МЕТОД ПОДЪЕМА ПЕРЕКРЫТИЙ И ЭТАЖЕЙ

МЕТОД ПОДЪЕМА ПЕРЕКРЫТИЙ И ЭТАЖЕЙ

Введение

Метод подъема перекрытий и этажей используют для возведения жилых, общественных и производственных зданий.

Сущность метода подъема перекрытий заключается в изготовлении на уровне земли между ранее смонтированными железобетонными колоннами пакета перекрытий всех этажей и покрытия, которые с помощью подъемников последовательно поднимают по колоннам и ядрам жесткости и затем закрепляют в проектном положении. Метод подъема этажей отличается тем, что после изготовления пакета перекрытий все или почти все конструкции каждого этажа монтируют на земле и потом готовый этаж в сборе поднимают на проектную отметку. При возведении зданий методом подъема перекрытий все работы по обустройству этажей ведут на проектных отметках, а при методе подъема этажей — на уровне земли.

Основы технологии

Идея строительства многоэтажных зданий методом подъема готовых перекрытий впервые была высказана французским инженером Лафаргом, однако в его время она не могла быть осуществлена из-за отсутствия необходимого подъемного оборудования.

В 1951 г. в США было построено методом подъема перекрытий первое многоэтажное здание. Вскоре после проведения эксперимента по подъему перекрытий этот метод получил широкое распространение и стал применяться во многих странах Европы и Японии. В России метод подъема перекрытий впервые был осуществлен в 1959 г. в Ленинграде (Санкт-Петербурге).

Метод подъема этажей или перекрытий эффективен в сейсмических районах при монтаже широких и сложных в плане зданий, а также при значительном уклоне местности и стесненности строительной площадки, когда использование обычных строительных кранов невозможно или затруднено. Этот метод позволяет применять гибкую планировку этажей и оригинальную компоновку объемов зданий.

Сущность монтажа зданий подъемом этажей или перекрытий заключается в возведении на высоту нескольких этажей лестнично-лифтовых шахт, установке одного яруса колонн, изготовлении над подземными конструкциями всех панелей перекрытий и покрытия и последующем их поочередном подъеме (со смонтированными на них стенами и перегородками или без них).

Подъем этажей производят при их значительной насыщенности перегородками и оборудованием в зданиях небольшой высоты. Подъем перекрытий применяют в случае небольшой насыщенности этажей внутренними конструкциями и высоте зданий более 10 этажей.

Устройство подземных конструкций обычное. Сначала из монолитного (реже сборного) железобетона возводят жесткое ядро лестнично-лифтовой шахты и устанавливают сборные колонны первого яруса, раскрепляя их поверху временными монтажными связями. Все ярусы лестнично-лифтовой шахты, за исключением последнего, должны быть выше соответствующего яруса колонн. До или после монтажа первого яруса колонн на них надевают и временно закрепляют металлические «воротники» для оснащения плит перекрытия и покрытия. Воротник, привариваемый к арматуре плит, охватывает колонну с небольшим зазором. На фундаменты здания устанавливают колонны.

Плиты перекрытий и покрытия бетонируют с помощью бетононасоса или самоходного ленточного бетоноукладчика с телескопической стрелой. Для обеспечения раздельности плит между ними укладывают слой пасты, эмульсии или пленки.

На колонны в обхват устанавливают гидравлические подъемники, которые с помощью металлических тяг поднимают плиты и перемещаются вверх сами.

По плите покрытия устраивают кровлю (за исключением последнего слоя ковра), на которую устанавливают самоходный кран для наращивания следующих ярусов колонн. После этого плиту покрытия поднимают на 1,8 м, оштукатуривают снизу, поднимают до верха колонн первого яруса и временно закрепляют стержнями или автоматическими защелками.

С помощью автопогрузчика на перекрытии верхнего этажа на земле монтируют перегородки, оборудование, стены, укладывают материалы для производства специальных и отделочных работ. Затем верхний этаж поднимают на 1,8 м, плиту перекрытия оштукатуривают снизу и дальше поднимают под временно закрепленное покрытие. В такой последовательности монтируют следующие ярусы, пока под последним поднятым этажом не оказывается пространство, допускающее ведение монтажных работ на следующем перекрытии, лежащем в пакете. Тогда приступают к наращиванию очередного яруса колонн.

После завершения монтажа колонн и присоединения тяг этажи поднимают на следующий ярус, а затем приступают к монтажу и подъему следующей группы этажей.

Перекрытия после разделения поднимают в проектное положение по одному или пакетами Подъем производят аналогично описанному подъему этажей, но при остановках и временном закреплении плит между ними или их пакетами необходимо оставлять зазор в 15... ...60 см для размещения материалов, инструментов и приспособлений. Нижние плиты в процессе подъема закрепляют на проектных отметках.

Подъем перекрытий целесообразен для зданий свыше 9 этажей, подъем этажей, наоборот, целесообразен для зданий этажностью от 5 до 9 этажей из-за необходимости установки очень большого количества тяг для подъема смонтированного этажа, требования повышенной прочности тяг, применения мощных подъемников.

После окончания работ на крыше монтажный кран демонтируют, спуская его по частям с помощью шевра конструкции ЦНИИОМТП, закрепляемого к плите покрытия. Сначала опускают стреловое оборудование, затем поворотную платформу и опорно-ходовую часть.

Технологическая последовательность и схемы монтажа панельных и крупноблочных стен

Монтаж панельных и крупноблочных стен энергетических и промышленных зданий может производиться либо комплексно с использованием кранов, предназначенных для монтажа сборных конструкций, либо в самостоятельном потоке с использованием кранов, предназначенных только для монтажа стеновых панелей и крупных блоков. В обоих случаях технология монтажа и необходимые для этих целей приспособления остаются одинаковыми.

Подача стеновых панелей и крупных блоков к месту монтажа должна производиться по часовому графику в соответствии с графиком монтажа конструкций зданий

Перед монтажом панельных и крупноблочных стен несущие конструкции каркаса здания (колонны, фермы, балки и др.) должны быть тщательно выверены и закреплены в проектном положении.

Монтаж панельных и крупноблочных стен рекомендуется осуществлять, как правило, непосредственно с транспортных средств участками на всю высоту здания. Размеры участков по длине принимаются равными длине секции здания.

Ниже приводятся основные рекомендации по технологической последовательности монтажа панелей и крупных блоков и принципиальные технические решения по организации монтажа панельных и крупноблочных стен наиболее характерных одноэтажных и (многоэтажных энергетических и промышленных зданий, а также рекомендуемые приспособления для производства монтажных работ.

Монтаж панельных стен. При монтаже стен одноэтажных зданий участки делятся на захватки длиной, равной одному или нескольким шагам колонн. Панели монтируются с одной стоянки крана на всю высоту здания.

Панельные стены многоэтажных зданий монтируются поэтажно, в пределах каждого шага колонн, на всю высоту этажа.

Монтаж панелей рекомендуется выполнять в следующей технологической последовательности:

1) огрунтовка очищенных и осушенных торцов нижних панелей мастикой, наклейка, сухих прокладок и покрытие их мастикой перед посадкой верхних панелей;

2) подбор по карте монтажа соответствующей панели, тщательная ее очистка и осмотр;

3) подача панели краном непосредственно к месту установки;

4) прием и установка панелей в проектное положение, закрепление к конструкциям каркаса здания и снятие, стропов.

При применении для уплотнения горизонтальных швов между панелями эластичных прокладок (пороизол, гернит и др.) панели устанавливаются на маяки-подкладки из армированных цементных плиток или из стального листа;

5) прием, установка в проектное положение и закрепление панелей переплетов световых проемов в стенах;

6) остекление панелей переплетов световых проемов в стенах;

7) заполнение вертикальных швов между панелями эластичными жгутами и расшивка мастикой «изол» горизонтальных и вертикальных швов;

8) окраска внутренних и наружных поверхностей стен.

Расшивка швов и окраска производятся после окончания монтажа глухих панелей, панелей переплетов световых проемов в пределах захватки по всей высоте здания.

Панели длиной 6 м и менее рекомендуется подавать к месту монтажа при помощи стропов и траверс, а длиной 12 м — при помощи-траверс.

Операции по наводке, установке, закреплению панелей, остеклению панельных переплетов, уплотнению швов и окраске стен осуществляются с использованием различного рода приспособлений и инвентаря: подъемно-подвесных люлек, самоходных 1механических лесов, подмостей и т. п.

При монтаже панельных стен высоких одноэтажных зданий применяются инвентарные подъемно-подвесные люльки, подвешиваемые на тросах через ролики, закрепленные за узлы ферм или балок покрытия. Перемещение люлек по вертикали производится ручными лебедками, установленными в люльке или на полу здания. При перестановке люлек на следующую захватку их опускают вниз, снимают ролики, закрепленные за опорные узлы ферм или балок покрытия, и устанавливают их на новые места. Операцию по уплотнению вертикальных швов панелей с наружной стороны стен зданий и их окраске выполняются также с подвесных люлек, подвешенных на тросах к стальным консолям, прикрепленным к покрытию здания.

При подъеме люлек выше балок перекрытий постоянного торца котельной люльку при помощи оттяжек выводят из плоскости, параллельной плоскости стены. В это время монтажники не должны находиться в люльке.

При монтаже панельных стен одноэтажных зданий высотой до 18 м, помимо подвесных люлек, могут быть успешно применены универсальные механические самоходные леса, разработанные ЦЭКБ Строймехавто-матика ЦНИИОМТП, трубчатые самоходные подмости длиной 6 м, навешенные на трубоукладчик (на базе трактора С-100), с которого сняты стрела и контргруз, катучие трубчатые леса и т. п.

Рекомендуется применять следующие монтажные краны:

Конструкции ЦКБ Главстроймеханизации Минмонтажспецстроя СССР: МК.Г-16Мгрузоподъемностью 16 т МКГ-20 грузоподъемностью 20 т, МКГ-25 грузоподъемностью 25 т, МКГ-100 грузоподъемностью 100 т.

Конструкции Проектного института Пром-стальконструкция: СКГ-25 БС грузоподъемностью 25 т с башенно-стреловым оборудованием, СКГ-30 грузоподъемностью 30 г, СКГ-40 грузоподъемностью 40 т, СКГ-63 грузоподъемностью 63 т.

Могут быть использованы гусеничные краны на базе экскаваторов Э-652А грузоподъемностью 10 х, Э-1258 грузоподъемностью 20 т, а также гусеничный кран К-632 грузоподъемностью 63 т.

Краны Э-652А, Э-1258 и К-632 изготовляются предприятиями Министерства строительного, дорожного и коммунального машиностроения.

Монтаж панелей может осуществляться гусеничным краном или башенными кранами. Подача панелей сплошного сечения к месту их установки производится с помощью двухветвевых стропов, а панелей составного сечения — с помощью траверсы. С одной стоянки крана в пределах радиуса действия стрелы монтаж панелей осуществляется на всю высоту здания. Для установки панелей, расшивки швов и окраски стены с внутренней стороны здания подвешивается по две люльки, переставляемые по ходу монтажа.

Операции по уплотнению вертикальных швов, расшивке горизонтальных швов и окраске стены с внешней стороны здания осуществляются с люлек, подвешиваемых к специальным консолям, прикрепленным к покрытию здания.

Монтаж панелей производится с двух люлек, подвешиваемых к элементам покрытия с внутренней стороны здания, и с навесных лестниц. Навеска лестниц на панель и их закрепление производятся до подъема панели. Для монтажа стен применяются четыре люльки, попарно переставляемые по ходу монтажа.

Уплотнение вертикальных швов и расшивка горизонтальных швов с наружной стороны здания осуществляются с люлек, подвешиваемых к специальным' консолям, прикрепляемым к покрытию здания.

Монтаж панельных стен многоэтажных зданий производится, как правило, с телескопических подмостей, переставляемых краном с этажа на этаж и перемещаемых вручную по перекрытиям в горизонтальном направлении, а также с инвентарных трубчатых лесов. Для уплотнения вертикальных и горизонтальных швов с наружных поверхностей стен применяются подъемно-подвесные люльки.

Монтаж панелей ведется поэтажно с передвижных телескопических лесов, установленных на междуэтажные перекрытия здания. Заполнение вертикальных швов, расшивка горизонтальных швов и между панелями И окраска с наружной поверхности стен производится с подвесных люлек после выполнения монтажа панелей на участке по всей высоте здания.

Ознакомление с практикой монтажа панельных и крупноблочных стен энергетических и промышленных зданий показывает, что в большинстве случаев на монтаже стен используются краны, которыми ведется монтаж каркаса здания и различные подъемно-подвесные люльки, леса и подмости для устройства рабочего места монтажников. Неполное использование грузоподъемности монтажных кранов и значительные трудовые затраты на устройство рабочего места монтажников (перенос, установка люлек и лебедок, разборка и сборка лесов и подмостей) существенно удорожают стоимость строительства и снижают производительность труда.

По данным ЦНИИОМТП Госстроя СССР [Л. 4], трудоемкость монтажа стеновых панелей одноэтажных промышленных зданий унифицированных габаритных схем, имеющих до низа несущих конструкций 12,6 м, составляет 37% от общей трудоемкости монтажа сборных конструкций здания. С увеличением высоты зданий удельный вес трудоемкости монтажа стеновых панелей значительно возрастает.

ЦНИИОМТП разработана новая технология и механизация монтажа стен одноэтажных зданий, позволяющая значительно снизить трудовые затраты и стоимость монтажа. По этой технологии монтаж глухих панелей и панелей остекления осуществляется самостоятельным потоком с использованием самоходных гусеничных кранов со сменным оборудованием.

Основными составляющими такого крана являются: базовая машина со сменным оборудованием; вертикальная стойка; стрела с максимальным вылетом около 5 м, закрепленная на головке башни; самоподъемная монтажная рабочая площадка длиной 7 или 13 ж в зависимости от длины монтируемых панелей.

Эта технология основывается на следующих принципах:

1. Монтаж стеновых панелей, уплотнение, расшивка швов и окраска стен объединены в один поток.

2. Рабочее место монтажников решена в виде самоподъемной площадки.

3. Перемещение рабочего места монтажников по вертикали осуществляется с минимальными затратами.

4. Монтажная площадка входит в комплект грузоподъемного механизма, вследствие чего автоматически обеспечивается одновременность перемещения на новую стоянку грузоподъемного механизма и монтажной, площадки;

В США и некоторых других странах распространен метод возведения производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий с изготовлением стеновых панелей на полу строящегося здания и последующим подъемом и установкой в проектное положение при помощи крана.

Стеновые панели изготовляют с применением бортовой оснастки либо на строго горизонтальном бетонном полу здания, покрытом защитной эмульсией или листами из полиэтилена, предотвращающими сцепление бетона с поверхностью пола или на ранее забетонированной панели, либо непосредственно у здания на подстилающем песчаном слое, в штабелях, с прокладкой между элементами листов из полиэтилена.

Для монтажа большеразмерных стеновых панелей чаще всего применяются автокраны грузоподъемностью 35 7* и более, устанавливаемые внутри здания, на полу. При монтаже многоэтажных зданий краны размещаются за пределами здания. Подъем большеразмерных плоских стеновых панелей осуществляется с помощью траверс и захватных приспособлений, прикрепленных к закладным частям панелей. Поднятая в вертикальное положение панель подается к месту ее установки, опускается на опорные конструкции, раскрепляется с помощью временных инвентарных трубчатых подкосов и после выверки закрепляется в проектное положение к опорной

Для подъема легких панелей и тонкостенных оболочек в отдельных случаях применяются вакуум-подъемные приспособления, позволяющие обходиться без специальных закладных частей в панелях.

Крепление стеновых панелей к каркасу здания осуществляется на сварке или на болтах — при сборных колоннах и с помощью арматурных выпусков — при монолитных железобетонных колоннах, бетонируемых после установки панелей.

Монтаж крупноблочных стен. Монтаж стен одноэтажных и многоэтажных зданий из крупных блоков в пределах участка производится ярусами высотой, равной высоте одного ряда блоков, в следующей технологической последовательности:

1) разметка мест установки маячных блоков, располагаемых на расстоянии 20—25 м один от другого;

2) расстилание раствора для горизонтального шва;

3) подбор блоков по карте монтажа, подъем и подача блоков краном непосредственно к месту установки;

4) установка маячных блоков в проектное положение и промежуточных блоков между маяками по причалке;

5) заполнение вертикальных швов бетоном и расшивка горизонтальных и вертикальных швов;

6) прием, установка в проектное положение и закрепление переплетов световых проемов в стенах;

7) остекление переплетов;

8) окраска внутренних и наружных поверхностей стен.

Подъем легкобетонных стеновых блоков к месту установки производится двухветвевыми стропами, а подъем кирпичных блоков — специальными захватными приспособлениями.

При монтаже крупноблочных стен одноэтажных и многоэтажных зданий применяются в основном те же приспособления и инвентарь, что и при монтаже панельных стен.

Монтаж крупноблочных стен рекомендуется осуществлять ярусами высотой, равной высоте ряда блоков, при помощи гусеничного крана. Монтаж стен выполняется с инвентарных трубчатых лесов, располагаемых с наружной или внутренней стороны здания. Крепление лесов к стенам здания производится при помощи инвентарных элементов.

Расшивка швов и окраска стен производятся с подвесных люлек после выполнения монтажа блоков на участке по всей высоте здания.

Монтаж крупноблочных стен рекомендуется производить поэтажно, ярусами высотой, равной высоте ряда блоков, при помощи башенных или гусеничных кранов, осуществляющих монтаж сборных конструкций здания.

Работы по монтажу блоков выполняются на этажах высотой до 6 м с инвентарных подмостей, имеющих подъемную рабочую площадку, а на этажах высотой более 6 м — с трубчатых лесов, устанавливаемых на междуэтажных перекрытиях здания.

Расшивка швов и окраска стен производятся с подвесных люлек после окончания монтажа блоков на участке по всей высоте здания.

Метод подъема перекрытий обладает следующими достоинствами: возведение зданий любой формы в плане, а также любой ширины, так как нет ограничений, связанных с вылетом стрелы башенных кранов; строительство может осуществляться на стесненных участках и на участках со сложным рельефом; малая строительная высота перекрытий; повышенная жесткость и огнестойкость перекрытий.

Основные преимущества метода подъема этажей и перекрытий:

• в районах со слаборазвитой базой стройиндустрии можно организовать строительство жилья без применения башенных кранов;

• здания можно возводить в стесненных условиях строительной площадки, на застроенных территориях, при реконструкции предприятий, когда размеры строительной площадки незначительно превышают площадь застройки;

• метод применим в сейсмических зонах, при сложных инженерно-геологических условиях площадки;

• возможно использовать гибкую планировку этажей, осуществлять необходимую компоновку объема сооружения, применять нетиповые конструктивные и планировочные решения здания, иметь более широкую гамму архитектурных решений;

• метод универсален — позволяет возводить здания различного назначения, этажности, различных размеров и конфигурации в плане с использованием в основном средств малой механизации;

• бетонирование плит перекрытия осуществляют на уровне земли, что позволяет обеспечить высокий уровень механизации процесса. Перекрытия имеют гладкие потолки, малую строительную высоту, обладают повышенной жесткостью и огнестойкостью.