Монтаж прямоугольных емкостных сооружений

Общие требования к монтажу сборных конструкций сооружений. Монтаж начинают после инструментальной проверки соот­ветствия проекту планового и высотного положения монолитного днища с пазами для установки стеновых панелей, а также фундаментов и других эле­ментов. Вне зависимости от принятого способа и метода монтажа конструк­ций необходимо обеспечить надежную их устойчивость. При монтаже различных элементов выполняют следующие операции: под­готовку элемента к монтажу, строповку, очистку места установки и устройство постели, подачу элемента, а также перемещение его при установке, закрепление в проектном положении. Стро­повку элементов следует производить в местах, указанных в проекте, и обеспечивать подачу их к месту установки в положении, близком к проект­ному. Приемку элемента монтажники производят в тот момент, когда его ос­танавливают над местом установки на высоте не более 30 см, после чего его разворачивают и устанавливают в проектное положение по принятым ори­ентирам (рискам, штырям, упорам, граням и т.д.). Приемку монтажных работ производят после полного закрепления всех конструктивных узлов и приобретения бетоном замоноличивания стыков проектной прочности.

Технология монтажа сооружений. При возведении комплексов водопроводных и канализационных сооружений монтируют камеры реакции (хлопьеобразования), горизонтальные отстойники, фильтры, блоки очистных сооружений, резервуары чистой воды, аэротенки, биофильтры и другие прямоугольные емкостные сооружения.

Монтаж камер реакции осуществляют чаще всего комбинирован­ным методом, при котором стеновые панели монтируют раздельно, а ос­тальные элементы внутри камеры – комплексно. Монтаж камеры из панелей с опорной пятой начинают после устройства бетонной подготовки. Затем бетонируют днище и после набора им необходимой прочности устанавлива­ют стойки и струенаправляющие перегородки камеры.

Монтаж горизонтальных отстойников с учетом значительных раз­меров их в плане осуществляют кранами с передвижением их по бетонной подготовке или днищу вдоль монтируемых стен (рис. 7.8). Отстойники монтируют как раздельным, так и комплексным методом, при котором сте­новые панели и плиты покрытия коридоров устанавливают за один проход крана. Пример монтажа отстойника, состоящего из 10 коридоров шириной по 6 м, приведен на рис. 7.9. Мон­таж ведут с транспортных средств, причем монтаж панелей начинают со среднего коридора (в осях «Е»-«Д»), а затем ведут кольцевыми симметричными захватками с передвижением крана вокруг смонтированных коридоров. При такой организации работ после монтажа средних коридоров в них ве­дут работы по замоноличиванию стыков, торкретированию монолитных участков и др. Монтаж стеновых панелей на III ... IV захватках осуществ­ляют после выполнения необходимых работ на предыдущих захватках, в том числе по замоноличиванию стыков, устройству монолитного пояса, монтажу стеновых панелей перегородок по оси 2, технологических трубо­проводов и плит покрытия.

При раздельном методе монтажа горизонтальных отстойников вначале одним краном большой грузоподъемности монтируют стеновые панели коридоров, а другим (вслед за ним) меньшей грузоподъем­ности - плиты покрытия. Краны в процессе монтажа панелей и плит двига­ются вдоль коридоров «змейкой» и используются по своей грузоподъемно­сти более эффективно. При раздельном методе монтажа коридоров стыки панелей замоноличивают до установки плит покрытия. Последовательность монтажа стеновых панелей при этом следующая. Первыми устанавливают угловые (маячные) панели, которые выверяют, а затем по ходу движения крана монтируют остальные панели. После выверки производят «прихват­ку» панелей друг к другу электросваркой закладных деталей и арматурных выпусков.

Рис. 7.8 – Принципиальная схема монтажа горизонтального отстойника

1 - стоянки крана, 2 - ось движения крана при монтаже стеновых панелей первой секции (коридора), 3 - то же, второй и последующих секций, 4 - ось движения крана при монтаже плит покрытия, 5 - обратный ход крана, 6 - ось движения транспорта, 7 - котлован для здания фильтров, МУ - монолитные участки, L_K - вылет крюка крана

Рис. 7.9 – Схема организации монтажа горизонтального отстойника гусеничным краном

1 - панелевоз, 2 - временная дорога из сборных железобетонных плит, 3 - монтажный гусеничный кран, 4 - стеновые панели коридоров, 5 - опалубка труб для отвода осадка, 6 - монолитное днище, 7 - бетонная подготовка, 8 - опалубка монолитного железобетонного пояса

Монтаж фильтров часто затрудняется расположением их внутри здания и необходимостью загрузки их фильтрующими материалами. При строительстве водоочистных станций (ВДС) монтируют фильтры как одно­рядные, так и двухрядные. Схема монтажа однорядных фильтров приведе­на на рис. 7.10. Фильтры сооружают в два этапа (цикла): нулевой и основной. В период ну­левого цикла (рис. 7.10, а) выполняют земляные работы, устраивают фунда­менты под колонны здания фильтров и бытовые помещения, а также моно­литные днища ячеек в здании. Монтаж каркаса здания и самих ячеек филь­тров (основной цикл) (рис. 7.10, б) ведут в такой последовательности: вна­чале монтируют каркас здания, а затем ячейки.

Монтаж колонн, ферм и плит покрытия здания ведут с помощью гусеничного крана, перемещаемого по днищу фильтров (рис. 7.10, б - г) при доставке элементов в зону крана. За­тем устанавливают технологическое оборудование, трубопроводы и за­движки. Поскольку здание смонтировано полностью (включая покрытие), для монтажа фильтров применяют гусеничный кран с укороченной стрелой, передвигающийся по днищу фильтров (рис 7.11, а). Замоноличивание сты­ков, монтаж дренажных и переливных лотков часто выполняют параллель­но с монтажом панелей ячеек, после чего производят их гидравлические ис­пытания. Однако, одновременный монтаж всех элементов ячеек не всегда целесообразен, так как в случае некачественной заделки стыков (что может быть обнаружено только после гидравлических испыта­ний) трудно устранить дефекты и восстановить герметичность ячеек. По­этому лотки лучше монтировать после испытания ячеек и устранения замеченных дефектов. При этом их устанавливают с помощью кра­на-балки или специального козлового крана, перемещающегося по рельсам, уложенным на стенах фильтров (рис 7.11, б).

При строительстве ВДС часто возводят двухрядные фильтры, техно­логия монтажа которых заключается в следующем. После планировки и за­чистки котлована между рядами ячеек фильтров (в галерее технологических трубопроводов) краном устанавливают фундаменты под колонны, и после устройства бетонной подготовки монтируют панели стен. Затем бетониру­ют подготовку под фильтры в боковых частях, а также днище галереи тру­бопроводов, после чего краном, передвигающимся по бетонной подготовке фильтров, монтируют панели ячеек с транспортных средств. Ячейки фильтров монтируют комплексным методом с установкой всех эле­ментов за один проход крана. Параллельно с монтажом конструкций филь­тров замоноличивают стыки. Смонтировав ячейки фильтров, монтируют балки перекрытия, колонны и подкрановые балки главного пролета

Рис. 7.10 – Схема монтажа здания фильтров водоочистной станции

1 – фундаменты, 2 – приямки, 3 – гусеничный кран грузоподъемностью 20 т, 4 - бетонная подготовка, 5 – асфальт, 6 – арматурные сетки, 7 – монолитное днище, 8 - фермовоз, 9 – железобетонные фермы длиной 18 м, 10 – панели стен фильтров, 11 – колонны здания, 12 – колодцы, 13 – плиты покрытия, 14 – коридоры отстойника, 15 – съезды, 16 – временная автодорога, 17 – траверса для монтажа ферм

 

Рис. 7.11 – Монтаж ячеек и лотков фильтров

1 – фундаменты здания фильтров, 2 – колонны, 3 – плиты покрытия, 4 – кран-балка, 5 – железобетонные фермы длиной 18 м, 6 – гусеничный кран с укороченной стрелой, 7 – панели стен фильтров, 8 – монолитное днище, 9 – коридоры отстойника, 10 – козловой кран грузоподъемностью 2,5 т, 11 – лоток фильтра

здания фильтров, используя при этом башенный кран. По достижении бетоном стыков и обвязочной балки наружных сборных стен ячеек фильтров не ме­нее 70 %-ной проектной прочности производят кладку стен в боковых поме­щениях над ячейками, а также монтаж плит покрытия.

Монтаж резервуаров. Методы и последовательность монтажа пря­моугольных резервуаров во многом определяются типом и габаритами сборных конструкций, и в частности типом стеновой панели. Для монтажа резервуаров различной вместимости применяют практически однотипные сборные элементы при общем небольшом количестве их типоразмеров (сте­новые панели, перегородки, подколонники, колонны, балки или ригели и плиты покрытия). Все это позволяет применять однотипную техно­логию и схемы монтажа резервуаров практически независимо от их вмести­мости.

Монтаж небольших в плане резервуаров ведут с передвижением кра­на вокруг них по берме котлована, а средних и больших размеров - с пере­движением монтажного крана по их днищу и с разбивкой на монтажные участки по продольным осям А, Б, В и т.д. (рис. 7.15). Монтаж конструк­ций в пределах резервуара целесообразно выполнять по пролетам, принима­емым в качестве монтажных участков. Работы на каждом участке можно выполнять тремя специализированными потоками: 1) установка стен пане­лей и фундаментов под колонны (подколонников); 2) монтаж колонн и цир­куляционных перегородок с одновременным замоноличиванием стыков; 3) укладка балок (ригелей) и плит покрытия.

Последовательность монтажа сборных конструкций должна обеспе­чивать устойчивость и прочность их в пределах монтажного участка. Учи­тывая значительные размеры в плане крупных резервуаров, их монтаж про­изводят в основном с передвижением крана внутри резервуара по его дни­щу. Устанавливать сборные элементы резервуаров можно комплексным, раздельным или комбинированным методами.

При комплексном методе после установки части стеновых панелей одновременно монтируют колонны, циркуляционные перегородки и плиты покрытия. Однако этот метод наряду с преимуществами имеет не­достатки, поскольку грузоподъемность крана при этом подбирают по мас­се наиболее тяжелых элементов (стеновых панелей), а кран по ходу движе­ния монтирует и более легкие элементы (колонны, балки, ригели, плиты). Кроме того, работа крана в стесненных условиях котлована, при необходи­мости завоза туда и складирования всех элементов, значительно затрудняет организацию работ и замедляет темпы возведения резервуаров. Поэтому иногда более эффективен раздельный или комбинированный метод их мон­тажа, при котором основные сборные элементы устанавливают в три этапа: на первом - гусеничным краном, передвигающимся по готовому днищу или бетонной подготовке, монтируют раздельно панели стен, за исключением монтажного проема, оставляемого для въезда крана и панелевозов; на вто­ром - пневмоколесным краном, передвигающимся по днищу, устанавлива­ют комплексно колонны, циркуляционные перегородки и плиты покрытия; на третьем - гусеничным краном устанавливают сборные элементы в месте монтажного проема. Последний этап работ выполняют после завершения всех работ внутри резервуаров, в том числе отделочных, гидроизоляцион­ных, монтажа трубопроводов и оборудования.

 

 

Рис. 7.15 – Схемы движения монтажных кранов при возведении двух крупных резервуаров

1 - стеновые панели, 2 - колонны в котловане, 3 - циркуляционные перегородки, 4, 5 - выезды из котлована и въезд в него, 6 - рабочий ход крана, 7 - обратный ход, 8 - направление движения транспортных средств

 

Наряду с указанным раздельно-комбинированным методом эффек­тивным является так называемый кольцевой метод монтажа резервуара с ис­пользованием двух параллельно работающих кранов (IV схема монтажа). При этом одним краном (большей грузоподъемности), передвигающимся вокруг резервуара по берме котлована, устанавливают стеновые панели, а также колонны, балки и плиты примыкающего к стенам одного пролета по­крытия, а вторым (более легким) краном, передвигающимся по днищу па­раллельно первому, монтируют колонны, балки и плиты покрытия второго пролета. Завершив монтаж панелей, колонн, балок и плит покрытия по двум рядам пролета наружного периметра резервуара, переходят к монтажу кон­струкций центральной части резервуара (2-я очередь строительства). Мон­таж четырех пролетов центральной части производят комплексным мето­дом. Последний этап монтажа - заполнение монтажного проема стеновыми панелями после выхода крана из резервуара.

Монтаж покрытий прямоугольных резервуаров можно вести одно­временно по нескольким пролетам, например перекрытия девятипролетного резервуара по трем - пяти пролетам. При одновременном монтаже трех пролетов один из них оставляют для передвижения крана, а в других рас­кладывают сборные элементы; при монтаже пяти пролетов под раскладку элементов может быть занято четыре пролета. Завершив выверку колонн и сварку их соединений с балками и плитами, производят омоноличивание швов. Схему движения крана при этом выбирают такой, чтобы к концу мон­тажа кран мог выйти из резервуара через оставленный проем. После уста­новки панелей в месте проема оставшиеся плиты покрытия устанавливают краном, находящимся вне резервуара.

Монтаж аэротенков (наиболее характерная схема приведена на рис. 7.16). Монтаж конструкций и технологических трубопроводов четырехкоридорных аэротенков ведут раздельным методом четырьмя специализиро­ванными потоками, что соответствует количеству секций аэротенков. В пер­вый поток включают монтаж панелей продольных стен аэротенков по осям А, Б, В, Г и Д (рис. 7.16, 1-1) с одновременным их закреплением и замоноличиванием стыков. Во второй включают монтаж балок, плит и ходовых мостиков по осям Б и Г, балок и лотков для подачи активного ила, затем плит, перекрывающих эти лотки, по оси В. В третий поток входят работы по монтажу воздуховодов, каналов и других элементов конструкций, монтаж которых должен быть закончен до установки панелей торцевых поперечных стен. В четвертый, который разбивают на два параллельных потока, вклю­чают монтаж поперечных ходовых мостиков, торцовых стен и лотков, начи­ная с поперечной оси 3 (один поток направляют к оси 1, а второй к оси 5). Такое распределение работ по специализированным потокам позволяет по­добрать для монтажа конструкций и трубопроводов наиболее экономичные краны, передвигающиеся по днищу и работающие на минимальных выле­тах крюка.

Рис. 7.16 – Схема монтажа четырехкоридорных аэротенков из типовых плоских панелей

1 - стеновые панели наружные, 2 - то же, внутренние, 3 - воздуховоды с отводами к фильтросным каналам, 4 - плиты ходовых мостиков, 5 - балки, 6 - фильтросные каналы, 7 - инвентарные переездные мостики, 8 - бортовой автомобиль, 9 - автокран, 10 - стремянки, 11 - лотки, 12 - автомобиль по доставке лотков, 13 - панелевоз, 14 - пневмоколесный кран, устанавливающий стеновые панели, 15 - температурно-усадочный шов, 16 - растворосос для замоноличивания стыков, 17 - электросварочные агрегаты, 18 - панелевоз по доставке панелей для торцевых стен, 19 - балка, подготовленная к установке, 20 - клинья для временного крепления балок, 21 - сварной шов, 22 - предохранительная распорка в лотке

Сварку и замоноличивание стыков конструкций, а также другие сопутствующие работы выполняют отдельные звенья. Приведенная на рис. 7.16 схема монтажа четырехкоридорных аэротенков показывает, что каж­дая секция может быть разбита на четыре типовых монтажных участка с по­стоянной технологией, повторяющейся во всех последующих секциях. Дви­жение крана в коридорах шириной 9 м выдерживается прямолинейным, а в более широких коридорах может быть и зигзагообразным. При прямолиней­ной схеме кран, двигаясь по оси коридора, монтирует одновременно панели двух противоположных стен на вылете стрелы 4 - 5 м, а при зигзагообразной схеме процесс выполняется анналогично, что позволяет работать крану при минимальном вылете стрелы.

Поскольку при монтаже аэротенков применяются элементы различ­ной массы, в процессе работ приходится использовать разные способы их доставки в котлован, а также установки в проектное положение. Например, конструкции, доставляемые в котлован по одной-две на одном транспорте, монтируют обычно с транспортных средств, т.е. «с колес», а более мелкие - с предварительной доставкой и раскладыванием на днище. Из-за стесненности условий монтажа возможен монтаж «с колес» конструкций массой 2 - 2,5 т, пользуясь транспортными средствами грузоподъ­емностью не более 5 т. При монтаже элементов с предварительной расклад­кой их размещают в непосредственной близости к фронту работ или у про­тивоположных стен. Закон­чив в аэтротенках монтажные работы, переходят к торкретированию и железнению бетонных поверхностей монолитных участков, а также гидравли­ческому испытанию емкостей и гидроизоляции наружных поверхностей стен.

Монтаж двух- и трехкоридорных аэротенков (небольшой производи­тельности) с шириной коридоров не менее 4 - 5 м выполняют по той же схе­ме, что и четырехкоридорных. Аэротенки с узкими коридорами (шириной менее 4 - 5 м) монтируют обычно комплексным методом - по коридорам. При этом после монтажа панелей продольных стен сразу устанавливают в коридоре все конструкции, а также воздуховоды, переходные мостики и т.п. К монтажу следующего коридора переходят после полного завершения ра­бот в предыдущем. Чтобы исключить простой крана в ожидании фронта ра­бот, монтажные работы целесообразно организовать параллельно в двух секциях аэротенков. Установив конструкции в пределах первого коридора первой секции, кран переводят во вторую для выполнения аналогичных ра­бот, а в смонтированном коридоре первой секции в это время сваривают закладные детали, замоноличивают стыки и пр. Завершив работы в первом ко­ридоре второй секции, кран возвращают в первую, где продолжают монти­ровать следующий коридор. В это время во второй секции готовят фронт для продолжения работ в следующем коридоре и т.п.

Монтаж типовых вентиляционных градирен ведут башенным краном, расположенным с одной стороны каркаса при обеспечении вылета крюка крана для монтажа элементов самого крайнего ряда конструкций. При этом возможны два способа монтажа каркасов градирен - снизу вверх и сверху вниз. При монтаже способом снизу вверх (рис. 7.17, а) работы ве­дут следующим образом. На монолитные колонны водосборного бассейна устанавливают поперечные и продольные ригели I яруса каркаса, после их выверяют и закрепляют в проектном положении. Далее в стаканы, образованные ригелями, опускают колонны каркаса с приваренны­ми опорными деталями под ригели II яруса, после чего их временно закрепляют. Затем на них монтируют ригели II яруса и к ним при­варивают опорные детали III яруса, после чего монтируют колонны этого яруса и т.д., пока не будут смонтированы все оставшиеся ярусы каркаса.

 

Рис. 7.17 – Монтаж типовой сборной железобетонной вентиляторной градирни

а – способом снизу вверх, б – то же, сверху вниз

1 - рельсовый подкрановый путь, 2 - башенный кран, 3 - водосборный бассейн, 4 - монолитные колонны, 5 - сборные колонны, 6 - ригели, 7 - опорные детали, 8 - временные хомуты

 

При монтаже каркаса способом сверху вниз (рис. 7.17, б) работы выполня­ют так. На монолитные колонны бассейна устанавливают поперечные и продольные ригели I яруса, и после выверки крепят их между собой и к ко­лоннам на сварке закладных деталей. Затем на ригели I яруса последова­тельно укладывают поперечные и продольные ригели II, III и IV ярусов. В образованные ригелями стаканы на колонны бассейна устанавливают ко­лонны каркаса с приваренными опорными деталями под ригели верхнего V яруса. Выставленные на всю высоту каркаса колонны расчаливают и вре­менно раскрепляют, после чего к ригелям V яруса на временных хомутах подвешивают ригели IV яруса, а к колоннам приваривают опорные детали этого яруса. Далее на них опускают подвешенные ригели, выверяют и вре­менно закрепляют. Установку ригелей III и II ярусов производят в такой же последовательности.