Схемы механизации возведения зданий могут зависеть от разных факторов. Для зданий размером в плане до 30 х 30 м и высотой до 16 этажей применим отдельно стоящий башенный кран, размещенный на кольцевых путях, или два крана с двух сторон здания. Может быть использован и самоподъемный приставной башенный кран.
Гусеничный кран грузоподъемностью 6... 10 т устанавливают на плиту покрытия и поднимают на ней по мере возведения здания. Кран свободно перемещается по плите, им монтируют все сборные конструкции (в частности, колонны), переставляют подъемники, осуществляют необходимый демонтаж после завершения подъема плит перекрытий на проектные отметки, навешивают стеновые панели.
При небольших размерах здания в плане на плите покрытия могут быть размещены автомобильный кран, погрузчик со стреловым оборудованием грузоподъемностью 4...8 т и даже просто крышевой кран, который после завершения работ легко может быть демонтирован по частям с крыши элементарным краном-укосиной.
После возведения здания монтажный механизм, установленный на плите покрытия, может быть демонтирован шевром, вертолетом, спущен по частям крышевым краном.
5. Технология работ при подъеме этажей
На уровне земли (или на перекрытии над подвалом) изготавливают в виде пакета одну за другой плиты перекрытий всех этажей и кровли. Затем готовую плиту покрытия с уже выполненной кровлей поднимают и закрепляют в верхней части первого яруса колонн. Осуществляют монтаж верхнего этажа на плите перекрытия, находящейся на земле, и затем поднимают полностью смонтированный этаж под закрепленную плиту кровли. В той же последовательности осуществляют монтаж и подъем следующих этажей.
Процесс подъема готовых этажей и последовательного монтажа конструкций сверху вниз повторяют до тех пор, пока не будет смонтировано все здание. Эту схему применяют, если стены и перегородки здания сборные.
Конструкции каждого отдельного этажа на уровне земли монтируют самоходными кранами грузоподъемностью до 10т., предпочтительно гусеничными, поскольку они имеют большую производительность и маневренность по сравнению с автомобильными.
Возможны три варианта расположения монтажных механизмов. При значительном свободном пространстве между поднятой вверх плитой покрытия и пакетом плит покрытия может быть применен монтажный кран, осуществляющий установку всех элементов на верхней плите перекрытия, перемещаясь вдоль здания с одной стороны. При недостаточных вылете стрелы и грузоподъемности кран при монтаже должен будет перемещаться вокруг здания. При третьей схеме устраивают земляную подсыпку (пандус) или эстакаду для заезда монтажного механизма на пакет плит, и перемещаясь по верхней плите, он будет осуществлять монтаж конструкций данного этажа.
Для обеспечения нормальных условий монтажа конструкций всех промежуточных этажей поднимаемый (уже поднятый) этаж должен находиться выше верхней отметки стрелы крана в поднятом положении, чего не всегда можно достичь. При небольших размерах здания в плане конструкции очередного этажа можно монтировать автомобильным краном или автопогрузчиком со стреловым оснащением. Погрузчик с подвешенной на нем сборной конструкцией, например стеновой панелью, перемещается по пакету перекрытий, подвозит панель к месту установки, опускает на подкладки и после выверки и временного закрепления панели подкосами отъезжает за следующей панелью.
По окончании монтажа всех конструкций этажа панели сваривают и подкосы снимают. Для повышения эффективности применения метода подъема этажей архитектурно-планировочное решение этажа должно быть таким, чтобы после сварки и замоноличивания стыков сборных элементов обеспечивалась их устойчивость, т. е. не должно быть отдельно стоящих панелей стен и панелей, соединенных в одну линию, без примыкающих к ним в поперечном направлении панелей. Если такие отдельные элементы имеются на этаже, то перед подъемом они должны быть временно дополнительно закреплены. Одновременно с монтажом конструкций на плите складируют материалы, необходимые для завершения строительных работ на проектной отметке.
Схема подъема этажей аналогична подъему перекрытий и предусматривает последовательный подъем каждого этажа, начиная с верхнего. Однако, в отличие от применяемой схемы одновременного подъема нескольких плит перекрытий, возможно осуществлять подъем только одного этажа до проектного или промежуточного положения.
Подготовительные работы - устройство фундаментов, установка колонн первого яруса, бетонирование плит перекрытий и бетонирование ядра жесткости — выполняют так же, как и при возведении зданий методом подъема перекрытий. По окончании изготовления пакета плит на верхней плите осуществляют монтаж парапетных панелей, устройство теплоизоляции и мягкой кровли (кроме последнего слоя). Затем на верхнюю плиту устанавливают подъемное оборудование с пультом управления.
На плиту покрытия заезжает монтажный кран для установки колонн верхних ярусов, обслуживания подъемников и других транспортно-монтажных операций. Этот механизм в процессе всего подъема будет находиться на верхней плите и после его окончания может быть снят с крыши целиком с помощью специальной разборной стрелы. После этого на колоннах устанавливают подъемное оборудование и поднимают верхнюю плиту покрытия, минимальная высота подъема — не менее двух этажей. Целесообразно, чтобы по мере подъема плиты покрытия с нее устанавливались в монтажные отверстия защелки, что позволит при подъеме этажей без проблем устанавливать их на промежуточные опоры.
Затем монтируют сборные конструкции верхнего этажа и поднимают его под уже поднятую плиту покрытия. Для устранения влияния присоса при отрыве плиты необходимо последовательно включать крайние подъемники для подъема ее навеличину одного цикла 8...10 мм. После отрыва плиты все подъемники включаются на автоматический режим и готовый этаж плавно и равномерно поднимается вверх под плиту покрытия. После окончания подъема и закрепления этажа на этих промежуточных отметках наращивают колонны, переставляют подъемники и поднимают верхний этаж вместе с покрытием на очередной монтажный горизонт, т. е. на всю высоту вновь установленного яруса колонн. Колонны наращивают как и при подъеме плит перекрытий с помощью одиночных кондукторов с раздвижными или навесными подмостями.
Минимальная высота подъемапокрытия более 5 м, это позволяет начать монтаж на верхнем перекрытии стеновых панелей, а также внутренних конструкций и оборудования верхнего этажа. Устойчивость каждой устанавливаемой панели обеспечивается за счет общей пространственной устойчивости соединяемых вместе смежных панелей, монтаж которых лучше начинать с одного из углов здания.
Для подъема верхнего этажа на проектные отметки на верх колонн верхнего яруса устанавливают и закрепляют инвентарные монтажные колонны, по которым поднимают верхние этажи до проектных отметок, и затем эти колонны демонтируют.
Когда верхний этаж поднят на проектные отметки, его закрепляют к ядру жесткости клиньями или винтовыми упорами, жестко соединяют по верху воротников перекрытий с колоннами. Для того чтобы поднимаемые конструкции этажа установить на колоннах на проектные отметки, этаж поднимают на 20...30 мм выше отверстий в колоннах, вынимают инвентарные автоматические защелки, в освободившиеся отверстия заводят опорные штыри, подъемники включают на опускание, этаж мягко опускается на эти опорные штыри, которые приваривают к воротникам плиты. Бетоном зачеканива-ют зазоры между колоннами и воротниками. Параллельно с этим заделывают горизонтальные швы наружных и внутренних стен, в которые помещают специальные герметизирующие прокладки, состоящие из искусственного каучука, пропитанного специальными составами для повышения долговечности.
После закрепления этажа под него поднимают следующий и также закрепляют. Аналогичным образом собирают и поднимают на проектные отметки конструкции нижележащих этажей. Когда появляется возможность, а именно после подъема второго этажа здания, на его проектные отметки осуществляют демонтаж инвентарных монтажных колонн и подъемников. Далее с уровня земли монтируют сборные элементы первого этажа.
Нашел применение для производства работ и специальный крышевой кран, который легко монтировать и демонтировать.
После подъема на проектные отметки верхнего этажа можно приступать к зачеканке с наружной стороны швов между стеновыми панелями цементно-известковым раствором. Работы выполняют с подвесной люльки. На этаже можно выполнять санитарно-технические и отделочные работы. Необходимые для этого материалы могут быть подняты вместе с этажом. Окончательную отделку этажей при рассматриваемом методе осуществляют сверху вниз.
При разбивке здания большой протяженности плиты со смонтированными этажами изготавливают и поднимают отдельно для каждой захватки.
Подъёма этажей метод, подъёма перекрытий метод, возведение многоэтажных зданий путём постепенного подъёма изготовленных на уровне земли железобетонных плит перекрытий на заданную проектом высоту с помощью комплекта подъёмников, объединённых в синхронно работающую систему. В зависимости от степени готовности применяемых конструкций установку на плите перекрытия стен, перегородок, санитарно-технического оборудования и т.п. производят либо до подъёма плиты, либо после него.
П. э. м. получил распространение с 1950 в США, НРБ, ЧССР, ФРГ и других странах при возведении зданий различного назначения высотой до 21 этажа. В СССР П. э. м. применяется с 1959 при строительстве многоэтажных зданий — высотой до 15 этажей (например, в Армянской ССР при сооружении жилых домов, в Ленинграде и Москве — общественных зданий).
В СССР, используя П. э. м., непосредственно на месте расположения строящегося здания изготовляют пакет безбалочных железобетонных плит перекрытий по числу этажей здания; в каждой плите по контуру колонн укладывают стальной воротник, служащий для захвата плит при подъёме. Для подъёма перекрытий используют электромеханический (наиболее распространены) или гидравлический подъёмники, устанавливаемые на колоннах или "в обхват" колонн.
П. э. м. позволяет возводить многоэтажные промышленные и общественные здания (рис.) с использованием неразрезных плит перекрытий площадью до 3 тыс. м2 и массой до 1500 т при пролётах между колоннами до 6 м и более. При пролётах свыше 8 м применяют кессонированные и многопустотные плиты из обычного или предварительно напряжённого железобетона. П. э. м. особенно эффективен: при строительстве многоэтажных зданий, для которых по эксплуатационным или архитектурно-конструктивным соображениям нерационально применение сборных конструкций перекрытий серийного заводского изготовления; в сейсмических районах; при стеснённых условиях строительства; в районах с недостаточно развитой индустриальной строительной базой.
6. Источники
1. Рекомендации по возведению многоэтажных зданий методом подъема этажей и перекрытий, М., 1971; Минц В.М., Возведение многоэтажных зданий методом подъема этажей и перекрытий, М., 1972.
2. Материалы предоставлены проектом Рубрикон.
3. В.И. Теличенко, О.М. Терентьев, А.А. Лапидус - Технология возведения зданий и сооружений.