Монтаж одноэтажных промышленных зданий

Одноэтажные промышленные здания возводят в определенной технологической последовательности, которую устанавливают при проектировании производства монтажных работ в зависимости от объемно-планировочных и конструктивных решений возводимых объектов и требований к очередности ввода в эксплуатацию размещаемых в них цехов для обеспечения начала монтажа технологического оборудования в наиболее ранние сроки.

Монтаж технологического оборудования в зависимости от этого может быть организован по трем принципиальным схемам: до начала строительства надземной части здания или сооружения; параллельно с производством строительно-монтажных работ. В этом случае возможно максимальное использование одних и тех же комплектов подъемно-транспортных средств, работающих по взаимно увязанной программе; в полностью законченном здании или сооружении с помощью специальных монтажных механизмов и приспособлений.

Монтаж сборных конструкций одноэтажных промышленных зданий ведут специализированными потоками, каждому из которых придают комплект транспортных и монтажных машин и соответствующую монтажную оснастку. При этом каждый специализированный поток обслуживает монтажный участок, границы которого соответствуют пролету зданий или секции, ограниченной температурными швами. Размеры участков устанавливают с таким расчетом, чтобы на каждом из них были приблизительно одинаковые объемы и трудоемкость работ. Причем в качестве монтажного участка должна приниматься наименьшая часть здания в плане, с тем чтобы на ней обеспечить непрерывный монтаж сборных конструкций с соблюдением необходимых технологических перерывов и требований безопасной организации труда.

Ведущим процессом при возведении надземной части здания является монтаж сборных железобетонных или стальных конструкций. При этом одним из основных условий эффективности монтажных работ является поточное осуществление их в увязке с другими строительными процессами (устройство кровли, производство санитарно-технических и электромонтажных работ, монтаж технологического оборудования, устройство полов и отделочные работы).

Монтаж сборных железобетонных колонн, балок и ферм, плит покрытия и наружного стенового ограждения одноэтажных промышленных зданий в основном осуществляют поэлементно, т.е. отдельными конструктивными элементами. Монтаж фонарей, подкрановых балок, связей, оконных переплетов чаще всего ведут укрупненными блоками (блочный монтаж). Кроме того, эти конструктивные элементы могут быть собраны в плоские и пространственные блоки, обладающие надежной монтажной устойчивостью. Монтаж конструкций блоками является в современном строительстве одним из наиболее прогрессивных методов в технологии монтажных работ. Монтаж из комплексных укрупненных блоков в одноэтажном промышленном строительстве применяется только для покрытий с металлическими несущими конструкциями и эффективным облегченным покрытием.

В зависимости от организации подачи элементов конструкций к месту установки различают методы предварительной раскладки элементов у мест монтажа (в зоне действия монтажного крана) и монтаж с транспортных средств («с колес»). В последнем транспортные и монтажные процессы осуществляются по транспортно-монтажным графикам.

Для монтажа одноэтажных промышленных зданий в зависимости от последовательности установки конструктивных элементов применяют дифференцированный (раздельный), комплексный (совмещенный) и комбинированный (смешанный) методы монтажа.

При дифференцированном методе одноименные конструктивные элементы здания монтируют самостоятельными потоками, в основном совмещенными во времени. Однако, этот метод не применяют при монтаже конструкций покрытий, что связано с конструктивными особенностями типового решения.

При комплексном методе монтаж, выверку и закрепление всех конструкций производят в одном потоке в пределах одной или нескольких смежных ячеек здания, образующих жесткую монтажную устойчивость. Однако этот метод практически не применяется при монтаже одноэтажных промышленных зданий с железобетонным каркасом, так как типовое сопряжение колонн с фундаментами стаканного типа предусматривает возможность установки на колонны вышележащих конструкций только после достижения бетоном в стыках определенной прочности (не менее 70%), что достигается через 3-4 дня. Кроме того, значительная разница в массе разноименных сборных железобетонных конструкций делает нецелесообразным их монтаж одним краном.

При монтаже комбинированным методом сочетаются элементы первых двух. Этот метод наиболее часть применяют при монтаже конструкций одноэтажных промышленных зданий: колонны, подкрановые балки и стеновые ограждения монтируют дифференцированным методом, отдельными потоками, а подстропильные и стропильные балки и фермы и плиты покрытия – комплексным методом, в едином потоке.

Как известно, в зависимости от направления развития монтажного процесса различают продольный и поперечный методы монтажа. В одноэтажных промышленных зданиях главным образом применяют продольный метод, когда конструкции последовательно монтируют вдоль здания или пролета. Исключение составляют элементы конструкций покрытия, которые могут монтировать как продольным, так и поперечным методами. При продольном направлении монтажный кран располагают вне пределов монтируемой ячейки и плиты покрытия устанавливают через смонтированную стропильную конструкцию. При поперечном направлении монтажа кран устанавливает плиты покрытия, находясь внутри монтируемой ячейки здания, и стрела крана располагается поперек монтируемых плит. Последний метод применим в основном для бескрановых зданий и в том случае, когда параметры кранов определяются условием монтажа плит покрытия.

В зависимости от способа наводки монтируемого элемента на опоры различают свободный, ограниченно-свободный и принудительный монтаж. Для сборных железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зданий монтаж в основном осуществляют свободным методом, при котором конструкцию наводят на опоры в процессе ее свободного перемещения.

В зависимости от точности установки конструкций на опоры применяют монтаж с выверкой (рихтовкой) конструкций перед окончательным закреплением и безвыверочный монтаж. Безвыверочный монтаж позволяет установить элемент сразу в проектное положение как в плане, так и по высоте и требует повышенной точности изготовления элементов конструкций и подготовки элементов.

Методы монтажа являются определяющими факторами технологии производства монтажных работ, для осуществления которой разрабатываются проекты производства работ, технологические карты и технологические схемы монтажа отдельных конструктивных элементов.

Колонны монтируют отдельными потоком после подготовки дна стакана фундаментов и инструментальной проверки их в плане и по вертикали в соответствии с требованиями проекта.

Колонны доставляют на строительную площадку автотранспортом, при этом легкие колонны (массой до 8 т) монтируют с предварительной раскладкой у мест монтажа в зоне действия монтажного крана, а тяжелые – доставляют к монтажному крану по часовому графику и монтируют непосредственно с транспортных средств.

Выверку и временное закрепление колонн осуществляют инвентарными клиновыми вкладышами или кондукторами. Причем для колонн массой 8 т кондуктор устанавливают на фундамент и закрепляют на колонне после ее установки в стакан фундамента. Для более тяжелых колонн кондуктор устанавливают, выверяют и закрепляют на фундаменте до начала монтажа колонны.

После установки ряда колонн их проектное положение окончательно выверяют и производят замоноличивание стыков колонн с фундаментами. Колонны под замоноличивание сдаются партиями.

В зависимости от величины пролета (18; 24; 30 м и более) и шага колонн (6; 12 м) применяют различные схемы монтажа колонн и движения монтажных кранов.

Подкрановые балки целесообразно монтировать самостоятельным потоком непосредственно с транспортных средств. Установку балок в проектное положение производят по осевым рискам на балках и консолях колонн. Балки временно закрепляют на опорах при помощи анкерных болтов. Окончательную выверку подкрановых балок производят в пределах монтажной захватки или температурной секции, при помощи геодезических инструментов, после чего производят приварку всех крепежных деталей балок к закладным деталям колонн.

При монтаже балок с предварительной раскладкой у мест монтажа их складывают на деревянные подкладки на расстоянии от оси колонн 2,8…4,0 в «елочку». Такое размещение позволяет свободно осмотреть торцы балок и в случае необходимости произвести их доводку.

Металлические подкрановые балки длиной 12 м могут монтировать блоками, укрупненными в заводских условиях, или же доставлять на строительную площадку в виде двух отправочных единиц. В этом случае на монтажной площадке должен быть организован стенд для укрупнительной сборки. Монтаж металлических подкрановых балок может производиться с ведением работ двумя способами: с последующей выверкой балок и без выверки. Безвыверочный монтаж балок укрупненными блоками достигается за счет обеспечения повышенной точности вертикальных отметок фундаментов и опорной поверхности консолей колонн.

Конструкции покрытий (подстропильные и стропильные фермы и балки, плиты покрытия) монтируют комплексным методом, отдельным потоком.

Фермы и балки, а также плиты покрытия пролетом 12 м рекомендуется монтировать с транспортных средств. Плиты покрытия пролетом 6 м – с предварительной раскладкой в зоне действия монтажного крана. Однако допускается вариант монтажа всех элементов конструкций покрытия с предварительной раскладкой.

Стропильные фермы и балки устанавливают в проектное положение с совмещением осевых рисок на их торцах с рисками на опорных поверхностях нижележащих конструкций (колонн, подстропильных ферм), после чего их закрепляют сваркой с закладными элементами этих конструкций.

Устойчивость первых двух стропильных конструкций обеспечивают расчалками, закрепленными за передвижные инвентарные якоря и замоноличенных в стаканы фундаментов колонн. Устойчивость последующих ферм обеспечивают: при шаге колонн 6 и 12 м – с помощью инвентарных распорок, закрепляемых к ранее смонтированной ферме.

Одновременно с монтажом ферм устанавливают все предусмотренные проектом постоянные связи и распорки. Временные распорки и расчалки снимают по мере монтажа и приварки плит покрытия.

Конструкции фонарей монтируют после установки и закрепления стропильной фермы или балки, после чего производят монтаж связей и бортовых плит фонарей.

Плиты покрытия при бесфонарной кровле монтируют от одного конца к другому, начиная со стороны ранее смонтированного пролета; при кровле с фонарями – от концов фермы к фонарю, затем монтируют плиты на фонарях.

После укладки каждой плиты ее закладные детали должны быть приварены к закладным деталям верхнего пояса фермы или балки не менее чем в трех точках.

Монтаж ограждающих конструкций осуществляют отдельным монтажным потоком после окончания монтажа несущего каркаса здания в целом или его части. Стеновые панели в каждой ячейке между двумя колоннами монтируют сразу на всю высоту здания или ярусами, высота которых зависит от конкретных условий производства работ.

Монтаж стеновых ограждений в последние годы осуществляют по новой технологии, отличительной особенностью которой является применение монтажных кранов со специализированным башенно-стреловым оборудованием. Это оборудование совмещает в себе монтажный кран с механизированным устройством рабочего места монтажников. При этом монтажная площадка может перемещаться по вертикали – опускаться и подниматься по башне, а также по горизонтали – от башни к стене и обратно.

При монтаже стеновых панелей по этой технологии возможны следующие три варианта взаимного расположения монтажных кранов и кассет со стеновыми панелями: кассета располагается между монтажным краном и стеной (при незначительной высоте здания), при этом количество панелей в одной из кассет достаточно для устройства стены на всю высоту и минимальная ширина зоны вдоль фасада здания должна составлять около 8,5 м; монтажный кран располагается между кассетой и монтируемой стеной (остальные условия, что и в первом варианте); монтажный кран располагается между двумя кассетами, установленными вдоль здания (в случае большой высоты здания), при этом количество панелей в двух кассетах достаточно для устройства стен на всю высоту и минимальная ширина зоны вдоль фасада здания должна составлять около 8,5м.

2.3. Обоснование схемы движения принятых кранов при монтаже сборных конструкций

После принятия основного монтажного крана или комплекта кранов необходимо согласно выбранному методу монтажа сборных конструкций обосновать схему его движения при монтаже элементов конструкций. При этом основными факторами, определяющими эффективность организации монтажных работ, являются минимальный путь движения крана по монтажной площадке и максимальное количество элементов, смонтированных с одной стоянки крана.

Для разработки общей схемы движения крана при монтаже сборных конструкций необходимо исходить из последовательности возведения здания или сооружения, очередности сдачи его частей (секций, пролетов, цехов).

2.4. Разработка мероприятий по производству работ в зимних условиях

Отрицательная температура наружного воздуха сказывается на заделке стыков и швов бетоном и раствором. Поэтому при производстве монтажных работ в зимних условиях необходимо разработать мероприятия, обеспечивающие твердение бетона и раствора в стыках и швах конструкций. При этом способы заделки стыков и швов бетоном и раствором зависят от конструкции стыков, которые могут воспринимать расчетные усилия, либо не воспринимать.

Для заделки стыков в зимних условиях применяют такой же бетон или раствор, как и в летнее время, но перед замоноличиванием стыкуемые поверхности предварительно обогревают до положительной температуры и затем продолжают обогрев или прогрев до получения бетоном или раствором не менее 50% проектной прочности. Необходимым условием является обеспечение положительной температуры в твердеющем бетоне или растворе до набора этой прочности (50%).

Для стыков, воспринимающих расчетные условия, обычно применяют обогрев бетона или раствора. Для чего используют отражательные печи, внутренние нагревательные приборы, греющую опалубку, а также индукционный способ обогрева.

Электропрогрев бетона в стыках применяют независимо от того, воспринимают ли стыки расчетные усилия или нет. Для замоноличивания стыков применяют также бетоны с противоморозными добавками.

2.5. Мероприятия по безопасному производству монтажных работ

Согласно СНиП 16-02-2002 подлежат определению и обозначению границы зоны при монтаже всех элементов конструкций на монтажных планах и схемах, даются мероприятия по обеспечению устойчивости элементов конструкций в процессе монтажа, способы строповки и расстроповки конструкций, меры по обеспечению безопасности монтажников и сварщиков на высоте, обозначаются места подъема людей на высоту, места установки ограждений, предупредительных надписей, плакатов, система обеспечения пожарной безопасности на стройплощадке.