Геодезичні роботи при будівництві споруд баштового типу

 

До промислових споруд баштового типу відносять:

димарі, застосовувані для відводу газів від казанових електростанцій і заводів, хімічних підприємств й ін.;

градирні, призначені для охолодження води;

споруди зв'язку, у числі яких радіотелевізійні вежі;

грануляційні вежі й ректифікаційні колони - установки хімічної промисловості,

вежі-копри, що споруджують над стовбурами шахт, для підйому вугілля, породи й спуска людей, матеріалів, устаткування;

водонапірні башти, використовувані для установки резервуара води на певній висоті.

Характерною рисою споруд баштового типу є більша висота при порівняно невеликій площі підстави. Так, наприклад, Останкінська телевізійна вежа має висоту 540м, а діаметр фундаментної плити - 60м. Висота залізобетонних димарів досягає 400м, металевих - 320м. Баштові залізобетонні градирні зводять висотою до 160м, баштові копри - до 110м.

Розмаїтість висотних споруд баштового типу привело до розробки численних методів їхнього зведення, що залежать від конструктивних особливостей споруди і його параметрів, застосовуваних матеріалів, характеристик будівельного майданчика. Великий тиск на підставу, вітрові й теплові впливи приводять до деформацій, що вимагають обліку при зведенні баштового споруди.

Всі відзначені особливості визначають специфіку виконання геодезичних робіт при будівництві споруд баштового типу.

До таких робіт ставляться:

створення спеціального геодезичного обґрунтування, з пунктів якого виконуються всі геодезичні розбивки й здійснюється контроль за геометричними параметрами споруди при виконанні будівельно-монтажних робіт;

забезпечення точності зборки й установки монтажного встаткування й піднімальних пристроїв, використовуваних у прийнятому методі зведення споруди, і контроль за їхнім положенням;

установка в проектне положення конструктивних елементів споруди, забезпечення вертикальності його осі й геометричної форми поясів, кілець, ярусів;

визначення й вивчення характеру деформацій споруди для своєчасного вживання заходів для зменшення їхнього впливу на точність виконання будівельно-монтажних робіт.

Планове геодезичне обґрунтування для будівництва споруд баштового типу звичайно створюють у вигляді двох щаблів: опорної мережі й робочої технологічної основи. Перша створюється до початку будівництва, друга - після завершення нульового циклу.

Опорна мережа служить для розбивки положення центра й основних осей споруди, спостереження за його деформаціями й коливаннями, проведення виконавчої зйомки. Опорна мережа, як правило, є зовнішньою мережею баштового споруди.

Для порівняно невисоких баштових споруд, що будуються в короткий термін, як геодезична основа можуть служити пункти І,..., VIII (рис. 21.7, а), рівномірно розташовані по окружності, і в тому числі на головних осях А - А и Б - Б. Для побудови такої мережі від найближчих пунктів геодезичного обґрунтування будівельного майданчика виносять у натуру центр баштового споруди (ЦБ). Щодо центра розбивають відповідні осі й на цих осях на запроектованих відстанях закріплюють знаки, що володіють підвищеною стійкістю. Координати пунктів визначають методами тріангуляції, три-латерації й лінійно-кутовими побудовами.

Рис. 21.7. Схеми опорної мережі для будівництва баштових споруд

 

Для високих, конструктивно складних і довго споруджуваних баштових споруд опорну мережу створюють у вигляді системи пунктів, розташованих на окружностях різних радіусів (рис. 21.7, 6). Ближні пункти 1,..., 8 використовують від початку будівництва й до певної висоти споруди, далекі пункти I,..., VIII - при зведенні верхніх ярусів. Місце розташування й координати далеких пунктів визначають як було описано вище, а положення ближніх пунктів - від центра шляхом точного відкладення відповідних відстаней по строго заданих напрямках на далекі пункти. При проектуванні опорної мережі число радіальних сторін, намічених для виносу й закріплення в натурі, установлюється залежно від конструкції зводимої споруди.

Пункти опорної мережі закріплюють знаками різної конструкції. Часто як знаки використовують металеві труби або бетонні тумби із пластинами або спеціальними голівками для установки вимірювальних приладів. Верх такого знака розташовують на висоті близько 1,5 марнотрат рівня землі.

Робочу технологічну основу створюють після зведення фундаменту для виконання розбивочних робіт при зведенні основних несучих конструкцій споруди й технологічного встаткування. У цьому випадку мережа являє собою внутрішню систему опорних точок, розташовуваних навколо центра споруди на окружностях різних радіусів. Напрямок радіусів звичайно сполучають із осями, що визначають положення елементів споруди або будівельно-монтажного, або технологічного встаткування. Крім того, розміщення пунктів робочої основи повинне забезпечувати в процесі будівництва можливість переносу їх планового положення, а отже, і положення робочих осей на монтажний горизонт.

Розбивку робочої основи виконують на центральному пункті шляхом відкладення проектних кутів і радіусів. У якості вихідного приймають напрямок радіальної сторони, що збігає з головною віссю споруди. Конструкція знаків робочої мережі повинна забезпечувати її стійкість на період будівельно-монтажних робіт. Звичайно це металева пластина, забетонована у фундаменті, із центром у вигляді отвору або перехрестя.

Висотна геодезична основа для будівництва баштового споруди складається з декількох реперів, але не менш трьох, розташованих поблизу споруди й зв'язаних ходами геометричного нівелювання. Як таких реперів можуть служити знаки планової опорної мережі. Число реперів опорної мережі, їхнє місце розташування й конструкція можуть визначатися необхідністю спостережень за опадами споруди.

Робочу мережу реперів створюють усередині споруди після зведення фундаменту. Їхнє число й місце розташування залежать від технології висотної установки будівельних конструкцій і технологічного встаткування. Крім того, повинна бути забезпечена можливість передачі позначок на монтажні обрії.

Геодезичне обслуговування при виробництві грабарств складається в перенесенні на місцевість проектного контуру котловану, у передачі позначок на дно котловану, у підрахунку обсягів грабарств.

При пристрої фундаменту виконують розбивку осей і винос проектних позначок його конструктивних елементів.

Оболонки баштових споруд, як правило, зводять із монолітного залізобетону в ковзній або підйомно-переставній опалубці. Основні розбивочні роботи при цьому виконують для монтажу опалубного встаткування й конструкцій самого споруди. Паралельно із цим здійснюють контроль вертикальності осі споруди. У процесі зведення визначають не тільки відхилення осі від вертикалі, але й величину крутіння споруди разом з опалубкою на кожному його ярусі.

Способи й послідовність виробництва розбивочних робіт залежать від виду споруди й від типу застосовуваної опалубки. Однак для більшості з них існують деякі загальні прийоми виконання геодезичних вимірів.

З пунктів робочої технологічної основи за допомогою приладів вертикального проектування або важких схилів задають положення осей і центра споруди на монтажному обрії. Від осей і центра роблять монтаж споруди й контроль за положенням окремих елементів конструкції. Перенос осей на монтажні обрії виконують у нічний і ранковий час при відсутності вітру. Це дозволяє зменшити вплив однобічного сонячного нагрівання й вітрового навантаження.

Контролюють також наявність крену й вигину споруди шляхом спостереження з опорних знаків спеціальних візирних марок, встановлених зовні на зведеній частині.

Для визначення положення ковзного опалублення за допомогою приладу вертикального проектування центр пункту А (рис. 21.8) робочої основи, розташованого на радіусі R₀, проектують на монтажний горизонт і фіксують на робочій підлозі точку А'. Точку фіксують на прозорій мішені (палетці) з координатними осями, орієнтованими по напрямку головних осей споруди. Положення щита опалубки уздовж радіуса визначають від точки А' відкладенням проектної відстані а або відкладенням проектного радіуса R_пр=R₀+а від центра вежі (ЦБ).

Можна також використати метод бічного нівелювання в сполученні з вертикальним проектуванням. Нівелірну рейку довжиною 1,5 або 2 м закріплюють на рівні робочої підлоги по радіальних напрямках так, щоб вона п'ятою стосувалася крайки щита або перебувала на відстані з від її. Тоді відлік по рейці, що відповідає проектному положенню щита, буде дорівнює Ь = а - с.

Рис. 21.8. Схема визначення положення ковзного опалублення при будівництві баштового споруди

При контролі положення опалубки визначають її фактичний радіус по формулах R_факт=R₀+ а' або R_факт=R₁+ с+ b', де а' - обмірювану відстань між точкою А' і щитом опалубки; b' - відлік по рейці, отриманий за допомогою приладу вертикального проектування. Відхилення опалубки обчислюють за формулою ∆R= R_факт - R_пр, де R_пр=R₀+а. Якщо використається рейка, то R_пр=c+b.

Передача проектної позначки на опалубку здійснюється з використанням рулетки, двох нівелірів і рейки.

Відхилення осі баштового споруди від вертикалі й крутіння опалубки або конструкцій верхнього ярусу визначають за допомогою координатних мішеней. На мішень вертикальним проектуванням протягом часу монтажу кілька разів переносять положення центра й пунктів робочої мережі з вихідного горизонту на монтажний. По відхиленнях від первісного положення перенесених точок обчислюють деформації, що відбуваються, і коректують установку опалубки й конструкцій споруди.

На будівництві споруд баштового типу широко застосовуються лазерні прилади й, у першу чергу, прилади типу ПИЛ-1, що забезпечують розгорнення лазерного променя в горизонтальній площині й вертикальне проектування.

При зведенні й експлуатації споруд баштового типу необхідно проводити спостереження за деформаціями.