Технология изготовления и монтажа конструкций

Монтаж висячих покрытий состоит из следующих операций:

• монтаж колонн;
• монтаж наружного опорного кольца;
• установка средней стойки с 12 домкратами;
• установка центральных опорных колец;
• изготовление вант;
• монтаж вантовых полуферм;
• первоначальное натяжение полуферм;
• монтаж панелей покрытия с заделкой стыков;
• рабочее натяжение вантовой системы;
• окончательное замоноличивание плит покрытия.

При установке колонн наружного диаметра высотой 22 м был принят безвыверочный метод монтажа. Первоначально в бетонном фундаменте устанавливали и фиксировали анкерные установочные болты, на них монтировали стальную опорную плиту башмака колонн, положение которой строго выверяли по уровню и фиксировали гайками установочных болтов. По­сле этого плиту подливали цементным раствором под установ­ленный уровень. 48 металлических колонн с фрезерованными торцами монтировали по рискам осей и после закрепления обетонировали на всю высоту. В качестве опалубки-облицовки использовали офактуренные железобетонные плиты.

После монтажа колонн возводили наружное опорное желе­зобетонное кольцо на отметке 18,3 м. Сборное железобетон­ное кольцо диаметром 93 м опирается на консоли всех метал­лических колонн. Арматуру стыков элементов кольца сваривали ванной сваркой, после чего стыки замоноличивали.
Кольцо монтировали из отдельных железобетонных эле­ментов длиной 6 м и сечением 2,80 х 0,62 м. Масса элемента около 20 т. Для их подъема использовался башенный кран БК-300. Элементы кольца устанавливали и закрепляли на стальных консолях колонн.

Далее был осуществлен крановый монтаж специально из­готовленной центральной монтажной башни высотой 24 м со стальной решетчатой конструкцией. На этой башне были смонтированы два центральных опорных металлических коль­ца диаметром 12 м. Для освобождения опор башни после монтажа покрытия на ней было установлено 12 домкратов под каждое кольцо. На центральной опоре была устроена площад­ка между кольцами, на которой были сосредоточены все устройства и оборудование для натяжения вантовой системы.

При возведении вантового покрытия был применен способ сборки полуферм на нулевой отметке. Полуфермы изготавли­вали на сборочной площадке и монтировали целиком башен­ным краном.
Стойки в конструкции полуфермы устанавливали с таким расчетом, чтобы после предварительного натяжения системы они заняли строго вертикальное положение. Собранную таким образом полуферму при помощи специальной траверсы кра­ном устанавливали в проектное положение. При этом вначале закрепляли на внешнем контуре с помощью цилиндрического шарнира стабилизирующий трос, а затем — несущий. Анкер­ный стакан несущего троса вместе с заблаговременно надеты­ми сферическими шайбами заводили сверху в специальное гнездо вверху колонны. В нижнем опорном кольце на центра­льной монтажной башне закрепляли противоположный конец несущего троса и последним закрепляли второй конец стабилизирующего троса. Этот трос со стороны внутреннего кольца имел удлинитель — стальной стержень с нарезкой, что позво­ляло первоначально закрепить трос на кольце гайкой через сферические шайбы. Так свободно были навешены все полу­фермы покрытия.
Монтаж полуферм покрытия (рис. 17.3) вели башенным краном, для которого вокруг здания были уложены кольцевые пути. Была использована специальная трубчатая траверса дли­ной 40 м с возможностью автоматического расстропливания.

Рис. 17.3. Схема монтажа вантовой фермы:
1 — башенный кран; 2 — наружное сборное железобетонное кольцо; 3 — траверса; 4 — вантовая ферма; 5 — временная опора; 6 — центральное кольцо

В целях уменьшения изгибающих моментов в наружном опорном кольце при предварительном натяжении и обжатии всей системы со стороны внутреннего кольца с помощью ручной лебедки и динамометра грузоподъемностью 5 т были натянуты попарно все стабилизирующие тросы на усилие в 2 т. Указанное состояние системы было принято за «условный нуль», после чего в 12 этапов было осуществлено натяжение всех тросов.

Полуфермы устанавливали в последовательности, обеспечи­вающей устойчивость сооружения, т. е. сначала монтировали две полуфермы в одном сечении, затем две другие — во взаим­но перпендикулярном, все последующие — по биссектрисам образовавшихся углов. Практически при установке полуферм и их натяжении рабочие одновременно работают с четырьмя элементами, расположенными друг к другу под углом 90°.

После установки и закрепления всех полуферм натягивали рабочие и стабилизационные канаты на первоначальное уси­лие. Одновременно натягивали четыре полуфермы в двух вза­имно перпендикулярных направлениях.

После предварительного натяжения тросов ферм централь­ные стальные кольца вантовой системы при помощи домкратов были раскружалены, а временная опорная башня демонтирована.
Последующей работой был монтаж кровельного настила. Покрытие было разбито на четыре равных сектора, в которых одновременно осуществляли монтаж покрытия с укладкой эле­ментов в радиальном направлении. Плиты покрытия укладыва­ют на канаты от нижней отметки к верхней при равномерном загружении вантовой системы и соединяют между собой, в швы укладывают арматуру.
До замоноличивания швов кровельного настила осуществ­ляют рабочее натяжение вант гидравлическими домкратами. Натяжение вант осуществляют только с одной стороны, обыч­но со стороны наружного опорного кольца.

Преимущества метода:

• применение вантовых ферм с пересекающимися тросами (несущим и стабилизирующим) уменьшает строительный объ­ем здания;
• конструктивное решение позволяет выполнять большин­ство работ по сборке вантовых ферм на нулевых отметках, что значительно снижает трудоемкость работ;

• конструктивное решение фермы и траверсы позволяет упростить монтаж, закрепление тросов на опорах сводится к элементарным операциям.