Технология производства монтажных работ из сборочных железобетонных конструкций

Министерство образования республики Беларусь

УО «Белорусский государственный экономический университет»

Кафедра технологии

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА

На тему:

Технология производства монтажных работ из сборочных железобетонных конструкций

МИНСК 2009 год

В данной работе описывается технология производства монтажных работ из сборочных железобетонных конструкций. В строительной индустрии нашей страны монтаж строительных конструкций является одним из ведущих технологических процессов.

1. Технология производства монтажных работ из сборочных железобетонных конструкций и их характеристика

1.1 Характеристика используемого материала

Бетон и железобетон в строительстве занимают ведущее место. Масштабность применения бетона и железобетона обусловлена их высокими физико-механическими показателями, долговечностью, хорошей сопротивляемостью температурным и влажностным воздействиям, возможностью получения конструкций сравнительно простыми технологическими методами, использованием в основном местных материалов (кроме стали), сравнительно невысокой стоимостью.

По способу выполнения бетонные и железобетонные конструкции разделяют на:

· сборные;

· монолитные;

· сборно-монолитные;

Сборные конструкции изготовляют на заводах и полигонах, затем доставляют на строящийся объект и устанавливают в проектное положение.

Монолитные конструкции возводят непосредственно на строящемся объекте.

Сборно-монолитные конструкции выполняют из сборных элементов заводского изготовления и монолитной части, объединяющей эти элементы в единое целое.

Наряду с увеличением объема применения сборного бетона и железобетона возрастает число сооружений, выполняемых с применением монолитных конструкций. Так, в промышленном и гражданском строительстве применение монолитного железобетона эффективно при возведении массивных фундаментов, подземных частей зданий и сооружений, массивных стен, различных пространственных конструкций, стенок и ядер жесткости, дымовых труб, резервуаров, зданий повышенной этажности (особенно в сейсмических районах) и многих других конструкций и инженерных сооружений.

1.2 Характеристика технология производства монтажных работ из сборочных железобетонных

Монтаж строительных конструкций -- сложный комплексный процесс, состоящий из транспортных, подготовительных и монтажных (основных) процессов. Выполняют их в определенной технологической последовательности, используя транспортные средства, грузоподъемные машины, такелажное оборудование (канаты, грузозахватные приспособления, блоки) и различные монтажные приспособления (клинья, клиновые вкладыши, кондукторы, и др.).

Метод монтажа определяется ведущим процессом -- установкой конструкций в проектное положение. Его название зависит от организа ционно-технологических факторов, влияющих на ведущий процесс: степени укрупнения элементов, последовательности и способа установки конструкций, способа наводки их на опоры и др.

По принятой последовательности установки конструкции в пролете одноэтажных или на этаже многоэтажных зданий различают методы монтажа:

· дифференцированный (раздельный);

· комплексный (сосре доточенный);

· комбинированный (смешанный);

При дифференцированном методе в пределах пролета или этажа конструкции устанавливают отдельными монтажными комплектами (ярусами). Такой метод обеспечивает ритмичную работу крана на монтаже однотипных конструкций с использованием постоянной оснастки, что способствует повышению производительности труда. При конструкциях, значительно отличающихся своей массой, применяют несколько кранов, что позволяет более эффективно использовать их грузоподъемность. Однако общее число проходок и стоянок монтажных кранов при этом методе возрастает, начало послемонтажных работ задерживается. Дифференцированный метод применяют при использовании мобильных кранов для монтажа железобетонных, металлических и деревянных конструкций.

При комплексном методе устанавливают все конструкции в пределах одной ячейки здания, выверяют и закрепляют их. Число перемещений и стоянок крана сокращается, ускоряется начало послемонтажных работ, однако ухудшается использование грузоподъемности монтажных кранов в случае значительной разномассовости конструкций. Комплексный метод целесообразно применять при монтаже одноэтажных зданий тяжелого типа с большой насыщенностью технологического оборудования. В случае монтажа железобетонных конструкций не обходимо для замоноличивания стыков применять быстротвердеющие цементы.

В практике сельскохозяйственного строительства осуществляют комбинированный метод монтажа, сочетая дифференцированный метод с комплексным (монтаж колонн в пределах пролета, а балок или ферм и плит покрытия в пределах одной ячейки).

В зависимости от последовательности сборки конструкций по вертикали различают методы:

· наращивания;

· подращивания.

Метод наращивания заключается в последовательной сборке конструкций снизу вверх. Это основной метод монтажа конструкций, Метод подращивания отличается тем, что монтаж ведут, начиная с верхних ярусов. На земле собирают самый верхний ярус сооружения, поднимают его, затем подводят нижний ярус, соединяют с верхним, поднимают оба яруса и т. д. Этот метод требует мощных подъемных средств и его можно применять лишь при определенных конструктивных решениях зданий.

По способу наводки на опоры монтаж разделяют на:

· свободный;

· принудительный;

При свободном монтаже наводку на опоры осуществляют с помощью гибких стропов без ограничения перемещения элемента в пространстве. Точность монтажа обеспечивают визуальным контролем. Принудительный монтаж предусматривает установку монтируемых элементов в проектное положение с помощью специальной монтажной оснастки (кондукторов, манипуляторов), а также направленное движение элемента в момент его установки, с применением ограничивающих устройств и самофиксирующих замковых сопряжений в стыках.

Выбор рационального метода монтажа -- важнейшее решение проекта производства работ. При этом учитывают особенности объемно-конструктивного решения данного объекта, конкретные условия строительной площадки и технико-экономические показатели рассматриваемых методов.

Транспортные процессы

Конструкции доставляют на строительные площадки с заводов-изготовителей в зависимости от конкретных условий автомобильным, тракторным, железнодорожным и водным транспортом. В особых случаях применяют воздушный транспорт. В пределах строительной площадки от мест складирования к местам установки конструкции могут подавать подъемно-транспортными средствами.

Железобетонные конструкции обычно доставляют с заводов-изготовителей автомобильным транспортом. В зависимости от габаритных размеров и массы конструктивных элементов используют грузовые автомобили с открытой платформой и откидывающимися бортами; автомобили-тягачи с прицепами, полу прицепами и прицепами-роспусками. Наибольшее распространение получили седельные тягачи со специализированными полуприцепами: плитовозы, балковозы (раздвижные), панелевозы, фермовозы, блоковозы, рамовозы. При транспортировании должна быть обеспечена сохранность элементов, поэтому их укладывают в устойчивом положении на деревянные подкладки и закрепляют с помощью инвентарных креплений. Балки, риге ли, прогоны, фермы перевозят в положении, близком к проектному, -- вертикально или наклонно, опирая в двух точках. В вертикальном или слегка наклонном положении транспортируют также стеновые панели. Г-образные полурамы укладывают в вертикальном положении на специальные подставки-гребенки с опиранием в узле и в конце ригеля. Плиты (перекрытий и покрытий) и колонны перевозят в горизонтальном положении с прокладками между рядами.

Конструкции следует доставлять на объектные склады, непосредственно в зону действия монтажного крана. Промежуточные склады допускается устраивать для металлоконструкций, где проводится укрупнительная сборка их и другие процессы по подготовке к монтажу, такие склады оборудуют кранами, а на участках укрупнительной сборки устраивают стеллажи. При складировании конструкций должны соблюдаться требования техники безопасности, сохранности и удобства строповки.

Сборочные железобетонные конструкции располагают в том же положении, что при перевозке. Плиты перекрытий и покрытий, балки, колонны и другие элементы, допускающие хранение в горизонтальном положении, складируют штабелями высотой не более 2…2,5 метров, с прокладками, устанавливаемыми строго по одной вертикали. Стеновые панели устанавливают вертикально в специальные кассеты. Возможно складировать их в наклонном положении в пирамидах. В вертикальном положении на подкладках с боковыми упорами складируют стропильные фермы, с опиранием ригеля в двух точках - Г- образные полурамы.

Подготовительные процессы

Подготовка элементов к монтажу предусматривает: внешний осмотр конструкций, укрупнительную сборку в блоки, временное усиление элементов для обеспечения их устойчивости, обустройство подмостями и другими приспособлениями для безопасного ведения работ.

Прежде всего, внешним осмотром проверяют состояние конструкций: наличие марок и осевых рисок; соответствие геометрических размеров рабочим чертежам; наличие и правильность расположения закладных деталей и выпусков арматуры (в железобетонных конструкциях); соответствие проекту монтажных петель и отсутствие в них деформаций.

С целью более эффективного использования монтажных кранов, сокращения трудоемкости и продолжительности монтажа отдельные конструктивные элементы предварительно укрупняют в монтажные блоки. В линейные блоки укрупняют колонны многоэтажных каркасных зданий, в плоские блоки в виде П-образных элементов -- колонны и ригели, большепролетные фермы -- из двух половинок. В более широких масштабах проводят укрупнительную сборку металлических конструкций в виде плоских и пространственных блоков.

Временное усиление конструкций при монтаже выполняют в тех случаях, когда применяемые способы строповки не могут обеспечить прочность и устойчивость элементов при подъеме. На некоторые элементы железобетонных конструкций устанавливают затяжки и схватки, предотвращающие появление чрезмерных усилий.

Устанавливаемые конструкции оснащают подмостями, приспособлениями и оборудованием для временного крепления и выверки (канаты, распорки, подкосы, хомуты, кондукторы и др.). Подмости по назначению подразделяют на сборочные и монтажные. Сборочные подмости используют в качестве временных поддерживающих опор для конструкций во время их установки, а монтажные -- для организации рабочего места на необходимой высоте. Монтажные подмости можно навешивать на конструкцию до ее установки и поднимать вместе с ней или устанавливать раздельно.

Монтажные процессы

Основной монтажный цикл -- установка конструкций в проектное положение-- состоит из ряда последовательно выполняемых рабочих операций: подготовка опорных поверхностей фундаментов, строповки монтируемого элемента, его подъема, на водки и установки на опоры, выверки, временного закрепления, расстроповки, постоянное закрепление конструкций.

Особо важное значение имеет подготовка опорных поверхностей фундаментов. От точности ее выполнения во многом зависит качество монтажных работ. При установке железобетонных колонн в фундаменты стаканного типа проверяют отметку дна стакана в каждом из них.

Строповка и расстроповка конструкций. Строповка сборных конструкций заключается в прикреплении монтажного элемента к крюку крана с помощью грузозахватных приспособлений -- стропов, траверс, захватов. Эту операцию выполняет вручную такелажник (стропальщик).

В целях сокращения ручного труда и обеспечения безопасных условий применяют полуавтоматические захваты для строповки и расстроповки конструкций с помощью электропривода с дистанционным управлением из кабины крановщика. Используют также полуавтоматический замок с ручным приводом для расстроповки конструкций с земли.

Подъем конструкций, наводка и установка на опоры. Подъем элементов - наиболее ответственная операция монтажа, осуществляемая обычно в два приема: вначале на 20 ...30 см от основания, с задержкой элемента в поднятом положении для проверки правильности и надежности строповки; затем продолжается на высоту, превышающую отметку опоры на 0,5... 1 м. После этого конструкцию на минимальной скорости опускают и наводят на опору. В зависимости от вида конструкции и ее расположения у места монтажа подъем проводят различными способами: вертикальным перемещением, поворотом в вертикальной плоскости вокруг опоры, скольжением, сложным перемещением в пространстве.

Железобетонные колонны поднимают:

· в горизонтальном положении, затем переводят в вертикальное на весу;

· поворотом вокруг основания; скольжением нижнего конца;

Первый способ применяют при подъеме колонны за две точки. Способ поворота и скольжения -- при захвате тяжелых колонн в верхней части в одной точке. При повороте низ колонны располагают непосредственно над стаканом фундамента, при скольжении у фундамента находится верх колонны, при поднимании которого нижний конец подтягивается к месту установки. Легкие колонны располагают обычно вдоль фундаментов и сначала переводят в вертикальное положение, а затем на весу, поворачивая стрелу, перемещают к месту установки в стакан фундамента.

Конструкции, расположенные у мест монтажа в положении, соответствующем проектному (балки, фермы, плиты, стеновые панели и др.), сначала поднимают на высоту, допускающую поворот стрелы крана к месту установки, а затем после поворота стрелы опускают на опоры. Крупноразмерные конструкции, обладающие большой парусностью (фермы, блоки покрытий), удерживают от раскачивания при подъеме с помощью оттяжек.

Непрерывно с подъемом конструкции проводят наводку и установку ее на опоры. При свободном методе монтажа монтажники наводят конструкцию визуально, сопоставляя риски-ориентиры на ее поверхности с осевыми рисками на опоре. В процессе подъема длинномерные элементы (стропильные фермы, балки), уложенные вдоль пролета, монтажники сначала разворачивают с помощью оттяжек, затем опускают на опоры. При принудительном монтаже для наводки и установки конструкции применяют специальную оснастку и самофиксирующие замковые соединения стыков. Для разворота длинномерных конструкций вместо оттяжек используют специальный гибкий манипулятор, устанавливаемый на кране и управляемый машинистом из кабины. Наводят конструкции на опоры с помощью кондукторов, которые также обеспечивают выверку и временное закрепление. Применение эффективных монтажных приспособлений для принудительного монтажа существенно повышает производительность труда монтажников и сокращает ручные процессы, поскольку 50 ...60% времени и до 70% трудоемкости в монтажном цикле занимают операции по наводке, установке на опоры и временному закреплению монтируемых конструкций.

Выверка и временное закрепление конструкций. Выверка монтируемого элемента в проектное положение на конечной стадии ее установки осуществляется путем малых перемещений в пространстве, ориентируясь осевыми рисками и высотными отметками. Ее выполняют, когда конструкцию еще удерживают краном или после установки, при временном за креплении с помощью соответствующей монтажной оснастки. Для исправления положения конструкции и временного закрепления применяют: клинья, клиновые вкладыши, расчалки и др.

Наиболее сложны и трудоемки операции выверки и временного закрепления колонн в связи с малой площадью опирания и высоким расположением их центра тяжести. Простейший способ закрепления железобетонных колонн высотой до 12 м в стаканах фундаментов -- это забивка в зазоры между боковыми гранями колонны и стенками стакана клиньев (железобетонных, стальных или дубовых) с четырех сторон. При шири не грани колонны до 400 мм ставят по одному клину на грань, более 400 мм -- не менее двух. С помощью клиньев низ колонны рихтуют, ориентируясь по осевым рискам. Замоноличивание стыка выполняют в два приема: сначала до низа клиньев, а за тем после их извлечения, когда бетон достиг 70% проектной прочности. Для выверки и временного закрепления колонн применяют также клиновые вкладыши. Применение клинового вкладыша позволяет замоноличивать стык в один прием на всю глубину стакана, ограждая корпус клина от укладываемой бетонной смеси рубероидной прокладкой.

Наружные стеновые панели одноэтажных зданий временно закрепляют струбцинами или электроприхваткой к колоннам. В многоэтажных зданиях для временного закрепления и выверки стеновых панелей применяют подкосы, которые опираются на перекрытие.

Постоянное закрепление конструкций. Это завершающая операция монтажного цикла. Стыки железобетонных конструкций имеют различное конструктивное решение, определяющее технологию их выполнения. По способу соединения стыки могут быть: монолитными на выпусках арматуры; монолитными безарматурными; сварными на закладных деталях. По характеру работы их подразделяют на воспринимающие и не воспринимающие расчетные усилия. Закрепление стыков состоит из следующих основных процессов: сварки выпусков арматуры или закладных элементов; антикоррозионной защиты закладных: деталей и сварных соединений; герметизации и утепления (при монтаже наружных стеновых панелей); замоноличивания путем заполнения бетонной смесью или раствором.

Сварку выпусков арматуры и закладных деталей в стыках выполняют после выверки и временного закрепления монтируемых элементов. Перед сваркой соединение тщательно очищают от загрязнений, подгоняют свариваемые детали и стержни, обрабатывают их торцы. В зависимости от расположения и сечения свариваемых элементов на монтажных работах применяют полуавтоматическую, ручную, дуговые и ванную виды сварки.

С целью снижения влияния сварочных напряжений на прочность железобетонных конструкций сварку элементов выполняют в определенной последовательности, указываемой в технологи ческой карте. По окончании работ сварщик обязан поставить клеймо на заваренный им стык и записать данные о выполнении задания в журнал сварочных работ.

Антикоррозионной защите подвергают все закладные металлические детали и сварные соединения, не имеющие заводского противокоррозионного покрытия или в случае повреждения его при электросварке. Осуществляют антикоррозионное покрытие двумя способами: механическим и электрохимическим. При механическом способе на поверхность металлических деталей с помощью краскопультов-распылителей или кистей на носят лакокрасочные составы, протекторные грунты, приготовляемые на основе поливинилхлоридного лака и цинковой пыли. Электрохимическая защита заключается в нанесении на поверх ность обрабатываемых деталей слоя цинка или его сплава с алюминием путем газопламенного напыления и электрометаллизации. Газопламенное напыление проводят передвижными установками, покрывая подогретую поверхность под давлением сжатого воздуха, расплавленным в газовой горелке порошком цинка. Электрометаллизацию осуществляют специальными передвижными установками, в которых под действием электрической дуги расплавляют проволоку из цинка или цинкоаллюминиевого сплава, а затем распыляют расплавленный металл струей сжатого воздуха.

Непосредственно перед нанесением антикоррозионного слоя поверхность закладных деталей и сварных швов очищают. Наносят покрытие сразу же после окончания сварки, чтобы не возникли очаги коррозии. В процессе антикоррозионных работ необходимо особенно тщательно следить за покрытием углов и острых граней деталей. Антикоррозионное покрытие оформляют актами освидетельствования скрытых работ и фиксируют в специальном журнале.

Герметизацию стыков выполняют при устройстве наружных стеновых ограждений из панелей, где в результате температурных деформаций стыки могут раскрываться. Грани стыкуемых панелей предварительно очищают металлической щеткой и грунтуют мастикой. Жидкие мастики для грунтовки наносят пневматическими установками, а при малых объемах -- кистями. В горизонтальном стыке про кладку наклеивают на торец нижележащей панели и для повышения водонепроницаемости сверху покрывают мастикой. Затем на растворе устанавливают следующую панель. При заделке вертикальных стыков жгут в загрунтованный зазор между панелями закатывают снизу вверх специальным роликом.

Стыки можно герметизировать и после монтажа здания, используя подвесные люльки или самоходные вышки. При этой устья стыков тщательно очищают, продувают сжатым воздухом, и покрывают мастикой. Затем подбирают необходимые по сечению прокладки и плотно закатывают роликами, после чего введенные встык прокладки покрывают соответствующей герметику мастикой. Стыки между установленными панелями можно герметизировать мастиками и без прокладок. В этом случае в подготовленное устье стыка мастики густой консистенции выдавливают с помощью пневматического шприца.

Утепление стыков осуществляют одновременно с герметизацией теплоизоляционными материалами в виде вкладышей из пенополистирола, минеральной ваты и других материалов в соответствии с проектом. Работы по герметизации и утеплению стыков выполняет специализированное звено рабочих, входящих в состав комплексной монтажной бригады.

Замоноличивание стыков раствором или бетонной смесью проводят только после выверки установленных конструкций, приемки сварных соединений и нанесения антикоррозионного покрытия. При заделке стыков, воспринимающих расчетные усилия, для ускорения процесса твердения применяют жесткие бетонные смеси на портландцементе марки не ниже 400. Класс бетона стыка указывают в проекте. Стыки, не воспринимающие расчетные усилия, замоноличивают цементным раствором марки не ниже 100.