Подготовка элементов конструкций к монтажу

Технология процессов монтажа строительных конструкций

Общие положения

Состав и структура процесса монтажа. Под комплексным технологическим процессом монтажа строительных конструкций понимают совокупность всех процессов и операций, в результате выполнения которых получают каркас, часть здания или сооружения или сами здания и сооружения. Данные процессы и операции, позволяющие получить готовую продукцию, подразделяют на транспортные, подготовительные и собственно монтажные процессы.

К транспортным процессам относят доставку, разгрузку, складирование и приемку конструкций. При складировании конструкций проверяют их качество, размеры, маркировку и комплектность.

Подготовительные процессы включают укрупнительную сборку, временное (монтажное) усиление конструкций, обустройство и подачу конструкций в виде монтажной единицы на монтаж.

Собственно монтажные процессы включают строповку (захват), подъем (перемещение), наводку, ориентирование и установку с временным креплением, расстроповку, выверку, окончательное закрепление конструкций в проектном положении и снятие временных креплений.

Приведенная структура процесса монтажа строительных конструкций является обобщающей и в каждом конкретном случае может быть уточнена в сторону увеличения или уменьшения подлежащих выполнению отдельных операций и процессов.

Организационно монтаж строительных конструкций может быть осуществлен по двум схемам: монтаж «со склада» и монтаж «с транспортных средств».

При организации монтажа со склада все выше указанные технологические процессы и операции выполняются непосредственно на строительной площадке.

При организации монтажа с транспортных средств на строительной площадке выполняют только собственно монтажные процессы. В этом случае полностью подготовленные к монтажу конструкции поставляют на сборочную площадку с заводов-изготовителей в точно назначенное время и непосредственно с транспорта подают к месту установки в проектное положение.

Монтажная технологичность строительных конструкций. Каждое конструктивное решение здания обладает присущей ему технологичностью, которая может быть оценена по нескольким показателям: степени типизации конструкций; их укрупненности и равновесности; степени точности геометрических размеров и положения закладных деталей. Разделяют технологичность строительных конструкций и деталей в процессе их заводского изготовления; при их транспортировании, складировании и укрупнительной сборке, в процессе монтажа конструкций.

Последний показатель классифицируется как монтажная технологичность.

Интегральным показателем монтажной технологичности служит коэффициент технологичности, отражающий увеличение или уменьшение стоимости (а иногда и трудоемкости) возведения про­дукции монтажного процесса.

Технологичность определяют сопоставлением показателей сравниваемой конструкции с типовой либо сравнением вариантов новых конструкций между собой.

Частными показателями монтажной технологичности служат ряд коэффициентов, оценивающих количественную связь между трудоемкостью операций, процессов, затрат труда, материалов, средств труда. К ним относятся:

- коэффициент равновесности конструкций, который выражает отношение средней массы монтируемых элементов к максимальной;

- коэффициент расчлененности сооружения на монтажные единицы, характеризующий крупность монтажных элементов;

- степень укрупнения конструкций, характеризующая отношение общей массы сборных элементов док к их количеству;

- коэффициент блочности конструкций, определяемый отношением массы конструкций, укрупненных в блоки, к общей массе;

- степень заводской готовности, определяемой отношением трудоемкости изготовления на заводе к общей трудоемкости изготовления, транспортирования и монтажа;

- степень технологичности монтажных стыков (коэффициент технологичности установки конструкций и технологичности выполнения стыков) — отношение продолжительности временного закрепления конструкций общей продолжительности устройства стыка.

Методы монтажа строительных конструкций. Методы монтажа элементов конструкций находятся в прямой зависимости от степени укрупнения монтажных элементов, последовательности установки, способа наводки конструкций на опоры, средств временного крепления и выверки и других признаков.

В зависимости от степени укрупнения различают:

- мелкоэлементный монтаж из отдельных конструктивных элементов, характеризующийся значительной трудоемкостью и неполной загруженностью из-за большой разницы в массах различных элементов кранового оборудования;

- поэлементный монтаж из отдельных крупных конструктивных элементов (панели, колонны, плиты, рамы и т. д.), требующий минимума затрат на подготовительные работы, широко применяющийся при возведении промышленных и гражданских зданий и монтаже «с транспортных средств»;

- блочный монтаж из геометрически неизменяемых плоских или пространственных блоков, предварительно собранных из отдельных элементов. Массу блоков доводят до максимально возможной грузоподъемности монтажных механизмов.

Примером плоских блоков могут служить рамы многоэтажного здания; элементы фахверка из металлических конструкций; блоки оболочек и т. д. Пространственными блоками являются элементы покрытия промышленных зданий на ячейку.

В зависимости от последовательности установки отдельных монтажных элементов различают:

- раздельный (дифференцированный) монтаж, который выполняют путем установки, 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.

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

- свободный монтаж, выполняемый наращиванием; при ном монтируемый элемент без каких-либо ограничений устанавливают в проектное положение при его свободном перемещении;

- ограниченно-свободный монтаж, при котором монтируемая конструкция устанавливается в направляющие ориентиры, упоры, фиксаторы и другие приспособления, частично ограничивающие

- свободу перемещения конструкций;

- 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.

Подготовка элементов конструкций к монтажу

Подготовка элементов к монтажу предусматривает: укрупнительную сборку в плоские или объемные блоки; временное усиление элементов для обеспечения их устойчивости; обустройство подмостями, лестницами, ограждениями и другими временными приспособлениями для безопасного и удобного ведения работ; закрепление ковочных канатов, расчалок, оттяжек и др.

Укрупнительная сборка конструкций. Укрупнительную сборку конструкций применяют в тех случаях, когда элементы конструкций за их габаритных размеров или массы не могут доставляться с заводов-изготовителей в целом виде. При этом на объектах части цементов (отправочные марки) перед монтажом укрупняют до целого элемента. Из сборных железобетонных конструкций производят укрупнительную сборку ферм пролетом 24м и более и высоких колонн. Кроме того, приходится укрупнять металлические подкрановые балки, имеющие пролет более 13,77 м (длина четырехосной железнодорожной платформы). Укрупняют и фермы покрытий с фермами световых и аэрационных фонарей.

В последние годы широко применяют укрупнение конструкций в монтажные и монтажно-технологические блоки.

Укрупнение в блоки наиболее часто осуществляют при монтаже покрытий одноэтажных зданий по металлическим фермам и балкам.

Железобетонные фермы и колонны обычно укрупняют на складах и оттуда подают на монтаж в укрупненном виде. При заводе отправочных марок ферм и колонн непосредственно в зону монтажа укрупнение производят у мест установки (в зоне действия монтажного крана).

Железобетонные фермы укрупняют в вертикальном положении в специальных стеллажах кассетного типа. Положение стыка регулируют с помощью механических или гидравлических домкратов. Железобетонные колонны укрупняют в горизонтальном положении. Механизированную выверку стыкуемых элементов обеспечивают специальными кондукторами.

Укрупнительную сборку металлических конструкций выполняют преимущественно на складах и специальных площадках возле строящихся объектов, так как для такой сборки требуется устройство - стационарных стеллажей.

Металлические фермы и подкрановые балки из-за их большой поперечной гибкости укрупняют преимущественно в горизонтальном положении. В вертикальном положении иногда укрупняют фермы пролетом 24 м и более и с фонарями, чтобы при их кантовке не приходилось применять специальных приспособлений или производить временное усиление.

Укрупнение конструкций в блоки размером на ячейку при больших объемах работ осуществляется на конвейерных линиях. Блоки укрупняют из ферм, объединенных связями и прогонами. С устройством кровли в виде профилированного утепленного настила.

Монтажное усиление конструкций. Временное усиление элементов конструкций при монтаже выполняют в тех случаях, когда применяемые способы строповки не могут обеспечить прочности и устойчивости монтируемых элементов в целом или их отдельных частей при подъеме. В основном это относится к монтажу металлических ферм, пояса которых при большой свободной длине могут оказаться недостаточно устойчивыми в направлении из плоскости ферм.

Металлические фермы обычно поднимают за два узла верхнего пояса.

Если по каким-либо причинам нельзя применять строповку, обеспечивающую устойчивость поясов ферм, то временно усиливают один из поясов. Для этого к нижнему или верхнему поясу ферм на расстоянии 0,8... 1 м друг от друга закрепляют болтами или хомутами пластины, трубы или швеллеры.

В двухветвевых колоннах, которые в процессе монтажа поворачивают, опирая на нижний конец одной ветви, устанавливают временную распорку между ветвями для предотвращения деформаций в раскосах решетки.

В элементах железобетонных цилиндрических оболочек, армоцементных сводов и некоторых других элементов на период монтажа устанавливают временные затяжки и схватки, предотвращающие появление чрезмерных усилий.

Обустройство конструкций. Для обеспечения безопасных условий труда монтажников на высоте сборные конструкции обустраивают подмостями, люльками, лестницами и другими временными приспособлениями. Инвентарные навесные подмости, площадки и лестницы закрепляют к монтируемым элементам у мест их установки (рис.12.2.1)

Для подъема рабочих на подмости на колонны навешивают лестницы. Такие лестницы изготовляют отдельными звеньями длиной до 4 м. Их навешивают верхними крючьями на колонну. При отсутствии в железобетонных колоннах закладных деталей для крепления лестниц используют хомуты.

Рисунок 12.2.1 – Примеры обустройства конструкций: а — лестница с люлькой для навески на фермы; б — присоединение лестницы к колонне на хомутах; в—подмости с лестницей; г — навесные односторонние подмости; д — приставная лестница с площадкой; 1 — ферма; 2 — перила; 3 — люлька; 4 — лестница; 5 — кронштейн; 6 — ограждение; 7 — рабочий настил; 8 — стяжные болты; 9 — приставная лестница

Рисунок 12.2.2 – Расположение подмостей и приспособлений при монтаже конструкций:

а — железобетонных; б—стальных; 1 — приставная лестница; 2 — навесная лестница; 3 — навесные подмости; 4 — страховочный канат; 5 — инвентарные распорки; 6 — навесные люльки

Обработку стыков балочных конструкций осуществляют с навесных подмостей. При работе на балках и фермах большой высоты применяют люльки, совмещенные с лестницей. Лестница верхним концом навешивается на верхний пояс фермы, а люлька закрепляется на лестнице на необходимой высоте.

Для безопасной работы монтажников у поясов стропильных и подстропильных ферм и подкрановых балок натягивают страховочные канаты. При укладке крайних плит покрытий до их подъема закрепляют струбцинами элементы временного ограждения.

На рисунке 12.2.2 на примере монтажа одноэтажного промышленного здания приведено полное обустройство всех конструкций необходимыми приспособлениями и оборудованием.

Помимо перечисленных средств на конструкции навешиваются канаты, оттяжки, тросы для расстроповки и другие элементы, предназначенные для предотвращения раскачивания элементов, плавной наводки на проектную отметку, дистанционной расстроповки и выполнения других операций.