Технологии производства работ при перепрофилировании промышленных зданий под объекты социальной сферы

Перепрофилирование промышленных зданий под объекты социальной сферы связано с решением нескольких задач технологического характера, которые возникают при изменении объемно-планировочного решения здания, увеличению общей площади за счет пристройки или использования подземного пространства, повышению теплозащитных качеств ограждающих конструкций, созданию нового архитектурного облика здания.

Изменение объемно-планировочного решения здания обычно связано с расширением внутрицехового пространства за счет увеличения шага колонн. Это достигается путем удаление одной или нескольких колонн среднего (средних) ряда, возведение дополнительных фундаментов и колонн, монтаж подстропильных ферм (балок) и повторный монтаж несущих и ограждающих конструкций цеха.

Такие работы целесообразно выполнять для размещения в зданиях определенных спортивных площадок, которые не вписываются в сетку колонн промышленного здания. Это прежде всего относится к размещению тенистых кортов, бассейнов для водного пола, манежов для верховой езды, площадок для хоккея, роликодромов, площадок для гимнастов и т.п.

При расширении пролетов в одноэтажных промышленных зданиях возможны два варианта установки подстропильных ферм:

- ниже верха колонн основного здания;

- выше верха колонн основного здания.

Подстропильные фермы должны опираться на дополнительные колонны, которые устанавливаются в непосредственной близости от основных колонн промышленного здания (рис.5.9).

Рис.5.9. Схемы локального расширения пролета одноэтажного промышленного здания

а) установка подстропильных ферм ниже основного здания; б) установка подстропильных ферм выше основного здания; 1- дополнительные колонны, 2- подстропильные фермы, 3- дополнительные надстропильные фермы, 4- трибуны для зрителей

Для временного опирания стропильных ферм (балок) применяют временные опоры в виде решетчатых колонн или цельнометаллических труб диаметром 400 мм и инвентарные подкосы, снабженные устройством для подъема и опускания стропильных ферм (балок).

При устройстве дополнительных фундаментов под новые колонны для опирания на них подстропильных конструкций необходимо заключить старый и новый подколонники в железобетонную обойму с частичным подведением новой опорной плиты под подошву старого фундамента, как это показано на рис.5.11.

Рис.5.11. Сопряжение старого и нового фундаментов при установке

дополнительной колонны

Чтобы избежать обрушения грунта и ограничить размеры котлована вокруг старого фундамента, рекомендуется укреплять стенки котлована шпунтовыми забирками из досок, брусьев или стальных профилей. В качестве несъемной опалубки для устройства дополнительных фундаментов могут применяться плоские железобетонные плиты, листы профнастила или инвентарная опалубка. Для заполнения бетонной смесью полостей под подошвой старого фундамента рекомендуется опалубку нижней плиты нового фундамента выполнять на 100 - 150 мм выше подошвы старого фундамента и укладывать бетонную смесь в уровень с верхней гранью опалубки.

Установка дополнительных вертикальных опор для передачи на них нагрузки от подстропильных ферм (балок) осуществляется после набора бетоном фундаментов необходимой прочности. В качестве дополнительных опор могут быть стальные или железобетонные колонны (как в сборном, так и в монолитном варианте).

Ответственным моментом является процесс монтажа подстропильных ферм

балок). Самыми ответственными операциями монтажа являются: подъем фермы и перевод

ее в проектное положение, так как эти работы приходится выполнять в недостатке высоты

межферменного пространства. Для монтажа подстропильных ферм разработана

специальная «траверса-кассета» (рис.5.13), которая крепится к низу подстропильной

фермы, что позволяет оголовник стрелы подъемного крана разместить ниже

подстропильной фермы.

Рис.5.13. Схема траверсы-кассеты для подъема подстропильных ферм

1- ферма, 2- траверса, 3- балласт, 4- монтажная петля, 5- подкос для обеспечения устойчивости фермы, 6- крюк крана

Подъем фермы осуществляется при синхронной работе двух кранов. Сначала

траверса-кассета с фермой устанавливается под углом в 10-15⁰ к продольной оси цеха,

затем стрелы кранов поднимаются до максимальной высоты цеха и после этого

начинается подъем траверсы-кассеты с подстропильной фермой (рис.5.14).

Рис.5.14. Схема установки подстропильной фермы с помощью траверсы-кассеты

а) положение фермы во время подъема; б) положение траверсы при наведении фермы на место установки;

1- ферма, 2- траверса-кассета, 3- монтажный кран, 4- временная опора, монтажная вышка

При достижении расчетной отметки (на 100-200 мм выше проектной) траверса-

кассета разворачивается за счет синхронного поворота обоих кранов и начинается

медленное опускание фермы на посадочные места дополнительных колонн. Опирание

фермы осуществляется по верхнему поясу, что повышает устойчивость системы в целом и упрощает ее монтаж (рис.5.15).

Рис.5.15. Схема установки подстропильной фермы (а) и узел

расположения опорного столика стропильной фермы б)

Устройство промежуточных перекрытий возникает при перепрофилировании одноэтажных или многоэтажных промышленных зданий в многоярусные гаражи, торговые центры или иные многоэтажные объекты социальной сферы. Для организации дополнительных этажей и опирания промежуточных перекрытий необходимо устанавливать дополнительные колонны, в качестве которых рекомендуется применять металлические колонны. Высоту колонн принимают таким образом, чтобы торцевые стыки их находились на уровне 150 - 200 мм над перекрытием следующего этажа.

Фундаменты под колонны выполняют из монолитного железобетона в виде отдельно стоящих конструкций размером в плане не более 3,5 м.

Монтаж колонн можно выполнять с использованием кранов-манипуляторов грузоподъемностью 3-5 т. Пространственная устойчивость колонн обеспечивается сначала системой временных связей, а в последующем - за счет плит перекрытий, которые связывают в единое целое каркас здания.

В качестве несъемной опалубки для перекрытий применяют профилированные листы высотой 80-120 мм, на которые при необходимости укладывают арматурные стержни или арматурные сварные сетки, а затем осуществляют монолитное бетонирование с помощью автобетононасосов через оконные проемы или стационарных бетононасосов с системой бетоноводов и манипуляторов.

Для устройства дополнительных промежуточных перекрытий могут применяться сборные железобетонные плиты, опирающиеся на ригели из стальных профилей.

Опирание ригелей на стальные колонны осуществляется на высокопрочных болтах, а на железобетонные колонны - на опорные столики, закрепленные на железобетонных колоннах с помощью 12 стальных болтов диаметром 14 мм с анкерующими головками цангового типа (рис.5.16).

Рис.5.16. Опорный столик для ригелей, закрепленный к железобетонной

колонне стальными анкерными болтами цангового типа

Увеличение строительного объема в реконструируемых одноэтажных и в многоэтажных производственных зданиях может быть организовано за счет устройства подвальных помещений.

Не рекомендуется устраивать подвальные помещения в производственных зданиях с высоким уровнем грунтовых вод.

Глубина отрывки грунта при отдельно стоящих ступенчатых или ленточных фундаментах ограничивается отметкой заложения их подошвы, а для свайных фундаментов - в зависимости от длины сваи. При длине сваи около 6 м можно организовать подполье глубиной 0,9 м, а при длине сваи 10 м - 1,5 м. Учитывая, что перекрытие первого этажа над уровнем грунта находится на отметке 0,6 - 0,9 м, появляется возможность устройства подвального этажа высотой 2,8 - 3,5 м.

Схемы конструктивных решений фундаментов промышленных зданий приведены на рис.5.17.

Рис.5.17. Схемы фундаментов промышленных зданий и возможная глубина устройства подвального помещения

а) - столбчатый фундамент каркаса одноэтажного здания; б) - ленточный фундамент под несущие стены;

в, г) - свайные фундаменты каркаса многоэтажных зданий; 1- грунт обратной засыпки, 2- лоток для трубопроводов, 3- железобетонная колонна, 4- кирпичная стена, 5- ригель, 6- железобетонная панель,

7- ростверк, забивная висячая свая, 9- буронабивная свая

Тепловая защита ограждающих конструкций перепрофилированных промышленных зданий под объекты социальной сферы связано продиктована несколькими причинами:

- изменением функционального назначения здания, требующего более высоких показателей тепловой защиты;

- потерей части теплозащитных качеств ограждающих конструкций за счет физического износа ( выветривание, отсыревание, увеличение инфильтрации и т.п.);

- повышением нормативных показателей тепловой защиты зданий.

В табл.5.2 приведены требуемые термические сопротивления элементов

промышленных зданий при их перепрофилирование под объекты социальной сферы.

Таблица 5.2

Термические сопротивления элементов промышленных зданий при их

перепрофилирование под объекты социальной сферы

Анализ таблицы показывает, что практически для всех объектов социальной сферы, которые планируется разместить после реконструкции промышленных зданий, нуждаются в дополнительной тепловой защите.

Как показала практика, для утепления полов достаточно уложить слой насыпного утеплителя (керамзитовый гравий), а для окон - установить двухкамерные или трехкамерные стеклопакеты, а также оконные блоки с тройными металлодеревянными переплетами.

Для стенового ограждения наиболее перспективным и долговечным вариантом утепления при перепрофилировании зданий является применение сборных крупноразмерных сэндвич-панелей или панелей поэлементной сборки из ламинированного металла площадью 3,6 м² с утеплителем из жестких минераловатных

плит типа «Фасад - Батс Д».

Преимущество такого решения обеспечивает высокую производительность труда на строительной площадке и производство работ независимо от погодных условий.