Технология возведения надземных инженерных сооружений зависит от объемно-планировочных решений, применяемых материалов и конструкций, организационной подготовки к возведению конструкций, возможности использования технологических методов с применением современных средств механизации. На схеме 10.1 приводится классификация строительно-технологических факторов, влияющих на технологию возведения надземных инженерных сооружений.
Объемно-планировочными характеристиками являются: высота, размеры в плане, объем, разбивка сооружения на блоки, количество сооружений, входящих в пусковой комплекс объекта.
Конструкции сооружений могут быть железобетонными (монолитными или сборными), стальными, комбинированными.
К организационно-технологическим способам подготовки относятся: степень укрупнения конструкции (монтаж отправочными элементами, мелкоблочный, крупноблочный, конструктивно-технологическими блоками), место укрупнительной сборки (на заводе-изготовителе, на объекте, на конвейерной линии, на базе комплектации).
Технологические методы возведения объекта характеризуются направлением возведения (наращиванием снизу вверх, подращиванием, надвижкой, подъемом этажей), конструкцией опалубки (подъемно-переставная, скользящая), использованием средств комплексной механизации (краны, грузоподъемные устройства, установщики, домкратные системы, бетоноукладчики, бетононасосы и др.).
Схема 10.1
Классификация строительно-технологических факторов, влияющих на технологию возведения сооружений
Все перечисленные строительно-технологические факторы взаимосвязаны.
Наименование технологического метода принимается по наиболее существенной характеристике. Например, конвейерный метод монтажа, возведение сооружения в скользящей опалубке, метод подращивания, надвижки и т.д. Присвоение наименования методу следует принимать с использованием уже существующей терминологии. Рассмотрим следующие примеры.
Большепролетными считаются сооружения, у которых расстояние между опорами несущих конструкций покрытия составляет более 40 м. Разнообразие конструктивных схем большепролетных сооружений предопределило разнообразие методов их монтажа.
В зависимости от направления монтажа большепролетных покрытий применяется продольный (монтажный кран движется по пролету) и поперечный (монтажный кран движется поперек пролета) методы монтажа.
В зависимости от применяемого технологического оборудования и оснастки возведение ведется следующими методами: монтаж отдельными элементами непосредственно на постоянные или временные опоры, с помощью домкратов, методом надвижки и др.
Высотные сооружения имеют значительную высоту (80...500 м) при сравнительно небольших размерах в плане. Они располагаются поодиночке или группами на значительном расстоянии. Массовые высотные сооружения имеют относительно низкое расположение центра тяжести. Поэтому, распространение получила технология их установки в проектное положение полностью собранных на земле: методом поворота вокруг опорного шарнира, методом падающей стрелы, подъемом со скольжением опорной части. Подъем оказывается возможным лебедками и полиспастами, краном, вертолетом и т.д. В наименование метода обычно не включаются эти механизмы, или включают их в качестве дополнения.
Особую группу составляют высокие инженерные сооружения производственного назначения из монолитного железобетона (силосы, водонапорные башни, дымовые трубы, градирни). Наиболее экономично их возведение с применением скользящей и подъемно-переставной опалубок, которые используются в комплекте со средствами механизации армирования, подачи бетона и перестановки опалубки.
Высотные инженерные сооружения могут возводиться сборными из металла и железобетона способом наращивания монтажных блоков, предельно укрупненных до их подъема в проектное положение.
Металлические резервуары и газгольдеры возводятся методом рулонирования заготовок.
Метод возведения принимается на основе технико-экономического сравнения вариантов, с учетом всех возможных технологий строительства объекта.
Возведение элеваторов
Элеваторы - это предприятия, перерабатывающие и хранящие сыпучие материалы. Рабочее здание (башня) и силосы (бункеры) объединены в одно сооружение галереями и тоннелями, по которым транспортируются сыпучие материалы: зерно, мука, цемент, уголь и др. Высота башни и силосов 60 м и более.
Здания и сооружения элеваторов возводятся из монолитного и сборного железобетона. Силосы имеют в плане форму круга диаметром 3, 6, 12, 18 и 24 м, квадрата, прямоугольника, реже - многоугольника (рис. 10.1, а, б, в). Силосы бывают групповые и одиночные (обычно диаметром 12м и более).
Все конструкции возводят из бетона класса не ниже В20. Монолитными выполняются фундаменты и стены. Толщина монолитных стен не менее 150 мм. Сборными проектируются колонны, элементы воронок и днища, балки и плиты перекрытий и покрытий.
Отдельно стоящие силосы диаметром 12, 18 и 24 м возводят из монолитного железобетона с применением скользящей или объемно-переставной опалубки. Возведение надземной части производится в следующей последовательности: подсилосный этаж, силосный корпус, рабочая башня, надсилосное перекрытие, транспортные галереи.
Подсилосный этаж монтируется стреловым или башенным краном. Колонны устанавливаются в стаканы подколонников на фундаментной плите. По колоннам монтируются конструкции перекрытия и железобетонные или металлические воронки силосных банок (бункеров). Затем устанавливаются железобетонные панели стен.
Силосный корпус и башня с силосами возводятся отдельными элементами и предварительно укрупняемыми блоками. Наибольшее распространение получили блоки размером в плане 3×3 и 4×4 м, высотой 1,18...1,50 м.
Рис. 10.1. Возведение силосного корпуса элеваторов: а) расположение групповых силосов круглой формы (план); б)то же квадратной формы; в) то же одиночных силосов; г) монтаж конструкций силосного корпуса (поперечный разрез); д) расположение внутренних двухярусных подмостей; СГУ - угловые элементы квадратных силосов; СПГ - плоский элемент; СОГ- объемный квадратный элемент; 1 - фундаментная плита; 2 - колонны; 3 - воронки; 4 - сборные элементы; 5 - надсилосный этаж; 6 - монтажный кран; 7 - ограждение подмостей; 8 - верхний настил; 9 - лестница; 10 - нижний настил
Круглые и квадратные блоки изготавливаются на специальном полигоне и транспортируются в монтажную зону. Квадратные силосы монтируются из трех типов готовых элементов: четырехугольный блок СОГ, плоский элемент СПГ, угловой элемент СУГ. Схема установки приводится на рисунке 10.1, б. Наибольшая масса монтируемых блоков около 5...6 т. Блоки и элементы устанавливаются на раствор и стягиваются болтами. Вертикальные швы заполняются с подмостей.
Подмости представляют собой двухъярусные площадки, перекрывающие пространство силоса внутри. Схема установки площадки приводится на рис. 10.1, д. Швы с наружной стороны заделываются с подвесных подмостей.
Круглые силосы диаметром 6 и 12 м монтируются в виде укрупненных колец. Блоки диаметром 6 м собираются внизу из 4 или 8 элементов при помощи болтов или натяжением кольцевой арматуры. Масса блоков после укрупнения около 5 т. Блоки силосов диаметром 12 м также укрупняются перед монтажом в кольца. Масса укрупненного блока может достигать 35 т. Подъем осуществляется за 12 точек с помощью балансирной траверсы. Блоки соединяются друг с другом болтами.
Воронки силосов монтируются из отдельных металлических и сборных железобетонных элементов.
Одновременно с монтажом банок силосов ведутся работы по устройству предусмотренной проектом постоянной лестницы, которую используют для вертикального подъема рабочих в монтажную зону на высоте.