Гинберг А.M. и др. Технология важнейших отраслей промышленности
Подождите немного. Документ загружается.
351
ежегодно, доля строительных материалов составляет около 60% и имеет
тенденцию роста в связи с ростом индустриализации строительства.
Формирование материально-технической базы строительства подчинено
задаче ускорения технического прогресса в строительстве — его
индустриализации с целью сокращения продолжительности, материалоемкости
и стоимости.
В соответствии с решениями XXVI съезда КПСС основной задачей
капитального строительства является наращивание производственного
потенциала страны на новой технической основе, сооружение жилищ и
объектов коммунально-бытового и социально-культурного назначения.
Одновременно XXVI съездом КПСС поставлены задачи: коренного улучшения
строительства и дальнейшего повышения эффективности капитальных
вложений за счет сокращения сроков строительства и обеспечения
своевременного ввода в действие основных фондов и производственных
мощностей; концентрации капиталовложений и материальных ресурсов на
важнейших стройках и ограничения количества одновременно строящихся
объектов; доведения в ближайшие годы объемов незавершенного строительства
до нормативов; направления капитальных вложений в первую очередь па
реконструкцию и техническое перевооружение предприятий и на завершение
ранее начатого строительства; улучшения проектно-сметного дела —
осуществления строительства по наиболее прогрессивным и экономичным
проектам, снижения стоимости строительства и сокращения удельных
капиталовложений на единицу вводимой в действие мощности; рационального
использования земель.
Индустриализация на основе максимального использования современных
достижений науки и техники, комплексно-механизированного поточного
производства работ по возведению зданий и сооружений из крупноразмерных
сборных конструкций, узлов, изделий высокой заводской готовности является
основным направлением развития строительства на современном этапе. В
результате индустриализации повышается производительность труда,
сокращаются сроки строительства и, следовательно, повышается
эффективность капиталовложений. В индустриальном строительстве тенденция
укрупнения элементов сопровождается снижением материалоемкости
строительства. Уровень индустриализации строительства оценивается
отношением суммы трудозатрат на изготовление конструкций на заводе к
сумме трудозатрат заводских и построечных.
§ 21.2. строительные работы
Работы, выполняемые на строительной площадке, подразделяются на
строительные (транспортирование, погрузочно-разгрузочные, каменные,
бетонные, земляные и др.) и специальные (устройство санитар- но-технических,
электротехнических, вентиляционных систем, монтаж технологического
оборудования и технологических конструкций). Все работы на строительной
площадке выполняют рабочие разных профессий — монтажники, бетонщики,
электрики, маляры и т. д. Работы могут выполняться отдельными рабочими и
352
группами рабочих — звеньями по 2—6 человек или бригадами по 25 — 50
человек. Бригады могут быть специализированными по виду выполняемых
работ или комплексными, объединяющими рабочих разных профессий для
выполнения всего комплекса работ по возведению зданий и сооружений. Труд
рабочего, звена, бригады оценивается количеством продукции, произведенной
за установленный промежуток времени (час, смену), т. е. производительностью
труда.
Большинство работ на строительной площадке выполняется с применением
машин, механизмов и механизированного инструмента. Комплексная
механизация является важнейшим фактором индустриализации строительства и
предусматривает выполнение всех работ комплексами машин по единому
технологическому графику в оптимальном рабочем режиме. Наряду с
механизацией в строительное производство внедряется автоматизация и
дистанционное управление строительными машинами (кранами, скреперами и
др.).
Механовооруженность строительства определяется как отношение
балансовой стоимости всех машин и механизмов к годовой программе
строительных работ.
Транспортными и погрузочно-разгрузочными работами в строительстве
называются работы по доставке материалов и конструкций на строительную
площадку с их погрузкой и разгрузкой. На долю транспортных и связанных с
ними погрузочно-разгрузочных работ приходится около 30% стоимости и более
40% общей трудоемкости строительства.
Основное технологическое назначение транспортных и погрузочно-
разгрузочных работ — обеспечение устойчивой связи между сырьевыми
базами, центральными складами, предприятиями строительной индустрии и
возводимыми объектами. Bнешним транспортом доставляют грузы из мест,
расположенных вне строительной площадки; внутриплощадочным
транспортом обеспечивают перевозку грузов на строительной площадке. В
условиях индустриального строительства при ведении монтажа
непосредственно с транспортных средств значительная часть сборных
конструкций доставляется от предприятий строительной индустрии к рабочим
местам, минуя приобъектные склады.
В строительстве используются все виды современного транспорта:
автомобильный, железнодорожный, водный, воздушный и
специализированный. (Специализированные виды транспорта —
пневматические, подвесные и другие конвейеры применяют, как правило, для
внутриплощадочной транспортировки грузов.)
Для механизации погрузочно-разгрузочных работ используют
общестроительные и специальные машины и механизмы. Выбор типа
погрузочно-разгрузочных механизмов и приспособлений обусловливается
прежде всего характером и объемом транспортируемых грузов. Наиболее
распространенными средствами механизации погрузки и разгрузки сыпучих
материалов являются экскаваторы, универсальные одноковшовые погрузчики,
353
ленточные конвейеры, стационарные и передвижные скребковые разгрузчики.
Выгрузку цемента и других порошкообразных материалов из вагонов и
загрузку их на склады осуществляют специальными пневматическими
разгрузчиками, исключающими распыление материала.
Для механизированной погрузки штучных грузов (кирпича, листовых
материалов и др.) их предварительно пакетируют, загружая в контейнеры или
на поддоны, а затем грузят на транспортные средства стреловыми кранами,
автопогрузчиками с вилочными захватами или кранами-штабелерами.
Применение контейнерных и пакетных перевозок снижает стоимость и
трудоемкость транспортных и погрузочно-разгрузочных работ и обеспечивает
сохранность грузов. Тяжелые крупногабаритные штучные грузы
(железобетонные конструкции) погружают и разгружают с помощью башенных
и портальных кранов.
В промышленном и гражданском строительстве работам по возведению
зданий и сооружений предшествуют земляные работы по устройству земляных
сооружений. Их удельный вес в общем объеме строительно- монтажных работ
составляет около 10%.
Земляные сооружения могут быть постоянными, эксплуатируемыми
длительное время (каналы, дамбы, плотины, насыпи дороги и др.), и
временными, сооружаемыми на промежуточных этапах строительства (выемки
для устройства фундаментов, траншеи для прокладки трубопроводов).
В зависимости от назначения земляных сооружений к ним предъявляются
различные требования. Все постоянные земляные сооружения должны быть
прочными и устойчивыми, воспринимать все действующие нагрузки,
противостоять действию ветра и воды, не подвергаться просадкам и т. д.
Разработка грунта с возведением насыпей, устройством выемок и
специальных земляных сооружений, планировка территорий может
производиться тремя основными способами: механическим, гидромеханическим
и взрывным.
Для механизированной разработки грунта применяют землеройные и
землеройно-транспортные машины. Землеройные машины производят
разработку грунта в отвал или с погрузкой на транспортные средства. К
землеройным машинам относятся одноковшовые и многоковшовые цепные и
роторные экскаваторы. Землеройно- транспортные машины (скреперы и
бульдозеры) производят разработку и транспортировку грунта. Наибольшую
производительность труда обеспечивают скреперы.
Гидромеханический способ разработки грунта применяют при возведении
гидротехнических сооружений, устройстве дорожных насыпей и выемок,
углублении русла рек и др.
Взрывной метод применяют для рыхления скальных и мерзлых грунтов, при
устройстве выемок под искусственные водоемы, каналы. Обязательным
условием ведения взрывных работ является определение границ зоны
354
безопасности, за пределами которой исключено поражение людей, механизмов,
сооружений.
Закрытые способы производства земляных работ применяют при прокладке
коммуникаций под дорогами, зданиями, улицами и при строительстве
метрополитена.
Каменные работы выполняют на строительной площадке при кладке
каменных конструкций из искусственных (кирпич, керамические блоки) и
естественных (известняк, туф) камней, соединяемых в монолит с помощью
строительного раствора. Наиболее распространена кладка из искусственных
камней, в основном из кирпича. Применение каменных материалов в виде
кусков небольших размеров позволяет возводить сооружения практически
любой конфигурации и различной архитектурной формы.
Процесс кладки стен состоит из ряда последовательно выполняемых
операций: подачи и раскладки на рабочем месте материалов, расстилки
раствора, укладки камней на раствор, расшивки швов для придания четкого
рисунка наружной поверхности стены. Наибольшее распространение при
выполнении каменной кладки получили однорядная (цепная) и многорядная
системы кладки
При ведении каменной кладки в зимних условиях применяют растворы с
химическими добавками и искусственный обогрев.
Каменная кладка выполняется вручную и требует значительных затрат
времени. Для повышения эффективности каменных работ и снижения трудовых
затрат применяют рациональные методы организации труда, комплексную
механизацию транспортировки и подачи материалов, доставку сухих
растворных смесей, применение растворонасосов для подачи раствора на
рабочие места, применение роботов при ведении кладки.
Работы но монтажу (сборке) строительных конструкций выполняют при
строительстве зданий и сооружений из сборных элементов заводского
изготовления. Наряду со сборными железобетонными элементами для монтажа
зданий и сооружений применяют металлические и деревянные конструкции,
конструкции на основе асбестоцемента, алюминия и других материалов.
Монтажные работы представляют ряд последовательно выполняемых
процессов: транспортирование и складирование конструкций; подготовка их к
монтажу и укрупнительная сборка; подъем; установка; временное закрепление;
выверка; окончательное закрепление конструкций
Подготовка к монтажу предусматривает проверку и очистку от наплывов
бетона и загрязнений мест соединений (закладных деталей) конструкций,
временное усиление конструкций для обеспечения их устойчивости в процессе
монтажа.
Укрупнительная сборка выполняется при возведении промышленных
объектов для крупногабаритных, тяжелых конструкций (ферм, балок, колонн),
доставляемых на строительную площадку в виде отдельных составных
элементов (отправных марок). Укрупнительную сборку элементов выполняют
на специальной площадке или стенде.
355
Подъем и установка элементов в проектное положение производятся кранами с
помощью крупнозахватных приспособлений. Для временного закрепления
устанавливаемых элементов применяют кондукторы, струбцины, растяжки,
подкосы и т. п. Выверка установленных элементов — операция, от которой в
значительной мере зависит качество монтажа, состоит в контроле и
корректировке положения монтажных элементов относительно разбивочных
осей.
Окончательное закрепление
конструкций производится после их выверки, и вид
операций зависит от материала.
из которого они изготовлены, конструкции стыков и узлов соединений.
Металлические конструкции закрепляют сваркой, заклепками, болтами;
железобетонные — сваркой закладных деталей с последующей
антикоррозийной защитой стыков и замоноличиванием (герметизацией) швов
между сборными элементами.
Для монтажа строительных конструкций применяют самоходные
стреловые, башенные, козловые, мачтово- стреловые краны, монтажные
мачты, вертолеты, дирижабли. Воздушные средства для транспортировки и
монтажа строительных конструкций используют при строительстве высотных
сооружений, не доступных для наземных монтажных средств, при
строительстве в труднодоступных районах; их применение должно быть
экономически обосновано. Основными техническими характеристиками
кранов являются грузоподъемность, высота подъема груза и вылет крюка.
Монтажные механизмы выбирают в зависимости от конфигурации и
высоты возводимого объекта, методов монтажа, массы и габаритов сборных
конструкций, местных условий строительства, сроков выполнения работ,
сравнивая технологические и технико-экономические показатели возможных
вариантов.
Выбор метода монтажа зданий зависит от его конструктивной схемы;
требуемой последовательности сдачи отдельных секций здания под монтаж
оборудования или в эксплуатацию; местных условий и условий поставки
конструкций и оборудования.
Здания и сооружения можно монтировать из конструктивных элементов
(колонн, ригелей, ферм, панелей, плит перекрытий) поэлементно. Монтаж
укрупненными блоками благодаря уменьшению числа сборных элементов и
стыковых соединений сокращает сроки монтажа, снижает трудоемкость и
стоимость монтажных работ. Укрупненные блоки могут быть получены
увеличением размеров сборных элементов заводского изготовления и
применением укрупнительной сборки на строительной площадке.
Конвейерный метод сборки и крупноблочный монтаж применяются при иа
ведении покрытий одноэтажных промышленных зданий значительной
площади.
При возведении высоких зданий и сооружений могут быть применены
способы подращивания и наращивания этажей (ярусов). При способе
356
подращивания сначала устанавливают колонны, по которым как по
направляющим поднимают с помощью домкратов собранные на земле ярусы
сооружения, перекрытия, этажи.
Наиболее распространенный способ возведения зданий и сооружений —
наращивание, т. е. установка конструкций с помощью крана на нижележащие
ранее смонтированные конструкции.
Качество и трудоемкость монтажа зависят в значительной мере от
монтажной технологичности конструкций — степени укрупнения, простоты,
надежности монтажных стыков и т. д.
Основным направлением повышения эффективности производства
монтажных работ является переход на непрерывные (поточные) процессы
комплексно-механизированной сборки зданий из элементов и конструктивных
узлов заводского изготовления. Производство монтажных работ обеспечивается
широким применением укрупненных унифицированных технологичных
конструкций высокой заводской готовности; комплексной механизацией и
частичной автоматизацией монтажных работ; применением поточной
организации работ (крупноблочная сборка, конвейеризация, совмещенное
ведение работ); дальнейшим развитием прогрессивных форм организации
строительства (комплексно-блочной, вахтовой и др.).
Бетонные работы являются основными при возведении монолитных и
сборно-монолитных бетонных и железобетонных конструкций и сооружений на
строительной площадке.
Традиционно сооружения из монолитного бетона применялись в
гидротехническом, транспортном строительстве, мостостроении, строительстве
подземных коммуникаций. В настоящее время монолитный бетон входит в
практику строительства промышленных сооружений, жилых и общественных
зданий.
Монолитные конструкции изготовляют на месте будущего сооружения в
опалубке — форме, воспроизводящей габариты будущего сооружения.
Возведение конструкций из монолитного бетона требует выполнения
комплекса работ, включающих опалубочные, арматурные и как таковые
бетонные работы.
Опалубочные работы — это работы по изготовлению, установке и разборке
опалубочных форм. В опалубке бетой твердеет, набирает прочность, после чего
опалубка снимается. Опалубка должна быть прочной, устойчивой,
технологичной, обеспечивать неизменяемость формы конструкций и заданное
качество поверхности бетона.
По виду применяемых материалов опалубка может быть деревянной,
металлической, деревянно-металлической, железобетонной, армоцементной, из
синтетических материалов.
357
Выбор типа опалубки зависит от размеров и конфигурации конструкций или
сооружений, объемов работ и определяется на основе технико-экономического
сравнения технически возможных вариантов.
Арматурные работы состоят из изготовления и установки арматуры в
опалубку бетонируемой конструкции. Арматура изготовляется в виде
укрупненных элементов (сеток, плоских и пространственных каркасов), как
правило, централизованно на заводах. Для армирования железобетонных
конструкций применяют горячекатаную стержневую сталь и холоднотянутую
стальную проволоку.
При строительстве сооружений, где возможно действие агрессивных сред,
иногда применяют высокопрочную стеклопластиковую арматуру, обладающую
антикоррозийными, диэлектрическими и антимагнитными свойствами.
Бетонные работы включают в себя приготовление, транспортирование,
укладку и уплотнение бетонной смеси, уход за бетоном в процессе его
твердения.
Приготовление бетонной смеси может производиться на стационарных
заводах или на строительных площадках.
Для приготовления бетонной смеси применяют бетоносмесительные
машины гравитационного действия, в которых перемешивание составляющих
обеспечивается за счет силы тяжести материалов, и машины принудительного
перемешивания (лопастные и шнековые).
Укладку бетонной смеси выполняют, подавая бетонную смесь в опалубку
непосредственно с транспортных средств, а при большой высоте сбрасывания
бетона (более 1—3 м) — по наклонным лоткам, виброжелобам, виброхоботам,
вибропитателям.
Уложенную в конструкцию бетонную смесь уплотняют вибрированием и
вакуумированием. Под действием вибрации снижается сцепление между
частицами бетонной смеси, она становится легкоподвижной, хорошо заполняет
форму. При этом воздух, содержащийся в смеси, удаляется и смесь надежно
уплотняется. Вибрированием достигается высокая монолитность и плотность
бетона в конструкциях, а также снижение расхода цемента.
По способу воздействия на бетонную смесь вибраторы бывают внутренние
(глубинные), поверхностные (площадочные) и наружные (через опалубку).
Глубинные вибраторы (вибробулава, виброштык) обеспечивают уплотнение
бетона при прямом контакте инструмента с бетоном в его массе. При больших
объемах работ несколько вибраторов объединяют в пакет, подвешенный к
крюку крана. Поверхностные вибраторы (виброплощадки, виброрейки)
применяют для укладки бетона тонким слоем (15 — 25 см) при бетонировании
полов, тротуаров, сводов, дорог, оболочек. Наружные вибраторы, закрепляемые
на опалубке, находят ограниченное применение, так как они расшатывают
опалубку. Наружные вибраторы чаще устанавливают на вибробункерах,
виброжелобах, бадьях и применяют для подачи бетонной смеси в опалубку.
358
Уход за свежеуложенным в конструкцию бетоном заключается в
обеспечении установленного режима затвердевания бетона до приобретения им
необходимой прочности, т. е. поддержания заданных температуры и влажности.
Обязательными условиями затвердевания бетона, обеспечивающими
нарастание его прочности, являются предохранение бетона от высыхания
(потери влаги), сотрясений, ударов и резких изменений температур. Характер
работ по уходу за бетоном зависит от климатических условий района
строительства и времени года. Для твердения цементного камня наиболее
благоприятна температура +20 °С, при которой бетон через 28 сут. достигает
марочной прочности. Летом, при высокой температуре, бетон перестает
твердеть из-за испарения воды, необходимой для гидратации (твердения)
вяжущего вещества. Для предохранения от пересыхания свежеуложенный
бетон укрывают влагоемкими материалами (влажными опилками, песком),
периодически поливая их водой, или водонепроницаемыми пленками.
В осенне-зимний период при температурах немного выше 0°C процесс
твердения замедляется, а при температурах ниже 0°С он совсем прекращается,
так как в замерзшем бетоне нет воды в жидком состоянии. Кроме того,
замерзая, вода увеличивается в объеме примерно на 9% и вызывает в бетоне
внутренние напряжения, нарушающие его структуру и монолитность,
снижающие сцепление бетона с арматурой. В процессе оттаивания лед
превращается в воду, и гидратация продолжается. Но деструкционные явления,
происшедшие в бетоне, необратимы — они снижают его конечную прочность
тем значительнее, чем в более ранние сроки замерз бетон. Особенно вредно
многократное замерзание и оттаивание бетона.
Для предотвращения замораживания свежеуложенного бетона и ускорения
твердения конструкций в зимних условиях применяют искусственный прогрев
конструкций паром или электричеством, используют метод горячего
бетонирования на подогретой воде и заполнителях; метод термоса; вводят в
состав смеси добавки, ускоряющие твердение, и добавки, понижающие
температуру замерзания воды. Зимнее бетонирование значительно увеличивает
трудоемкость и стоимость бетонных работ.
Прочность затвердевшего бетона проверяют по результатам испытаний
образцов (кубов), изготовленных в процессе бетонирования и твердеющих
совместно с контролируемой конструкцией. Если средняя прочность
контрольных образцов не ниже 85% проектной, бетон считается выдержавшим
испытания.
Неразрушающие методы контроля качества бетона непосредственно в
конструкциях в последние годы получают все большее распространение. К
числу таких методов относятся акустический (ультразвуковой),
радиометрический и статистический.
Способ монолитного бетонирования при возведении зданий повышенной
этажности, при строительстве в районах активных сейсмических воздействий
дает значительное снижение расхода металла и суммарных капитальных затрат
по сравнению со сборным домостроением.
359
Применение механизированной опалубки и эффективных средств
механизации всего комплекса бетонных работ делает строительство зданий из
монолитного бетона совершенным методом индустриального строительства.
Отделочные работы включают в себя комплекс процессов но приданию
поверхностям конструкций внешнего вида, соответствующего техническим,
эксплуатационным и эстетическим требованиям. Отделочные работы являются
завершающим этапом строительства, в значительной мере определяющим его
качество. На долю отделочных работ приходится 30—35% общего объема
трудозатрат строительства, поскольку их производство связано с применением
ручного труда.
Более высокие эксплуатационные требования к отделке предъявляются в тех
случаях, когда отделочное по
крытие защищает конструкцию от влаги, коррозии,
меха
нических и тепловых воздействий, а также от воздействия агрессивной
химической среды. Такие требования к отде
лочным покрытиям предъявляют и в
том случае, когда
они обеспечивают звуко- и теплоизоляцию ограждений,
изменяют инсоляцию и воздухообмен помещений.
Эксплуатационные требования во всех случаях исключают токсичность
покрытий, предусматривают возможность нетрудоемкой санитарно-
гигиенической их обработки.
В зависимости от требований к качеству готовой продукции виды отделки
можно подразделить на две категории. 1) к качеству которых предъявляются
единые требования независимо от назначения помещений или объекта в целом;
2) качество которых зависит от назначения объекта или отдельных его
помещений.
К первой группе относят стекольные и облицовочные работы, а также
устройство полов. Их технические и художественные параметры определяются
только видом и качеством отделочных материалов.
Ко второй группе относят штукатурные, малярные и обойные работы. В
зависимости от назначения объекта выделяют три категории отделок:
высококачественную, улучшенную и простую.
Высококачественную отделку проводят при сооружении общественных
зданий по индивидуальным проектам (театров, библиотек, музеев), улучшенную
— при массовом строительстве (жилые дома, школы), простую — при
строительстве временных зданий и сооружений вспомогательного назначения,
например складов.
Технологическая последовательность выполнения отделочных работ на
строительной площадке следующая: стекольные, штукатурные, облицовочные,
малярные, обойные работы, работы по устройству и отделке полов.
§ 21.3. основные направления совершенствования строительства
Современный уровень индустриализации строительства характеризуется
тем, что принципиально решены проблемы механизированного производства в
360
заводских условиях основных конструкций для возведения зданий и
сооружений.
Отделочные материалы в настоящее время выпускают в виде
полуфабрикатов листов, плит, ковров, щитов, рулонов, размеры которых не
увязаны с параметрами сборных элементов зданий. Введение системы
стандартов отделочных материалов в общую систему стандартов
индустриальных изделий — одно из главных па- правлений индустриализации
отделочных работ.
На передовых стройках страны внедряются методы ведения работ из
пакетированных материалов, представляющих собой комплект подобранных по
декоративным параметрам и размерам материалов, необходимых для отделки
квартиры, секции или этажа.
Другой важной задачей является повышение уровня механизации и
автоматизации отделочных работ. С этой целью ведется разработка машин и
устройств для комплексной механизации отделочных работ на стройплощадке,
разрабатываются способы заводской отделки конструкций.
Строительство промышленных комплексов, застройка городов, поселков и
других объектов, состоящих из групп зданий, может вестись последовательным,
параллельным или поточным метолом. При последовательном методе каждое
здание строится после завершения строительства предыдущего. При
параллельном— все здания строят одновременно, а при поточном по
завершении одного вида работ (например земляных, бетонных и др.) на одном
объекте их начинают производить на следующем и т. д.
При последовательном методе срок строительства всех и зданий составляет
пТ дней, где T — срок строительства одного здания. Этот метод приводит к
удлинению сроков строительства, но не требует большой концентрации
трудовых, материальных и финансовых ресурсов.
При параллельном методе срок строительства значительно сокращается. Он
примерно равен продолжительности строительства одного объекта, но при этом
резко возрастает концентрация ресурсов. Поточный метод является
эффективным сочетанием последовательного и параллельного. Он позволяет
сократить (в сравнении с последовательным методом) сроки строительства,
обеспечить равномерное использование материально-технических, трудовых и
финансовых ресурсов, обеспечить непрерывность производства работ и сдачи
объектов в эксплуатацию.
Перевод строительства на непрерывные поточные методы возведения
зданий и сооружений сопровождается внедрением и совершенствованием
метода сквозного (поточного) бригадного подряда и переходом на непрерывное
двухлетнее планирование строительного производства.