Технология монтажа арочного покрытия ледового дворца

«Уфа-арена»

 

Конструктивная схема арочного покрытия и обоснование

Метода его монтажа

 

Конструктивная схема арочного покрытия здания определена архитектурным и объемно-планировочным решением ледовой арены (см. рис. 4.13), запроектированной и построенной к юбилейной дате - 450летию вхождения Башкортостана в Россию.

Овальное в плане здание размером 160 х 72 м представляет собой спортивное сооружение высотой 30 м. Запроектировано в монолитном железобетонном крупноформатном каркасе с покрытием в виде сборно-монолитной оболочки, сформированной системой арочных ферм пролетом 72 м. Арочное покрытие предусмотрено только для центральной части здания, которая была задана размерами игровой хоккейной площадки и трибунами на 8000 зрителей. «Крылья» овальных частей здания выполнены в многоэтажном монолитном и железобетонном варианте и предназначены для служебных и обслуживающих помещений.

Овальное очертание здания ледовой арены предопределило «разнотипность» размеров арок, которые изготавливались практически по индивидуальным рабочим чертежам «КМ» для каждой из данных конструкций, Конструктивная схема «типовой» арки покрытия ледовой арены представлена на рис. 4.14.

Как следует из данной схемы наиболее «нагруженная» часть конструкции - верхний пояс фермы, запроектирован из сварного прокатного двутавра в виде «ломанного» контура. Длина таких составных элементов пояса фермы равная 10 м, обусловила минимально возможный вес отправочных марок данной конструкции, который составил 8 т.

Все эти конструктивные решения определили наиболее приемлемый и целесообразный метод монтажа арочного покрытия, как поэлементно-крупноблочный метод. Условно названный «поэлементно-крупноблочный метод» монтажа означает, что поэлементная сборка конструкции арки выполнялась на кондукторе, а затем «агрегированное» и целиком собранное покрытие монтировалось единым блоком. Виртуальный вариант монтажа арок по традиционной технологии потребовал бы привлечения монтажных кранов типа СКГ-100, доставка которых на строительную площадку и их «размещение» в монтажной зоне вызвали бы массу проблем. Поэтому был принят излагаемый ниже метод. Принцип принятого метода монтажа данного арочного покрытия может быть представлен следующей технологической схемой:

1. Изготовление элементов кондуктора, схема которого приведена на рис 4.15. Конструкция кондуктора представляет собой горизонтальную раму, на которую установлены разновеликие стойки, являющиеся опорными элементами верхнего пояса укрупняемой арки. Горизонтальные связи между опорными

стойками обеспечивали пространственную устойчивость этой системы. Вертикальные отметки «сформированной» кондуктором опорной части стоек, описывающих кривизну верхнего пояса арки, были ниже проектной на 20-30 см. Это обеспечивало беспрепятственную выверку монтажного блока при установке его на проектные опорные конструкции здания.

2. Подготовка приобъектной площадки в торце здания для приема, комплектации и укрупнения отправочных марок арочных ферм.

3. Монтаж крановой техники и оборудования (гидросистемы) для «надвига» арочных блоков на проектных отметках 19.70 м. Монтаж кранов СКГ-63/100 потребовался из-за стесненности строительной площадки, расположенной в застроенном микрорайоне, что обусловило «поставку» крана на объект «габаритными» блоками. Оборудование для надвига арочного блока комплектовалось из системы гидродомкратов, масленой станции, пункта управления, видеосистемы наблюдения и контроля за осуществляемыми технологическими процессами при «надвиге» покрытия двумя силовыми установками.

 

 

 

Рисунок 4.13. Конструктивная схема арочной фермы ледового дворца «Уфа-арена»:1-элементы (отправочные марки) верхнего пояса; 2- элементы (отправочные марки) нижнего пояса; 3-«затяжка» нижнего пояса; 4-узлы сопряжения нижнего пояса с отправочными марками верхнего пояса; 5-опорные узлы фермы; 6-опорные конструкции каркаса здания; Lар - длина арки; Вф - стропильная высота арки; Ф-I…Ф-IX- отправочные марки верхнего пояса; Фн-I…Фн-2…Фн-7-отправочные марки нижнего пояса.

Рисунок 4.14. Схема кондуктора для сборки арочных ферм монтируемого на проектных отметках здания: 1-монолитные конструкции каркаса; 2-рама каркаса кондуктора; 3-стойки каркаса кондуктора из трубчатого профиля; 4-диагональные связи жесткости кондуктора; 5-опорные узлы стоека кондуктора; 6- отправочные марки верхнего пояса фермы; 7-катковый узел опирания фермы на понакатные пути; 8-элементы нижнего пояса фермы; 9-понакатные пути; 10-навесные монтажные площадки;11- строп для перемещения площади при сборке монтажного блока; I,II,III…VI-последовательность сборки монтажных блоков арки на кондукторе.

4. Монтаж вспомогательного кондуктора с одной из торцевых сторон арены для укрупнения монтажных узлов арки на отметке 5,00 м, которые затем «подавались» кранами СКГ-63/100 на сборочный стенд на отм. 19,70 м.

5. Монтаж сборочного стенда на приобъектной площадке для сборки отправочных марок арки, из которых укрупнялись узлы верхнего и нижнего поясов пролетной конструкции. Эти «узлы» арки затем подавались на сборочный кондуктор.

6. Сборка на вспомогательном кондукторе арочного покрытия (см рис 4.15) из отдельных узлов верхнего и нижнего узлов поясов, вертикальный транспорт которых на сборочный стенд осуществлялась теми же кранами СКГ 63/100. Последовательность сборки каждой арки прослеживается цифровой очередностью (римские цифры) на рис. 4.14.

7. Компоновка («агрегирование») арочного покрытия в монтажный блок за счет «наращивания» очередной арки в укрупняемую пространственную конструкцию.

8. «Надвиг» укрупненного блока арочных ферм на проектные оси с помощью гидросистемы.

Теоретически возможный крупноблочный монтаж арок традиционным методом исключался из-за весьма значительного веса каждого из укрупняемых блоков арки (40 т) и отсутствия у подрядчика соответствующего тяжелого кранового оборудования и, особенно, стесненностью площадки строительства, «привязанной» в застроенном микрорайоне. Особенностью метода поэлементно-крупноблочного монтажа, разработанного ОАО «Востокнефтезаводмонтаж», является сборка пролетной конструкции здания на кондукторе, который устанавливался не на земле, а на проектных отметках покрытия здания, т.е. на отметке 20 м. Более подробный технологический регламент по этим основным монтажным процессам рассматривается ниже.