МК_Справочник_том_1

должны быть на 30−40 мм меньше размеров дверей. Для самолетов ИЛ-12 и ИЛ-14 − 1550×2350; длина элементов до 2500 мм, максимальная масса − до 1000 кг. Для тяжелых транспортных самолетов геометрические размеры конструкций и их максимальная масса в каждом конкретном случае должны согласовываться с эксплуатационными службами. Мелкие детали должны быть спакетированы или уложены в контейнеры.

Грузоподъемность вертолетов при перевозке конструкций зависит от конкретных полетных условий. Данные для установления возможности перевозки конструкций вертолетами приведены в табл.7.15. Стоимость перевозок определяется в соответствии с действующими тарифами и инструкциями, а также по договоренности между заказчиком и исполнителем.

Таблица 7.15. Характеристика вертолетов

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Технические условия погрузки и крепления грузов. − М. Транспорт, 1990.

2.Конструкции строительные стальные. Требования при поставке для экспорта. ОСТ 36− 77−83. ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР. − 1984.

3.Автомобили, автобусы, троллейбусы, прицепной состав, автопогрузчики серийного производства. НИИАВТОПРОМ. Номенклатурный каталог. −Ì.: 1986.

4.Инструкция по монтажу строительных конструкций с применением вертолета ÌÈ-10Ê

BCH 463 − 85 .

MMCC CCCP

351

ГЛАВА 8

ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИЯМ ПРИ ИХ МОНТАЖЕ

8.1. ÎСНОВНЫЕ МЕТОДЫ МОНТАЖНЫХ РАБОТ

Зачастую технология монтажных работ предопределяется объемно-компоновоч- ными и конструктивными решениями зданий и сооружений, наличием монтажных средств. В связи с этим многообразие конструктивно-компоновочных решений зданий и сооружений обуславливает многовариантность методов их монтажа с использованием различного монтажного оборудования и приспособлений. Подробная классификация методов монтажа дана в табл.8.1.

На центральный или приобъектный склад конструкции доставляются с завода в виде отдельных отправочных марок автомобильным или чаще всего железнодорожным транспортом. Предельные массы (и размеры) отправочных марок определяются условиями погрузки и перевозки и, как правило, не превышают 30 т и допустимых габаритных размеров, однако могут и превосходить их. На складе конструкции сортируются, при необходимости подвергаются правке, укрупнению, раскладываются в требуемой технологической последовательности.

Основным методом возведения зданий и сооружений в современном строительстве является их сборка (монтаж) из элементов заводского изготовления. Технологическая последовательность операций при монтаже: монтажная марка стропится к крюку грузоподъемного механизма (чаще крана), перемещается к месту установки, приводится в проектное положение, выверяется и закрепляется, после чего освобождается от стропов. Если выполненное крепление не обеспечивает общей устойчивости монтируемого элемента, используются дополнительные временные расчалки, распорки или другое усиление. Как правило, окончательное проектное крепление элемента осуществляется после монтажа смежных конструкций и освобождения их от крюка крана. Монтажные соединения осуществляются на болтах (высокопрочных и нормальной точности) или сварке. В последние годы болтовые соединения находят широкое применение во многих конструктивных решениях из прокатных профилей, в листовых конструкциях доминирует сварка.

Монтаж конструкций выполняется:

∙наращиванием в проектном положении или сборкой в стороне с последующей надвижкой;

∙поворотом предварительно собранных в горизонтальном положении конструкций;

∙подращиванием.

Наиболее распространенным методом является монтаж наращиванием в проектном положении как поэлементно, так и укрупненными плоскостями или объемными блоками. Масса монтируемых элементов определяется, в основном, грузоподъемностью применяемого монтажного механизма. Для обеспечения доступа (подъема, спуска) монтажников к своим рабочим местам в процессе производства строительно-монтажных работ применяются лестницы, подъемники, лифты. Для обеспечения безопасности и удобства работ при монтаже требуется устройство подмостей.

На повышение эффективности монтажных работ решающее влияние оказывают:

∙разработка и внедрение рациональных технологий монтажа строительных конструкций, механизмов, оснастки, механизированных процессов и инструмента;

∙применение прогрессивных объемно-компоновочных и конструктивных решений строительных конструкций;

∙улучшение инженерно-технической подготовки строительных площадок и производства монтажных работ;

∙совершенствование организации труда и управления монтажным производством.

352

Таблица 8.1. Классификация методов монтажа

353

Эффективность технологии монтажа находится в непосредственной зависимости от механизации отдельных технологических процессов. Несмотря на высокий уровень механизации подъема и установки строительных конструкций в проектное положение, значительный объем ручных процедур требуется выполнить при подго- товительно-заключительных и вспомогательных операциях, при выверке конструкций и закреплении монтажных узлов.

Основным направлением в развитии технологии монтажа строительных стальных конструкций является возведение зданий и сооружений из крупноразмерных элементов, применение «безвыверочного метода». При возведении наиболее массовых объектов − одноэтажных производственных зданий максимальный техникоэкономический эффект достигается комплексным применением технологии крупноблочного монтажа, а именно: установкой колонн проектной длины; подкрановых балок с тормозными конструкциями и рельсами; покрытий − блоками полной строительной готовности; стеновых ограждающих конструкций типа «Сэндвич» − плоскими блоками с элементами фахверка на всю высоту здания.

При монтаже колонн широко применяется технология «безвыверочного метода» монтажа, позволяющая значительно сократить объем работ по выверке конструкций. Высокая точность установки колонн обеспечивается фрезерованием опорных плит и торцов или же башмаков стальных колонн, поставляемых на монтаж отдельными отправочными марками. Стальные колонны при данной технологии имеют точный размер от нижнего торца до отметки установки подкрановых балок. Опорные плиты устанавливаются на фундаменты с помощью монтажных приспособлений, строго выверяются, временно раскрепляются и затем подливаются. На поверхности плит наносятся риски осей колонн сооружения. При достижении бетоном 70 % проектной прочности разрешается приступать к монтажу колонн.

Установка колонн в проектное положение достигается совмещением предварительно нанесенных рисок на гранях колонны и опорной поверхности фундамента и последующего закрепления к анкерным болтам. При обеспечении высокой точ- ности (в пределах допусков СНиП) установки колонн и опорных плоскостей отпадает необходимость в дальнейшей выверке подкрановых балок и ферм, за исклю- чением проверки положения рельсов подкрановых путей.

Применение «безвыверочного метода» монтажа обеспечивает повышение производительности труда до 20 %. Монтаж подкрановых балок укрупненными блоками повышенной заводской готовности обеспечивает снижение трудозатрат на 10− 15 %, но, как правило, по различным причинам укрупнение их осуществляется на строительной площадке, при этом монтажные сварные соединения в узлах крепления тормозных конструкций к верхним поясам балок, а также к колоннам и стойкам фахверка заменяются на болтовые.

Укрупненными на земле плоскими блоками (площадью, равной произведению шага колонн на высоту здания) производится монтаж трехслойных стеновых панелей типа «Сэндвич» с помощью специального кондукторного устройства (рис.8.1).

Эффективным методом монтажа сборных железобетонных стеновых панелей, объем которых на сегодня достаточно велик, является поэлементный монтаж с применением специальных переставных подмостей-площадок. В практике находят применение навесные площадки размером на панель. При использовании такого оборудования монтаж панелей ведется «уступом».

При монтаже одноэтажных промышленных зданий наиболее трудоемким из-за многоэлементности и сборки на высоте является монтаж покрытия. Поэтому при соответствующем технико-экономическом обосновании применяется крупноблоч- ный монтаж. В зависимости от способа сборки блоков покрытия крупноблочный монтаж развивается в следующих трех направлениях.

354

Рис.8.1. Монтаж трехслойных стеновых панелей типа «сэндвич» специальным кондукторным устройством

1. Конвейерно-блочный метод со сборкой блоков полной строительной готовности или только металлоконструкций на строительно-монтажном конвейере. Такой метод монтажа экономически оправдан при определенных условиях, а именно:

· для крупных строящихся объектов, большой протяженности в плане S ³ 25...50 тыс. м2, конструктивно запроектированных под данную технологию монтажа;

·при наличии тяжелых специальных монтажных кранов и оснастки;

·при своевременном предоставлении строителями фронта работ и ритмичной поставке заводами-изготовителями металлоконструкций в определенной технологической последовательности.

2.Стендово-блочный метод со сборкой блоков в стендах, располагаемых в зоне действия монтажного механизма, либо на специально оборудованной площадке. Такая технология применяется только при сборке металлоконструкций покрытия при незначительных объемах работ.

3.Сборка блоков на проектной отметке в торце здания с последующей надвижкой в проектное положение целесообразна при совмещении нескольких видов

работ - механомонтажных, общестроительных, когда доступ монтажного крана в пролет цеха невозможен.

355

Количество рабочих стоянок при конвейерно-блочном способе сборки определяется номенклатурой выполняемых работ, куда кроме сборки металлоконструкций блока входят работы по устройству кровли, монтажу технологического оборудования в межферменном пространстве и окраске блока.

Неизменяемость блока обеспечивается на первой стоянке с помощью стационарного стенда − в начальный период с помощью установки в определенной последовательности элементов блока (ферм, связей, распорок и др.), а впоследствии, по мере сформирования блока. Поэтому время сборки блока на первой стоянке, пропорциональное числу устанавливаемых элементов, обеспечивающих его неизменяемость, определяет темп сборки.

Для поддержания положительной температуры и защиты от атмосферных осадков в холодное время года окрасочные работы при конвейерной сборке выполняются в закрытых помещениях (тепляках). После приемки блоки на конвейерных тележках по путям доставляются в зону действия монтажного крана. Затем, в зависимости от принятой технологии, кран устанавливает блок в проектное положение (рис.8.2) или поднимает его на установщик, передвигающийся по смонтированным заранее подкрановым путям к месту их установки. Применение установщика для транспортировки и доставки блоков покрытия наиболее целесообразно в цехах, оборудованных мостовыми кранами, когда не требуется устройства специальных дорогостоящих путей.

Существующее многообразие конструкций блоков покрытия затрудняет применение единой оснастки для их монтажа. Наиболее предпочтительны

замкнутые жесткие готовые симметричные блоки. Типовые конструкции промзданий, как правило, можно укрупнять в пространственные блоки и устанавливать в проектное положение в порядке «блок через шаг», а промежутки между блоками заполнять россыпью. При этом методе требуются краны с большим вылетом стрелы, а эффективность монтажа снижается.

356

Метод надвижки эффективен при максимальном совмещении общестроительных и монтажных работ, когда достигается сокращение срока ввода объекта. Чаще всего его используют при реконструкции на действующих предприятиях.

Так при реконструкции Западносибирского металлургического комбината был успешно осуществлен метод надвижки доменной печи ¹1 массой 13 тыс. т, предварительную сборку которой производили на расстоянии 99 м от своего проектного положения. Для надвижки домны использовали жесткую сварную раму, на которой было собрано изделие, цепные катки, стальные плиты по железобетонным фундаментам, полиспастную тяговую систему и домкраты. Благодаря совмещению работ по устройству фундамента и производству монтажных работ доменная печь была сдана досрочно, что позволило получить 720 тыс. т чугуна.

Принцип надвижки успешно реализуется и при монтаже шахтных копров высотой до 120 м и массой до 10 тыс. т, обеспечивая сокращение сроков ввода на 6− 8 мес. Этот метод был применен также при возведении большепролетного фут- больно-легкоатлетического комплекса ЦСКА в Москве (рис.8.3). Метод надвижки с помощью гидравлических цилиндров-толкателей был применен при реконструкции железнодорожного Казанского вокзала. Покрытие размером 123×151 м массой 4500 т подвигали над действующими платформами без остановки движения железнодорожного транспорта.

Для монтажа покрытий большепролетных специальных сооружений (эллингов, авиационных промышленных комплексов и др.) часто используется метод монтажа сверхкрупными блоками 96×24 ì; 120×36 м, массой до 600−900 т с помощью транспортного портала. Конструкции покрытия собираются в торце сооружения на специально запроектированном транспортном портале. Затем по рельсовым путям перемещаются вдоль корпуса к месту их установки в проектное положение.

При строительстве башенных сооружений наибольшее распространение полу- чили три основных метода монтажа: наращиванием в проектном положении, предварительной сборкой конструкций на земле с последующим поворотом в проектное положение и подращиванием конструкций. Каждый метод включает в себя несколько модификаций, зависящих в основном от имеющегося в наличии монтажного оборудования. В 60−70-е годы широко использовался метод монтажа наращиванием с использованием универсального ползучего крана типа УПК. При монтаже вытяжных башен с металлическим газоотводящим стволом часто применялся метод монтажа башен наращиванием с помощью оголовка самоподъемного крана, установленного на верхней секции газоотводящего ствола. К недостаткам этих способов следует отнести малую грузоподъемность монтажного оборудования и, как следствие, поэлементный монтаж башенных сооружений, что приводило к значительному объему верхолазных работ, ухудшало условия труда монтажников, снижало качество работ и уровень безопасности.

Некоторые из этих недостатков устраняются крупноблочным монтажом башенных сооружений методом наращивания с помощью портальных подъемников или приставных кранов. Эти способы позволяют поднимать конструкции блоками массой до 30 т, что снижает объем верхолазных работ, повышает качество. Однако, в свою очередь, эти способы имеют свои недостатки: громоздкое оборудование, требующее значительного объема работ по его демонтажу, хотя и меньший, но еще достаточно большой объем работ на высоте снижает уровень безопасности работ.

Метод монтажа башенных сооружений, предварительно собранных на земле с последующим поворотом вокруг шарнира в проектное положение, позволяет существенно повысить безопасность работ, улучшить качество монтажа за счет производства основного объема работ на незначительной высоте. Поворот сооружения в проектное положение выполняется с помощью специальной монтажной оснастки −

357

падающей стрелы (шевра, портала). Однако этот метод монтажа имеет свои недостатки: требуется тщательный расчет конструкций на нагрузки монтажного состояния, усиление основных конструкций для возможности восприятия значительных усилий, возникающих в процессе отрыва сооружения от земли, необходимость наличия большой свободной территории для раскладки конструкций при сборке и размещения монтажного оборудования, что в большинстве случаев не представляется возможным.

Рис.8.3. Надвижка блоков покрытия футбольно-легкоатлетического комплекса ЦСКА

358

В последние годы в монтажных организациях страны широкое признание получил метод монтажа башенных сооружений подращиванием, при котором после монтажа пирамидальной нижней части и верхних секций призматической части с газоотводящим стволом, собранные на специальном стенде блоки массой до 35 т подают по рельсовым путям под основание башни. Затем с помощью подъемнотяговой системы поднимают поданный блок на 200−300 мм, оформляют монтажные стыки поясов с ранее смонтированными блоками, после чего производят выдвижку на высоту блока (обычно 10 м) всей призматической части, которая автоматически опускается и закрепляется на специальных опорных балках. Стенд опускается, подается за пределы башни, и процесс повторяется. Монтаж газоотводящих стволов диаметром до 3 м осуществляют одновременно с монтажом каркаса призматической части, а диаметром 3 м после монтажа каркаса.

Метод монтажа башенных сооружений подращиванием позволяет избежать недостатков перечисленных выше методов. При этом повышается производительность труда на 30−60 %, снижаются сроки монтажа на 15−55 %, а себестоимость работ − íà 25−45 %, сокращается объем верхолазных работ в 1,8−2,5 раза, что вле- чет за собой резкое повышение уровня безопасности работ, благодаря повторяющимся операциям и сборки блоков в стенде-кондукторе, возрастает качество работ. Этот метод не требует больших территорий строительной площадки.

Монтаж конструкций с применением вертолетов − один из новых методов, который окончательно сформировался в конце 70-х − 80-е годы. Применение вертолетов эффективно при монтаже (демонтаже) различных высотных сооружений, при реконструкции действующих промышленных объектов, строительстве в условиях городской застройки, труднодоступных районах, при выполнении локальных работ в верхних частях зданий.

Вертолет как монтажный механизм обладает рядом достоинств. Он независим от наземных условий, поднимает груз на любую высоту современных сооружений, высоко мобилен. Практика показала, что в условиях монтажного производства, где использование традиционных механизмов, методов монтажа малоэффективно и велики объемы подготовительных и ликвидационных работ, применение вертолетов в среднем сокращает продолжительность монтажных работ в 2,5−3 раза, увели- чивает производительность труда в 1,5−2,5 раза. Однако вертолет − самый дорогой монтажный механизм, в связи с этим его применение ведет к увеличению стоимости монтажа. Вместе с тем при обоснованном применении вертолета на монтаже экономический эффект от досрочного ввода в действие строящегося или реконструируемого объекта может существенно превзойти удорожание собственно монтажных работ.

Наибольшее развитие метод получил после выпуска в 1976 г. серии первых вер- толетов-кранов. Это единственный вертолет, на котором имеется выносная кабина, из которой летчику обеспечен прямой обзор груза и монтажной зоны. Вертолет оборудуется системой ориентации груза в пространстве, которая заменяет на монтажных работах штатную одноканатную подвеску вертолета. Применение системы ориентации позволило исключить непосредственное участие людей в монтажном цикле. Реальная грузоподъемность вертолета на монтажных работах 8,5 т. С помощью вертолета Ми-10К в последние годы смонтированы сложные сооружения, в том числе: антенно-фидерные стволы телебашен; несущие каркасы вытяжных башен; переходные опоры ЛЭП; различные вентиляционные системы и др.

С конца 80-х годов начинается широкое использование вертолетов при возведении высотных, в первую очередь, мачтовых сооружений Н = 200...360 м. Разработана скоростная технология, которая позволяет с помощью вертолета за один рабочий день монтировать 7−10 секций ствола мачты и четыре оттяжки из каната

359

диаметром до 65 мм длиной до 500 м. На завершающем этапе вертолет монтирует на вершине мачты антенну длиной 24 м. Вертолетный монтаж одной мачты Н = 250 м занимает в среднем 10 дн., мачты Н = 360 ì − 13-15 äí.

Установка конструкций наращиванием с крановой точностью достигается путем применения специальных ловителей, конструкция которых зависит от типа монтажных стыков, формы, массы, ветровой поверхности монтируемого блока. Ловители устанавливаются в зоне стыков и выполняют функцию направляющих и фиксирующих приспособлений. Они ограничивают перемещение, обеспечивают точ- ное наведение, а при необходимости − устойчивость монтируемого блока до его проектного закрепления.

При использовании вертолета монтаж методом поворота следует выполнять с применением специальной подъемно тормозной системы, которая обеспечивает плавный переход башни через нейтральное положение и исключает опасные динамические нагрузки на вертолет и оголовок башни. При монтаже башни поворотом масса блока может превышать грузоподъемность вертолета в 2−3 раза (в зависимости от положения центра тяжести башни) (рис.8.4).

6

Рис.8.4. Подъем башни методом поворота

1 – вертолет Ми-10К; 2 – монтируемая башня; 3 – траектория подъема; 4 – траектория торможения; 5 – подъемно-тормозная система; 6 – дополнительные опоры; 7 – центр тяжести башни

Демонтаж конструкций необходимо выполнять с применением «самозацепа», что исключает непосредственное участие людей в строповке блоков. При вертолетном демонтаже необходимо тщательное определение массы поднимаемых блоков с учетом замены профилей при изготовлении, а также конструкций последующих обстроек при эксплуатации. Монтаж с применением вертолета значительно динамичнее и производительнее традиционного кранового. Это должно отражаться на

360