Технология возведения зданий с покрытием в виде оболочек.

В железобетонных оболочках наиболее полно используются пластические и прочностные возможности материала, что по сравнению с покрытиями из линейных и плоских конструкций снижает расход бетона на 30...35% и стали на 20...25%.

Различают сборку на уровне земли (на нулевых отметках) на специальном пространственном кондукторе кружальной конструкции с последующим подъемом с помощью домкратов или кранов цельнособранной оболочки в проектное положение и сборку на проектных отметках.

С применением первого способа в нашей стране было возведено несколько большепролетных оболочек с размером в плане 40x40 м и массой до 600 т. Однако данный метод не получил широкого распространения, так как он не позволяет возводить две примыкающие друг к другу оболочки. При незначительных размерах и массе оболочки (например, оболочка 18х18 м) их можно поднимать в цельносборном виде обычными монтажными кранами.

Схемы монтажа железобетонных оболочек:

а - в готовом виде; б - с опиранием на несущие конструкции; 1 - траверс 2 - оболочка; 3 - кран;

4 - оболочка в наземном положении; 5 - рабочая люлька; 6 - инвентарная затяжка; 7 - контурная ферма

Монтаж сводится к подъему собранной на земле оболочки выше проектной отметки, развороту ее в проектное положение и установке на оголовки колонн.

Сборка на проектных отметках - основной технологический метод строительства оболочек в нашей стране. Сборку на проектных отметках можно осуществлять на монтажных поддерживающих устройствах или с опиранием укрупненных элементов на несущие конструкции здания. Сборку оболочек на монтажных поддерживающих устройствах довольно широко применяли как при монтаже покрытий промышленных зданий, так и при устройстве отдельно стоящих большепролетных оболочек.

При строительстве многопролетных промышленных зданий, перекрытых оболочками двоякой кривизны размером 24х24 или 36х36 м использовали инвентарные кондукторы, передвигающиеся с позиции на позицию по рельсам. В пролете (или одновременно в нескольких пролетах) устанавливали, а затем поднимали на проектные отметки кондукторы, представляющие собой сетчатые кружальные конструкции, имеющие очертания оболочки. На колонны с помощью монтажных кранов устанавливали контурные фермы-оболочки. После укладки сборных плит в направлении от контуров оболочки к центру и выверки сваривали стыковые соединения и замоноличивали швы. После того как бетон в стыках достигал 70% проектной прочности, оболочку раскружаливали, кондуктор опускали в транспортное положение и передвигали по рельсам на смежную позицию. Монтаж и заделку стыков одной оболочки осуществляли за две смены.

В современных условиях при монтаже оболочек двоякой кривизны, цилиндрических оболочек и складчатых покрытий обычно используют бескондукторную сборку с опиранием на несущие конструкции здания. Укрупнение элементов производят на земле в зоне действия монтажного крана на специальных передвижных стендах, что позволяет повысить производительность труда на 25...30%. При монтаже используют грузозахватные устройства, исключающие возникновение в элементах монтажных напряжений.

Оболочки двоякой положительной кривизны с сеткой колонн от 12х18 до 36x36 м собирают из сборных панелей размерами 6x6 или 3х12 м, опирая их на контурные железобетонные или стальные фермы, с замоноличиванием швов между ними. Контурные фермы пролетами 12, 18 и 24 м поставляются цельными, а пролетами 30 и 36 м - из двух половин. Оболочки собирают из двух-трех плит и монтируют с помощью временных монтажных затяжек (см. рис.7). Монтаж оболочек включает в себя следующие монтажные операции: укрупнительная сборка блоков панелей; установка, выверка и закрепление контурных ферм; укладка блоков панелей; сварка закладных деталей блоков панелей и ферм; замоноличивание зон, стыков и швов; распалубка замоноличенных частей оболочки. Укрупнительную сборку панелей 3х6 м в блоки размерами 3x12 или 3х18 м производят краном грузоподъемностью 10 т. Проектные размеры укрупняемого блока обеспечиваются вначале путем фиксации деревянных брусьев на боковых упорах и окончательно - при натяжении двух монтажных затяжек, устанавливаемых на блок после сварки стальных накладок.

Последовательно устанавливают три контурные фермы. Устойчивость ферм в процессе монтажа обеспечивается креплением их с помощью подкосов, распорок и самоходной вышки, также может быть использована универсальная коньковая опора.

Первую ферму пролетом 24 (30, 36) м закрепляют подкосами, вторую - при шаге колонн 12 м - связывают с ней распорками, а при шаге 18 м - закрепляют самоходной вышкой. После установки и закрепления двух большепролетных ферм устанавливают третью пролетом 12 (18) м и крепят ее к ним с помощью жесткой распорки.

Перед установкой на фермы навешивают стальную секционную опалубку монолитных зон. После установки, выверки и закрепления трех ферм укладывают укрупненные блоки панелей. Перед укладкой последнего ряда панелей устанавливают четвертую контурную ферму, выверяют и закрепляют ее. Затем сваривают закладные детали панелей и ферм. После сварки отсоединяют временные монтажные крепления ферм и замоноличивают зоны, стыки и швы оболочки бетонной смесью М300.

По технологии, разработанной трестом " Оргтехстрой" Главзапстроя, предварительное укрупнение 18-метрового арочного блока из трех плит (двух контурных и одной средней) производится на инвентарном стенде. Собранный блок стягивают двумя инвентарными затяжками и с помощью траверсы с четырьмя стропами устанавливают краном в проектное положение. Арочные блоки опирают на контурные брусья, расположенные по торцам здания, и железобетонные контурные арки, перекрывающие пролет здания.

При подаче арочного блока производят его строповку и контрольный подъем на высоту не более 0, 5 м; поворотом башни крана блок, страхуемый оттяжками, переводят в положение с ориентацией стрелы вдоль направления движения. Кран перемещается на свою монтажную стоянку, останавливается, блок поднимают на 0, 5 м выше контурной арки, затем поворотом стрелы крана на 180° выводят блок в проектное положение. Контурные арки в процессе подъема страхуют четырьмя оттяжками, а после установки на колонны приваривают и расчаливают. Монтажники принимают арки на колонны с двух передвижных вышек.

В случае монтажа оболочек в зданиях с подвалом краны устанавливают на инвентарные колейные настилы, опираемые через перекрытия на колонны, либо на песчаную подушку, отсыпанную на дно подвала, с бетонированием перекрытия после вывода крана.

Цилиндрические оболочки изготовляют из укрупненных криволинейных элементов размером 3х12 м, укладываемых на несущие балки или фермы. Монтируют их обычными методами, как плоскостные конструкции, при движении крана поперек пролета или вдоль него. Для монтажа применяют две-четыре временные металлические или деревянные стойки, устанавливаемые под бортовыми элементами на расстоянии 1/4 от опорных узлов. Стойки и затяжки снимают после достижения бетоном замоноличивания 70% проектной прочности.

№ 19