Общая характеристика работы

Целью диссертационной работы является разработка организационно-технологической модели скоростного строительства многоэтажных жилых зданий из монолитного железобетона, позволяющей сократить сроки возведения монолитного каркаса здания, повысить окупаемость монолитного жилищного домостроения и эффективность строительства из монолитного железобетона.

Для достижения поставленной цели в ходе исследований были сформулированы и решены следующие основные задачи:

- анализ путей повышения эффективности монолитного домостроения для перехода на скоростные режимы строительства;

- разработка организационных принципов поточного строительства в скоростном режиме на основе анализа отечественного и зарубежного опыта;

- совершенствование технологии и организации выполнения основных видов работ (опалубочных, арматурных, бетонных) за счет разработки и внедрения новых организационно-технологических решений для скоростного домостроения, в том числе:

· решений по опалубливанию монолитных конструкций, перемещению опалубки на объекте;

· решений по изготовлению и установке арматурных каркасов;

· решений по бетонированию с применением нескольких бадей;

· представлений и требований к ранней распалубке и выдерживанию бетона;

- подбор оптимального состава специализированных бригад и звеньев на основные виды работ (опалубочные, арматурные, бетонные) для рассматриваемых условий;

- уточнение и определение затрат труда при выполнении опалубочных, арматурных и бетонных работ для разрабатываемой модели СМД;

- технико-экономическая оценка разрабатываемой модели СМД.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложена организационно-технологическая модель возведения многоэтажных зданий в разборно-переставной опалубке в скоростном режиме;

- произведено формирование и оптимизация специализированных звеньев и бригад по составу и квалификации с учетом предлагаемой технологической последовательности выполнения операций по возведению монолитных конструкций в СМД;

- теоретически и экспериментально подтверждена возможность значительного снижения трудоемкости и стоимости строительства при выполнении основных видов работ за счет их рационализации и введения новых норм времени их выполнения.

На защиту выносятся следующие организационные и технологические принципы модели скоростного монолитного домостроения и результаты исследований:

- принципы формирования ритмичного строительного потока;

- новые значения норм рабочего времени при выполнении опалубочных работ в современной разборно-переставной системной опалубке, при выполнении арматурных и бетонных работ;

- принципы подбора специализированных звеньев и бригад по составу и квалификации;

- принципы выполнения опалубочных и арматурных работ;

- способ бетонирования с применением нескольких бадей;

- рекомендации по выдерживанию бетона в условиях СМД.

Практическая значимость работы заключается в разработке организационно-технологической модели возведения жилых многоэтажных зданий в разборно-переставной опалубке в скоростном режиме на основе:

- формирования ритмичного строительного потока из условия выполнения работ за сутки;

- оптимизации состава специализированных звеньев и введения новых норм времени выполнения основных работ;

- оптимизации опалубочных работ;

- совершенствования организации арматурных и бетонных работ

и обосновании ее эффективности.

Таким образом, показано, что совершенствование технологии опалубочных работ состоит не только в модернизации конструкции опалубочной системы, но и в совершенствовании приемов ведения опалубочных работ, что может быть выражено через:

- рациональный подбор опалубки и эффективные решения по опалубливанию конструкций;

- применение покрытий исключающих адгезию к бетону и необходимость смазки опалубки;

- сокращение расстояния перемещения опалубки краном.

Для арматурных работ совершенствование технологии состоит:

- в разработке оптимальных схем армирования (как проектной, так и технологической разрезки);

- в использовании предварительно изготовленных в арматурной мастерской каркасов с последующим их монтажом и доработкой;

- в оборудовании мест изготовления арматурных изделий современным удобным и производительным инструментом, необходимыми приспособлениями.

Также показано, что в скоростном строительстве при производстве бетонных работ особую роль приобретают:

- разработка способов и технологических приемов, сокращающих время бетонирования конструкций;

- оптимизация методов ускорения твердения бетона, а также ухода за ним;

- разработка расчетных правил по установлению допустимой промежуточной прочности бетона на различных технологических этапах для различных видов монолитных конструкций;

- разработка методов оперативной оценки прочности твердеющего бетона к моменту распалубки и во время увеличения нагрузки от вышележащих элементов.

Совершенствование технологии СМД в организационном плане должно быть направлено на использование научно-технических разработок в области планирования и управления строительным производством, включая:

- разработку и внедрение оптимальной технологии комплексного ведения работ;

- разработку норм времени выполнения работ для успешного планирования;

- развитие логистики для своевременного обеспечения ресурсами;

- разработку эффективной системы контроля рабочего процесса и мотивации работников.

Организационная часть включает формирование основных принципов создания ритмичного потока при возведении здания. Детально рассмотрены принципы назначения монтажных зон и деления на захватки, основные из которых заключаются в следующем:

- одна монтажная зона площадью 600…1100м² обслуживается одним монтажным краном;

- система выбора захваток предполагает:

· деление конструкций на захватки по горизонтальным и вертикальным отдельно, при этом величина смежно бетонируемых захваток не должна превышать объем бетона, укладываемый за одни сутки;

· каждая следующая захватка перекрытия должна закрывать предыдущую захватку по стенам (колоннам);

· выбор захваток для вертикальных конструкций осуществляется с учетом наиболее эффективного движения карт опалубки, с образованием минимального количества углов;

· объемы бетона конструкций должны быть примерно одинаковыми;

- трудовые и материально-технические ресурсы подбираются на каждую монтажную зону отдельно;

- движение ресурсов по захваткам последовательно, согласно технологическому регламенту выполнения работ;

- при увязке строительных процессов учитывается оптимальная длительность и степень совмещения строительных процессов.

Технологический регламент выполнения работ по устройству несущих монолитных конструкций зданий для модели СМД устанавливает:

- перечень специализированных звеньев;

- состав работ каждого специализированного звена;

- порядок выполнения основных видов работ;

- оптимальную длительность и максимально возможную степень совмещения строительных процессов (рис. 1).

Основные предлагаемые технологические решения по выбору опалубки и выполнению опалубочных работ заключаются в следующем:

- использование только системной опалубки;

- составление спецификации опалубки на основе автоматизированной раскладки с выполнением оптимизации (подбора оптимального количества и размеров опалубочных щитов для перемещения в картах) и максимизации (определение максимально необходимого количества опалубки – на 2 максимальные смежные захватки по стенам/колоннам и на 3 захватки по перекрытиям);

- подбор дополнительных стоек промежуточного опирания перекрытий

- монтаж опалубки прямыми картами, Г-образными и П-образными элементами, пространственными блоками без разборки;

- смазка и промежуточное складирование (при возможности) опалубки на монтажном горизонте без спуска.

Согласно предлагаемой модели СМД арматурные работы выполняются:

- с изготовлением в объектной арматурной мастерской арматурных каркасов стен и колонн на специальных шаблонах, а также каркасов балок, прогонов усиления и пр.;

- с подачей арматурных каркасов на монтажный горизонт пакетами (по несколько штук);

- с крановой установкой каркасов и последующей доработкой отдельными арматурными стержнями.

Бетонирование в условиях СМД наиболее оптимально (св. 80м³ бетона в сутки) осуществлять комбинированным способом: с применением бадей при бетонировании вертикальных конструкций и с применением бетононасоса при бетонировании перекрытий. При этом бетонирование выполняется одной бригадой последовательно – сначала вертикальные конструкции, затем перекрытия.

Для увеличения производительности укладки бетона с помощью бадей и исключения простоев крана и автобетоносмесителей, предложен способ бетонирования с применением нескольких бадей. Суть способа состоит в том, что при бетонировании используется 3 бадьи – одна бадья заполняется бетонной смесью, другая находится в ожидании подъема, а третья – в процессе разгрузки бетонной смеси.

Решения по выдерживанию бетона учитывают основные особенности СМД (короткие сроки выдерживания бетона, высокая динамика нагружения конструкций, независимость темпов работ от сезонности, высокая степень совмещения выдерживания бетона с другими видами работ) и содержат следующие основные положения:

- для прогрева вертикальных конструкций используются стержневые электроды, для прогрева перекрытий – греющие провода, при послераспалубочном догреве и в качестве страхующего обогрева – обогрев в тепляках;

- применяется ранняя распалубка – из условия сохранения формы для вертикальных конструкций и не менее 40…50% проектной прочности для горизонтальных с устройством стоек промежуточного опирания;

- используются как простые, так и многоступенчатые режимы выдерживания монолитных конструкций в зависимости от погодных условий и скорости строительства (рис. 2);

- используются утепляющие материалы, равноценные по термическому сопротивлению опалубке из фанеры и выше;

- для вертикальных конструкций при ранней распалубке используются пленкообразующие составы;

- для перекрытий используются съемные пленочные гидроизоляционные покрытия летом и инвентарные паро-теплоизоляционные зимой.

Хронометраж осуществлялся несколькими сериями для звеньев с различной численностью работников при выполнении однотипных работ. Квалификационный состав работников, в зависимости от их численности, принимался исходя из производственного опыта работ. Полученные значения норм времени включают время выполнения непосредственно работы, не включая перерывы.

Для каждой работы перечислен состав операций, получена зависимость производительности от численности звена. Оптимальные численно-квалификационные составы звеньев и соответствующие нормы времени, принятые для рассматриваемой модели СМД показаны в сводной таблице 1.

На сегодняшний день полученные данные для распалубки меньше, чем в ЕНиР в 4-6 раз, а для установки опалубки – в 2-3 раза. Для арматурных работ наблюдается та же ситуация: при приведении составов звеньев к единому количеству рабочих, полученные для арматурных работ значения норм времени до 50% меньше. Для бетонных работ значения полученных норм в 4 раза меньше приведенных в ЕНиР.

Очевидно, разработка новых норм на строительные процессы современного, и не только скоростного строительства, остается актуальной задачей, включая более детальные и глубокие исследования по формированию современной многосторонней системы планирования строительного процесса и контроля над его выполнением.

Четвертая глава содержит технико-экономическую оценку предложенной модели СМД и данные о практическом внедрении рассматриваемой технологии.

Технико-экономическая оценка предложенной в работе организационно-технологической модели скоростного возведения многоэтажных зданий в разборно-переставной опалубке выполнена в виде технико-экономического расчета на основе сравнения вариантов календарного планирования. Сравнение производится на примере строительства 22-х этажного жилого дома (площадь этажа 1100м², каркасная несущая система, объем бетона надземной части 8195м³, из которых 40% - стены и пилоны и 60% - перекрытия):

- в первом варианте здание возводится в скоростном режиме (согласно модели СМД), где средняя скорость возведения этажа составляет 3 дня (см. рис.3);

- во втором варианте то же самое здание возводится в обычном режиме (традиционная технология), где средняя скорость возведения этажа составляет 6 дней.

Сводная таблица сравнения вариантов

В результате сравнения разработанной модели скоростного строительства и строительства по традиционной технологии показано, что при сокращении продолжительности строительства в 2 раза затраты на аренду опалубки снижаются на 29%; затраты на аренду бетононасоса снижаются на 26%, затраты на аренду башенного крана снижаются пропорционально сокращению срока строительства (на 50%). При этом, несмотря на увеличение численности работников на 15,8%, средняя заработная плата отдельного работника выше на 25%, а суммарная эффективность скоростного домостроения по сравнению с традиционным составляет до 30%.

В результате практической реализации технологии СМД удалось сократить сроки строительства 24-х этажного жилого дома по адресу ул. Бескудноково, мкр. 4, корп. 1 на 3 месяца при сокращении суммарных затрат на 7,1 млн.руб. При строительстве 22-х и 25-ти этажного жилого комплекса по адресу ул. Солнцевский пр., вл. 6, корп. 2,3, мкр. 1 сроки сокращены на 2,7 месяца, а суммарные затраты на 12,2 млн.руб. При строительстве 22-х этажного индивидуального жилого дома с 1-м нежилым этажом по адресу Люберецкая станция аэрации строки строительства сократились на 1,9 месяца, а суммарные затраты на 4,5 млн.руб.

Анализируя полученные данные можно сделать вывод, что внедрение модели скоростного строительства жилых зданий имеет экономические преимущества по отношению к традиционному методу возведения здания, позволяет организациям быть конкурентоспособными на строительном рынке и приоритетными для заказчиков и инвесторов.

Основные выводы

1. На основе анализа отечественного и зарубежного опыта выявлены специфические особенности строительных процессов технологии скоростного монолитного домостроения и показаны:

- направления развития планирования при строительстве по технологии СМД;

- направления совершенствования технологии и организации основных строительных процессов, таких как опалубочные, арматурные и бетонные;

- необходимость введения новых норм времени выполнения работ и пересмотра численно-квалификационных составов работников.

2. Разработана организационно-технологическая модель возведения

многоэтажных зданий в разборно-переставной опалубке в скоростном

режиме, включающая принципы:

- назначения монтажных зон и деления на захватки;

- подбора трудовых и материально-технических ресурсов;

- движения ресурсов по захваткам;

- назначения оптимальной длительности и совмещения строительных процессов.

Предложенная модель СМД позволяет организовать строительство в ритмичном потоке без простоев.

3. Разработаны новые нормы времени выполнения для основных видов работ с применением современных технических средств и приспособлений применительно к условиям СМД. Также предложены оптимальные численно-квалификационные составы звеньев и бригад.

4. Разработаны технологические регламенты проведения опалубочных работ для различных видов конструкций, отвечающие принципам работы в условиях СМД.

5. Предложены решения по организации и технологии производства арматурных работ на строительной площадке, позволяющие существенно сократить трудоемкость и, что не менее важно, длительность арматурных работ непосредственно на монтажном горизонте.

6. Разработан способ бетонирования конструкций с применением нескольких бадей, который увеличивает производительность бетонных работ в 1,5…2 раза, исключая простои монтажного крана.

7. Сформированы основные принципы выдерживания бетона в условиях СМД, обеспечивающие требуемую интенсивность набора прочности бетоном в конструкциях и их качество.

8. В результате технико-экономического расчета на основе данных сравнения моделей возведения здания показано, что строительство в скоростном режиме (согласно предложенной модели) по сравнению с традиционной моделью возведения здания позволяет существенно снизить затраты по аренде оборудования, получить возможность премировать работников из высвобождающихся средств по зарплате, в целом повысит эффективность строительства до 30%.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: