Технология стр. пр.. Головное издательство издательского объединения
 Скачать 18.72 Mb.
|
|
Раздел XIV ДАЛЬНЕЙШИЙ ПРОГРЕСС ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА Глава 1 РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА § 1. Общие сведения С каждым годом возрастают объемы капиталовложений в нашей стране, ускоряются темпы возведения зданий и сооружений, снижаются затраты и повышается производительность труда. Дальнейший прогресс в строительстве связан с решением ряда задач, направленных на оптимальное выполнение плановых заданий. К числу таких задач относятся: снижение материалоемкости строительства; снижение затрат труда при выполнении тяжелых и трудоемких работ с одновременным повышением производительности труда; дальнейший рост темпов возведения зданий и сооружений; снижение стоимости строительства; повышение качества, долговечности, точности и тщательности выполнения строительных работ; обеспечение роста темпов возведения зданий и сооружений; внедрение ряда мероприятий организационного характера с целью увеличения эффективности капитальных вложений, сокращения незавершенного строительства, лучшей увязки с поставщиками материально-технических ресурсов, ин-тенсификании производства. Демографические особенности нашего времени создают условия, при которых непрерывное увеличение объемов выполнения строительных работ будет сопровождаться некоторым сокращением численности работающих, занятых в строительстве. Поэтому огромное значение приобретает задача уменьшения материалоемкости строительства, от правильного решения которой в большой степени зависит общее 'снижение затрат труда во всех взаимосвязанных со строительством сферах деятельности: производстве строительных материалов и изделий, транспорте, выполнении строительно-монтажных работ. Капитальное строительство — отрасль, в которой реализуется по массе более одной трети всей продукции сферы материального производства. Каждый процент экономии, и в равной степени потерь, используемых ресурсов в расчете на год составляет 200 млн. руб. в промышленности стройматериалов и 500 млн. руб. в строительстве. Современные проектные решения направлены на облегчение массы зданий, сокращение числа элементов, заполняющих внутренние объемы, повышение единичной массы монтируемых элементов, создание компактных заводских комплексов с применением индустриальных изделий и обеспечением надлежащей технологичности конструкций, облегчающей производство строительных работ. При этом следует учитывать, что в ближайшем будущем предполагается возведение уникальных гражданских зданий высотой в 40 и более этажей. Это возможно при использовании высокомарочных цементов (М600, М800), высокопрочных сталей (с пределом текучести для стали A-VII 14 МПа) и современных профилей, легких бетонов плотностью 1400 кг/м3 и ниже, новейших облегченных конструкций с применением алюминия и пластмасс (панелей типа «Сэндвич» и др.), новых конструктивных решений (пространственных структурных конструкций, предварительно напряженных железобетонных и металлических конструкций), использование ши- рокополосных двутавров в поясах ферм, а в решетках — гнутых профилей и труб. Особое значение в индустриальном массовом строительстве приобретает технологичность принятых конструктивных решений. Под этим понимают такие их особенности и свойства, которые обеспечивают при изготовлении, транспортировании и монтаже наименьшие затраты ручного труда и быстрейшее выполнение строительного процесса. Однако надо иметь в виду, что технологичность — не самоцель. Здания и сооружения являются объектами долговременного пользования, и части этих объектов, будучи технологичными в исполнении, в то же время должны быть оптимальными с точки зрения обеспечения условий для длительной эксплуатации, легко ремонтироваться, удовлетворять высоким комфортным и эстетическим требованиям при наличии оригинальных решений. Рассмотрим ниже перспективы дальнейшего развития технологии строительных производственных процессов на ближайшие 10...15 лет. § 2- Работы по устройству земляных сооружений Одна из основных задач — это сокращение объемов земляных работ (особенно в условиях Крайнего Севера и при реконструкции) за счет устройства свайных оснований, устройства малых котлованов вытрамбовыванием грунта, применения способа «стена в грунте», инвентарных крепежных устройств, исключающих отрывку котлованов с откосами. При разработке проектов прокатных и других цехов (при выборе вариантов) необходимо исследовать возможность размещения оборудования в первом этаже, как это было сделано, например, при сооружении Харцызского трубопрокатного завода. Земляные работы относятся к числу тяжелых, трудоемких работ, но в то же время они относительно легко поддаются комплексной механизации с применением системы машин. В развитии и механизации производства земляных работ можно назвать следующие тенденции: применение машин большой единичной мощности — бульдозеров массой 62 т и более с двигателями мощностью 750... 1000 кВт и отвалами, перемещающими более 25 м3 грунта и поворачивающимися в горизонтальной и вертикальной плоскостях; самоходных скреперов с вместимостью ковша 40 м3 и более, агрегатируемых с одноосными тягачами большой мощности и тракторами-толкачами для их обслуживания мощностью 750... ...1000 кВт, кабины которых оборудованы кондиционерами; экскаваторов типового ряда с гидроприводом, в том числе специальных штанговых и с другим навесным оборудованием, а также малогабаритных экскаваторов, погрузчиков и бульдозеров для планировочных и подборочных работ. Будут вестись работы по совершенствованию конструкций машин для уплотнения грунта и разработки мерзлых грунтов большой толщины. Большую роль сыграют автоматизированные устройства для обеспечения рациональной работы машин. Откроются возможности для использования промышленных манипуляторов-роботов, в частности при планировочных работах с помощью бульдозеров, работающих по заданной программе. Улучшатся способы глубинного уплотнения, обратной засыпки в стесненных условиях. Найдут применение методы «гладкого взрыва» скальных грунтов с сохранением их технологических свойств. § 3. Возведение бетонных и железобетонных конструкций Объем работ по возведению монолитных железобетонных конструкций с каждым годом растет. Дальнейшему совершенствованию технологии будет способствовать максимальная унификация конструкций. В ближайшем будущем намечается использовать бетонные смеси с необходимыми реологическими свойствами, содержащими добавки (например, суперпластификаторы), улучшающими их прочность и технологические характеристики. Осуществляется переход на использование высокопрочных бетонов с применением для их изготовления пяти фракций заполнителей, высокоактивных цементов и пластиков, вододозировочной аппаратуры с тензометрическим датчиком и автоматической коррекцией влаж- ности заполнителей. Предусматривается значительное расширение области применения легких бетонов, а также дальнейшее совершенствование методов транспортирования и подачи бетонной смеси с помощью автобетононасосов с гидроприводом и бетоноукладчиков, т. е. средств непрерывного транспорта. Будут разработаны специальные бетоны и цементы для производства работ в зимних условиях и расширено заводское изготовление термоактивных изделий, матов, элементов с греющей углеграфитовой тканью, термоактивной опалубки и др. § 4. Монтаж строительных конструкций В настоящее время ведутся работы, направленные на укрупнение монтируемых конструкций с разработкой прогрессивных способов их соединения в крупные блоки и изготовлением на конвейерных линиях. Намечается полный переход на применение оснастки, допускающей автоматическую или полуавтоматическую расстроповку. Для монтажных работ будут применяться краны на специальном автомобильном шасси грузоподъемностью до 630 т с телескопическими стрелами, гусеничные краны грузоподъемностью 50 т и краны типа СКР-3500. Существенно возрастает объем бескранового монтажа. Промышленность, изготовляющая конструкции и монтажные элементы, значительно увеличит их заводскую готовность до полной отделки объемных элементов, двухмодульных панелей длиной до 12 м, колонн кольцевого сечения, плит покрытий 3 х 18 и 3 х X 24 м с полной готовностью. Будут внедряться полностью законченные са-нитарно-технические, кухонные, лестничные, мусоропроводные, лифтовые и другие блоки и узлы, использоваться методы самофиксации и ограниченно свободного монтажа с использованием жестких кондукторов и связевых систем. При монтаже намечается применять унифицированные крепежные детали (дюбеля, подвески и др.). Широкое применение найдут клееные деревянные конструкции: балки пролетом до 24 м, арки — 70 м, рамы — 24 м. Резко возрастает объем строительства деревянных домов заводского изготовления. § 5. Устройство кровель Большие площади кровель имеют недостаточный ресурс эксплуатации. В связи с этим возникает необходимость в проведении большого объема ремонтных работ, фактически состоящих в их полной замене. В перспективе намечается применение новых видов наплавляемого рубероида, позволяющих устраивать двухслойную рядовую кровлю безогневым способом наклейки. Широкие возможности открывает устройство кровли из сборных элементов покрытия с предварительно изготовленным в заводских условиях покровным слоем, в том числе мастичные. Намечается внедрение и беспокровных кровельных плит, выполненных из бетонов, что устраняет операции по наклейке кровельного ковра. Будут использоваться асбестоцемент-ные волнистые листы повышенной прочности (В К) для покрытий пролетами до 3 м, применяться установки для хранения и транспортирования мастик на кровлю (СО-100), самоходные машины для наклейки рулонных материалов (СО-99) и наплавляемого рубероида (СО-121), а также машины для сушки, очистки рубероида, удаления воды с поверхности нанесения мастики и др. § 6. Отделочные работы Для остекления найдет применение мерное оконное стекло, что снизит количество отходов. Шире будет использоваться трехслойное остекление, снижающее теплопотери, а также различные виды новых стекольных изделий (полированное, теплоизоляционное, армированное, цветное, профильное стекло и стекла типа «Стемали», «Метелица», «Стекломрамор» и др.). Для штукатурных работ будут использоваться современные штукатурные станции (например, СО-114), а также агрегаты для устройства однослойных штука-турок. Особое развитие получат облицовочные работы с применением новейших листовых и рулонных материалов и унифицированных различных крепежных элементов, закрепленных с помощью винтовертов с магнитной головкой, спе- циальных ручных электроножниц для резки профильного материала. Увеличится число малярных станций и агрегатов высокого давления для нанесения методом безвоздушного распыления и методом низкого давления для нанесения подогретых составов. Существенно сократится применение недолговечных клеевых составов, известковых, цементных и особенно дорогостоящих масляных красок. Возрастет объем потребления силикатных, крем-нийорганических эмалей и красок на синтетической основе (эмульсионных и кумароно-каучуковых), так как они дешевле масляных, превосходят их по качеству, а также позволяют ускорить процесс окрашивания. Шире будут использоваться перхлорвиниловые составы благодаря их долговечности и возможности работать круглогодично. Повысится доля применения ряда новых (поливинилацетатных, стиролбутадие-новых, алкидностирольных), разрабатываемых в настоящее время, красок на основе отходов промышленности и специализированных производств. При устройстве полов найдут применение способы укладки материалов с теп-лозвукоизоляционным слоем, позволяющим производить работы по железобетонным плитам перекрытий. Значительно расширится метод вакуумирова-ния с применением комплекта машин для устройства бетонных полов и покрытия поверхностей большей площади. Глава 2 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ § 1. Общие сведения Прогнозы развития любой отрасли современной техники показывают, что все более решающим является фактор времени, которому по сути подчиняются все остальные показатели. Это особенно рельефно проявляется в строительстве— народнохозяйственной отрасли, по своему характеру призванной опережать все остальные. Сократить весь процесс освоения капиталовложений от момента принятия решения по возведению того или иного объекта до момента ввода его в эксплуатацию, строить в предельно короткие сроки —такова основная задача строителей. . Существенную роль в решении этой главной задачи играет технологическое проектирование, осуществляемое при разработке ПОС и ППР. За последние десятилетия накоплен большой и ценный материал по проектированию технологии трудовых операций и строительных процессов. Имеется обширная библиотека технологических карт (в том числе типовых) и карт трудовых процессов, которые широко используются при составлении ППР. Однако многие карты разработаны по несколько устаревшей схеме, не предусматривающей возможности использования современной машинной техники для формирования различных числовых и других данных в комплексы, наиболее соответствующие заданным условиям. Несомненно, что содержание современной технологической карты должно быть таковым, чтобы его можно было записать на один из математических языков, запрограммировать, заложить в память машины и иметь возможность, в соответствии с заданием, быстро скомплектовать нужныеданные: составы звеньев, бригад, набор рекомендуемых методов выполнения работ и машин, графики выполнения процессов и т. п. Эта задача уже частично решена. Так, в Минтяжстрое УССР создан «Рубрикатор (классификатор) технологических карт», представляющий собой сборник — каталог карт, рекомендованных для применения. Рубрикатор дает возможность быстро подобрать нужный комплект карт (наиболее соответствующий местным условиям), скомпоновать необходимые исходные данные по указанным выше вопросам и найти конкретные указания по наиболее оптимальному варианту выполнения того или иного строительного процесса, В ЦНИПИАСС разработана система составления, хранения и поиска проектной документации, построенная с учетом применения средств плоскостного макетирования для составления проектной документации (рис. XIV. 1). Предусматривается использование электрофотографического оборудования. В системе используется микрофильмирование  Рис. XIV.1. Система составления, хранения и поиска проектной документации технической документации на 35-миллиметровую пленку. В процессе проектирования осуществляется поиск выполненной ранее технической документации для использования аналогов. § 2. Применение прикладной математики и вычислительной техники В инженерно-строительных вузах студенты получают знания в области современной прикладной математики и вычислительной техники, помогающих во многих случаях решать задачи получения оптимального решения выполнения того или иного технологического процесса, отвечающего одному, а в большей части — нескольким критериям оценки. Для решения отдельных задач рекомендуется использование средств вычислительной техники, при котором происходит активное взаимодействие человека и машины. При этом могут быть созданы автоматизированные рабочие места (АРМ). В их составе имеются линии ЭВМ, дисплеи, графопостроители, устройства ввода (рис. XIV.2). Использование методов линейного программирования дает возможность решить задачу распределения земляных масс при вертикальной планировке пло- щадки так, чтобы получить наименьший грузооборот, минимум транспортных работ и в то же время наилучшим образом использовать грунт в полезных насыпях. При определении объемов земляных работ с успехом используется вычислительная техника, помогающая определить выполнение объемов земляных масс на той или иной вычислительной машине при вертикальной планировке площадки, например, с нулевым балансом. Методы динамического программирования дают возможность выбрать оптимальные пути перевозок или оптимальный маршрут, учитывающий профиль и характер покрытия дороги, износ машин, расход горючего, кратчайший путь между начальной и конечной точками, правила дорожного движения, загрузку участков дорог и перекрестков и пр. Используя теорию массового обслуживания (в том числе метод Монте-Карло), можно получить вероятностные модели реальных систем, в которых требования возникают в случайные моменты времени. Например, можно решить задачу выбора оптимального количества самосвалов, работающих в комплекте с экскаватором, или же найти математическую модель формирования оптимального состава комплекта самоходных скреперов и обслуживающих их тракторов-  Рис. XIV.2. Схема автоматизированного рабочего места толкачей в зависимости от дальности перевозки грунта с учетом скорости движения, состояния дорог и при разных составах звеньев и бригад. При этом удается так решить задачу, чтобы затраты от неизбежных простоев были сведены к минимуму. Большой интерес для решения ряда задач, связанных с организацией управления строительством, имеет теория игр, или так называемые «Деловые игры», получившие сейчас широкое применение. Календарные планы разрабатывают по различным видам технологических моделей строительства объекта, удовлетворяющих определенным требованиям, главнейшим из которых является адекватность модели управляемому объекту^ т. е. ее полное соответствие заданным условиям. Каждая из моделей имеет наиболее соответствующие области применения. Например, циклограммы с изображением потока в его развитии во времени и пространстве наиболее удобны при календарном планировании строительства многоэтажных и одноэтажных одно-родны* зданий и сооружений. Сетевые модели отражают с необходимой полнотой порядок возведения слож- ного объекта, дают обоснованные решения в случае изменения ситуаций в процессе возведения объекта. Особенно эффективны альтернативные сетевые модели, имеющие переменную структуру и позволяющие отображать ряд (например, три) вариантов выполнения одного и того же процесса. Все модели календарных планов в современном строительстве должны строиться исходя из главной предпосылки — сокращения продолжительности строительства, что возможно только при выполнении работ поточным., методом. (В учебнике развитие всех рассматриваемых строительных процессов подчинено принципу их поточного осуществления). Наилучшие технико-экономические показатели достигаются при организации непрерывного длительного потока. При этом важно обеспечить организационно-технологическую надежность осуществления строительных процессов за все время действия непрерывного потока. Под этим понимается способность потока сохранять свои параметры в необходимых пределах и получать запланированный результат при данных условиях производства. Основным понятием в надежности строительного производства является отказ — полное или частичное прекращение функционирования строительного процесса, вызывающее отклонение его параметров от заданных. В качестве отказа может быть принята величина отклонения от принятой производственной мощности, которая не может быть ликвидирована в течение суток за счет периодического увеличения производительности труда. |