Демонтаж и монтаж колонн

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тихоокеанский государственный университет»

Кафедра «Промышленное и гражданское строительство»

Производственная практика

Демонтаж и монтаж колонн

Выполнил студент Петров Д.С.

Руководитель практики Сидоров Н.В.

Хабаровск - 2019 г.

1. Общие понятия

Колонна является несущим элементом каркаса, воспринимающая нагрузку на опоре пролётного строения и передающая её на нижележащую конструкцию (часто -- на фундамент).

Таблица 1. Классификация колонн

2. Общие правила демонтажа и монтажа колонн

Монтаж и демонтаж колонн осуществляется строго в соответствии с утвержденным ППР (проектом производства работ), который разрабатывает проектно-технологическая организация или институт, имеющей государственную лицензию и государственный квалификационный сертификат специалистов. ППР разрабатывается согласно требованиями СНиП 3.03.01-87, СНиП 12-01-2004, соответствующим стандартам, техническим условиям и рабочим чертежам марок КМ и КМД. В ППР должны предусматриваются: последовательность установки и снятия конструктивных элементов; мероприятия, обеспечивающие требуемую точность установки; пространственную неизменяемость конструкций в процессе их укрупнительной сборки и установки в проектное положение; устойчивость конструкций и частей здания (сооружения) в процессе возведения; степень укрупнения конструкций и безопасные условия труда.

Обеспечение устойчивости основных конструктивных элементов в процессе монтажа и демонтажа

При монтаже и демонтаже строительных конструкций и сооружений необходимо обеспечить их устойчивость и геометрическую неизменяемость, обеспечить соблюдение последовательности установки и демонтажа. Чтобы достичь этого, надо это разбить здание в плане и по высоте на отдельные устойчивые секции, последовательность монтажа и демонтажа которых и будет обеспечивать неизменяемость и устойчивость смонтированных или подлежащих демонтированию конструкций в данной секции.

В зависимости от веса колонны выбираются грузозахватные приспособления.

По расчетам: общему весу самой тяжелой конструкции и соответствующему строповочному приспособлению, вылету стрелы и высоте подъема крюка выбирается монтажный.

Примечание: П.2.3 и п.2.4 - имеют место в ППР.

3. Демонтаж колонн гражданского здания

В первую очередь демонтируются наружные стеновые ограждения: стеновые панели и стеновые блоки или разбираются мелкоштучные стены (кирпич, мелкие блоки).

Работы по демонтажу колонн выполняются в следующей последовательности: после выбора стропочного приспособления выполняется строповка колонн (примеры строповки в пункте 6.10), затем обеспечивают натяг строп (при слабом натяге снимаются временныезакрепления колонн - подкосы. После этого освобождают стыки колонн от замоноличивания бетоном, все выступающие стальные соединительные элементы обрезают. Далее с помощью гидроклина колонну немного приподнимают и несколько

сдвигают в сторону. Отрывают верхнюю колонну, демонтирую её и перемещают к месту складирования.

4. Демонтаж и замена колонн промышленного здания

Демонтаж колонн многоэтажных производственных зданий (стальных и железобетонных) производится в следующей последовательности:

- сначала выполняется раскрепление колонны для устойчивости двумя растяжками в плоскости наименьшей жесткости. Это осуществляется после демонтажа ферм покрытия;

- после строповки колоны производится разбивка обетонирования базы колонн и срезка анкерных фундаментных болтов (для стальных колонн), снятие временных связей;

- железобетонная колонна, жестко защемленная в фундаменте, подрубается, при слабом натяжении стропа, срезается оголенная арматура колонны, выбивается оставшийся бетон;

- колонна поднимается над местом установки на 0,5 м и переносится на склад временного хранения.

Железобетонная колонна второго и более высоких ярусов демонтируется аналогично, только подрубается стык одной колонны с другой, тоже при слабом натяжении стропа. Затем срезается оголенная арматура колонны, выбивается оставшийся бетон, колонну отрывают от ниже стоящей и отправляют на вывоз или склад временного хранения.

Замена колонн одноэтажных промышленных зданий

Существует несколько методов демонтажа колонн. Один их них - называется метод поворота вокруг шарнира с применением лебедок (рис. 1а). Он применяется для замены железобетонных колонн внутри действующих производственных зданий. Сначала конструкции покрытия переопирают на временно устраиваемые опоры, затем газокислородной резкой отсоединяют опорные узлы стропильных ферм от закладных деталей убираемой колонны. После этого закрепляют поворотный шарнир на демонтируемой колонне, который обеспечивает устойчивость её до разбивки участка колонны у фундамента. После этого на колонне закрепляют два подвижных блока полиспастов: один за верхнюю часть, другой -- ниже центра тяжести колонны. Когда будет произведена срубки бетона оголовка и низа колонны между обоймами поворотного шарнира, колонну опускают при помощи полиспаста, присоединенного к верхней части и когда колонна наклониться около 30° к горизонту, вступит в работу другой полиспаст.

Рисунок 1 - Схема демонтажа железобетонных колонн двумя методами

а-метод поворота вокруг шарнира; б - лебедками;

1-демонтируемая колонна; 2 - крепежная опора; 3- полиспаст; 4- опорный столик; 5-поворотный шарнир; 6-страховочный трос; 7-подкрановая балка; 8-оттяжной трос; 9- клетки; 10-ригель для крепления грузового полиспаста; 11-откидные блинки.

Когда производство работ внутри действующих цехов производится без разборки конструкций покрытия, а основные конструкции каркаса позволяют закрепить нужную такелажную оснастку и смогут воспринимать дополнительные нагрузки, возникающие при демонтаже колонны и подкрановых балок, можно использовать демонтаж железобетонных колонн лебедками (рис. 1 б).

Демонтаж металлических колонн с помощью опорного шарнира

В действующих цехах (внутри) с металлическими конструкциями каркаса, с высокой стесненностью и осложнениями для проезда монтажных кранов в зону производства работ, можно производить замену металлических колонн методом опорного шарнира, благодаря которому опускание и подъем новой колонны происходит в строго зафиксированной плоскости (рис.2).

Рисунок 2 - Демонтаж металлических колонн с помощью опорного шарнира

1-оттяжки из пенькового каната; 2- колонна, подлежащая монтажу; 3- поворотный шарнир; 4- домкратное устройство; 5-подающая мачта; 6-временная опора; 7-деревянные брусья; 8-ось шарнира; 9-анкерный болт; 10-опорная фундаментная плита.

В первую очередь осуществляется усиление стропильных ферм и закрепление к фасонкам верхних поясов ферм опорные столиков. После этого электролебедками с использованием блоков, которые закреплены на монтажных опорных столиках, в проектном положении устанавливают и закрепляют две временные трубчатые опоры. После этого домкратами грузоподъемностью 200 т устанавливают их враспор. После того, как произведено отсоединение опорных узлов стропильных ферм от демонтируемой колонны, нагрузки передаются с помощью домкратов на каждую временную опору до образования зазора между опорной частью стропильной фермы и оголовком колонны. Затем колонну отсоединяют от фундамента и поворачивают ее вокруг шарнира, укладывая в горизонтальное положение при помощи лебедки, а после этого вывозят с места демонтажа.

5. Основные технологические операции при демонтаже колонн

Работы по демонтажу выполняется звеном, в составе которого четверо квалифицированных рабочих (стропальщик, монтажник, бетонщик, газорезчик). Состав звена определен в технологической карте (входит в состав ППР) по ЕНиР.

Работы ведуться в следующей последовательности:

Строповку колонны монтажник выполняет с автовышки с помощью двух стропов типа СКК (рис. 3) и траверсы с двумя стропами типа 1СК. Стропом СКК обхватывают колонну, затягивают его петлей, и надевают его на крюк стропа 1СК, навешенного на траверсу. После окончания строповки, монтажник подает команду машинисту крана поднатянуть стропы. Если строповка выполнена правильно и надежно, монтажник спускается с автовышки и дает команду бетонщику приступать к разбивке колонны.

При помощи пневматического или электрического отбойного молотка, бетонщик производит вырубку бетона колонны с отметки 0.000 на высоту 150 - 200 мм. После разбивки бетона, бетонщик сообщает монтажнику об окончании работ.

От монтажника поступает команда газорезчику, который в месте вырубки бетона, приступает к срезке арматуры колонны. С использованием газового поста газорезчик выполняет срезку стержней арматурного каркаса колонны. Во время выполнения срезки колонны монтажник и стропальщик контролируют ее положение в момент освобождения.

Рисунок 3 - Строповка колонн с помощью двух стропов и траверсы.

После окончания срезки и ухода газорезчика на безопасное расстояние, монтажник дает команду машинисту крана, что можно начинать перемещение колонны к месту укладки, и сам вместе со стропальщиком укладывают ее на деревянные подкладки в указанном на стройгенплане месте. С колонны снимают строповку.

6. Монтаж колонн

Подготовительные операции

При приемке на объекте и перед выгрузкой с транспортного средства, с целью обеспечения правильной и быстрой установки колонн в проектное положение производят проверку их состояния. В процессе проверки колонн смотрят: отсутствие в бетоне трещин, выбоин и поверхностных раковин, превышающих допустимые размеры; наличие на колоннах марок и штампов ОТК; наличие паспортов; соответствие геометрических размеров конструкций рабочим чертежам; наличие на колонне отметки о ее массе; отсутствие отклонений от геометрической формы (прямолинейность, горизонтальность опорных поверхностей); наличие и правильность расположения закладных деталей, отсутствие на них наплывов; наличие противокоррозионного покрытия на закладных деталях; соответствие проекту выпусков арматуры и отсутствие в них трещин и недопустимых деформаций; наличие проектных и монтажных отверстий и их диаметр; чистота отверстий; соответствие проекту монтажных петель и отсутствие в них деформаций и трещин; наличие осевых рисок на тех элементах, у которых нет иных ориентиров, которые могут обеспечить их правильную взаимную установку.

Укрупнительная сборка конструкций

Чаще всего колонны монтируются по одной, но по необходимости и в соответствии с проектом колонны можно укрупнять в монтажные блоки. В этом случае элементы колонн соединяют по длине, соединяют колонны с ригелями, фермами покрытий (пролетами 30--36 м, доставляемых в виде двух половин), панелями стен. Данную работу выполняют на специализированных стендах, расположенных в пределах строительной площадки, или в кондукторах. Все элементы, подлежащие укрупнению, подают краном со склада и укладывают на опоры стенда с совпадением их продольных осей. После этого производят подгонку торцов или выпусков арматуры для достижения соосности элементов или отдельных стержней. Затем необходимо устанавливить дополнительные хомуты и сварить стержни. Наконец устанавливают опалубку и бетонируют стык. Марку бетона принимают такой же, как у соединяемых элементов колонн или на порядок выше (на одну марку). Монтируют такую секцию чаще всего двумя самоходными кранами, двигающимися вдоль строящегося объекта с двух сторон. Процесс требует большой точности движения и подъема.

При монтаже одиночных колонн перед началом их монтажа необходимо произвести обустройство. Этот процесс включает в себя навешивание на колонну монтажных лестниц и монтажных столиков для работы на них монтажников на высоте. Данные конструкции демонтируются после монтажа каркаса. Обустройство выполняется при монтаже одноэтажных промышленных зданий, т.к. колонны в этом случае имеют довольно большую высоту.

Строповка конструкций

Строповку и подъем колонн производят при помощи специальных такелажных приспособлений: стропов, захватов или траверс. Требования к приспособлениям для строповки - они должны обеспечивать удобные, быстрые и безопасные захват, подъем и установку конструкций в проектное положение и, главное, их расстроповку. Наилучшим вариантом является расстроповка с земли или непосредственно из кабины монтажного крана. Этому требованию удовлетворяют полуавтоматические захватные устройства.

Стропы бывают двух основных видов -- универсальные и облегченные. Оба вида изготовляют из стальных канатов.

Колонны могут стропить за петли, закладываемые в бетон при их изготовлении, но этот способ имеет большой недостаток, который заключается в больших затратах арматурной стали на устройство петель, так же при установке колонне необходимо придать вертикальное положение, что затруднительно при боковом расположении петель. Приходится менять строповочное приспособление непосредственно перед монтажом.

Захваты позволяют производить подъем колонн без устройства петель чаще всего применяют траверсные стропы (рис.5), клещевые, консольные, клиновые строп-захваты, полуавтоматические пальцевые фрикционные и другие захваты.

Траверсы для монтажа колонн имею вид балок с подвешенными стропами, позволяют выполнить подвеску колонны за несколько точек. Если поднимать колонну траверсами уменьшается и иногда даже полностью исключается сжимающие усилия в поднимаемых элементах, которые возникают от собственной массы колонн при применении наклонных стропов. Колонны стропят при помощи универсальных (рис. 4) и траверсных стропов (рис. 5), строп-захватов или полуавтоматических захватов (рис.6). Строповку универсальными стропами и строп-захватами производят в обхват. Стропы траверсные и захваты крепят при помощи «пальца» (круглого стержня), пропущенного через отверстие, которое оставляют в колонне при ее изготовлении. К сожалению такое отверстие снижает несущую способность колонны, хотя и заделывается после окончания монтажа. При расстроповке в этом случае монтажник должен подниматься на устанавливаемую колонну, что является недостатком при строповке универсальными и траверсными стропами. В момент расстроповки расклиненный стык колонны с фундаментом после бетонирования, еще не набрал прочности. По монтажной лестнице подниматься на колонну нельзя. Необходимо проводить данную процедуру только с вышки, а это лишние затраты. В этой ситуации лучше использовать строп-захваты или полуавтоматические захваты.

Вертикальное положение колонны во время монтажа обеспечивает строп-захват (рис. 6), это удобно и при строповке, и при расстроповке.

Строп-захват перед монтажом удобно надевается на колонну, т.к. она пока ещё уложена в штабель на прокладках. Подъемную петлю накидывают на гак (крюк) крана, колонна затягивается и «барашки» закрепляются. После установки и закрепления колонны, производят размыкание пальца-фиксатора и захват легко спадает с колонны.

Используемый для монтажа колонн полуавтоматический захват (рис. 7) имеет раму П-образной формы с жестко приваренной к ней коробкой. На коробке размещается электродвигатель с редуктором. Захватное устройство снабжено набором запорных пальцев различного диаметра, которые легко сменяются на монтажной площадке в зависимости от изменения массы поднимаемой колонны.

Для подъема колонн небольшой массой применяют фрикционный захват (рис. 8), который удерживает монтируемый элемент трением от собственной массы колонны. После закрепления колонны на фундаменте, производят расстроповку захвата путем опускания крюка крана, при этом захват несколько раскрывается и опускается вниз по колонне.

Непосредственно монтаж

Одноэтажные здания

Монтаж колонн легкого типа (небольшого веса) ведут с предварительной раскладкой (вершинами к фундаментам) непосредственно у мест их подъема (рис.10а). Колонны тяжелые укладывают основанием к фундаментам и поднимают с поворотом в вертикальной плоскости (рис.10б).

Рисунок 10 - Способы подъема железобетонных колонн: а - легких; б - тяжелых.

монтаж колонна здание

Перед подъемом колонны необходимо проверить расстояние от низа колонны до подкрановой консоли, а при отсутствии консолей - до места опирания конструкций покрытия. В случае необходимости производят "подливку" дна стакана цементным раствором. Начинать установку колонны можно только когда этот раствор набрал не менее 70 % проектной прочности.

Перед подъемом на четыре грани колонны наносят осевые риски, а также риски осей подкрановых балок. До монтажа колонн на обрез фундамента также наносят центровые риски. Колонну устанавливают в стакан фундамента так, чтобы её риски совпали с рисками на обрезе фундамента.

При монтаже колонн круглого (трубчатого) центрифугированного сечения их стропуют при помощи захвата со штырем, вставленным в заранее просверленное отверстие в верхней части колонны. Данное отверстие после монтажа заваривают.

При этом инструментальная выверка колонны производится по имеющимся на колонне рискам, а расстроповка - при помощи дистанционного устройства.

После первоначальной выверки колонн отвесом и их временного закрепления (клиньями, кондукторами) производится окончательная проверка теодолитом вертикальности колонн и нивелировки плоскостей на торцах или консолях. После этого стык колонны и фундамента бетонируют. Бетонирование, при использовании деревянных клиньев, производится в два этапа. Сначала бетонируют до клиньев, после набора бетоном требуемой прочности (определяет строительная лаборатория), деревянные клинья удаляют и производят окончательное заполнение стыка бетоном. Металлические и железобетонные клинья после выверки колонны не удаляют, а оставляют в бетоне. Клиньев устанавливают не менее двух у каждой грани колонн шириной более 400 мм.

Колонны имеющие высоту более 12 м дополнительно раскрепляют инвентарными расчалками в плоскости их наименьшей жесткости. Первые две колонны ряда раскрепляют крестообразно, последующие - подкрановыми балками, которые устанавливают по достижению бетоном в стыках колонн фундаментов 70 % проектной прочности. (Рисунок 11). Прочность бетона проверяется строительной лабораторией.

Рисунок 11 - Монтаж железобетонных колон

Многоэтажные здания

Все колонны первого монтажного яруса монтируют теми же методами, как и в одноэтажных промышленных зданиях. Распорки и подкосы для удержания колонн в вертикальном положении устанавливают так, чтобы они не мешали последующей укладке ригелей и связевых плит между колоннами.

Перед началом строповки, на складе на монтируемую колонну надевают хомут и на него навешивают два подкоса, после чего колонну можно стропить и поднимать краном. После установки колонны в стакан фундамента её временно закрепляют при помощи клиньев и двух подкосов. Колонну сначала выверяют отвесом (вертикальность), а затем теодолитами по двум осям и расстроповывают. Далее по ходу монтажа колонны замоноличивают в стаканах фундаментов. После раскрепления каркаса ригелями и плитами в уровне двух нижних этажей, с колонны снимают подкосы.

Рисунок 12 - Монтаж железобетонных колонн многоэтажного здания

Монтаж металлических колонн

Так как металлические конструкции имеют повышенную деформативность при перевозке, складировании и монтаже необходимо принимать меры, чтобы исключить повреждения (фасонок, фрезерованных торцовых поверхностей, стыковых кромок и т.п.). Монтаж металлических колонн можно вести двумя методами: - сборка на проектных отметках из законченных конструктивных элементов; - укрупнение монтажных блоков и установка предварительно собранного на земле сооружения в проектное положение. Чаще используется безвыверочный метод монтаж, который предусматривает установку колонны на заранее выверенные фрезерованные стальные опорные плиты. Это исключает в дальнейшем выверку колонн и подкрановых балок. Металлические колонны, устанавливаемые на фундаменты, закрепляют в процессе монтажа анкерными болтами. Когда же под основание колонны подложены металлические прокладки, то их приваривают. Колонны верхних ярусов закрепляют высокопрочными болтами или сваркой (рис.13).

Рисунок 13 - Схема установки (а) и постоянного закрепления (б) металлической колонны на опоре: 1 - фундаментная плита; 2 - опорная плита (башмак); 3 - колонна; 4 - колпачок для сохранения резьбы при монтаже; 5 - анкер; б - гайка; 7 - сварка

Рисунок 14 - Монтаж металлических колонн.

Индивидуальное задание

Изменение прочности кладки при замораживании и оттаивании (изобразить на графике)

Минимальная температура наружного воздуха, при которой можно вести кладку зимой, устанавливается в зависимости от района строительства Органами охраны труда РФ.

Существует несколько технологий выполнения каменной (кирпичной) кладки в зимних условиях. Один из способов это кладка методом замораживание. Она производится на открытом воздухе холодными, но очищенных от снега и наледи кирпичами (камнями), но укладывают их на подогретом растворе. Требуемая температура раствора во время укладки его в дело должна быть не ниже:- 5°С при температуре воздуха до -10°С; -10°С при температуре воздуха от-10до-20; -15°С - от-20и ниже. Если скорость ветра превышает 6 м/с температура раствора должна быть повышена против указанной на 5°С.

Понятно, что при отрицательной температуре раствор замерзает и он в таком состоянии находится до весеннего периода, т.е. до оттаивания кладки или до её искусственного обогрева. Когда же раствор оттает, он начнет набирать прочность. Под действием этих процессов прочность кладки во временных параметрах меняется (рис.15).

Сначала свежевыложенная, ещё незамерзшая кладка, имеет прочность 0,33R (33% от требуемого расчетного сопротивления). Это происходит в основном за счет перевязки швов. Далее же под действием отрицательной температуры раствор замерзает (на графике - I период) и прочность кладки даже немного повышается (на графике - период II), по сравнению с кладкой, выложенной в летний период.

С наступлением потепления или искусственного отогревания кладка начинает оттаивать. На графике это период III, он соответствует периоду оттаивания раствора. Прочность кладки падает до R (расчетное сопротивление). Эта величина называется критической и по величине может быть даже выше первоначальной прочности свежевыложенной кладки потому что раствор в период I до его замерзания и в период III при оттаивании может набрать определенную прочность. Когда температура наружного воздуха становится только положительной, прочность кладки начинает необратимо повышаться (на графике - IV период), но возможно, что через положенных 30 дней она не всегда достигает того значения, которое могло быть, если бы кладка не была заморожена (в зависимости от вида, марки раствора и температурных условий).

Рисунок 15 - График зависимости прочности кладки, возводимой методом замораживания, от температурных условий (обобщенный) I - замерзание кладки; II - кладка в замерзшем состоянии; III - оттаивание кладки; IV- набор прочности кладки; 1 - кладка на цементном растворе М50; 2- то же, М25; 3- то же, М10.

При оттаивании каменные конструкции отличаются повышенной деформативностью, потому что оттаивающий раствор обжимается вышележащими слоями кладки и конструкции дают осадку (до 2 мм на 1 м высоты кладки). Осадка, как правило, неравномерна по всему сечению конструкции и объясняется это неравномерностью оттаивания раствора по толщине. Неодновременно (неодинаково) оттаивают стены, обращенные на юг и север. Неравномерное оттаивание и твердение раствора происходит и при искусственном отогреве стен внутри помещений перед началом отделочных работ. Значит в III период часть раствора в кладке находится еще в замерзшем состоянии, часть его уже оттаяла, а какое-то количество уже набрало прочность. Отрицательно сказывается ещё и действие на конструкцию эксцентричной нагрузки.

Список использованных источников

1. Вильман, Юрий Августович Технология строительных процессов и возведения зданий. Современные прогрессивные методы: учебное пособие для вузов / Ю. А. Вильман. - 4-е изд., доп. и перераб. - Москва: АСВ, 2014. - 336 с.

2. Инженерная защита. Библиотека инженера геодезиста. Технология демонтажа и монтажа конструкций одноэтажных зданий. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://injzashita.com/texnologiya-demontaja-i-montaja-konstrukciie-odnoetajnix-zdaniie.html

3. МОНТАЖ И ДЕМОНТАЖ СТАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ [Электронный ресурс]: Положения при производстве работ в развитие СНиП 3.03.01-87 СТО 0053-2006 (02494680, 01408401) - Москва, 2006. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.complexdoc.ru

4. Монтаж колонн одноэтажных зданий. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://megalektsii.ru/s16488t7.html.

5. Сокова, Серафима Дмитриевна Основы технологии и организации строительно-монтажных работ [Электронный ресурс]: Учебник. - 1. - Москва: ООО "Научно-издательский центр ИНФРА-М", 2017. - 208 с.

6. СТРОЙТЕХНИКА. РУ. Процессы монтажа железобетонных конструкций. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://stroy-technics.ru.

7. Технология строительных процессов. Монтаж конструкций многоэтажных промышленных зданий. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.prompm.ru.

8. ТТК Ведение кирпичной кладки стен в зимнее время. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://masterbetonov.ru.

Размещено на Allbest.ru