Какви са етапите на строителството на стоманени конструкции?

Фаза 1: Предварително проектиране и планиране

Правилното планиране преди строителството залага техническата и правната основа за проекти със стоманени конструкции. На този етап започваме да обмисляме преобразуването на концептуалните изисквания в изпълнение на плановете за действие и оценяваме рисковете, на които ще бъдем изложени по-нататък.

Структурно инженерство, координация чрез BIM и детайлиране, готово за производство

Като част от процеса на строителство структурните инженери предоставят проектиране и изграждане, за да превърнат архитектурните проекти на сграда в юридически валидни реалности. По време на този процес инженерите гарантират, че проектираните конструкции са оптимални по отношение на ресурсите и подобряват устойчивостта на сградата към земетресения. Инженерите използват BIM, за да елиминират конфликти в проектирането между различните елементи на сградата. Този подход е доказан като намалява повторната работа с приблизително 15 % и по този начин спестява време и разходи. Подготвят се окончателните подробни строителни чертежи за производство. Чертежите съдържат всички подробности за строителството, включително спецификация на позициите на болтовите отвори (с допуск от 1,5 mm), CAD файлове за лазерно рязане и материали, които са сертифицирани като съответстващи на ASTM.

Преди стартиране на състезанието вие вече сте спечелили, като комуникирате с местните управляващи органи. Те могат да посочат проблемите и да улеснят получаването на необходимите документи, тъй като са запознати с местните зониране, екологични и строителни норми. Добре е да се извърши преглед преди започване на строителството, за да се установи дали има някакви свързани с него проблеми – например крановете може да нямат достатъчна достигаемост за обслужване на строителната площадка или да има зависимости при транспортирането на материали. Най-добрата практика е страните, участващи в проекта, да представят своите изисквания/спецификации за проекта интегрирани в договора. Собственикът е най-добре позициониран да управлява конфликтите. Проблемите се идентифицират предварително и строителството може да продължи.

Хиляди проблеми са били идентифицирани и разрешени предварително, което прави възможно разрешаването на още повече проблеми. Ефектите от този подход включват пълен контрол върху времето и разходите за допълнителните работи, което позволява на собствениците да постигнат желаното състояние. Акцентът е върху поддържането на параметрите Remaining Unresolved и Remaining Concerned в желаното им състояние.

Етап 2: Извънплощадково производство и осигуряване на качеството

Точно производство: рязане, заваряване и подготвяне на повърхността (ASTM A6/SSPC-SP6)

Има три основни процеса при производството на стоманени конструктивни елементи, които са и основните точки за контрол на качеството. Първият е рязането на стоманени листове чрез прецизно лазерно/плазмено рязане. Тази технология за рязане осигурява допуск от ±2 mm, който е критичен за последващата сглобка на стоманените елементи. Вторият процес включва сваряването на стоманените елементи от сертифицирани заварчици според стандарта AWS D1.1. Изпълнява се ултразвуково изпитване, за да се установи дали заварките са пълни и правилно споени. Накрая, според стандарта за повърхностна подготовка SSPC-SP6, се формира анкерен профил от 50 до 85 микрона. Този профил осигурява подходяща подложка за адхезия на системата за покритие и същевременно премахва милиновата окалина и ръжда. В този процес ние можем да контролираме както подготовката, така и средата за пясъчно обработване — предимство пред неконтролираните и непредсказуеми условия на строителната площадка. Преди изпращане всички елементи се проверяват с координатна измервателна машина, за да се оцени дали са в рамките на разрешените допуски.

Нашият контрол на качеството по време на производствения процес и протоколите за инспекция от трета страна

Създаването на здрава система за контрол на качеството ни позволява да идентифицираме и решаваме проблемите на всеки етап от производствения процес. Контролът на качеството в определени точки включва физически измервания, извършени от техници за контрол на качеството, и съвместни снимки, направени от инспектори на заварките чрез цифрова рентгенова визуализация на заварките. Неочакваните аудити за контрол на качеството се извършват от независими инспектори, сертифицирани според ISO 17020, и консултанти за съответствие с AISC 303. В зависимост от обхвата на аудита, в рамките на проверъчния списък се извършват неразрушителни изпитания (NDT) за оценка на повърхностни пукнатини чрез магнитни частици, оценка на твърдостта (след термична обработка) и измерване на дебелината на покритието. Аудитите за безопасност от предходната година показаха средно намаляване с 66 % на дефектите при използване на триетапна, йерархична система за контрол на качеството в сравнение с едноетапните инспекции. Използваме задълбочена система за проследяване, за да отчитаме и документираме историята на всеки компонент на продукта — от началния произход на суровината до готовия продукт.

Етап 3: Подготовка на площадката и интеграция на фундамента

Подготовката на строителната площадка е един от най-критичните етапи при строителството на стоманени конструкции. В началото на процеса строителният екип почиства строителната площадка от ненужните остатъци от старите сгради, както и от други видове отпадъци и биомаса под формата на дървета и храсти. След като площадката бъде почистена, те изравняват работната площ, за да се осигури равна повърхност на земята с отклонение не повече от 25 мм във всяка посока. Различните строителни платформи и сгради изискват различна носима способност. Преди започването на изкопаването на фундаментите на сградата строителните инженери провеждат почвени изследвания, за да определят носимата способност на почвата. По време на процеса на подготовка на почвата строителните работници уплътняват почвата в няколко слоя, както и поставят необходимите кабелни канали за водоснабдяването, електроснабдяването и системите за комуникации. След като почвата бъде подготвена, бетонът се термично обработва, а строителните работници монтират котвени болтове в замазан с цимент бетон за бъдещо подравняване със стоманения каркас на сградата. След пълното затвърдяване на бетона строителните работници провеждат окончателна инспекция, за да установят дали строителната площадка отговаря на зададените допуски. Когато строителната площадка бъде напълно подготвена, строителните инженери започват действителния процес на строителство.

Фаза 4: Монтаж на конструкцията и стабилизиране на рамките

Ред на монтажа: първо монтиране на подпори, приоритет на ветроустойчивите секции

При ветрови условия стабилните сборки на стоманената конструкция се извършват най-добре чрез започване с монтирането на основните подпори веднага след поставянето на първите колони. Този метод намалява вертикалните деформации и опасността от срутване. По отношение на ветроустойчивите секции строителите оперативно предпочитат да ги „отделят“ и изолират една по една, вместо да ги изпълняват едновременно. Това също намалява общите вертикални деформации върху конструкцията. Тези принципи се прилагат на строителните площадки и подобряват безопасността на строителния персонал и общото качество на структурната сборка.

Съответствие с AISC 360: калибриране на размерите, позициониране на колони и ферми и монтаж на пурлини

Всички отклонения от измерванията са в рамките на допуските, определени в глава 7 на стандарта AISC 360 за процесите на производство и монтаж. Геодезическите измервания ще покажат, че отклоненията са били поддържани в пределите на тези допуски преди започването на монтажа на ограждащата обвивка.

Етап 5: Завършване на ограждащата конструкция и приключване на проекта

Облицовка, топлинни мостове и преглед преди предаване

Финалната стъпка при изграждането на ограждащата конструкция е монтажът на облицовъчни панели. Подобряването на енергийната ефективност на сградата зависи от правилния монтаж на облицовъчните панели. Преди това облицовъчните подизпълнители подреждат панелите на сградата, като използват корозионноустойчиво фиксиращо решение, и създават водонепроницаемо уплътнение по съединенията на сградата. Основна грижа по време на строителството е топлинното мостово преминаване. Топлинното мостово преминаване е причина за около 30 % от енергийните загуби в търговски сгради. То възниква, когато изолационните материали не покриват напълно съединенията на сградата. За преодоляване на топлинното мостово преминаване строителите осигуряват непрекъснато и пълно изолиране по цялото съединение. Преди предаването на сградата проектният екип трябва да изпълни 12-точков контролен списък, за да гарантира функционална въздушна и водна бариера, както и да оцени целостта на дренажната система. Целостта на въздушната бариера се оценява чрез ASTM E283. Измерванията и разстоянията се проверяват от подизпълнителите, за да отговарят на AISC 360. Гаранцията се попълва и окончателно се завършва. Всяка от тези функции гарантира, че сградата е готова за заемане, енергийно ефективна и съответства на изискванията на нормативните документи.

Често задавани въпроси

Какво представлява предпроектното планиране в проекти за стоманени конструкции?

Етапът на предпроектно планиране намалява рисковете от повторна работа чрез установяване на първите технически и регулаторни рамки и превръщане на концептуалните изисквания в подробен проект.

Какви предимства носи координацията чрез BIM по време на предпроектния етап?

Координацията чрез BIM позволява ранно откриване на проектирането проблеми, като това намалява повторната работа с около 15 %. Това спестява както време, така и средства.

Каква е ползата от производството извън площадката в сравнение с работата на площадката?

При производството извън площадката работната среда е по-добре контролирана, което осигурява по-висока прецизност и по-добра последователност при изпълнението на работата. Неблагоприятното влияние на лошото време също е по-малко значимо.

Какво представлява етапът на интеграция на фундамента и какво обхваща той?

Етапът на интеграция на фундамента включва почистването на строителната площадка, изравняването на терена, провеждането на почвени изследвания, монтажа на подземните инженерни комуникации и бетонирането на фундамента с монтирани котвени болтове.

По какви начини се осигурява структурната устойчивост по време на вдигането на сграда?

Структурната устойчивост се осигурява предимно чрез подхода „първо разпори“ и първоначално използване на ветроустойчиви отсеки за разпорване на конструкцията по време на етапа на сглобяване.