Монтаж строительных конструкций. Структура процесса

1. Вид продукции. Установленная в проектное положение и закрепленная рабочим соединением конструкция.

Назначение. Для возведения зданий и сооружений из готовых конструкций. В комплексе работ по возведению зданий и сооружений при монтаже выделяют два этапа:

• монтаж подземных конструкций (фундаменты, рандбалки, опоры, каналы, туннели и т.п.), входящий в состав нулевого цикла;
• монтаж надземных конструкций (колонны, балки, фермы, плиты, стеновые панели и т.п.), который является основным, ведущим процессом.

В кирпичных зданиях процесс монтажа входит в общий комплекс работ и ведется параллельно с кирпичной кладкой (плиты перекрытий, лестничные марши, балконы, перемычки над проемами и т.п.).

2. Состав процесса. Процесс комплексный, включает ряд простых процессов:

- доставка элементов (перевозка, приемка, складирование);
- подготовка элементов к монтажу;
- установка в проектное положение с временным закреплением элемента (монтажный стык);
- проектное закрепление элемента (рабочий стык);
- защита стыка от вредных воздействий (коррозии, огня).

3. Вход в процесс: приняты предыдущие работы; приняты механизмы; имеются удостоверения стропальщика и сварщика.

4. Ресурсы процесса.

4.1. Материалы:

-    конструкции железобетонные: фундаменты, колонны, фермы, балки, плиты, стеновые панели, лотки теплотрасс, секции туннелей и т.п.;
-    конструкции стальные: колонны, балки, фермы, листовые элементы резервуаров;
-    конструкции деревянные: клееные балки, фермы, арки, многослойные стеновые панели.

Вспомогательные материалы: бетонная смесь, раствор, стальные подкладки, электроды, лакокрасочные материалы.

4.2. Техника. Грузоподъемные механизмы; грузозахватные приспособления; сварочная техника; вспомогательные устройства и оборудование; приспособления для временного закрепления и выверки (якоря, расчалки, распорки, кондукторы, клинья и т.п.); приспособления для подъема на высоту (монтажные лесенки, подъемники, вышки). 

Грузоподъемные механизмы разделяются на две группы: стационарные и передвижные.

Стационарные: лебедки, полиспасты, системы домкратов; монтажные мачты (рис. 6.1), порталы, шевры (А-образные мачты).

Достоинства: простота устройства, сборки и разборки; низкая стоимость механизма; возможность доставки и установки в любое место; возможность подъема тяжелых элементов (десятки и сотни тонн).

Недостатки: малая зона действия (до 10 м).

Применяются: в стесненных условиях, при большой единичной массе конструкции; при невозможности использования иных механизмов.

Рис. 6.1. Монтажные мачты
Рис. 6.1. Монтажные мачты: а – деревянная; б – металлическая трубчатая; в – то же, решетчатая; 1 – отводной блок; 2 – грузовой полиспаст; 3 – поднимаемый груз; 4 – оттяжка для груза; 5 – паук; 6 – шарнир

Передвижные механизмы (краны). Это основные группы механизмов, используемых на объектах промышленного и гражданского строительства (ПГС). Они включают два вида: краны башенные и краны мобильные.

а) Краны башенные. Кран включает: базу крана (тележку), на которой расположены все механизмы, и противовес (балласт); несущую башню и рабочую стрелу (рис. 6.2). Перемещается кран по рельсовому пути шириной 4...5 м. Основные рабочие параметры: грузоподъемность (QT), вылет стрелы (максимальная дальность, Lм), высота подъема (Нм) (табл. 6.1).

Рис. 6.2. Краны башенные: а – приставной кран с двумя узлами крепления; б – с подвижной стрелой; в – с горизонтальной стрелой и подвижной грузовой кареткой; 1– база крана; 2 – башня; 3 – стрела; 4 – каретка; 5 – рельсовый путь; 6 – противовес
Рис. 6.2. Краны башенные: а – приставной кран с двумя узлами крепления; б – с подвижной стрелой; в – с горизонтальной стрелой и подвижной грузовой кареткой; 1– база крана; 2 – башня; 3 – стрела; 4 – каретка; 5 – рельсовый путь; 6 – противовес

Для высоких зданий (более 16 этажей) используют специальные башенные краны:

- приставные, башня крана наращивается снизу по мере возведе¬ния здания и регулярно крепится к зданию в уровне стрелы (рис. 6.2, а);
- ползучие, кран перемещается вверх вместе с возведением здания, находясь все время на верхнем (на данный момент) этаже.

Достоинства башенных кранов: возможность перемещения крана с грузом на крюке; большая высота подъема груза; дешевый привод (электроэнергия).

Недостатки: большие начальные затраты (устройство подкранового пути; организация и проведение электроэнергии; доставка; монтаж и сдача крана); ограниченная зона действия.

Башенные краны применяются при возведении высоких нешироких зданий.

При демонтаже башенных кранов их детальная разборка, как правило, не производится. Кран расчленяется обычно на три фрагмента: базу крана, башню и стрелу. Исходя из транспортных возможностей, башня и стрела разбираются на 2...4 части. Комплект противовесов транспортируется отдельно.

При отсутствии стесненности на транспортном маршруте (застройка новых микрорайонов) демонтаж крана выполняется только частично, и кран транспортируется целиком на новый объект (рис. 6.3, а). На объекте к этому времени должен быть смонтирован подкрановый путь и подведена электроэнергия (380 В).

На объекте выполняется отсоединение крана от автомобиля-тягача, и ходовые тележки ставятся на рельсы подкранового пути (рис. 6.3, б). На базу крана автокраном устанавливается комплект противовесов; механизмы крана подключаются к электроэнергии и с их помощью приводится в вертикальное положение пакет башня-стрела (рис. 6.3, в). После этого поднимается стрела и выдвигается телескопическая башня на требуемую высоту, и кран приводится в рабочее положение (рис. 6.3, г).

Смонтированный башенный кран предъявляется для сдачи в эксплуатацию. 

Рис. 6.3. Транспортировка и монтаж башенного крана: а – транспортировка башенного крана; б – установка крана на рельсовый путь; в – установка крана в монтажное положение; г – наращивание башни по высоте
Рис. 6.3. Транспортировка и монтаж башенного крана: а – транспортировка башенного крана; б – установка крана на рельсовый путь; в – установка крана в монтажное положение; г – наращивание башни по высоте

б) Краны мобильные: гусеничные, пневмоколесные, автомобильные, железнодорожные. Включают: базу крана и рабочую стрелу, причем в отличие от башенных, мобильные краны могут иметь различные сменные типы стрел:

- прямую стрелу длиной 8...45 м (из отдельных секций длиной по 4,0 м) (рис. 6.4);
- прямую стрелу с клювом (рис. 6.4, а);
- прямую стрелу с гуськом длиной по 5,0… 15,0 м (рис. 6.4, б);
- башенно-стреловое оборудование (рис.6.4, в).

Рис. 6.4. Краны мобильные: а – обычная стрела; б – стрела с гуськом; в – башенно-стреловое оборудование
Рис. 6.4. Краны мобильные: а – обычная стрела; б – стрела с гуськом; в – башенно-стреловое оборудование

Основные рабочие параметры (рис. 6.4): грузоподъемность, вылет стрелы крана, высота подъема крюка.

Основные стрелы могут быть жесткими, выдвижными и телескопическими. Изменять длину выдвижных стрел без груза можно ручным или механическим приводом. При телескопических стрелах секции могут перемещаться с грузом на крюке.

Промышленность строительной индустрии выпускает восемь типоразмеров стреловых самоходных кранов общего назначения, различающихся грузоподъемностью при минимальном вылете основной стрелы на максимально раздвинутых выносных опорах: 4; 6,3; 16; 25; 40; 63; 100; 160 т.

Стреловые самоходные краны имеют индексы, состоящие из букв и цифр. Буквы перед цифрами обозначают отличительные особенности конструкции или назначение рассматриваемой группы кранов: К – кран, АК – автомобильный кран, МКГ, МКП или МКА – монтажный кран гусеничный, пневмоколесный или автомобильный; ДЭК – дизель–электрический кран: СКГ – специальный кран гусеничный; СМК – специальный монтажный кран. Цифры обозначают грузоподъемность крана и порядковый номер модели. Буквы, стоящие после цифр, характеризуют очередную модернизацию, исполнение крюка (северное, тропическое) или иные данные.

Гусеничные краны (рис. 6.4, 6.5) имеют стрелы длиной 8...45 м и грузоподъемность 16...63 т (100 т, 160 т). На объект доставляются (без стрелы) на трейлерах-тяжеловозах. Широко используются при возведении объектов ПГС.

Рис. 6.5. Краны тракторные: а – МТК-6; б – КТС-5э; в – КТС-5
Рис. 6.5. Краны тракторные: а – МТК-6; б – КТС-5э; в – КТС-5

Пневмоколесные краны имеют те же параметры, что и гусеничные, но их проще и быстрее перебазировать с объекта на объект, т.к. они транспортируются без стрелы своим ходом или автомобилем тягачом по всем дорогам общего назначения (рис. 6.6).

Рис. 6.6. Пневмоколесные краны: а – МКП-2А; б – МТК-40
Рис. 6.6. Пневмоколесные краны: а – МКП-2А; б – МТК-40

Недостатки пневмоколесных кранов: малая проходимость по площадке; для работы необходимы выносные опоры, что снижает их производительность на 10 %.

Автомобильные краны имеют грузоподъемность 5... 16 т и стрелу длиной 8... 16 м. Работают также на выносных опорах (рис. 6.7).

Достоинства мобильных кранов: малые начальные затраты, не требуется устройство рельсового пути, подведения электричества, сборки крана; неограниченная зона действия (кран перемещается по площадке).

Недостатки мобильных кранов: резкое падение грузоподъемности с увеличением вылета; невозможность перемещения с грузом на крюке (монтажные элементы раскладываются у места установки); небольшая высота подъема.

Применяются для возведения широких невысоких зданий и сооружений (одноэтажных промышленных зданий); при тяжелых конструкциях. Автомобильные краны используются при небольших объемах работ, при рассредоточенных объектах, а также при погрузке-разгрузке.

При возведении сложных объектов (химических и металлургических заводов, АЭС и т.п.) используются крупногабаритные мобильные краны на специальном шасси с 4-мя, 6-ю и 7-ю ведущими осями из которых 2...3 – поворотные. Эти краны имеют телескопические стрелы, обеспечивающие вылет до 30...50 и максимальную грузоподъемность 40... 100 т (рис. 6.8). 

Рис. 6.7. Краны автомобильные: А – КС-2561Б с решетчатой стрелой, грузоподъемность 7,5 т; б – КС-3561 с телескопической (выдвижной) стрелой, грузоподъемность 10,0 т
Рис. 6.7. Краны автомобильные: А – КС-2561Б с решетчатой стрелой, грузоподъемность 7,5 т; б – КС-3561 с телескопической (выдвижной) стрелой, грузоподъемность 10,0 т

Козловые краны. Основные достоинства: постоянная грузоподъемность 5,0...15,0 т на всем пролете крана 25...40 м (рис. 6.10). Недостатки – высокие начальные затраты, малая высота подъема (10,0...20,0 м). Эффективно используются для возведения крупнопанельных жилых домов (до 5 эт.) при квартальной застройке микрорайона. В этом случае исключаются затраты на демонтаж и монтаж крана, т.к. кран перемещается (перекатывается) от возведенного дома к следующему.

Небольшое применение на объектах ПГС имеют также железнодорожные краны грузоподъемностью 10...30 т. Такие краны в зависимости от грузоподъемности устанавливают опорной рамой на различные виды железнодорожных средств: при грузоподъемности до 15 т. – на железнодорожную двухосную платформу, до 25 т включительно – на четырехосную платформу или две двухосные железнодорожные тележки, более 25 т – на две трехосные железнодорожные тележки. Обычно их используют на строительных базах, складах, полигонах.
В особых условиях: сжатые сроки, невозможность использования иной техники, а также при экономическом обосновании используются краны-вертолеты, которые имеют грузоподъемность 
Q = 4...12 т.

Рис. 6.8. Краны на специальном шасси автомобильного типа: а – КС-5473 с удлинителем; б – КС-6472; в – КС-7471
Рис. 6.8. Краны на специальном шасси автомобильного типа: а – КС-5473 с удлинителем; б – КС-6472; в – КС-7471
Рис. 6.9. Сменное оборудование крана КС-5473
Рис. 6.9. Сменное оборудование крана КС-5473: 1 – основная стрела; 2 – крюк основного подъема; 3 – крюк вспомогательного подъема; 4 – удлинитель; 5 – оттяжка гуська; 6 – стойка; 7 – тяга гуська; 8 – неуправляемый гусек; 9 – подкос
Рис. 6.10. Козловой кран К-309
Рис. 6.10. Козловой кран К-309

Грузозахватные приспособления. Служат для навешивания поднимаемой конструкции на рабочий крюк грузоподъемного механизма и допускают предусмотренный технологией монтажа определенный маневр без больших усилий монтажников. К ним относятся стропы и траверсы.

Стропы универсальные (простейшие) служат для подъема элементов путем обвязки последних (рис. 6.11, а; б). Стропы многоветвевые служат для подъема элементов за две, три, четыре точки (рис. 6.11, в). Стропы балансирные позволяют изменять положение элемента в пространстве. Стропы полотенчатые используются для подъема изолированных трубопроводов с целью предохранения изоляции от повреждения.

Траверсы – воспринимают сжимающие или растягивающие усилия от наклонных ветвей строп или работают на изгиб, тем самым предохраняют поднимаемую конструкцию от воздействия на нее указанных не расчетных усилий.

Применяются для длинномерных элементов и конструкций (фермы, балки) с целью уменьшения высоты строповки (рис. 6.12). Для монтажа плит больших размеров (3,0x6,0 м; 1,5x12,0 м; 3,0x12,0 м) используются балансирные траверсы (рис. 6.13, 6.14).

Захваты. Простейшие захваты петлевые, закрепляются за монтажные стальные петли монтируемого элемента. В бетонных и железобетонных конструкциях петли заделываются при бетонировании изделия. К таким захватам относятся: крюк простой, крюк с защелкой, карабин, штыревой замок.

Специальные захваты. Для сокращения времени строповки и расстроповки, а также для исключения подъема такелажника наверх высокой конструкции для расстроповки разработаны и применяются различные типы специальных захватов (рис. 6.15). Требования к грузозахватным приспособлениям: прочность, универсальность (стропы), простота строповки и расстроповки (спецзахваты), надежность.

Надежность определяется коэффициентом запаса (к = 6...10) Строп грузоподъемностью 5,0 т при 
к = 8 должен выдержать испытательную нагрузку в 40,0 т.

Все грузозахватные устройства проходят ежегодные испытания в системе Росгортехнадзора.

Вспомогательные приспособления:

Якоря – неподвижные технологические сооружения, устраиваемые на время монтажа основной конструкции, способные воспринимать значительные горизонтальные и вертикальные выдергивающие усилия. Служат для крепления лебедок (тяговых и тормозных) расчалок, полиспастов (рис. 6.16, 6.17).

Свайные якоря из погруженных в готовом виде 1...2 свай воспринимают очень большие усилия, однако весьма дороги. 

Рис. 6.11. Стропы для подъема конструкций: а – универсальный, облегченный; б – универсальный, петлевой; в – двухветвевой строп
Рис. 6.11. Стропы для подъема конструкций: а – универсальный, облегченный; б – универсальный, петлевой; в – двухветвевой строп
Рис. 6.12. Траверсы для подъема ферм: а – блочная траверса с захватом в двух точках; б – то же, в четырех точках; в – решетчатая траверса с дистанционной расстроповкой
Рис. 6.12. Траверсы для подъема ферм: а – блочная траверса с захватом в двух точках; б – то же, в четырех точках; в – решетчатая траверса с дистанционной расстроповкой
Рис.6.13. Траверсы: а – для плит длиной до 6,0 м; б – то же, до 12,0 м; в – для плоских больших размеров
Рис.6.13. Траверсы: а – для плит длиной до 6,0 м; б – то же, до 12,0 м; в – для плоских больших размеров
Рис. 6.14. Балочная траверса: 1 – подвеска; 2 – блок; 3 – гибкие тяги; 4 – скоба для подвески к грузовому крюку крана; 5 – балка
Рис. 6.14. Балочная траверса: 1 – подвеска; 2 – блок; 3 – гибкие тяги; 4 – скоба для подвески к грузовому крюку крана; 5 – балка
Рис. 6.15. Захваты для монтажа колонн
Рис. 6.15. Захваты для монтажа колонн: а, б – петлевой «в обхват»; в – фрикционный; г – фиксирующий захват для колонн на 2...3 этажа; д – штыревой; е – то же, с дистанционной расстроповкой; ж – поворот тяжелой колонны с использованием «перекатных роликов»; 1 – кронштейн; 2 – канат для вытягивания пальца; 3 – стойка; 4 – колонна; 5 – палец; 6 – канат для удержания пальца после вытягивания; 7 – блок

Заглубленные якоря самые распространенные: 1...3 бревна (трубы, рельсы) заглубляются горизонтально на 1,0...2,0 м поперек действующего усилия. На поверхность выводится тяга с кольцом, за которое крепится монтажный канат (расчалка, лебедка и т.п.) (рис. 6.16).

Винтовые якоря представляют собой инвентарные стальные лопастные сваи, погружаемые кабестаном.

Наземные (гравитационные) якоря представляют собой стальную платформу, груженную балластом заданной массы (рис. 6.17).

Рис. 6.16. Якоря заглубленные: а – свайный; б – комбинированный; в – засыпной; г – винтовой
Рис. 6.16. Якоря заглубленные: а – свайный; б – комбинированный; в – засыпной; г – винтовой
Рис. 6.17. Якоря наземные: а – без лебедки; б – с лебедкой; в – рама якоря с шипами
Рис. 6.17. Якоря наземные: а – без лебедки; б – с лебедкой; в – рама якоря с шипами

Сварочная техника. Сварочные трансформаторы переменного тока силой до 250...600 А, работающие от площадочных электросетей 380 В или 220 В. Масса 100… 300 кг, горизонтально их перекатывают, на этажи поднимают краном.

Сварочные агрегаты (передвижные электростанции), дающие постоянный ток (через выпрямитель). Их размещают на автомобильных прицепах (САКи), специальных автомобилях или тракторах. Не зависят от площадочных электросетей и работают автономно.

Сварочные миниагрегаты имеются на некоторых автокранах, что позволяет вести монтаж с использованием лишь одного механизма – автономного автокрана. 

Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер