Технология возведения зданий и сооружений


В. М. Лебедев






ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ




Учебное пособие













Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022

УДК 69.05
ББК 38.6
     Л75



Рецензенты:
доктор технических наук, профессор, академик РААСН С. Н. Булгаков; доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой строительства и городского хозяйства Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова А. А. Кущев




     Лебедев, В. М.
Л75    Технология возведения зданий и сооружений: учебное пособие /
     В. М. Лебедев. - Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2022. - 368 с.: ил., табл.
        ISBN 978-5-9729-1017-5

    Изложены организационно-технологические основы и передовой опыт возведения подземных, одноэтажных, многоэтажных и большепролетных надземных зданий и сооружений различного назначения из современных материалов и конструкций.
   Для студентов и аспирантов строительных специальностей.

УДК 69.05
ББК 38.6











ISBN 978-5-9729-1017-5

   © Лебедев В. М., 2022
   © Издательство «Инфра-Инженерия:
                          © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022

        Предисловие


   В основу настоящего учебного пособия положены материалы лекций, читаемых в Белгородском государственном технологическом университете им. В. Г. Шухова, которые разработаны согласно программы по дисциплине «Технология возведения зданий и сооружений», специальности промышленное и гражданское строительство.
   Изложение пособия построено с учетом того, что студенты уже знакомились с основами строительных материалов, архитектуры, конструкций зданий и сооружений, строительных машин, технологии строительных процессов, а также результатов учебно-производственной и первой технологической практик.
   В книге рассмотрены методы возведения подземных сооружений, многоэтажных, большепролетных и одноэтажных зданий с железобетонным и металлическим каркасом, а также из монолитного железобетона. Кроме этого, в книге рассмотрены: метод подьема этажей и перекрытий, возведение каменных зданий, и возведение зданий и сооружений в экстремальных природно-климатических условиях.
   Большое внимание в пособии уделено монтажу строительных конструкций, т. к. это один из ведущих высокомеханизированных процессов по уровню развития, которого судят о развитии строительного производства в целом.
   В книге обобщаются известные методы монтажа и выделяются в них общие составляющие и структурные элементы, которые позволят обоснованно подходить к поиску целесообразных, формированию новых и совершенствованию применяемых методов производства работ. Метод монтажа выделяется из общей технологии возведения зданий и сооружений в самостоятельную организационно-технологическую структуру. Это позволяет представить каждый метод сам по себе и более полно раскрыть диапазон его применения, организационнотехнологические особенности и закономерности, которые проявляются в различных условиях строительного производства.
   За оказанную помощь и поддержку при подготовке рукописи автор выражает благодарность проф. Кочерженко В. В., коллективу кафедры Промышленного и гражданского строительства университета.

3

            Глава 1



        ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

        1.1. Цель и задачи курса, проблемные задачи в области ТВЗиС

   «Технология возведения зданий и сооружений» - одна из ведущих специальных дисциплин, формирующих профессиональные знания и умения инженера-строителя по специальностям «Промышленное и гражданское строительство».
   Данная дисциплина базируется на знании строительных материалов и изделий, архитектуры, конструкций зданий и сооружений, строительных машин, технологии строительных процессов, охраны труда в строительстве, основ экономики строительства, а также результатов учебно-производственной и первой технологической практик.
   В данной дисциплине рассматриваются теоретические основы и регламенты практической реализации выполнения отдельных видов строительных, монтажных и специальных строительных работ их вза-имоувязке в пространстве и времени с целью получения продукции в виде несущих, ограждающих, отделочных и других конструктивных элементов и в целом зданий и сооружений.
   В результате изучения дисциплины «Технология возведения зданий и сооружений» специалист должен:
   -      знать индустриальные методы возведения зданий и сооружений, основы поточного выполнения отдельных видов строительномонтажных работ, методику проектирования строительного генерального плана на стадии выполнения отдельных видов строительномонтажных работ, особенности инженерной подготовки строительной площадки, методику технологического проектирования отдельных видов строительно-монтажных работ, содержание и структуру проекта производства СМР, регламенты технологии возведения зданий и сооружений;
   -      уметь проектировать специализированный поток, разрабатывать календарные планы на отдельные виды СМР, разрабатывать строительный генеральный план на разных стадиях возведения зданий и сооружений, формировать структуру строительных работ, осуществлять вариантное проектирование методов возведения зданий и сооружений (в том числе с применением ЭВМ), разрабатывать проекты производства СМР.


4

   Данная дисциплина является базой для изучения дисциплин «Организация и планирование строительного производства», «Управление в строительстве», «Основы автоматизации проектирования в строительстве», цикла дисциплин целевой подготовки.
   Развитие мощной базы строительной индустрии в предыдущие годы создало условия преобразования строительной площадки в монтажный конвейер.
   Какие основные проблемные задачи стоят в области ТВЗиС?
   1.    На современном этапе ставится задача интенсифицировать процесс возведения зданий и сооружений на основе дальнейшей индустриализации, используя в полной мере накопленный научнотехнический потенциал и имеющиеся резервы.
   2.    Принципиально новое направление в индустриализации строительства создает крупноблочный метод возведения сооружений, основанный на концентрации материальных ресурсов и монтажников за пределами строительного объекта на площадках конвейерных линий и базах комплектации и превращении строительства в процессе сборки объекта из укомплектованных пакетов-блоков.
   3.    Крупноблочный монтаж связан с применением новой монтажной техники для конвейерных линий и стендов (кондукторные устройства, подмости, тележки и транспорт для перемещения блоков, поворотные устройства), оборудование для подъема и монтажа блоков, оборудование для надвижки блоков и монтажа методом поворота.
   4.    Развитие индустриально-системного метода проектирования и строительства объектов. Главным признаком индустриальных строительных систем является создание единого промышленно-строительного конвейера, в который включаются проектировщики, изготовители конструкций и оборудования, монтажники. Новая индустриальная технология предусматривает поточное высокомеханизированное монтажное производство работ, создание быстромонтируемых повторяющихся укрупненных объемных элементов зданий и сооружений (модулей), крупных строительно-технологических блоков и блоков агрегированного технологического оборудования.
   Основы индустриально-системного метода закладываются при проектировании объектов в их архитектурно-планировочные и конструктивные решения, которые должны отвечать передовым технологическим требованиям.
   Решение вышеперечисленных задач позволит переместить до 40 % рабочих с основной стройплощадки на конвейерные линии и сборочно-комплектовочные предприятия. При этом продолжительность строительства сократится в 2-3 раза, трудоемкость СМР - на 30-40 %.

5

        1.2. Поточные методы возведения зданий и сооружений


   Поточный метод строительства является прогрессивной и эффективной формой организации строительства. В настоящее время этот метод используют в деятельности целых строительных организаций и сфера этого метода расширяется из года в год.
   Этому способствует:
   -  развитие материально-технической базы строительства;
   -      улучшение снабжения строительства (комплектами, блоками, контейнерами);
   -  широкое использование в разработке проектов производства;
   -  работ (ППР) математических методов и ЭВМ.
   Сущность метода хорошо видна на примере: требуется построить m - одинаковых зданий. Как можно организовать их строительство? Существует 3 метода: последовательный, параллельный и поточный. На рис. 1.1 приведены графики строительства и расходования ресурсов при вышеперечисленных методах строительства.

Устройство фундаментов               i - интенсивность расходования ресурсов
Устройство надземной части           R - общие затраты ресурсов на возведение здания
Отделочные работы                    Т - продолжительность строительства здания

Рис. 1.1. Графики строительства ирасходованияресурсов соответственно при последовательном (АиА), параллельном (БиБ') и поточном (ВиВ) методах строительства m зданий

   Поточный метод - совмещает последовательный и параллельный; в нем устраняются недостатки и сохраняются преимущества каждого из них. При этом методе технологический процесс возведения зданий расчленяется на п составляющих процессов (например: устройство фундаментов, возведение надземной части, возведение стен, перекрытий, устройство крыши), отделочные работы и др.) для каждого из которых назначают одинаковую продолжительность, и совмещают их

6

выполнение по времени на разных зданиях (захватках) обеспечивая тем самым последовательное осуществление однородных процессов и параллельное - разнородных.
   Таким образом поточным методом строительства называется такой метод, при котором бригады рабочих постоянного состава, оснащенные соответствующим набором инструментов и машин, выполняют одни и те же работы, максимально совмещенные во времени на различных захватках, и планомерно выпускают законченную строительную продукцию.
   Что нужно для создания (организации) потока?
   во-первых: расчленить на составляющие процессы (срезка растительного слоя, его складирование, погрузка и транспортировка ит. д.);
   во-вторых: разделить труд между исполнителями и закрепить за ними процессы;
   в-третьих: создать производственный ритм (т. е. разделить весь фронт работ на захватки и установить на них одинаковую продолжительность выполнения каждого процесса);
   в-четвертых: назначить очередность работ на этих захватках так, чтобы было максимально совмещено выполнение разнородных процессов во времени и пространстве.
   Какие различают разновидности строительных потоков?
   По структуре и виду продукции:
   Частный поток - элементарный строительный поток, который последовательно выполняет один простой процесс на ряде захваток (зачистка дна, покраска поверхности и др.). Продукцией частного потока являются элементы конструкций сооружения (щебеночная подготовка под фундаменты, установление арматуры фундаментов и др.).
   Специализированный поток - совокупность частных потоков, совместной продукцией которых является либо конструктивный элемент здания, либо отдельный вид работ. Например, устройство монолитных фундаментов промздания, отделочные работы.
   Объектный поток - совокупность специализированных потоков, совместной продукцией которых является отдельное здание, сооружение, группа объектов промышленного предприятия и т. д.
   Комплексный поток - группа организационно связанных объектных потоков, объединенных общей продукцией в виде комплекса сооружений промышленного предприятия или зданий и сооружений жилого массива.
   По характеру ритмичности: ритмичные и неритмичные.

7

   Ритмичный поток - поток, в котором продолжительность выполнения каждой отдельной бригадой работ на захватке одинакова. На циклограмме этот поток выглядит так, см. рис. 1.2. В неритмичном потоке ритмы работы каждой бригады по захваткам различны (рис. 1.3).

Рис. 1.2. Циклограммаритмичного потока

   По продолжительности производства:
   -  краткосрочный поток при возведении отдельного здания;
   -     непрерывный поток - функционирует длительное время и охватывает программу работ выполняемых в течении многих лет.
   Временные параметры строительного потока:
   -     ритм работы бригад - продолжительность работы бригады на отведенной ей захватке;

8

—

      шаг потока - промежуток времени между началом работ двух

смежных бригад потока;
   -    период развертывания потока - интервал времени между началом первого и завершающего процессов, т. е. время в течение которого в строительный поток постепенно включаются все бригады, участвующие в специализированном потоке;
   -    период выпуска готовой продукции - время, равное продолжительности работ завершающей бригады.

Рис. 1.3. Циклограмма неритмичного потока

  Продолжительность строительного потока Т определяют по следующим формулам (время-смена-дни).


Т = Т ₃ + (m - 1 )K;
T = т + T = т + mK;
t пр
T = (п + m -1 )K,


где Тз - продолжительность ведения на захватке до момента получения готовой продукции; Тз = пК; m - число захваток; К - шаг потока; т -период развертывания потока; т = (п-1)К; Тпр - период выпуска готовой строительной продукции; Тпр= mK; п - число частных потоков (число бригад, звеньев в потоке), период развертывания потока с учетом технологических tt и организационных 1о перерывов и общая продолжительность потока:
т = ⁽п ⁻1⁾ К + ^ т +^ tₒ.
T = ⁽m ⁺ п ⁻¹⁾ К ⁺ ^ tT ⁺^ tₒ

9

   Экономическая эффективность поточного метода строительства достигается благодаря:
   -     сокращению сроков строительства в связи с повышением производительности труда рабочих и снижением непроизводительных потерь рабочего времени;
   -     сокращению потерь рабочего времени;
   -     улучшению использования основных производственных фондов и оборотных средств в результате повышения ритмичности строительного производства;
   -     повышению качества строительства в связи со специализацией бригад рабочих, участвующих в потоке, на выполнении одних видов работ и совершенствованием методов труда.
   Следовательно, экономический эффект от внедрения поточного метода строительства Э складывается из экономии от досрочного ввода объектов, от снижения условно-постоянной части накладных расходов и улучшения использования основных производственных фондов и оборотных средств:
                                                 Т„„
             Э = ЕпФ(Тн - Тп) + Ен (кНТН - кпТп) + Н(1 п-), п Н п Н Н Н п п
                                                 Н н
где Eₙ - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений для отрасли, к которой относится объект, введенный в эксплуатацию; Ф - стоимость производственных фондов, досрочно введенных в эксплуатацию; Тн и Tₙ - продолжительность строительства соответственно по эталонному варианту (нормативная) и по графику поточного строительства; Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений; кн и кп -средний за период строительства размер основных производственных фондов и оборотных средств, отражаемый на балансе строительных организаций, по сравниваемым вариантам; Н - условно-постоянные накладные расходы по варианту с эталонной (нормативной) продолжительностью строительства.

   Расчеты показывают, что применение поточного метода строительства позволяет на 12-15 % сократить сроки строительства, на 8-10 % уменьшить трудоемкость работ, на 4-5 % снизить стоимость строительства и обеспечить ритмичный ввод объектов в эксплуатацию.


10