Технология устройства висячих вантовых покрытий.

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 Байтового 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 вели башенным краном, для которого вокруг здания были уложены кольцевые пути. Была использована специальная трубчатая траверса длиной 40 м с возможностью автоматического расстропливания.

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 пол-уфермы 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 (несушим 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.