Монтаж колонн

Перед монтажом колонны подают в зону монтажа, укладывают на деревянные подкладки, обстраивают монтажными лестницами и подмостями, необходимыми для монтажа последующих конструкций. Иногда вместо подмостей на колоннах устанавливают пальцы или кронштейны, используемые в дальнейшем для крепления подмостей.

Легкие колонны, как правило монтируют целиком, а тяжелые - из нескольких элементов. На фундаменты колонны опирают одним из следующих способов:

А) Опирание на ранее установленные, выверенные и подлитые цементным раствором стальные опорные плиты с верхней строганой поверхностью (рис.1,а). В этом случае монтаж называется безвыверочным. Основой его является высокая точность изготовления конструкций на заводе и установки их в построечных условиях. При этом способе монолитный фундамент 1 устраивают на 50-100 мм ниже отметки подошвы опорной плиты 3 башмака 4. Под двухветвевые колонны устанавливают две плиты (по одной для каждой ветви) (рис.2, а).

Рис.1. Схемы опирания металлических колонн на фундаменты

а - на заранее выверенные плиты с верхней строганной поверхностью, б - непосредственно на фундамент, возведенный до проектной отметки, в - на заранее установленные опорные детали: 1 - железобетонный фундамент, 2 - бетон подливки, 3 - опорная плита, 4 - башмак, 5 - колонна, 6 - опорная плита башмака, 7 - рельсы

Рис.2. Подготовка (а) и установка (б) опорных на анкерные болты

1 - плита, 2 - планки, 3 - анкерный болт, 4 - гайка, 5 - фундамент

Положение опорных плит по высоте регулируют с помощью гаек 4, которые накручивают на анкерные болты 3. В горизонтальном положении плиты выверяют с помощью двух уровней или оптическим плоскомером. Отклонение верха плиты от проектного не должно превышать ±1,5 мм, уклон - 1/1500. После проверки правильности установки опорных плит их закрепляют гайками.

В заданное положение опорные плиты можно также установить с помощью трех установочных болтов, ввернутых в гайки, приваренные сбоку плиты. Чтобы предотвратить перемещение опорной плиты вверх, на болты устанавливают распорные трубки. Верхний конец таких трубок закрепляют гайкой анкерного болта, нижний - упирается в планку опорной плиты;

Б) Опирание непосредственно на поверхность фундаментов, выведенных до проектной отметки подошвы колонн (рис.1, б). Опорные плоскости башмаков 4 в этом случае, как и в первом, фрезеруют на заводе. В процессе бетонирования поверхность фундамента выверяют с помощью нивелира. Отклонение забетонированной поверхности фундамента не должно превышать по высоте +5 мм, а по уклону - 1/1000;

В) Опирание на заранее установленные и выверенные опорные детали, заделанные в фундаменты, с последующей подливкой колонн цементным раствором (рис.1, в). В качестве опорных деталей, заделываемых в фундамент, применяют балки, рельсы 7 или уголки.

Колонны выверяют только по вертикали. Для этого с одной стороны гайки ослабляют, а с противоположной завинчивают. После выверки колонну закрепляют, затягивают гайки, а зазор между подошвой колонны и поверхностью фундамента заливают цементным раствором или бетоном 2 на щебне мелкой фракции.

Применяют и упрощенный способ опирания башмаков колонн на поверхности фундаментов, не доведенных до проектной отметки на 2-3 см. В этом случае башмаки колонн устанавливают на металлические подкладки; зазор между башмаком и фундаментом заделывают после установки и закрепления колонн цементным раствором.

Фундаменты под монтаж колонн принимают группами (на температурный блок, пролет) по акту, к которому прилагают исполнительные геодезические схемы с нанесением положения опорных поверхностей в плане и по высоте.

Основные операции при монтаже колонны: строповка, подъем, наводка на опоры или стык, выверка и закрепление. Стропуют колонну за верхний конец, либо в уровне опирания подкрановых балок. В некоторых случаях для понижения центра тяжести к башмаку колонны крепят дополнительный груз. Колонны захватывают стропами или полуавтоматическими захватными приспособлениями. Для ускорения строповки и расстроповки колонн применяют приспособление, состоящее из рамки и гибкой тяги, которое обеспечивает приведение колонны в вертикальное положение.

Перед установкой колонны необходимо прокрутить гайки по резьбе анкерных болтов. Кроме того, резьбу болтов смазывают и предохраняют от повреждения колпачками.

При безвыверочном монтаже колонну приводят в проектное положение совмещением осевых рисок на башмаке колонны и опорных плитах. При необходимости правильность установки колонн проверяют по вертикали с помощью двух теодолитов, в плане - по осевым рискам, нанесенным на опорную плиту и на колонну, а по высоте - с помощью нивелира.

Устойчивость колонн высотой до 15 м обеспечивают путем затягивания гайки на анкерных болтах, а при наличии узких башмаков - дополнительной установкой расчалок в направлении наименьшей жесткости. Первые две колонны сразу закрепляют постоянными связями, а если такие связи проектом не предусмотрены, то временными жесткими связями. Способ временного крепления колонн указывают в ППР. Стропы снимают с колонны только после ее постоянного закрепления.

Монтаж подкрановых балок

Балки массой до 20 т устанавливают в целом виде одним краном, а от 20 до 100 т - одним краном или спаренными механизмами. В качестве грузоподъемных механизмов применяют стреловые, башенные и козловые краны.

Подкрановые балки в зависимости от их массы и грузоподъемности кранов на опоры устанавливают одним из следующих способов: в целом виде в каждом шаге колонн на постоянные опоры (рис.3) или отдельными элементами на временные опоры. Такие опоры, расположенные в местах стыковки элементов, являются также рабочим местом монтажников при установке элементов и сборке соединения в стыке.

Рис.3. Установка подкрановых балок целыми элементами на постоянные опоры

1 - колонна, 2 - балка, 3 - блок подкрановой балки, 4 - траверса, 5 - монтажная лестница, 6 - оттяжка, 7 - приставная лестница, 8 - монтажный кран

Стропуют балки за две точки методом обхвата с использованием универсальных стропов либо четырехветвевым - за проушины. Для этих целей также применяют траверсы, клещевые и рычажно-прижимные устройства.

Место установки подкрановой балки готовят двое монтажников с площадок, закрепленных на колонне. В подъеме, установке и выверке балки участвует все звено, состоящее из пяти монтажников. При подъеме два монтажника с помощью оттяжек удерживают балку от раскачивания.

По команде бригадира (звеньевого) поданную балку монтажники принимают на уровне 20...30 см от площадки ее опирания. Положение установленных балок контролируют по рискам продольной оси на балке и колонне (они должны совместиться), а при наличии ранее установленной балки в смежном пролете - по рискам на этой балке. Соответствие верхней плоскости подкрановой балки проектной отметке устанавливают по риске на колонне. При необходимости легкие балки перемещают монтажными ломами, а тяжелые - домкратами. Для изменения положения балок по высоте под их опорное ребро укладывают стальные строганые пластины.

Проектное положение оси подкрановых путей определяют с помощью теодолита, а по высоте - нивелированием верхнего пояса балки. Результаты геодезической съемки заносят на схему, в которой приводят данные фактических замеров и величины отклонений от проекта. Составной частью подкрановых конструкций являются тормозные горизонтальные балки и фермы, которые вследствие их большой гибкости очень неудобны для подъема. В ряде случаев подкрановые балки устанавливают в проектное положение вместе с тормозными балками или фермами. Тяжелые подкрановые балки в целом виде устанавливают двумя кранами (рис.4). При этом действия обоих машинистов кранов и всей монтажной бригады должны быть четко согласованы в соответствии с ППР, в котором приводятся схемы подъема, способы строповки и места стоянки кранов.

Рис.4. Монтаж тяжелых балок

1 - кран, 2 - опора монтажная, 3 - подкрановая балка; I…IV - последовательность монтажа

С целью повышения точности монтажа и снижения при этом затрат ручного труда тяжелые подкрановые балки рекомендуется устанавливать с принудительной точностью. Для этого на боковые грани подкрановой колонны крепят центрирующий стержень, фиксирующую и опорную планки. При установке балки следят за тем, чтобы осевая риска колонны совпала с проектной осью подкрановой балки. Вырез фиксирующей планки должен соответствовать отметке низа центрирующего стержня, приваренного по оси балки.

Рельсы, не входящие в состав укрупненного блока подкрановых балок, монтируют после выверки и закрепления балок по проекту. Для подъема рельсов применяют мобильные механизмы или электролебедки и блоки, подвешенные к ранее смонтированным конструкциям. На проектную отметку рельсы наводят, провешивая ось рельса тонкой металлической проволокой. Проектное положение рельсов фиксируют с помощью планок.

Монтаж подстропильных и стропильных ферм

Рис.5. Строповка стальных ферм

а - наклонными стропами, б - траверсой; 1 - строп, 2 - ферма, 3 - траверса, 4 - канат для расстроповки

При необходимости фермы до их подъема усиливают (рис.6). Способ усиления указывается в проекте производства работ. При подъеме ферм пространственными укрупненными блоками (рис.7) заранее устанавливают все предусмотренные проектом связи по нижним поясам, а так же распорки и стойки.

Рис.6. Усиление стальных ферм перед подъемом

1 - скрутка, 2 - бревно, 3 - траверса, 4 - стойка, 5 - верхний пояс, 6 - строп, 7 - замковое устройство

Рис.7. Схема строповки железобетонных фермы (а) и блока покрытия (б)

1 - траверса, 2 - ферма, 3 - канат для разворота, 4 - блок покрытия, 5 - стропы

Перед подъемом фермы очищают от ржавчины и грязи отверстия опорных площадок и прикрепляют планки для опирания плит покрытия. На верхнем поясе фермы монтажники устанавливают временную распорку и навесные люльки. По концам фермы прикрепляют две оттяжки из пенькового каната, чтобы удерживать ферму от раскачивания при подъеме. Между боковыми стойками фермы натягивают стальной страховочный канат, К которому монтажники крепят карабины предохранительных поясов. Такая страховка позволяет монтажнику безопасно перемещаться по нижнему поясу фермы.

Фермы допускается строповать в двух или четырех узлах верхнего пояса. До подъема фермы монтажники проверяют надежность грузозахватных приспособлений, правильность строповки и равномерность натяжения стропов. При подъеме и установке фермы участвует звено из пяти человек. Два монтажника с помощью пеньковых оттяжек удерживают ферму от раскачивания.

На место установки ферму направляют монтажники, находящиеся в люльках у ее опорных узлов. Два монтажника в это время, поднявшись на ранее установленную ферму с помощью каната поднимают распорку и закрепляют ее. Работу на высоте монтажники выполняют, прикрепившись карабином Монтажного пояса к страховочному канату.

Для временного крепления фермы устанавливают парные расчалки с углами наклона к горизонту и к плоскости расчаливания не более 45°. Расчалки прикрепляют к якорям или ранее смонтированным конструкциям. В том случае, когда раскрепление фермы с помощью расчалок оказывается недостаточным, устойчивость ее обеспечивается усилением верхнего пояса либо другим способом, который указывают в ППР. Окончательно приваривают фермы к Колоннам и проверяют ее вертикальность монтажники, находясь в монтажных Люльках.

Структурные покрытия

Укрупнительная сборка. Методы укрупнительной сборки и монтаж пространственных конструкций зависят от их конструктивных особенностей и объемно-планировочных решений возводимых зданий. Блоки покрытия типа "ЦНИИСК" собирают на стендах у места подъема или в стороне от места монтажа, либо на конвейерной линии с последующей доставкой блока в зону монтажа.

На стенде у места подъема работы ведут в такой последовательности. Устанавливают торцевые фермы и элементы нижнего пояса. Собирают элементы верхнего пояса и последними - наклонные элементы, примыкающие к нижним и верхним поясам. Каждый блок укрупняют от середины к краям. Гайки болтовых соединений закручивают гайковертами. Точность сборки регламентируется следующими отклонениями от проектных размеров (мм): по ширине блока - 3; по длине блока для сторон длиной 18 м - 6; 24 м - 7; для диагоналей при длине сторон 18 м - 9; 24 м - 10; разность отметок опорных узлов - 10.

На стенде в стороне от места монтажа работы ведут в той же последовательности, а затем укрупненный блок перемещают на стендовых тележках в зону монтажа; на освободившемся месте начинают укрупнительную сборку следующего блока.

Блоки покрытия типа "Кисловодск" (30х30 м) укрупняют у места монтажа в такой последовательности (рис.8). На выверенных по высоте и в плане опорах 2 наносят оси 3 и 5 блока, устанавливают и выверяют четыре сборочные опоры 1. Собирают центральную часть блока размером 9х9 м. Затем блок укрупняют до 21х21 м. Опоры снимают и переставляют в новое положение. Кроме того, дополнительно устанавливают четыре опоры 6. Блок укрупняют до проектных размеров. Чтобы узлы блока не провисали, кроме опор под каждый нижний узел устанавливают временные прокладки.

Рис.8. Последовательность сборки блоков покрытия типа "Кисловодск"

а - центральная часть блока: блоки, укрупненные до размеров, м : б - 21x21, в - 30x30

Сборку ведут от центра к краям, последовательно присоединяя сначала элементы нижнего пояса, наклонные элементы с узловыми деталями верхнего пояса и, наконец, элементы верхнего пояса. На протяжении сборки следят, чтобы в резьбовые отверстия узловых элементов не попадали песок и грязь, очищают от смазки поверхности шестигранных муфт и резьбу высокопрочных болтов и обрабатывают их железным суриком. Высокопрочные болты затягивают ключом с крутящим моментом 20 Нм. Плотность примыкания шестигранной муфты к поверхности узловых элементов проверяют щупом толщиной 0,2 мм. После сборки и выверки укрупненного блока устанавливают прогоны и профилированный настил, а при необходимости и балки путей подвесного транспорта.

Блоки покрытия типа "ЦНИИСК" монтируются самоходными кранами. Схемы движения кранов и последовательность установки блоков может быть различной. Например, гусеничный кран, передвигаясь поперек здания, поочередно монтирует блоки в трех пролетах. Укрупненные блоки в рабочую зону крана подают на стендовых тележках или другим способом. Каждый блок монтируют на заранее установленной позиции. Блоки можно устанавливать и попролетно. В этом случае их укрупняют непосредственно у мест монтажа. Стропуют блоки в четырех узловых точках - в узлах опирания. Для закрепления захватных устройств в опорных узлах блока сделаны фасонки с отверстиями.

Блоки покрытия типа "Кисловодск" в проектные положения поднимают кранами (башенными, гусеничными, автомобильными) или шеврами. Часто я монтажа используют два крана (рис.9), которые размещают с двух противоположных сторон блока покрытия. Краны выбирают с одинаковыми техническими характеристиками. Траверсы устанавливают в определенных местах на нижних узлах блока (места строповки указывают в ППР). Масса поднимаемого блока должна равномерно распределяться на четырех точках подъема. Металлическую балку траверсы подводят под узловые элементы нижнего пояса и закрепляют болтами. Элементы нижнего пояса блока пропускают между фасонками балки, к которым прикрепляют два универсальных стропа.

Рис.9. Схема монтажа блока покрытия типа "Кисловодск" двумя кранами

1 - монтажный кран, 2 - строп, 3 - траверса, 4 - оттяжка, 5 - временная опора

Надежность узлов строповки и траверс проверяют, подняв блок от земли на 15-20 см и выдерживая его в подвешенном состоянии 15-20 мин. Затем блок поднимают на высоту 2,4-2,5 м, а с каждой стороны его устанавливают временные металлические опоры 5, опирают монтируемую конструкцию на опоры и прикрепляют к ней с нижней стороны четыре опоры капителей. При этом стропы траверсы должны находится в натянутом состоянии. Блок с капителями перемещают выше опорных частей колонны на 0,2-0,4 м.

Наводку на опоры первого блока корректирует бригадир, находящийся на специальной лестнице. Контроль за установкой второго и последующих блоков бригадир может осуществлять, находясь на ранее смонтированном блоке. После совмещения вертикальной оси колонн и капители блок опускают в проектное положение.

Узел опирания крепят сразу же после установки блока с лестниц, навешенных на оголовки колонн. Опорные элементы капители приваривают к оголовку колонны крепят другим способом.

Блоки покрытия типа "Кисловодск" можно монтировать также с помощью двух шевров, устанавливаемых с двух его противоположных сторон (рис.10). Такой метод монтажа чаще всего применяют в отдаленных районах, а также если нет кранов требуемых параметров. В наклонном положении шевры 2 удерживают расчалками 6 с винтовыми стяжками 11. Расчалку крепят к накладному якорю 9. Опорные части шевра соединяют между собой тягой 10 из стального каната, которую натягивают с помощью винтовой стяжки.

Рис.10. Схема монтажа блока покрытия типа "Кисловодск" двумя шеврами

1 - блок покрытия, 2 - шевр, 3 -строп, 4 - временные опоры, 5 - оттяжка из стального каната, 6 - расчалка шевра, 7 - накладной якорь, 8 - электролебедка, 9 - накладной якорь, 10 - винтовая стяжка

Блоки покрытия перемещают с помощью грузовых полиспастов, шарнирно прикрепленных к оголовкам шевров, и двух электролебедок 8, расположенных вблизи якорей. Вначале блок поднимают на высоту, достаточную для постановки капителей. Как и при монтаже с помощью кранов, на время прикрепления капителей блок опирают на временные опоры. На опоры колонн блок наводят с помощью натяжных устройств, закрепленных по углам блока. При установке блока добиваются, чтобы вертикальная ось колонны совместилась с осью капители. Допускаемые отклонения от фактического положения стальных колонн не должны превышать следующих величин /мм/: отклонение отметки верха колонн - ±10; смещение осей колонн относительно разбивочных осей (в нижнем сечении) - ±5; отклонение оси колонны от вертикали в верхнем сечении - 5; отклонение фактического положения опорных узлов блока от осей установленных колонн 10.

Профилированные металлические конструкции

Рис.11. Профилированный (а, б) металлический настил и покрытие (в) со стальным настилом

а - стальной, б - алюминиевый, в - фрагмент покрытия, г - крепление профилированного настила к прогону; 1 - стальной прогон, 2 - настал, 3 - пароизоляция, 4 - утеплитель, 5 - рулонный ковер, 6 - защитный слой, 7 - дюбель

На строительную площадку элементы настила поступают в пакетах массой до 10 т.

Настил укладывают по верхним поясам основных несущих конструкций покрытия или по прогонам, которые имеют шаг три метра, и крепят к ним самонарезающими болтами 7. Для утепления покрытия на настил помещают эффективный утеплитель 4 (из пенопласта, пенополистирола).

Настил применяют в виде листов, укрупненных картин или плоских блоков. В картины листы укрупняют на стендах. Перед укрупнением очищают от заводской смазки, для чего применяют специальные диски, приводимые в действие электросверлильной машиной. В поперечном направлении листы режут специализированным электроинструментом.

К укладке профилированного настила приступают после того, как будут смонтированы фермы, связи, распорки, прогоны и окрашены все элементы, закрываемые настилом. К этому времени должны быть подготовлены материалы, инструменты и приспособления, а также установлены лестницы для подъема рабочих. Элементы настила крепят в направлении от одного торца здания к другому и от края кровли к ее середине. Между собой листы соединяют, как правило, поперечными и продольными кромками в нахлестку, иногда поперечными кромками на прогонах встык. К прогонам настил крепят самонарезающими винтами, дуговой сваркой (электрозаклепками) комбинированными заклепками или пристрелкой дюбелями.

Самонарезающие винты устанавливают в каждом гофре, а на промежуточных опорах - через гофр. Отверстия для винтов в полках прогонов просверливают сверху через настил пневматическими или электрическими сверлильными машинами. Винт в отверстие ввертывают гайковертом, с приспособлением для ограничения крутящего момента до 10 Нм. Этот способ крепления - трудоемкий и дорогостоящий. При креплении листов настила к прогонам сваркой производительность труда по сравнению с креплением на самонарезающих винтах повышается для крепления этим способом используют специализированную машину, смонтированную на одноосной ручной тележке со сварочным оборудованием и двумя опорными стойками, которыми лист прижимается в заданных точках.

С помощью комбинированных заклепок настил крепят в такой последовательности: в местах постановки заклепок сверлят отверстия диаметром, в которые затем ставят закрепки, выполненные из алюминиевого деформируемого сплава.

Наиболее производительный способ - крепление листов с помощью дюбелей. Применяют дюбеля с цинковым хромированным покрытием.