8.11.2. Демонтировать и заменять подкрановые балки под покрытием следует целиком или частями с помощью стреловых самоходных кранов, которые оснащаются телескопическим стреловым оборудованием. При невозможности использования грузоподъемных кранов работы выполняются с помощью стрел, мачт, шевров или полиспастов, закрепленных за оголовки колонн или в узлах ферм, способных воспринимать монтажные нагрузки.
8.11.3. В цехах с действующим производством, а также в местах, недоступных для стреловых кранов, работы по замене подкрановых балок производятся с помощью лебедок. Перед заменой подкрановых балок мостовые краны удаляют из опасной зоны и выставляют временные упоры, а при необходимости ставят временные связи между колоннами для восприятия тормозных усилий от мостовых кранов.
8.11.4. Замену колонн в цехах с остановкой производства производят с предварительным вывешиванием конструкций покрытия. Вывешивание покрытия может осуществляться установкой временных стоек-опор под усиленные узлы стропильных ферм и поддомкрачивания их до образования зазора между опорными узлами стропильной фермы и колонны.
В цехах с действующим производством работы выполняются с помощью лебедок и такелажных приспособлений. При замене металлических колонн применяются опорные устройства, обеспечивающие устойчивость колонн за счет жесткого закрепления этих устройств к колонне и фундаменту.
8.11.5. Замена стропильных ферм и конструкций покрытия в цехах с остановкой производства и малой внутренней стесненностью производится с помощью стреловых самоходных кранов передвигающихся внутри пролета. При производстве работ в пролетах с большой внутренней стесненностью применяются башенные или стреловые самоходные краны с башенностреловым оборудованием, установленные с наружной стороны цеха.
8.11.6. В случае установки нового покрытия на более высокой отметке, чем подлежащее демонтажу (нижний пояс новой стропильной фермы расположен выше верхнего пояса старой) может быть использован способ, при котором вначале монтируют новое покрытие. Демонтаж старого покрытия осуществляют после полного завершения монтажных работ на захватке с помощью оборудования, подвешиваемого к нижнему поясу вновь смонтированных ферм. Демонтаж производятся во время кратковременных остановок производства, при этом может быть использован мостовой кран. В случае укладки демонтированных конструкций на настил мостового крана, их снятие осуществляют самоходным стреловым краном или лебедками.
8.11.7. Демонтаж и монтаж конструкций встроенных помещений, рабочих площадок и инженерных систем в реконструируемых цехах целесообразно производить мостовыми кранами.
8.11.8. В условиях реконструкции чаще других применяется комплексный метод монтажа, при котором грузоподъёмный кран, расположенный в одной секции (при движении внутри пролета) или возле секции (при движении вне пролета), выполняет все работы в пределах этой секции.
При сплошной замене элементов каркаса на большой длине при возможности расположения кранов снаружи пролета, а также при отсутствии внутренней стесненности работы могут вестись раздельным методом.
8.11.9. Монтаж покрытий зданий, в которых реконструкцией предусмотрено увеличение высоты, можно производить способом надвижки блоков по накаточным путям, входящим в состав конструкций здания.
Блоки покрытия предварительно собирают самоходными стреловыми кранами на сборочных стендах или на накаточных путях, расположенных в торце здания, и надвигают отдельными или несколькими блоками в проектное положение.
Монтаж покрытий способом надвижки блоков может производиться также по временным накаточным путям, установленным между колоннами на уровне опорной части ферм. В этом случае накаточные пути по окончании работ подлежат демонтажу.
8.11.10. Очередность выполнения монтажных работ при реконструкции многопролетных зданий может быть последовательная, параллельная, ступенчатая. Принятие одной из них зависит от возможности предоставления для монтажа фронта работ в одном или нескольких пролетах, мощности строительно-монтажной организации, установленной продолжительности работ, условий выполнения работ (без остановки, с остановкой производства), возможности движения грузоподъемных кранов внутри пролета и других конкретных условий.
8.11.11. Для организации поточного производства монтажных (демонтажных) работ реконструируемое здание разбивают на захватки. Размер захваток назначается исходя из следующих условий:
- часть цеха, являющаяся захваткой, должна иметь пространственную устойчивость;
- разрыв между зонами работ грузоподъемных кранов, входящих в поток, а также между зонами монтажных и смежных работ должен быть минимальным, но достаточным для безопасного их выполнения.
Очередность работы по захваткам устанавливают в соответствии с Назначенными сроками предоставления участков цеха под монтажно-демонтажные работы, в увязке с общей последовательностью работ. Монтаж следует выполнять так, чтобы смонтированная часть цеха не увеличивала стесненность других участков, где предстоит монтаж.
8.11.12. Монтажные краны, выбранные по техническим характеристикам, проверяются на возможность их использования с учетом особенностей их эксплуатации. Проверке подлежат следующие показатели:
- возможность доставки грузоподъемного крана и установки его на объекте;
- достаточность пространственных габаритов для выполнения грузоподъемным краном требующихся операций;
- возможность перемещения крана к местам предполагаемых стоянок.
8.11.13. В результате проверок устанавливается необходимость введения ограничений на работу грузоподъемного крана или же выбора другого типа грузоподъемного крана, удовлетворяющего условиям конкретной обстановки.
8.12. Усиление фундаментов может осуществляться за счет уширения их подошв, передачи нагрузки от них на сваи и, при благоприятных условиях, увеличения несущей способности грунта основания. Выбор способа усиления фундаментов, методов и порядок выполнения работ устанавливается проектной документацией.
8.13. Типовым решением усиления железобетонных колонн является увеличение площади сечения колонны за счет устройства обоймы (железобетонной рубашки) толщиной 50 120 мм.
До начала основных работ по устройству обоймы подготавливается площадка около мест производства работ, устанавливаются инвентарные подмости (передвижные вышки), доставляются щиты опалубки, арматурные каркасы, хомуты, скобы для приварки арматуры усиления к стержням колонны.
8.14.1 В общем случае производство работ по устройству обоймы выполняется в следующей последовательности:
а) на колонне через 500 800 мм по высоте путем удаления защитного слоя бетона обнажаются арматурные стержни, к ним при помощи скоб привариваются арматурные каркасы;
б) производится очистка, насечка и промывка граней колонны; в) устанавливается опалубка;
г) выполняется бетонирование.
- Усиление балок и ригелей междуэтажных перекрытий производится следующим образом:
- арматурные продольные стержни усиления привариваются к арматурным стержням балки через коротыши, шаг, диаметр и длина которых указываются в рабочей документации. Защитный слой бетона снизу балки полностью удаляется. Бетонирование производится методом торкретирования с установкой опалубки с нижней и одной боковой стороны.
- удаляется защитный слой бетона нижней арматуры балки (ригеля) с шагом, указанным в рабочей документации, и к ней при помощи хомутов приваривается арматура усиления, после чего устанавливается опалубка и производится бетонирование. Перед армированием и установкой опалубки следует произвести очистку, насечку бетона и промывку поверхностей.
- Усиление железобетонных конструкций с целью восстановления их эксплуатационных свойств и повышения долговечности может осуществляться на основе использования композитных материалов:
для увеличения в результате реконструкции расчётных эксплуатационных нагрузок или изменения схем работы конструктивных элементов зданий и сооружений;
при повреждении в ходе эксплуатации защитного слоя, коррозии арматуры и бетона, наличия трещин и сверх допустимых прогибов в конструкциях и их элементах
- в случае необходимости усиления несущих конструкций (колонн, пилонов, стен, перекрытий) в зданиях, имеющих архитектурную или историческую ценность, или в которых размещено производство, не позволяющее остановить его действие.
- Увеличение несущей способности конструкций на основе композитных материалов осуществляется в результате применения холстов, полотен или ламинатов из углеродистых волокон, стекловолокна и других, обладающих необходимыми физико – механическими свойствами, композитных материалов и специальных эпоксидных составов (адгезивов) для их пропитки и наклейки на поверхность конструкций.
- Усиление конструкций с помощью композитных материалов возможно в растянутых зонах и на приопорных участках в зоне действия поперечных сил, а также при осевом и внецентренном сжатии элементов. В некоторых случаях для изгибаемых железобетонных конструкций возможно использование предварительно напряженных композитных материалов.
- Виды, параметры и технические характеристики композитных материалов, а также организационно-технологические мероприятия при их применении определяются по результатам визуального и инструментального обследования объекта с расчетами системы усиления и разработкой проектной документации, учитывающими условия эксплуатации и назначения усиливаемой конструкции.
- Технологическое оборудование, устанавливаемое на опорных металлоконструкциях, следует предварительно укрупнить на стендах в виде блоков с последующей установкой их стреловыми кранами вместе с опорными конструкциями.
- Технологические трубопроводы следует монтировать из заранее изготовленных узлов и секций, при этом в состав узлов необходимо включать трубопроводную арматуру.
При раздельном монтаже крупной трубопроводной арматуры она должна поставляться с закрепленными патрубками и установленными в соответствии с проектной документацией крепежными элементами.
9. Отраслевые особенности реконструкции зданий и сооружений
9.1. Черная металлургия
9.1.1. Предприятия черной металлургии отличаются большим числом зданий и сооружений, составляющих до 50 объектов со сложными объемнопланировочными и конструктивными решениями. Объекты основного производственного назначения занимают свыше 60% общей территории предприятия. Вся территория предприятия насыщена подземными, надземными и транспортными коммуникациями.
П р и ме ча н и е
Объекты черной металлургии включают:
закрытые одноэтажные здания цехов, выполняемые преимущественно в металлических конструкция с тяжелыми мостовыми кранами (грузоподъемностью до 600 т в сталеплавильных цехах (с пролетами до 36 м и шагом наружных колонн 12 м и внутренних до 36 м; здания большой протяженности до 1200-1500 м с площадью 250-300 тыс. м2 высотой до нижнего пояса ферм 10,8-19,8 м (прокатные цехи); фундаменты под оборудование – массивные железобетонные монолитные сложного очертания с расположенными в
их теле пустотами (нишами, отверстиями и т.п.), с большим числом анкерных болтов для крепления оборудования; размеры фундаментов под оборудование в плане до 50х90 м с глубиной заложения 2,5-13,5 м (наиболее распространенная глубина 3-8 м в прокатных цехах);
- галереи и эстакады большой протяженности (500 м и более) с различными материалами конструкций (сталь, железобетон);
- тоннели железобетонные, проходные для прокладки в них трубопроводов различного назначения;
- опускные железобетонные колодцы диаметром 20 м и более с глубиной опускания до 40 м (вагоноопрокидыватели, ямы окалины в прокатных цехах, насосные станции и др.);
- железобетонные силосы диаметром 10 м и более и высотой до 40 м для хранения угля, выполняемые в скользящей опалубке;
- железобетонные охладительные бассейны, градирни, отстойники, сгустители, дымовые трубы;
- теплоэлектростанции, насосные, воздуходувные и газокомпрессорные станции;
- развитую внутризаводскую железнодорожную сеть, которую следует рассматривать, как крупную сортировочную станцию с парками прибытия и отправления, с обгонными и тупиковыми путями и с многочисленными съездами;
- подземную сеть водоснабжения и канализации, кабельную электросеть;
- различные вспомогательные и обслуживающие объекты (ремонтные цехи, лаборатории, бытовые).
9.1.2. Реконструкция объектов требует выполнения больших объемов работ, включая земляные работы, устройство массивных фундаментов под оборудование на глубоких отметках, бетонные и железобетонные работы, демонтаж и монтаж строительных конструкций, специальные работы по усилению металлических и железобетонных конструкций, демонтаж и монтаж технологического и электротехнического оборудования, специальные строительные работы (обмуровочные, теплоизоляционные, антикоррозионные).
9.1.3. Организация реконструкции металлургических предприятий должна предусматривать доставку различных строительных материалов и конструкций одновременно с интенсивной перевозкой по железнодорожным путям производственных грузов, в том числе расплавленного металла. В этих условиях целесообразным является автомобильный транспорт, а также прицепы-тяжеловозы с мощными колесными тягачами. Железнодорожный транспорт применяется для перевозки тяжелого оборудования с заездом в цех или постановкой вагонов на специальные тупиковые пути.
9.1.4. Монтаж технологического и электротехнического оборудования, приборов и средств автоматики отличается большим разнообразием – от тяжелого доменного оборудования до тончайших современных электронных систем управления производственными процессами. При этом укрупнительная сборка тяжелого оборудования осуществляется на крайне стесненных по размерам площадках в непосредственной близости от действующих чугуно-шлакоотвозных путей, а монтаж и наладка средств автоматики производится при работающем технологическом оборудовании без его остановки или с кратковременной остановкой.
9.1.5. По агломерационным цехам:
- реконструкцию тракта подачи шихты, кокса, складов для хранения и усреднения материалов, вагоно-опрокидывателей и конвейерных трактов в отделениях распределения материалов следует производить в доостановочный период, совмещая эти работы с капитальным ремонтом агрегатов, или производить замену отдельных агрегатов без остановки агломерационной машины;
- приводы агломерационных машин и охладителей агломерата собираются и монтируются одним узлом;
- укрупнение и замену узлов агломерационных машин, грохотов, охладителей агломерата необходимо производить в зоне действия мостового крана;
- замену всех укрытий и уплотнений конвейеров, грохотов, дробилок следует производить по графикам ремонта из заранее заготовленных элементов.
9.1.6. По коксовым батареям:
- реконструкция коксовых батарей состоит в полной разборке огнеупорной кладки и оставлении (или расширении) железобетонной плиты-основания, на которой возводится новая огнеупорная кладка;
- монтаж оборудования и оснастки при реконструкции коксовых батарей выполняется так же, как на новых коксовых батареях.
9.1.7. По доменным печам:
- до остановки печи на реконструкцию следует произвести при необходимости перенос и строительство временных или постоянных железнодорожных путей для отвозки чугуна и шлака; строительство временных и обводных газопроводов, промпроводок, линий электроснабжения, имея в виду отключение постоянных источников снабжения; сооружение всех новых объектов, зданий, фундаментов и монтаж всех агрегатов, не связанных с работой печи;
- в зависимости от наличия стесненности площадки вблизи фундамента под печь принимается способ надвижки печи в целом со смонтированным основным оборудованием и футеровкой или эстакадный способ монтажа отдельными блоками;
- сборка производится на монтажной площадке в максимально укрупненные блоки, совместно с оборудованием и трубопроводами охлаждения печи, исходя из грузоподъемности башенного или другого крана, монтирующего печь;
- замена воздухонагревателей осуществляется в доостановочный период по одному при рабоче печи с уменьшенным числом воздухонагревателей;
- новый пылеуловитель собирается и подготавливается к установке целиком с последующей надвижкой его на место (после сноса старого пылеуловителя);
- окончательная выверка отсекающего клапана и работа лебедок производится на фундаментах;
- трубопроводы собираются предварительно и устанавливаются на свои опоры вместе с арматурой (окрашенными и изолированными), с обслуживающими площадками.
Загрузочные устройства доменных печей целесообразно собирать в ремонтно-механических цехах и после проверки всех зазоров блоками доставлять в монтажную зону.
Сборку фурменных приборов следует производить на литейном дворе с помощью мостового или автомобильного крана. Подача фурменных приборов к месту монтажа производится с помощью кольцевого монорельса, установленного вокруг фурменной зоны печи (временно или постоянно).