Технологическое проектирование строительного производства.

 

 

Для обеспечения и изучения площадки строительства производятся специальные изыскания, которые разделяются на инженерные и технико – экономические.

К инженерным изысканиям относят:

- топографические;

- геологические;

- гидрологические;

- метеорологические.

Задачей этих изысканий является получение необходимых данных для выбора строительной площадки, проектирование ее вертикальной планировки, определения глубины заложения фундаментов, методов борьбы с грунтовыми водами, а также для установления наиболее рациональных способов производства работ.

 

1. Топографические изыскания проводятся с целью получения данных о рельефе местности, дорог и т.п. и заканчиваются составлением карты района и топографического плана стройплощадки.

 

2. Геологические изыскания проводятся на строительной площадке и устанавливают физико-механические свойства грунтов для определения их несущей способности. Исследования ведутся путем бурения скважин и заканчиваются составлением геологических разрезов.

 

3. Гидрогеологические изыскания выполняются одновременно с геологическими изысканиями. Они позволяют определить уровень и характер залегания грунтовых вод, их колебания, мощность, водоносного горизонта, качества грунтовых вод.

 

4. Метеорологические изыскания проводятся для изучения климатических условий района строительства, температуры и влажности воздуха, осадков, скорости ветра и т.д.

 

Технико-экономические изыскания необходимы для установления наиболее эффективных источников и способов снабжения строительства материалами, полуфабрикатами и конструкциями, энергией и водой. В процессе технико-экономических изысканий выявляются возможности использования для строительства существующих в данном районе производственных предприятий, стройиндустрии, промышленных стройматериалов, транспортных связей, источников водо- и энергоснабжения.

Важнейший шаг в подготовке к строительству – разработка проектной документации, дающей ответы на все вопросы:

1. Как выглядит здание по объемно-планировочному решению?

2. Где оно будет построено?

3. Из каких материалов и конструкций запроектировано?

Сложный и долгий путь от возникновения идеи о новом сооружении – до готового к эксплуатации объекта можно разделить га два периода:

I. От идеи – до проекта.

II. От проекта – до «ключа», т.е. окончания всех СМР.

Наиболее продолжительные этапы – проектирование и строительство.

За эти периоды необходимо решить немало организационных работ:

- возникновение идеи и выбор источника финансирования;

- подыскание участка строительства и оформление разрешения на постройку.

- выбор проектной фирмы и заключение проектного контракта;

- проектирование;

- утверждение проекта заказчика;

- выбор генподрядчика и заключение строительного контракта;

- строительство;

- приемка объекта заказчиком.

 

Документ, удостоверяющий право на земельный участок – государственный акт на право пользования землей, устанавливающий границы предоставляемого участка, а также места для складирования излишнего грунта и строительного мусора.

Заказчик – им может быть любое юридическое или физическое лицо.

Генпроектировщик – разрабатывает полный комплект технической документации.

Но при разработке проектов сложных зданий или сооружений он выполняет только ведущую часть проекта:

- в промышленном проектировании;

- технологическую;

- в гражданском – архитектурно-строительную.

Генподрядчик – обязуется предоставить готовый объект, но сам выполняет, как правило, только общестроительные работы:

- подготовка основания;

- устройство фундаментов, стен, кровли, перегородок;

- штукатурные и отделочные работы.

Эти работы называются общестроительными.

Для «начинки» здания инженерным и технологическим оборудованием генподрядчик приглашает субъподрядчиков – специализированные строительно-монтажные организации.

 

Требования к строительному проектированию

Экономичность проектирования – это сбережение ресурсов, расходуемых при разработке проектов (материалов, машин, энергии, трудовых затрат).

Качество проектирования - слагается из двух составляющих:

1. Содержание (результат самовложения архитекторов и других проектировщиков).

2. Форма – качество оформления документации при разработке проекта

Содержание оценивают по двум направлениям:

а) в области технологического проектирования - эффективные процессы производства; малоотходные и ресурсосберегающие технологии.

б) в области строительного проектирования – снижение материальности и трудоемкости; внедрение новых материалов и изделий.

Сроки проектирования – это интервал времени с момента оформления договора с заказчика до момента передачи ему полного объема технической документации.

Для оценки проектов используются различные технико-экономические показатели:

- для жилых зданий

1. Число квартив;

2. Вместимость;

3. Строительный объем;

4. общая площадь, жилая площадь;

5. Стоимость 1 м² (общей) площади;

6. Общая стоимость строительства;

7. продолжительность строительства.

 

- для общественных зданий и сооружений:

1. Мощность;

2. вместимость;

3. Пропускная способнасть;

4. Общая площадь земельного участка;

5. Общая площадь зданий и сооружений;

6. Строительный объем;

7. Общая стоимость строительства;

8. Продолжительность строительства.

 

- для объектов производственного назначения:

1. Мощность;

2. Готовый выпуск продукции;

3. Общая площадь застройки; коэффициент застройки;

4. Общая численность;

5. Годовой выпуск продукции на одного работника;

6. Общая стоимость строительства;

7. Продолжительность строительства.

 

Строительство каждого объекта осуществляется только на основе предварительно разработанных решений по организации строительства – ПОС (проект организации строительства) и технологии производства работ (ППР).

ПОС разрабатывают в составе утверждаемой документации на проектирования.

ППР разрабатывают по заказу строительной организации на основании задания, выдаваемого ею.

В состав ПОС входят:

1. Календарные планы строительства для основного и подготовительного периодов;

2. Строительный генеральный план;

3. Организационно-технологические схемы возведения основных зданий и сооружений;

4. описание методов производства сложных строительно-монтажных работ;

5. Ведомость работ СМР;

6. Графики потребности материально-технических ресурсов (строительных конструкциях, изделиях, материалах и оборудовании). С их распределением по объектам и срока строительства;

7. Графики потребности в основных строительных машинах;

8. Графики потребности в рабочих кадрах;

9. Пояснительная записка.

 

Пояснительная записка содержит:

1. Характеристику района строительства;

2. Выбор методов производства сложных строительных, монтажных и специальных работ;

3. Решения по возведению зданий и сооружений с расчетным обоснованием принятого варианта;

4. Схемы монтажа конструкции основных зданий и сооружений;

5. ТЭП:

- полная сметная стоимость;

- общая трудоемкость работ;

- средняя выработка на одного человека в день;

- себестоимость СМР;

- стоимость основных и производственных фондов строительно-монтажных организаций;

- нормативная и планируемая продолжительность строительства.

 

В состав ППР на объект входят:

1.Календарный план или сетевой график работ;

2. Строительный генеральный план;

3. Графики материально-технического обеспечения;

4. График движения рабочих кадров;

5. Технологические карты и карты трудовых процессов на отдельные виды работ;

6. Перечень технологического инвентаря и оснастки;

7. Перечень мероприятий обеспечивающий рациональное и безопасное производство работ;

8. ТЭП.

 

Пояснительная записка содержит:

1. Обоснование решений по производству работ;

2. Расчеты потребности в материально-технических ресурсах, в воде, паре, электроэнергии, кислороде, сжатом воздухе, газе и т.д.

3. Мероприятия по применению метода бригадного хозрасчета (подряда);

4. ТЭП:

- сметная стоимость основных производственных и оборотных фондов;

- нормативная и планируемая продолжительность строительства;

- экономический эффект от сокращения продолжительности строительства и др.

 

ППР на выполнение отдельных видов работ содержит:

1. календарный план работ данного вида;

2. строительный генеральный план;

3. Технологическая карта производства работ данного вида:

- схема пооперационного контроля качества;

- потребность в основных конструкциях и материалах, машинах, приспособлениях, технологической оснастки;

- краткую характеристику работ.

 

Технологические карты разрабатываются с целью обеспечения наиболее рациональных технологии и организации строительных процессов, способствующих повышению производительности труда, улучшения качества и снижения стоимости строительно-монтажных работ. Они служат основанием для выписки нарядов – заданий рабочим.

Технологическими картами регламентируются сроки выполнения и технологическая последовательность отдельных строительных процессов (при выполнении заданного объема работ с помощью определенного комплекта машин и инструментов). При разработке технологических карт и выборе методов производства работ определяющую роль играют назначение здания или сооружения, его объемно-планировочные и конструктивные характеристики.

Технологические карты могут быть разработаны на возведение конструктивных элементов зданий или сооружений (монтаж колонны, устройство кровли и т.п.), выполнение отдельных видов работ или комплекса работ, результатом которых являются законченные конструктивные элементы и части зданий или сооружений (монтаж каркаса здания и п.т.).

Технологические карты разрабатывают по единой схеме, рекомендуемой методическими указаниями по разработке типовых технологических карт в строительстве (ЦНИИОМТП.М.,1987). Технологическая карта состоит из восьми разделов, каждый из которых формирует свой условия и требования, совокупное выполнение которых позволяет получить строительную продукцию при максимальной эффективности. В общем случае отдельные разделы технологической карты включают в себя:

- область применения;

- организацию и технологию выполнения строительного процесса;

- требования к качеству приемке работ;

- калькуляцию затрат труда, времени работ машин и заработной платы;

- график производства работ;

- материально-технические ресурсы;

- технику безопасности;

- технико-экономические показатели.

Технологические карты должны разрабатываться на базе прогрессивных технологий, с учетом достижений мировой науки и практики; новых технических средств, индустриализации и комплексной механизации процессов и должны обеспечивать повышения производительности труда, улучшение качества работ и снижение себестоимости продукции.

 

Инженерная подготовка строительной площадки.

1.

Грунтами - называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. К ним относятся растительный грунт, гравий, суглинок, торф, различные скальные грунты и плывуны.

В зависимости от трудностей разработки грунты делят на 11 групп, причем, чем труднее разрабатывается грунт, тем выше его группа. Первые 4 группы относят к тем, которые можно разрабатывать вручную или средствами обычной механизации (скреперы, экскаваторы, бульдозеры и т.п.).

Остальные 7 групп составляют скальные породы, которые разрабатывают при помощи взрывов. Классификация грунтов по группам приведена в ЕНиРе по земельным работам.

По крупности минеральных частиц и их взаимной связи различают грунты:

1. связные - глинистые;

2. не связные - песчаные и сыпучие;

3. крупнообломочные – несцементированные, содержащие более 50% обломков пород;

4. скальные – изверженные, метаморфические и осадочные, залегающие в виде сплошного массива.

 

К основным свойствам грунтов влияющим на технологию производства, трудоемкость и стоимость земляных работ, относятся объемная масса, влажность, сцепление, разрыхляемость, угол естественного откоса, размываемость и т.п.

 

1. объемная масса - масса 1 м³ грунта в естественном состоянии в плотном теле.

2. влажность - степень насыщения пор грунта водой. Определяется отношением массы воды в грунте к массе его твердых частиц:

 

W=q_в-q_с/q_с*100%

 

q_в,q_{с –} масса пробы грунта до и после просушивания.

Грунты имеющие влажность до 5%-сухие, свыше 30% - мокрые.

3. Сцепление - сопротивление грунта сдвигу. Зависит от вида грунта и степени влажности.

Сила сцепления для песчаных грунтов – 0,003-0,05 Мн/м², глинистых – 0,05-0,2 Мн/м².

4. Разрыхляемость - это способность грунта увеличиваться в объеме при разработке вследствие потери связи между частицами.

увеличение объема грунта характеризуется коэффициентом первоначального разрыхления К _р и коэффициентом остаточного разрыхления К_ор.

Коэффициент первоначального разрыхления - отношение объема разрыхленного грунта к его объему в естественном состоянии.

Коэффициент остаточного разрыхления – характеризует остаточное увеличение объема грунта после его уплотнения под действием массы вышележащих слоев, дождя, транспорта.

5. Угол естественного откоса – характеризуется его физическими свойствами (сила сцепления, давление вышележащих слоев и т. д.) при которых грунт находится в состоянии предельного равновесия.

Угол естественного откоса выражается в градусах или задается отношением 1:m, где m-коэффициент заложения откоса.

6. Размываемость – характеризуется скоростью движения воды, уносящей его частицы.

 

Земляные сооружения по их назначению делятся на:

1. Постоянные - предназначены для эксплуатации в течение длительного времени. К ним относятся: спланированные площадки, земляное полотно дорог, платины, дамбы.

2. Временные - устраивают для выполнения последующих строительно-монтажных работ(траншеи, котлованы и т.п.)

Кроме того, земляные сооружения можно разделить на необходимые и вынужденные.

 

К необходимы м относят те объекты, которые являются целью работы(насыпи, выемки, траншеи, котлованы)

Вынужденные – вспомогательные сооружения(кавальеры, карьеры).

Траншеи – земляные сооружения, у которых сравнительно не большие размеры поперечного сечения и большая длина.

 

а) – траншея с вертикальными стенками.

б) – траншея с откосами.

в)- траншея с одним откосом.

 

Котлованы – характеризуются соизмеримыми размерами сторон.

Кювет – сравнительно небольшая глубина и отсутствие нижнего основания.

основные элементы траншей и котлованов: - основание;

- стенки;

- бровка;

- откосы.

При глубине более 6м необходимо устраивать бермы - небольшие горизонтальные площадки.

 

 

Подготовительные работы подразделяются на внеплощадочные и внутриплощадочные.

Внеплощадочные - включают строительство внешних, подъездных к строительной площадке и базам снабжения ж/д путей и автомобильных дорог, линий электропередач и связи, водопроводных сетей.

Внутриплощадочные работы включают предварительную подготовку территории, инженерную подготовку территории строительной площадки.

 

Предварительная подготовка территории:

 

1. создание геодезической разбивочной основы;

2. Снос и перенос строений;

3. Расчистка территории и срезка растительного соя;

4. Осушение заболоченных участков;

5. Мероприятия по снегозадержанию.

 

Инженерная подготовка территории:

 

1. Планировка территории и обеспечение стоков поверхностных вод;

2. Перекладка существующих инженерных сетей;

3. Устройство автомобильных и железных дорог;

4. Прокладка сетей водо-, воздухо-, газо-,электро-, теплоснабжения.

5. Возведение объектов, используемых для нужд строительства;

6. Создание монтажных площадок;

7. Противопожарные мероприятия.

 

Площадкам, отведенным под строительство зданий и сооружений, придают рельеф и отметки, заданные проектом вертикальной планировки.

Вертикальную планировку начинают с подготовительных работ:

сноса строений, очистки территории от пней, валунов и т.п.

К основным работам относят разработку на участках выемки, транспортирование и укладку его с уплотнением в насыпе, окончательную планировку площадки и откосов.

Одновременно выполняют вспомогательные работы: оборудуют забой, передвигают на новые позиции осветительные вышки и т.п.

Способы выполнения ведущих процессов - выемки и транспортирования грунта- зависят от объема и сроков выполнения работ, характеристики грунтов, рельефа местности, рабочих отметок площадки, местных и климатических условий.

При планировке площадок грунт разрабатывают бульдозерами, скреперами, одноковшовыми экскаваторами и средствами гидромеханизации.

 

Защита зданий и сооружений от атмосферных осадков.

 

 

1.Изоляционные работы, выполняемые для защиты конструкции и помещения от влаги, называют гидроизоляционными (от повышенных или пониженных температур – теплоизоляционными, от шума - звукоизоляционными).

 

Ограждающие конструкции зданий и сооружений из пористых материалов (бетон, кирпич) при длительном воздействии грунтовой и атмосферной влаги теряют свои эксплуатационные качества – понижаются их прочность, долговечность, водонепроницаемость.

Металл адсорбирует на своей поверхности влагу, которая под воздействием кислорода приводит к коррозии, сокращая срок службы конструкции. Поэтому все строительные конструкции, подверженные воздействию влаги, защищают покрытиями из гидрофобных материалов.

Такие покрытия называются гидроизоляцией, а работы по их устройству – гидроизоляционными.

2. Защита конструкции от влаги в основном преследуют двойную цель:

1. Защиту самой конструкции, что обеспечивает ее долговечность;

2. Защиту помещения, так как ограждающая конструкция во влажном состоянии теряет свои теплозащитные свойства и в помещении нарушается нормальный температурно-влажностный режим (это влечет за собой появление на стенах плесени, ржавых разводов, сырости и понижения температуры в помещении).

От проникновения влаги защищают стены подвалов, а при высоком уровне грунтовых вод и полы, а также стыки панелей наружных стен зданий.

Объем гидроизоляционных работ можно сократить с помощью конструктивных и организационно-технологических мероприятий – устройство дренажа, тиксотропных диафрагм, понижения уровня грунтовых вод, упрочнения грунтов.

3. Для защиты здания, конструкции и помещении от проникновения в них влаги существуют две группы способов:

1 группа – способы связанные с постоянным отводом воды от здания. Это устройство дренажей и укрепления грунтов.

2 группа – мероприятия связанные с защитой конструкций, находящихся во влажной среде.

 

Для устройства гидроизоляционных покрытий применяют:

1. Битумные и асфальтовые горячие и холодные мастики;

2. Асфальтовые и цементно- песчаные штукатурки и бетоны;

3. Гидрофобизированые грунты;

4. Глину и керамические плитки;

5. Рулонные материалы (гидроизол, бризол, металлоизол, стеклоткань);

6. Полимерные материалы (пленки, листы, лаки и их составы);

7. Стальные листы.

Гидроизоляция из этих материалов конструкции защищают со стороны гидростатического напора воды.

 

Гидростатические покрытия бывают:

1. Пластичные (обмазочные, окрасочные, оклеечные и литые);

2. Жесткие (цементно- песчаные, асфальтовые, штукатурные и листовые покрытия).

Пластичные покрытия характеризуются высокой водонепроницаемостью, адгезией (связно- сцепляемостью с изолирующей поверхностью), надежностью и относительной простотой устройства.

Недостаток:

1. Оползание с изолируемых поверхностей битумных материалов;

2. Старение битумов (в результате испарения летучих смол);

3. Повышение хрупкости при нарушении температурного режима во время приготовления мастик и в процессе эксплуатации.

Особенности жестких покрытий - высокая прочность и надежность в условиях больших гидростатических напоров грунтовых вод и в агрессивных средах.

Недостатки - значительная стойкость и трудоемкость работ по их устройству.

 

Антикоррозионная защита предназначается для предохранения конструкций зданий и сооружений от действия агрессивной среды. Вредные примеси могут содержаться как в атмосфере, так и в грунтовых водах.

Во избежание коррозии поверхности конструкций защищают одним или несколькими соями химически стойких материалов.

Такие покрытия называют антикоррозионными, а процесс по их устройству – антикоррозионной защитой.

 

Антикоррозионные покрытия выполняют в виде:

1. Футеровка - это облицовка поверхности строительной конструкции кислотостойкими материалами и штучными изделиями(специальный кирпич, плитка, полимерные листы и т.д.)

В качестве антикоррозионных защитных масс применяют асбовиниловые замазки, резиновые массы и клеи, гидрофобные эмульсии и другие химически стойкие составы.

Изоляционные и антикоррозионные составы готовят по рецепту лаборатории:

- Горячие битумные мастики (прогревают 4-5 ч. до полного обезвоживания, чтобы структура покрытия не была пористая).

Обычный состав: 70 – 90% - битума; 30 – 10% - наполнителя, известь-пушенка, доломит, молотые известняки.

- Холодные мастики – расплавленный битум в составе с соляркой или керосином + пластификатор + наполнитель.

Пластификатор – петролатум, наполнитель – цемент, измельченный асбест.

 

Для устройства антикоррозионных окрасочных и напыленных покрытий используют лаки и краски, эмали и их смеси с различными наполнителями.

Готовое изоляционное покрытие должно быть сплошным- без раковин, трещин пор и разрывов, хорошо склеенным с изолируемой поверхностью и каждым слоем покрытия, а также монолитным.

Изоляционные работы выполняют в строгом соответствии со СНиП III –В 12-69.

 

2. Обмазочная гидроизоляция – это сплошной водонепроницаемый слой (или несколько последовательно наложенных слоев) остывшей битумной мастики толщиной 2-4 мм, нанесенной на поверхность конструкции.

 

3. Окрасочная гидроизоляция – тонкий слой (0,2-0,8 мм) красящего состава, нанесенный на поверхность конструкции.

Окрасочные составы готовят из лака, смешиваемого с асбестом и пигментами, красителями и наносят на поверхность в 3 слоя:

1й –кистью вручную;

2,3й – пистолетом распылителем.

 

4. Литая асфальтовая изоляция – сплошной водонепроницаемый слой асфальтовой массы толщиной 10 – 15 мм, создают на горизонтальных и наклонных (под углом не более 45⁰) поверхностях.

Литую изоляцию наносят на поверхности бетонных, ж/б и каменных конструкций. ЕЕ используют в качестве подслоя или основания для паркетных полов, плитки.

 

5. Штукатурная изоляция – применяют для защиты конструкции от капиллярной влаги, а также там, где требуется повышенная прочность покрытия. Ее наносят в горячем состоянии при температуре 160 – 180⁰С и в холодном – в виде эмульсионных паст и мастик.

Горячие асфальтовые штукатурки приобретают гидроизоляционные свойства сразу после остывания, холодные – после высыхания.

Влажные и сырые помещения оштукатуривают теми же составами, но с примесью 3 – 4% цемента.

Применение холодной асфальтовой штукатурки упрощает, ускоряет и удешевляет устройство гидроизоляции.

 

6. Оклеечная гидроизоляция – это сплошной водонепроницаемый ковер из рулонных или гибких листовых материалов, наклеенных в 1 – 4 слоя на изолируемую поверхность специальными мастиками или клеями.

Оклеечная изоляция бывает:

1. Горизонтальная;

2. Наклонная;

3. Вертикальная.

 

7. Жесткая гидроизоляция:

1. Цементно-песчаная гидроизоляция выполняется толщиной до 25мм.

2. Листовые гидроизоляционные покрытия – это сплошные водонепроницаемые ограждения строительных конструкций из стальных или пластмассовых листов

 

1. Футеровка выполняется штучным материалом – кирпичом, блоками…

2. Гумирование – осуществляют сырой рулонной резиной, синтетическими каучуками.

3. Газопламенное напыление производят порошкообразным термопластом, который наносят на поверхность, нагретую до 100 – 180⁰С специальной форсункой.

4. Гидрофобизацию – применяют для защиты бетонных, ж/б и оштукатуренных поверхностей от воздействия влаги. Для этого используют всего кремнийорганическую эмульсию, которая после высыхания образует прочную водостойкую пленку.

 

5. Металлизация – заключается в нанесении антикоррозионного покрытия на предварительно подготовленную поверхность стальных изделий распылением цинка

 

Изоляционные работы являются работами повышенной опасности. Особенно при использовании горячих мастик (которые нагревают до +300⁰С)

Для предотвращения несчастных случаев необходимо выполнять следующие правила:

1. Котлы для варки и разогрева битумов и мастик должны плотно закрываться крышками и заполнятся по высоте не более ¾ их емкости.

2. Места варки и разогрева мастик должны быть удалены от деревянных строений и складов не менее чем на 50 м. возле котлов должен быть комплект противопожарных средств.

3. Разогретые мастики к рабочим местам доставляют в бочках имеющих форму усеченного конуса, плотно закрывающихся крышками. Наполнения допускается не более чем на ¾ емкости.

4. Применение нагревательных приборов, с открытом огнем, для подогрева на рабочем месте,запрещено!

Производство изоляционных работ опасны не только из-за возможности ожогов и пожаров, но и при разогреве мастик, при смешивании их с герметиками выделяются токсичные вещества, опасные для здоровья людей.

Укреплять грунт методом обжига ввиду возможного взрыва газа, можно только по разрешению Госстраха республики. Работы выполняет только специально обученный персонал.