Монтаж вантовых покрытий большепролетных сооружений

Вантовые покрытия являются разновидностью висячих покрытий больше­пролетных сооружений. Монтаж покрытий составляют следующие специфичные процессы: изготовление вант, монтаж продольных вант и первоначальное их натяжение, монтаж поперечных вант и их натяжение, монтаж плит покрытия, на­пряжение вантовой сети, замоноличивание плит.

Изготовление вант производится из каната на специальном стенде, оборудованном натяжной и опресовочной установками. Один конец металличе­ского каната заделывается в гильзовом анкере. Канат раскладывают и вытяги­вают на усилие 110...120 тс для его обжатия. Канат отрезают после выдержки от 5 мин до 2 часов в зависимости от диаметра и конструкции каната. Концы оп-ресовывают в гильзовых анкерах. Готовые канаты наматываются на барабан и подают к месту монтажа.

До начала установки вант необходимо подготовить опорный контур (металлический или железобетонный).

Канаты монтируют по одному или попарно в зависимости от конструкции по­крытия. Концы с гильзовыми анкерами заводят в отверстия опорного контура и натягивают домкратными устройствами на заданное усилие. Сначала устанав­ливаются продольные ванты, затем - поперечные. После натяжения и выверки канаты в узлах соединяются.

Плиты покрытия укладываются на канаты кранами от нижней отметки к верхней, загружая перекрытие равномерно (с обеих сторон). Плиты соединяют между собой, в швы укладывают арматуру и бетон.

Оболочки двоякой отрицательной кривизны включают вантовые конст­рукции. Интересным примером такого здания является крытый рынок в Бауман­ском районе Москвы. Основными элементами покрытия являются: железобе­тонное наружное кольцо, ванты, внутреннее металлическое кольцо и сборные керамзитобетонные плиты (рис.5.9,а). Торговый зал перекрыт висячей железо­бетонной предварительно напряженной оболочкой диаметром 80 м. Покрытие опирается на 16 наклонных опор, представляющих собой двухветвевые сталь­ные колонны. Ветви колонн сходятся у нижней опоры и расходятся до 1 м в месте примыкания к опорному кольцу оболочки. Это "метровое" плечо обеспе­чивает жесткое защемление колонн в опорном контуре в кольцевом направле­нии. Опирание колонн на фундамент - шарнирное. Такая конструкция колонн иопорных узлов, не требуя вертикальных связей, обеспечивает общую устойчи­вость сооружения и восприятие ветровых нагрузок.

Основным несущим элементом покрытия являются ванты - радиальная сеть из 80 канатов диаметром 52,2 мм, натянутая со стороны центрального кольца оболочки. Каждый вантовый элемент представляет собой стальной канат дли­ной около 35 м с гильзоклиновыми анкерами на концах. Ванты закреплены в опорном кольце в специальном анкерном канале посредством вилочных шайб и объединены в центре с помощью стального кольца. Закрепление вантового элемента в центральном стальном кольце также производилось с применением вилочных шайб. Опорное кольцо - сборно-монолитное, прямоугольного сечения 1,0x1,5 м. Сборные элементы кольца имеют швеллерное сечение.

Собственно оболочка собрана из керамзитобетонных плит трапециевидной формы (11 типоразмеров), уложенных на ванты-тросы с креплением опорных уголков крепежными болтами (рис.5.9,6) и последующим замоноличиванием.

Сечение центрального кольца диаметром 12 м - в виде двух сварных швел­леров. На центральное кольцо опирается световой фонарь, представляющий решетчатую стальную оболочку в форме полусферы.

Вначале гусеничным краном Э-2508 смонтировали металлическую времен­ную опорную башню, на которой произвели укрупнительную сборку и монтаж стального кольца. Закрепление поясов кольца осуществляли на сварке. По окончании этих работ на центральном кольце был осуществлен монтаж конст­рукций фонаря. Затем монтировали сборные элементы опорного железобетон­ного кольца также гусеничным краном Э-2508. Арматурные выпуски сборных элементов кольца соединяли с помощью ванной сварки, осуществляли работы по установке и укладке монолитного бетона в "корыто" сборного железобетон­ного кольца.

Монтаж вант и керамзитобетонных плит покрытия выполняли башенным краном, перемещавшимся по кольцевым путям вокруг здания. Ванты монтиро­вали с помощью специальной траверсы. Заводку ванты в гнездо опорного же­лезобетонного кольца производили со специальных деревянных подмостей, подвешенных к кольцу. Протаскивание ванты осуществляли с помощью ручной рычажной лебедки. Фиксирование положения и закрепление ванты производиливилочными шайбами. Аналогичным образом осуществляли закрепление ванты в центральном стальном кольце.

Монтаж индивидуальных плит покрытия производили кольцами от центра с целью уменьшения монтажных нагрузок в опорных кольцах оболочки. Установку плит первой очереди осуществляли с помощью специальной траверсы для подъема пакета из трех плит. Установку плит в "мертвой зоне" (при недостаточ­ном вылете стрелы крана) вели по одной плите также с помощью траверсы со специальным контргрузом. Установку плит последней очереди производили без траверсы по одной плите.