8.1.1. Развитие монтажных работ в России

Монтаж - комплексный процесс сборки зданий и сооружений из укрупненных конструкций, деталей и узлов заводского изготовления. Монтаж является ведущим технологическим процессом строительного производства. Этому способствует наличие развитой промышленности по производству сборных конструкций, разнообразных и эффективных средств механизации, современные достижения в области технологии и организации строительного производства, возможность осуществлять монтаж поточными методами.

Изготовление и монтаж конструкций связаны между собой операциями транспортирования сборных элементов от мест изготовления к месту их установки. Перенесение значительной части строительных процессов в заводские условия позволяет облегчить и улучшить условия труда, сократить затраты, снизить стоимость продукции, механизировать на строительной площадке монтажные процессы.

Первые чугунные конструкции на Урале были смонтированы в 1725 г., первый чугунный мост в Петербурге - в 1784 г. Сборные железобетонные конструкции начали применять в России в 20-х годах двадцатого столетия. До середины XX в. в сборном железобетоне изготовляли плиты-вкладыши, колонны небольшой высоты, подкрановые балки для легких кранов.

Монтаж строительных конструкций осуществляют не только при возведении полносборных, но и в других типах зданий. При строительстве здания с кирпичными стенами, например, монтируют сборные фундаментные блоки, элементы каркаса (колонны и ригели), плиты перекрытий и покрытия, лестничные марши и площадки и т. д.

Удельный вес монтажных работ в строительстве постоянно увеличивается. Происходит с одной стороны снижение массы отдельных элементов за счет применения более высоких марок цемента для их (производства и использования качественных крупных и мелких наполнителей бетона, с другой стороны - укрупнение сборных конструкций, доведение их до максимальной заводской и технологической готовности. Получают распространение методы подъема этажей и перекрытий, конвейерная сборка и блочный монтаж покрытий промышленных зданий, комплектно-блочный монтаж укрупненных конструкций, включая [уже смонтированное в них технологическое оборудование, монтаж полностью собранных мачт и башен, надвижка отдельных конструкций, целых зданий и сооружений.

Первые башенные краны имели грузоподъемность до 3 т, сейчас мобильные краны для жилищного строительства выпускают грузоподъемностью 8... 10 т, высота возводимых зданий не лимитируется, но в целом обычно не превышает 40 этажей. Для промышленного строительства производят краны грузоподъемностью до 800... 1000 т. Одновременно с этим применяют бескрановые методы монтажа, основанные на использовании домкратов и электромеханических подъемников. Все шире применяют средства дистанционного управления монтажным процессом на базе теле- и радиосвязи, вступает в промышленное освоение роботизация монтажных операций.

В начале 90-х годов в России крупнопанельные и крупноблочные дома составляли около 45% вводимого жилого фонда, в некоторых городах такие здания составляли до 90% всей жилой площади. В дальнейшем по мере совершенствования и внедрения в строительное производство прогрессивных технологическо-организационных факторов [индустриализации будут возрастать объемы и роль монтажа строительных конструкций, обеспечивая сокращение себестоимости и сроков возведения зданий и сооружений.

В настоящее время в жилищном строительстве растут объемы применения монолитного железобетона при возведении зданий с кирпичными наружными стенами и полностью монолитных зданий. Наряду с монолитными конструкциями широкое применение получают облегченные конструкции из дерева и пластмасс, различные системы тентовых и пневматических конструкций.

В общей структуре применения бетона в России сборный железобетон доминирует и в ближайшей перспективе такое положение сохранится. Все большее распространение применение сборного железобе-т°на находит в европейских странах. Существует много объективных Причин для расширения внедрения сборного железобетона. Важным (Фактором являются климатические условия, стремление перенести процесс изготовления конструкций в закрытые помещения. В условиях стационарного производства намного легче обеспечить стабильное качество продукции через организацию пооперационного контроля. Современные полимерные материалы, применяемые при изготовлении опалубочных форм, позволяют существенно разнообразить виды изделий и варианты их архитектурной отделки. Применение химических добавок при изготовлении сборного железобетона позволяет сократить продолжительность или совсем отказаться от таких приемов как вибрирование бетонной смеси в целях ее уплотнения. Подбор составов бетона и конструкции форм позволяют в настоящее время получать высокоточные изделия с допусками в мм.

Важным фактором является в настоящее время внедрение энергосберегающих технологий производства сборного железобетона, которое базируется на применении нового поколения цементов и химизации бетона - расширение применения добавок многофункционального назначения.

Одним из побудительных факторов может служить и высокая сейсмостойкость железобетонных панельных зданий. Сейчас, когда повышена сейсмическая бальность ряда регионов России, ориентация на строительство панельных зданий может стать определяющей.

8.1.2. Организационные принципы монтажа

Организационные принципы включают:

■ первостепенное выполнение работ нулевого цикла, включая прокладку коммуникаций к зданию;

■ поточный метод монтажа при увязанном по производительности комплекте подъемно-транспортных машин;

■ монтаж конструкций с транспортных средств («с колес»);

■ предварительное укрупнение на земле конструкций в неизменяемые блоки;

■ разбивка здания на монтажные участки или захватки с закрепленными на них комплексными бригадами рабочих и монтажными механизмами;

■ обеспечение ритмичной сдачи отдельных смонтированных участков возводимого сооружения для выполнения последующих работ;

■ выбор методов монтажа и механизмов на основе технико-экономического сравнения вариантов.

8.1.3. Технологическая структура монтажных процессов

Важным фактором для строителей является технологичность возводимого здания в целом, включая технологичность используемых монтажных элементов, которые подразумевают:

■ минимальное количество типоразмеров монтируемых элементов, т. е. степень типизации конструкций;

■ максимальная строительная готовность поставляемых конструкций - степень точности геометрических размеров и положения закладных деталей;

■ удобство строповки, подъема, установки и выверки всех элементов;

■ простота и удобство заделки всех стыков и заливки швов;

■ близкий к 1 показатель монтажной массы, выражающий отношение среднего веса конструкций к максимальному, т. е. их укруп-ненность и равновесность.

Комплексный технологический процесс монтажа сборных строительных конструкций - совокупность процессов и операций, в результате выполнения которых получают каркас, часть здания или сооружения, полностью возведенное сооружение. Вся совокупность процессов, позволяющая получить готовую смонтированную продукцию, состоит из транспортных, подготовительных, основных и вспомогательных процессов.

Транспортные процессы состоят из транспортирования конструкций на центральные и приобъектные склады, погрузки и разгрузки конструкций, сортировки и укладки их на складах, подачи конструкций с укрупнительной сборки или складов на монтаж, транспортирование материалов, полуфабрикатов, деталей и приспособлений в зону монтажа. При складировании конструкций особо контролируют их качество, размеры, маркировку и комплектность. При монтаже зданий с транспортных средств исключаются процессы разгрузки и сортировки, так как конструкции сразу подаются на монтаж.

Подготовительные процессы включают: проверку состояния конструкций, укрупнительную сборку, временное (монтажное) усиление конструкций, подготовку к монтажу и обустройство, подачу конструкций в виде монтажной единицы непосредственно к месту установки. Дополнительно входят процессы по оснастке конструкций приспособлениями для временного их закрепления и безопасного выполнения работ, нанесение установочных рисок на монтируемые элементы, навеска подмостей и лестниц, если это требуется выполнить до подъема конструкций.

Вспомогательные процессы включают подготовку опорных поверхностей фундаментов, выверку конструкций, если ее выполняют после их установки, устройство подмостей, переходных площадок, лестниц и ограждений, выполняемых в период установки конструкций.

Основные или монтажные процессы - установка конструкций в проектное положение, т. е. собственно монтаж. В состав монтажных процессов входят:

■ подготовка мест установки сборных конструкций;

■ строповка и подъем с необходимым перемещением в пространстве, ориентировании и установке с временным закреплением;

■ расстроповка;

■ окончательная выверка и закрепление;

■ снятие временных креплений;

■ заделка стыков и швов.

В зависимости от вида конструкций, монтажной оснастки, стыков и условий обеспечения устойчивости, выверку можно осуществлять в процессе установки, когда конструкция удерживается монтажным краном, или после установки при временном ее закреплении.

Приведенная структура процесса монтажа строительных конструкций является обобщающей и в каждом конкретном случае может быть уточнена в сторону увеличения или уменьшения подлежащих выполнению отдельных операций и процессов.

Монтаж строительных конструкций (с точки зрения его организации) может быть осуществлен по двум схемам: монтаж со склада и монтаж с транспортных средств (рис. 8.1).

При осуществлении монтажа со склада все технологические операции, рассмотренные ранее, выполняют непосредственно на строительной площадке.

Рис. 8.1. Принципиальные схемы монтажа со склада и с транспортных средств:

а — монтаж со склада; б — то же, с транспортных средств; 1 — возводимое здание; 2 — края; 3 с глад конструкций; 4 - дорога; 5 - тягач с полуприцепом под разгрузкой; б - полуприцеп после монтажа с него конструкций; 7 — постановка полуприцепа с конструкциями под кран

Монтаж «с колес» предполагает выполнение на строительной площадке в основном только собственно монтажных процессов. Полностью изготовленные и подготовленные к монтажу конструкции поставляют на строительную площадку с заводов-изготовителей в точно назначенное время и эти конструкции непосредственно с транспортных средств подают к месту их установки в проектное положение. Та-■кая организация строительного процесса должна обеспечивать комплектную и ритмичную доставку только тех конструкций, которые должны быть смонтированы в данный конкретный момент. Этот метод прогрессивен, при нем практически отпадает потребность в приобъектном складе, исключается промежуточная перегрузка сборных элементов, создаются благоприятные условия для производства работ на •тесненных строительных площадках, организация труда на строительной площадке начинает напоминать заводскую технологию сборочного процесса, обеспечивается ритмичность, непрерывность строительного процесса.

8.1 4.  Способы и средства транспортирования конструкций

Доставка конструкций на строительную площадку может осуществляться всеми видами транспорта, а именно, наземным - автомобильным, железнодорожным, тракторным; водным и воздушным.

Основные факторы, влияющие на выбор строительного транспорта:

■ месторасположение строительства;

■ существующие вблизи транспортные коммуникации;

■ расположение заводов, комплектующих стройку сборными конструкциями;

■ временные и погодные условия;

■ масса, габариты конструкций, дальность их транспортирования.

Основной вид транспорта для перевозки сборного железобетона — автомобильный при дальности транспортирования до 200 км.

Отпуск сборных конструкций производят при достижении бетоном 100% -ной прочности в зимнее время и 70%-ной прочности в летнее, при условии, что завод-изштовитель гарантирует набор бетоном марочной прочности к 28-дневному возрасту.

Элементы длиной до 6 м транспортируют на бортовых автомашинах. Более длинные элементы - на автопоездах с прицепами и на без-бортовых полуприцепах при массе элементов более 14 т; на прицепах-трайлерах - до 40 т; на панеле-, фермо-, блоковозах — до 35 т.

При транспортировании длинномерных конструкций на фермовозах и аналогичных транспортных средствах боковые усилия от прохождения кривых участков дороги воспринимаются рамой машины. Скорость движения транспорта назначают из соображения сохранности доставляемых конструкций.

Укладку сборных элементов на транспортные средства производят с учетом следующих требований:

■ элементы должны находиться в положении, близком к проектному, за исключением колонн, которые перевозят в горизонтальном положении;

■     необходимо, чтобы элементы опирались на деревянные инвентарные прокладки и подкладки, располагаемые в местах, указанных в рабочих чертежах на изготовление этих элементов. Толщина прокладок и подкладок должна быть не менее 25 мм и не менее высоты петель и других выступающих частей элементов Применение промежуточных прокладок не допускается;

■ при многоярусной погрузке подкладки и прокладки следует располагать строго по одной вертикали;

■ элементы необходимо тщательно укреплять с целью предохранения от опрокидывания, продольного и поперечного смещения, а также ударов друг о друга;

■ офактуренные поверхности элементов должны быть защищены от повреждений.

Горизонтально перевозят элементы, укладываемые в сооружение и работающие в горизонтальном положении: балки, ригели, прогоны, плиты и панели перекрытий, балконные и кровельные плиты, высокие (более 1,5 м) стеновые блоки; а также длинномерные сборные конструкции - колонны и сваи.

Вертикально и наклонно транспортируют стропильные и подстропильные фермы, стеновые панели, панели перегородок.

Объемные элементы - блок-комнаты, блок-квартиры, санитарно-технические кабины перевозят в проектном положении.

Транспортирование по железным дорогам допускается только на особо дальние расстояния. Длинномерные изделия перевозят на двух платформах с шарнирным опиранием, исключающим возникновение изгибающих усилий в перевозимых конструкциях на кривых участках железнодорожного пути.

Металлические конструкции часто доставляют по железной дороге на большие расстояния в виде отдельных составных узлов, мелкие металлические элементы при этом транспортируют пакетами.

Деревянные конструкции из-за их малой жесткости в готовом виде перевозят редко, в основном - в разобранном виде по элементам пакетами.

При транспортировании автомобильным и железнодорожным транспортом размер грузов должен вписываться в габариты подвижного состава. Всякие отклонения от этих габаритов по высоте, ширине, длине требуют специального согласования и контролируемых условий перевозки.

Необходимый запас конструкций на складе устанавливают проектом производства работ с учетом календарного графика монтажа и площадей, которые могут быть отведены для раскладки конструкций в зоне действия кранов. Разгрузку доставленных на строительную площадку сборных конструкций обычно производят специальным разгрузочным самоходным краном и реже основным монтажным механизмом. Более экономичным и менее трудоемким является «монтаж с колес».

8.1.5. Приемка сборных конструкций

Монтирующая организация принимает поступающие на строительную площадку конструкции. Приемку сборных конструкций производят по паспортам на эти изделия с учетом допускаемых отклонений в размерах и по комплектовочным ведомостям. При приемке доставленных изделий необходимо проверять:

■ наличие штампа ОТК завода;

■ наличие осевых рисок и отметку положения центра тяжести конструкции;

■ наличие монтажных рисок для односторонне армированных элементов;

■ отсутствие повреждений, правильность геометрических размеров, расположение и крепление закладных деталей, наличие и проходимость каналов, отверстий и т. д.;

■ соответствие лицевой поверхности изделия требованиям проекта;

■ отсутствие деформаций, раковин, трещин, наплывов,

■ наличие необходимых борозд, ниш, четвертей, выпусков арматуры, защитных покрытий у закладных деталей.

Если изделие оказалось некачественным, его бракуют, оформляют соответствующий рекламационный акт при участии представителей генерального подрядчика, монтирующей организации и предприятия-изготовителя. Изделие подвергается ремонту, если это возможно, или отправляется назад изготовителю. Взамен на строительную площадку Поставляется новое, качественное изделие.

 8.1.6. Складирование сборных элементов

Трудозатраты на хранение конструкций от общей трудоемкости монтажных работ составляют для металлоконструкций 12...25%, для железобетонных конструкций - 13...27%.

Склады размещают на спланированной площадке, с учетом стока ливневых и талых вод. Склады делят на центральные у путей прибытия грузов и приобъектные.

Величина запаса сборных конструкций зависит от условий доставки и может изменяться от полного объема элементов на здание практически до нуля, когда монтаж здания осуществляют с транспортных средств. Обычный запас конструкций - на 3...7 дней работы монтажных кранов. В отдельных экстремальных случаях запас конструкций доводят до 1 месяца работы.

При хранении конструкций на приобъектном складе необходимо:

■ раскладывать сборные элементы и размещать штабеля в зоне действия монтажного крана с учетом последовательности монтажа;

■ конструкции, имеющие большую массу (или парусность), располагать вблизи монтажного крана;

■ хранить сборные элементы в условиях, исключающих их деформирование и загрязнение;

■ на территории склада установить указатели проездов и проходов.

■ Все элементы складируют на деревянных подкладках размером 6 х 6 и 8 х 8 см, при этом должны быть обеспечены соосность укладки элементов, исключены возможности образования трещин и перенапряжений в бетоне конструкций (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Складирование железобетонных (о) и металлических (б) конструкции:

I - подкладки; 2 - прокладки 3 - металлические опоры 4 - кассета

На складе более тяжелые конструкции располагают ближе к монтажному крану, а более легкие - дальше. С целью сокращения площади склада конструкции обычно хранят в штабелях. Проходы между штабелями необходимо устраивать в продольном направлении через каждые два смежных штабеля, в поперечном - не реже чем через 25 м. Ширина поперечных проходов должна быть не менее 0,7 м, а разрывы между штабелями - не менее 0,2 м. Складирование элементов необходимо организовать так, чтобы иметь доступ к любой конструкции для возможности определения ее маркировки и подготовки к монтажу.

Панели перекрытия, колонны, ригели, надколонные и пролетные плиты должны находиться в штабелях в горизонтальном положения. Оптимальные размеры штабелей: для колонн - 4 ряда, для ригелей я прогонов - 3 ряда, для плит покрытий и перекрытий - до 10...12 рядов, но максимальная высота штабеля не должна превышать 2,5 м.

На складе стеновые панели устанавливают вертикально или наклонно в металлических пирамидах или кассетах, крупноразмерные перегородки также складируют в деревянных кассетах, в положении, близком к вертикальному.

Железобетонные и металлические элементы каркаса одноэтажных промышленных зданий укладывают у мест установки: легкие колонны -вершинами к фундаменту, тяжелые - нижним концом к фундаменту (рис. 8.3), подкрановые балки - параллельно ряду колонн на расстоянии от них 40...50 см. Расположение сборных элементов на складе должно быть таким, чтобы при их подъеме для установки в проектное положение вылет стрелы крана не изменялся, т. е. стрела крана при монтаже не поднималась и не опускалась.