При возведении промышленных, общественных, сельскохозяйственных зданий и спортивных сооружений пролетами от 40 до 150 м эффективно применять в качестве несущих конструкций покрытия металлические арки.
По конструктивному решению арки классифицируют двух-, трехшарнирные и безшарнирные.
Как показывает практика строительства, конструктивное решение и пролет арки определяют выбор технологии производства работ по возведению арочных покрытий зданий и сооружений.
На сегодня известны следующие методы монтажа арочных конструкций:
- на сплошных подмостях; передвижных подмостях;
- с использованием временных опор;
- отдельными арками с последующим соединением их между собой связями и прогонами.
На практике предпочтение отдается сплошным подмостям и временным опорам.
На сплошных подмостях, поддерживающих конструкцию в процессе монтажа и воспринимающих нагрузки от ее массы, рекомендуется выполнять монтаж двухшарнирных и трехшарниных ажурных арок больших пролетов.
Суть данного метода монтажа арок состоит в следующем: после полного завершения работ нулевого цикла внутри возводимого здания с помощью самоходного крана устанавливаются подмости, которые являются сборочной площадкой для укрупнительной сборки, монтируемой арки (рис. 14).
Снижение трудоемкости и повышение качества при укрупнительной сборке арок можно достигнуть, выполнив следующие подготовительные операции. По деревянному настилу сплошных подмостей укладывают металлический лист толщиной до 2 мм, на котором в масштабе 1 : 1 краской (фломастером) наносят геометрическую схему монтируемой арки. Степень деталировки, нанесенной на металлический лист геометрической схемы монтируемой арки, зависит от принятого метода монтажа конструкции. Для отправочных марок достаточно упрощенной схемы без детализации узлов. Учитывая, что, как правило, все арки, монтируемые в пролете возводимого здания, идентичны, нанесенная на металлический лист геометрическая схема арки используется как шаблон для сборки остальных арок.
После завершения подготовительных работ монтажники металлоконструкций приступают к сборке арки. По завершении работ по укрупнительной сборке арки выполняется контроль качества сборки.
Рис. 14. Схема монтажа арок на сплошных подмостях: 1 – монтируемая арка; 2 – фундамент арки; 3 – сплошные подмости; 4 – металлический лист; 5 – деревянный щит сплошных подмостей; 6 – стальные тросы (растяжки); 7 – грузовая лебедка; 8 – тормозная лебедка
До начала установки собранной арки в проектное положение выполняется ее обустройство. Для предотвращения потери устойчивости конструкции при установке в проектное положение выполняют ее временное усиление: с шагом 0,8–1 м по пролету арки с помощью болтов (хомутов) закрепляют металлические пластины (швеллеры). На арку с двух сторон закрепляют стальные тросы, которые на время монтажа закрепляют к лебедкам (грузовой и тормозной), а после вывода арки в проектное положение они будут использоваться как растяжки.
Наличие шарнирного соединения арки с фундаментами позволяет установить арки в проектное положение с помощью двух лебедок – грузовой и тормозной (см. рис. 14). Для подъема и вывода арки в проектное положение используются стальные тросы, которые закрепляют с двух сторон к поясу арки и соединяют с барабанами грузовой и тормозной лебедками.
Рекомендуется следующая технология выведения арки в проектное положение. После завершения работ по обустройству арки к подъему включается рабочая лебедка, с помощью которой происходит подъем конструкции до достижения угла между горизонтальной поверхностью щитов подмостей 80–85°. Затем включается в совместную синхронную работу тормозная лебедка. По завершении вывода арки в проектное положение используемые для ее подъема стальные тросы применяются как растяжки для временного раскрепления конструкции. Затем с помощью самоходного крана подмости переставляются к следующему фундаменту. Аналогичным способом монтируют следующую арку.
Монтаж арок на сплошных подмостях особенно эффективен при возведении сооружений в стесненных условиях.
Монтаж арочных конструкций с использованием временных опор является универсальным, так как может применяться для монтажа арок всех конструктивных решений: двух-, трехшарнирных и бесшарнирных.
Суть метода монтажа арок с использованием временных опор заключается в следующем. После завершения работ нулевого цикла и подписания акта о приемке фундаментов на строительную площадку завозятся автотранспортом отправочные марки монтируемых арок. Затем на выровненное и уплотненное основание в местах расположения монтажных стыков арки устанавливаются временные монтажные опоры. Для выведения отправочных марок монтируемых арок в проектное положение (на нужную отметку) на оголовках временных монтажных опор смонтированы винтовые домкраты. Монтаж отправочных марок арки ведется самоходным краном.
Первой монтируется отправочная марка, опирающаяся на фундамент. Как правило, до начала подъема отправочной марки арки самоходным краном выполняют временное усиление зоны строповки арки металлическими пластинами или швеллерами. Для снижения трудоемкости монтажа и обеспечения безопасных условий труда временные монтажные опоры обустраивают монтажными площадками. Демонтаж временных монтажных опор выполняют после завершения монтажных работ в коньковом узле и выполнения контроля качества выполненных работ.
После завершения работ по монтажу арки временные монтажные опоры с помощью самоходного крана переставляют на другой участок. Схема технологической последовательности монтажа арочной конструкции с использованием временных опор приведена на рис. 15.
Рис. 15. Технологическая схема монтажа арочной конструкции с использованием временных опор: 1 – смонтированная отправочная марка; 2 – монтажные стыки арки; 3 – временные опоры; 4 – монтируемая отправочная марка; 5 – монтажная площадка; 6 – винтовой домкрат; 7 – подкладки под пояс арки; 8 – выравнивающие деревянные бруски