Монтаж прототипа вантовой системы

Технологическая схема «изготовления» прототипа вантовой системы представлена на рис. 7.12.

Значения теоретических координат этих «точек» заданы в тарировочных таблицах (см. табл. 7.1) по результатам расчета вантовой системы.

Порядок работ, выполняемый на этой стадии изготовления прототипа, принят следующий:

1. Монтаж нитей рабочих вант, производимый вручную и с помощью ручных лебедок, установленных по рабочей площадке опалубки контура. Предварительное закрепление концов нитей прототипа осуществляется к арматурному каркасу контура, жестко связанного с арматурными выпусками колонн каркаса;

2. Монтаж (по той же схеме) нитей стабилизирующих вант;

3. Первоначальное (визуальное) натяжение нитей вант (последовательно, вначале рабочих, затем – стабилизирующих) с помощью ручных лебедок по следующей схеме:

- рабочих – от «периферии» контура к центру вантовой оболочки:

- стабилизирующих – от центра к периферии вантовой системы. Подробная схема монтажа и «преднапряжения» вант приведена на рисунке 7.16.

Натяжение нитей с помощью ручных лебедок производится до «выборки» свободного провисания вант, стрелка которых должна соответствовать «кривизне» теоретических значений оболочки задаваемых в специальных таблицах.

4. Окончательная выверка вантовой системы, осуществляемая с помощью инструментального контроля: теодолитами на опорном контуре, фиксирующими «отклонения» координат узлов в плане; и нивелиром, определяющим требуемую корректировку и вертикальной отметки контрузлов;

5. Монтаж закладных деталей опорного контура (трубчатые профили) согласно углу «заложения» концевика нитей прототипа к опорному контуру (см. рис. 7.9).

 

 

Рисунок 7.12. Схема геодезической выверки «вант прототипа»: 1 - колонны каркаса и каменная кладка здания; 2 - опалубка опорного контура;

3 - «рабочая» ванта прототипа из троса диаметром 10 мм;

4 - «стабилизирующие» ванты прототипа из троса диаметром 8 мм;

5 - анкерное устройство для закрепления нитей прототипа вантовой сети к арматурному каркасу контура; 6 - закладная деталь контура в виде трубы диаметром 100 мм; 7 - подвеска из троса диаметром 8 мм для вантовой системы; 8 - контргрузы «преднапряжения» вантовой сети «прототипа» весом 500 кг, закрепляемые в узлах пересечения рабочих и стабилизирующих нитей с помощью подвесок; 9 - уровень «нивелирования» контргрузов при выверке положения нитей вантовой системы прототипа; 10 - бетонная подготовка пола; 11 - нивелир для «выравнивания» вертикальных отметок контргрузов; 12 -теодолиты, обеспечивающие «выверку» фактических и теоретических координат точек пересечения рабочих и стабилизирующих вант – нитей.

Далее, производится демонтаж «прототипа», который предусматривает «схему» следующей информации:

1. нумерация нитей рабочих вант с замером ее длины;

2. нумерация нитей стабилизирующих вант с замером ее длины;

3. нумерация подвесок, закрепленных в узлах пересечения нитей вант, и замер их длины.

 

 

Таблица 7.1

 

Номер геодезического замера	Номер узла вантовой системы по тарировочной таблице.	Угол отсчета по теодолитам	Расстояние от теодолита до выверяемого узла вант, м	Длина «подвес-ки»
Теодолит № 1; град.	Теодолит № 2; град.	Теодолит № 2;	Теодолит № 1;
	№1
	№2
	№3
………	и т.д.	.....	.....	.....	.....	……
………		.....	.....	.....	.....	……

 

Полученная информация в виде геометрических характеристик (табл. 7.2.) передается исполнителю для изготовления вантовой сети на стенде непосредственно на специально силовом кондукторе.

 

 

Геометрическая характеристика вантовой сети

Таблица 7.2

 

Название элемента вантовой сети	Номер элемента	Геометрическая длина по прототипу, м.	Шифр элемента
I. Рабочие ванты:- ванта №1		25,0	РВ №1
- ванта № 2		27,0	РВ №2
- ванта № 3	………	……………………	……………
II.Стабилизирующие ванты		48,0	СВ №1
- ванта № 1		47,0	СВ №2
- ванта № 2	……….	……………………..	…………..
- ванта № 3	……….	…………………….	…………..
III. Подвеска узла №1- ванта № 1		17,5	ПУ №1
- ванта № 2		18,8	ПУ №2

Примечание: Обозначения в графе 4 означают: РВ- рабочая ванта; СВ -стабилизирующая ванта; ПУ- подвеска узла.

Рисунок 7.13. Схема силового стенда для изготовления вант: 1 - силовой стол; 2 – опора бухты стального каната для изготовления вант; 3 - бухта каната; 4 - «сматываемый» конец каната; 5 - изготавливаемая ванта; 6 - анкер - концевик для крепления каната в зажимах; 7 - неподвижный патрон анкера; 8 – плитный фундамент силового стола; 9 - опора гидродомкрата; 10 - гидродомкрат; -длина стола стенда; -максимальная длина ванты;

 

После демонтажа «прототипа» и проектного закрепления установленных в опалубку закладных трубчатых деталей внутри арматурного каркаса контура производится завершение монтажа опалубки которое включает:

1. установку бортовой опалубки внутренней стороны монолитного кольца контура; 2.установку подкосов и системы «стяжек» между бортовыми щтками опалубки контура; 3.прием опалубки для последующего цикла бетонирования опорного кольца вантовой системы.

 

Изготовление вант

Изготовление вант, как уже упоминалось, производится на стройобъекте на силовом стенде, схема которого изображена на рис. 7.13.

Комплекс работ по изготовлению вант включает следующие подготовительные и основные процессы:

1. Устройство плитного фундамента, воспринимающего горизонтальные усилия от натяжения вант;

2. Монтаж силового стенда, включающего устройство стола для «раскроя» вант и их натяжения;

3. изготовление и монтаж «козелков» для установки бухты со стальным тросом;

4. монтаж анкерных устройств для крепления «концевиков» изготовляемой ванты;

5. монтаж гидродомкратов, рассчитываемых на максимальные усилия преднапряжение вант.

Изготовление вант производится согласно данных табл. 7.2., где приведен реестр «номенклатуры» вант и их геометрические размеры.

Конец троса, сматываемый с бухты, раскладывается на силовом столе и по его метрической разметке производится «раскрой» требуемой длины троса. Один конец, закрепляемый в неподвижном патроне, оборудуется проектным анкером, а второй конец троса –«зажимается» в подвижном патроне.

Далее, трос подвергается напряжению, создаваемого гидродомкратом в три последовательных цикла:

1. цикл – усилие от гиродомкрата – 290 кН с выдержкой напряжения в 30 мин и «сброс» напряжения;

2. цикл – усилие от гидродомкрата тыс – 980 кН с выдержкой напряжения в 30 мин и «сброс» напряжения;

3. цикл – усилие от гиродомкрата – 1980 кН с выдержкой напряжения в 30 мин и «сброс» напряжения.

После проведенной данной серии преднапряжений ванта удлиняется за счет деформативного обжатия каната и готова к оборудованию её второго конца - проектным анкером. Таким образом, ванта, после этого демонтируется, маркируется и подготавливается комплект рабочих и стабилизирующих к последующему монтажу вантовой системы.

Монтаж вантовой системы

Принципиальная технологическая схема монтажа вантового покрытия приведена на рис. 7.14. Порядок работ при монтаже вант предусматривает в начале «навешивание» рабочих вант, а затем – стабилизирующих. Монтаж каждой из «нитей» вантовой сети осуществляется по типовой технологической схеме, включающей следующий «регламент» монтажных операций:

- строповка одного из концов ванты полиспастом первого башенного крана;

– подъем и «подведение» концевика ванты к опорному контуру;

– «протягивание» анкера ванты через закладную деталь опорного контура с помощью ручной лебедки, установленной на коренных лесах;

– закрепление этого конца троса с помощью анкера на «бетон» опорного контура.

Аналогичным образом производятся работы по «навешиванию» второго конца ванты, но осуществляемые с помощью второго башенного крана. Завершающая этот цикл монтажа вант операция «протягивания» концевика ванты и более подробно проиллюстрирована на рис. 7.15. Далее, по такой же схеме осуществляется «навешивание» стабилизирующих вант. В результате, «покрытие» здания представлено «свободно» провисающей системой вант, пока что не сформированной вантовой оболочки. Операция по формированию проектной кривизны оболочки создается за счет «преднапряжения» вант путем

Рисунок 7.14. Принципиальная технологическая схема монтажа вант:

1 - колонна опорного контура; 2, 3-соответственно опорные контуры;

4 - коренные леса, оставшиеся после бетонирования опорного контура;

5 - бухта с вантой; 6-разматываемая ванта с бухты с помощью полиспаста башенного крана; 7 - «концевик» ванты, который «протягивается» через закладную деталь опорного контура; 8 - ручная лебедка для протягивания концевика; 9 - «концевик» второго конца этой же нити; 10,11 - вертикальные оси башенный кранов БК-5-248; 12, 13 – полиспасты стрел башенных кранов; 14 – «траектория» подъема первого конца ванты к опорному контуру;

15 - «траектория» подъема второго конца ванты.

 

натяжения нитей вант системой гидродомкратов, установленных к этому времени с помощью башенных кранов на рабочих площадках коренных лесов. В комплект данного оборудования должны входить «как минимум» два гидродомкрата типа ГД-200.

Цикл преднапряжения вантовой системы предваряет «навешивание» в узлах пересечения рабочих и стабилизирующих нитей вантовой оболочки подвесок, длина и место установки которых были определены при устройстве «прототипа» (см. рис. 7.12 деталь «7» по спецификации рисунка).

В качестве механизма, обеспечивающего выполнение этой «верхолазной» операции используется автогидроподъемник типа АГП-22 с высотой подъема груза 22 м и грузоподъемностью 300 кг. Схема монтажа «подвесок» к смонтированной («навешенной») сети вант приведены на рис. 7.16. Согласно

Рисунок 7.15. Схема «протяжки» концевика ванты через закладную деталь опорного контура: 1 - колонна каркаса; 2 - опорный монолитный контур; 3 - закладная деталь, через которую «протягивается» концевик ванты; 4 - ручная лебедка; 5 - коренные леса; 6 - ванта (рабочая или стабилизирующая), которая монтируется в опорном контуре; 7 – свободный ходовой конец троса ручной лебедки длиной не менее 3-4 м, с помощью которого «протягивается» анкер ванты; 8 - полипласт башенного крана БК-5-248; 9 - место строповки ванты при подъеме; 10 - анкер «концевика» ванты, закрепляемый на бетоне контура.

 

этой схемы, поднапряжение вантовой системы осуществляется нагрузкой от гидродомкратов с усилием «Р_г», при этом «формируется» теоретическая кривизна вантовой оболочки, т.к. каждая точка узла системы четко определена пространственными тремя «координатами (x, y, z).

Преднапряжение вант выполняется в три цикла, соответствующих испытанию вант при их изготовлении, т.е. на усилия 190 кН, 980 кН и

1980 кН.

По-существу, оболочка вантовой системы после натяжения вант на первые два цикла - уже сформирована. Поэтому, после этого преднапряжения вант, осуществляется монтаж плит вантового покрытия.

 

Монтаж плит покрытия

Монтаж плит по вантовой оболочке производится согласно технологической схемы на рис. 7.17, 7.18 и 7.19. Исходя из них установка («навешивание») плит начинается с центра оболочки по симметричной схеме. Подготовка рабочего места монтажников обеспечивается за счет крановой подачи монтажной площадки в ближайшую ячейку покрытия. Далее, монтируются несколько плит, смежных с монтажной площакой. «Прием», плит, наведения и навешивание их на ванты осуществляет звено из 2^х монтажников с последующей «электропри-

Рисунок 7.16. Схема монтажа подвесок для закрепления вантовой сети при ее преднапряжении: 1 - колонны; 2 - опорный контур; 3 - смонтированные рабочие и стабилизирующие ванты; 4 - армированная бетонная подготовка пола и с арматурными выпусками; 4а - электросварка арматурных выпусков; 5 - выпуски из арматурного каркаса подготовки диаметром 10 мм; 6 - «удлинители» подвесок для крепления к анкерам бетонной подготовки; 7 -уровень «выверки» подвесок на стадии монтажа «прототипа» вант; 8 - узлы соединения подвесок с «удлинителями»; L₁, L₂…..L_n -длина подвесок узлов пересечения вантовой сети; -высота узлов соединения подвесок, равна .

 

Рисунок 7.17. Схема монтажа плит покрытия вантовой системы: 1 - опорный контур; 2 - рабочие ванты; 3 - стабилизирующие ванты; 4 - плиты покрытия; 5 - монолитные участки вантовой оболочки; I, II…III – очередность преднапряжения групп рабочих вант в каждом цикле, IV, V, VI – очередность преднапряжения групп стабилизирующих вант в каждом цикле; 1, 2, 3 …….. 33 - последовательность монтажа плит вантовой оболочки.

 

хваткой» выпусков арматурных каркасов плит к ванте. После создания «монтажного поля в объеме 4-6 смонтированных плит, покрытия (около 15-16 м²) монтаж очередных элементов покрытия производится уже с установленных ранее конструкций, без использования «навесных» монтажных площадок. Окончательное преднапряжение вантовой сети на усилие 1980 КН производится после приемки смонтированного «диска» плит, но до армирования и омоноличивания стыков между сборными элементами покрытия. Для этого вначале завершается установка арматурных каркасов в «стыки» и далее их «омоноличивание» пластичной мелкозернистой смесью класса В25-В30. Конструктивная схема подвесной опалубки для омоноличивания «швов» между плитами показана на рис. 7.18. Подача бетонной смеси к рабочему месту бетонщиков обес-

Рисунок 7.18. Узел сопряжения плит вантовой оболочки: 1 – смежные плиты покрытия; 2 – нити вантовой сети; 3 – арматурные выпуски из плит; 4 - подвесная опалубка из досок = 20-30 мм; 5 - болт крепления подвесной опалубки; 6 - гайка М-20; 7 - армокаркас «шва» между плитами; 8 - бетонная смесь класса В20-В25.

 

печивается башенными кранами в ящиках емкостью 200-250 л. Бетонирование «швов» предусмотрено последовательными потоками. Укладки смеси производится вначале в стыки между рабочими, а затем – между стабилизирующими вантами, что наглядно представлено на рис. 7.20. Тщательное уплотнение смеси глубинными вибраторами ИВ-47 и площадочными ИВ-9 гарантирует требуемое качество и прочность бетона «шва». Соответствующий уход за бетоном монолитных швов согласно требований СНИП, предусматривающих эти работы только в летнее время, позволяет приступить к последнему этапу возведения вантового покрытия – «отпуск» преднапряжения вант, обеспечивающих обжатие сборно-монолитного диска. Это сообщает жесткость и устойчивость вантовой оболочки покрытия.

Процесс возведения вантового покрытия завершается выдержкой бетона стыков до набора 100 % R₂₈ и последующим «отпуском» напряжения вантовой сети на бетон монолитных швов. В результате «депланирования» оболочки вантовой системы (на 70 мм) последняя преобразуется в сборно-монолитный преднапряженный диск покрытия, обладающий требуемой устойчивостью против деформации «выхлопа».

 

Рисунок 7.19. Схема монтажа сборных плит покрытия вантовой оболочки с помощью «навесной» монтажной площадки: 1 - монтируемая плита; 2 - тросы рабочих вант; 3 - тросы стабилизирующих вант; 4 - каркас «навесной» монтажной площадки; 5 - настил монтажной площадки; 6 - монтажные крюки для навешивания площадки на ванты; 7 - полисласт башенного крана; 8 - монтажный строп плиты.