Технология реконструкции зданий и сооружений


В. М. Лебедев












                ТЕХНОЛОГИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ





Учебное пособие













Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2020

УДК 69.059
ББК 38.683
      Л75





Рецензенты:

академик РААСН, д-р техн. наук, проф. С. Н. Булгаков;
чл.-корр. РААСН, д-р техн. наук, проф. А. А. Афанасьев









        Лебедев, В. М.

Л75 Технология реконструкции зданий и сооружений : учебное пособие /
      В. М. Лебедев. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2020. - 200 с. : ил., табл.
          ISBN 978-5-9729-0433-4

      Изложена современная технология строительного производства реконструируемых объектов, базирующаяся на применении современных технических средств, эффективных материалов, изделий и конструкций, научной организации труда. Освещены вопросы повышения эффективности и качества, приведены рекомендации по технологии разборки, смены, усиления и ремонта строительных конструкций зданий и сооружений.
      Для студентов вузов строительных специальностей.

УДК 69.059
ББК 38.683






ISBN 978-5-9729-0433-4

      © Лебедев В. М., 2020
                             © Издательство «Инфра-Инженерия», 2020
                             © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2020

ОГЛАВЛЕНИЕ


ВВЕДЕНИЕ..............................................................5
1. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
   ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ..............................6
   1.1. Организация рабочих мест при реконструкции....................7
   1.2. Типы пролетов, возводимых при реконструкции одноэтажного промышленного здания...............................................9
   1.3. Реконструкция жилых и гражданских зданий.....................10
2. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗБОРКИ ЗДАНИЙ И РАЗРУШЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ, СТЫКОВ, УЗЛОВ, ШВОВ..................................................13
   2.1. Классификация способов разборки и разрушения.................13
   2.2. Ручной способ разборки и разрушения..........................15
   2.3. Механизированные способы.....................................15
   2.4. Буровзрывной и электрогидравлический способы.................17
   2.5. Термический способ...........................................22
3. МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА МОНТАЖНЫХ И ДЕМОНТАЖНЫХ РАБОТ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ....................................................24
   3.1. Проект производства работ на демонтажно-монтажные работы при реконструкции..........................................24
   3.2. Демонтаж ограждающих конструкций.............................26
   3.3. Демонтаж колон...............................................27
   3.4. Демонтаж покрытий............................................29
4. МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПРИ УСИЛЕНИИ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕТОВ...............................................32
   4.1. Усиление оснований фундаментов...............................32
   4.2. Усиление существующих фундаментов............................37
   4.3. Разборка существующих и устройство новых фундаметов..........49
   4.4. Использование струйной технологии для усиления оснований фундаментов существующих зданий...............................................55
5. ТЕХНОЛОГИЯ РАБОТ ПО УСИЛЕНИЮ И РЕМОНТУ СТЕН.......................59
   5.1. Усиление и ремонт кирпичных стен.............................59
   5.2. Ремонт бетонных и железобетонных конструкций стен............63
   5.3. Ремонт стыков и швов.........................................64
   5.4. Утепление стен...............................................66
   5.5. Нанесение дополнительных утепляющих слоев....................67
   5.6. Утепление промерзающих участков инъецированием...............68
   5.7. Ликвидация сырости стен зданий...............................68
   5.8. Ремонтдеревянныхстен.........................................68
6. ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ И РЕМОНТА НЕСУЩИХ КАРКАСОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ..................................................70
7. ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ И РЕМОНТА ПЕРЕКРЫТИЙ...........................76
   7.1. Смена и ремонт деревянных перекрытий..........................76
   7.2. Ремонт и усиление монолитных плит перекрытия.................77
   7.3. Монтаж сборных железобетонных перекрытий.....................78
   7.4. Замена конструкций перекрытия на сборные железобетонные.......78
8. ТЕХНОЛОГИЯ СМЕНЫ И РЕМОНТА ПЕРЕГОРОДОК............................81

3

9. ТЕХНОЛОГИЯ СМЕНЫ И РЕМОНТА КРЫШ И КРОВЕЛЬ......................83
   9.1. Смена, ремонт и усиление стропильных систем...............83
   9.2. Ремонт оснований под кровлю...............................85
   9.3. Ремонт и смена металлической кровли.......................85
   9.4. Ремонт и смена кровли из рулонных материалов..............87
   9.5. Ремонт и смена асбестоцементной кровли....................87
   9.6. Ремонт и смена черепичной кровли..........................88
10. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА И ЗАМЕНЫ ПОЛОВ.............................89
   10.1. Смена и ремонт бетонных и цементных полов................89
   10.2. Смена и ремонт асфальтовых полов.........................89
   10.3. Смена и ремонт мозаичных полов...........................89
   10.4. Смена и ремонт полов из керамических плиток..............90
   10.5. Смена и ремонт дощатых полов.............................90
   10.6. Смена и ремонт паркетных полов...........................91
   10.7. Смена и ремонт линолеумных полов.........................91
11. ТЕХНОЛОГИЯ СМЕНЫ И РЕМОНТА ОКОННЫХ И ДВЕРНЫХ ЗАПОЛНЕНИЙ..............................................94
12. СТЕКОЛЬНЫЕ РАБОТЫ.............................................96
13. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА И ЗАМЕНЫ ЛЕСТНИЦ...........................97
14. ТЕХНОЛОГИЯ ОТДЕЛОЧНЫХ РЕМОНТНЫХ РАБОТ.........................99
   14.1. Штукатурные работы......................................100
   14.2. Облицовочные работы.....................................100
   14.3. Малярные работы.........................................100
   14.4. Обойные работы..........................................101
   14.5. Леса и подмости для ремонта фасадов.....................101
   14.6. Ремонтэлементов фасадов.................................102
   14.7. Ремонт штукатурки фасада................................103
   14.8. Ремонт облицовки фасадов и цоколей зданий...............103
   14.9. Окраска фасадов зданий..................................104
15. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОНТАЖНЫХ СРЕДСТВ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ............................106
   15.1. Самоходные стреловые краны..............................107
   15.2. Башенные краны..........................................108
   15.3. Электромостовые, козловые и кабельные краны.............109
   15.4. Специальные монтажные устройства........................112
   15.5. Простейшие грузоподъемные устройства....................114
   15.6. Удаление строительного мусора...........................126

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ..........................................129
ГЛОССАРИЙ........................................................132
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.........................................144
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ТЕХНОЛОГИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ МНОГОЭТАЖНОГО
КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ................................................146
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТЕХНОЛОГИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ МНОГОЭТАЖНОГО
КИРПИЧНОГО ЗДАНИЯ................................................165
ФОРМЫ КОНТРОЛЯ. ТЕСТЫ............................................184

4

            ВВЕДЕНИЕ



   В настоящее время в связи с переходом страны к свободной рыночной экономике есть все основания считать, что перепрофилирование нерентабельных производств, а также реализация природоохранных проектов, в первую очередь будут связаны с реконструкцией объектов различных отраслей экономики и социальной сферы. Переустройство зданий и сооружений с целью частичного или полного изменения функционального назначения, установки нового эффективного оборудования, улучшения застройки территорий, приведения в соответствие с современными возросшими нормативными требованиями - это есть реконструкция строительных объектов. Переустройство включает перепланировку и увеличение высоты помещений, усиление, частичную разборку и замену конструкций, а также надстройку, пристройку и улучшение фасадов зданий. Учитывая, что при реконструкции капитальные вложения существенно меньше, а окупаемость в 2-2,5 раза выше, чем при новом строительстве, в ближайшие годы доля капитальных вложений в реконструкцию будет увеличиваться.
   Серьезные трудности часто возникают при определении места рациональной установки грузоподъемных механизмов в монтажной зоне, а также в связи с необходимостью обеспечения минимума остановки работы предприятий и учреждений, эксплуатации жилищного фонда. Поэтому необходимо применение специальных методов усиления, разборки, монтажа конструкций, исключающих полностью или сводящих к минимуму остановку эксплуатации реконструируемых объектов.
   Работы по реконструкции зданий и сооружений отличаются повышенной по сравнению с новым строительством трудоемкостью на 25-30 %, а по отдельным переделам на 50-100 %. С другой стороны, общие затраты времени на реконструкцию в 1,5-2 раза меньше, чем на новое строительство. Это способствует быстрейшему вводу производственных мощностей, жилых и общественных зданий - ускорению решения экономических, социально-бытовых и градостроительных задач.
     Настоящее учебное пособие разработано на основе лекций по спецкурсу «Технология реконструкции зданий и сооружений», читаемого для студентов строительных специальностей.

5

            1. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ
            И СООРУЖЕНИЙ


   Техническая необходимость реконструкции вызвана ускоренным моральным и физическим износом оборудования и технологий. По оценкам специалистов срок морального износа оборудования в условиях научно-технической революции составляет 7-8 лет, а эксплуатация зданий и сооружений в нормальных условиях горячих цехов - 40-60 лет. Таким образом, промышленные здания в период эксплуатации должны претерпевать 5-8-кратное обновление технического оборудования, которое в большинстве случаев вызывает изменение объемнопланировочного решения цехов. Поэтому появляется необходимость выполнения комплекса работ по восстановлению несущей способности конструкций.
   Экономическая эффективность капитальных вложений в реконструкцию значительно выше, чем в новое строительство, так как при реконструкции предполагается только частичное переустройство сооружений, поэтому величина вложений меньше, чем при новом строительстве, а сроки окупаемости значительно меньше: за счет сроков создания мощностей и периода их освоения.
   Технология и организация строительного производства при реконструкции зданий и сооружений имеет ряд особенностей по сравнению с новым строительством:
   - при реконструкции более актуальными становятся вопросы однородности, рассредоточенности и мелкообъемности выполняемых работ;
   -    выполняются работы, не присущие новому строительству (разрушение или демонтаж конструкций, их усиление, замена отдельных конструктивных элементов ит.д.);
   -    работы при реконструкции зданий и сооружений всегда ведутся в стесненных условиях, что оказывает существенное влияние на общую схему организации и технологии производства.
   Кроме того, при реконструкции действующих предприятий, учреждений, жилых комплексов производство строительно-монтажные работы (СМР) связано во времени и в пространстве с технологической деятельностью реконструируемого объекта и выполняется в условиях сложившегося генплана промышленного предприятия, городской застройки.
     Все это усложняет технологию, затрудняет применение оптимальных комплексов машин и предъявляет особые требования к охране труда.
   Высокая плотность застройки территории предприятия, учреждения и жилого квартала создает стесненные условия, затрудняющие или делающие невозможным рациональное складирование материалов, укрупнительную сборку и применение прогрессивных методов монтажа, не позволяет использовать типовые технологические карты и индустриальные методы производства работ.
   Одним из важнейших факторов, определяющих выбор методов производства работ и средств механизации, является стесненность объекта. Различают внешнюю и внутреннюю стесненности.

6

   Внешняя стесненность - определяется ограничением габаритов рабочих зон и проездов строительных машин и препятствиями на территории площадки.
   Внутренняя стесненность - обусловлена наличием во внутри объектном пространстве препятствий в виде существующих строительных конструкций, станков, технологического оборудования.
   При реконструкции СМР разделяют на два вида: внутриплощадочные и внут-риобъектные.
   Внутриплощадочные работы - строительство на территории действующего предприятия, городского квартала новых зданий и сооружений, прокладка инженерных коммуникаций, относящихся к комплексу реконструкции и имеющих самостоятельное значение.
   Внутриобъектные работы - работы, выполняемые внутри действующих цехов промышленных предприятий и объектов городского хозяйства: усиление несущих конструкций зданий, смена покрытий, сооружение фундаментов под технологическое оборудование, демонтаж конструкций.
   Промежуточные положения - работы по надстройке существующих корпусов или пристройка к ним новых площадей.
   Все работы по реконструкции требуют тщательной проработки проекта производства работ (ППР) и должны учитывать конкретные условия данного реконструируемого объекта. Особенно тщательной проработки требуют мероприятия, связанные с разборкой и демонтажем реконструируемого здания или сооружения (фундаменты, стены, перекрытия), так как проведение этих работ связано с повышенной опасностью травматизма, со сложностью механизации работ и их организацией.
   Обязательное требование при составлении ППР на реконструкцию - согласование с соответствующими службами предприятия, городского хозяйства при разработке совместных мероприятий по производству работ строительной организацией и эксплуатационщиками.

        1.1. Организация рабочих мест при реконструкции

   Основные требования к организации рабочих мест заключаются в том, чтобы все необходимые орудия и средства труда находились в зоне, позволяющей использовать их с минимумом рабочих движений. Зона работ должна иметь ограждения, а работающие в ней должны быть обеспечены защитными и предохранительными устройствами и приспособлениями.
   При производстве СМР на реконструируемых объектах, где полностью или частично должны быть сохранены существующие строительные конструкции, технологическое или специальное оборудование и инженерные коммуникации, необходим специфический подход к организации рабочих мест. Различают свободные и стесненные рабочие места.
   Работа в стесненных условиях требует постоянного повышенного внимания всех участников процесса, дополнительных физических затрат, связанных с осторожностью перемещения конструкций и многократным манипулированием,

7

что естественно снижает производительность труда. Чем меньше по площади рабочее место, тем в большей степени наблюдается снижение производительности.
   Так при монтаже-демонтаже балки пролетом L возможны варианты организации рабочего места монтажников, которые влияют на производительность труда рабочих (рис. 1.1).


Рис. 1.1. Схемы организации рабочего места каменщиков

Подобная картина наблюдается и при производстве каменных работ (рис. 1.2).


Рис. 1.2. Схема организации рабочего места каменщика

   Вопросы технологии и организации труда на СМР подробно рассматриваются в технологических картах, которые составляют основу ППР и в картах организации трудовых процессов. Технологическая карта монтажно-демонтажных работ состоит из таких пяти разделов, как:
   1) область применения карты и связь монтажно-демонтажных работ с другими технологическими процессами;
   2) монтаж-демонтаж конструкции: операции с описанием технологии выполнения каждой с рекомендациями по организации рабочего места, а также перечень необходимых строительных машин, механизмов, инструмента, приспособления и такелажной оснастки;


8

  3) пооперационный график выполнения процесса;
  4)  расчет материально-технических ресурсов;
  5) производственная калькуляция затрат.
      Кроме технологических карт для рациональной организации каждого процесса разрабатываются карты организации трудовых процессов, которые состоят из трех разделов:
  1) области применения карты;
   2) сведений о составе работ с подробным описанием всего комплекса операций, составе бригады, организации рабочего места, а также пооперационного графика выполнения работ;
   3) описания приемов труда, способов и последовательности производства рабочих операций.
   На действующих предприятиях с руководством согласовываются производство работ вблизи технологического оборудования и энергетических магистралей. Затем проверяют «вписываемость» строительных машин или агрегатов во внутренние габариты. На основании полученных результатов принимают технологию работ, проектируют рабочие места и рассчитывают все технологические параметры участка работ (захватки, проезды, проходы и т. п.).

        1.2. Типы пролетов, возводимых при реконструкции одноэтажного промышленного здания

   Реконструируемые цеха расположены в непосредственной близости от действующих цехов и технологически взаимосвязаны с ними системами инженерного обеспечения. Стесненность городских территорий создает большие неудобства для производства монтажных работ.
   В связи с ограниченной доступностью к реконструируемым пролетам иногда приходится транспортировать строительные конструкции через пролеты с действующим производством.
   Особенности объемно-планировочных решений при реконструкции вызваны необходимостью и характером сопряжения пристраиваемых или реконструируемых пролетов с существующими пролетами цеха.


        „ ’ ¹ ' .
        Рис. 1.3. Схемы сопряжении объемно-планировочных решении:

1 - пристраиваемые; 2 - встраиваемые;
3 - соединительные; 4 - объемлющие

   По характеру сопряжения с существующими реконструируемые пролеты могут быть (рис. 1.3) следующие.


9

  Пристраиваемые пролеты - устраиваются с целью увеличения производственной площади реконструируемых пролетов путем их удлинения или расширения.
  Встраиваемые пролеты - устраиваются с целью замены морально или физически устаревших (фронтальные, торцовые, угловые, замкнутые).
  Соединительные пролеты - устраиваются с целью блокирования существующих цехов.
  Объемлющие пролеты - пролеты, размеры которых в плане полностью перекрывают существующие параметры цеха, подлежащие полной или частичной разборке вследствие морального или физического износа конструкций.
  По степени внутренней стесненности площади реконструируемого пролета существующими искусственными сооружениями пролетов могут быть: свободными, ограниченно доступными и недоступными.
  Свободными являются пролеты, не имеющие на своей площади искусственных сооружений, а также пролеты, внутренняя стесненность которых не накладывает никаких ограничений на организацию монтажного процесса (транспортировка, сборка конструкций и т. п.).
  К ограниченно доступным отнесены пролеты, внутренняя стесненность которых накладывает ряд ограничений на организацию монтажного процесса и требует дополнительных затрат на обеспечение перемещения монтажных кранов внутри реконструируемого пролета.
  К недоступным относятся пролеты, внутри которых организация монтажного процесса технически невозможна или экономически нецелесообразна.
  Примыкание вновь возводимых пролетов к существующим осуществляется по четырем схемам (рис. 1.4).


Рис. 1.4. Схемы примыкания вновь возводимых пролетов к существующим:
1 - существующий пролет; 2 - вновь возводимый пролет

10

   Выбор той или иной схемы примыкания предопределяется рядом факторов:
   - размерами пролетов и наличием свободной площади;
   -    возможностью восприятия существующими конструкциями дополнительных нагрузок от вновь возводимых пролетов;
   - целесообразностью усиления существующих колонн и фундаментов под них;
   -    возможностью ограничения работы реконструируемого цеха на время производства монтажных работ.
   По схеме а производят примыкание путем усиления существующих колонн сохраняемого пролета. В этом случае необходимо усиление или замена существующих фундаментов.
   По схеме б предусматривается установка дополнительных колонн непосредственно у уже существующих. При этом требуется усиление и полная замена существующих фундаментов. Недостаток - более сложный способ монтажа колонн и демонтажа стеновых панелей.
   По схеме в (пролет-вставка) наиболее благоприятные условия для производства монтажных работ и обеспечения бесперебойной работы реконструируемого цеха. Ширина пролета 3-6 м. Перекрытие пролета возможно выполнить двумя вариантами: применение в основном пролете консольных стропильных ферм или использование мелкоразмерных балок для перекрытия пролета-вставки.
   Эффективность сопряжения по схеме г (пролет-вставка) зависит от технологических требований: ширины пролета, количества этажей, нагрузки на междуэтажные перекрытия и др.

        1.3. Реконструкция жилых и гражданских здании

   Проекты реконструкции и капитального ремонта жилых и гражданских зданий должны быть увязаны с архитектурно-художественным решением жилой застройки, квартала, микрорайона или с проектами их реконструкции.
   В цокольных и первых этажах реконструируемых зданий могут размещаться предприятия и учреждения общественного значения (магазины, ремонтные мастерские, предприятия общественного питания, домовые кухни, парикмахерские, юридические и нотариальные конторы, офисные помещения ит.д.).
   На вышерасположенных этажах в жилых домах застройки 60-х годов прошлого века предполагается улучшение планировки и потребительских качеств квартир. В реконструируемых домах возможны надстройки, пристройки и возведение секций вставок, превращения в ширококорпусные, возведение мансардных этажей.

   Литература: [1, с. 3-9; 2, с. 18-22, 97-101; 3, с. 3-11; 15; 17; 18].


11

        Контрольные вопросы к главе 1


1. В чем различие и преимущества реконструкции перед новым строительством?
2. Какие факторы влияют на необходимость реконструкции?
3. Каковы особенности технологии и организации работ при реконструкции зданий и сооружений?
4. Проектирование технологии и организации труда при реконструкции в технологических картах и картах трудовых процессов.
5. Особенности реконструкции одноэтажных промышленных зданий.
6. Особенности реконструкции жилых и гражданских зданий.

12