Монтаж строительных конструкций — это один из наиболее ответственных этапов в процессе возведения зданий и сооружений. От его качества и соблюдения регламентов зависит не только прочность и долговечность объекта, но и безопасность эксплуатации. Особенно важен монтаж металлических конструкций, где критичны точность подгонки, качество соединений и надежность креплений.
Настоящий документ обобщает и систематизирует основные правила, нормы и последовательность выполнения монтажных работ для стальных и других конструктивных элементов. Он охватывает все стадии — от подготовки к укрупнительной сборке до завершающих испытаний — и может использоваться как практическое руководство для инженеров, монтажников и контролирующих специалистов.
Конструкции, поставляемые для последующего монтажа, должны быть приведены в соответствие с требованиями действующих строительных норм и технических регламентов.
Чертежи марки КМД, содержащие исполнительную документацию, являются обязательными к использованию при производстве монтажных мероприятий. Перед установкой необходимо убедиться в отсутствии деформаций — при их наличии конструкции подлежат выправлению. Исправление геометрии допускается как методами холодной правки, так и с использованием теплового воздействия (правка в горячем состоянии). Последний способ применяется при существенных искажениях формы, тогда как холодная правка разрешается исключительно для плавных, не резких изгибов.
Правка, выполняемая без предварительного нагрева, должна осуществляться таким образом, чтобы не допускалось образование повреждений поверхности металлопроката — вмятин, выбоин или трещин.
Не допускается применение ударных нагрузок в процессе монтажа сварных элементов из сталей:
- с пределом текучести до 390 МПа (40 кгс/мм2) при температуре окружающей среды ниже –25 °C;
- с пределом текучести выше 390 МПа (40 кгс/мм2) при температурах ниже 0 °C.
Решение о необходимости усиления поврежденных участков конструкций либо их полной замены новыми изделиями принимается исключительно организацией — автором проектной документации.
Установка, выверка и закрепление
После установки конструкций в проектное положение требуется незамедлительно приступить к их окончательному закреплению с использованием предусмотренных проектом монтажных соединений на болтах, однако только после завершения инструментальной проверки точности и выверки положения. Исключения возможны лишь при наличии особых указаний в ППР.
Для временного крепления следует применять строго рассчитанное количество болтов и пробок: не менее 1/3 всех отверстий заполняется болтами, а пробками — не менее 1/10, при этом в любом случае количество болтов и пробок не должно быть меньше двух.
Если конструкции предусматривают сварку в стыках, то они должны фиксироваться поэтапно: на первом этапе — временно, с последующим закреплением согласно проектным решениям. Способ фиксации обязательно должен быть указан в проектной документации.
Перед тем как приступить к дальнейшим операциям, необходимо оформить акт приемки, в котором подтверждается соответствие собранного блока проекту, а также его готовность к выполнению смежных работ. Акт подписывается представителями как монтажной организации, так и исполнителя последующих этапов.
Для балок подвесного транспорта и элементов, опирающихся на конструкции кровли (включая мостики, монорельсы и пр.), рекомендуется их монтаж непосредственно в процессе сборки блоков. А для конструкций типа «структур», составляющих покрытие, необходимо строго следовать специальным монтажным инструкциям.
Укрупнительная сборка
При укрупнительной сборке, если иное не предусмотрено чертежами, допустимые отклонения линейных параметров (длины элементов, межосевые расстояния между отверстиями) не должны превышать значения, указанные в табл. 12 и установленные действующими нормативными актами.
Таблица 12. Предельные отклонения размеров, определяющих собираемость конструкций
| Интервалы номинальных размеров, мм | Предельные отклонения, ±мм | Контроль (метод, объем, вид регистрации) | |
| линейных размеров |
равенства диагоналей |
||
| От 2500 до 4000 | 5 | 12 | Измерительный метод, проверка каждого элемента и блока, фиксация в журнале работ |
| От 4000 до 8000 | 6 | 15 | |
| От 8000 до 16 000 | 8 | 20 | |
| От 16 000 до 25 000 | 10 | 25 | |
| От 25 000 до 40 000 | 12 | 30 | |
Монтажные соединения на болтах без контролируемого натяжения
При выполнении соединений на болтах без контролируемого натяжения важно добиться точного совпадения всех отверстий. После совмещения элементов необходимо зафиксировать их не менее чем двумя сборочными пробками. Болты устанавливаются только после надежной фиксации пакета.
Во всех отверстиях, предусмотренных проектом, должны свободно проходить болты заданного диаметра. При необходимости допускается зачистка не более 20 % отверстий сверлом, размер которого равен диаметру отверстия по чертежам. Если болты работают на срез, а элементы — на смятие, то допустимо несовпадение (чернота) до 1 мм — в 50 % отверстий, до 1,5 мм — в 10 %.
При превышении допустимой черноты отверстия следует рассверлить до ближайшего большего стандартизованного диаметра, установив соответствующий болт. Однако такое решение должно быть согласовано с проектной организацией.
Там, где болты работают на растяжение либо установлены исключительно в конструктивных целях, чернота должна находиться в пределах разницы между диаметром отверстия и болта.
К использованию допускаются только сертифицированные болты и гайки, имеющие клейма изготовителя и обозначение класса прочности.
При монтаже под гайки устанавливается максимум две шайбы круглого типа (ГОСТ 11371-78), под головку — одна. При необходимости применяются косые шайбы (ГОСТ 10906-78). Резьба болта не должна заходить в глубину отверстия более чем на половину толщины крайнего элемента со стороны гайки.
Меры по предотвращению самопроизвольного отвинчивания гаек (установка контргаек, применение пружинных шайб — ГОСТ 6402-70) обязательно указываются в рабочих чертежах. В то же время пружинные шайбы запрещено использовать при овальных отверстиях, зазоре между болтом и отверстием более 3 мм, а также одновременно с установкой круглой шайбы.
Не разрешается фиксировать гайки с помощью деформации резьбы или сварки с болтом. Гайки и контргайки должны затягиваться до отказа, начиная с середины соединения и продвигаясь к краям.
После окончательной затяжки головки и гайки, включая фундаментные, обязаны плотно прилегать к элементам конструкции или шайбам, а резьбовая часть болта должна выступать за гайку минимум на 3 мм.
Плотность прилегания пакета следует проверять щупом толщиной 0,3 мм — он не должен проникать между деталями на глубину более 20 мм в пределах зоны, охватываемой шайбой.
Для контроля качества затяжки применяется метод простукивания болтов молотком массой 0,4 кг. При этом болты не должны показывать признаков смещения.
Монтажные соединения на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением
Допуск к выполнению соединений с применением болтов, натягиваемых до заданного усилия, предоставляется только рабочим, прошедшим специализированную подготовку и имеющим удостоверение, подтверждающее их квалификацию.
В местах сдвигоустойчивых стыковочных соединений поверхности сопрягаемых элементов необходимо предварительно обработать в соответствии с технологией, указанной в проектной документации. Поверхности, подлежащие или не подлежащие абразивной очистке с использованием стальных щеток, должны быть тщательно очищены от остатков масел и других загрязнений.
После выполнения обработки, а также перед началом монтажных работ состояние подготовленных поверхностей подлежит визуальному и инструментальному контролю с фиксацией результатов в специализированном журнале. Важно помнить, что защиту обработанных плоскостей от пыли, грязи, масел, лакокрасочных покрытий и ледяного налета следует обеспечить до непосредственной сборки. При нарушении этого требования или при задержке сборки более 72 часов требуется повторная подготовка контактных поверхностей.
Если на стыке элементов наблюдается депланация в пределах от 0,5 до 3 мм, необходимо выполнить фаску с уклоном не круче 1:10. При превышении этого значения (>3 мм) проектом допускается установка компенсирующих прокладок, обработанных аналогично основным деталям. Использование таких прокладок возможно только после согласования с проектной организацией.
Сборку конструктивных соединений следует выполнять с совмещением всех отверстий, зафиксированных временными пробками от смещения. Минимальное количество пробок — две, либо не менее 10 % общего числа отверстий при их количестве от 20 и более. Они должны обеспечить устойчивость к монтажным воздействиям.
Если в процессе сборки образуется несоосность (так называемая чернота), но она не мешает прямому установлению болта без усилия и перекосов, это считается допустимым. Проверка осуществляется с помощью калибра, превышающего диаметр болта на 0,5 мм — он должен свободно проходить через все отверстия стыка.
Очистка отверстий возможна только сверлом, диаметр которого соответствует номиналу, и при этом не допускается превышение зазора между болтом и отверстием. Любые жидкости, включая масло и водные эмульсии, запрещены при прочистке.
Болты, гайки и шайбы перед применением подлежат подготовке, при этом болты, не имеющие заводского клейма, информации о прочности и маркировки плавки (а для исполнения ХЛ — и обозначения «ХЛ»), к применению не допускаются.
Затяжка болтов с достижением проектного натяжения выполняется одним из следующих методов: закручиванием до заданного крутящего момента, поворотом гайки на определённый угол, либо иным способом, гарантирующим нужное усилие.
Важно исключить перекосы и зазоры в пакетах соединений. Для этого соблюдается определённая последовательность натяжения болтов. Все динамометрические ключи, используемые при затяжке, подлежат калибровке как минимум один раз в смену или после любых вмешательств, замены компонентов или ремонта.
Расчетный момент затяжки М определяется по формуле:
где:
К — коэффициент трения, указанный в сертификате либо определяемый опытным путём на объекте;
Р — расчетное натяжение, указываемое в проекте (Н или кгс);
d — диаметр болта, м.
Метод углового натяжения применяется по следующему алгоритму:
- предварительная затяжка монтажным ключом (0,3 м длиной) всех болтов до упора;
- поворот каждой гайки на 180° ± 30°.
Этот метод рекомендован для болтов Ø24 мм при общей толщине пакета до 140 мм и числе деталей до 7.
Согласно требованиям ГОСТ 22355-77, под каждый болт и гайку должна быть установлена одна шайба. При несоответствии диаметров отверстия и болта до 4 мм допускается установка шайбы только под ту часть (гайку или головку), которая подлежит вращению в процессе натяжения.
Дополнительные меры фиксации затянутых до расчетного значения гаек не требуются.
После затяжки всех болтов начальник сборочной бригады обязан проставить индивидуальное клеймо (номер или символ) на указанной в проекте зоне соединения. Контроль затяжки проводится по следующей схеме: при количестве болтов до 4 — проверяются все, от 5 до 9 — минимум три, 10 и более — не менее 10 %, но в любом случае не менее трёх болтов.
Фактический момент затяжки должен быть равен или больше расчётного значения, но не должен превышать его на 20 %. Допускаемое отклонение угла поворота — ±30°.
Если при контрольной проверке обнаружен хотя бы один болт, параметры которого не соответствуют норме, необходимо проконтролировать вдвое больше болтов. Если в расширенной проверке снова найдётся один несоответствующий болт, все соединение подлежит полной проверке и доведению всех болтов до нормативных параметров.
Применение щупа толщиной 0,3 мм для контроля плотности пакета обязательно. Щуп не должен проникать между деталями.
После завершения всех работ по натяжению наружные элементы соединения (включая головки болтов и гайки) необходимо очистить, огрунтовать, покрасить, а образовавшиеся щели и перепады заполнить шпатлевкой.
Журнал выполнения соединений должен содержать сведения обо всех операциях натяжения и контроле.
Во фланцевых соединениях болты натягиваются вращением гайки до проектного момента. Проверке подлежат 100 % болтов. Фактический крутящий момент должен соответствовать расчетному (не менее и не более +10 %).
Плоскости фланцев в зонах расположения болтов должны быть плотно прижаты. Щуп толщиной 0,1 мм не должен проникать в зону радиусом 40 мм от центральной оси болта.
Монтажные соединения на высокопрочных дюбелях
К руководству работами и выполнению соединений на дюбелях могут быть допущены лица, прошедшие обучение, подтвержденное соответствующим удостоверением.
При производстве работ важно соблюдать инструкции по эксплуатации пороховых монтажных инструментов, регламентирующие порядок их ввода в эксплуатацию, правила эксплуатации, технического обслуживания, требования безопасности, хранения, учета и контроля пистолетов и монтажных патронов к ним.
Перед началом работы нужно выполнить контрольную пристрелку с внешним осмотром и оценкой качества соединения для уточнения мощности выстрела (номера патрона).
Расстояние от оси дюбеля до края опорного элемента должно быть не менее 10 мм в любом направлении.
При необходимости установки рядом двух дюбелей минимальное расстояние между ними определяется условием расположения стальных шайб впритык друг к другу.
Установленный дюбель должен плотно прижимать шайбу к закрепляемой детали, а закрепляемую деталь — к опорному элементу. При этом цилиндрическая часть стержня дюбеля не должна выступать над поверхностью стальной шайбы.
Плотность прижатия проверяют визуально при операционном (100 %) и приемочном контроле (выборочно не менее 5 %) дюбелей.
Испытание конструкций и сооружений
Программа, методика и схема проведения испытаний обязательно разрабатываются и фиксируются в составе проектной документации. Порядок выполнения испытательных мероприятий детализируется в специальном разделе ППР (проекта производства работ) или оформляется в виде отдельного ППР на испытания.
Разработанный ППР должен пройти согласование с руководством строящегося либо действующего предприятия, а также быть утвержден генеральным подрядчиком, осуществляющим общее руководство строительством.
К выполнению испытаний допускаются только лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности и ознакомленные с регламентом испытаний. Назначение таких работников осуществляется распорядительным документом организации, выполняющей работы.
Процедуру испытаний обязана осуществлять специально назначенная комиссия. В её состав должны входить: председатель от заказчика, представители генподрядчика и субподрядной монтажной организации. При необходимости, определённой в проекте, дополнительно включается специалист от проектной организации. Состав комиссии утверждается приказом заказчика.
Перед тем как приступить к испытаниям, монтажная организация обязана представить комиссии комплект технической документации, оформленный в соответствии с действующими нормативами. После чего проводится визуальный и инструментальный осмотр конструкций, устанавливается степень их готовности к испытательным нагрузкам.
На период проведения испытаний необходимо обеспечить обозначение и ограждение опасной зоны. Пребывание в этой зоне посторонних лиц, не участвующих непосредственно в испытаниях, категорически запрещено.
Во время нагружения конструкций и при последующем снижении нагрузки персонал, участвующий в испытаниях, а также все измерительные устройства должны размещаться вне границ опасной зоны. Допускается нахождение в специально оборудованных укрытиях, обеспечивающих защиту от возможных рисков.
Категорически запрещается проводить любые действия, нарушающие целостность конструкции в процессе нагружения, включая постукивание, корректировку элементов, временный ремонт или устранение замечаний без разгрузки.
Если в процессе испытаний фиксируются отклонения или дефекты, их устранение осуществляется в установленном порядке. После этого испытание либо повторяется с начала, либо продолжается по утверждённой схеме — по решению комиссии.
По окончании всех испытательных мероприятий и по результатам контроля составляется официальный акт испытания. Документ должен содержать все данные о ходе работ, выявленных нарушениях и принятых мерах. Акт подписывается всеми членами комиссии.
Александр работал над проектами по внедрению комплексных решений для диагностики и оптимизации работы металлорежущих станков. Он регулярно публикует статьи о передовых методах резки, наплавки и покрытий, а также освещает новинки в сфере литейного производства и полимерных композиционных материалов — включая технологии контактного формования и сварку.