Комплексно-механизированный процесс возведения монолитных конструкций

Комплексной механизацией возведения монолитных конструкций называют способ производства, при котором все основные и вспомогательные трудоемкие процессы, входящие в состав процесса возведения монолитных конструкций, выполняют с помощью специально подобранных комплектов машин, взаимоувязанных по производительности и другим параметрам. При этом обеспечиваются непрерывность производства работ, заданный темп и производительность при наиболее высоких в данных условиях технико-экономических показателях. Комплексная механизация возведения зданий должна рассматриваться как механизированное поточное производство (рис. 4).

В основу расчета комплектов машин принят производственный процесс (частный поток), который характеризуется их взаимоувязкой. Применение отдельного средства механизации или комплекта машин для бетонирования конструкций определяется следующими основными условиями:

• расстоянием между объектом строительства и бетонным заводом, а также состоянием подъездных путей;
• принятой технологией производства бетонных работ и организацией строительства в целом;
• технологической характеристикой возводимой конструкции или элемента соооружения: объемом укладываемого бетона, конфигурацией и размерами в плане, степенью армирования, наличием закладных частей и деталей, характеристикой бетонных смесей и материалов для бетона;
• расположением бетонируемой конструкции в пределах сооружаемого объекта;
• климатическими и сезонными условиями;
• техническими и эксплуатационными характеристиками машин и оборудования: производительностью, мобильностью, габаритными размерами, себестоимостью машино-смены, величиной трудозатрат.

В основе организации комплексно-механизированного процесса возведения конструкций должны учитываться типовые технологические процессы.

Типовым технологическим процессом называют рациональный, многократно применяемый способ производства отдельного вида строительно-монтажных работ, характеризуемый наличием унифицированных проектных решений, постоянством применяемых материалов и изделий, технологии выполнения и средств механизации производственных процессов, нормокомплектов инструмента и приспособлений.

Типовые технологические процессы в строительстве устанавливают способы и технические средства выполнения и контроля технологических операций с целью внедрения прогрессивной технологии и обеспечения высокого качества строительно-монтажных работ.

Применение ручного труда допускается только для выполнения мелких вспомогательных операций незначительной трудоемкости.

Изготовление опалубки, заготовку арматуры, сборку арматурно-опалубочных блоков, приготовление бетонной смеси производят в специально оснащенных цехах, на заводах или в установках.

Организацию и технологию работ определяют в зависимости от типа здания или сооружения, технологических, природно-климатических условий площадки строительства.

Ведущим процессом является комплекс работ по бетонированию конструкций, состоящий из связанных в непрерывную технологическую цепь процессов транспортировки, подачи, приема, распределения и уплотнения бетонной смеси.

Исходя из заданного темпа укладки бетонной смеси, определяют комплект машин для ведущего комплекса работ.

В соответствии с производительностью ведущего потока подбирают комплекты машин для частных потоков по монтажу опалубки, арматуры, приготовлению и транспортировке бетонной смеси, распалубливанию и отделке конструкций.

Проектирование поточной организации строительных процессов по железобетонным работам ведется в следующем порядке:

• а) разделяют общий комплекс работ на рабочие процессы, поручаемые отдельным звеньям комплексной бригады;
• б) определяют максимальный темп работы по каждой группе рабочих или минимальное время, в течение которого каждая труппа рабочих сможет выполнить свою работу на захватке при максимальном уплотнении фронта работ τ₁, τ₂, ..., τ_i. Эти значения зависят от наименьшего фронта работ, необходимого для работы звена рабочих, от объема и трудоемкости работы на этом фронте: τ=αq/n, где α — величина наименьшего фронта для одной группы (звена) рабочих, м² или м; q — количество работ в единице фронта, м; n — норма выработки одного звена в смену;
• в) значения τ₁ и τ₂ округляются в большую сторону до V2 дня или лучше до 1 дня;
• г) составляют ряд вариантов построения строительного процесса при различных значениях шага потока (например 1, 2, 3 дня); для каждого варианта определяют наименьшее число захваток на каждом этаже и общий срок работ.

Разбивая сооружения на захватки, руководствуются следующим: захватки в пределах этажа по возможности должны быть равновеликими по трудоемкости, отклонение от средней трудоемкости не должно превышать 25%; наименьший размер захватки назначают достаточным для работы звена на протяжении смены и соответствующим блоку бетонирования, на котором укладка бетонной смеси проводится без перерыва; границы захваток желательно определять в местах, намечаемых для устройства рабочих или температурных швов.

Наименьшее число захваток на этаж определяется по формуле N_min = ∑τ/К, где ∑τ — продолжительность всех операций на захватке; К — шаг потока. Общая продолжительность работ определяется по основной формуле потока T=W+(N—1)K. При определении числа захваток время на выстаивание бетона перед постановкой опалубки следующего этажа как технологический разрыв между работами смежных групп вводится в расчет так же, как и время работы групп;

• д) полученные значения N и Т для разных вариантов сравнивают между собой и оценивают с точки зрения возможности и удобства разбивки здания на требуемое число захваток и соответствия срока работ сроку, заданному календарным планом строительства. Резервные захватки предусматриваются, если это позволяют конструктивно-плановое решение здания и срок, намеченный по общему календарному плану работ. Резервные захватки обеспечивают бесперебойность работы смежных групп рабочих, но удлиняют общий срок работы (рис. 5).

Для сокращения срока работ может быть запроектирована двух- и трехсменная работа. Однако, как показывает анализ, при этом время работ сокращается незначительно, так как необходимый срок выстаивания бетона является решающим. Уменьшение этого срока может быть достигнуто путем правильного подбора состава бетона, а также если экономически целесообразно применить высокосортный цемент или ускорители твердения бетона.

Указанный порядок и способы расчета построения строительного процесса относятся к однородным конструкциям, когда отдельные этажи здания конструктивно существенно не отличаются один, от другого.

При наличии неоднородных конструкций, а также при различной этажности здания в плане следует, оставляя постоянным шаг потока, изменять количество рабочих в отдельных группах .в зависимости от объема работ либо, оставляя число рабочих по отдельным группам постоянным, изменять шаг потока. Изменять число рабочих можно лишь в случаях, когда объем работ меняется в некоторых отдельных местах (например, здание имеет пять этажей однотипных и один, отличающийся от них). Более целесообразно оставлять постоянным число рабочих, изменяя шаг потока и подбирая число захваток с таким расчетом, чтобы была обеспечена бесперебойная работа групп. Наименьшее число захваток, обеспечивающее непрерывную работу, выражается формулой


где N' — наименьшее число захваток для первого этажа: К₁ — шаг потока по первому этажу; К₂ — шаг потока по второму этажу (если второй этаж имеет меньший объем работ, чем первый).

Оборачиваемость опалубки выражается отношением поверхности опалубки F₁, подлежащей установке, к поверхности опалубки F₂, которая должна быть первоначально заготовлена: n=F₁/F₂=N₁/N₂, где N₁ — общее число захваток; N₂ — число захваток, для которых должна быть заготовлена опалубка.

Оборачиваемость опалубки может быть определена из календарного графика работ (рис. 6), из которого, например, видно, что опалубка с первой захватки может быть переставлена только на восьмую захватку и что оборачиваемость при 30 захватках будет равна 30/7 = 4,3.

При составлении календарного плана железобетонных работ в целях увеличения оборачиваемости опалубки следует по возможности увеличить общее число захваток и уменьшить шаг потока. Сокращение срока твердения бетона путем применения ускорителей твердения, электро- или паропрогрева, высокосортных быстротвердеющих цементов и других способов имеет для увеличения оборачиваемости опалубки1 решающее значение.

При возведении многоярусных сооружений кроме разбивки на захватки часто выделяют технологические ярусы. Высоту ярусов назначают с учетом устройства рабочих швов, а также исходя из удобства транспортировки, подачи, укладки бетонной смеси. В массивных сооружениях не рекомендуется назначать ярус свыше 4 м, так как при большей высоте и интенсивном бетонировании резко возрастает боковое давление на опалубку от укладываемой бетонной смеси.

До начала бетонных и железобетонных работ должны быть выполнены все подготовительные работы:

• закончены земляные работы в местах бетонирования и в случае необходимости работы по водоотливу поверхностных и грунтовых вод;
• сооружены необходимые подъездные пути к объекту;
• проведены необходимые силовые и осветительные электросети, сети воды и воздуха;
• перенесены в натуру и закреплены проектные оси и отметки возводимых конструкций;
• сооружены необходимые временные и постоянные бытовые и другие помещения;
• опробованы машины, оборудование и приспособления для производства работ;
• завезены опалубка, арматура со складированием рабочих зон;
• проведены мероприятия, обеспечивающие безопасность производства работ.