В современном быстро развивающемся индустриальном строительстве и крупномасштабных инфраструктурных проектах применение тяжёлых сборных железобетонных конструкций (таких как предварительно напряжённые двутавровые плиты, сверхбольшие балки, гигантские стеновые панели и атомные энергетические модули) стало обычным явлением. Они обеспечили значительный рост эффективности строительства и высокий уровень контроля качества проекта. Однако каждое движение этих гигантов, особенно во время подъёма, влияет на безопасность всего проекта.

Подъемно-анкерная система — важнейшее звено в этой цепочке безопасности. Неправильный выбор может привести к повреждению компонентов и задержкам проекта, а то и к катастрофическим авариям. Итак, столкнувшись с ошеломляющим разнообразием анкерных изделий на рынке и сложными условиями эксплуатации, как сделать научно обоснованный, безопасный и экономичный выбор?

Прежде чем сделать выбор, мы должны быть теми, кто лучше всего знает компонент. Ключевая информация включает в себя:

1. Вес и центр тяжести компонента: Это наиболее важные данные. Необходимо знать не только общий вес, но и чётко определить расположение центра тяжести на чертежах, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки при подъёме и предотвратить опрокидывание.

2. Прочность бетона: Несущая способность анкерной системы напрямую зависит от прочности бетона. Необходимо точно определить начальную прочность (прочность на разрыв) и проектную прочность элемента на момент подъёма.

3. Размер и форма компонента: тонкая балка, широкая плита или компонент неправильной формы? Это определяет возможности и количество точек подъёма.

4. Распределение арматуры: Анкеры должны гармонично сочетаться с внутренней арматурной сеткой компонента, чтобы избежать конфликта. Необходимы подробные чертежи расположения арматуры.

К распространенным методам подъема и закрепления относятся следующие:

(Я) Крепление с помощью закладных деталей

Закладные детали являются одним из наиболее распространённых методов анкеровки при подъёме сборных железобетонных конструкций. Свойства материалов и расчёт конструкции закладных деталей должны соответствовать требованиям действующих национальных стандартов. При производстве сборных железобетонных конструкций анкеры должны устанавливаться точно в соответствии с проектными требованиями, чтобы их положение и количество соответствовали требованиям к подъёму. Несущая способность закладных деталей должна быть строго рассчитана для соответствия требованиям по напряжениям в различных условиях эксплуатации при подъёме. Например, при креплении башенных кранов, временных опор и другого оборудования к сборным железобетонным конструкциям закладные детали должны устанавливаться в соответствии с расчётом напряжений.

(II) Крепление с помощью сквозных болтов

Для некоторых сборных стеновых элементов для анкеровки могут использоваться анкерные болты. При производстве сборных железобетонных элементов следует зарезервировать сквозные отверстия в стене и предусмотреть соответствующие меры усиления в этом месте. Диаметр отверстий и положение анкерных болтов должны строго соответствовать проектным требованиям для обеспечения надежности анкеровки.

(III) Крепление с помощью встроенных гаек или болтов

Закладные гайки или болты — ещё один распространённый метод крепления. Преимуществами этого метода являются удобство подъёма и возможность выбора подходящего метода в соответствии со стандартами на продукцию. На этапе изготовления компонентов закладные гайки или болты предварительно устанавливаются внутри компонентов, обеспечивая точное позиционирование. Во время подъёма специальный подъёмный инструмент, соединённый с подъёмным оборудованием, взаимодействует с закладными гайками или болтами, обеспечивая надёжный подъём компонентов.

Сопоставление информации о компоненте с типом крепления требует систематической оценки следующих пяти пунктов:

1. Несущая способность и коэффициент запаса прочности

* Абсолютная красная линия: номинальная рабочая нагрузка системы крепления должна превышать вес компонента, который она поддерживает.

* Динамические эффекты: При расчете проектной нагрузки необходимо учитывать динамический коэффициент во время подъема (обычно 1,5–2,5 и даже выше).

* Коэффициент безопасности: выбирайте сертифицированную продукцию с высоким коэффициентом безопасности (обычно ≥4:1 или 5:1). Никогда не используйте некачественную или поддельную продукцию.

2. Вид отказа: бетон – это ключ к успеху

Качественная система анкеровки спроектирована таким образом, что пластическая деформация стали (подъёмного стержня или анкера) предшествует разрушению бетона. Это означает, что в случае перегрузки вы увидите «предупреждение» о деформации и удлинении стали, а не о хрупком разрушении, характерном для внезапного обрушения бетона. Поэтому необходимо проводить расчёты разрушения бетона по конусу.

3. Количество и расположение точек подъема

* Основной принцип: обеспечить плавный подъем компонента и равномерное распределение нагрузки в каждой точке подъема.

* Количество: В зависимости от веса и формы компонента обычно требуется 2, 4 или более точек подъема.

* Расположение: линия, соединяющая точки подъёма, должна проходить через центр тяжести компонента, а угол между этой линией и горизонтальной плоскостью (угол строповки) обычно должен быть не менее 60°. Чем меньше угол, тем больше нагрузка на точку подъёма.

4. Простота установки и повторяемость:

* Одноразовые и многоразовые: встроенные анкеры обычно одноразовые, в то время как некоторые специализированные подъемные инструменты можно использовать повторно, что требует анализа затрат и выгод.

* Скорость установки: в крупных проектах быстрая анкеровка значительно повышает эффективность.

5. Долгосрочное воздействие на компоненты:

* Открытые: Встроенные внутренние резьбовые втулки можно закрыть заглушками после подъёма, что не повлияет на внешний вид здания. Открытые анкеры могут потребовать последующей обрезки, что увеличит трудоёмкость работ и стоимость работ.

* Влияние на эксплуатационные характеристики конструкции: встроенные анкеры не должны ослаблять критические участки компонента или мешать предварительно напряженным арматурным элементам.

Выбор системы подъёма и анкеровки для тяжёлых сборных железобетонных изделий — это не просто вопрос «что лучше выглядит», а строгий и систематический процесс принятия инженерных решений. Он требует от нас исходить из характеристик компонентов, глубокого понимания принципов различных методов анкеровки и принятия комплексного решения, основанного на принципах безопасности, экономичности и эффективности.

Помните, что подъёмно-анкерная система — это связующее звено между «стационарным» и «подвижным». Вложение дополнительных усилий в неё — это надёжная гарантия бесперебойной реализации всего проекта и безопасности всех участников.