Монтаж высотных зданий и сооружений

Стальные каркасы высотных зданий (более 36 этажей) монтируются из отдельных конструктивных элементов, плоскостных или пространственных блоков, по ярусам чаще всего двумя захватками, что позволяет одновременно выполнять на разных захватках монтажные и строительные работы.

Сначала монтируют конструкции одной из внутренних ячеек или связевые конструкции ядра жесткости, обеспечивая пространственную жесткость каркаса, а затем конструкции вокруг внутренней ячейки к наружным граням здания.

Последовательность установки элементов в проектное положение определяется особенностями конструктивных решений и узловых соединений, условиями обеспечения устойчивости отдельных элементов и частей здания, требованиям безопасности работ, расположением и типом кранов и пр.

Монтаж нижнего яруса стального каркаса ведется безвыверочным методом. Колонны опирают на заранее установленные выверенные и подлитые цементным раствором стальные опорные плиты.

Для наведения и сборки соединений колонн для временного их крепления применяют парные уголки-фиксаторы с отверстиями в выступающих полках, привариваемых к колоннам.

Строповка колонн, ригелей и балок осуществляется специальными полуавтоматическими траверсами.

К монтажу конструкций каркаса приступают после набора бетоном подливки опорных плит колонн 70%-й проектной прочности. Устанавливается ярус конструкций каркаса, производятся их выверка и сварка монтажных стыков, затем монтируются перегородки, укладываются железобетонные плиты междуэтажных перекрытий, производится замоноличивание стыков и соединений.

Установка, выверка и проектное закрепление конструкций осуществляется строго поэтажно и последовательно в каждой ячейке.

В процессе монтажа стальные колонны раскрепляются двумя жесткими винтовыми подкосами или одним подкосом и двумя расчалками, которые могут применяться для закрепления колонн любой высоты.

До монтажа сборных перекрытий каждого следующего этажа устанавливают перегородки с помощью передвижного кондуктора.

Наводка элементов в узловые соединения конструкций на высоте выполняется с инвентарных переставных или передвижных тумб, люлек, приставных и навесных лестниц.

Сварка колонн производится в определенной последовательности, одновременно с двух противоположных сторон.

Перед началом монтажа конструкций каждого яруса производится разбивка осей здания и геодезическая съемка смонтированных конструкций. Правильность их установки оформляются соответствующим актом.

Одновременно с монтажом каркаса бетонируются монолитные участки перекрытий, диафрагмы жесткости, заделываются стыки и швы, устраиваются огнезащитные покрытия стальных конструкций.

К высотным относятся сооружения, имеющие значительную высоту (от 100 м и более) при сравнительно небольших размерах в плане: опоры линий электропередач, радиомачты, дымовые и вентиляционные трубы, водонапорные башни и пр. Все эти сооружения могут быть типовыми, а в отдельных случаях уникальными.

Конструктивная схема высотных зданий — это стальной, железобетонный или комбинированный каркас с пространственным ядром жесткости или плоскими диафрагмами.

Особенность возведения высотных зданий и сооружений заключается в том, что их высота, как правило, требует значительной высоты подъема крюка и соответствующих монтажных механизмов. К высотным сооружениям относятся опоры линий электропередач, радиомачты, дымовые и вентиляционные трубы, водонапорные башни, имеющие значительную высоту (от десятков до сотен метров) при сравнительно небольших размерах в плане, а также здания этажностью выше 17 этажей.

Для возведения высотных зданий и сооружений используются:

• • приставные краны — высота подъема крюка до 200 м; устанавливаются на уровне земли, башня крана крепится к каркасу здания или к ядру жесткости с помощью специальных распорок, устанавливаемых через 15…25 м; башня крана может наращиваться снизу секциями по мере возведения. Некоторые приставные краны могут работать до определенной высоты подъема как передвижные, что расширяет возможную зону их применения;
• • самоподъемные краны, высота подъема крюка больше 150 м. Краны перемещаются только по вертикали, их положение в плане определяется конфигурацией здания и радиусом действия кранов. Обычно принимается такое количество самоподъемных кранов, которое позволит охватить рабочими зонами все строящееся здание. Каждый кран со своей стоянки монтирует конструкции в пределах одного яруса (от двух до четырех этажей), после чего его поднимают на новую стоянку. В целях безопасности работ несколько кранов устанавливаются на разных уровнях, один выше другого, при этом зоны их работы не должны пересекаться;
• • передвижные башенные краны — монтируют здания высотой до 100 м. Их используют также для монтажа подземных и нижних этажей зданий, монтируемых самоподъемными кранами, и монтажа этих кранов, т. е. монтажа самоподъемных кранов;
• • самоходные краны используются в комплекте с самоподъемными, передвижными и приставными кранами для монтажа подземных и нижних этажей каркаса монтажа самоподъемных кранов.

Монтаж высотных сооружений ведется методами:

• • наращивания;
• • поворота, скольжения;
• • из предварительно полностью собранных на стенде или на земле конструкций.

Метод наращивания применяется только в тех случаях, когда параметры возводимого сооружения находятся в пределах рабочих параметров монтажных механизмов или когда монтажные механизмы устанавливаются непосредственно на возводимом сооружении и перемещаются вверх по мере его возведения.

Тем не менее в большинстве случаев, даже если монтаж высотных сооружений методом наращивания оказывается технически возможным, он не является экономически целесообразным по сравнению с методами монтажа, позволяющими монтировать конструкции целиком.

Монтаж наращиванием требует трудоемких ручных работ по устройству подмостей, значительное время затрачивается на подъем элементов и людей к месту монтажа и работы соответственно, а сами работы относятся к работам повышенной опасности.

Стесненность площадки, отсутствие дорог, невозможность использования монтажных кранов, недостаточная монтажная жесткость или прочность конструкций при установке, значительные трудовые и материальные затраты на подготовительные работы — условия, при которых целесообразно монтировать высотные сооружения из предварительно полностью собранных на земле конструкций.

В большинстве случаев, металлические конструкции доставляются с заводов-изготовителей в виде отправочных марок (половина фермы, часть структуры, башни), а затем производится укрупнительная сборка непосредственно перед их установкой.

Монтажные соединения металлических конструкций выполняются при помощи сварки, болтов и заклепок.