Методи монтажу надземної частини будівель і споруд з великими прольотами та габаритами

4.2.1 Загальні положення

Для багатьох промислових і цивільних будівель і споруд з архітектурних міркувань і вимог експлуатації необхідно передбачати покриття з великими прольотами без улаштування проміжних опор. Зі всіх інженерних споруд одноповерхові виробничі будівлі знаходять найширше застосування для розміщення підприємств різних галузей економіки. До цивільних вкликопролітних будівель відносяться крупні спортивні, виставкові і концертні зали, криті стадиони, вокзали, цирки, ринки і інші подібні споруди. У промислових будівлях великі прольоти найчастіше застосовують в складальних цехах авіа- і суднобудування, складальних і експериментальних цехах машинобудівних підприємств. Технологія експлуатації будівель і протипожежної безпеки зажадала проектування вкликопролітних будов для ангарів, призначених для стоянки і ремонту літаків, крупних автобусних і тролейбусних парків з розміщенням великого числа одиниць зчленованих транспортних засобів.

Різноманітність великопролітних будівель і різні вимоги, що пред'являються до ним, обумовлюють відповідні конструктивні рішення. Найчастіше застосовують рамні, балочні системи, арочні покриття і висячі просторові системи. Конструктивні рішення просторових споруд, умови їх зведення, особливості будівельного майданчика, можливість використання монтажних механізмів і пристосувань часто диктують найбільш прийнятні технологію і послідовність зведення споруди.

Як правило, для зведення споруди можуть бути використані різноманітні методи монтажу, часто їх застосовують в поєднанні і тим самим утворюють багатоваріантність технологій, коли вибір раціональної технології складає змістовне завдання проектування монтажних робіт.

4.2.2 Специфіка монтажу великопролітних будівель

Монтаж великопролітних будівель і споруд характеризується наступними особливостями:

- каркаси будівель можуть виконуватися із сталевих, збірних залізобетонних і змішаних конструкцій: колони — із залізобетону, стінні панелі — одно- або багатошарові, підкранові балки, ферми, зв'язки і елементи покриття — сталеві;

- розміри будівлі звичайно перевищують радіус дії монтажних кранів;

- ряд конструкцій — колони великої висоти і маси, великогабаритні підкранові балки, ферми великого прольоту, об'ємні елементи покриття — доводиться вмонтовувати частинами або застосовуючи декілька кранів;

- монтаж будівлі необхідно пов'язувати з установкою технологічного устаткування.

Одноповерхові промислові будівлі із сталевих конструкцій проектують і зводять з прольотами 18, 24, 30 і 36 м інколи до 60 м і заввишки до 30 м. Одноповерхові будівлі із залізобетонних конструкцій мають прольоти 12, 18, 24 і 30 м і висоту (по верху колон) до 14,4 м, а будівлі із змішаним каркасом проектують на прольоти 24, 30 і 36 м при висоті до 18 м.

Одноповерхові промислові будівлі залежно від величини прольоту, кроку і висоти колон розділяють на типи: легкі — проліт 6-18 м, висота 5-12 м; середні — проліт 18-30 м, висота 8-24 м; важкі — проліт 24-36 м, висота 18-30 м.

Основні критерії вибору методів і організації монтажу конструкцій вкликопролітних будівель:

- об'єм монтажних робіт;

- об'ємно-планувальне і конструктивне рішення будівлі;

- встановлені терміни монтажу і зведення будівлі в цілому;

- наявний парк монтажних механізмів.

Методи монтажу конструкцій різних будівель підрозділяють залежно від:

- вживаного підйомно-монтажного устаткування — кран і безкрановый методи;

- ступені укрупнення елементів в блоки перед монтажем — поелементний, великоблочний монтаж, конвеєрна збірка, рулонування;

- послідовності установки елементів в проектне положення;

- послідовності установки в проектне положення плоских і просторових монтажних і технологічних блоків;

- рухи крана уподовж або упоперек будівлі при монтажі;

- способів наведення і установки елементів на опори;

- послідовності збірки конструкцій по вертикалі;

- конструктивних особливостей будівель, споруд і роботи конструкцій в процесі монтажу;

- напрями зведення об'єкту — методи насування, вертикального підйому, повороту.

Попереднє укрупнення конструкцій.

Залежно від ступеня попереднього укрупнення розрізняють:

- монтаж окремими конструктивними елементами;

- монтаж заздалегідь укрупненими площинними або об'ємними блоками;

- монтаж комплексними блоками зі встановленими і закріпленими елементами інженерного і технологічного устаткування.

У конструкціях із збірного залізобетону укрупнюють, але дуже рідко, основні елементи каркаса — колони і ферми. Частіше укрупнюють елементи з металу — підкранові балки, колони, віконні блоки, зв'язки, конструкції ліхтарів, комплексні укрупнені блоки — блоки покриття з металевими несучими конструкціями і ефективною полегшеною покрівлею.

Метод рулонування конструкцій — різновид укрупнювальної збірки металевих листових конструкцій здійснюють на заводах-виготовачах металоконструкцій. Метод застосовують при монтажі резервуарів, газгольдерів, циліндрових місткостей харчової і хімічної промисловості.

Підйомно-монтажне устаткування підрозділяють на три основні групи:

Монтажні крани — автомобільні, пневмоколісні, крани на спецшасі, гусеничні, баштові, козлові, залізничні.

Безкранове оснащення — для підйому і установки конструкцій з використанням лебідок, поліспастів, підйомників, укосин, домкратів.

Вантажопідйомні пристрої — монтажні щогли, шевры, портальні підйомники, домкрати для монтажу конструкцій і устаткування, маса яких перевищує вантажопідйомність серійних кранів.

Важливим питанням при монтажі будівлі є вибір монтажних механізмів. При монтажі одноповерхових промислових будівель застосовують найрізноманітніше устаткування крана:

- автомобільні крани вантажопідйомністю 6,3-16 т;

- пневмоколісні крани (10-100 т);

- гусеничні крани (6,3-160 т);

- баштові крани (60-100 т);

- залізничні крани (16-30 т);

- козлові крани (15-100 т).

Залізничні і козлові крани звичайно не проектують для виконання монтажних робіт, але в процесі реконструкції або при розширенні виробничого комплексу, обладнаного такими кранами, вони можуть бути задіяні для виконання робіт.

Особливо часто при поелементному монтажі будівель легкого типу застосовують автомобільні і гусеничні крани, оскільки вони відрізняються великою мобільністю, зручні в роботі. При блоковому і великоблочному монтажі одноповерхових будівель середнього і важкого типів застосовують гусеничні крани великої вантажопідйомності, часто оснащені баштово-стріловидним оснащенням. При такому монтажі часто передбачають застосування баштових кранів і рейкових кранів СРК. Один з них СРК-3500 (стріловидний рейковий кран з вантажним моментом 3500 т-м) може піднімати 100 т на вильоті 35 м. За необхідності можуть використовуватися сучасні крани і зі значно більшою вантажопідйомністю до 1000 і більше тон.

Необхідність улаштування підкранових шляхів значно ускладнює застосування баштових і стріловидних рейкових кранів. Пневмоколісні крани мають хороші вантажні і геометричні характеристики, але відносно рідко застосовуються при виконанні монтажних робіт. Для монтажу важких конструкцій таким кранам потрібно встановлювати виносні опори, що значно знижує темп монтажних робіт, тому перевагу віддають гусеничним кранам.

Для монтажу каркасів будівлі необхідно проектувати не тільки потребу в монтажних кранах, але і їх розстановку. Рішення ухвалюють залежно від наявності кранів на місці виконання робіт, можливості їх оренди, а також від конфігурації будівлі, її геометричних характеристик, особливостей конструктивного рішення. Звичайно аналізують два варіанти розташування кранів.

Перший - кран розташований усередині каркаса будівлі. Монтаж здійснюється «на себе», кран, задкуючи, здійснює монтаж, залишаючи змонтовані осередки каркаса. При такій організації монтажу легко здійснити попередню розкладку елементів у місць їх підйому. Конструкції в зону монтажу доставляють назустріч руху крана. При цьому розвантаження конструкцій і їх монтаж здійснюють в різних осередках каркаса і робочі не заважають один одному. Рух крана усередині каркаса будівлі найширше поширений в практиці будівництва, воно раціонально і економічно виправдане.

другий кран здійснює монтаж зовні каркаса будівлі. Таке рішення ухвалюють при розвиненому підземному господарстві будівлі, а значить великому об'ємі земляних робіт, бетонних робіт по улаштуванню фундаментів під технологічне устаткування, прокладці інженерних комунікацій з тунелями. Подача конструкцій під монтаж в цьому випадку здійснюватиметься у напрямі монтажу або з іншого боку, що залежатиме від конкретних умов будівельного майданчика.

Послідовність установки елементів каркаса.

Залежно від послідовності установки елементів застосовують диференційований (роздільний), комплексний і змішаний (комбінований) методи монтажу.

При диференційованому методі однойменні конструктивні елементи монтують самостійними потоками, суміщеними в часі. При цьому зростає продуктивність праці монтажників і більш повно використовується вантажопідйомність кранів. Диференційований монтаж може здійснюватися одним монтажним механізмом або декількома, переміщуваними один за одним. Метод не дозволяє в одноповерхових промислових будівлях послідовно встановлювати тільки кроквяні ферми, оскільки неможливо забезпечити їх стійкість навіть після повного приварювання їх монтажних вузлів. При послідовній установці всіх підкроквяних і кроквяних ферм в будівлі, що зводиться, утруднено або неможливо використання монтажного крана для укладання плит покриття по фермах.

При комплексному методі установку всіх конструкцій ведуть в одному потоці, в результаті одержуючи повністю змонтовані осередки будівлі. Відкривається фронт для виконання подальших робіт, помітно скорочуються загальні терміни будівництва. Комплексний метод монтажу полягає в комплексній установці конструкцій в кожному осередку будівлі і характерний для будівель з металевими конструкціями каркаса. Для першого осередку спочатку монтують чотири колони, яким відразу забезпечують проектне положення і встановлюють необхідні подовжні зв'язки між ними. Далі укладають дві підкранові балки, монтують підкроквяну ферму. Монтаж осередку завершується установкою кроквяних ферм з прогонами і зв'язками, укладанням елементів покриття. Далі послідовність установки конструктивних елементів зберігається, але число змонтованих елементів може мінятися. Комплексний метод недоцільно застосовувати при великій різниці в масі різнойменних конструкцій.

При змішаному методі, що увібрав в себе достоїнства двох попередніх методів, допустима найрізноманітніша послідовність установки елементів. Цей метод, найбільш характерний для одноповерхових промислових будівель із збірного залізобетону, дозволяє роздільно встановлювати стакани фундаментів, колони, підкранові балки, стінні панелі, перегородки, віконні блоки і комплексно, в єдиному потоці, вмонтовувати підкроквяні, кроквяні конструкції, панелі покриття і іноді підкранові балки.

Вибір напряму монтажу при самохідних кранах. Вибір напряму монтажу визначається декількома параметрами — особливостями конструктивної схеми, необхідністю послідовної здачі під монтаж технологічного устаткування окремих прольотів або частин будівлі, розташуванням технологічних ліній і їх взаємною ув'язкою. Організація монтажних робіт повинна забезпечувати паралельне виконання робіт організаціями, що беруть участь в будівництві об'єкту, швидку здачу окремих ділянок будівлі під монтаж технологічного устаткування, окремих частин, прольотів або захваток в експлуатацію.

Залежно від напряму монтажу по відношенню до основних осей об'єкту розрізняють подовжній монтаж, коли установку конструкцій ведуть окремими прольотами, і поперечний, або секційний, коли здійснюють монтаж осередків будівлі в поперечному напрямі (рис. 4.3). Поперечний монтаж знаходить застосування, коли введення будівлі в експлуатацію передбачається окремими секціями упоперек будівлі або при використанні кранів з великим радіусом дії, дозволяють значно скоротити перестановки механізму.

Аналізувати можливий напрям руху можна тільки для самохідних кранів і при зведенні одноповерхових промислових безфонарних будівель, в каркасі яких відсутні підкроквяні ферми.

Визначають метод в основному тільки для монтажу елементів покриття з двох основних причин — недостатня вантажопідйомність наявного монтажного крана при значних вильотах стріли і необхідність якнайшвидшого звільнення ряду поперечних осередків для подальшого монтажу технологічного устаткування і виконання оздоблювальних робіт (рис. 4.4).

Рис. 4.3. Схеми подовжнього (а) і поперечного (б) монтажу каркаса будівлі

Рис. 4.4. Монтаж елементів покриття одноповерхових будівель при різних напрямах монтажу:

а — поперечний метод монтажу; б — подовжній метод монтажу; 1 — ферма; 2 — затяжка (посилення елементу перед монтажем); 3 — траверса; 4 —елемент, який монтується; 5 — монтажний кран

При подовжньому методі будівлю монтують послідовно окремими прольотами, що дозволяє в короткі терміни здавати їх під монтаж устаткування. Монтажний кран розташовується поза змонтованою фермою і монтаж плит покриття ведеться через змонтовану кроквяну конструкцію. Плита покриття в просторі розташована уздовж стріли крана, що украй нераціонально.

При поперечному методі кран переміщається упоперек прольотів. Такий метод застосовується переважно при кроці колон 9 і 12 м в будівлях безкранової системи. Монтажний кран виявляється усередині змонтованих ферм чи балок, стріла розташовується упоперек плити покриття, яка монтується, а значить, точка підвісу плити виявляється на відстані від стріли не 6-9 м, а всього тільки 1-1,6 м. Поперечний монтаж дозволяє здійснювати установку конструкцій одночасно двома кранами різної вантажопідйомності. Перший кран більшої вантажопідйомності послідовно монтує ферми. Інший кран меншої вантажопідйомності, також переміщаючись упоперек прольотів, здійснює укладання плит. При такій організації монтажу значно знижується вартість і тривалість робіт.

Метод дозволяє здійснювати монтаж конструкцій і за наявності в каркасі будівлі підкранових балок (рис. 4.5). Необхідно строго дотримуватися рекомендацій по послідовності установки елементів (ферми, підкранові балки, плити покриття), викладені в технологічній карті монтажу.

Поперечний метод монтажу застосовують:

- коли будівлю вводять в експлуатацію окремими секціями, що включають всі прольоти будівлі;

- при монтажі конструкцій кранами великого радіусу дії, щоб повніше використовувати їх на кожній стоянці;

- при необхідності або доцільності переміщення монтажних кранів тільки в поперечному напрямі.

Комбінований, тобто подовжньо-поперечний, метод використовується на установці колон подовжнім методом і монтажі покриття при поперечній проходці крана. Поперечний монтаж може виявитися економічнішим особливо при використанні плит покриття 12хЗ м і 24хЗ м, а також довгомірних настилів «2Т», маса яких і виліт істотно впливають на вибір монтажного крана. Кран працює з меншим вильотом стріли за рахунок його розміщення між двома змонтованими фермами. Вибір напряму монтажу значною мірою залежить від технологічних особливостей зведення промислової будівлі.

Рис. 4.5. Послідовність установки елементів при різних напрямах монтажу: а — подовжній монтаж; 6 — поперечний монтаж

4.2.3 Використання тимчасових опор і підмостей

Залежно від конструктивних особливостей і умов роботи конструкцій зустрічаються різні методи монтажу, зокрема на підмостях, з використанням тимчасових опор, напівнавісна і навісна збірка.

На суцільних підмостях, що підтримують конструкцію в процесі монтажу і що сприймають навантаження від її маси, здійснюють монтаж деяких типів оболонок, зведень, арок, пролітних будов мостів і ін.

Пересувні підмостки, переміщувані по підкранових шляхах, що забезпечують безпечну і продуктивну роботу, застосовують для зручності збірки при монтажі великопролітних покриттів і розташовують під вузлами сполучення цих елементів (рис. 4.6).

З використанням тимчасових опор здійснюють монтаж конструкцій по частинах (в основному великих прольотів і великої маси), якщо немає можливості або недоцільно встановлювати їх цілими.

Напівнавісна збірка характеризується тим, що в процесі монтажу конструкція утримується тимчасовими розтяжками або встановлюється на проміжні опори. Цим способом монтують куполи, деякі конструкції арок, конструкції пролітних будов мостів.

Навісну збірку здійснюють без додаткових опор. Конструкцію закріплюють однією стороною на постійній опорі або в раніше змонтованій частині, утворюючи тимчасову консольну систему. Застосування цього способу можливо тільки при таких конструктивних особливостях споруди, які забезпечують необхідну в процесі монтажу міцність і стійкість збираних консолей великого вильоту.

Рис. 4.6. Монтаж арочного покриття з використанням пересувних підмостей:

1 — баштовий кран; 2 — монтажні стики арки; 3 — пересувні монтажні підмостки з домкратами

Використання для монтажу підмостей можна пояснити на прикладі зведення арочних конструкцій. Такі конструкції великого прольоту застосовуються в будівлях цивільного і промислового призначення — вокзали, спортивні зали, всілякі склади. Для виключення передачі на опорні конструкції горизонтальних (зусиль, розпорів) проектують арки із затягуванням, що сприймає розпір. За відсутності затягування в двох- і трьохшарнірних арках на колони або залізобетонну основу передаються як вертикальні, так і горизонтальні зусилля. Як правило, арки з прольотами більше 48 м монтують напіварками або дрібнішими елементами з використанням тимчасових опор. Число тимчасових опор залежить від прольоту арки, вантажопідйомності монтажних механізмів і конструктивних рішень арки, які дуже часто диктують технологію монтажу покриття.

При монтажі арок із затяжками, підвіски яких не розраховані на сприйняття зусиль, що виникають при опиранні монтажного блоку на затяжки, використовують тимчасові опори телескопічної конструкції. В цьому випадку елементи арки і затяжки монтують окремо. Після монтажу двох арок, закріплення вузлів і натягнення затяжок здійснюють розкружалювання, в процесі якого плавно на тимчасових опорах опускають домкрати або інші підтримуючі елементи. Розкружалюванням називається операція, в результаті якої навантаження від власної маси змонтованої конструкції повністю передається на опорні проектні елементи, а тимчасові монтажні опори звільняються від навантаження. Опори опускають нижче за рівень затягування і переміщають по ходу монтажу в подальші прольоти.

Розглянемо приклад з монтажем трьохшарнірної арки (рис. 4.7), для монтажу якої необхідна наявність двох тимчасових опор. Середня телескопічна частина кожної опори призначалася для обпирання двох суміжних елементів арки, а нижня частина цієї опори — для обпирання елементів затяжок арок. Елементи арок, затяжок і підвісок монтуються гусеничним краном. Після збірки, вивіряння геометрії змонтованих елементів, зварки монтажних вузлів двох чергових балок і їх затяжок, монтажу і проектного закріплення всіх розпірок і зв'язків між ними здійснюють розкружалювання. Для цієї мети гвинтові домкрати повинні бути змонтовані на оголовках внутрішніх телескопічних секцій тимчасових опор.

Рис. 4.7. Схема монтажу арки із затяжками: 1 — кран; 2 — телескопічні тимчасові опори; 3 — опорні вузли з домкратами

Внутрішні секції опор, що звільнилися від навантаження, опускають за допомогою крана в нижнє положення і переміщають на наступну стоянку, де готується до монтажу чергова пара напіварок.

4.2.4. Способи переміщення споруд на постійні опори

Залежно від способу установки на опори розрізняють методи монтажу вертикальним підйомом, поворотом, надвижкою, накаткою.

Установку вертикальним підйомом застосовують в тих випадках, коли маса конструкції, що піднімається, або споруди не перевищує вантажопідйомності монтажних механізмів. Взагалі застосування методу ув'язується з можливістю підняти конструкцію в цілому вигляді на певну висоту за допомогою тих або інших механізмів і з наявністю механізмів і пристосувань для такого підйому. Принциповим моментом є можливість підведення тимчасових або постійних опор під підняту конструкцію і здатність цих опор відразу включитися в спільну роботу з цією конструкцією (рис. 4.8).

Великий позитивний ефект дає збірка блоків покриття легкими монтажними кранами на землі з подальшим підйомом на проектну відмітку. Збірку просторової конструкції можна здійснювати під місцем установки, в торці будівлі або на спеціально обладнаному майданчику, розташованому в безпосередній близькості від споруди, що зводиться.

При збірці окремих блоків, всього покриття або його основної несучої частини під місцем установки в проектне положення їх підйом на проектну відмітку здійснюють спеціальними гідропідйомниками або поліспастами з використанням колон споруди. Колони при такому способі монтажу повинні бути великої висоти з консолями, до яких підвішують нерухомі блоки підйомних поліспастів.

На рис. 4.9 показаний підйом несучого блоку покриття, що складається з несучих ферм, сполучених вертикальними і горизонтальними зв'язками, здійснюваний за допомогою чотирьох поліспастів вантажопідйомністю 160 т кожен. Просторову конструкцію укрупнювали в горизонтальному положенні на землі з установкою всіх конструктивних елементів покриття і влаштуванням покрівлі. Колони (просторові конструкції опор) збирали також в горизонтальному положенні і встановлювали в проектне положення методом повороту навколо шарніра за допомогою тих же поліспастів, якими потім піднімали блок покриття.

Під опорні вузли нижніх поясів ферм підводили поперечні балки із закріпленими на кінцях рухомими блоками поліспастів. Після вертикального підйому просторової конструкції в проектне положення було здійснене її з'єднання з несучими колонами і демонтовані монтажні підкоси.

Рис. 4.8. Установка оболонки на опори методом вертикального підйому:

I — траверса; 2 — оболонка, піднята і повернена на опори; 3 — монтажний кран; 4 — зібрана оболонка перед підйомом; 5 — змонтовані опори оболонок з робочими навісними площадками

Рис. 4.9. Схема монтажу блоку покриття поліспастами:

1 — колона; 2 — монтажні підкоси; 3 — гальмівне розчалювання; 4 — опорна балка; 5 — підйомний поліспаст; 6 — блок покриття

Методом повороту здійснюють головним чином монтаж попередньо зібраних споруд, що мають значну висоту і велику масу. Споруду, як конструкцію, спочатку збирають в горизонтальному положенні в зоні її майбутньої установки, основу цієї просторової конструкції закріплюють з використанням поворотного шарніра до фундаменту і поворотом навколо шарніра установлюють споруду в проектне положення. Цим методом монтують опори ліній електропередач, димові труби, башти і інші споруди масою 100 т і більше.

При методі насування конструкції збирають в стороні від постійних опор, а потім встановлюють на ці опори шляхом горизонтального переміщення по тимчасових шляхах. Цей метод широко застосовують при монтажі багатопролітних мостів, конструкцій покриття одноповерхових промислових будівель, а також при необхідності виконання робіт в короткі терміни, суміщаючи на землі підготовку до насування з іншими роботами. Особливо ефективний цей метод при реконструкції діючих технологічних споруд (доменна піч, повітренагрівач, шахтний копер), коли нову споруду збирають осторонь і потім насувають на фундамент демонтованого старого, що різко скорочує період зупинки діючого об'єкту. Процес насування можливий в двох варіантах: ковзанням на санчатах при масі блоку до 250 т і накаткою на сталевих котках при масі блоків 10 тис. т і більш. На рис 4.10 наведено принципову схему насування повітрянагрівача доменної печі.

Рис. 4.10. Насування повністю зібраної конструкції – повітрянагрівача доменної печі:

1, 1¹ – повітрянагрівач в проектному положенні і в процесі збирання; 2 – платформа; 3 – упор; 4 – коток; 5, 6 – верхній і нижній сляби; 7 – тяговий трос; 8 – якір; 9 – секція повітрянагрівача в процесі укрупнення; 10 – стенд для збирання; 11 – напрямок надвижки

Як приклад методу насування розглянемо монтаж будівлі спортивного комплексу прольотом 84 м з сигароподібними фермами покриття (рис. 4.11). Ферми покриття, обрамлені по верхньому і нижньому поясах сталевими листами завтовшки 4 мм, збирали на землі на спеціальних візках в безпосередній близькості від споруди, що перекривається. Візки мали кондуктори і пристосування для забезпечення заданої точності збірки елементів покриття, конструкції візків дозволяли їм переміщатися із закріпленими фермами по горизонтальних і похилих рейкових шляхах.

Для підйому візків на проектну відмітку були змонтовані дві похилі монтажні балки, переміщення візків з черговим блоком покриття здійснювали двома тяговими поліспастами. Після досягнення проектної відмітки візок упирався впритул в спеціальний упор, блок покриття опускали на сталеві котки і методом накатки за допомогою двох легких поліспастів насували в проектне положення, де за допомогою домкратів його спочатку підіймали для звільнення катків, потім опускали в проектне положення. Одне з достоїнств розглянутого способу монтажу — для переміщення і установки об'ємного блоку на проектні відмітки немає необхідності застосовувати монтажний кран великої вантажопідйомності з високою вартістю експлуатації.

-

Рис. 4.11. Схема насування блоку покриття:

1 — колони будівлі; 2 — підкроквяні балки; 3 — похилі балки тимчасової естакади; 4 — блок покриття; 5 — візок для пересування блоків; 6 — тяговий поліспаст; 7 — рейковий шлях візка; 8 — упор

У практиці монтажу іноді зустрічається поєднання декількох методів, зокрема суміщений метод насування, укрупнення і повороту.

4.2.5. Вибір методів монтажу і поєднання робіт

Основні схеми монтажу одноповерхових промислових будівель пов'язані з числом задіяних кранів:

- монтаж всіх конструкцій, починаючи з фундаментів, одним краном;

- монтаж підземної частини одним, а надземних конструкцій іншим краном;

- монтаж конструкцій на кожній захватці самостійним краном;

- монтаж самостійними кранами різних конструкцій каркаса одноповерхових промислових будівель (фундаменти, колони, підкранові балки, ферми, плити покриття, стінові панелі) — 5-7 потоків.

При зведенні одноповерхових промислових будівель як захватки або монтажної ділянки для максимального поєднання робіт можна прийняти один проліт будівлі і навіть частину його в межах між температурними швами. Основне питання при виборі раціональної організації монтажу будівлі — визначення методу і технологічної послідовності монтажу конструкцій, які нерозривно пов'язані з вибором монтажних механізмів. Від прийнятого методу залежать темпи зведення будівель, трудомісткість монтажних операцій, особливо верхолазів, загальна вартість і тривалість будівництва. Прийнятий метод робіт повинен забезпечувати потокове будівництво, проведення всіх монтажних, загальнобудівельних і спеціальних робіт по суміщеному графіку, що надає субпідрядникам необхідний фронт робіт, що виключає технологічні перерви.

Вибраний метод монтажу повинен передбачати здійснення більшості операцій по збірці, кріпленню і виконанню стиків не на висоті з конструкцій або підмостей, а на землі, тобто укрупнені монтажні блоки на стендах або кондукторах слід піднімати і встановлювати в проектне положення за допомогою сучасних монтажних кранів. При порівнянні можливих методів монтажу перевага повинна бути віддана простішому, безпечнішому, такому, що забезпечує високу якість робіт при найменших витратах праці і матеріальних ресурсів.

Одноповерхові промислові будівлі мають великі розміри в плані при відносно невеликій висоті. Відстань між несучими конструкціями каркаса в більшості випадків перевершує радіус дії крана, що пред'являє особливі вимоги при визначенні методу монтажу. Вибір методу і послідовності установки конструкцій залежить від особливостей будівельного майданчика (наприклад, обмеженості), рельєфу місцевості, наявності автодоріг і під'їзних залізничних шляхів, необхідного парку монтажних механізмів. Величезний вплив на вибір технологічної послідовності робіт надає підземне господарство — наявність фундаментів під технологічне устаткування, їх кількість, розміри, глибина заставляння, матеріал конструкцій, різні підземні комунікації, розташовані в прольотах будівлі.

Вибрані монтажні механізми повинні мати відповідні вантажні і геометричні характеристики, хорошу мобільність, велику робочу зону, щоб на кожній черговій стоянці виконувати можливо більший об'єм монтажних робіт. Організація будівництва повинна забезпечувати поточний метод робіт, суть якого полягає в безперервному і рівномірному виконанні всіх видів монтажних і інших супутніх операцій. Необхідно наперед створити відповідний виробничий ритм, при якому всі учасники будівництва за заданий відрізок часу виконують певний об'єм робіт при постійних чисельності робочих і парку працюючих механізмів, при поєднанні будівельних і монтажних робіт.

При проектуванні потокового будівництва залежно від складності споруди і значної трудомісткості окремих видів робіт в перелік виконуваних поточним методом можуть бути включені наступні роботи: земляні, бетонні по улаштуванню фундаментів, монтаж будівельних конструкцій, монтаж технологічного устаткування, теплотехнічні, сантехнічні, вентиляційні, електротехнічні і т.п. За наявності декількох кранів на будівельному майданчику роботи по монтажу конструкцій можуть бути підрозділені на монтаж самостійним потоком фундаментів, колон, підкранових балок, елементів покриття, навішування стінних панелей. Доцільно при розробці потокового виконання будівельних робіт включити комплекс післямонтажных оздоблювальних робіт.

Організовує, очолює і координує проектування і виконання всіх робіт генпідрядна організація, яка звичайно виконує весь комплекс загальнобудівельних робіт, решта робіт здійснюють спеціалізовані будівельно-монтажні субпідрядні організації. Неодмінне правило потокової організації робіт — кожна будівельна бригада зобов'язана своєчасно надати фронт робіт іншій бригаді. Наприклад, будівельники, що зводять фундаменти, повинні надати готові фундаменти для монтажників, які прибули для установки колон. Бригада, що виконує монтаж конструкцій покриття, зобов'язана до заданого терміну надати фронт робіт бригаді покрівельників і т.д. Таке поєднання робіт вимагає великої чіткості і технологічної дисципліни від всіх виконавців.

Чітке розосередження робочих різних професій, що беруть участь в будівництві, може бути забезпечено розбиттям будівлі, що зводиться, на захватки, які в свою чергу діляться на монтажні або робочі ділянки, на кожній з яких протягом певного числа змін або днів виконують тільки один вид робіт. Перехід з однієї ділянки на іншу відбувається по графіку в строго певний час, до якого кожний з учасників будівництва повинен встигнути виконати свій об'єм робіт.

Основною умовою підвищення ефективності капітальних вкладень завжди є скорочення термінів введення об'єктів, що будуються, або їх окремих частин в експлуатацію, оскільки витрачені на їх будівництво засоби швидше приноситимуть віддачу завдяки випуску продукції і її реалізації, тим самим прискорюватиметься окупність об'єктів.

Як правило, тривалість будівництва в основному залежить від термінів виконання робіт по монтажу каркаса споруди, що має найбільший фізичний об'єм і відповідно трудомісткість. Всі роботи по зведенню об'єктів повинні виконуватися відповідно до календарних планів і графіків, в яких повинно бути передбачено скорочення термінів будівництва за рахунок максимального поєднання окремих видів монтажних і загальнобудівельних робіт. Дотримання оптимальних термінів будівництва є неодмінною умовою поліпшення всіх техніко-економічних показників виробничої діяльності будівельно-монтажної організації, і в першу чергу зниження собівартості робіт і зростання продуктивності праці.

У загальному об'ємі конструкцій одноповерхових промислових будівель елементи покриття складають не менше 50% маси каркаса, а трудомісткість монтажу цих конструкцій складає вже 65-70% трудовитрат на монтаж, тому, удосконалюючи конструкції покриття і технологію їх монтажу, можна значно понизити загальну трудомісткість монтажу будівлі. В процесі проектування споруди і технології його зведення повинні бути знайдені оптимальні варіанти об'ємно-компонувального рішення будівлі в цілому і блоків покриття особливо і раціональна технологія монтажу. Значне зниження трудомісткості і тим самим скорочення термінів монтажу може бути забезпечено за рахунок зниження числа монтуємих елементів і застосування найбільш досконалих методів монтажу.

Скорочення числа монтажних елементів можна добитися двома способами:

- збільшенням прольотів і кроку колон, застосуванням безпрогонних рішень, принципово новими конструктивно-компоновочними рішеннями;

- укрупненням конструкцій на землі до їх підйому і установки в проектне положення.

Таким чином, можна зробити висновок, що можливі два принципово різних методу монтажу: поелементний, при якому кожен конструктивний елемент піднімають і встановлюють в проектне положення окремо, і великоблочний, при якому конструктивні елементи перед підйомом заздалегідь збирають (укрупнюють) в просторові блоки.