Технические средства обеспечения монтажа.

Для монтажа конструкций и деталей зданий применяют следую­щие виды оборудования:

■ такелажные приспособления, предназначенные для строповки конструкций - стропы, траверсы, захваты, карабины;

■ оборудование для перемещения конструкций - лебедки, блоки и полиспасты, домкраты, тали, монтажные мачты, шевры;

■        оборудование для закрепления и заделки монтажных стыков — сварочные аппараты, трансформаторы, компрессоры, аппараты для нанесения противокоррозионных покрытий, герметизации стыков и т.п.

■        монтажные приспособления для временного закрепления и вы­верки конструкций - кондукторы, распорки, подкосы, струб­цины;

■        оборудование для изменения рабочего места монтажников - ле­стницы и стремянки, подмости, люльки, подвесные площадки.

Подготовка мест установки сборных элементов

Перед монтажом фундаментов проверяют готовность основания, а именно, контролируют отметку основания, его горизонтальность при необходимости осуществляют планировку основания. Подготовка фундаментов перед монтажом колонн и фундаментных балок состоит в проверке правильности размеров конструкций и установки анкерных болтов в фундаментах под стальные колонны. Правильность положе­ния осей фундаментов, уровня стаканов в железобетонных башмаках, горизонтальных отметок и уровней проверяют геодезическими инстру­ментами.

При установке колонн одноэтажных промышленных зданий особо контролируют горизонтальный уровень консолей колонн, на которые будут укладывать подкрановые балки. Этого достигают за счет под­ливки бетонной смеси в стакан фундамента или укладки в него армоцементных подкладок толщиной 1 и 2 см.

Подготовка мест установки сборных конструкций заключается в очистке основания, разметке места установки, для большинства же­лезобетонных элементов в устройстве растворной постели.

Подготовка элементов к подъему заключается в определении при­годности изделия по внешнему виду, ее очистке, проверке размеров и нанесении разметочных рисок. При внешнем осмотре проверяют на­личие сколов бетона и трещин, исправность монтажных петель, нет ли наплыва бетона на закладных металлических деталях, в штрабах, в гнездах для монтажных петель. Детали с трещинами и другими дефек­тами, превышающие допуски, отбраковывают. Риски наносят на бетон­ные поверхности мягким черным карандашом, на металлических за­кладных деталях  - краской.

Строповка конструкций.

Грузозахватные приспособления предназначены для захвата и на­дежного удерживания различных строительных грузов и изделий при перемещении кранами, обеспечения их сохранности при транспортиро­вании, простой расстроповки при опускании на рабочее место.

В зависимости от назначения и конструктивного исполнения грузо­захватные приспособления разделяют на следующие группы: канатные стропы, строповые устройства с дистанционным управлением, травер­сы, захваты.

В зависимости от назначения и конструктивного исполнения грузо­захватные приспособления разделяют на следующие группы: канатные стропы, строповые устройства с дистанционным управлением, травер­сы, захваты.

Для строповки сборных элементов используют универсальные и специальные канатные стропы с крюками, а также пальцевые, ра­мочные, вилочные, фрикционные захваты и петли-подхваты. Наиболь­шее применение нашли универсальные канатные стропы, оснащенные чалочными крюками для подъема сборных элементов за монтажные петли. По числу ветвей стропы подразделяют на одно-, двух-, трех-, и четырехветвевые и кольцевые. Строп — съемное приспособление, вы­полненное в виде обрезка стального каната с соединительными эле­ментами - кольца, крюки, коуши, карабины, канатная петля.

Траверсы состоят из металлической балки или фермы с устройства­ми для захвата монтируемых элементов, число которых зависит от ко­личества точек захвата элементов — для колонн обычно одна или две точки, для ферм и балок - две или четыре, для плит - четыре или шесть. В качестве захватных устройств используют облег­ченные стропы с крюками или карабинами на концах, а также захваты из двух металлических щек, которые, охватывая монтируемые элемен­ты, удерживают их с помощью продетого в них штыря - клещевые и другие захваты.

 Изделия без петель стропуют с помощью захватов. Для подъема многоветвевым стропом панелей перекрытий, имеющих отверстия вме­сто монтажных петель, применяют петлевой захват. Для строповки ко­лонн применимы захваты с полуавтоматическим замком, с выдвигаемым штырем.

Для предотвращения самопроизвольного разворота длинномерных и громоздких конструкций во время подъема и перемещения к ним привязывают оттяжки из пенькового или стального каната.

Временное закрепление элементов

Подъем сборного элемента рекомендуется производить в том же по­ложении, в каком монтируемый элемент будет работать в возводимой конструкции. Поднимать монтируемые конструкции необходимо плав­но, без рывков, раскачивания и вращения. Подъем изделий осуществля­ют способами, исключающими возникновение опасных напряжений в процессе их подъема и установки, а также гарантирующими безопас­ные условия ведения работ. При необходимости производят временное усиление поднимаемых элементов. Тяжелые элементы и конструкции поднимают в два приема: сначала на высоту 0,2...0,3 м с задержкой на весу для дополнительной проверки надежности строповки и правильно­го положения, затем продолжают поднимать на проектную отметку.

В строительстве для временного закрепления монтируемых элемен­тов применяют различные монтажные приспособления и устройства. Они могут быть индивидуальными и групповыми. К индиви­дуальным средствам относятся клинья, расчалки, подкосы, распорки, кондукторы, фиксаторы и т. п. Групповые средства предусматривают за­крепление нескольких статически неустойчивых монтажных элементов.

Фермы — первую, а иногда вторую крепят расчалками, после­дующие устанавливают и соединяют с ранее установленными и закрепленными на колоннах с помощью инвентарных вин­товых стяжек. Временное крепление на колоннах осуществ­ляют с помощью специальных кондукторов.

Стеновые панели (в основном жилых зданий) крепят инвентар­ными винтовыми стяжками и струбцинами.

Выверка элементов

Выверка обеспечивает точное соответствие монтируемых конструк­ций проектному положению. В зависимости от вида монтируемых кон­струкций, их оснастки, стыков и условий обеспечения устойчивости, выверку производят визуально или инструментально в процессе уста­новки, когда конструкция удерживается монтажным механизмом или после установки при ее закреплении.

Визуальную выверку производят при достаточной точности опор­ных поверхностей и стыков конструкций. При этом могут использо­ваться стальные рулетки, калибры, шаблоны и т.п.

Инструментальную выверку выполняют при сложности обеспече­ния точности установки монтажных элементов и конструкций провер­кой только опорных поверхностей, торцовых оснований или стыков смонтированных конструкций. Ее производят при установке специаль­ных монтажных приспособлений (кондукторов, рамно-шарнирных ин­дикаторов и т. п.). Инструментальная выверка является наиболее рас­пространенным видом проверки положения смонтированных конструк­ций в плане, высотном и вертикальном положениях. В процессе такой выверки применяют теодолиты, нивелиры, лазерные приборы и уст­ройства.

Безвыверочная установка получила наибольшее распространение при монтаже сборных металлических конструкций (в отдельных случа­ях и железобетонных конструкций). Основным ее условием является применение конструкций с повышенным классом точности геометри­ческих размеров в монтажных стыках. Это позволяет при монтаже ус­танавливать, например, стальные колонны, опоры и другие элементы каркаса с фрезерованными опорными торцами в проектное положение, исключая выверку по высоте и вертикали.

Автоматическая выверка предусматривает установку конструк­ций с параллельной выверкой при помощи автоматических устройств.

При выверке элементов:

■  вертикальность установки элементов проверяют по отвесу или при помощи теодолита;

■  горизонтальность установки проверяют уровнем или нивелиром;

перед установкой колонн в стаканы фундаментов контролируют их фактические размеры, по этим размерам подготавливают фун­даменты — осуществляют углубление гнезда стакана фундамента или проводят подливку бетонной смеси в стакан, чаще уклады­вают армоцементные прокладки толщиной 1 и 2 см.

В период выверки конструкция должна быть устойчивой под дей­ствием собственной массы, монтажных и ветровых нагрузок благодаря правильной последовательности монтажа, соблюдению проектных раз­меров опорных площадок и сопряжений, своевременной установке предусмотренных в проекте постоянных или временных связей или креплений, а также обеспечению мероприятий по безопасному веде­нию строительных процессов.

Постоянное закрепление конструкций

Долговечность полносборных зданий в значительной степени зави­сит от качества закладных деталей и сварных соединений между ними. Стальные закладные детали и сварные швы под действием проникаю­щей через щели и поры агрессивной среды подвергаются коррозии, что ведет к ослаблению и разрушению стального соединения между конструкциями. Постоянным закреплением конструкций в большей степени предотвращают негативное влияние окружающей среды. Соединения элементов имеют три разновидности: швы, стыки и узлы.

Швы - наиболее часто встречаемое соединение элементов; это все горизонтальные и вертикальные плоскости, полости между рядом рас­положенными элементами. Полость между рядом лежащими панелями перекрытий, панелью перекрытия и стенкой ригеля, на котором она лежит, плоскость соединения панели перекрытия и установленной на ней стеновой панели - это швы соединяемых конструкций.

Стык - более ответственное сочленение двух элементов каркаса, это место соединения, а в большей степени зона передачи нагрузки от одного элемента каркаса другому. Стыком является место соединения двух колонн между собой по вертикали, место опирания и передачи нагрузки от подкрановой балки на консоль колонны, аналогичный стык фермы и колонны.

Узел — место конструктивного соединения двух или нескольких элементов между собой. Так, просто узлом называют место соедине­ния двух наружных и одной внутренней панелей крупнопанельного здания, место соединения колонны и фундамента также является уз­лом, но через колонну передается нагрузка на фундамент, поэтому узел одновременно является и рабочим стыком двух элементов.

Стыки и узлы конструкций могут быть несущими (нагрузку) и не­несущими. Если стык несущий, то он воспринимает нагрузку и поэто­му обязан обеспечить соединению прочность, жесткость и неизменяе­мость. К несущим стыкам можно отнести все соединения каркаса зда­ния. Ненесущий стык по определению не несет нагрузки - это и стык санитарно-технической кабины и перегородки, стык (узел), отмечен­ный ранее, двух наружных и внутренней стеновых панелей.

Стыки конструкций в зависимости от их положения в каркасе зда­ния, воспринимаемых ими усилий, и способа их выполнения подразде­ляют на сухие, замоноличенные и смешанные.

Сухие стыки могут быть выполнены на сварке, на заклепках или болтах, на сочетании этих способов соединения конструкций. После окончательного выполнения сухих стыков исключаются мокрые про­цессы по дополнительной защите стыка. Такими способами соединяют между собой металлические конструкции. Для двух металлических ко­лонн каркаса многоэтажного здания при центральном сжатии соедине­ние торцов колонн выполняется только на сварке или на болтах. Стык колонны и подкрановой балки воспринимает внецентренное сжатие, сухое соединение включает первоначальное соединение на болтах с последующей электросваркой стыка.

Для железобетонных конструкций характерны замоноличенные стыки, когда стык между двумя конструкциями заделывается раство­ром или бетонной смесью. Одни стыки просты с точки зрения устрой­ства - стык двух панелей перекрытия, стык фундаментных блоков, для устройства других необходимо устройство опалубки и контроль за на­бором этим стыком заданной прочности.

Наиболее ответственные и сложные по исполнению смешанные стыки. Их особенностью является то, что два примыкающих сборных изделия сначала соединяются между собой на сварке или на болтах, а затем этот стык замоноличивают раствором или бетоном. Соединяе­мые металлические детали покрываются антикоррозийным покрытием.

Технологическое обеспечение точности монтажа конструкций

Качество конструкции будет гаран­тировано при соблюдении погрешностей процессов изготовления эле­ментов и их монтажа, которые указаны в нормах. Нормированные слу­чайные погрешности носят название допусков. Допуски геометрических размеров в строительстве разделяют на функциональные и технологические.

Функциональными допусками регламентируют точность геометри­ческих параметров в сопряжениях конструкций и точность взаимного положения конструкций. Функциональные допуски назначают исходя из прочностных, изоляционных или эстетических требований к конст­рукциям.

Технологическими допусками устанавливают точность технологи­ческих процессов и операций по изготовлению и установке элементов, а также выполнению необходимых разбивочных операций.

Цель назначения допусков состоит в обеспечении точности сборки конструкций.

Собираемость конструкций зависит от точности как изготовления элементов, так и геодезических разбивочных работ и установки эле­ментов. На эти же процессы назначаются технологические допуски.

Необходимые геодезические измерения выполняют нивелирами, теодолитами,

зенит-приборами, используют вспомогательный ин­вентарь.

Нивелир - геодезический прибор для определения относительной высоты точек, переноса отметок от геодезических знаков на строитель­ную площадку, определение поэтажного монтажного горизонта, т. е. оценка взаимного положения основных точек на плане этажа.

Теодолит - геодезический оптический прибор для измерения или закрепления в натуре горизонтальных и вертикальных углов. Широко используется для переноса на этажи здания основных разбивочных осей с уровня земли.

Зенит-прибор предназначен только для перенесения оси строго по вертикали. При возведении многоэтажных зданий и сооружений опре­деление положения базовых элементов на каждом этаже находят от перекрестия основных осей здания. Зенит-прибор предназначен только для проецирования на новый монтажный горизонт с помощью оптиче­ского луча прохождения основных осей.

Для геодезических работ применяют лазерную технику - лазе­ры-теодолиты, нивелиры, приборы вертикального проецирования, дальномеры, тахеометры

Методы монтажа.

Методы монтажа элементов конструкций находятся в прямой зави­симости от степени укрупнения монтажных элементов, последователь­ности монтажа сборных элементов, способа установки конструкций в проектное положение, средств выверки и временного крепления эле­ментов и других признаков.

Методы монтажа по степени укрупнения элементов

В зависимости от степени укрупнения конструкций монтаж подраз­деляют на мелкоэлементный, поэлементный, крупноблочный, ком­плектно-блочный и монтаж сооружений в готовом виде.

Мелкоэлементный монтаж из отдельных конструктивных эле­ментов характеризуется значительной трудоемкостью, неполной загру­женностью монтажных механизмов из-за большой разницы в массах различных монтируемых элементов, большим числом подъемов, задел­кой многочисленных стыков. Часто возникает необходимость в уст­ройстве строительных лесов для фиксации отдельных элементов и ук- рупнительной сборке непосредственно в конструкции. Метод мало эф­фективен и применяется крайне редко.

Поэлементный монтаж из отдельных конструктивных элементов (колонны, ригели, панели перекрытий и т. д.) требует минимума затрат на подготовительные работы. Широко применяют при возведении гра­жданских и промышленных зданий, их монтаже с приобъектного скла­да и с транспортных средств.

Крупноблочный монтаж из геометрически неизменяемых пло­ских или пространственных блоков, предварительно собранных из от­дельных элементов. Массу блоков доводят, по возможности, до мак­симальной грузоподъемности монтажных механизмов. При этом уменьшается число монтажных подъемов, исключается выполнение на высоте большинства монтажных операций. Примеры плоского блока - рама каркаса многоэтажного здания.

Комплектно-блочный монтаж подразумевает полную степень за­водской готовности крупных блоков размером на ячейку, включая уже смонтированные коммуникации - санитарно-технические, электротех­нические, вентиляционные, располагаемые между поясами ферм. В гражданском строительстве метод включает в себя монтаж блок-комнат и блок-квартир.

Монтаж сооружений в готовом виде предполагает сборку со­оружения полностью на уровне земли с окончательным соединени­ем и закреплением всех узлов с последующей установкой сооруже­ния в проектное положение. Применяют метод при монтаже опор линий электропередач, радиобашен, оболочек, заводских труб и т. д

Способы наводки монтажных элементов на опоры

В зависимости от способа установки конструкции в проектное по­ложение различают следующие виды монтажа.

Свободный монтаж, при котором монтируемый элемент без ка­ких-либо ограничений устанавливают в проектное положение при его свободном перемещении. Способ требует постоянного контроля поло­жения элемента в пространстве при его установке, необходимость вы­полнения выверочных, крепежных и других операций на высоте. Не­достатки способа - повышенная сложность и высокая трудоемкость работ.

Ограниченно-свободный монтаж характеризуется тем, что монти­руемая конструкция устанавливается в направляющие упоры, фиксато­ры и другие приспособления, частично ограничивающие свободу пере­мещения конструкции, но приводящие к снижению трудозатрат на временное крепление и выверку. Способ повышает производитель­ность кранового оборудования за счет снижения времени монтажного цикла.

Принудительный монтаж конструкции основан на использова­нии кондукторов, манипуляторов, индикаторов и других средств, обес­печивающих полное или заданное ограничение перемещений конст­рукции от действия собственной массы и внешних воздействий. Спо­соб обеспечивает повышение точности монтажа, приводит к значи­тельному снижению трудозатрат.

Методы монтажа по последовательности установки элементов

При сборке конструкций зданий и сооружений необходимо соблю­дать следующие требования:

■ последовательность сборки должна обеспечивать устойчивость и геометрическую неизменяемость смонтированных частей зда­ния на всех стадиях монтажа;

■ установка конструкций на каждом участке здания должна позво­лять производить на смонтированном участке последующие ра­боты;

■ безопасность монтажных, общестроительных и специальных ра­бот на объекте с учетом их выполнения по совмещенному гра­фику.

В зависимости от принятой последовательности установку элемен­тов конструкций производят следующими методами: дифференциро- 312 ванным (раздельным), комплексным и смешанным (комбинирован­ным).

Дифференцированный или раздельный метод характеризуется ус­тановкой однотипных конструктивных элементов, включая их времен­ное и окончательное закрепление. Для одноэтажных промышленных зданийсначала устанавливают все колонны, затем все подкрановые балки, при последней проходке монтажного крана навешивают стено­вые элементы. В многоэтажных жилых зданиях последовательно мон­тируют стеновые панели, перегородки, сантехкабины и другие элемен­ты. Завершается работа на этаже укладкой панелей перекрытий.

Комплексный метод предусматривает последовательную установ­ку, временное и окончательное закрепление разных конструктивных элементов, составляющих каркас одной ячейки здания. Установка эле­ментов другой ячейки начинается после проектного закрепления кон­струкций предыдущей ячейки. Достоинство этой схемы - возможность раньше приступить к последующим отделочным работам и установка технологического оборудования в ячейках, законченных монтажом. Метод применяют при монтаже многоэтажных каркасных и бескаркас­ных зданий, одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом.

Смешанный или комбинированный метод представляет собой сочетание раздельного и комплексного методов. Монтаж смешанным методом наиболее часто применяют для одноэтажных промышлен­ных зданий из сборного железобетона. В первом монтажном потоке устанавливают все колонны, во втором потоке - по ячейкам монтиру­ют подкрановые балки, стропильные фермы и панели покрытия, в третьем потоке навешивают стеновые панели. Метод эффективен когда имеется возможность обеспечить каждый монтажный поток са­мостоятельными монтажными средствами. Монтаж с необходимым смещением во времени может быть обеспечен всеми тремя монтаж­ными механизмами, что приводит к значительному сокращению сро­ков монтажных работ.

Способы установки монтажных элементов в проектное положение

В практике строительства утвердились следующие способы уста­новки конструкций: наращивание, подращивание, поворот, надвижка и вертикальный подъем.

Способ наращивания широко распространен при монтаже всех ти­пов зданий. Установку элементов можно осуществлять по всем трем методам монтажа - дифференцированному, комплексному и смешан­ному. Монтаж конструкции осуществляют сверху на ранее установлен­ные конструкции, и он включает в себя строповку, подъем в проектное положение, установку конструкции на опоры, временное крепление и выверку положения, расстроповку и закрепление конструкции в про­ектном положении.

Способ подращивания заключается в последовательном возведе­нии сооружения, начиная с верхнего этажа и заканчивая первым. Сна­чала на смонтированных конструкциях подземной части здания соби­рают и поднимают самые верхние конструкции, затем к ним подращи­вают элементы и конструкции, расположенные ниже. Достоинством этого способа является выполнение основных сборочных и сварочных операций на уровне земли. Способ достаточно широко применяется, в частности при возведении зданий методами подъема перекрытий и этажей. В жилищном и промышленном строительстве подращивание осуще­ствляют по направляющим колоннам, ядрам жесткости с использовани­ем домкратов и средств подтягивания конструкций.

Способ поворота применяют для конструкций или сооружений, собираемых в горизонтальном положении, обычно на уровне земли. Подъем конструкций в проектное положение осуществляют путем по­ворота вокруг неподвижного шарнира с помощью порталов, шевров, мачт с полиспастами, лебедками, с применением самоходных кранов. Задача всех этих монтажных приспособлений и средств состоит в обеспечении плавного подъема и поворота монтируемой конструк­ции с горизонтального в вертикальное положение. Для обеспечения устойчивости конструкции при подъеме, особенно в завершающий мо­мент установки в вертикальное положение, используют тормозные ле­бедки и другие устройства, воспринимающие инерционные силы от движения поднимаемой системы.

Способ надвижки основан на сборке отдельных конструкций в крупный пространственный блок (в бетонировании крупноразмерной пространственной конструкции) в стороне от своих постоянных опор. В проектное положение готовую пространственную конструкцию над­вигают по специальным накаточным путям. При этом конструкция либо скользит (способ скольжения), либо катится на роликах (способ качения). Способ применяют при монтаже конструкций промышлен­ных зданий, при надвижке конструкций в стесненных условиях пло­щадки или при недостаточной грузоподъемности монтажных кранов.

Способ вертикального подъема характеризуется тем, что на земле полностью монтируют пространственную конструкцию, поднимают с помощью подъемников (обычно гидравлических) несколько выше проектной отметки, под нее подводят поддерживающие конструкции, чаще всего колонны, на которые и опускают монтажный элемент.