Лекция № 19

Тема: Монтаж крупноблочных зданий и бескаркасных крупнопанельных и многоэтажных каркасных зданий.

План лекции:

1 Монтаж крупноблочных зданий.

2 Монтаж крупнопанельных зданий.

3 Монтаж методом подъема перекрытий.

4 Монтаж зданий из объемных элементов.

Обратить внимание на технологию монтажа крупноблочных зданий и бескаркасных крупнопанельных и многоэтажных каркасных зданий.

Знать методы монтажа.

Уметь рассказать технологию монтажа крупноблочных зданий и бескаркасных крупнопанельных и многоэтажных каркасных зданий.

Монтаж крупноблочных зданий. Крупноблочное строительство характерно для жилых домов высотой до 12 этажей, школ, детских учреждений и некоторых других объектов. Крупноблочные здания возводят преимущественно из легкобетонных блоков в сочетании с крупноразмерными железобетонными конструкциями перекрытий, лестниц, кровельных покрытий. Масса блоков в зависимости от разрезки стен и материала составляет от 1 до 3 т. Стены таких зданий, как правило, имеют двухрядную разрезку.

Монтаж конструкций подземной части обычно производят стреловыми кранами. При отсутствии подвала или малой глубине технического подполья применяют башенные краны, используя их и для монтажа наземной части здания.

После разбивки осей здания и разметки проектного положения блоков устанавливаются фундаментные блоки по углам здания, укладываются маячные блоки и затем по проволоке, натянутой вдоль линии фундаментов, устанавливаются остальные блоки первого ряда. Верх блоков первого ряда покрывается слоем цементного раствора, армируемого сеткой.

Монтаж стен подвала или подполья начинают после фиксации осей и разметки вертикальных швов. По верхнему обрезу последнего ряда стен подвала и фундамента устраивают выравнивающий сдой из бетона марок 100 или 150 толщиной 5—10 см. При неблагоприятных грунтовых условиях выравнивающий слой армируют, а в местах пересечений наружных и внутренних стен подвала закладывают анкера. По выравнивающему слою устраивают гидроизоляцию из двух слоев рубероида на битумной мастике. Затем монтируют плиты перекрытий подвала, которые укладывают на постель из раствора. После проверки правильности укладки плит швы между ними замоноличивают.

Монтаж конструкций надземной части крупноблочных зданий ведется равными по трудоемкости захватками в одну или две секции здания. На свободных захватках ведут послемонтажные работы — столярные, электромонтажные, санитарно-технические. Для обеспечения необходимой жесткости многоэтажных крупноблочных зданий после окончания монтажа перекрытий на захватке устанавливают и сваривают связи, бетонируют и зачеканивают швы между плитами перекрытий.

Начинают монтаж надземной части крупноблочных зданий с геодезической проверки монтажного горизонта подземной части и разметки мест установки блоков первого этажа. После установки маячных блоков в углах и в местах пересечения наружных и внутренних стен устанавливают простеночные блоки наружных стен. Блоки устанавливают на постель из раствора, производят выверку с помощью клиньев и только после выверки и осаживания клиньев освобождают от стропа (рис. 8.21). По мере установки блоков заделывают пазы между ними. Раствор для замоноличивания вертикальных пазов рекомендуется подавать растворонасосом и уплотнять вибраторами.

Монтаж лестничных площадок, маршей, санитарно-технических кабин, мусоропроводов производят параллельно с монтажом стен. Панели перегородок устанавливают после возведения наружных и внутренних стен монтируемого этажа. До установки очередного перекрытия на этаж поднимают элементы несущих перегородок, встроенное оборудование и т. п. Монтаж балконных плит ведут вслед за монтажом плит перекрытий.

После устройства чердачного перекрытия монтируют карнизные блоки, начиная с установки маячных угловых и промежуточных блоков. Расстроповка блоков производится только после прикрепления их к петлям перекрытий с помощью скруток или специальных струбцин. После окончательной выверки блоки закрепляются в соответствии с проектом. После этого монтируются плиты железобетонных крыш.

Монтаж крупнопанельных зданий. Технологичность и универсальность крупнопанельного домостроения позволяют в короткие сроки возводить из унифицированных конструкций здания до 25— 30 этажей с разнообразными архитектурно-планировочными решениями. Прочность и пространственная устойчивость крупнопанельных зданий обусловливают их строительство и в районах с повышенной сейсмичностью или сложными геологическими условиями.

В зависимости от конструктивной схемы различают бескаркасные, с неполным каркасом и каркасно-панельные крупнопанельные здания.

В массовом жилищном строительстве наиболее распространены бескаркасные крупнопанельные дома с несущими поперечными стенами. Каркасно-панельная конструктивная схема целесообразна преимущественно для многоэтажных жилых и общественных зданий.

Рис. 8.21. Монтаж простеночного блока крупноблочного здания с двухрядной разрезкой стен

При монтаже крупнопанельных зданий должны быть обеспечены неизменяемость и устойчивость каждой смонтированной ячейки здания, прочность стыковых соединений, возможность выполнения послемонтажных процессов в ранее смонтированной части и безопасное ведение работ.

Точность монтажа элементов крупнопанельных зданий достигается за счет строгого соблюдения допусков при изготовлении сборных элементов и применении монтажного оснащения, позволяющего ограничивать перемещение сборных элементов при их установке в проектное положение.

Монтаж крупнопанельных домов, как правило, ведут с транспортных средств.

Бескаркасные крупнопанельные дома с несущими поперечными стенами монтируют в такой последовательности: вначале устанавливают панели поперечных несущих стен, затем панели наружных стен, санитарно-технические кабины, лестничные марши и площадки, панели перекрытий.

Монтаж надземной части начинают с точной разметки на перекрытии мест установки панелей и определения монтажного горизонта, т. е. отметки нижней грани стеновых панелей. По этим отметкам устраивают маяки, по которым выравнивают монтажный горизонт в пределах захватки или этажа. Для фиксации панелей по заданным осям применяют вилочные, штыревые или другие фиксирующие приспособления, которые приваривают к закладным частям перекрытия — по два на каждую панель. Наружные стеновые панели устанавливают без фиксаторов, по рискам, обозначающим наружные грани стен.

Установка панелей в проектное положение производится с помощью подкосов со стяжными муфтами и накидными струбцинами и других приспособлений, которые закрепляют на панели до снятия стропов. Подкосы крепят к панели перекрытий за монтажные петли или с помощью захватных приспособлений, закрепленных в отверстиях, устроенных в панелях (рис. 8.22). После выверки панели закрепляют в проектном положении путем сварки закладных частей, арматурных выпусков или других креплений и затем замоноличивают. Затем монтируют перегородки, вентиляционные блоки, плиты перекрытий.

Для домов с несущими поперечными стенами целесообразен ограниченно-свободный монтаж, при котором используют групповое монтажное оснащение в виде объемных кондукторов-становщиков базовых панелей, шарнирных связей и др.

Бескаркасные крупнопанельные дома с несущими продольными стенами монтируют обычно в такой последовательности: устанавливают маячные панели, образующие угол секции; монтируют панели наружной продольной стены, удаленной от монтажного крана; устанавливают панели внутренних стен и продольной стены, близлежащей к монтажному крану.

Повышение точности монтажа крупнопанельных зданий достигается методом пространственной самофиксации. Сущность его состоит в том, что при изготовлении панелей в них устанавливают с высокой степенью точности фиксирующие металлические части, образующие замковые соединения. Эти соединения, являясь одновременно рабочими монтажными связями, позволяют устанавливать панели без монтажной оснастки (рис. 8.23). При монтаже крупнопанельных домов методом пространственной самофиксации на перекрытии устанавливают тяжелый базовый элемент (например, санитарно-техническую кабину), к которому с помощью накладных струбцин крепят одну или две базовые панели, затем после выверки их и закрепления к ним при помощи замковых соединений последовательно присоединяют остальные элементы. Этот метод не только повышает качество, но и ускоряет темпы монтажных работ.

Рис. 8.22. Выверка стеновой панели с помощью подкоса и накидных струбцин

Рис. 8.23. Замковое соединение панелей: а — соединение внутренней и наружной панели; б — схема замковых соединение; 1 — панель внутренней стены; 2 — закладная деталь внутренней стены; 3 — стальной закладной элемент панели наружной стены; 4 — панель наружной стены; 5 — утепляющий вкладыш; 6 — бетон замоноличивания (марки 200)

Каркасно-панельные здания имеют каркас из колонн (стоек) высотой в один или два этажа, ригелей, панелей перекрытий и стеновых ограждений. Монтаж таких зданий ведут по-ярусно. Высота яруса в соответствии с высотой колонн — два этажа. Для каркасных зданий с неполным каркасом, т. е. с наружными несущими стенами, колонны имеют высоту в один этаж и соответственно высоту яруса, равную одному этажу.

При монтаже зданий каркасной конструкции должны быть обеспечены жесткость и устойчивость каркаса как в процессе монтажа, так и после его завершения. Поэтому монтаж каждого яруса здания ведут отдельными блоками. Блок собирают из четырех колонн, ригелей и плит перекрытий на два этажа. Монтаж смежного блока начинают после сварки и замоноличивания всех стыковых соединений, а монтаж очередного яруса—после выполнения этих работ на нижележащем ярусе. Для того чтобы обеспечить точность установки элементов каркаса и их устойчивость, в процессе монтажа применяют специальные групповые кондукторы.

В многоэтажных каркасных зданиях с колоннами высотой в два этажа и стыком колонн, выступающим над перекрытием нижележащего яруса, можно применять групповые кондукторы различных конструкций. Кондуктор конструкции С КБ Главмосстроя и ЦНИИОМТП обеспечивает выверку и фиксацию в проектном положении двухэтажных колонн. Он состоит из нижней жесткой базы и верхней шарнирной рамы. К стойкам нижней части кондуктора на поворотных шарнирах-рычагах подвешены четыре фиксатора, с помощью которых производят крепление (пристегивание) устанавливаемой колонны к оголовку колонны нижнего яруса и совмещение их граней с точностью до ±3 мм. В верхней части кондуктора расположена шарнирная рама с угловыми фиксаторами. С их помощью верхнюю часть устанавливаемых колонн приводят в проектное положение. Кондуктор имеет выдвижные площадки, расположенные в уровнях первого и второго этажей, с которых производят монтажные и сварочные работы.

Рис. 8.24. Схема установки механизмов при строительстве здания СЭВ: 1, 3, б — подъемники; 2 —защитный козырек; 4 — кран СБК-300; 5 — выносная площадка на отметке; 7 — бетоноподъемник; 8 — самоподъемные краны СБК-Ю-5

Монтаж очередного яруса здания начинают с установки четырех кондукторов, которые соединяют между собой продольными и поперечными тягами. Таким образом, на первой позиции групповой кондуктор обеспечивает установку в проектное положение 16 колонн. По мере завершения монтажа блоков кондукторы переставляют и на каждой последующей позиции устанавливают по 8 колонн. Монтаж ведется в такой последовательности: сначала устанавливают в двух смежных блоках колонны, после этого — ригели (первого, затем второго этажа), которые приваривают к консолям колонн. Для обеспечения пространственной жесткости блоков в пролете между кондукторами монтируют и приваривают связевые плиты, а затем плиты перекрытий. После перестановки кондуктора на новую позицию завершается установка отдельных плит перекрытия.

Навесные панели устанавливаются с помощью башенного крана после окончательного закрепления всех несущих конструкций данного яруса здания, обычно с отставанием от монтажа несущих конструкций не менее чем на один этаж. Легкие навесные панели из стекла или алюминия, декоративные панели или другие навесные элементы устанавливаются после возведения каркаса здания на всю его высоту.

Примером строительства многоэтажного административного каркасно-панельного здания может служить монтаж 31-этажного здания СЭВ в Москве, которое основывалось на сплошной коробчатой железобетонной плите. Каркас здания до 15-го этажа состоял из металлических колонн в железобетонной обойме и из сборных железобетонных до 31-го этажа. По железобетонным перекрытиям укладывались сборные перекрытия с отдельными монолитными вставками. Пространственная жесткость каркаса обеспечивалась системой вертикальных диафрагм из монолитного железобетона.

Особенностью монтажа являлось совмещение монтажных процессов с остальными работами, которые составляли около 70 % общего объема работ. Монтаж конструкций осуществлялся двумя самоподъемными кранами, опирающимися на каркас здания. После монтажа с каждой стоянки двух ярусов конструкций краны выдвигались на очередную стоянку на четыре этажа выше (рис. 8.24, 8.25). Замоноличивание плит перекрытий, бетонирование колонн и монолитных диафрагм осуществлялось с разрывом в 4—6 этажей от монтажного горизонта.

Все материалы до 23-го этажа поднимались и разгружались на выносные площадки краном БК-300. На вышележащие этажи грузы подавались при помощи самоподъемного крана. Для подъема людей и мелкоштучных грузов использовалось несколько грузопассажирских подъемников, два из которых доставляли грузы на 31-й этаж. Бетон подавался по трубопроводам сжатым воздухом.

С каждым годом повышается качественный уровень крупнопанельного домостроения. Над этим постоянно работают ведущие технологические институты и организации страны. Совершенствуются методы устройства фундаментов и цокольной части крупнопанельных зданий за счет отказа от ленточных фундаментов и перехода на безростверковые свайные основания. Это позволяет уменьшить трудовые затраты примерно на 0, 35 чел.-час на 1 м2 общей площади здания. Применяются панели междуэтажных покрытий толщиной 160 мм с готовым полом из линолеума на звукоизоляционной основе, двухмодульные стеновые панели, совершенствуются стыковые соединения и т. д. Все это повышает не только функциональный, но и технологический уровень крупнопанельного домостроения.

Рис. 8.25. Схема самоподъема кранов:

1 — места стоянок кранов; 2 — самоподъемные краны СБК-10-5

Монтаж зданий из объемных элементов. В конце 50-х годов в Советском Союзе впервые в мире были разработаны и внедрены методы объемно-элементного домостроения, т. е. сборка зданий из изготовленных и полностью отделанных и оборудованных в заводских условиях объемных элементов.

По способу изготовления различают следующие типы цельноформованных объемных элементов: пятистенный блок типа «колпак» со сборной панелью пола; блок типа «стакан» со сборной панелью потолка; пятистенный блок с приставной наружной стеновой панелью. Конструктивные схемы объемно-элементных зданий: из несущих блоков размером на комнату, пролет здания или квартиру; из самонесущих блоков с опиранием на каркас здания. Бывают блоки, опертые по контуру, и блоки с точечным опиранием по четырем углам. При точечной схеме опирания нагрузки передаются через расположенные по углам блоков в плоскости опирания стальные площадки на такие же площадки в верхней части ранее установленных блоков.

Возведение зданий из объемных элементов за рубежом основывается на советской практике объемно-элементного строительства. В ряде стран имеются собственные технологические решения. Так, некоторые финские фирмы строят дома из объемных блоков размером по ширине на комнату, а по длине — на пролет здания. Блоки собираются из сборных ребристых панелей в кондукторах и полностью отделываются на заводах. Шведские фирмы применяют комбинированный метод, при котором здания собираются из объемных элементов и плоских панелей. В данном случае объемный блок включает в себя санитарно-технический узел и кухню, изготавливается, отделывается и полностью оборудуется на заводе, а затем транспортируется к месту монтажа. В этот же блок помещается комплект материалов (рулонных полов, облицовки, секций перегородок и др.) для индустриальной отделки той части квартиры, которая монтируется из отдельных панелей,

В нашей стране наиболее распространено возведение зданий из объемных элементов размером на комнату. Отличительные черты этих зданий — высокая степень заводской готовности монтажных блоков (до 80—85 %), что позволяет вводить здание в эксплуатацию в короткие сроки после завершения его монтажа; значительные габариты блоков и необходимость их установки с примыканием к соседнему блоку всей боковой плоскостью. Эти особенности определяют основные технологические требования к их возведению.

Рис. 8.26. Монтаж зданий из объемных элементов с помощью козлового крана: 1 — блоковоз; 2 — козловой кран; 3 — траверса; 4 — подкрановый путь

Монтаж объемных элементов следует вести непосредственно с транспортных средств, при этом должна быть обеспечена точность их установки при высоком темпе монтажных работ. Здания прямоугольной конфигурации в плане высотой до пяти этажей из несущих объемных элементов размером на комнату или пролет наиболее удобно монтировать козловыми кранами (рис. 8.26). Здания высотой выше пяти этажей или ломаной конфигурации в плане монтируют с помощью стреловых, башенных или самоходных кранов с башенно-стреловым оборудованием.

Монтаж зданий из объемных блоков размером на комнату с помощью башенного крана ведут поэтажно — «на себя». При этом также рекомендуется применять схему поэтажного монтажа с последовательным фронтальным движением крана по периметру здания (рис. 8.27). Подземную или надземную опорную части сооружают общепринятыми методами. При этом необходимо обеспечивать высокую точность монтажа фундаментов или поддерживающих конструкций как по горизонтальным, так и по высотным отметкам.

Объемные элементы доставляют в зону действия монтажного крана на специальных трайлерах. Устойчивость блока обеспечивается за счет низкой посадки платформы трайлера и крепежных приспособлений. Чтобы предохранить блок от появления трещин, трайлер оборудуется специальными амортизационными устройствами. Доставка блоков производится по часовому графику. При транспортировании и монтаже блоки необходимо защищать от атмосферных осадков специальными полимерными водоотталкивающими обмазками или чехлами из прочной синтетической пленки.

Рис. 8.27. Схема поэтажного монтажа с использованием башенного крана

Точная установка блоков затруднена из-за большой массы элементов, несимметрично расположенного центра тяжести и значительных площадей боковых поверхностей, что обусловливает появление даже при небольшом ветре явления «парусности». Поэтому для уравновешивания и стабилизации монтируемых элементов при их подъеме применяют балансирующие траверсы.

Точность установки блоков первого этажа контролируется с помощью теодолита, а на последующих этажах они устанавливаются заподлицо с элементами нижележащего этажа и выверяются по вертикали отвесом, а в продольном направлении по фасаду — теодолитом. Монтаж очередного этажа начинается лишь после сварки и заделки всех узлов нижележащего этажа. Чтобы предотвратить коррозию сварных швов, на закладные детали блоков наносится защитное цинковое покрытие. Стыки между блоками-стенками заделываются звукоизоляционным материалом, а швы по фасаду — специальными герметиками или мастиками.

После завершения монтажа очередного этажа производят стыкование инженерных коммуникаций (водопровод, канализация, отопление и т. д.).

Принципы объемно-элементного домостроения были использованы в некоторых поисковых проектах жилища будущего. В частности, некоторые зарубежные архитекторы развивают идеи так называемого мобильного строительства, где жилище рассматривается как динамичная функциональная система. В одном случае эти предложения сводятся к созданию индустриальных объемных блоков жилых ячеек, которые могут по мере необходимости менять свое расположение в системе зданий или городов, в другом — предусматривается возможность перестановки жилых ячеек в системе одного здания. Имеется, например, французский проект жилого здания, где конструктивной основой" является железобетонный каркас с консолями, на которые с помощью кранов или вертолетов устанавливаются жилые ячейки. Этот и многие другие проекты носят излишне футурологический характер и зачастую не учитывают социальную целесообразность такого рода строительства. Однако определенный интерес представляет идея создания из железобетона, металла и пластмасс транспортабельных жилых ячеек-блоков, полностью отделанных и начиненных инженерным оборудованием. Идея мобильного жилища (контейнеризация жилища) уже частично реализуется отечественными институтами в основном за счет создания транспортабельных жилых блоков, рассчитанных на доставку в отдаленные районы севера, в зоны строительства энергетических объектов и т. д.

Рис. 8.28. Схема монтажа 20-этажного здания методом подъема этажей: 1 — подмости-кондуктор для сборки перекрытия; 2 — кран на монтаже панели; 3 — железобетонная башня; 4— этаж в процессе подъема; 5 —этажи в проектном положении; 6— крепление домкратов; 7 — тяги; 8 — отверстия для крепления этажей

Монтаж зданий методом подъема перекрытий. Метод сводится к следующему: изготовление на уровне земли пакета плит перекрытий; последовательное вертикальное перемещение на проектные отметки этих плит с помощью домкратов, закрепленных на колоннах здания; закрепление поднятых перекрытий в проектном положении.

Технологические особенности возведения зданий таким способом открывают новые возможности для проектировщиков. Так, например, здания с плоскими безбалочными перекрытиями, сложной конфигурации в плане, с более свободной и гибкой планировкой, повышенной этажности, можно строить в районах, отдаленных от баз строительной индустрии. Высокая пространственная устойчивость зданий, монтируемых методом подъема перекрытий, позволяет строить их в районах повышенной сейсмичности.

Метод может найти применение при строительстве многоэтажных жилых домов, гостиниц, административных зданий, гаражей, многоэтажных промышленных зданий и др.

Принимается следующая технологическая последовательность возведения зданий. На уровне земли или перекрытия подвала при помощи бетононасосов, бетоноукладчиков или других механизмов бетоявруется пакет плит перекрытий (начиная с подвала), причем между ними наносится распылителем разделительная пленка. В плитах прокладывают необходимые коммуникации и в местах пересечения с колоннами устраивают отверстия, обрамленные металлическими воротниками, приваренными к арматуре плиты и имеющими отверстия для пропуска тяг домкратных подъемников.

Плиты перекрытий поднимают с помощью электромеханических подъемников грузоподъемностью 50—100 т с индивидуальным приводом. Подъемники устанавливаются в обхват в любом месте по высоте колонн. Работа подъемников синхронизирована и осуществляется с одного пункта управления. После подъема плиты чердачного перекрытия и временного закрепления ее на колонне поднимают остальные плиты, которые также закрепляют временно с помощью закладных элементов, за исключением плит перекрытий первого и второго этажей, которые крепят сразу в проектном положении. После наращивания очередного яруса колонн и перестановки подъемников подъем перекрытий производят в той же последовательности до закрепления всех перекрытий на проектных отметках.

Вопросы для самоконтроля:

1. Монтаж крупноблочных зданий.

2. Монтаж крупнопанельных зданий.

3. Монтаж методом подъема перекрытий.

4. Монтаж зданий из объемных элементов.