От прецизност на компонентите до пространствено формиране | Тежката индустрия Чжунвей усилва пълен контрол на качеството за промишлени стоманени основни рамки

Въведение

В промишлените стоманени сгради завършването на основния каркас не означава просто монтиране на стоманените елементи. Това, което действително определя качеството на проекта, е дали проектният референтен модел, фабричното производство, изпращането на елементите, монтажът на площадката, геодезичната проверка, стабилността по време на строителството и интерфейсите на обвивката на сградата остават непрекъснато контролирани в рамките на една техническа верига. Всяко отклонение, въведено на един етап, може да се усилва по-късно чрез връзките между греди и колони, затварянето на подпорните системи, покривните обръчи, стеновите системи и интерфейсите на куртин-стените.

При доставката на проекти за промишлени сгради, Shenyang Zhongwei Heavy Industry „Стийл Струкчър Инжиниъринг Ко., Лтд.“ (Чжунвей Хеви Индъстри) премества фокуса на управлението върху основната стоманена конструкция нагоре по веригата — от приемането на отделни елементи към контрола върху общата пространствена точност и системните интерфейси. Непрекъснатото формиране на многопролетни рамки и поетапното монтиране на стоманени греди и второстепенни елементи, наблюдавани на строителната площадка, всъщност представляват трансформацията на точността при производството на предварително изработени стоманени елементи в точност на ниво цяла сграда. За собствениците на проекти стойността на този процес се състои не само в ефективността на монтажа на площадката, но и в контролируемостта на последващото затваряне на ограждащата конструкция, разположението на оборудването, достъпа за поддръжка и дългосрочните експлоатационни условия на сградата.

1. Обща информация за проекта: Оценка на логиката за системен контрол в промишлената стоманена конструкция чрез формиране на основната рамка

Проектът е ориентирана към производство индустриална стоманена сграда с площ от около 10 000 м², предназначена предимно за обработка на метални компоненти, организация на производството, оборот на готовата продукция и подпомагащи операции. Основната сграда използва стоманена конструктивна система, при която стоманените колони, греди, разпори, коби и връзкови възли формират основната носеща и пространствено-стабилна система.

В сравнение с традиционните строителни методи, доминирани от мокри строителни работи на площадката, основните предимства на индустриалните стоманени сгради са стандартизираните компоненти, фабричното предварително производство и монтажът на площадката. Всъщност бързият монтаж не е автоматичен резултат. Производителността в завода може да се превърне в ефективност при свързването на площадката само ако детайлирането, производството на компонентите, точността на отворите и връзките, защитата по време на транспортиране, последователността на вдигането и геодезичният контрол останат синхронизирани. С други думи, професионалната компетентност на един проект със стоманена конструкция не трябва да се преценява единствено по броя извършени вдигания или по визуалния вид на каркаса, а по това дали интерфейсите се съчетават гладко, дали геодезичните проверки образуват затворен цикъл, дали отклоненията се компенсират навреме и дали последващите системи получават стабилни условия за инсталиране.

2. Контрол преди вдигането: Разрешаване на идентифицируемите проблеми преди започване на вдигането

Ефективността на монтажа на основната стоманена конструкция първоначално зависи от това дали предварителните условия за инсталиране са напълно подготвени. Веднага щом елементите влязат в работната зона, трябва да се проверят и съпоставят с чертежите от производствената фабрика, списъците на елементите и зоните за монтаж техните идентификационни номера, спецификации на профилите, ориентацията на свързващите плочи, състоянието на отворите, условията за свързване на колоните с основата и състоянието на повърхностите след транспортирането. За тънки елементи като стоманени колони трябва също така да се координират разположението на точките за вдигане и позицията при вдигане спрямо центъра на тежестта на елемента, траекторията на завъртане и препятствията на строителната площадка, за да се намали риска от допълнителна деформация и сблъсък по време на завъртане, ротация и позициониране.

Прехвърлянето на фундамента също е част от строителството на основната конструкция, а не самостоятелна гражданска работна единица, независима от стоманената конструкция. Ако преди вдигането не се извърши повторна проверка на координатните оси, височините, условията за връзка на колонните основи и състоянието на работната повърхност, по-късно обикновено възникват проблеми като трудно съчетаване на възли, пречки при свързването на греди или необходимост от по-големи корекции на височина. Такава допълнителна работа не се дължи на самата операция по вдигане, а на неточности в предварително установените референтни данни. Затова „Чжунвей Хеви Индъстри“ разглежда инспекцията преди монтажа като първия контролен пункт на място в веригата за качество на строителството, като използва проверка на отделните елементи, повторно геодезично измерване на фундаментите и потвърждение на условията за монтаж, за да се задържат проблемите на земята и да се решават преди вдигането, доколкото е възможно.

3. Контрол на геометричната точност: От «квалифицирана отделна колона» до «контролирана цялостна рамка»

Стоманените колони определят вертикалния референтен параметър на основния каркас. След поставянето на колона първо се използва временна фиксация, за да се осигури базова устойчивост, последвана от първоначална корекция на координатната мрежа, височината на основата на колоната и вертикалността ѝ. На този етап целта на измерванията не е само да се установи дали отделната колона отговаря на изискванията за монтаж. По-важно е да се потвърди дали съседните стоманени греди, разпори и последващите второстепенни елементи могат да образуват монтирана единица гладко, в рамките на предвидената геометрична връзка.

Докато стоманените греди, междуколонните връзки и покривните връзки се свързват последователно, обектът на контрол на качеството трябва да се премести от отклоненията на отделните елементи към отклоненията на цялата рамка. Дори когато единичен елемент остава в рамките на допустимата му толерантност, отклонения в една и съща посока по няколко координатни линии могат да се натрупат и да доведат до общо преместване в многопролетна конструкция, а след това да се предадат на стропилите, стените, отворите за врати и прозорци и интерфейсите на завесните фасади. За да се предотврати прехвърлянето на грешки към по-нататъшните етапи, монтажът на основната рамка трябва да се извършва по зони – с инсталиране по зони, повторно измерване по зони и навременна корекция, така че отклоненията да могат да бъдат компенсирани, докато конструкцията все още има възможност за регулиране.

От гледна точка на управлението на проекта, геодезическите измервания не трябва да се разглеждат като дейност по приемане, която се извършва само след завършване на монтажа. Те трябва да функционират като непрекъснат механизъм за обратна връзка по време на целия процес на инсталиране. Затворената верига от позициониране, първоначална корекция, свързване, повторно измерване и рекалибриране превръща геодезическите данни в решения за следващата стъпка от строителството. Това създава повтаряем ритъм при сглобяването и намалява концентрираната корекционна работа и преизпълнението на височина в по-късните етапи.

4. Контрол на стабилността по време на строителството: Осигуряване на временна стабилност преди да се разчита на постоянната конструкция

Условията за носимост на стоманената конструкция по време на строителството се различават от тези на завършената сграда в експлоатация. Изолиран стоманен стълб, отворена рамка или конструкция, чиято пълна система от подпори още не е установена, имат значително по-слаби условия за устойчивост в сравнение с крайната сграда. Поради това последователността на монтажа не може да се определя само от удобството при вдигането; тя трябва също така да следва инженерната логика на устойчивостта по време на строителния етап.

Контролът на строителната площадка обикновено обединява временна фиксация на стълбовете, свързване на съседните греди, своевременно затваряне на системата от подпори и проверка чрез геодезически измервания в един непрекъснат работен процес. Веднъж щом монтажната единица постигне основна устойчивост, работата продължава към следващата зона, като завършената стабилна област служи за опорна база. Това намалява времето, през което изолираните елементи и незатворените рамки остават изложени, и понижава риска от допълнителни корекции, свързани с неустойчивите временни условия.

На този етап организацията на строителната площадка и структурната устойчивост са силно взаимосвързани. Ако позициите на крановете, маршрутите за транспортиране на елементите, временни зони за складиране, работни зони за персонала и линиите на визуална проверка се пресичат помежду си, ефективността намалява, а необходимостта от вторично обработване, многократно вдигане и корекции на височина се увеличава. Професионалната организация на площадката следователно означава координация на елементите, оборудването, персонала и ресурсите за геодезични измервания така, че те да влизат във всяка предварително определена монтажна единица поетапно, което позволява постигането на безопасност, качество и ефективност в рамките на един и същи строителен ритъм.