Разбивка промышленных сооружений

Промышленные предприятия представляют собой комплекс сооружений, обеспечивающих производство и выпуск определен­ной продукции. Входящие в его состав сооружения производствен­ного назначения называют промышленными. К ним относятся: спе­циализированные здания, в которых осуществляется определен­ный технологический процесс; связанные с ними здания энерге­тических, силовых и других установок; складские помещения, в том числе и механизированные; подземные и надземные комму­никации и т.д. По своему объемно-планировочному и конструктивному решению промышленные здания отличаются большим разнообразием, зависящим от назначения, последовательности операций технологических процессов, расположения и габарит­ных размеров оборудования и т.д.

Промышленные здания проектируют одноэтажными и много­этажными, однопролетными и многопролетными. По конструк­ции они чаще всего каркасные, с несущими элементами пере­рытой в виде крупноразмерных балок или ферм. Как правило, промышленные здания оборудуются грузоподъемными механизмами — мостовыми или козловыми кранами. Приведем основные конструктивные элементы одноэтажного каркасного здания рис. 1). Колонны размещаются в соответствии с сеткой продольных и поперечных разбивочных осей здания. Расстояния меж­ду продольными осями называют пролетом, а между поперечными - шагом колонн. Колонны устанавливаются на фундаменты. Продольная связь колонн осуществляется с помощью подстропильных ферм и фундаментных балок, поперечная связь — стро­пильными фермами. Перекрытия и стены возводятся из панелей. Опорой для оборудования мостового крана служат подкрановые балки.

При возведении сооружений промышленного предприятия выполняют большой объем геодезических работ. Для выноса про­екта в натуру строят разбивочную сеть. От пунктов разбивочной сети выносят главные и основные оси зданий, сооружений, ин­женерных коммуникаций. При детальной разбивке определяют положение отдельных элементов конструкций от вынесенных и закрепленных основных осей. Кроме того, выполняют разбивки фундаментов, закладных и опорных частей для монтажа техноло­гического оборудования. Особое место в процессе строительства промышленного предприятия занимают геодезические работы при

монтаже технологического оборудования, обеспечивающего про­изводственный процесс. Методика и точность этих работ зависят от многих факторов, основными из которых являются: форма, размеры и конструктивные особенности оборудования, а также требования к взаимному положению их элементов.

Разбивочная основа, как правило, создается в виде геодезичес­кой строительной сетки с длиной стороны квадратов 100...200 м. Координатные оси сетки строго параллельны основным осям со­оружений. Строительная сетка проектируется на генеральном плане промышленного предприятия таким образом, чтобы с учетом рас­положения всего комплекса зданий и сооружений ее пункты в минимальной степени попадали в зону производства строитель­ных работ и не утрачивались в процессе строительства. 

Конструктивные элементы одноэтажного промышленного здания:

1, 6 — панели; 2 — фундамент; 3 — колонна; 4 — подстропильная ферма; 5 —

стропильная ферма; 7 — подкрановая балка; 8 — фундаментная балка

Практика показывает, что даже при самом тщательном плани­ровании расположения пунктов строительной сетки значительная часть их в процессе строительства утрачивается и для всех после­дующих видов работ их надо восстанавливать либо создавать но­вое обоснование. Кроме того, технология построения строитель­ной сетки достаточно сложна и трудоемка.

Поскольку проектировщик зданий, сооружений дает привяз­ку, как правило, в прямоугольной системе координат строитель­ной сетки, то можно ее проектировать, но только на генеральном плане. Геодезист же всегда может пересчитать координаты и соот­ветственно проектные привязки из строительной (данной проек­тировщиком) системы в геодезическую : государственную или мест­ную, применяемую в данном районе строительства. Для этого на местности  менее двух пунктов, местоположение ко­торых соответствует каким-либо пунктам сетки на генеральном плане. Это должно быть сделано с точностью, необходимой для определения местоположения на местности всей строительной пло­щадки, т. е. традиционно. Что касается геодезического обоснова­ния на местности, то оно может строиться с той же плотностью, что и строительная сетка, но с таким расположением пунктов, которое обеспечило бы их длительную сохранность и удобство вы­полнения всех видов геодезических работ.

Рассмотрим несколько возможных технологических схем постро­ения геодезического обоснования на промышленных площадках. В первой из них на площадке строительства развивается геодезическая сеть в традиционном виде путем последовательного ее сгу­щения до необходимой плотности положения пунктов для выпол­нения разбивочных работ. Например, на территории всей площад­ки и подходов к ней развивается сеть триангуляции или полигонометрии, которая затем сгущается системой ходов полигонометрии последующих разрядов. При этом пункты полигонометрии распо­лагаются в местах, удобных для разбивки, и вне зоны строительных работ. Такая технология оправдана и сегодня при наличии у исполнителя только традиционных геодезических приборов: теодо­литов, мерных приборов и т.п., а также традиционных навыков выполнения работ. Не исключено также, что для определенных ус­ловий такая технология может оказаться дешевле других. Во втором варианте на территории всей площадки и подходов к ней развивается любого вида каркасная опорная сеть. Пункты этой сети располагаются по возможности таким образом, чтобы на группу пунктов была видимость со многих мест площадки. В дальнейшем разбивочное обоснование развивается по известно­му методу свободной станции, т.е. когда в необходимом месте положение пункта определяется обратной угловой засечкой. Здесь могут иметь место два случая. В первом случае станции располагаются вблизи выносимых в натуру зданий, сооружений, и разбивка производится непосред­ственно с закрепленных точек этих станций. Когда расположить станцию в непосредственной близости от объекта разбивки не­возможно, она выбирается в лю­бом удобном месте, а от нее к выносимым зданиям прокладываются подходные теодолитные ходы.

Схема разбивки методом свободной станции

При применении спутниковых технологий схема решения аналогична схеме сво­бодной станции с теми же вариантами расположения точек разбивочного обоснования. Для разбивочных работ могут применять­ся любые спутниковые приемники и методы измерений, обеспе­чивающие точность определения местоположения со средней квадратической погрешностью до 2 см. Исполнителю необходимо иметь, как минимум, два приемника, один из которых на все время наблюдений устанавливается на пункте с известными коор­динатами в местной или государственной системе, другой — пере­мещается в положение заранее отрекогносцированных и закреп­ленных свободных станций. Такая схема наблюдений возможна, если известны не только координаты одного из пунктов в местной или государственной системах, но и дирекционный угол 

Схема разбивки с удаленным расположением свободной станции

Схема разбивки с удаленным расположением свободной станции

какого-либо направления для последующего ориентирования разбивочной сети при преобразовании координат из системы WGS-84 в местную.

Возможна схема, когда опорные наблюдения ведут на двух-трех пунктах с известными координатами. В этом случае произво­дителю работ целесообразно иметь комплект из трех спутнико­вых приемников.

Если на большом объекте (город, промышленный объект) организована постоянная спутниковая служба GPS с обработкой на­блюдений в едином центре, то производителю конкретных разби­вочных работ достаточно иметь один мобильный приемник.

Геодезическую разбивку и закрепление основных осей промыш­ленных зданий, детальную разбивку фундаментов и установку стро­ительных конструкций выполняют такими же способами, в той же последовательности и с теми же точностными требованиями, как и для гражданских зданий.

Особое внимание уделяют установке в проектное положение колонн, являющихся основными несущими конструкциями про­мышленного здания и испытывающих большие нагрузки не только от других строительных конструкций, но и от грузоподъемных механизмов. При установке железобетонных колонн необходимо обеспечить точную разбивку фундаментных стаканов. Точность установки на фундаментах металлических колонн, так же как металлоконструкций и оборудования, зависит от точности уста­новки закладных деталей — анкерных болтов, опорных плит и т.п.

Исходными для установки закладных деталей являются разбивочные оси фундамента, которые выносят на контур опалубки. При установке анкерных болтов чаще всего используют специ­альный шаблон, называемый монтажным кондуктором. Кондук­тор представляет собой рамное приспособление из деревянных брусков или отрезков металлического профиля (уголка, швеллера и др.). В кондукторе в соответствии с проектным расположением анкерных болтов просверливают отверстия. Кондуктор ориенти­руют строго по продольным и поперечным осям фундамента. Установку анкерных болтов на проектную отметку выполняют при помощи нивелира. До и после бетонирования фундамента производят контроль установки анкерных болтов.

Каждая колонна устанавливается на фундамент таким обра­зом, чтобы ее осевые метки у основания совпали с осями, выне­сенными на верхнюю поверхность фундамента. Вертикально ко­лонну устанавливают при помощи отвеса, теодолита или боко­вым нивелированием. Смещение относительно разбивочной оси допускается в нижнем сечении до 5 мм, отклонение от вертикали в верхнем сечении — до 15 мм.

Схема установки в проект­ное положение подкрановых балок

Проектное положение технологического оборудования задает­ся относительно монтажных и технологических осей. Вынос этих осей в натуру производят от разбивочных осей строительных кон­струкций или их параллелей, перенесенных вовнутрь строящегося сооружения прямоугольников. Перед монтажом на фундаменты под установку технологичес­кого оборудования выносят его проектные оси, опорные плоскости доводят до проектных отметок, анкерные болты и другие за­кладные детали устраивают со строгим соблюдением проектных размеров и высот. Чаще всего для монтажных работ размечают и

закрепляют не разбивочные оси, а линии, им параллельные.

При  геодезическом обеспечении монтажных работ применяют иличные методы и приборы. Для задания створов применяют струнный и оптический способы, используя теодолиты, специальные приборы для выверки прямолинейности, лазерные и системы. Если установка оборудования производится  от створов , параллельных осям, то  применяют различные шаблоны, жезлы и другие длинномеры  позволяющие переносить базовую пря­мую в места установки оборудования. При площадной расстановке оборудования применяют способы: прямоугольных координат, по­лярный, угловых и линейных засечек, створно-линейный и др. Для монтажа на разных горизонтах перенос исходных точек осуществ­ляют при помощи приборов вертикального проектирования. При высотной установке оборудования используют геометрическое ни­велирование, микронивелирование, гидросистемы.