Монтаж строительных конструкций. Технология монтажного цикла

Монтаж строительных конструкций в нашей стране является ведущим технологическим процессом в строительстве. Этому способствуют наличие широко развитой сети предприятий, выпускающих сборные конструкции, применение эффективной комплексной механизации, поточной организации монтажа, конвейеризации и других, организационных и технологических методов, обеспечивающих техническую, экономическую и энергетическую эффективность монтажных работ.

Здания и сооружения монтируют из железобетонных, металлических и деревянных конструкций. Металлические конструкции используют, когда применение сборного железобетона технически невозможно или экономически нецелесообразно. Из них монтируют большепролетные покрытия производственных и общественных зданий, легкие структурные покрытия, технологические конструкции металлургических и нефтехимических комплексов, пролеты мостов, каркасы высотных сооружений и т. д.

Из деревянных, преимущественно клееных, конструкций монтируют покрытия сельскохозяйственных испортивно-зрелищныхзданий, сооружения, подверженные воздействию агрессивных сред, и т. д.

Монтаж строительных конструкций — этокомплексно-механизированныйпроцесс поточной сборки зданий и сооружений из элементов и конструктивных узлов заводского изготовления.

До начала монтажных работ должны быть выполнены все работы подземной части зданий. Монтаж конструкций, как правило, следует вести непосредственно с транспортных средств.

При монтаже должна быть обеспечена неизменяемость и устойчивость каждой смонтированной конструкции или ячейки сооружения. Последовательность монтажа должна предусматривать возможность сдачи в заданные сроки отдельных участков сооружения под отделку или монтаж оборудования.

Монтаж строительных конструкций состоит из подготовительных и основных процессов.

Вподготовительные процессы входят транспортирование, складирование и укрупнительная сборка.

Основные процессы — это подготовка к подъему и подъем конструкций, выверка и временное закрепление, замоноличивание стыков и швов, а также противокоррозионная защита конструкций.

Взависимости от степени укрупнения собираемых элементов различают следующие методы монтажа зданий и сооружений:

мелкоэлементный монтаж из отдельных конструктивных деталей. Ввиду значительной трудоемкости применение этого метода ограничено. Примером мелкоэлементного монтажа может служить полистовая сборка резервуаров;

поэлементный монтаж — монтаж конструктивными крупными элементами (панели, колонны, плиты и т. д.). Этот метод имеет наиболее широкое распространение;

блочный монтаж — из геометрически не изменяемых блоков, предварительно собранных из отдельных конструкций. Монтажные блоки могут быть в следующем конструктивном исполнении:плоские — например, блоки элементов фахверка металлических конструкций зданий, блоки оболочек;пространственные — например, блоки покрытий промышленных зданий, блокиобъемно-элементныхзданий и т. д.

Вряде случаев блоки могут иметь полную степень готовности, включая наличие коммуникаций и комплектующего их легкого оборудования. Примером могут служитьстроительно-технологическиеблоки покрытий одноэтажных промышленных зданий. Их выполняют в виде статически устойчивого блока, состоящего из ферм, связей, конструкций покрытия, кровли и подвешенных к блоку вентиляционных или других коммуникаций.

При организации монтажных работ (рис. 1) необходимо предусматривать развитие фронта монтажных и после монтажных работ, нужную последовательность монтажа, порядок укрупнения конструкций, мероприятия по доставке монтажных элементов в рабочую зону и т. д.

Могут иметь место следующие варианты организации монтажных работ:

доставка конструкций с завода или площадки укрупнительной сборки и предварительное складирование их на объекте в зоне действия монтажного крана. Этот вариант является следствием особых условий или недостаточно четкой организации монтажных работ (рис. 1а);

доставка укрупненных конструкций непосредственно с заводов и их монтаж с транспортных средств (рис. 1б);

разгрузка и складирование отправочных элементов конструкций на площадке укрупнительной сборки, укрупнение и транспортирование укрупненных конструкций в зону действия монтажного крана (рис. 1в);

доставка к объекту линейных и плоских конструкций, наземная сборка из них пространственных блоков в зоне действия монтажного механизма или на конвейерной линии

(рис. 1г);

изготовление конструкций непосредственно в зоне действия монтажного крана. Такой вариант иногда применяют при монтаже тяжелых нетранспортабельных железобетонных конструкций, которые экономичнее изготовлять непосредственно у места их монтажа. Эти варианты можно комбинировать.

Монтажным циклом называется комплекс взаимосвязанных операций по установке монтируемого элемента в проектное положение. В его состав входят строповка элемента, подъем и подача к месту установки, наведение, ориентирование и установка в проектное положение, временное раскрепление, расстроповка и возврат грузового крюка в исходное положение.

Операции по наведению, ориентированию в пространстве, установке и раскреплению элементов занимают в монтажном цикле по времени около 50...60%, а по трудоемкости в до 70%. Поэтому основной задачей, направленной на сокращение продолжительности и повышение точности монтажа, является ограничение свободы движения монтируемого элемента в монтажном цикле за счет применения соответствующих методов монтажа.

Методами монтажа называют технические решения, определяющие способ приведения конструкций в проектное положение и последовательность сборки зданий и сооружений.

Взависимости от последовательности установки отдельных монтажных элементов различают:

Раздельный (дифференцированный) монтаж, который выполняют путем установ-

ки, временного и окончательного закрепления однотипных конструктивных элементов, например, колонн, ригелей, плит и т.п.

Комплексный монтаж предусматривает установку и окончательное закрепление всех конструктивных элементов одной ячейки здания.

Комбинированный (смешанный) монтаж представляет собой сочетание раздельного и комплексного методов. Например, отдельный монтажный поток устанавливает колонны, а затем со смещением во времени параллельно следующий монтажный поток устанавливает все остальные элементы.

Взависимости от способа установки в проектное положение различают следующие виды монтажных процессов:

Свободный монтаж, выполняемый наращиванием; при этом монтируемый элемент безкаких-либоограничений устанавливают в проектное положение при его свободном перемещении. Недостатком данного способа является повышенная сложность и высокая трудоемкость работ, возникающая за счет необходимости выполнения выверочных, крепежных и других операций на высоте.

Ограниченно-свободный монтаж, при котором монтируемая конструкция устанавливается в направляющие ориентиры, упоры, фиксаторы и другие приспособления, частично ограничивающие свободу перемещения конструкций и обеспечивающие снижение трудозатрат на временное крепление и выверку. Достигается повышение производительности кранового оборудования за счет снижения монтажного цикла.

Принудительный способ монтажа конструкций основан на использовании кондукторов, манипуляторов, индикаторов и других средств, обеспечивающих полное и заданное ограничение перемещений конструкций от действия собственной массы и внешних нагрузок. Способ обеспечивает повышение точности монтажа и снижение трудозатрат, обеспечивает переход на безвыверочный монтаж.

Возможности повышения эффективности организации монтажных работ на крупных объектах расширяет использование поузлового метода строительства. При этом методе в общем комплексе строительства в стадии проектирования выделяют общеплощадочные, строительные и технологические узлы. Каждый узел — это локальный строи-тельно-технологическийкомплекс, который может быть завершен, включая строительные работы, монтаж оборудования и пусконаладочные работы, независимо от монтажа других узлов. Так как каждый узел по отношению ко всему строительству автономен и имеет четкие границы, то те или иные сбои в ходе производства работ не затрагивают всего комплекса и не вызывают необходимости корректировки общего плана и графика работ. При проектировании сборных зданий и сооружений наряду с другими показателями эффективности необходимо учитывать показатель монтажной технологичности.

Монтажная технологичность — это степень приспособленности данной конструкции к перевозке и монтажу с минимальными затратами ручного труда, времени, материальных средств и энергетических ресурсов.

Высокая степень монтажной технологичности может быть достигнута путем рационального укрупнения конструкций, повышения заводской готовности и точности изготовления конструкций, применения самофиксирующихся стыковых соединений и т. д.

Конструкции на стадии проектирования могут быть укрупнены за счет использования двухмодульных панелей, увеличения шага колонн и пролетов, применения различного рода объемных конструкций и т. д. Пределы укрупнения конструкций ограничиваются планировочными и расчетно-конструктивнымивозможностями, требованиями транспортабельности укрупненных конструкций и грузоподъемностью монтажных кранов. Укрупнение конструкций непосредственно на объекте в зоне монтажа, например, в блоки покрытий промышленных зданий дает эффект благодаря перенесению монтажных операций в условия наземной сборки. При этом пределы рационального укрупнения конструкций ограничиваются лишь грузоподъемностью монтажных кранов.