Монтаж оболочек покрытия методом подъема

Мембранные покрытия представляют собой предварительно напряженную стальную мембрану, натянутую на опорный контур, опирающийся на стены или колонны каркаса здания.
Элементы мембраны доставляют на объект в виде стального рулона шириной до 12 м и массой до 15 т.
После раскроя один конец рулона поднимают и закрепляют на опорном контуре. Рулон разматывают на всю длину до противоположного участка контура, поднимают, натягивают и закрепляют сваркой или клепкой.
Смежные полотнища разматывают аналогичным образом и сваривают друг с другом с нахлесткой 50 мм. Технологию работ по перекрытию большепролетного здания мембраной можно рассмотреть на примере строительства универсального стадиона в Москве с мембраной эллиптического очертания размером в осях 183 х 224 м.
Оболочка (рис.1) состоит из наружного и внутреннего опорных колец, опирающихся на них радиальных стабилизирующих ферм, кольцевых ребер и мембраны толщиной 5 мм.
Монтаж оболочки выполнялся в следующей последовательности:
- установка временной центральной инвентарной опоры, кранового оборудования, а также наружного и внутреннего опорных колец;
- укрупнительная сборка внизу блоков, состоящих из двух ферм, соединенных элементами кольцевых ребер;
- подъем собранного блока двумя кранами с шарнирным закреплением на опорных кольцах высокопрочными болтами, - установка следующего блока с диаметрально противоположной сто-роны;
- установка аналогичным образом через три сектора по направлению движения часовой стрелки двух других противоположных блоков и т.д.;
- разворачивание и разрезание доставленных рулонов мембраны на трапециевидные элементы после установки всех блоков на местах их укрупнительной сборки, подъем и установка их в проектное положение с помощью траверсы-распорки;
- закрепление лепестков мембраны к наружному кольцу и натягивание их к внутреннему кольцу траверсой и двумя гидравлическими домкратами, закрепление тягами с гайками, стыковка смежных элементов мембраны внахлестку и сварка;
- раскружаливание центральной временной опоры за счет опускания песочных домкратов.

Рис. 1. Схема монтажа элементов мембраны:
1 — положение элемента мембраны перед подъемом; 2 — подъемник; 3 — наружный опорный контур; 4 и 5 — соответственно промежуточное и проектное положения мембраны; 6 — внутреннее стальное опорное кольцо; 7 — башенный кран; 8 — стенд для разворачивания рулонов; 9 — схема разворачивания; 10 — смонтированный блок; 11 — траверса-распорка; 12 — монтируемый элемент мембраны; 13 — лебедка

 

Монтаж структурных покрытий

Структурные покрытия представляют собой решетчатые неразрезные перекрестно-стержневые жесткие во всех направлениях системы, составленные из отдельных труб или профилей длиной 2...3 м. С помощью таких структур могут перекрываться пролеты шириной более 100 м. Так, при строительстве Дворца конгрессов в Женеве были применены решетчатые покрытия размерами 172,8x86,4 м.
По сравнению с применяемыми металлическими конструкциями перекрестно-стержневые системы обладают следующими преимуществами:
- сокращается расход металла и, следовательно, масса конструкций;
- уменьшается конструктивная высота здания;
- увеличиваются предельные размеры пролетов;
- появляется возможность более широкой унификации элементов и их массового поточного изготовления в заводских условиях без привязки к определенному объекту;
упрощается технология монтажа конструкций.
В зависимости от конструктивных решений перекрестно-стержневых систем и узловых соединений применяют следующие системы: «Берлин», «Кисловодск», «ЦНИИСК» и др.
На строительную площадку структуры поставляются в виде плит, имеющих высоту 2...2,5 м и размеры в плане, вписывающиеся в транспортные габариты. На объекте структурные плиты могут укрупняться и монтироваться в целом виде с помощью кранов, монтажных мачт, гидравлических, пневматических или механических подъемников и другого грузоподъемного оборудования.
На рис.1, а приведена схема монтажа двумя кранами структурного покрытия размером в плане 30 х 30 м при шаге колонн 18 м и консолями по 6 м. Укрупнительную сборку покрытия производили на временных монтажных опорах высотой 1,2 м.
Собранную структурную конструкцию поднимали над опорами и оставляли на некоторое время в таком положении для проверки прочности подвесок и надежности узлов, а также упругой осадки всей системы. В подвешенном состоянии конструкцию обустраивали опорами капителей, системой вентиляции, осветительным оборудованием и др.
Покрытие поднималось на 0,2.0,4 м выше опорных частей колонн, а затем опускалось в проектное положение и закреплялось с опорными элементами колонн сваркой.
Монтаж структурного покрытия отдельными плитами-блоками можно осуществлять методами надвижки или полунавесной сборки Более предпочтителен монтаж структурных блоков полунавесной сборкой с использованием временных передвижных опор.

Рис.1.: а — в целом виде, 6 — блоками; 1 — гусеничные краны; 2 — стропы; 3 — оттяжки; 4 и 5 — соответственно монтируемый и установленный блоки; 6 — кран на шасси автомобильного тина, 7- временные передвижные опоры с монтажными площадками.

На рис. 1, 6 приведена схема возведения методом полунавесной сборки покрытия здания размером 54x60 м структурными блоками с профилированным стальным настилом. Структурные блоки размером 12 х 18 м собирались внизу на стендах и устанавливались на колонны и временные опоры с помощью мобильного крана грузоподъемностью 75 т с максимальной длиной телескопической стрелы 44 м.
При перекрытии зданий структурными блоками необходимо организовать поточное выполнение следующих технологических циклов:
- установка и выверка временных опор;
- подъем и установка на временные опоры структурных блоков;
- сварка стыков и напряжение их нижних поясов;
- раскружаливание и перемещение временных опор к следующим осям здания.
Предложен также метод устройства структурных покрытий из складывающихся блоков, при котором доставленный на строительную площадку компактный блок растягивается на земле с помощью лебедок и диагональных растяжек в структурную плиту, которая затем устанавливается кранами в проектное положение. Однако широкого применения на практике этот метод не нашел.