Организация и технология строительного процесса

(указания к производству работ)

Организация и технология строительного процессаподразделяются, как правило, на подготовительные, основные и заключительные работы.
К подготовительным работам относят процессы, которые необходимо выполнить до начала монтажа конструкций здания.

Описание основных работтехнологического процесса должно содержать перечень строительных процессов, последовательность и способы выполнения технологических операций, а также мероприятия по обеспечению устой­чивости конструкций и частей здания в процессе возведения с указанием марок используемых устройств и их основных характеристик. К заключительным работам относят работы, выполняемые после основных.

До начала монтажа колонн должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

– смонтированы и приняты по акту фундаменты и опорные плиты;

– выполнена обратная засыпка пазух фундаментов;

– произведена планировка грунта в пределах нулевого цикла;

– устроены временные подъездные дороги для автотранспорта и работы крана;

– подготовлены площадки для складирования и укрупнительной сборки конструкций;

– доставлены сборные конструкции на строительную площадку к местам их установки;

– нанесены риски установочных осей на верхней грани фундаментов и боковых гранях колонн;

– доставлены в зону монтажа конструкций необходимые монтажные приспособления, оснастка и инструменты;

– выполнено обустройство площадки согласно строительному генеральному плану.

В технологической карте на монтаж элементов стального каркаса студенты предусматривают поэлементный монтаж следующих конструкций: колонн, подкрановых балок, стропильных ферм и прогонов. Монтаж всех конструкций может быть предусмотрен одним монтажным потоком с последовательной установкой элементов каркаса в пределах ячейки пролета или двумя потоками. Последний вариант предполагает следующий порядок монтажа конструкций:

– первый поток включает установку двух первых колонн ряда, подкрановой балки и вертикальных связей в пределах верхней части колонн; затем монтаж следующей колонны и раскрепление ее к ранее смонтированным подкрановой балкой и т. д.;

– вторым монтажным потоком проектируют монтаж конструкций покрытия.

Перечисленные монтажные процессы состоят из следующих технологических операций:

– строповки и расстроповки конструкций;

– подъема, наводки и установки конструкций на опоры;

– выверки и временного закрепления конструкций;

– постоянного закрепления конструкций.

Доставка на стройплощадку конструкций предусматривается автомобильным транспортом. Разгрузка отправочных марок производится краном на площадку укрупнительной сборки. В курсовой работе укрупнительная сборка предусматривается в зоне монтажа. Сборочный стенд уста­навливают, выверяют, затем краном укладывают на него отправочные марки и собирают их в проектное положение. Укрупненные конструкции раскладывают у мест монтажа на деревянные подкладки. По ходу производства работ стенд передвигают.

Перед подъемом каждую колонну оснащают навесной лестницей, а в местах примыкания подкрановых балок и стропильных ферм предусматривают площадки для работы монтажников или приспособления для устройства на них подмостей. Навесные металлические лестницы высотой более 5 м должны быть ограждены металлическими дугами с вертикальными связями и надежно прикреплены к конструкциям. Подъем рабочих по навесным лестницам на высоту более 10 м допускается в том случае, если лестницы оборудованы площадками отдыха не реже чем через каждые 10 м по высоте [4, п. 8.2.7]. Для подъема рабочих на высоту более
10 м может быть предусмотрена автовышка.

При расположении колонны у места монтажа вершиной к фундаменту, после строповки, кран начинает подъем верха колонны, башмак при этом перемещается в сторону подъема. Поднятую колону наводят на анкерные болты, опирают на фундамент и закрепляют. Для защиты от повреждений резьбы анкерных болтов на них предварительно надевают защитные колпачки. При установке колонны осевые риски на ее ветвях совмещают с рисками, нанесенными на опорных плитах, что обеспечивает проектное положение колонны, и она может быть закреплена анкерными болтами. Вертикальность колонны проверяют теодолитами в двух взаимно-перпен­дикулярных плоскостях.

Выверка конструкций каркаса, особенно колонн, требует больших затрат труда. Применение метода безвыверочного монтажа позволяет улучшить качество работ при одновременном сокращении сроков возведения здания. Для безвыверочного монтажа необходима соответствующая подготовка конструкций на заводе-изготовителе и на строительной площадке. Повышенная точность изготовления конструкций обеспечивается за счет фрезеровки торцов двух ветвей колонн и изготовления опорных плит со строганной поверхностью. Благодаря фрезерованию опорных плит и опорных торцов колонн выверка их состоит в совмещении осевых рисок на колонне с осевыми рисками, нанесенными на опорные плиты, отпадает необходимость выверки колонны по высоте и по вертикали. К преимуществам безвыверочного монтажа стальных колонн относится также то, что при этом исключается выверка по высоте конструкций, устанавливаемых впоследствии на опорные части смонтированных колонн (подкрановых балок, стропильных ферм и т. п.).

Опорную плиту и колонну изготовляют и поставляют на объект раздельно. При безвыверочном способе монтажа стальные колонны опираются на стальную плиту. В этом случае поверхность фундаментов бетонируют ниже проектной отметки на 40–50 мм и после точной установки плиты подливают цементным раствором. Опорную плиту устанавливают регулировочными болтами на опорные планки, которые должны быть забетонированы в фундамент заподлицо с его поверхностью как закладные детали. Опорную плоскость плиты ориентируют по осевым рискам фундаментов и монтажному горизонту, устанавливают на выверочных болтах (анкерах), заранее закрепленных в верхнем слое бетона фундамента, или с помощью инвентарных кондукторов, зафиксированных на анкерных болтах фундаментов (рис. 2.28).

а

б

Рис. 2.28. Установка отфрезерованных опорных плит: а – на выверочных анкерах;
б – кондуктором с использованием анкерных болтов; 1 – фундамент; 2 – подливка из раствора; 3 – опорная нижняя гайка (выверочная); 4 – выверочный анкер; 5 – опорная отфрезерованная плита; 6 – косынки; 7 – анкерный болт для крепления колонны;
8 – кондуктор; 9 – крепежные болты

При помощи выверочных болтов (анкеров) опорные плиты устанавливают в такой последовательности. Сначала плиты раскладывают и монтируют одновременно по пролету. В его центре устанавливают нивелир, которым с одной стоянки проверяют положение опорных плит на фундаментах. Для фиксации опорных плит на выверочных болтах к каждой плите 5 приваривают по три косынки 6 с отверстиями под выверочные анкеры 4. Сначала плиту опускают на нижние опорные гайки 3 выверочных анкеров 4, затем, подкручивая гайку 3, приводят плиту 5 у одного из анкеров в соответствие с проектной отметкой. Окончательную выверку положения всей плиты выполняют вращением опорных гаек 3 на двух других болтах по двум монтажным уровням, предварительно
укладываемым на поверхность плиты 5 во взаимно-перпендикулярных положениях. Плиту закрепляют верхними гайками болтов. После выверки под плиту подливают бетон или раствор 2, и на нее наносят риски осей, используя для этого теодолит.

При использовании кондуктора работу выполняют в такой последовательности. Сначала укладывают на место опорную плиту 5. Затем устанавливают на фундамент кондуктор 8 и закрепляют его анкерными болтами 7 фундаментов. Подвешивают крепежными болтами 9 за косынки 6 плиту к кондуктору и, манипулируя гайками болтов, выверяют положение плиты, закрепляют ее и подливают раствором. После выверки колонну окончательно закрепляют, затягивая гайки и контргайки анкерных болтов (по указанию проекта).

В курсовой работе монтаж колонн предусмотрен на заранее установленные, выверенные и подлитые цементным раствором стальные опорные плиты с верхней строганной поверхностью. Дополнительного смещения колонны для выверки по осям и по высоте в этом случае не требуется.

В процессе монтажа конструкций одноэтажных зданий одиночную стальную колонну, находящуюся на фундаменте и закрепленную фундаментными болтами, следует проверять на устойчивость и прочность в соответствии с указаниями, изложенными в МДС 53-1.20015. Проверку следует производить в плоскости наименьшей жесткости колонны. Если
устойчивость или прочность колонны или прочность фундаментных болтов не обеспечены, то колонну до расстроповки при монтаже необходимо раскрепить парой тросовых расчалок в плоскости наименьшей жесткости. В курсовой работе данная проверка не производится, поэтому следует предусмотреть временное раскрепление колонн расчалками вдоль плоскости ряда или распорками к ранее смонтированным колоннам.

В выпускной квалификационной работе необходимо произвести расчет веса якоря для предотвращения его сдвига и опрокидывания при временном раскреплении колонны расчалками. При монтаже одиночных колонн для обеспечения устойчивости конструкции применяют инвентарные расчалки из троса Ø9.1мм по ГОСТ 2688-80. Крепление расчалок производят к существующим фундаментам и к бетонным якорям, которые представляют собой железобетонные фундаментные блоки (рис. 2.29). Расчет бетонного якоря состоит в определении его веса, обеспечивающего устой­чивость от сдвига и опрокидывания по формуле

Q = (N₁ / f + N₂) R_c, (2.7)

где N₁ и N₂ – горизонтальная и вертикальная составляющие усилия в тяге N; f – коэффициент трения скольжения якоря по грунту, f = 0,5; R_c – коэффициент запаса устойчивости якоря от сдвига, R_c = 1,5;

N₁ = Ncosa; (2.8)

N₂ = Nsina, (2.9)

где a – угол наклона троса к горизонтали.

Рис. 2.29. Расчетная схема

Расстроповка колонны производится только после ее надежного закрепления. После установки расчалок к смонтированным конструкциям колонн и их натяжения начинают монтировать подкрановые балки.

Последовательность установки подкрановых балок.

1. Предварительно навешивают на колонны или приставляют к ним лестницы-площадки.

2. Очищают от грязи и наледи конструкции, наносят несмываемой краской установочные риски продольных осей, натягивают страховочный канат для обеспечения безопасности производства работ.

3. Привязывают оттяжки, стропят балку. Поднимают балку над колоннами на 0,5 м, при помощи оттяжек придают ей необходимое положение и опускают к месту установки, удерживая на высоте около 15 см от опорной поверхности. Приводят балку в проектное положение и, проверив правильность его положения, закрепляют болтами.

4. Ослабляют натяжение ветвей стропа. Расстроповывают балку и еще раз проверяют правильность ее закрепления.

5. Устанавливают следующие подкрановые балки в такой же технологической последовательности.

Подкрановые балки необходимо выверять и закреплять после проектного закрепления несущих конструкций каркаса пролета на всей длине или на участке между температурными швами [2, п. 4.6.3]. В курсовой работе установка подкрановых балок предусмотрена отдельными элементами на всю длину температурного блока. После временного крепления выверяют отметку верха балок на опорах. Если отклонения превышают допустимые, то под опоры балок подкладывают стальные прокладки.

Окончательную выверку производят в пределах пролета или температурного блока при помощи геодезических инструментов: по высоте – нивелира, в плане – теодолита или по стальной проволоке, натянутой на
0,8–1 м выше уровня подкрановых балок по оси подкранового пути и закрепленной на крайних колоннах к кронштейнам; напротив каждой колонны с проволоки опускают отвес. Используют также лазерный визир ЛВ-5М, который устанавливают на тормозную конструкцию и ориентируют по оси балки; выверка балки производится по лазерному пучку в плане и по высоте. Расстояния между осями установленных балок измеряют компарированной рулеткой с двукратным смещением мерного прибора. Смещения балок и рельсов в плане контролируют методом бокового нивелирования с помощью теодолита и рейки, а их положение по высоте – методом геометрического нивелирования [18].

Стропильные фермы монтируют продольным методом (вдоль пролета) с предварительной раскладкой их в зоне действия крана. Предварительно производят укрупнительную сборку фермы, временное усиление на период подъема или кантовки, если оно необходимо и, наконец, строповку. Усиление каждой фермы требует дополнительных затрат времени, так как выполняется обычно у места монтажа непосредственно перед подъемом ферм. Поэтому вместо временного усиления ферм применяют траверсы, посредством которых ферму стропят за несколько узлов, благодаря чему обеспечивается устойчивость ее как при кантовке, так и при подъеме.

Монтаж ферм начинают после окончательного закрепления колонн и подкрановых балок. Перед монтажом стропильные фермы необходимо оснастить предохранительным канатом и оттяжками. Фермы следует уста­навливать в проектное положение, совмещая осевые риски на нижнем поясе с рисками на опорном столике колонн. Проектное закрепление конструкций, установленных в проектное положение, с монтажными соединениями на болтах следует выполнять сразу после инструментальной проверки точности положения и выверки конструкций. Число болтов и пробок для временного крепления конструкций надлежит определять расчетом; во всех случаях болтами должна быть заполнена 1/3 и пробками 1/10 всех отверстий, но не менее двух [2, п. 4.6].

Первую с торца здания ферму крепят расчалками. Расчалки закрепляют за переставные инвентарные якоря. Вторую ферму скрепляют с первой постоянными связями. Каждая последующая ферма крепится к ранее смонтированной. Инвентарные распорки и расчалки снимают по мере
установки связей, ригелей, укладки и приварки профнастила или панелей покрытия. Одновременно с фермами следует устанавливать все предусмотренные проектом постоянные связи.

Фермы выверяют сразу же после их установки. Вертикальность проверяют отвесом, прогиб из плоскости – натягиваемой проволокой, а расстояние между верхними поясами – стальной лентой или шаблоном. Только после полностью смонтированных стальных конструкций каркаса здания в секции можно приступать к производству последующих работ (общестроительных, электро- и механомонтажных и др.) независимо от состояния монтажа конструкций в соседних секциях.

Контрольные вопросы

1. Какие методы производства работ в зависимости от последовательности установки конструктивных элементов существуют?

2. Какие факторы следует учитывать при выборе строповочного оборудования?

3. Приведите примеры удерживающей монтажной оснастки.

4. Почему для монтажа одноэтажного производственного здания рациональней применять самоходный стреловой кран?

5. Как определяется требуемая грузоподъемность крана?

6. Как определяется требуемая высота подъема крюка?

7. Какая взаимосвязь при выборе крана между его грузоподъемностью, высотой подъема и вылетом стрелы?

8. Какое приспособление позволяет увеличить монтажную зону работы крана без изменения длины основной стрелы?

9. От чего зависят маршруты движения кранов, число их стоянок?

10. Как определяются стоянки крана на схеме организации работ?

11. Чем обеспечивается временная устойчивость смонтированных колонн, ферм или балок?

12. Какие работы относятся к основным и подготовительным?

13. Какие требования предъявляются к раскладке конструктивных элементов?

Требования к качеству работ

Организация, осуществляющая строительство, в соответствии с требованиями СП 48.13330-2011 [1] выполняет строительный контроль, в том числе: входной контроль применяемых строительных конструкций; операционный контроль в процессе выполнения и по завершении операций строительно-монтажных работ; освидетельствование выполненных работ, результаты которых становятся недоступными для контроля после начала выполнения последующих работ; освидетельствование ответственных строительных конструкций.

Для лучшей организации строительного контроля в условиях стройплощадки в ППР при разработке технологической карты предусматриваются:

– операционный контроль качества технологического процесса;

– приемочный контроль качества работ, смонтированных конструкций.

В курсовой работе приводятся основные данные и параметры операционного контроля качества для всех элементов монтируемого каркаса (колонн, подкрановых балок, стропильных ферм, прогонов) по форме
табл. 2.20, на основании СП 70-13330-2012 [2, табл. 14], а также ГОСТ 23118-99 [14] и ГОСТ 21779-82 [15]. Ниже приведен пример разработки операционного контроля качества для монтажа стальных колонн одноэтажного производственного здания.

Таблица 2.20

Операционный контроль качества при монтаже колонн (пример)

Наименование технологического процесса	Контролируемый параметр	Допускаемые значения параметра, требования качества	Способ (метод) контроля, средства контроля
Подготовительные работы	Наличие документов о качестве стальных строительных конструкций	–	Визуально
Контроль комплектности, маркировки и упаковки	–	Визуально
Правильность складирования	–	Визуально
Интервалы номинальных размеров длины колонны, мм:	Значение предельных отклонений, при коэффициенте точности К = 0,40:	Измерительный, каждая колонна, стальная рулетка
от 500 до 2500	± 2,0 мм
св. 2500 до 4000	± 4,0 мм
св. 4000 до 8000	± 6,0 мм
св. 8000 до 16000	± 8,0 мм
св. 16000 до 25000	± 10,0 мм
св. 25000 до 40000	± 12,0 мм
Отклонения от разности длин диагоналей, при интервале номинального размера длины, мм:	Значение предельных отклонений, при коэффициенте точности К = 0,40:	Измерительный, каждая колонна, стальная рулетка
от 500 до 2500	± 4,0
св. 2500 до 4000	± 10,0
св. 4000 до 8000	± 15,0
св. 8000 до 16000	± 20,0
св. 16000 до 25000	± 25,0
св. 25000 до 40000	± 30,0
Внешний вид и толщина защитного покрытия	По ГОСТ 9.032	Визуальный, измерение толщины

Продолжение табл. 2.20

Наименование технологического процесса	Контролируемый параметр	Допускаемые значения параметра, требования качества	Способ (метод) контроля, средства контроля
Укрупнительная сборка колонн	Качество сварных соединений	Швы должны: а) иметь гладкую или равномерно чешуйчатую поверхность без резких переходов к основному металлу; б) быть плотными по всей длине и не иметь видимых прожогов, сужений, перерывов, наплывов, а также недопустимых по размерам подрезов, непроваров в корне шва, несплавлений по кромкам, шлаковых включений и пор; в) металл шва и околошовной зоны не должен иметь трещин любой ориентации и длины; г) кратеры швов в местах остановки сварки должны быть переварены, а в местах окончания – заварены	Визуальный
Подготовка мест установки колонн	Отклонения отметок опорных поверхностей колонны от проектных	5 мм	Измерительный, каждая колонна, теодолит, линейка, нивелир, рейка
Разность отметок опорных поверхностей соседних колонн по ряду и в пролете	3 мм	Измерительный, каждая колонна, нивелир, рейка

Окончание табл. 2.20

Наименование технологического процесса	Контролируемый параметр	Допускаемые значения параметра, требования качества	Способ (метод) контроля, средства контроля
Монтаж колонн	Смещение осей колонн относительно разбивочных осей в опорном сечении	5 мм	Измерительный, каждая колонна, теодолит, линейка
Отклонение осей колонн от вертикали в верхнем сечении при длине колонн, мм:		Измерительный, каждая колонна, теодолит, линейка
св. 4000 до 8000	10 мм
св. 8000 до 16 000	12 мм
св. 16 000 до 25 000	15 мм
св. 25 000 до 40 000	20 мм
Стрела прогиба (кривизна) колонны и связей по колоннам	0,0013 расстояния между точками закрепления, но не более 15	Измерительный, каждый элемент

Для остальных элементов каркаса контроль качества студент разрабатывает аналогично. При разработке выпускной квалификационной работы в подразделе могут быть приведены формы актов на скрытые работы и промежуточную приемку ответственных конструкций, а также на сдачу-приемку законченных работ.