Подъем здания

18.05.2016

а) Общие соображения. Под защитой заведенных рандбалок пробивают в стенах здания сквозные гнезда для установки домкратов. Одновременно ведутся работы по установке верхних связей между рандбалками и укладывается подготовка под основание гидравлических домкратов. Ha устройство подготовки под домкраты и их установку требуется примерно от 5 до 8 дней.
После заводки половинного количества домкратов для подъема здания над ними устанавливают стальную конструкцию, распределяющую нагрузку на рандбалки, и проверяют исправность каждого домкрата.
После установки всех домкратов, устройства системы водяной нивелировки и доставки на объект материалов для возведения клеток под домкратами, приступают к подъему здания.
После осуществления подъема в соответствии с проектом очередности работ просветы между домкратами заполняют кирпичной кладкой с выполнением подклинки раствором, затем убирают домкраты и закладывают домкратные гнезда.
Извлечение из стен рандбалок нами не производилось. При необходимости подклинка закладки между домкратами ведется только в средней части кирпичной стены.
При подъеме сооружения полиспастами установка всех подъемных мачт занимает примерно 10 дней, а монтаж полиспастов — 3—4 дня после установки последней подъемной мачты. Далее закрепляют электролебедку, монтируют последний полиспаст и отделяют поднимаемую конструкцию от неподнимаемой.
По окончании подъема требуется определенное время на заполнение образовавшегося разрыва между фундаментом и поднятой частью сооружения с одновременной уборкой из-под нее всего оборудования и перевода всех коммуникаций с временных гибких приспособлений на постоянные. Производство общестроительных работ ведут обычным порядком, а необходимое для этого время устанавливают по существующим нормам.
б) Подъем домкратами. Для подъема здания ручными винтовыми домкратами, установленными в стенах здания, их располагают непосредственно в каменных стенах здания, сложенных на прочном растворе. Вследствие небольшого расстояния между домкратами (0,5—1,5 м) и достаточной прочности кладки заводить в стены здания специальные балки не требуется.
Винтовые домкраты под стенами зданий обычно устанавливают в три очереди. После пробивки гнезд первой очереди и установки домкратов винты их подкручивают до полного напряжения. Для этого применяются специальные ключи (динамометрические); со вставкой из тарированного штифта. При срезке вставленного штифта в домкрате создается необходимое напряжение.
По приведенной ниже формуле можно установить, какое требуется усилие N на срез штифта для получения необходимой грузоподъемности домкратом — осевого усилия P в винте домкрата.
Подъем здания

где Q — усилие, прилагаемое на концы рукоятки ключа;
r — средний радиус подъемного винта домкрата (от центра до половины высоты винтовой нарезки);
а — длина рычага ключа;
α — угол подъема нарезки винта;
ρ — угол трения.
Кроме того, это же усилие Q при принятых размерах (в см) будет равно:
Подъем здания

Приравнивая значения Q от первой и второй формул, определяем потребное усилие N для среза штифа:
Подъем здания

Для упрощения работы производится опытное вращение винта домкрата с тензометром, установленным на винте. В опытной работе принимает участие рабочий, которого обучают, как приложить необходимое усилие для получения требуемой нагрузки. Этот рабочий, прикладывая примерно такое же усилие, производит подвинчивание всех домкратов до необходимого напряжения. В таком же порядке устанавливаются домкраты всех последующих очередей.
Верхнюю плоскость гнезда и нижнюю постель под устанавливаемый домкрат следует хорошо выровнять, между упорными конструкциями домкрата и кирпичной кладкой уложить упругие прокладки (дощечки), в которые упорные части домкрата несколько вдавливаются. Если домкрат установить в гнезде без упругих прокладок, то при подвинчивании он начнет выворачиваться и примет наклонное положение. Это происходит из-за внецентренного приложения активных и реактивных сил в местах контакта опор домкрата с кирпичной кладкой.
Упругие прокладки устраиваются преимущественно из дубовых дощечек толщиной 4—6 см.
Ручные винтовые домкраты следует располагать не в одну линию (по центру тяжести стены), а в шахматном порядке. Например, домкраты с порядковыми четными номерами устанавливают по одну сторону от осевой линии центра тяжести стены, а домкраты с нечетными номерами — по другую сторону.
При размещении домкратов в одну линию нет уверенности в совпадении действительного центра тяжести с линией расположения домкратов. Величины смещения осей, по которым устанавливают домкраты, от центра тяжести стен (при примерном совпадении центра тяжести с геометрической осью) рекомендуется принимать в пределах 1/6 толщины стены.
Вертикальное положение домкратов следует непрерывно проверять. При подъеме здания на высоту более 10 см, когда устойчивость домкратов снижается, такая проверка крайне необходима. Отклонение нескольких домкратов, расположенных в одной части здания, от вертикальной плоскости может повлечь за собой образование вертикальных трещин с отколом части здания.
Опорная гайка ручного винтового домкрата, сквозь которую проходит винт, постепенно разрабатывается. При выходе значительной части длины винта и даже слабо разработанной гайки, винт может получить горизонтальное смещение. Поэтому при подъеме здания винтовыми домкратами на большую высоту рекомендуется ограничивать длину выхода винта.
Если на время перекрепления домкратов предусматривается установка между ними шпальных клеток, целесообразно возводить их при подготовке к подъему здания с подклинкой к нижней плоскости поднимаемых стен. При этом используется вся длина хода винта домкрата без опасений за возможные горизонтальные смещения.
При подъеме здания на высоту, превышающую длину хода винта домкрата, предусматриваются дополнительные мероприятия, обеспечивающие снятие нагрузки с домкратов на время их перекрепления (опускание винта) и последующей установки для продолжения подъема.
К этим мероприятиям относится установка между домкратами шпальных клеток или второй группы домкратов.
Для перекрепления домкрат извлекают из гнезда и на его место устанавливают компенсатор. Для компенсаторов целесообразно применять сварную конструкцию из листовой стали, имеющую форму усеченной пирамиды с прямоугольным основанием или клетку из балок. Компенсатор по своей высоте должен быть на 10—15 мм ниже высоты произведенного подъема. Затем на компенсатор устанавливают домкрат с опущенным до отказа винтом и приступают к следующему этапу подъема.
Вторая группа домкратов устанавливается между домкратами первой группы. Установку второй группы домкратов начинают по выходе определенной длины винтов домкратов первой группы поскольку необходимо сначала поставить компенсаторы. После установки второй группы домкратов приступают к следующему этапу подъема. Одновременно с подъемом домкратов убирают из-под стен здания освободившуюся первую группу и подготавливают ее к последующей установке по выходе винтов второй группы домкратов. При наличии двух групп домкратов разрыв по времени между двумя этапами подъема уменьшается. Следовательно, подъем здания двумя группами домкратов осуществляется быстрее, и отпадает необходимость в устройстве рядом с домкратом шпальных клеток. Если в процессе подъема требуется заменить вышедший из строя домкрат, то рядом с ним устанавливают другой, исправный. Для подъема здания ручными винтовыми домкратами, установленными под поперечными балками, отбойными молотками пробивают в стенах здания сквозные гнезда. Каждую поперечную балку пропускают сквозь гнездо в стене и устанавливают по уровню. На верхнюю полку поперечной балки укладывают тесину Свободное пространство между тесиной и верхней плоскостью гнезда заполняют цементным раствором. Под каждый выступающий конец поперечной балки на шпальной клетке ставится домкрат. Порядок подъема сооружения остается прежним.
Мощные гидравлические домкраты для подъема здания обычно устанавливаются на значительном расстоянии один от другого. Следовательно, для поддержания кирпичной кладки в пролете между домкратами рекомендуется заводить рандбалки во все капитальные стены здания.
Если домкраты заводятся внутрь стен, то нижнее основание домкратного гнезда в кирпичных стенах усиливают бетонной подготовкой или железобетонной плитой. Для этой цели под домкраты системы «Перпетуум» целесообразно укладывать сборные железобетонные плиты размером 0,2х1х1 м. Плиты должны быть уложены строго по уровню на подготовленный цементный раствор. Над домкратом, поперек рандбалок укладывается металлическая конструкция с приваркой ее к нижним полкам рандбалок.
Во время подъема домкратами с индивидуальными насосами иногда засоряются клапана насоса или манжета пропускает жидкость, в связи с чем необходимо иметь запасные насосы и манжеты.
Заливку жидкости в бачок домкрата следует производить при помощи лейки с сеткой, закрепленной в ее горловине. Каждый гидравлический домкрат с индивидуальным насосом обслуживается одним рабочим.
Для стимулирования подъема необходимо, чтобы вода в отводных трубках системы водяной нивелировки находилась постоянно несколько ниже нуля шкалы. При таком положении уровня воды представляется возможным дальнейшее производство работ по подъему.
Максимально допускаемое понижение уровня воды в отводной трубке, а следовательно, и превышение величины подъема одними домкратами по сравнению с другими принимается в зависимости от расстояния между домкратами.
Для подъема кирпичного жилого дома № 5/16 по ул. Серафимовича (Москва) было установлено, что поддержание уровня воды в отводной трубке на 2 мм ниже нуля обеспечивало стимулирование работ по подъему. Кроме того, разница вертикальных отметок над местами расположения домкратов в два раза большая, чем была установлена при расстоянии между домкратами — 4 м, не вызывала в стенах здания каких-либо видимых деформаций.
Во время перерыва работ по подъему этого дома во многих комнатах, расположенных между рейками № 5 и 6, на полу были обнаружены следы осыпавшегося мела — побелки потолков. Для установления причины шелушения побелки произвели проверочные отсчеты по всем рейкам, прикрепленным к стенам здания. Отсчеты показали, что рейка № 5 завышена по отношению к рейке № 6 на 108 — 92 = 16 мм. Расстояние между рейками № 5 и 6 составляло 10,45 м. Таким образом, было установлено, что при величине неравномерности подъема, равной 16/10450 = 1/653, осыпается только побелка с потолка, а заметных деформаций в стенах и перекрытиях не происходит.
При большой высоте подъема здания необходимо, чтобы не происходило горизонтального смещения как всего здания в целом, так и его отдельных участков. Это тем более важно при использовании в дальнейшем существующей кладки фундаментов выше отметки среза (например, при встройке снизу новых этажей — подстройке здания). Следовательно, надо хорошо выровнять основание под домкратами и примерно через каждые 0,5 м подъема проверять горизонтальность укладываемых балок в поддомкратных клетках. При выявлении даже незначительного горизонтального смещения домкрата необходимо принять меры по его выпрямлению. Для этого целесообразно укладывать под балки поддомкратных клеток стальные клинья и приваривать их точечной сваркой.
После каждого подъема примерно на 1,0 м заполняют образовавшийся просвет между домкратами кирпичной кладкой, которую не доводят до нижней плоскости поднятой стены на 3—4 см.
В кирпичной кладке со стороны домкрата оставляют борозды для лучшей связи с последующей кладкой при заполнении мест, занимаемых домкратами.
По окончании подъема, полного заполнения разрыва и затвердения цементного раствора чеканки снимают с домкратов нагрузку, убирают их и заполняют кладкой домкратные гнезда. Последовательность уборки домкратов устанавливается в зависимости от нагрузки, которую могут нести участки стены, заполненные кладкой.
в) Подъем полиспастами. Установка подъемных конструкций. Подъемные мачты с башмаками обычно изготовляются на заводе металлоконструкций. Мачты ставятся как можно ближе к поднимаемой конструкции.
Мачту в собранном виде устанавливают лебедкой, краном или с помощью вспомогательной стойки. Вверху мачты, еще до ее установки в вертикальное положение, прикрепляют неподвижные блоки для предстоящей к подъему конструкции.
При подъеме тяжелой мачты краном последний должен располагаться за пределами опоры мачты. Подъем надо производить стропом, охватывающим мачту примерно на 1/3 высоты от ее верха.
Если нельзя установить высокую мачту в один прием, ее поднимают отдельными секциями. Постепенное наращивание мачты производится автокраном и специальной конструкцией, называемой «смычком», общепринятыми методами производства такелажных и монтажных работ.
Монтаж полиспастов. Для неподвижных блоков, привязываемых к мачтам, следует применять один многорольный блок. Замена его двумя блоками с таким же количеством роликов, располагаемыми с одной стороны мачты, не рекомендуется. Это, как правило, связано с необходимостью расположения блоков на одной вертикальной отметке, что сопряжено с большими трудностями при их привязке тросами. В этом случае выступающие оси блоков, касаясь друг друга, смещают блок с избранного направления и происходит прижатие троса, идущего к подвижному блоку, за щеки неподвижного блока. Это можно избежать, если прикрепление блоков производить не тросами, а специальными хомутами с установкой распорок между блоками.
Целесообразность применения подвижных блоков — одного или нескольких — зависит от количества мест в поднимаемой конструкции, к которым надо было прикрепить блоки.
Для получения большего тягового усилия полиспаста первую нитку троса, идущую от лебедки, желательно пропустить через подвижный блок. Однако по условиям работы это не всегда удается. В практике иногда для этой цели пропускают первую нитку через отводной блок. Потерь усилий в полиспасте на прохождение троса через отводной блок может быть меньше по сравнению с потерями при прохождении троса, идущего от лебедки через неподвижный блок полиспаста, последнее зависит от величины угла обхвата тросом ролика блока. Следовательно, каждый раз надо устанавливать, в каких случаях будет меньше потерь.
При подъеме сооружения простым полиспастом с одной лебедкой трос с небольшим тяговым усилием для уменьшения изгибающего момента в мачте должен проходить через ролик, ближе расположенный к подъемной мачте, все остальные нитки полиспаста должны располагаться последовательно.
Рекомендуется во всех случаях чалочные тросы заменять хомутами. Смазку тросов следует производить до и после монтажа полиспастов.
Последовательность подъема. Подъем одного сооружения несколькими полиспастами должен производиться одновременно и равномерно. Для этого применяются одинаковые тросы и системы полиспастов, а также однотипные лебедки с моторами. Кроме того, количество витков троса на цилиндрических барабанах лебедок должно быть примерно одинаковым. При выполнении этих требований подъем сооружения производится в следующем порядке. Сначала каждый полиспаст включают раздельно и поочередно поднимают все сооружение на предельно допускаемую деневиляцией высоту. Когда все сооружение окажется поднятым на одинаковую высоту, проверяют все полиспасты и при обнаружении каких-либо дефектов устраняют их. Далее по условному сигналу с одного рубильника включают сразу все моторы электролебедок. Слесари, обслуживающие лебедки, при сигнале подъема отпускают тормоза.
После окончания подъема необходимо немедленно приступить к заполнению разрывов между поднятой частью сооружения и оставшимся основанием. Эта операция должна быть произведена в минимальные сроки, чтобы как можно быстрее разгрузить полиспасты.