наклонными стенками. В процессе бетонирования с боков такой опалубки образуются наплывы смеси по форме ограждающих стенок — «карманов».

Определение подвижности раствора производят измерением глубины погружения в растворную смесь стального стандартного точеного конуса весом (с балластом) 300 г, высотой 145 мм и диаметром основания 75 мм, обращенного острием вниз и расположенного на специальном приборе со шкалой. Растворная смесь для этого укладывается в конический сосуд высотой 180лш и диаметром установленного кверху основания 150 мм.

При температуре от 0 до 5°С указанные величины повышаются на 25% и от 5 до 10°С — на 15%. Таблица 18 Относительная прочность бетона в процентах от проектной Примечание. Чертой выделена 70^/о-ная прочность бетона. Во избежание появления коррозии применение хлористого кальция для стыков, содержащих стальные элементы, ограничивается величиной 2% веса цемента. Не допускается применение хлористого кальция в смесях для заделки стыков конструкций: зданий, в которых во время эксплуатации будет наблюдаться относительно высокая влажность воздуха (более 60%); зданий и сооружений, в которых повышенная гигроскопичность бетона, являющаяся результатом содержания хлористого кальция, не может быть допущена по условиям эксплуатации; сооружений, находящихся в непосредственной близости от источников тока высокого напряжения; в случаях, когда по архитектурным соображениям нежелательно выделение солей на поверхности конструкций.

Эта опалубка изготовляется такой же формы и из таких же щитов, как опалубка для летних условий замоноличивания (см. рис. 93 проволочным нагревателем; трубчатым электронагревателем (ТЭН); 1 — щит стальной опалубки; 2 — асбестовый картон; 3 — проволочный нагреватель на асбесто-цементном листе; 4 — минеральная вата; 5 — фанера; 6 — стальной лист для крепления ТЭН; 7 — ТЭН и 94), но к ним снаружи примыкают обогревающее устройство и теплоизоляционные слои.

Основными монтажными механизмами являлись гусеничные краны МКГ-25 (в каждой бригаде по четыре крана). Бригады состояли из пяти специализированных звеньев по 6—7 чел. Колонны и подстропильные фермы монтировало одно звено в одну смену. Остальные четыре звена монтировали конструкции покрытия в две смены. Для расширения фронта и сокращения сроков работы некоторые пролеты монтировались от середины к торцам одновременно двумя бригадами.

Остальные конструкции монтировали отдельными элементами. Укладку и крепление профилированного настила выполнял специализированный участок. Одним из главных путей сокращения продолжительности монтажных работ является уменьшение количества монтажных элементов. Наибольшее количество элементов небольшого веса характерно для подкрановых балок (тормозные конструкции, связи поперечные и по нижним поясам, поддерживающие фермы) и конструкций покрытия (связи по верхним и нижним поясам ферм, фонари, распорки).

В состав прокатных цехов большой производительности входят нагревательные колодцы, блюминг или слябинг, склад слябов (заготовок для проката листовой стали) или блюмов (заготовок для проката фасонной и сортовой стали), листовые, рель-со-балочные, непрерывно заготовочные цехи со складами заготовок, сортовые станы или станы холодной прокатки. Прокатные цехи, как правило, многопролетные (до 10 пролетов) здания большой протяженности (до 1000 м).

Запас конструкций должен быть не меньше двухдневного, чтобы обеспечить бесперебойный монтаж. Если возможны перебои в подаче, запас конструкций должен быть увеличен. При организации подачи конструкций в требуемой последовательности и в установленные сроки монтаж может осуществляться с транспортных средств (монтаж с колес). На рис. 113 показана схема монтажа цеха с тремя пролетами по 24 м. Каркас цеха монтируется из сборных железобетонных элементов.

Схема монтажа цеха проволочного и мелкосортного прокатного стана из сборных железобетонных. и металлических конструкций башенным краном БК-300 показана на рис. 116. Здание имеет сборные железобетонные колонны, плиты по-крытия и стеновые панели; остальные элементы стальные. В части пролетов располагается сложное подземное хозяйство. Проектом производства работ предусмотрено одновременно выполнение фундаментов под колонны и оборудование; следовательно, передвижение кранов по части пролетов исключаете».

Стык ригелей осуществляется путем сварки арматуры и замоноличивания. Основное условие монтажа конструкций — обеспечение устойчивости смонтированной части здания и его отдельных элементов — предопределяет методы возведения промышленных зданий в зависимости от конструктивных особенностей каркаса. Этим же условием определяется выбор монтажного механизма. В зданиях первого типа, где устойчивость в продольном направлении обеспечивается передачей усилий на самонесущие стены, каркас должен монтироваться одновременно с возведением стен.

Монтажный механизм должен быть расположен за пределами каркаса и передвигаться вдоль здания, перекрывая его своей стрелой. При большой ширине здания и невозможности охватить его полностью с одной стороны монтаж каркаса производится двумя кранами, перемещающимися по двум сторонам здания. Большая высота зданий и поэтажный метод монтажа требуют наличия большого подстрелового пространства, что может быть обеспечено применением высокого башенного крана или стрелового крана с башенно-стреловым оборудованием.

Разбивка на очереди определяется температурными швами. Каждый участок каркаса делится на захватки в пределах этажа. Число захваток на этаже не должно быть менее двух, с тем чтобы на первой из них выполнять работы по установке элементов каркаса, а на второй в это же время производить проектные закрепления стыков и их выдержку, если это необходимо. Размер захваток определяется из условия равной продолжительности работ на каждой захватке, с тем чтобы не иметь простоев крана.

Стеновые панели отстоят от осей крайнего ряда колонн на 2 м. Вдоль основного здания с двух сторон идут одноэтажные пристройки, монтаж которых ведется после возведения основного здания. Здание имеет подвал, отметка верха пола подвала — 4,5 м; фундаменты под колонны — стаканного типа, монолитные. Основными элементами каркаса являются: колонны круглого сечения весом 3,5 т, капители колонн весом 4,6 т, плиты перекрытий весом 4,3 т и стеновые панели весом 3,85 т.