Технология возведения зданий и сооружений Лекция №1 9 Технология возведения

подземной и надземной частей каркасных зданий

разработка котлованов и траншей с зачисткой дна и отвозкой лишнего

грунта, доставка и размещение у мест монтажа сборных элементов, перенесение на дно выемки основных осей и высотных отметок и др. Особо важное значение приобретает работа геодезических служб и точное соблюдение проектных схем установки элементов, т.к. погрешности в установке фундаментов отражаются на точности установки конструкций вышележащих этажей.

зачистка и подготовка основания для возведения фундаментов;
- устройство фундаментов,

столбов, наружных стен и перегородок подвала, внутренних трубопроводов и разводок, лестниц, машинных отделений, лифтовых шахт и помещений электрораспределительных и санитарно-технических устройств;
- устройство вводов коммуникаций: водопровода, канализации, газопровода, теплосети, электроснабжения, телефона и радиотрансляции;
- устройство подпольных каналов (под полами подвала);
- устройство горизонтальной и вертикальной гидроизоляции;
- монтаж фундаментов под лифтовые лебёдки, котлы, насосы, вентиляционные агрегаты, а также монтаж этого оборудования (при расположении его в подвале);
- устройство подготовки под полы в подвальных помещениях;
- монтаж перекрытия над подвальным этажом и замоноличивание швов и стыков;
- обратная засыпка пазух с трамбованием грунта.

подготовки оснований и устройства фундаментов.
Как известно, основной функцией фундаментов многоэтажных

каркасных зданий является передача и распределение сосредоточенных нагрузок от колонн на основание. Такие нагрузки могут достигать значений 1500 кН и более, а воспринимающие их основания обладают, как правило, невысокой несущей способностью.
Теория современного фундаментостроения располагает рядом способов повышения несущей способности оснований, однако на практике наибольшее распространение получили: устройство на естественном основании фундаментов с уширенной подошвой, фундаментных плит и свайных фундаментов.

ленточные сборно-монолитные;
в – столбчатые;
г, д – плиты: плоские,

ребристые;
е – коробчатые;
1 – колонна;
2 – стакан;
3 – подколонник;

с неполным или скрытым каркасом высотой до 16 этажей. Порядок

выполнения работ состоит в: доборе грунта до проектных отметок, устройстве выравнивающей песчаной подготовке, укладке фундаментных плит, установке сборных блоков и стаканов или устройстве монолитных фундаментных балок, послойной обратной засыпке пазух фундаментов.
Столбчатые фундаменты устанавливаются в одноэтажных промышленных зданиях.
Монолитные фундаментные плиты устраиваются в качестве фундаментов зданий с высокими нагрузками на колонны, что чаще имеет место в зданиях высотой более 16 этажей. Обычная толщина плоской плиты – до 1,0…1,5 м, ребра ребристой плиты могут иметь высоту 2,0 м и более.
Армирование и бетонирование плоских плит ведётся обычными методами, при минимальной номенклатуре арматурных сеток и с применением высокопроизводительных бетононасосов с послойной укладкой и уплотнением смеси. При устройстве ребристых плит дополнительно возникают объёмы работ по установке опалубки и арматуры ребристой части фундамента, что существенно повышает трудоёмкость работ.

могут иметь высоту до 6 м. Технологическая последовательность выполнения работ

состоит в устройстве нижней плиты, возведении железобетонных стенок и верхней плиты. Из-за высокой трудоёмкости работ и большого расхода материальных ресурсов такие конструкции применяются реже, чем плоские и ребристые плиты.
Свайные фундаменты получили широкое распространение в практике строительства многоэтажных и высотных зданий. Последовательность производства работ при забивных сваях включает: забивку проектных и дублирующих свай, обрезку голов свай, устройство ростверка, приямков и каналов для инженерного оборудования и коммуникаций.
Буронабивные свайные фундаменты наиболее эффективны при возведении зданий повышенной этажности, когда грунты основания имеют невысокую несущую способность. Такие сваи выполняют функции глубинных опор с опиранием на более плотные грунты. Для повышения несущей способности свай используют методы бурения путём раскатывания и уплотнения стенок скважин, а также создания различного рода уширений.

с применением самоходных стреловых кранов или кранов на рельсовом ходу

(нулевиков). Краны на рельсовом ходу располагаются на бровке котлована, самоходные пневмоколёсные и краны на гусеничном ходу могут также размещаться внутри котлована. Условия размещения механизмов зависят от размеров подземной части здания и её конфигурации в плане, грунтовых условий, принятых способов производства работ и технических характеристик кранов.

Технологический процесс возведения подземной части осуществляется по однозахватной схеме для зданий точечного типа и многозахватной – для линейно-протяжённых и зданий сложной конфигурации в плане. Разбивка на захватки позволяет применять двух, трёхстадийные технологии с поточными методами производства работ. Как правило, при многозахватных схемах используются несколько кранов.

зданий

которые монтируются с применением одиночных или групповых кондукторов, системы подкосов

или клиновых вкладышей. Установка шарнирно-связевых кондукторов производится на верхние обрезы фундаментов посредством специально сконструированных консольных опор. Конструкция консольных опор позволяет устанавливать кондукторы несмотря на наличие неспланированного грунта между фундаментами.

восстанавливаются риски и отметки, укладывается выравнивающий слой.

При монтаже колонн совмещаются

риски нижней части колонны и фундамента и производится их временное закрепление. Временно вертикальность колонны высотой до 5 м можно проверить по отвесу, при окончательной выверке для этих целей используются теодолиты, установленные по осям в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Отклонения колонн от вертикали определяются как разность отклонений от верха и низа. Отметки консолей вычисляются по маркировочным отметкам. При монтаже колонн с применением кондукторов может быть осуществлена их выверка с помощью бокового нивелирования.

в, г – схемы бокового нивелирования и наклонного проецирования

зависят от их архитектурно-планировочных особенностей, технологий производства и необходимого при

этом оборудования, методов производства работ и др. факторов.

Одним из важных параметров, определяющих взаимосвязь технологических процессов и возможность использования поточных методов производства работ, является принятие наиболее рациональной схемы возведения несущих и ограждающих конструкций. Оптимизация производства работ требует принятия определённой схемы развития и функционирования монтажных, специальных, отделочных технологических процессов, а также процессов по монтажу и наладке технологического оборудования. При этом могут быть использованы открытая, закрытая, двух-, трёх- и многоцикличные технологии.

и технологии производственных процессов развитие монтажных потоков может осуществляться по

горизонтальной, горизонтально-вертикальной (поярусной) и вертикальной схемам. При этом ведущим процессом является монтаж несущих и ограждающих конструкций, которому подчинены остальные процессы.
Методы возведения каркаса зданий и монтажа оборудования в значительной степени определяют содержание технологического процесса, приёмов разбивки зданий на захватки, очерёдности и последовательности выполнения работ и т.п.
Как правило, при возведении каркасных зданий используется поэтапный метод монтажа с различной степенью укрупнения, определяемой уровнем технологичности конструктивных элементов. При этом могут использоваться различные средства механизации, определяемые технологической эффективностью и технико-экономическим обоснованием, а также методы монтажа конструктивных элементов с использованием специальных средств выверки и временного крепления.

процессов. Основным условием при возведении несущих и ограждающих конструкций является

обеспечение требуемой устойчивости элементов и частей здания при производстве монтажных работ. Это обстоятельство определяет технологическую последовательность монтажа отдельных элементов путём создания пространственно-жёстких ячеек.

каркаса с применением трёхъярусных колонн, ригелей и плит перекрытий. Процесс

возведения здания осуществляется двумя кранами: стреловым и башенным. Совмещение монтажных процессов достигается использованием кранов на различных захватках и процессах. Обеспечение пространственной жёсткости элементов здания достигается оптимизацией технологической последовательности монтажа элементов, их временным и проектным закреплением.

многоэтажного каркасного здания: 1…23 – последовательность монтажа элементов

сопровождению монтажных работ, т.к. недостаточно чёткое соблюдение проектного планового, высотного

или вертикального положения монтируемых конструкций может привести к чрезвычайным, даже аварийным ситуациям.
Особое внимание следует уделять соблюдению вертикальности установки колонн. При вынесении монтажного горизонта в обязательном порядке нивелируются опорные поверхности оголовков колонн. За искомый монтажный горизонт при этом принимается отметка наивысшей точки, уровень которой отмечается маяками.
Ригели и плиты перекрытий могут монтироваться без геодезического контроля, по рискам, но после монтажа перекрытия оси должны быть перенесены на этаж с помощью геодезических средств, а монтажный горизонт определён геометрическим нивелированием.
Стеновые панели в каркасных зданиях принято устанавливать по рискам и выверять с помощью углового шаблона и рейки-отвеса.
Лифтовые шахты, санитарно-технические кабины, диафрагмы жёсткости, перегородки и другие сборные элементы устанавливаются, как правило, по рискам. Выверка их по вертикали выполняется по рейке-отвесу, а временное закрепление – упорами, тягами или подкосами.

отклонений сборных элементов от проектного положения и смещения осей элементов

от разбивочных (проектных) осей здания. В соответствии с данными исполнительных схем при монтаже следующего этажа вносятся необходимые изменения в положение конструкций.
При возведении каркасных зданий применяются колонны высотой на три и более этажей. Применение многоярусных колонн позволяет повысить технологичность, уменьшить затраты на их изготовление и монтаж, повысить эксплуатационную надёжность здания. В то же время их использование требует снижения допусков на отклонение при монтаже, учёта гибкости колонн, разработки дополнительных мероприятий по обеспечению устойчивости в процессе их сборки.
В зависимости от длины колонн в процессе подъёма их стропят за одну или две точки с помощью рамочных, пальцевых, балансирных и др. типов захватов. При установке многоярусных колонн необходимо правильно выбрать способ их подъёма и перевода из горизонтального в вертикальное положение. Устанавливают колонны в проектное положение, используя рамно-шарнирные индикаторы, одиночные или групповые кондукторы, подкосы и связевые системы.

применение монтажной оснастки в виде наклонных связевых систем (подкосов). Это

решение позволяет снизить трудоёмкость работ, обеспечить требуемую точность выверки и временного крепления. На рисунке приведены технологические схемы монтажа каркаса здания с использованием колонн высотой на три этажа. Данная технология позволяет при минимальном комплекте оснастки осуществить комплексный процесс возведения по раздельному и смешанному методу монтажа.

колонны; 4 – хомут; 5 – подкосы для выверки и

временного крепления; 6 – ригель; 7 – монтажная площадка; 8 – связевая плита; 9 – рядовая плита

мм, устанавливаемыми в стаканы фундаментов

схемы монтажа. Дифференцированная схема предусматривает раздельную установку в пределах захватки

колонн, ригелей, связевых плит перекрытия рядовых плит сначала первого этажа, затем ригелей и плит перекрытия второго этажа и т.д.
Последовательность монтажа элементов во многом определяется требованиями к устойчивости здания, правилами безопасного ведения работ, а также обеспеченностью сборными элементами.
На рисунке приведены технологические схемы процесса монтажа каркаса типовой ячейки с использованием одиночных кондукторов. На схеме наглядно представлены все этапы монтажа и их очерёдность. Схемы дают полное представление о положении монтажной оснастки, подмостей, строповки конструкций.
Ригели на консоли колонн могут укладываться «насухо» или на раствор. И в том, и в другом случае при выверке совмещают риски осей ригелей и колонн. Если применяются колонны на два этажа, то кроме обычного поэтажного монтажа элементов можно применить дифференцированный монтаж ригелей, т.е. вначале установить, выверить и закрепить сваркой ригели нижнего этажа, а затем – верхнего. Тогда после приварки ригелей к колоннам нужно будет уложить на раствор и закрепить прихваткой вначале связевые плиты нижнего этажа, а затем – верхнего, после чего в такой же последовательности установить основные плиты перекрытий. Положение при подъёме плит перекрытия нижележащего этажа в этом случае должно быть наклонным за счёт применения тяг – удлинителей.
Последовательность монтажа элементов определяется количеством кондукторов.

конструкции ЦНИИАМТП: 1 – оголовок нижестоящей колонны; 2 – кондуктор;

3 – многоэтажная колонна; 4 – ригель; 5 – плита перекрытия; 6 – монтажная площадка

в количестве пяти человек

силами звена монтажников в количестве пяти человек.
Стрелками указан переход звена

монтажников с одного процесса на другой, т.е. последовательность монтажа элементов. Горизонтальные участки графика соответствуют в масштабе продолжительности выполнения работ в сменах. Расчёт трудозатрат и продолжительности работ производится по нормативным затратам.
Цифрами показано количество монтируемых за данный период времени сборных элементов. На графике условно не показаны работы по омоноличиванию узлов и заделке стыков, которые должны проводиться после выполнения сварочных работ параллельно монтажу. Продолжительность этих работ определяется в соответствии с ЕНиР 4-1. Для выполнения монтажных процессов принято звено монтажников в составе пяти человек, а звено сварщиков – двух человек.
При устройстве монолитных стыков необходимо применять инвентарные опалубки и приспособления, повышающие индустриальность ведения работ.
Трудозатраты на установку кондукторов и их перестановку определяют по данным хронометража.

ячейками размером 6х9 м приведена на рисунке. В данном варианте

конструктивно-технологического решения использованы колонны высотой на два этажа, ригели пролётом 9 м и плиты перекрытия шириной 1,2 м и длиной 8,8 м.
Процесс возведения каркаса здания осуществляется по горизонтально-восходящей схеме с дифференцированным методом монтажа конструктивных элементов. Такая схема производства работ включает раздельный метод монтажа двухъярусных колонн первых двух этажей и дифференцированных – типовых. Наличие колонн нижних этажей большей массой потребовало использования стрелового самоходного крана для их установки. Все конструкции последующих этажей монтируются башенным краном. Для обеспечения фронта работ рекомендуется устанавливать колонны по рядам с проходкой стрелового крана в пределах поперечного сечения. Остальные элементы каркаса этих этажей и последующих монтируются с применением башенного крана.
Технологическая последовательность выполнения работ монтажного цикла приведена на соответствующих технологических схемах.

технологию возведения каркаса здания имеется ряд существенных недостатков, присущих дифференцированному

методу монтажа. В первую очередь следует отметить, что последовательный монтаж сначала всех ригелей, а затем плит перекрытий снижает возможность управления качеством работ из-за неизбежных отклонений в геометрических размерах.
В результате такого подхода не обеспечивается требуемая точность монтажа и исключается возможность воздействия на её повышение. Вторым обстоятельством, снижающим технологическую эффективность монтажных процессов, является высокая потребность в монтажных средствах временного крепления колонн (кондукторах), что снижает рентабельность производства работ. Принятая технология требует единовременного использования большого числа конструктивных однотипных элементов, что в реальных условиях производства труднодопустимо.
И, наконец, дифференцированная схема монтажа не обеспечивает требуемого уровня надёжности по устойчивости и геометрической неизменяемости отдельных частей каркаса здания.
Таким образом, более рациональным является комплексная схема монтажа, которая исключает перечисленные недостатки и обеспечивает реализацию горизонтально-восходящей схемы. Это обстоятельство позволяет также совмещать смежные технологические процессы, приближая их к реализации метода производства работ с ритмичными потоками.

при установке колонн в стаканы фундаментов; б) при установке колонн

на нижестоящие

1.020-1

хомуты, закрепляющие установленную конструкцию;
3 –ограждение;
4 - регулировочные винты для исправления

положения колонн по осям;
5 - лестницы;
6 - настил.

колонна; 2 – хомуты откидные; 4- продольная балка; 5- тяга;

6 – хомуты поворотные; 7- узлы поперечного хода.

– вакуум-опалубка; в – опалубка с нагнетанием раствора;
1 –

разъёмные элементы; 2 – загрузочная камера; 3 – механический домкрат;
4 – вакуум-привод; 5 – шлюзовая камера; 6 – загрузочная камера; 4 – щиты опалубки;
8 – штуцер; 9 – ручной растворонасос; 10 – контрольное отверстие

камеры нагнетания; 2 – опалубка; 3 – крышки; 4 –

рукоятка;
5 – пуансон; 6 – колонны