23 апреля 2016г.
В городе Волгограде давно стоит вопрос о строительстве новой телебашни, взамен транслирующей вышки, расположенной возле Мамаева Кургана. Проект телебашни предложен в димпломной работе Чаускина А.Ю. ДР-02068077-270102.65-67-13 «Телевизионная башня в городе Волгограде», научный руководитель Карасев Г.М. Автором предложена конструктивная схема башни, состоящая из сетчатой оболочки гиперболического типа (аналог фермы Шухова) и центрального железобетонного ствола, являющегося ядром жёсткости [1]. Геометрические параметры объекта: отметка по верху шпиля 500.000 м; отметка по верху покрытия 330.000 м; отметка верха фермы Шухова 298.600 м; диаметр по низу 50 м, по верху 35.3 м; диаметр ядра по внешней грани постоянный по высоте и равен 12 м, толщина стенки ядра 1 м до отм. 108.7 м, после толщина стенки ядра 0.5м до отм. 330м. Эта работа была взята за основу и получила дальнейшую проработку по кафедре Технологий строительного производства. Был разработан Проект производства работ на возведение телевизионной башни.
На основании предложенной концепции телевизионной башни, необходимо было разработать новые нестандартные технологические схемы по возведению уникального сооружения. Технологические карты предполагали использовать такие машины и механизмы, которые обеспечат возможность проведения работ на таких высотах. В итоге, для возведения телевизионной башни нами были выбраны следующие машины и механизмы: стационарные бетононасосы сверхвысокого давления Sany HBT90CH и Sany HBT120A- 1410D; бетонораспределительные стрелы Sany HGT38 и Sany HGB38; гусеничный кран Liebherr LR 1750; самоподъемный кран FavelleFavcoM760D.
Для устройства монолитного ядра жесткости использовалась самоподъемная гидравлическая опалубка. Применение самоподъемной гидравлической опалубки эффективно для высотного строительства с монолитными вертикальными стенами, к которым относится телевизионная башня. Важным достоинством возведения такого объекта в самоподъемной опалубке является уменьшение сроков строительства, снижение трудоемкости и стоимости работ. В отличие от сборных железобетонных сооружений, при монолитном строительстве исключаются стыки, что способствует улучшению эксплуатационных характеристик[2]. При возведении сооружения в сейсмическом районе решается проблема надежности и сейсмичности[3]. Самоподъемная опалубочная система (Рисунок 1) включает следующие основные элементы: внутренние и наружные щиты опалубки стен, навесные подмости для бетонирования и арматурных работ, рабочие площадки, дверные проемообразователи, гидравлическую подъемную систему.
Установка, снятие и подъем опалубки осуществляется за счет гидравлической системы. Независимость работы опалубки без помощи монтажного крана ускоряет работы на строительной площадке. Таким образом, соблюдается запланированный график работ.
Рабочие платформы могут выдерживать большие нагрузки, например, весь запас стальной арматуры на каждую захватку. Гидравлическое оборудование для подъема опалубки состоит из насосных станций, гидроразводки из труб высокого давления, гидравлических домкратов.
Для возведения ядра жесткости высотного здания применяют самодвижущуюся опалубочную платформу, объединяющую опалубку, рабочие площадки и площадки для складирования. Полностью закрытая опалубочная платформа должна обеспечивать выполнение работ при неблагоприятной погоде и максимальную безопасность труда работающих. Подготовленную опалубку для бетонирования стены устанавливают в рабочее положение, монтируют арматурные стержни и укладывают бетонную смесь. Бетонную смесь уплотняют и выдерживают в опалубке до достижения 70%-ной прочности и только после этого производят распалубливание, отжимают опалубку от забетонированной конструкции и поднимают на следующий ярус. Важными элементами самоподъемной опалубки являются опорные стержни и гидравлические домкраты, с помощью которых поднимается опалубочная форма. Все домкраты управляются основным распределительным центром. Гидравлические домкраты связаны c распределительным центром посредством шлангов. Обычно пункты соединения шлангов установлены так, чтобы они были обращены во внутреннюю часть формы. Подъем щитов, самоподъемной гидравлической опалубки, осуществляют гидродомкратами по направляющим стержням. После подъёма опалубки, щиты расклиниваются и прижимаются к ранее уложенному бетону. Производят выверку вертикальных щитов и опалубку готовят к приему бетонной смеси. Используя самоподъемную гидравлическую опалубку, избавляются от трения поверхностей опалубочных щитов по бетону при подъеме опалубки, есть возможность обслуживать палубу и контролировать установленную арматуру до начала, а также в процессе бетонирования. Перед началом монтажа щиты опалубки очищают, и исправляют обнаруженные повреждения, рабочую поверхность обрабатывают эмульсолом.
Монтируются элементы опалубки, как правило, на фундаментной плите и начинают со сборки внутренних щитов. Выполняя работы по сборке элементов расположение стенок опалубки проверяют, используя шаблон с отвесом.К сборке наружных щитов опалубки приступают после монтажа, выверки и соединении всех внутренних щитов. Чтобы обеспечить устойчивое и неизменное положение наружных щитов в период их сборки используют подкосы. Устанавливают домкратные рамы, устраивают рабочий пол, защитные ограждения, козырек и монтируют гидравлическое оборудование.
Для автоматической насосной станции на рабочем полу делают специальное основание, которое должно возвышаться на 1,2 м над уровнем поверхности рабочего пола. На этой площадке монтируют насосную станцию.
Монтаж трубопровода ведут блоками, которые собирают заранее. Готовые блоки после сборки подвергаются испытанию на герметичность, для чего их заполняют рабочей жидкость. По завершении монтажа гидроразводки через запорные вентили присоединяют к ней гидродомкраты.
Домкратные стержни после возведения здания извлекаются, для этого делается специальная защита от сцепления с бетоном. На нижнюю часть от защитной трубки до опорной пластины устанавливаются трубки, засыпается песок, укладывается полистирол.
Подъем арматурных стержней на рабочий настил осуществляют шахтным подъемником, который монтируется внутри ядра жесткости, а так же краном LR-1750, Favelle Favko M760D. Рядом с шахтным подъемником монтируется специальный подъемник для доставки рабочих. После бетонирования платформа и вся опалубка поднимаются на следующую захватку по высоте гидравлическими домкратами за один ход[4].
Работа на высоте сопряжена с необходимостью доставки людей на рабочее место, обеспечения
санитарных норм и личной гигиены работников, обеспечения работников источниками питьевой воды, комнатой приема пищи, необходимостью организовать вывоз бытовых отходов. Кроме того, во время производства работ могут возникнуть простои, связанные с плохими погодными условиями, остановкой работы
кранов, в связи с сильным ветром, грозой и т.д., могут возникнуть внештатные ситуации, связанные с отключением электрической энергии, поломкой подъемника для людей и прочие аварийные ситуации, которые могут затруднить бесперебойный спуск-подъем рабочего персонала. В связи с вышесказанным, для обеспечения комфортных условий для работы и отдыха персонала на высоте предлагается организовать на нижнем
ярусе
самоподъемной опалубки
модуль для отдыха
рабочих. Модуль
должен
быть оснащен: санитарно-гигиеническими помещениями,
комнатой приема пищи,
комнатой для отдыха работников (особенно если возникнут проблемы со спуском людей, как говорилось выше), в модуле должен быть организован запас питьевой воды и сухого пайка. Модуль должен быть оснащен контейнерами, которые доставляются на высоту грузоподъемным краном. При помощи этих контейнеров должны пополняться запасы и производится вывоз бытовых отходов.
Для бетонирования шахты башни использовался бетононасос SANY HBT90CH. Он оснащён двумя дизельными двигателями, которые приводятся в действие двумя насосными агрегатами. В штатном режиме две насосных установки работают синхронно, но если во время работы один насосный агрегат выходит из строя, его
отключают от подачи бетона, а
второй насос обеспечит подачу бетона с 50% производительностью. Таким образом, стационарный бетононасос обеспечивает практически безаварийную работу системы.
Для устройства ядра жесткости применяется два бетононасоса Sany HBT90CH в комплекте с бетонораспределительными стрелами Sany HGT38.
Бетонные и арматурные работы ведутся от отм. +0.000 м до отм. +330.000 м. Бетонирование секции ствола ведут без перерывов. Во время выдерживания бетона в опалубке проводят наращивание шахтного подъемника внутри ствола телебашни. Армирование ствола выполняется из отдельных стержней, связанных между собой в местах крестообразного пересечения вязальной проволокой диаметра 12мм. Арматурные стержни подаются на верхнюю монтажную площадку пучком г/п краном Liebherr LR 1750 и Favelle Favco M760D. Натяжение арматурных канатов на
бетон производится домкратами, подключаемыми группой к общей насосной станции, в каждой секции одновременно.
Для монтажа стальной сетчатой оболочки необходимо произвести ее разбивку на тринадцать ярусов и произвести унификацию элементов металлоконструкций. Стальную сетчатую оболочку необходимо разбить на Х-образные, Λ-образные элементы и горизонтальные замыкающие элементы. На начальной этапе монтаж металлоконструкций производится гусеничным краном Liebherr LR 1750 в башенно-стреловом исполнении. Эта 750-тонная машина имеет универсальное применение во всех сферах строительства.
Этапы возведения ядра жесткости, с использованием самоподъемной гидравлической опалубки:
Далее после возведения первых двух ярусов металлоконструкций фермы (отм.+80.500м), гусеничным краном Liebherr LR 1750 производится монтаж самоподъемного крана Favelle Favco M760D.
Первый и второй ярус (отм. +80.500м) металлической фермы заполняется трубобетоном класса В100 с помощью двух бетононасосов Sany HBT120A-1410D в комплекте с бетонораспределительными стрелами Sany HGВ38.
На следующем этапе возведения монтаж металлоконструкций сетчатой оболочки ведется параллельно двумя кранами Liebherr LR 1750 и Favelle Favco M760D до шестого яруса металлоконструкции включительно (отм.166.600м), что значительно увеличивает производительность работы. Затем монтаж металлоконструкций сетчатой оболочки, начиная
с седьмого яруса, производится только самоподъемным краном Favelle Favco M760D до отм. 298.600 м.
Поскольку высоты подъема гусеничного крана Liebherr LR 1750 уже становится недостаточно, и он будет использоваться только для вспомогательных работ.
Краны Favelle Favco хорошо известны
как
высокоскоростные
дизельно-гидравлические
подъемные машины. Башенные краны Favco имеют высокую грузоподъемность, которая варьируется от 8 до 275 тонн, а также вылет стрелы от 55 до 90 метров. Высокая репутация башенных кранов Favelle Favco, которые строят 9 из 10 самых высоких зданий мира, бесспорна.
Серия кранов M имеет дизельные моторы, установленные непосредственно на кран, что позволяет проводить строительные работы в удаленных и труднодоступных местах, не имея прямого доступа к электричеству.
Для работ по возведению телебашни заложен кран Favelle Favco M760D в исполнении: длина стрелы – 36 метров; максимальная грузоподъемность-23.6 тонн.
Список литературы
1.
Чаускин А.Ю., Старов А.В., Карасёв
Г.М. Расчёт и
конструирование башенных сооружений комбинированного типа // Вестник Волгогр. гос. архит.-строит. ун-та. Сер: Стр-во и архит. 2013
2. Евдокимов Н.И., Мацкевич А. Ф.,
Сытник В.С., Технология монолитного бетона и железобетона. — М.: Высш. шк., 1980.
3. Граник
Ю.Г. Строительство высотных
зданий. Монография.
Москва:
ОАО «ЦНИИЭП
жилых
и общественных зданий". – 2010. – 480 с.
4. ТКП 45-3.02-108-2008 Высотные здания. Строительные нормы проектирования.
5. СНиП 12-04-2002 "Техника безопасности в строительстве".
6.
Оселко А.Е.
Высотные многофункциональные комплексы – символ урбанизации// Жилищное строительство. 2002.№6.
7. Броверман Г.Б. Строительство мачтовых и башенных сооружений. -Стройиздат.1984
8. Морозов Е.П. Надстройка башни Шухова // Монтажные и специальные работыв строительстве-2003 №5.
9. Морозов Е.П. Сетчатые башни: идеи и конструкции // Промышленное и гражданское строительство-2003 №6.
10.
Усов Б.А. Особенности бетонирования железобетонных опор телевизионных башен и буронабивных свай //Технология бетонов-2010 №9/10
