Конвейерная сборка и крупноблочный монтаж

В России метод конвейерной сборки и крупноблочного монтажа впервые был применен в 1970 г. на строительстве механосборочного цеха Горьковского автомобильного завода, где были смонтированы 432 блока покрытия размером 12 х 24 м и массой 40 т.

Конструкция блоков покрытия. Блок покрытия - пространственная система, неизменяемость которой обеспечивается за счет наличия горизонтальных и вертикальных связей в конструкции и благодаря «диску», образованному стальным профилированным настилом.

Размеры блоков при модуле 6 м от 12 х 18 до 36x 36 м, площадь блоков 216...1300 м2, масса 30...190 т. Максимальные по площади ранее изготовленные и смонтированные блоки имели размеры 24 х 144 м при массе 640 т. Все блоки были оборудованы светоаэрационными фонарями.

Разновидностей блоков покрытия более 50, основных тенденций их проектирования

три (рис. 10.2):

1. Симметричные блоки — в них 2 подстропильные и 2 стропильные фермы со смещением от оси колонн на 3 м;

2. Квазисимметричные блоки — в них 2 подстропильные и 3 стропильные фермы, из них две крайние - облегченные, расположенные по осям колонн и рассчитываемые исходя из меньшей грузовой площади;

3. Несимметричные блоки — в них отсутствует одна из ферм (подстропильная или стропильная).

Способы сборки блоков покрытия. В практике строительства нашли применение три способа сборки блоков — поточно-стендовый, конвейерный и стендово-конвейерный.

При поточно-стендовом способе сборочную линию собирают из ряда стационарных стендов, на которых выполняется последовательно весь комплекс работ от начала укрупнения металлоконструкций до устройства кровли. Стенды располагают в непосредственной близости от возводимого здания и, одновременно, складов металлоконструкций и строительных материалов. Стенды оборудуют подмостями и грузоподъемными механизмами. Блоки покрытия на стендах в процессе производства работ остаются неподвижными.

Сущность конвейерной сборки блоков покрытия производственных зданий состоит в том, что на отдельной площадке, расположенной в непосредственной близости от строящегося объекта, оборудованной специальными приспособлениями и грузоподъемными механизмами, методом пооперационной сборки элементов металлоконструкций создают жесткий пространственный блок покрытия определенного размера. Процесс укрупнения блока разделяют на ряд этапов с выполнением на каждом из них определенной части сборочных работ.

Особенности конвейерной сборки включают в себя:

- создание зоны конвейерной сборки, оснащенной кондукторами для обеспечения устойчивости и геометрической неизменяемости блока;

- крановые пути и тележки для транспортирования собираемых блоков;

- подмости и другая оснастка для удобства сборки;

- складская зона, расположенная параллельно конвейеру, для сортировки, промежуточного укрупнения конструкций и подачи их в зону сборки на конвейере;

- применение специального оборудования для транспортировки блоков по конвейеру и установки их в проектное положение;

- разбивка комплекса работ по изготовлению каждого блока на отдельные циклыпроизводства монтажных, общестроительных и специальных видов работ;

- специальные виды работ для монтажа технологических трубопроводов, вентиляционных шахт, коробов и воздуховодов, трубопроводов для внутреннего водостока и закрепление необходимого электротехнического оборудования.

Преимущества сборки блоков на конвейере:

- существенное повышение производительности труда за счет специализации рабочих мест, разбивки работ на сложные операции, которые в свою очередь делятся на простые;

- ритмичность и поточность производства работ;

- максимальная механизация строительно-монтажных работ (возле рабочих мест размещают инструмент, материалы и конструкции, специальную рабочую оснастку);

- перемещение блока от стоянки к стоянке специальным тележечным конвейером.

При стендово-конвейерной сборке укрупнение блоков покрытия на стендах не зависит от работы всех остальных смежников. Сборка блоков на стенде опережает ритм конвейера и создает возможность накопления собранных блоков в начале конвейерной линии, на которой в этом случае выполняются работы всех смежных организаций, которые доводят блоки до полной строительной готовности. Стенды работают отдельно от конвейера, и их число при необходимости может быть увеличено или уменьшено.

Конвейерную сборку и крупноблочный монтаж выполняют различными методами, которые могут отличаться применяемым оборудованием и расположением конвейерной линии.

На выбор подъемно-транспортных механизмов для перемещения блоков вдоль пролета к месту установки влияют следующие факторы:

- масса блока;

- насыщенность подземной части здания фундаментами под оборудование, коммуникациями в период их возведения, способ их возведения (открытый или закрытый) и др.

Исходя из этих основных критериев, разработаны две основные схемы перемещения блока с конвейера:

1) блок с помощью подъемно-транспортных механизмов, оборудования и устройств перемещают к месту установки по наземным путям, где его поднимают и устанавливают в проектное положение;

2) блок поднимают с конвейера, опускают на несущие конструкции каркаса здания - подкрановые балки или подстропильные фермы и перемещают по ним надвижкой в проектное положение.

Разработаны и применяются следующие способы транспортирования готового блока вдоль пролета:

- низким установщиком, перемещающимся по подкрановым балкам;

- тяжелым башенным краном, перемещающимся в среднем из трех пролетов по рельсовым путям, или самоходным гусеничным краном большой грузоподъемности;

- специальным подъемным устройством;

- высоким установщиком, перемещающимся по собственным рельсовым путям в каждом пролете;

- высоким установщиком на пневмоходу;

- низким установщиком, перемещающимся по заранее смонтированным подстропильным балкам или фермам;

- большепролетным козловым краном, позволяющим монтировать блоки в трех пролетах без установщика.

Достоинства и применимость метода.Достоинства конвейерной сборки и

блочного монтажа:

- использование блоков покрытия полной строительной готовности, собранных на земле;

- применение легких металлических конструкций для несущей части блока и покрытия (металлические фермы, структуры, профилированный настил) вместо тяжеловесного железобетона;

- использование легкого плитного или рулонированного утеплителя и отсутствие необходимости устройства цементной стяжки и гравийной посыпки;

- создание в результате сборки блоков покрытия элементов, легко транспортируемых и монтируемых современными механизмами или средствами вертикального транспорта;

- перенос максимального объема работ на конвейер, где у рабочего есть постоянное рабочее место, под рукой необходимая оснастка, материалы и конструкции. На земле в более комфортных условиях по сравнению с работой на высоте значительно сокращаются трудозатраты на сборке блоков из металлоконструкций, установке инженерных коммуникаций, устройстве кровли, стекольных и окрасочных работах. Конвейер— разновидность заводской технологии, когда исполнители имеют постоянные рабочие места, а продукция (собираемые блоки покрытия) перемещается;

- специализация - еще один важный критерий максимальной производительности труда, благодаря которой продолжительность возведения покрытий по ряду смонтированных объектов сократилась в 1,8...2 раза. За смену монтируется на высоте от 2 до 4 готовых блоков;

- снижение сверхтрудоемких верхолазных работ на 90%, что в свою очередь приводит к повышению производительности труда, качества работ и улучшает безопасность труда рабочих. Работы выполняются в стационарных условиях, имеется возможность использовать удобные приспособления и инструмент;

- освобождение пролетов зданий от тяжелых монтажных кранов, что позволяет значительно раньше в этих пролетах выполнять и завершать работы нулевого цикла - бетонирование фундаментов под технологическое оборудование, технологические каналы, туннели, встроенные помещения и т. д.;

- выполнение всех работ не последовательно, как на стенде, а параллельно, одновременно на всех стоянках конвейера, уровень совмещения работ оказывается несравненно выше. Необходимые заготовительные и подготовительные процессы можно выполнять рядом с конвейером;

- поточность работ не только на конвейере, но и в целом на объекте. Под ритм конвейера нужно готовить отдельные пролеты здания, а значит выполнять работы нулевого цикла, установку колонн, подкрановых балок, рельсов по ним, в этом же ритме можно организовать все последующие работы;

- выполнение не любых из возможных объемов работы, а тех, которые подготавливают фронт работ для других исполнителей. В частности, организации, монтирующие специальное и технологическое оборудование, включаются в работу на более ранней стадии строительства в процессе изготовления блоков покрытия, не дожидаясь завершения монтажа каркаса;

- возможность выполнения кровельных и отделочных работ в «тепляках».

Таким образом, трудозатраты при конвейерном методе монтажа в 2 раза меньше, чем при поэлементном.

Основными предпосылками для применения метода конвейерной сборки и блочного монтажа являются:

- достаточно большие размеры здания (минимальная площадь 15 тыс. м2);

- единое конструктивное решение блоков покрытия;

- наличие в здании пролетов большой длины, параллельных друг другу, а также мостовых кранов во всех пролетах здания, а следовательно, и подкрановых путей;

- одинаковая высота пролетов;

- облегченная конструкция покрытия и кровли (стальной профилированный настил и эффективный утеплитель);

- сжатые сроки строительства, достаточная интенсивность финансирования;

- возможность поточного ведения всех строительных работ;

- применение оборудования, оснастки и приспособлений, которые могут быть многократно использованы на других подобных объектах.

Конвейерный метод объединяет крупноблочный монтаж, позволяющий сократить сроки строительства и самый производительный способ укрупнительной сборки — сборку на конвейере. Данный метод монтажа одноэтажных производственных зданий блоками полной строительной готовности обладает рядом преимуществ, важнейшие из которых:

- сокращение сроков строительства;

- повышение качества строительно-монтажных работ;

- повышение производительности труда,

- улучшение условий труда рабочих и ИТР;

- значительное уменьшение опасных верхолазных работ.

Выбор вариантов монтажа здания.При разработке ППР и выборе основного варианта монтажа рассматривают для сравнения поэлементный, блочный и конвейерно-блочный варианты. Кроме этого учитывают конкретные условия строительной площадки, наличие требуемого парка строительных механизмов, оборудования, приспособлений. Выбранный вариант должен быть экономичнее остальных и обеспечивать выполнение

строительно-монтажных работ в наиболее сжатые сроки.

Технико-экономические подсчеты показывают, что крупноблочный монтаж с предварительной сборкой блоков покрытия - это совершенная и прогрессивная форма технологии монтажа, которую следует развивать и совершенствовать.

Конвейерный метод позволяет значительно сократить сроки строительства по сравнению с поэлементным монтажом.

Контроль точности монтажа конструкций.Контроль точности монтажа конструкций заключается в обеспечении планового, высотного и вертикального положения конструкций на стадиях временного и окончательного закрепления элементов. Геодезическую основу контрольных измерений составляют разбивочные оси, установочные риски боковых гранях конструкций, реперы, марки и маяки.

Основным элементом каркаса является колонна. Поэтому геодезический контроль вертикальности колонн является наиболее ответственным и осуществляется при помощи двух теодолитов, один из которых устанавливается в плоскости продольной оси, другой - в

плоскости поперечной оси здания. Вертикальность проверяется с помощью системы осевых точек, разбивочных осей и рисок на гранях колонн. В процессе производства работ

составляются исполнительные схемы планово-высотного положения монтируемых конструкций. Это способствует точности монтажа.

При составлении исполнительных схем определяются расчётные суммарные характеристики точности замыкающих цепей конструкций и их элементов, в которых компенсируются погрешности технологических операций и процессов.

Предельные отклонения при монтаже сборных железобетонных элементов не должны

превышать величин, установленных СНиП 3.03.01-87.