31. Технология
устройства свай, образуемых способами продавливания и раскатывания грунта
32. Технология
устройства свай и выграмбованных оснований
33. Устройство
фундаментов и подземной части зданий способом « стена в грунте»
34. Способ
опускного колодца при устройстве фундаментов и сооружений
35. Кесонный способ устройства фундаментов и сооружений
36. Классификация
сборных зданий
37. Классификация
монтажных кранов. Выбор кранов
38. Классификация
методов монтажа
39. Технология
возведения крупноблочных жилых зданий
40. Технология
возведения крупнопанельных жилых зданий
31. Продавливание – при
использовании такого типа бурения прокладываемая труба вдавливается в грунт
открытым концом, снабженным ножевым устройством (то есть происходит
продавливание трубы). Поступающий в полость трубы грунт разрабатывается и
удаляется из забоя вручную или механизированным способом.Способ забивки стальных труб (продавливание)
используется для трубдиаметром до 2000 мм.
СР, 2007-10-10 22:58 — mensh
В последние
годы сформировалось и успешно развивается направление устройство фундаментов
без нарушения грунта —фундаменты в
вытрамбованных котлованах(ФВК). Особенность их состоит в том, что в
процессе устройства фундаментов под подошвой и вокруг боковых граней
создается уплотненный грунт пониженной влажности, но повышенной прочности и
несущей способности. Нагрузка фундаментов по подошве и боковым стенкам
передается вначале на уплотненный грунт, а затем на грунты природного
сложения, благодаря чему достигается более высокая (в 1,5; 3 и более раза)
несущая способность фундамента, что позволяет существенно снизить размеры
фундамента, а следовательно, и воздействие сил
морозного пучения.
К такому виду устройства
фундаментов относятся также забивные призматические и пирамидальные сваи,
забивные блоки, набивные сваи в пробитых скважинах, виброштампованные
сваи и др.
Сущность метода устройства ФВК
состоит в том, что котлованы под отдельные фундаменты
не откапываются, а вытрамбовываются на необходимую глубину
с последующим заполнением вытрамбованного котлована бетоном в распор
или установкой сборного элемента.
Вытрамбовывание котлована производится с помощью навесного
оборудования на кранекскаваторе или тракторе
(сбрасыванием трамбовки с высоты 4...8 м, массой 1,5...7 т и
более по направляющей штанге, имеющей форму будущего фундамента, либо
путем забивки (сваенагружающим механизмом) трамбовки
шаблона с последующим ее извлечением.
По способу устройства ФВК
подразделяются:
При устройстве
фундаментов в вытрамбованных котлованах (сборных или монолитных)
в зависимости от показателя текучести вокруг них в основании
образуется уплотненная зона грунта (плотность в этой зоне повышается
до 1,2 раза), в результате чего несущая способность уплотненного
грунта повышается(1,5...2 раза), уменьшается влажность
(1,4...1,8 раза) и его пучинистость
(1,4...2,0 раза).
Существенное влияние
на величину и характер зон уплотнения оказывает природная влажность и
состояние грунта. Так, с ростом показателя текучести грунта, размеры зон
уплотнения уменьшаются. В зависимости от показателя текучести грунта
и типа фундамента в вытрамбованных котлованах выпучивание их
при отсутствии нагрузки в 1,5...2,8 раза меньше выпучивания
однотипных фундаментов, устроенных в открытых котлованах и траншеях.
С ростом угла наклона
боковых граней (сбега боковых граней) увеличиваются и размеры уплотненной зоны,
достигая лучшего уплотнения грунта, а с точки зрения воздействия
на них сил морозного пучения происходит ухудшение: кроме касательных сил
на боковые грани фундамента действуют нормальные силы пучения. Чем больше
угол наклона боковых граней, тем больше силы морозного пучения, но меньше
осадка после оттаивания грунта.
При проектировании
малозаглубленных фундаментов в вытрамбованных котлованах (МЗФВК) в пучинистых грунтах рекомендуется принимать угол сбега
граней около α = 15°, т.к. по несущей способности,
по сопротивлению силам морозного пучения, по остаточным деформациям
пучения угол является оптимальным.
С увеличением
глубины заложения выпучивание фундаментов в вытрамбованных котлованах
уменьшается, так как увеличивается глубина заанкеривания
его в талом грунте.
33. Стена
в грунте
Метод "стена в грунте" предназначен для возведения
заглубленных в грунт сооружений различного назначения. Сущность его заключается
в том, что стены заглубленного сооружения возводят в узких и глубоких траншеях,
вертикальные борта которых удерживаются от обрушения при помощи глинистой
суспензии, создающей избыточное гидростатическое давление на грунт и
выполняющей роль крепления траншеи.
После устройства в грунте траншей необходимых размеров
их заполняют (в зависимости от конструкции и назначения сооружения) монолитным
железобетоном, сборными железобетонными элементами или глиногрунтовыми
материалами. В результате этого в грунте формируют несущие стены сооружений или
противофильтрационные диафрагмы. Метод "стена в грунте" используется
при возведении подземных частей и конструкций промышленных, энергетических и
гражданских зданий, гидротехнических, транспортных,
водопроводно-канализационных инженерных сооружений. В промышленном
строительстве методом "стена в грунте" возводятся:
- для комплексов черной металлургии — туннели окалины,
скиповые ямы доменных печей, подземные части бункерных эстакад и установок
грануляции шлаков, подземные части установок непрерывной разливки стали,
корпуса приема и первичного дробления руды, склады для хранения сыпучих
материалов;
- для энергетики — вагоноопрокидыватели,
транспортерные галереи, атомные реакторы, емкости для хранения отходов;
- для легкой и машиностроительной промышленности — рециркуляционные каналы прядильных фабрик, технологические
подвальные помещения, коммуникационные туннели.
Широкое применение
метод "стена в грунте" находит при возведении гидротехнических и
водопроводно-канализационных сооружений, таких как водозаборы, водопроводные и
канализационные насосные станции, емкостные сооружения и сооружения для очистки
воды и стоков, противофильтрационные диафрагмы для защиты от утечки воды и
стоков в окружающий грунт, а также противофильтрационные диафрагмы для защиты
карьеров и котлованов от притока грунтовых вод.
Метод "стена в грунте" обладает рядом
преимуществ по сравнению с другими методами строительства:
- появляется возможность устройства глубоких
котлованов в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений, что
особенно важно при строительстве в стесненных условиях, а также при
реконструкции сооружений;
- резко уменьшается, а в некоторых случаях отпадает
необходимость в устройстве водопонижения или водоотлива;
уменьшаются объемы земляных работ;
- отпадает необходимость в устройстве обратных засыпок
и, следовательно, исключаются неравномерные осадки и просадки полов и отмосток в процессе их эксплуатации;
- появляется возможность одновременно производить
работы по устройству надземных и подземных частей зданий, что резко сокращает
сроки их строительства.
1.2. Заглубленные сооружения, возводимые
но методу "стена в грунте"
Основными признаками для классификации заглубленных
сооружений и их конструкций являются назначение сооружения,
объемно-планировочное и конструктивное решение, примененные материалы.
По назначению заглубленные сооружения, возводимые
методом "стена в грунте", можно классифицировать следующим образом:
- промышленные — подземные этажи и фундаменты
промышленных зданий, скиповые ямы, установки непрерывной разливки стали,
колодцы для дробильных цехов горнообогатительных
комбинатов, бункерные ямы под вагоноопрокидыватели;
технологические галереи, туннели и др.;
- жилищно-гражданские — подземные этажи и фундаменты
жилых и общественных зданий, закладываемых на глубину до 30 м;
- транспортные — подземные переезды и переходы под
улицами с интенсивным движением, станции и туннели метрополитенов мелкого
заложения; подземные автомагистрали;
подземные автогаражи и
автостоянки и другие подсобные сооружения, закладываемые на глубине до 25—30 м;
- гидротехнические —
водозаборы и насосные станции, располагаемые в берегах рек, водохранилищ и
озер; противофильтрационные диафрагмы, устраиваемые как в теле, так и в
основании гидротехнических подпорных сооружений на реках, в прудах-накопителях
для промышленных сточных вод, не поддающихся очистке и загрязняющих
поверхностные и подземные воды; каналы и дренажные коллекторы;
противооползневые и многие другие подобные инженерные сооружения.
По конфигурации эти сооружения и конструкции разделяют
на:
- линейные, состоящие только из одной протяженной
стены (противофильтрационные диафрагмы, подпорные стены, ленточные фундаменты
глубокого заложения и другие подобные сооружения);
- линейно-протяженные, имеющие две протяженные
ограждающие стены, обычно параллельные друг другу (галереи, коллекторы для
совмещенной прокладки инженерных сетей, туннели с вертикальными стенами и др.);
- сооружения
колодезного типа с вертикальными стенами — круглые, прямоугольные и
многоугольные в плане (подземные этажи зданий, подвалы, колодцы дробильных
цехов горнообогатительных комбинатов, бункерные ямы,
насосные станции и станции метро, колодезные опоры глубокого заложения и другие
сооружения.
По отношению к водоупору
стены в грунте подразделяются на совершенные,
доведенные до водоупорного пласта (естественного или искусственного) и плотно
врезанные в него, несовершенные (висячие), не доведенные до водоупорного
пласта.
По материалу наиболее распространены:
- железобетонные несущие ограждающие стены сооружений,
воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки;
- бетонные, воспринимающие вертикальные нагрузки, а
также служащие одновременно противофильтрационными диафрагмами;
- глиногрунтовые, являющиеся
противофильтрационными, которые выполняются из естественных или искусственных
водоупорных глиногрунтовых материалов, а при их
отсутствии — из суглинков в сочетании с синтетическими пленками.
По конструкции "стены в грунте" могут быть:
- буронабивные;
- монолитные бетонные,
состоящие из отдельных плотно сопряженных между собой секций;
- монолитные
железобетонные, состоящие из отдельных плотно сопряженных между собой секций с
непрерывной горизонтальной арматурой, проходящей через стыки секций, или с
горизонтальной арматурой, прерывающейся в стыках секций;
- сборные одноярусные — из панелей плоских, ребристых
и коробчатых с вертикальными стыками между ними;
- сборные многоярусные — из панелей плоских, ребристых
и коробчатых с вертикальными и горизонтальными стыками;
- сборные, состоящие из колонн с боковыми пазами;
- сборные из блоков с вертикальными
пустотами-ячейками, омоноличенные армированным
бетоном в вертикальных колодцах-пустотах;
- комбинированные многоярусные с ярусами из разных
материалов: обычно нижний ярус из глиногрунтовых
материалов или бетона (только противофильтрационный), а верхние ярусы,
одновременно несущие и противофильтрационные, — из сборного или монолитного
железобетона.
Конструктивные решения подземных сооружений
представлены на рис. 1.1.
1.3. Способы возведения сооружений методом "стена
в грунте"
Метод "стена в грунте" характеризуется как
различными способами выполнения отдельных технологических процессов, так и
общей последовательностью их осуществления. При строительстве стен в грунте в
разных условиях выполняются следующие основные технологические процессы:
- бурение одиночных
скважин насухо в устойчивых грунтах, а в неустойчивых — под глинистой
суспензией или с применением обсадных труб с использованием соответственно
шнековых, ударных или вращательных (лопастных и шарошечных долот) буровых
станков;
- разработка коротких траншей под глинистой суспензией
способом секущихся скважин;
- разработка горизонтальными слоями сверху вниз под
глинистой суспензией коротких траншей отдельными захватками через одну
грейферами или длинных траншей пионерным способом, то есть сразу на всю глубину
с непрерывным наращиванием длины траншеи (обратной лопатой, драглайном,
многоковшовым или штанговым экскаватором, а также бурофрезерными машинами);
- устройство монолитных стен в грунте отдельными
секциями из твердеющих материалов (бетон, железобетон) или пионерной отсыпкой
нетвердеющих материалов (глиногрунтовых, при
необходимости в сочетании с пленками);
- устройство сборных железобетонных стен из плоских,
ребристых, коробчатых панелей, иногда в сочетании с направляющими колоннами.
На основе этих процессов созданы следующие основные
способы строительства стен в грунте:
- "секущихся свай", при котором буронабивная
стена составляется из вертикальных свай, расположенных в одном створе при
частичной врезке свай второй очереди в сваи первой очереди;
- монолитных стен в грунте путем строительства их
отдельными секциями в траншеях из "секущихся скважин";
одноярусных "сборных стен в грунте" с
рабочим стыком между стеновыми плоскими и ребристыми панелями и с нерабочими
стыками;
- сборных многоярусных стен в грунте с рабочими
вертикальными и горизонтальными стыками между стеновыми панелями;
- сборномонолитных стен в
грунте из коробчатых стеновых панелей с рабочими их стыками и замоноличиванием вертикальных пустот-колодцев;
- комбинированных стен в грунте, сочетающих в себе
верхние ярусы несущих стен при нижнем противофильтрационном ярусе;
- комбинированных стен заглубленных сооружений в
водоносных пластах большой или неограниченной мощности с созданием на требуемой
глубине в основании искусственного водоупора.
1.4. Эффективная область применения метода "стена
в грунте"
Эффективность метода "стена в грунте" может
проявляться двояко: когда метод "стена в грунте" является
единственным технически возможным методом строительства и его нельзя заменить
никаким другим методом, а также когда из нескольких технически возможных
методов строительства заглубленного сооружения метод "стена в грунте"
является наиболее эффективным по выбранному критерию сравнения. В первом случае
область эффективности называют областью незаменимости метода "стена в
грунте". Во втором — областью сравнительной экономической эффективности.
К области незаменимости метода "стена в
грунте" относятся, в частности, следующие случаи:
- сооружение имеет в плане большие размеры и очень
сложную конфигурацию, что исключает возможность успешного применения метода
опускного колодца из-за большой вероятности его частых перекосов при опускании,
а большая глубина заложения сооружения в водонасыщенных
неустойчивых грунтах и сжатые сроки исключают возможность строительства его в
открытом котловане;
- сооружение имеет разную ступенчато-
или плавно меняющуюся глубину заложения стен по его периметру, что также
исключает возможность его возведения методами опускного колодца и в открытом
котловане;
- сооружение закладывается на значительную глубину в
сильно проницаемых суффозионных и подверженных выпору грунтах в условиях
отсутствия в его основании водоупорных пластов для сопряжения с ними
противофильтрационных шпунтовых или ледопородных
диафрагм;
- сооружение большого размера в плане и большой
глубины строится в суровых климатических условиях при длительном периоде морозов,
что практически исключает его возведение опускным методом из-за опасности
примерзания конструкций к окружающему грунту, а возведение его в открытом
котловане невозможно в требуемые сроки из-за сильных морозов;
- строительство сооружения производится в
непосредственной близости от существующих зданий и сооружений на стесненной
площадке, когда опускной метод и строительство в открытом котловане исключаются
из-за возникновения опасности нарушить устойчивость смежных сооружений (эти
случаи наиболее часты в связи с реконструкцией и расширением промышленных
предприятий и подземных объектов в городах);
- сооружение является незамкнутым, то есть линейным
или линейно-протяженным (противофильтрационная диафрагма, подпорная стенка или
галерея), осуществление которого методом опускного
колодца вообще невозможно, а сооружение в открытом котловане также заведомо
исключается из-за явной технической нецелесообразности (большие глубины
заложения);
- сооружение представляет собой канализационный
коллектор, который необходимо уложить в короткие сроки в неустойчивых водонасыщенных грунтах в глубокой траншее при отсутствии
металлического шпунта.
Из приведенных примеров незаменимости метода
"стена в грунте" видна особо важная роль, которую играет этот метод в
техническом прогрессе строительства заглубленных сооружений.
Исследования показали, что метод "стена в
грунте" при разных грунтовых условиях, разных размерах сооружений в плане
и по глубине заложения имеет область применения более широкую, чем методы
строительства в открытом котловане и опускного колодца (таблица 1.1).
Наряду с выяснением области незаменимости или
сравнительной эффективности метода "стена в грунте" следует
установить также и область неприменимости этого метода:
- крупнообломочные грунты с пустотами между отдельными
камнями, не заполненными мелкозернистыми грунтами, в результате чего глинистая
суспензия с большими скоростями проваливается в грунт и траншею создать не
удается;
- карстовые грунты с пустотами, которые также могут
служить путями для утечки глинистой суспензии, в результате чего ее горизонты в
траншее не удается поддержать на нужном уровне, что приводит к быстрому
обрушению стенок траншеи;
- текучие илы, особенно когда они залегают у
поверхности земли;
- насыпные грунты на территории современных и древних
свалок, имеющие включения твердых, в частности металлических предметов, таких
как рельсы и балки, а также пересекающие трассу траншеи, подземные сооружения и
инженерные сети, перенос которых невозможен;
- твердые включения, в частности валуны, если их
размеры превышают 150—200 мм.
Преимущества метода "стена в грунте"
настолько велики, что поиски путей преодоления приведенных выше ограничительных
факторов ведутся очень интенсивно.
Фундаменты зданий и сооружений водопроводно-каиализационных систем нередко находятся в
сложных гидрогеологических условиях, что вызывает необходимость соблюдения
специальных требований к их строительству и эксплуатации.
Традиционные фундаменты глубокого заложения —
массивные опускные колодцы и кессоны — применяются главным образом в
транспортном строительстве для тяжелых компактных сооружений. Массивные огускные колодцы большого диаметра и кессоны наряду со
стеной в грунте используются при возведении заглубленных помещений зданий и
сооружений (подземные гаражи, шахты, скиповые ямы, отстойники, водозаборные
сооружения, насосные станции и т.д.). По условиям работы и возведения такие
конструкции нельзя рассматривать как фундаменты.
Характерные особенности фундаментов, применяемых при
строительстве некоторых водопроводно-каиализационных
объектов: значительное их заглубление (в водоприемных сооружениях, в насосных
станциях первого подъема); расположение фундамента в условиях постоянного
воздействия грунтовых вод, наличие свободного контакта с водными массами,
могущими подмыть основание (в канализационных и водопроводных колодцах
различного назначения, в зданиях станции перекачки, в водоприемных и выпускных
сооружениях) , а в некоторых случаях непосредственное
взаимодействие с ледовыми подвижками на реках и водоемах; значительные нагрузки
на фундаменты (в водонапорных башнях, градирнях) восприятие фундаментами
динамических нагрузок (от работы насосных установок, дробилок мусора,
скребковых устройств).
Как указывалось, значительно заглубленные
фундаменты и особенно те, что расположены ниже уровня грунтовых вод, обычно
устраивают в виде свай, свай-оболочек, опускных колодцев и кессонов. В условиях
возможного подмыва или наличия контакта с движущимися массами воды и льда
устраивают массивные фундаменты в виде опускных колодцев, свай-оболочек или
обычных фундаментов, защищаемых шпунтовым ограждением.
Опускные колодцы используются при устройстве
заглубленных подземных помещений насосных станций, водозаборов, скиповых ям
доменных печей, вагоноопро-кидывателей, установок
непрерывной разливки стали, подземных гаражей, в качестве массивных и
заглубленных фундаментов для опор мостов, набережных, механических прессов и
различных испытательных стендов.
Опускные колодцы классифицируются:
- по материалу — на
железобетонные, бетонные, металлические, деревянные, каменные и кирпичные.
Опускные колодцы из дерева, камня и кирпича применяются крайне редко;
- по форме колодца (в плане)—на
круглые, прямоугольные, квадратные и с закругленными торцовыми стенками.
Прямоугольная или квадратная форма позволяет более
рационально использовать площадь внутреннего помещения под оборудование. Однако
опускные колодцы круглой формы более экономичны. Круглый опускной колодец лучше
работает на сжатие и меньше подвержен кренам при опускании.
Опускные колодцы устраивают на водотоках и
водоемах или в слабых, легко разрабатываемых водонасыщенных
грунтах, не содержащих крупных и твердых включений (валунов, стволов деревьев).
Как правило, опускные колодцы целесообразны при глубине заложения фундаментов
от поверхности грунта более чем на 3 м. Устройство фундаментов с помощью
опускного колодца заключается в том, что в грунт постепенно погружается
бездонный ящик произвольной формы . Стенки колодца
защищают грунт от обрушения. Для лучшего погружения колодца в грунт нижнюю его
часть делают заостренной, и поэтому ее называют ножом .
Кессон представляет собой жесткую коробчатую
конструкцию , имеющую потолок и боковые стенки консоли, располагаемые в нижней
части фундамента. В рабочую камеру 5 подается сжатый воздух по трубам, давление
которого назначается таким, чтобы уравновесить давление столба воды высотой Н и
обеспечить ее отсутствие в рабочей камере. Для сообщения с рабочей камерой,
которое необходимо в основном для прохода людей, подачи материалов и
оборудования, на шахтной трубе устанавливают шлюзовой аппарат. Разработку
грунта часто осуществляют гидромонитором, а его удаление — с помощью эрлифта.
При крупнообломочных грунтах либо при наличии в
грунтах валунов, обломков скальных пород, остатков деревьев и других предметов,
мешающих погружению опускного колодца, применяют кессоны. Для этого низ
опускного колодца перекрывают герметической перегородкой, которая образует кесонную камеру. В эту камеру под давлением подают воздух,
который вытесняет из нее воду, и затем разрабатывают грунт.
Фундаменты, воспринимающие динамические нагрузки,
устраивают следующим образом: устанавливают виброгасители; площадь подошвы,
массу и жесткость фундамента подбирают в зависимости от динамических нагрузок;
основания фундаментов усиливают (закрепляют грунты или погружают сваи). Нередко
фундаменты устраивают в районах с повышенной сейсмичностью с вечномерзлыми, просадочными, заторфованными
грунтами и другими условиями, которые принято считать особыми. Наибольшие
разрушения зданий (сооружений) при землетрясениях происходят тогда, когда они
построены на насыщенных водой песчаных, гравийных и глинистых грунтах и при
недостаточном заглублении фундаментов. Комплекс мероприятий для создания более
устойчивых от землетрясений зданий и сооружений носит название
антисейсмических. Основные антисейсмические мероприятия, относящиеся к
фундаментам, следующие: разрезка зданий на отсеки с устройством деформационных
(осадочных) швов, которые называют антисейсмическими швами; опирание
фундамента на плотные малосжимаемые и несжимаемые
грунты (заглубление фундаментов, применение свай и т. д.); устройство поверх
фундаментов армированного пояса; размещение подошвы фундамента в пределах
отсека на одном уровне; соединение отдельных фундаментов между собой ранд-балками и другими конструкциями (например, стенами,
плитами цокольных перекрытий), обеспечивающими совместную работу фундаментов
под зданием и сооружением.
При проектировании зданий и
сооружений на вечно-мерзлых грунтах учитывают возможность оттаивания грунтов
основания в процессе строительства или эксплуатации объекта, так как оттаивание
грунтов может вызвать значительные просадки фундаментов и разрушение объекта,
возведенного на нем. Пучение оттаявших и повторно замерзающих глинистых грунтов
вызывает неравномерные деформации фундаментов, которые могут привести к
повреждению здания и сооружения.
Особенно уязвимы в этом отношении небольшие (легкие) и протяженные объекты. К
ним относится большинство зданий и сооружений водопроводно-канализациониых
систем. Строительство на вечномерзлых грунтах осуществляется либо с сохранением
мерзлого состояния (принцип I), либо с предварительным оттаиванием (принцип II)
и последующим (при необходимости) уплотнением грунта и осушением. Для
сохранения мерзлого состояния грунтов основания их промораживают зимой и
защищают от оттаивания в летний период, для чего устраивают проветриваемые
подполья, охлаждающие вентилируемые подсыпки, пустотелые сваи с хладагентом.
Чтобы исключить повреждения зданий и сооружений,
возводимых на просадочных грунтах, их фундаменты
заглубляют ниже просадочного слоя; предусматривают
меры, предотвращающие замачивание основания; уплотняют и подвергают термической
обработке.
Незначительная несущая способность илистых грунтов
и проявление у них плывунных свойств осложняют проектирование сооружений на них
и затрудняют разработку котлованов и устройство фундаментов, поэтому чаще всего
здания и сооружения на таких грунтах строят на искусственном основании.
Искусственное основание на илистых грунтах обычно устраивают отсыпкой гравия
или песка. При строительстве фундаментов на таких грунтах предусматривают замораживание,
осушение, силикатизацию и другие меры их укрепления.
Поскольку опускные колодцы пли
кессоны, погружаемые в тиксотропных рубашках, чаще
подвержены кренам, следует, как минимум, в начале и в конце каждой смены
производить геодезический контроль вертикальности данного колодца.
Навалы опускного колодца на грунтовую стену тиксотропной рубашки могут повлечь за собой смятие
инъекционных труб и поломку форшахты.
Геодезический контроль степени вертикальности
опускных сооружений обычно выполняется следующим, хорошо зарекомендовавшим себя
простым способом. Подготовленное к погружению опускное сооружение разбивается в
плане двумя взаимно перпендикулярными диаметрами на четыре сектора. На наружной
поверхности стены по вертикальным линиям, проходящим через концы вышеуказанных
диаметров, наносят риски с интервалом, например, в 1 м, разбивая
таким образом все сооружение по высоте на несколько ярусов.
Риски каждого яруса должны находиться на равных
расстояниях от верха или низа колодца. Величина и направление крена, а также
общее перемещение вниз определяются нивелиром привязкой отметок рисок одного из,ярусов к реперу.
Для того чтобы экскаваторщик, ведущий разработку
грунта, мог в любой момент приблизительно определить крен, с внутренней стороны
стен закрепляют два отвеса с длиной нити почти на всю глубину колодца. Отвесы
располагают в диаметрально противоположных точках.
Строительство подземных сооружений методом
опускного колодца эффективно при глубине заложения дна колодца от 10 до 20-25
м. Диаметр колодца может достигать 50 м, известны квадратные и прямоугольные
решения колодцев.
Сущность метода опускного колодца состоит в
следующем. На поверхности земли на деревянных подкладках или песчаной подушке
бетонируют (либо монтируют из сборных элементов) стены железобетонного
сооружения, вес которого (или части которого) должен превышать трение грунта о
внешний контур стен колодца при его опускании в грунт. Нижнюю часть стен
скашивают, придавая ей вид лезвия ножа. Сечение ножевой части поверху уширяют
наружу относительно расположенных выше стен колодца -это
существенно уменьшает периметральную часть стен
колодца, испытывающую трение фунта. В образующуюся за уширением пазуху
закачивают тиксотропный раствор из бетонитовой глины - он является смазкой.
После завершения бетонирования всего или, при
большой высоте, части колодца, подкладки из-под ножа синхронно удаляют
(например, методом оммулятивного отстрела) и колодец
опускают, убирая грунт из его внутреннего объема. Копку грунта производят
экскаватором, оборудованным стрелой типа «обратная лопата» с емкостью ковша
0,15 - 0,25 мЗ, грунт грузят в бункеры и удаляют из
колодца с помощью подъемного крана. Эффективно разрыхление грунта
гидромониторами, в этом случае удаление пульпы осуществляют по трубам грязевыми
насосами.
После достижения ножом проектной отметки армируют
и бетонируют днище. Бетон для обеспечения его водонепроницаемости укладывают
без рабочих швов, непрерывно, слоями порядка 20 см.
При высоком уровне грунтовых вод котлован внутри
опускного колодца осушают:
- при небольшом притоке воды - с помощью открытого
водоотлива из зумпфов, закладываемых по мере углубления котлована. Вода к
зумпфу подводится дренажными канавами. Для откачки применяют грязевые насосы.
- при большом притоке
воды - с помощью искусственного водопонижения глубинными насосами. С этой целью
котлован за пределами колодца оконтуривают
скважинами, в которые погружают глубинные насосы, которые, непрерывно удаляя
воду, понижают ее уровень в пределах заданного контура.
В условиях, когда приток и напор воды невозможно
снять водопонижением, опускные колодцы сооружают методом кессона.
Кессон представляет собой герметичную рабочую
камеру, имеющую шлюзовые входы для удаления грунта, декомпрессии и эвакуации
людей.
Внутри рабочей камеры создают избыточное давление,
вытесняющее из нее воду. Разработку грунта внутри рабочей камеры ведут
гидромониторами, а его удаление осуществляют в виде пульпы - грязевыми
насосами. Возможно также использование механических средств
для копки и удаления грунта.
Конструкции опускных колодцев обычно делают массивными с толщиной стен
до 1 —1,5 м и более, что обусловлено не столько требованиями прочности или
жесткости, сколько условиями опускания — необходимостью иметь достаточную массу
для преодоления сил трения.
Широкое внедрение прогрессивного способа опускания
колодцев в тиксотропнои рубашке позволило во многих
случаях отказаться от массивных колодцев и перейти к облегченным конструкциям— оболочкам, толщина стен которых не превышает 60—80 см.
Оболочки больших диаметров (до 50—60 м) могут быть возведены из монолитного
железобетона, что позволяет легко создать нужную массу для погружения колодца.
В зависимости от глубины погружения колодца
оболочка может собираться по высоте из одного или нескольких ярусов панелей.
Длину панелей при глубине погружения колодца менее 15 м следует принимать
равной глубине колодца. В многоярусных конструкциях отдельные ярусы соединяют
при помощи сплошной монолитной обвязки, до бетонирования которой сваривают
выпуски арматуры из верхних и нижних панелей. Горизонтальные стыки могут быть
устроены также и на болтах. Для объединений панелей и выравнивая их по высоте в
верхней части устраивают сплошной монолитный пояс.
Конструкция ножевой части должна обладать
повышенной прочностью и распределять нагрузки от массы колодца на грунт,
обеспечивая устойчивость всего сооружения. Ножевую часть выполняют сплошного
или ребристого (пустотного) сечения высотой 2—3 м.
В стенках колодца должны быть предусмотрены пазы
или консольные выступы для опирания междуярусных перекрытий и днища, а также закладные детали
для крепления инъекторов и манжет.
35.СМ 34
36. Функциональное
назначение и виды зданий
В ходе
истории архитектуры в результате длительного совершенствования конструктивных
решений накопился огромный опыт и в области строительства выработались
определенные традиции. В настоящее время высокоэффективные материалы и
конструкции позволяют перекрывать большие пространства, устраивать города под
одной крышей. Появилась новая наука - строительная бионика, которая направляет
строительство на поиск более совершенных конструкций по аналогии с творениями
природы, с окружающим нас растительным и животным миром.
Существуют
различные виды зданий и сооружений. Зданиями принято называть наземные
сооружения, имеющие внутреннее пространство, которое предназначено для удовлетворения
различных потребностей человеческого общества. К зданиям
относятся жилые дома, школы, театры, больницы, заводские корпуса и др. Наземные
сооружения, не имеющие внутреннего пространства, а также подземные сооружения
называются инженерными сооружениями (мосты, радиомачты, резервуары, плотины,
набережные, станции метро и др.), поскольку их строительные конструкции требуют
специальных инженерных расчетов.
Основные
типы зданий по назначению подразделяют на гражданские
(жилые и общественные), промышленные (производственные, обслуживающие,
вспомогательные) и сельскохозяйственные. Как промышленные здания (химические,
металлургические, машиностроительные, транспортные и др.), так и
сельскохозяйственные здания (животноводческие фермы, теплицы, птицефермы и
др.), в свою очередь, подразделяют по характеру выполняемых в них
производственных процессов для обслуживания различных отраслей промышленности.
Промышленные
здания (заводы, фабрики, электростанции и др.) создают с использованием
новейших достижений техники, прогрессивных инженерных конструкций, новых
строительных материалов. Крупные промышленные комплексы занимают иногда
территорию протяженностью в несколько километров. Промышленные предприятия
проектируют, как правило, в отдалении от населенных пунктов с учетом
господствующих ветров и вблизи железных дорог. Здесь архитектор работает вместе
с технологом. Промышленные здания больших пролетов требуют особых перекрытий и
форм конструкций, поэтому архитектор работает и в контакте с
инженером-конструктором.
Гражданские
здания, как жилые (жилые дома, гостиницы, общежития), так и общественные
(школы, магазины, театры, спортивные комплексы и др.), в зависимости от
местоположения могут быть городского и сельского типа.
Общественные здания (административные, детские учреждения, учебные,
культурно-просветительные, торговые, коммунальные, учреждения здравоохранения и
др.) в соответствии с назначением обладают специфическими планировочными,
объемно-пространственными и конструктивными особенностями, специальным оборудованием. Научно-исследовательские институты
и проектные мастерские разрабатывают проекты отдельных групп общественных
зданий (зрелищных, учебных, лечебных, спортивных и т. п.).
Общественные
здания сооружают в комплексе с жилыми домами. На территории микрорайона создают
подъезды к домам, озеленение, площадки для детских игр, спорта и отдыха. Здания
культурно-бытового назначения по принципу удобства обслуживания делят на четыре
группы:
- первичного
обслуживания (детские комнаты, самодеятельные прачечные), их располагают в
непосредственной близости от жилого дома или в нем;
- учреждения
повседневного обслуживания (детские ясли, сады, школы, продуктовые магазины,
кулинарии, приемные пункты прачечных, парикмахерские, мастерские по ремонту
обуви и одежды и т.п.) размещают в удалении от жилищ не более 400-500 м, а
детские учреждения - не более 250-300 м;
- учреждения периодического пользования (столовые, кафе, гастроном,
универмаг, почта, Сбербанк, кинотеатр, клуб, стадион, бассейн) могут находиться
вне микрорайона;
-
общегородские учреждения (административные учреждения, театры, музеи, большие
стадионы и т. п.) располагают еще реже из расчета на определенное число
жителей.
Небольшие
бытовые и торговые предприятия объединяют в одном здании - общественно-торговом
центре микрорайона. Детские дошкольные учреждения и общеобразовательные школы -
в отдельно стоящих зданиях, строящихся по типовым проектам.
В
архитектуре общественных зданий широко применяют монументальную живопись и
скульптуру, которые помогают раскрытию образа архитектурной идеи здания,
заложенной в проекте.
37. Краны предназначены для подъема грузов и подачи их
к месту разгрузки, а при монтаже — для подачи деталей к месту установки их в
проектное положение в вертикальном и горизонтальном направлениях.
Типаж кранов, применяемых в
народном хозяйстве, многообразен. Для целей строительства используют следующие
виды кранов: 1) легкие переносные краны — подъемники, используемые в основном
для подъема груза по вертикали и в отдельных случаях на небольшое расстояние по
горизонтали;
2) стационарные краны
для подъема и перемещения грузов по вертикали и по горизонтали в пределах
радиуса окружности, описываемой стрелой; 3) башенные краны (передвижные
стационарные и приставные и самоподъемные) служат для подъема грузов и
перемещения их по горизонтали; 4) самоходные стреловые краны применяют для
монтажных и погрузочно-разгрузочных работ; обладают высокой мобильностью и
практически не ограниченной зоной обслуживания; 5)
козловыми кранами осуществляют подъем, перемещение и монтаж конструкций.
Пределы зоны ограничены пролетом крана и длиной его перемещения; 6) кабельные краны применяют на таких строительных объектах,
где приходится перемещать грузы на значительное расстояние.
Кроме того, используют
специальные краны — плавучие, летающие (вертолеты), трубоукладчики.
Все краны обозначают индексами,
состоящими из буквенной и цифровой части. Буквенная часть обозначает группу
кранов или особенности его конструкции, например:
КБ — кран башенный;
АК — автомобильный кран;
МКГ, МКП или МКА — монтажный кран
гусеничный, пневмоколесный или автомобильный;
СКГ — специальный кран
гусеничный;
СМК — специальный монтажный кран.
В цифровых обозначениях
указывается грузоподъемность, например:
МКГ-20 — кран монтажный
гусеничный, грузоподъемность 20 т.
38. Классификация
методов монтажа
Методы монтажа в зависимости от ограничений, накладываемых на операцию подъема,
можно разделить на выполняемые с применением свободного и принудительного
подъема (перемещения). Среди них выделяются группы и подгруппы, обусловливаемые
общими организационно-технологическими особенностями и свойствами.
К числу таких особенностей относят:
направление развития монтажного процесса или
перемещения конструкций (вертикальное, горизонтальное, радиальное,
комбинированное); типы конструкций (плоские, пространственные);
количество плоских или пространственных конструкций
(плит перекрытий, покрытий, этажей, конструктивно-технологических блоков и т.
п.), располагаемых на одной вертикали;
приемы осуществления подъема или перемещения
конструкций (подтягивание, выталкивание, выжимание, опускание);
характер расположения монтажных средств или их рабочих
органов по отношению к монтируемой конструкции (выше, ниже, на
или под конструкцией);
прерывность протекания операции подъема или
перемещения (прерывная, непрерывная).
В общей классификации методов монтажа шесть основных групп, из которых две
характеризуются свободным подъемом и четыре — принудительным. Особую группу
составляют комбинированные методы монтажа, объединяющие два и больше признаков,
рассмотренных в классификации групп. Учитывая, что таких методов может быть
множество, они в классификации не приводятся.
Технологический процесс монтажа строительных конструкций чаще всего
осуществляется несколькими методами (их число зависит от конструктивных
особенностей объекта, высотных или весовых характеристик, местных условий и т.
п.).
Среди них можно всегда выделить основной (например, в
зависимости от сложности осуществления работ, массовости применения), который
определит общую стратегию выполнения монтажного процесса.
Крупные
бетонные, силикатные или кирпичные блоки дают возможность возводить здания
путем монтажа, что значительно сокращает трудоемкость, сроки и стоимость
строительства.
Вес применяемых
блоков колеблется от 1,5 т (блоки фундаментов и внутренних стен) до 3 т (блоки
наружных стен), что обусловливает применение кранов различных типов и
грузоподъемности, фундаментные блоки монтируют гусеничными, автомобильными,
пневмоколесными кранами, а также экскаваторами, оборудованными монтажными
стрелами. Подвальные этажи монтируют одновременно башенным и самоходным
кранами, трех-, четырехэтажные здания - башенными, гусеничными кранами, на
пневмоколесном ходу, а многоэтажные здания - башенными кранами.
Доставляемые
блоки, железобетонные элементы и панели перегородок обычно выгружают автокранами
и складывают на подготовленных площадках в штабеля вокруг строящегося объекта
отдельно для подземной и надземной его частей, с одной или с двух сторон здания
в зависимости от расположения монтажных кранов. На погрузочно-разгрузочных работах монтажные
краны могут быть использованы для разгрузки тяжелых и крупноразмерных
элементов. Это возможно во вторую и третью смены, если не ведутся монтажные
работы. При полной же загрузке монтажного крана для обслуживания склада надо
иметь автомобильный кран.
Для хранения
сборных элементов емкость промежуточных складов должна быть рассчитана: на
размещение элементов фундаментов и подвала, на период возведения подземной
части здания; на размещение комплекта элементов для возведения одного этажа при
монтаже надземной части здания.
В индустриальном
строительстве, когда каждый заранее промаркированный сборный элемент имеет
определенное место в возводимом здании, важно, чтобы он был изготовлен,
доставлен и уложен в точно установленное время, без дополнительной перегрузки и
хранения на приобъектном складе. Поэтому весьма
эффективен монтаж с транспортных средств, при котором элементы поступают на
площадку по часовому графику в строгой технологической последовательности. Это
позволяет сократить сроки строительства, эффективнее использовать монтажные
механизмы, снизить трудовые затраты, не создавать приобъектные
склады и исключить повреждения элементов.
Блоки наружных стен
раскладывают параллельно крановому пути, ближе к строящемуся зданию, напротив
соответствующих мест установки. Подоконные и перемычечные
блоки укладывают с учетом их повторяемости группами обычно по 4-6 блоков в
каждой. Блоки внутренних стен группируют по маркам и располагают во второй
полосе склада в порядке возрастания номеров марок вдоль захватки или (при вылете
стрелы крана, близком к половине длины захвата) в середине ее.
Здания большой
протяженности, сложной конфигурации в плане монтируют двумя звеньями рабочих с
помощью двух башенных кранов, передвигающихся вдоль противоположных сторон
здания.
Крупноблочные
здания небольшой протяженности монтируют одним краном. При одном кране для
большей эффективности его использования и ускорения монтажа целесообразно
работать в две смены. После разбивки расположения блоков этажа и разметки мест
их установки приступают к монтажу. Сначала устанавливают угловые блоки, затем
блоки в местах пересечения наружных и внутренних стен. Эти так называемые
маячные блоки определяют установку всех последующих рядов блоков. При большом
расстоянии между маячными блоками через 15-20 м устанавливают дополнительные
промежуточные маячные блоки. Затем укладывают блоки по всей дл^не
здания (каждый ряд по причалке) и сразу на всю высоту этажа в пределах
захватки. При установке блоков следует пользоваться нивелиром.
Установив
на постель из раствора простеночный блок, монтажник проверяет отвесом
вертикальность его наружной плоскости, а подсобный рабочий подбивает раствор в
горизонтальный шов.
Только после выверки и осадки блока с применением деревянных клиньев подручный
монтажник Освобождает блок от стропов.
Так же
устанавливают подоконные и перемычечные блоки. При
монтаже последних и блоков верхнего ряда внутренних стен пользуются переносными
металлическими подмостями, а также подмостями конструкции Главмосстроя.
Особенно внимательно надо устанавливать блоки с каналами для точного совпадения
их отверстий по высоте.
Число рядов блоков,
размещающихся по высоте этажа, определяет так называемую разрезку крупноблочных
стен, которая бывает двух-, трех- и четырехрядной.
Двухрядная разрезка
стен может осуществляться по двум вариантам. При первом варианте простеночные
блоки делают высотой в оконный проем и поясные блоки высотой от верха оконного
проема до низа оконного проема вышележащего этажа. При втором варианте
простеночные блоки делают высотой от пола до верха оконного проема и поясные
блоки высотой от верха оконного проема до пола вышележащего этажа, при этом
оконный проем снизу ограждается подоконным блоком-вставкой.
Четырехрядная
разрезка является видоизменением двухрядной по второму варианту путем расчленения
простеночного блока горизонтальными швами на три части. Двухрядная
разрезка по сравнению с четырехрядной (при которой масса блока не превышает 1,5
т) имеет многие конструктивные, монтажные и эксплуатационные преимущества и
получила наибольшее распространение. Связь между
наружными и внутренними стенами осуществляется: в наружных углах здания -
перевязкой блоков между собой; в местах примыкания - креплением внутренних
(продольной и поперечной) стен к наружным; в лестничных клетках - закладкой
Т-образных анкеров из полосовой стали толщиной 4 мм или арматурных сеток из
круглой стали диаметром 4-6 мм.
Те и другие
располагают на одном уровне в горизонтальных швах наружных и внутренних стен в
количестве не менее одной связи в каждом этаже. Если проектом предусмотрено
крепление блоков между собой или к перекрытию, то его выполняют по ходу
установки блоков.
Вертикальные швы и
пазы между блоками заполняют раствором после окончательной их выверки. Швы
бывают открытые и закрытые, трудоемкость заделки последних в несколько раз
меньше.
Открытый паз
заделывают, выкладывая из легкобетонных или пустотелых керамических камней на
растворе ограждающую паз стенку и заполняя легким бетоном образованный ею и
четвертями блоков вертикальный канал.
Закрытый шов
заделывают, прикрепляя струбциной инвентарные щитки, которые для плотного
прижатия к стене обшивают с внутренней стороны пористой резиной, заполняя
легким бетоном или раствором образовавшийся промежуток.
Бетонную смесь для заполнения пазов рекомендуется подавать растворонасосом или растворонагнетателем
(при заполнителях крупнее 5 мм) и уплотнять электровибратором с наконечникомдиаметром 50 мм. Марку раствора для горизонтальных швов назначают по
проекту, подвижность его для блоков из бетона и обыкновенного кирпича должна
быть 9-13 см, а для блоков из пустотелого кирпича или керамических камней - 7-8
см и для вертикальных швов - 3-4 см; средняя толщина швов - 15 мм. На рабочем
месте рекомендуется иметь раствор не больше чем на 1 ч работы; для
перемешивания раствора в ящике нужна электромешалка
(обычная электродрель с лопастями вместо наконечника). Раствор подают на
горизонтальную постель ковшом-лопатой или совком-лопатой и разравнивают с
помощью пилы-гребенки или рамки с рейкой.
Наружные швы,
отверстия и случайные повреждения на фасадах заделывают с люлек, навешиваемых
наверх стены и примыкающую к ней часть междуэтажного перекрытия.
40. При возведении
крупнопанельных зданий применяют
технологии, которые относятся к трем циклам строительного процесса:
•
технологии нулевого цикла, т. е. отрывка котлована, траншей, монтаж блоков
фундаментов и стен подвала, монтаж перекрытия над подвалом, прокладка подземных
коммуникаций с врезкой их в здание;
•
технологии возведения надземной части здания — возведение стен и перегородок,
заполнение проемов, монтаж лестниц, плит перекрытий, панелей крыши, устройство
кровли, разводка внутренних санитарно-технических и электромонтажных
коммуникаций, монтаж лифтового оборудования, монтаж столярных изделий (окон и
дверей), штукатурные работы, подготовка под полы;
•
технологии отделочных работ внутри здания и на фасадах, включая облицовочные и
малярные работы, работы по устройству полов, встроенного оборудования,
установка санитарно-технической, электромонтажной арматуры и устройств с
подсоединением к сетям.
Геодезическое обеспечение монтажа. Многоэтажные
крупнопанельные здания характеризуются повышенными требованиями к точности
монтажа конструкций. Несоблюдение установленных допусков и накопление
погрешностей при монтаже затрудняют его, а главное, могут привести к снижению
несущей способности и устойчивости отдельных элементов и даже здания в целом.
Точность монтажа здания может быть обеспечена
комплексом геодезических разбивочных работ:
•
закрепление осей на здании с возможностью переноса их на вышележащие этажи, т.
е. создание разбивочного геодезического плана. Для этого до начала возведения
надземной части здания размечают оси на цоколе и перекрытии над подвалом;
•
передача по вертикали основных осей на перекрытие каждого этажа, т. е. на новый
монтажный горизонт. Число основных переносимых осей зависит от конструктивных
особенностей здания.
Для крупнопанельных зданий переносят две поперечные
оси по границе захватки и одну дальнюю от крана крайнюю продольную ось;
•
разбивка промежуточных и вспомогательных осей на перекрытии каждого
монтируемого этажа. В этом случае опорные точки для переноса осей на этажи
располагают не на основных осях здания, а на параллельно смещенных продольных и
поперечных линиях (линиях, определяющих положение внутренних плоскостей
наружных стен), но по осям внутренних несущих стен. При работе монтажникам
необходимы не основные, а именно эти вспомогательные оси;
•
разметка положения установочных рисок, необходимых по условиям монтажа
элементов. На перекрытии смонтированного этажа с помощью мерной ленты размечают
положения всех стеновых панелей, как наружных, так и внутренних. Определяют
точное проектное положение (разметка положения) каждого элемента по отметкам в трех
плоскостях — с помощью рисок, показывающих положение каждой панели вдоль
продольной оси наружных стен, и поперечных рисок, фиксирующих положение панели
относительно этой оси;
•
определение монтажного горизонта на этаже. Его определяют на каждом этаже с
помощью нивелира. В крупнопанельных зданиях нивелируют поверхность панелей
перекрытий в стыках установки панелей наружных и внутренних стен. За монтажный
горизонт принимают отметку наивысшей точки. Уровень монтажного горизонта
подготавливают путем устройства маяков;
•
составление поэтажной исполнительной съемки. На каждом этапе монтажных работ
выполняют геодезическую исполнительную схему, которая документально фиксирует
положение смонтированных конструкций относительно разбивочных осей. Это
позволяет учитывать накопление погрешностей и проводить корректировку положения
конструкций при монтаже вышележащих этажей.