Методы монтажа железобетонных и металлических колонн.

Металлические колонны, устанавливаемые на сплошные бетонные фундаменты, можно опирать:

- на заранее заделанные в фундаменты анкерные болты с подливкой в местах соединения цементного раствора после выверки установленной колонны по двум взаимно перпендикулярным осям;

- непосредственно на поверхность фундаментов, возведенных до проектной отметки фрезерованной подошвы колонны без последующей подливки цементным раствором;

- на заранее установленные, выверенные (со слоем цементного раствора при необходимости) стальные опорные плиты с верхней строганой поверхностью (безвыверочный монтаж).

При подготовке колонн к монтажу на них наносят следующие риски: продольной оси колонны на уровне низа колонны и верха фундамента.

Колонны, устанавливаемые на фундаменты, обеспечивают только анкерными болтами при наличии у колонны широких башмаков и при их высоте до 10 м. Более высокие колонны с узкими башмаками кроме крепления на болтах расчаливают в плоскости наименьшей жесткости с двух сторон. Расчалки закрепляют на верхней части колонны до ее подъема и при установке раскрепляют к якорям или рядом расположенным фундаментам. После натяжения расчалок с колонны можно снимать стропы.

Снимать расчалки можно только после закрепления колонн постоянными элементами. Устойчивость колонн в направлении оси здания обеспечивают подкрановыми балками и связями, установленными после монтажа первой пары колонн и соединяющей их подкрановой балки.

Металлические колонны, устанавливаемые на фундаменты, закрепляют в процессе монтажа анкерными болтами. Если под основание колонны подложены металлические прокладки, то они должны быть приварены. Колонны верхних ярусов (например, во встроенной этажерке) крепят высокопрочными болтами или сваривают.

Выверка конструкций каркаса, особенно колонн, требует больших затрат труда. Применение метода безвыверочного монтажа позволяет улучшить качество работ при одновременном сокращении сроков возведения сооружения.

Для безвыверочного монтажа необходима соответствующая подготовка конструкций на заводе-изготовителе и на строительной площадке. Повышенная точность изготовления конструкций обеспечивается следующим:

- конструкции башмака колонн и опорной плиты башмака изготовляют и поставляют на объект раздельно;

- торцы двух ветвей колонн должны быть фрезерованными;

- опорные плиты изготовляют строгаными.

К каждой опорной плите должны быть приварены 4 планки с нарезными отверстиями для установки болтов; на ветви колонн должны быть нанесены осевые риски.

При безвыверочном способе монтажа стальные колонны опираются на стальную плиту. В этом случае поверхность фундаментов бетонируют ниже проектной отметки на 50...60 мм и после точной установки плиты подливают цементным раствором. Опорную плиту устанавливают регулировочными болтами на опорные планки, которые должны быть забетонированы в фундамент заподлицо с его поверхностью как закладные детали. Опорную плоскость плиты выставляют регулированием гаек установочных винтов по нивелиру. Величина фактической отметки опорной плиты не должна отличаться от проектной больше, чем на 1, 5 мм.

При установке колонны осевые риски на ее ветвях совмещают с рисками, нанесенными на опорных плитах, что обеспечивает проектное положение колонны, и она может быть закреплена анкерными болтами. Дополнительного смещения колонны для выверки по осям и по высоте в этом случае не требуется. После установки расчалок к смонтированным конструкциям колонн и их натяжения начинают монтировать подкрановые балки. Установленные по осевым рискам подкрановые балки не требуют дополнительной выверки. После их закрепления на болтах снимают расчалки.

Железобетонные колонны монтируют следующим образом.

Перед монтажом проверяют положение поперечных и продольных осей фундаментов и отметки опорных поверхностей фундаментов, дна стаканов, размеры и положение анкерных болтов. Перед монтажом на колонны наносят по четырем граням вверху и на уровне верха фундаментов осевые риски, а у колонн, предназначенных для укладки по ним подкрановых балок, кроме того, на консоли наносят риски осей балок. Колонны промышленных зданий монтируют, предварительно раскладывая их у места монтажа, или непосредственно с транспортных средств. Колонны раскладывают таким образом, чтобы в процессе монтажа приходилось делать минимум перемещений и различных вспомогательных работ и был свободный доступ для осмотра, навески оснастки и строповки. Колонны в зоне монтажа раскладывают по различным схемам. При линейной раскладке колонны раскладывают в одну линию параллельно осям здания и движению крана. Такая раскладка выполняется при условии, что длина колонны меньше шага фундамента. При раскладке уступами колонны располагают параллельно оси монтируемого сооружения и оси проходки крана. Наклонная раскладка применяется при ограниченных размерах зоны раскладки; центрированная схема раскладки характеризуется тем, что траектория поворота крановой стрелы при выполнении монтажной операции представляет собой одностороннюю дугу. Колонны раскладывают не плашмя, а так, чтобы в процессе подъема изгибающий момент от веса колонны и оснастки действовал в плоскости наибольшей жесткости колонны. Это особенно важно учитывать при монтаже двухветвевых колонн. При раскладке следует принимать во внимание способ, которым предстоит вести монтаж. Прямоугольные и двухветвевые колонны удобнее поднимать из положения на ребро. Так как колонна может поступить на площадку в положении плашмя, то первой операцией при монтаже является кантовка ее на ребро. После раскладки колонны осматривают, проверяя их целостность и размеры. Одновременно проверяют размеры и глубину стакана под колонну. Затем выполняют обстройку колонны лестницами, приспособлениями, расчалками и т. д.

Условия обеспечения правильного положения колонны при монтаже предусматривается в проекте производства монтажных работ. При подъеме колонн способом поворота нижний конец колонны обычно закрепляют в специальном шарнире, зафиксированном на фундаменте. При подъеме колонн поворотом со скольжением нижний конец колонны шарнирно прикрепляют к специальной тележке, к салазкам или оборудуют распоркой и катком. Колонны стропят различными фрикционными захватами, штыревыми захватами с местной или дистанционной расстроповкой, а при ведении монтажа с транспортных средств — балансирными траверсами. Следует стремиться к тому, чтобы колонна висела на крюке крана в вертикальном положении и для ее расстроповки не приходилось подниматься наверх. Фрикционные захваты надевают на колонну при снятой балочке. После установки и закрепления балочки колонну поднимают. Захват удерживает колонну вследствие трения, возникающего между балочками и поверхностью колонны при натяжении тросов.

Отверстия для штыревых захватов должны быть предусмотрены в процессе изготовления колонн. Для расстроповки штыревых захватов, применяемых для подъема легких колонн, используется тросик; для расстроповки тяжелых колонн захваты оборудуют электродвигателями. С транспортных средств колонны монтируют способом поворота на весу. Для уменьшения длины стрелы крана при массовом монтаже колонн применяются стрелы, оборудованные вильчатым оголовником. Подъем колонны (перевод ее из горизонтального положения в вертикальное) состоит из трех последовательно выполняемых операций:

[u]перевод колонны из горизонтального положения в вертикальное; подача колонны к фундаменту в поднятом положении; опускание колонны на фундамент.

Подъем колонны производится одним из следующих способов:

[u]кран перемещается по направлению от верха колонны к ее основанию и одновременно поднимает крюк. Колонна постепенно поворачивается вокруг опорного ребра. Во избежание скольжения башмак укрепляют оттяжкой. Передвижение крана и подъем крюка выполняют таким образом, чтобы грузовой полиспаст все время находился в вертикальном положении; кран стоит неподвижно. Одновременно с подъемом крюка башмак колонны, установленный на тележку, или смазанный тавотом направляющий рельсовый путь передвигается в сторону вертикали. Два этих способа применяются преимущественно при подъеме тяжелых колонн и использовании таких кранов, которые не могут передвигаться с подвешенным грузом; кран устанавливается таким образом, чтобы место строповки и нижний конец колонны находились на равных вылетах стрелы. Подъем колонны производится путем поворота стрелы при одновременной работе грузового полиспаста, который всегда должен быть вертикальным. Верхушка колонны и место строповки описывают пространственные кривые. Этот способ подъема применяется, преимущественно при монтаже стреловыми кранами легких и средних колонн.

После подъема и установки колонны на место, не освобождая крюка крана, приступают к выверке их положения. Легкие железобетонные колонны выверяют, пользуясь монтажными ломиками и клиньями, закладываемыми в стакан фундамента, и специальными механическими клиньями. Правильное положение колонн в плане достигается совмещением осевых рисок на колонне с осевыми рисками на фундаменте. Проверка положения колонн производится теодолитом и нивелиром.

Непосредственно перед монтажом колонн в фундаменты стаканного типа укладывается выравнивающий слой, заполняющий промежуток между дном стакана и нижним торцом колонны. Подготовка выполняется из жесткого бетона, укладываемого слоем, толщина которого определяется замером в натуре отметки дна стакана и длины колонны. Колонна после установки своим весом обжимает свежую подготовку; при этом достигается равномерная передача давления на дно стакана. Другой способ закрепления колонн состоит в следующем. На фундамент, дно которого не добетонировано до проектной отметки на 5-6 см, устанавливают, выверяют и надежно закрепляют опорную раму. Для создания поверхности основания применяют формующее устройство, имеющее специальные штампы и вибратор. Затем на дно стакана укладывают бетон и опускают формующее устройство, направляя его втулки на пальцы опорной рамы, затем включают вибратор. Опускаясь под собственной массой до упора, штамп формующего устройства выдавливает в бетоне подливки на необходимой отметке отпечатки определенной формы, строго ориентированные относительно осей фундамента; лишний бетон при этом выдавливается вверх, после этого формующее устройство снимают и переносят на следующие фундаменты. Применение такого способа требует изготовления колонн с повышенной точностью.

Короткие колонны многоэтажных зданий можно стропить близко к их верхней части. Строповку железобетонных колонн одноэтажных зданий за верхний конец, как правило, проводить нельзя, так как сопротивление ее изгибу может оказаться недостаточным. В большинстве случаев строповка таких колонн производится на уровне подкрановой консоли. При этом колонна во время разворота нижним концом опирается на землю и работает на изгиб как одноконсольная балка. Поднятая колонна должна быть вертикальна. Для этого нужно подвешивать ее за точку, расположенную на вертикальной линии, которая проходит через центр тяжести колонны. Для подъема применяется траверса с захватами или стропами, охватывающими колонну с двух сторон. Если прочность колонны на изгиб недостаточна, увеличивают количество точек подвеса.