Основы организации и управления в строительстве

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный университет» Кафедра «Городское строительство и архитектура» КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине «Основы организации и управления в строительстве» Направления подготовки: 270100 Строительство Специальность: 270105 Городское строительство и хозяйство Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная, заочная Тула 2013 г. Методические указания к лабораторным занятиям составлены профессором, кандидатом технических наук Костенко Ю.А. и обсуждены на заседании кафедры «Городское строительство и архитектура» горно-строительного факультета, протокол №___ от “__” ____________________________ 20___ г. Зав. кафедрой ГСиА______________________В.В. Соколовский Методические указания пересмотрены и утверждены на заседании кафедры «Городское строительство и архитектура» горно-строительного факультета, протокол №___ от “__” ____________________________ 20___ г. Зав. кафедрой ГСиА______________________В.В. Соколовский 2 Содержание 1 Основы технологии строительного производства. Общие сведения ..................................... 4 2 Отвод поверхностных и грунтовых вод .................................................................................... 5 3 Нормативная и проектная документация для выполнения строительно-монтажных работ 8 4 Проектирование склада конструкций ........................................................................................ 9 5 Технология производства земляных работ. Общие сведения ............................................... 10 6 Особенности земляных выемок и насыпей и общие требования к ним ............................... 11 7 Гидромеханическая разработка и намыв грунта .................................................................... 15 8 Производство земляных работ в зимних условиях ................................................................ 18 9 Виды свай и способы их погружения ...................................................................................... 21 10 Безударное погружение свай .................................................................................................. 23 11 Особенности производства свайных работ зимой ................................................................ 25 12 Технология каменных работ. Общие сведения ..................................................................... 26 13 Особенности кладки кирпичных стен при различных конструктивных схемах ............... 29 14 Производство каменных работ в зимних условиях .............................................................. 30 15 Технология монолитного железобетона. Общие сведения.................................................. 34 16 Бетонирование .......................................................................................................................... 35 17 Производство бетонных работ в зимних условиях .............................................................. 36 18 Технология изоляционных работ. Общие сведения ............................................................. 38 19 Антикоррозионные работы ..................................................................................................... 39 20 Теплоизоляционные работы ................................................................................................... 40 21 Отделочные работы. Общие сведения ................................................................................... 43 22 Облицовочные работы............................................................................................................. 43 23 Устройство полов..................................................................................................................... 44 24 Устройство кровель. Общие положения ............................................................................... 48 25 Рулонные и мастичные кровли ............................................................................................... 49 26 Кровли из штучных материалов ............................................................................................. 52 27 Способы сварки ........................................................................................................................ 54 28 Контроль качества сварных швов и соединений .................................................................. 58 29 Технология монтажа строительных конструкций. Общие сведения .................................. 64 30 Содержание работ «собственно монтажа» ............................................................................ 65 31 Понятие о методах монтажа зданий и сооружений .............................................................. 67 32 Основные термины и их определения ................................................................................... 68 33 Организационно-технологическое проектирование ............................................................ 71 34 Подготовка строительного производства .............................................................................. 72 35 Проектирование организации строительства........................................................................ 73 36 Проектирование производства работ ..................................................................................... 75 37 Технико-экономическая оценка решений, принятых в ПОС и ППР ................................. 77 38 Организация труда. Общие положения ................................................................................. 79 39 Равноритмичный и кратноритмичный потоки ...................................................................... 81 40 Потоки при строительстве линейно-протяженных сооружений ......................................... 86 41 Элементы сетевого графика .................................................................................................... 88 42 Построение сетевого графика ................................................................................................. 93 Библиографический список ....................................................................................................... 103 3 1 Основы технологии строительного производства. Общие сведения При строительстве зданий и сооружений выполняют комплекс различных строительно-монтажных работ: общестроительных и специальных. К общестроительным относят все работы по возведению здания или сооружения - от земляных работ, устройства фундаментов, монтажа отдельных конструкций и т. п. до устройства кровли и отделочных работ. К специальным относят работы по монтажу санитарно-технического, электротехнического и технологического оборудования и выполнению защитных покрытий - гидроизоляционные, теплоизоляционные и противокоррозионные работы. Технология строительного производства изучает способы выполнения различных строительно-монтажных работ. В зависимости от последовательности выполнения во времени все работы по строительству зданий и сооружений делятся на два основных периода: подготовительный и основной. В подготовительный период выполняют проектно - изыскателъные работы и работы по инженерной подготовке строительной площадки ограждение площадки (если это необходимо), расчистка территории от деревьев, кустарников, валунов и т. п., снос ненужных строений, перемещение инженерных сетей, планировка площадки, устройство временных и постоянных дорог и инженерных сетей, необходимых временных сооружений для производства работ и размещения персонала стройки. Состав и содержание работ подготовительного периода зависит от конкретных условий и может существенно меняться. 4 В основной период выполняют работы по созданию собственно здания или сооружения или его отдельных частей. Основной период подразделяют на три цикла: подземный, надземный и отделочный. Подземный (нулевой) цикл строительства включает в себя земляные работы (рытье котлованов или траншей, обратная засыпка и уплотнение грунта), работы по устройству фундаментов, возведению конструкций подземной части здания, работы по гидроизоляции фундаментов и стен подвалов, просадку постоянных наружных коммуникаций с устройством вводов в здание. Надземный цикл строительства включает в себя выполнение всех работ по возведению надземной части здания от отметки пола первого этажа до устройства кровли: кирпичную кладку стен и перегородок; монтаж панелей стен и перекрытий, конструкций лестниц и лифтов, балконов и лоджий, покрытий и кровель; санитарно-технические и электротехнические работы по прокладке внутренних коммуникаций. Отделочный цикл строительства включает в себя работы по устройству полов и потолков, штукатурные, облицовочные, малярные и стекольные работы, установи электротехнических и санитарно-технических приборов. Для зданий с Технологическим оборудованием отделочному циклу предшествует монтаж технологического оборудования. 2 Отвод поверхностных и грунтовых вод Работы данного цикла включают: • устройство нагорных и водоотводных канав, обваловывание; • открытый и закрытый дренаж; • планировку поверхности складских и монтажных площадок. 5 Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков (ливневые и талые воды). Различают поверхностные воды «чужие», поступающие с повышенных соседних участков, и «свои», образующиеся непосредственно на строительной площадке. Территория площадки должна быть защищена от поступления «чужих» поверхностных вод, для чего их перехватывают и отводят за пределы площадки. Для перехвата вод устраивают нагорные и водоотводные канавы или обваловывание вдоль границ строительной площадки в повышенной ее части. Водоотводные канавы должны обеспечивать пропуск ливневых и талых вод в пониженные точки местности за пределы строительной площадки. В зависимости от планируемого дебита воды, водоотводные канавы устраивают глубиной не менее 0,5 м, шириной 0,5.,.0,6 м, с высотой бровки над расчетным уровнем воды не менее 0,1...0,2 м. Для предохранения лотка канавы от размыва скорость движения воды не должна превышать для песка 0,5...0,6 м/с, для суглинка - 1,2...1,4 м/с. Канаву устраивают на расстоянии не менее 5 м от постоянной выемки и 3 м - от временной. Для предохранения от возможного заиливания продольный профиль водоотводных канав делают не менее 0,002. Стенки и дно канавы защищают дерном, камнями, фашинами. «Свои» поверхностные воды отводят приданием соответствующего уклона при вертикальной планировке площадки и устройством сети открытого или закрытого водостока, а также с помощью принудительного сброса через водоотводные трубопроводы посредством электрических насосов. При сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта осушение осуществляют дренажными системами, которые бывают открытого и закрытого типов. Дренажные системы предназначены для улучшения общесанитарных и строительных условий и предусматривают понижение уровня грунтовых вод. 6 Открытый дренаж применяют в грунтах с малым коэффициентом фильтрации при необходимости понижения уровня грунтовых вод на небольшую глубину - порядка 0,3...0,4 м. Дренаж устраивают в виде канав глубиной 0,5...0,7 м, на дно которых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10... 15 см. Закрытый дренаж - это обычно траншеи глубокого заложения с устройством колодцев для ревизии системы и с уклоном в сторону сброса воды, заполняемые дренируемым материалом (щебень, гравий, крупный песок). Поверху дренажную канаву закрывают местным грунтом. При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладывают перфорированные в боковых поверхностях трубы - керамические, бетонные, асбестоцементные диаметром 125...300 мм, иногда просто лотки. Зазоры труб не заделывают, трубы сверху засыпают хорошо дренирующим материалом. Глубина дренажных канав 1,5...2,0 м и ширина поверху 0,8...1,0 м. Снизу под трубой часто укладывают щебеночное основание толщиной до 0,3 м. Рекомендуемое распределение слоев грунта: 1) дренажная труба, укладываемая в, слой гравия; 2) слой крупнозернистого песка; 3) слой средне- или мелкозернистого песка, толщина всех слоев не менее 40 см; 4) слой толщиной до 30 см местного грунта. Такие дренажи собирают воду из прилегающих слоев грунта и отводят воду лучше, так как скорость движения воды в трубах выше, чем в дренирующем материале. Закрытые дренажи должны быть заложены ниже уровня промерзания грунта и иметь продольный уклон не менее 0,005%. Устройство дренажа необходимо выполнить до начала возведения зданий и сооружений. 7 Для трубчатых дренажей в последние годы широко используют трубофильтры из пористого бетона и керамзитостекла. Применение трубофильтров значительно снижает трудозатраты и стоимость работ. Они представляют собой трубы диаметром 100 и 150 мм с большим количеством сквозных отверстий (пор) в стенке, по которым вода просачивается внутрь трубопровода и отводится. Конструкция труб позволяет их машинную укладку по предварительно разровненному основанию. 3 Нормативная и проектная документация для выполнения строительно-монтажных работ Основные нормативным документом в строительстве являются Строительные нормы и правша (СНиП) - свод регламентирующих положений по составлению проектно-сметной документации, осуществлению строительства, эксплуатации и ремонту зданий и сооружений. Строительные нормы и Правила состоят из пяти частей: 1-я часть - организация, управление, экономика; 2-я часть - нормы проектирования; 3-я часть - организация производства и приемка работ; 4-я часть - сметные нормы; 5-я часть - нормы затрат материальных и трудовых ресурсов. Правила организации производства и приемки работ (все необходимые указания и требования к выполнению строительно-монтажных работ, безопасному ведению, контролю качества и их приемке) приведены в третьей части СНиП. Для успешного осуществления и управления строительством разрабатывают специальные документы по организации строительства и 8 производству работ - проект организации строительства (ПОС) и проект производства работ (ППР), в которых подробно освещают вопросы технологии и организации строительного производства. ПОС разрабатывают и утверждают одновременно с основным проектом для увязки проектных решений с вопросами организации строительства и производства работ. ППР является дальнейшим развитием основных решений, принятых в ПОС, и разрабатывается в целях выбора наиболее эффективных методов строительно-монтажных работ применительно к конкретным возможностям исполнителей. 4 Проектирование склада конструкций Складирование сборных конструкций осуществляют в штабелях или в кассетах, в которых размещают работающие в вертикальном положении конструкции - стеновые панели, фермы и т.д. Проходы между штабелями устраивают шириной от 40 см до 1 м и располагают через 20...30 м в поперечном направлении и не реже чем через 2 штабеля в продольном. Проезды шириной 3...4 м для проезда транспортных .средств и погрузоразгрузочных механизмов устраивают не реже чем через 100 м. Ширина складов принимается такой, чтобы все элементы поднимались со склада без дополнительной перекантовки и перемещения, т.е. должны входить в зону действия обслуживающих кранов. На складе сборные элементы располагаются в таком же положении, как они располагались на транспортных средствах при перевозке. Горизонтально складируемые конструкции укладывают на деревянные подкладки, 9 расстояние между которыми увязывается с условиями работы данной конструкции. Раскладка элементов на складе может быть раздельной, при которой складируются вместе все элементы одного типа, и групповой, когда обеспечивается раскладка и монтаж разнотипных элементов с одной стоянки монтажного крана. 5 Технология производства земляных работ. Общие сведения Результатом производства земляных работ являются земляные сооружения, представляющие собой открытые выемки, насыпи, подземные выработки, обратные засыпки. Выемку, имеющую ширину до 3 м и длину, значительно превышающую ширину, называют траншеей. Выемку, длина которой не превышает десятикратной ее ширины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности - наклонные откосы или вертикальные стенки. Выемки, закрытые с поверхности и устраиваемые для сооружения транспортных и коммунальных туннелей и других целей, называют подземными выработками. После устройства подземных сооружений и частей зданий грунт укладывают в так называемые «пазухи» - пространства между боковой поверхностью сооружения и откосом котлована для полного закрытия подземного сооружения или коммуникаций. Этот процесс называют обратной засыпкой. Земляные работы относят к массовым и наиболее тяжелым и трудоемким видам строительных работ. На 1 м3 объема промышленного сооружения в среднем перерабатывается 1,5-2 м3 грунта, а на 1 м3 объема гражданского строительства — до 0,5 м3. 10 Для производства земляных работ применяют различные способы: механический, гидравлический, взрывной и ручной. Механический способ заключается в использовании при производстве земляных работ различных машин и механизмов. В современном строительстве этот способ является основным - им выполняют до 95 % земляных работ. Гидравлический способ заключается в использовании при разработке грунта напорной водяной струи гидромониторных установок. Применение этого способа требует определенных условий. На его долю приходится до 2 % земляных работ. Взрывной способ основан на использовании при разработке грунта взрывной волны различных взрывчатых веществ. Этим способом выполняют до 1 % всего объема земляных работ. Ручной способ выполнения земляных работ рекомендуется применять только в исключительных случаях, когда невозможно или нецелесообразно использование механизмов, так как производительность ручного способа в 20-30 раз ниже механизированных. 6 Особенности земляных выемок и насыпей и общие требования к ним В результате разработки грунта в земле образуются выемки. Одновременно с этим на поверхности земли из вынутого грунта возникают насыпи. Выемки и насыпи могут быть постоянными и временными. Постоянными являются профильные земляные сооружения, предназначенные для длительной эксплуатации по своему назначению. Их особенности определяют соответствующие проектные решения. Что касается временных выемок и насыпей, то они появляются лишь в строительном процессе. 11 Временные выемки подразделяют на три основные группы. Первую из них составляют специальные выемки, недоступные, как правило, для проникновения в них человека, вторую – выемки, открытые с поверхности земли и доступные для выполнения в них строительных работ и размещения технических средств, в третью – различные подземные выемки, закрытые с поверхности земли. Специальные выемки в виде отверстий цилиндрической формы делают для выявления характера грунтовых напластований и отбора проб грунта, для подземного водозабора, для устройства свайных фундаментов, для закладки в грунт взрывчатых веществ и с другими целями. Отверстия могут иметь разный диаметр и разную длину. При диаметре 30 – 75 мм отверстие называют шпуром, 75 – 350 мм – скважиной, 500 мм и более – шурфом. Длина шпуров не превышает 5 – 6 м скважин – колеблется от 5 до 100 м и более, длина шурфов достигает 25м. Шпуры, скважины и шурфы могут быть вертикальными, наклонными и горизонтальными. Выемки, открытые с поверхности земли, предназначенные для устройства фундаментов, трубопроводов и других подземных сооружений именуют котлованами и траншеями. Траншеи – протяженные канавообразные выемки. Их длина обычно во много раз превосходит ширину. Выемки, длина которых превышает ширину незначительно, относят к котлованам. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности. Дно котлованов и траншей должно находиться на отметках, точно соответствующих отметкам заложения фундаментов, трубопроводов и других подземных сооружений. Размеры дна и его конфигурация в плане должны соответствовать подземному сооружению с учетом проходов, необходимых для выполнения строительных работ. Размер уширений зависит от характера подземных сооружений и боковых поверхностей выемок. 12 Боковые поверхности котлованов и траншей могут быть вертикальными и наклонными. Наклонные поверхности называют откосами, вертикальные – стенками. Боковые поверхности определяют поперечное сечение котлована или траншеи – прямоугольное, трапецеидальное и смешанное. На свободных строительных площадках при разработке выемок выше уровня грунтовых вод котлованам и траншеям придают, как правило, трапецеидальный профиль. При высоком уровне грунтовых вод наклонные боковые поверхности делают с уступом – бермой. На ней располагают водоотливные или водопонизительные средства. На стесненных строительных площадках котлованы и траншеи могут иметь прямоугольный профиль, а при высоком стоянии грунтовых вод смешанный: прямоугольно-трапецеидальный или прямоугольно-прямоугольный. Уширение дна котлованов и траншей от грани подземных частей зданий и сооружений (в м) Подземные сооружения Фундаменты и Боковая поверхность выемки Накло Вертикальная при глубине с креплением со шпунтовым нная до 2 м до 3 м до 2 м до 3 м каналы проходные: с гидроизоляцией боковых 0,6 0,9 0,9 1,0 1,0 без гидроизоляции 0,0 Каналы непроходные 0,2 Трубопроводы: с укладкой стальными 0,3 плетями 0,3 0,2 0,3 0,2 0,4 0,2 0,4 0,2 0,4 0,5 0,7 0,9 0,6 0,7 0,9 1,1 0,7 0,8 1,0 1,2 поверхностей с укладкой отдельных труб диаметром до 500 мм из 0,6 стали и чугуна из железобетона и керамики 0,6 13 Боковые поверхности котлованов и траншей должны быть устойчивыми, а напряжения, возникающие в грунте, прилегающем к откосам, не должны вызывать его обрушения. Устойчивость откосов котлованов и траншей в песчаных грунтах можно гарантировать при угле наклона, близком к углу внутреннего трения. Шпунтовые стенки — распространенный вид креплений котлованов и траншей в городском строительстве. Глубина заделки шпунта свободно стоящей стенки зависит от угла внутреннего трения грунта. При φ = 30° глубина заделки h3 должна быть равна глубине котлована h, при φ =15° она может быть снижена до 0,4h. Подземные выемки, предназначенные для пребывания в них людей с целью разработки грунта и выполнения других строительных работ, называют выработками. Они могут иметь мелкое и глубокое заложение, разное сечение. Выработка с глубиной заложения от дневной поверхности до 5 м считается мелкой, с большей — глубокой. Выработки представляют собой, в большинстве случаев, протяженные подземные выемки прямоугольного, трапецеидального, круглого и криволинейного очертания. Боковые грунтовые поверхности выработок именуют стенками, верхнюю — кровлей, а донную — подошвой. Крепления кровли именуют крышей. Временные насыпи, грунт из которых применяют для подсыпки или засыпки выемок, именуют отвалами. Грунт из них после устройства в котлованах и траншеях подземных сооружений укладывают в свободные пространства, образующиеся между боковыми поверхностями котлованов и траншей и телом подземного сооружения. Такие пространства называют пазухами. Грунт из отвалов используют также для полной засыпки подземных сооружений, эти засыпки называют обратными. 14 Производительность землеройных машин, трудоемкость и стоимость разработки грунта, а также другие технико-экономические показатели, характеризующие земляные работы, исчисляют к объему грунта в его естественном природном состоянии или, как принято говорить, по объему грунта в плотном теле. При подсчетах объема грунта применяют формулы геометрии. Сложные по конфигурации земляные тела расчленяют на простые. Для определения объема вертикальной планировки территорию разбивают на квадраты или прямоугольные треугольники. Чем спокойнее рельеф местности, тем больше может быть принят размер стороны. 7 Гидромеханическая разработка и намыв грунта Гидромеханическую разработку грунта ведут под водой — в реке, озере или каком-либо другом водоеме, а также вне водоемов с подачей воды к месту разработки по трубам. Основу гидромеханической разработки грунта составляет возможность его разрушения струйным движением воды. Используя такое движение углубляют водоемы; готовят под водой основания для подводных сооружений, разрабатывают грунт на возвышенных участках и перемещают на пониженные, разрабатывают под водой карьеры, намывают плотины, дамбы и другие земляные сооружения, а также добывают песок и гравий. Гидромеханическая разработка грунта является весьма эффективным технологическим приемом. Однако осуществима она лишь при наличии необходимых для нее водных ресурсов. Грунт, смешанный при гидромеханической разработке с водой, представляет собой гидросмесь, именуемую пульпой. Для ее образования необходимо, чтобы вода текла со скоростью, обеспечивающей взвешивание в ней частиц грунта. Скорость движения пульпы, при которой начинается волочение частиц грунта по стенкам пульповодов и их выпадение из 15 гидросмеси, является критической. Такая скорость в зависимости от крупности частиц грунта колеблется от 0,20 до 0,60 м/с. Способы гидромеханической разработки и намыва грунта. Гидромеханическую разработку грунта осуществляют путем размыва грунта струйной подачей или струйной откачкой воды. Вне водоемов, а в отдельных случаях и в водоемах размыв грунта осуществляют мощной направленной струей воды. Такой способ именуют гидромониторным. Воду для гидромониторного размыва грунта подают на забойную стенку под большим давлением. Забойная грунтовая стенка при гидромониторной разработке грунта может находиться под прямым или острым углом к струе, быть к ней параллельной. Гидросмесь при гидромониторной разработке отводят самотеком по канавам или лоткам. Их уклон должен обеспечивать пропуск всей воды, израсходованной на размыв грунта. В водоемах под водой размыв грунта осуществляют всасывающей струей воды. Такой способ называют землесосным. Для землесосных разработок каждого кубического метра грунта откачивают 10—11 м3 воды. Для ускорения землесосной разработки грунта и сокращения объемов перекачивания воды землесосную разработку грунта сопровождают механическим рыхлением забойной поверхности в зоне отсоса путем, например, фрезования. Технические средства, используемые для гидромеханической разработки и намыва грунта. Для гидромониторной разработки грунта необходимы орудия размыва: насосы, трубы, а также отводные лотки. Приспособление, дающее плотную и 16 направленную струю воды, называют гидромонитором. Он состоит из ствола и насадки. Ствол представляет собой сужающуюся трубу, шарнирно соединенную с входным патрубком напорного водовода. Шарнир позволяет изменять наклон ствола и направлять струю на нужную часть забойной стенки. Ствол вместе с шарниром и входным патрубком устанавливают на тележку для передвижения гидромонитора вдоль фронта разработки грунта. Насадка является главным элементом гидромонитора. Ее навинчивают на конец ствола Основными параметрами, характеризующими гидромониторы, являются диаметры входного патрубка и отверстия насадки. Входные патрубки имеют диаметр 150, 200, 250 и 300 мм. Диаметр отверстия насадки dн колеблется от 25 до 140 мм. Для разработки грунта отсасыванием необходимы землесосы, рыхлители, трубы и другие приспособления. Их агрегируют обычно в виде так называемых землесосных снарядов. Они представляют собой плавучие средства, предназначенные для подводной разработки грунта отсасыванием. Грунтозаборный орган землесосного снаряда, работающего без механического рыхления грунта, представляет собой трубу, наконечник которой соприкасается с грунтом. Такая труба с наконечником называется сосуном. Грунтозаборный орган землесосного снаряда, работающего с рыхлением грунта, представляет собой трубу, на конце которой вращается фреза. Всасывающие трубы подвешивают к стреле с лебедкой. С их помощью Грунтозаборный орган землеройного снаряда перемещают по забойной поверхности и поднимают для осмотра и ремонта. Для засасывания воды и частиц грунта, а также перекачивания пульпы применяют центробежные приспособлены для насосы всасывания и — землесосы. перемещения Такие насосы крупнообломочных включений диаметром до 300 мм. Трубопроводы, отводящие пульпу, представляют собой инвентарные быстроразъемные звенья, укладываемые в 17 пределах акватории на понтоны, а в прибрежной зоне — на деревянные подкладки. Особенности гидромеханической разработки грунта. До начала устройства подводных выемок осуществляют разведочный отбор проб для выявления гранулометрического состава грунта и особенностей напластований. В акваториях устанавливают осевые и бровочные створные знаки и водомерные рейки. Они позволяют контролировать глубину и направление подводных выемок. Чтобы избежать их замывания, подводные промеры ведут, как правило, не больше чем за 10 дней до начала разработки грунта и не позднее чем через 10 дней после ее окончания. Для контроля правильности подводных выемок проводят водолазные обследования. При гидромеханической разработке грунта не удается обеспечить высокую точность соблюдения проектных размеров профильных выемок. Отклонения, допустимые, например, для земснарядов в зависимости от их производительности составляют от ±0,2 м до ±0,9 м. Поэтому при устройстве подводных котлованов над основанием оставляют защитный слой грунта толщиной 0,5—2 м. Для намыва постоянных земляных сооружений применяют главным образом песчаный грунт. Возможность применения глинистого грунта должна быть подтверждена специальными исследованиями, определяющими способы быстрого осаждения глинистых частиц из пульпы и осушения намывного грунта. Физическую основу намыва глинистого грунта составляет явление коагуляции глинистых частиц в жесткой минерализованной воде. Добавление к ней особых коагулянтов обеспечивает ускоренное выпадение глинистых частиц из пульпы и их уплотнение. 8 Производство земляных работ в зимних условиях При производстве земляных работ в зимнее время, чтобы снизить трудоемкость разработки грунта, осуществляют различные мероприятия: 18 предохранение грунтов от промерзания, рыхление, разрезку на блоки и оттаивание мерзлых грунтов. От промерзания грунты могут быть предохранены устройством водоотводов (сухой грунт не смерзается), задержанием снега на площадях, предназначенных для разработки; на небольших участках - покрытием поверхности грунта слоем торфа, опилок, соломы, листвы. Толщина этого слоя определяется расчетом и зависит от теплоизоляционных свойств утеплителя, характеристики утепляемого грунта, а также периода зимы, на который намечено выполнение земляных работ. Так, для средней полосы России толщина (в см) слоя опилок или торфа для утепления глинистых грунтов, подлежащих разработке в ноябре, составляет 15, в декабре - 25, в январе - 35, в феврале - 40 и в марте - 45. При большой и открытой поверхности участка, разрабатываемого в зимних условиях, его целесообразно утеплять снегом, создавая искусственный снежный покров толщиной 1 - 1,5 м. Для этого устраивают несколько перпендикулярных к направлению господствующих ветров рядов изгородей из специальных щитов размером 1,5 x 2 м с количеством просветов 30 - 50 % от площади и расстоянием между рядами равным 10 – 15 - кратной высоте изгороди. Задерживать снег можно также образованием снежных валов с первоначальной высотой 0,4-0,5 м, которые устраивают при помощи бульдозеров и грейдеров. Если грунт не удалось предохранить от промерзания, то его подготавливают к разработке рыхлением, разрезкой на блоки или оттаиванием. Разработку грунта экскаватором с ковшом емкостью 0,5 м3 при толщине мерзлого грунта до 0,35 м и экскаватором с ковшом емкостью 1-2 м3 при толщине мерзлого грунта до 0,4 м производят без предварительного рыхления. При большей глубине промерзания производится предварительное рыхление грунта ударными приспособлениями, подвешенными к стреле 19 экскаватора-драглайна или к решетчатой стреле, смонтированной на тракторах С-80 и С-100: шаром-молотом при глубине промерзания 0,4-0,5 м и клином-молотом массой 1-3 т при глубине промерзания до 0,6-0,7 м, который разрыхляет за смену до 110 м3 мерзлого грунта. В последнее время все большее распространение получает весьма эффективный способ рыхления мерзлого грунта при помощи дизель - молота и клина, установленных в качестве сменного оборудования на экскаваторах и тракторах. С помощью дизель - молота производят рыхление мерзлого грунта на глубину до 1,3 м в радиусе 5 м. Производительность установок, оборудованных дизель - молотом,— 150-200 м3 мерзлого грунта за смену. Эффективным способом механической подготовки к разработке мерзлого грунта является устройство в мерзлом грунте прорезей. Для этого на траншейном экскаваторе ЭТ-352 вместо ковшовой рамы устанавливают сменное оборудование из двух цепных баров (цепей с резцами от врубовой машины). Каждый бар имеет резцы, на рабочие грани которых наплавлен сталинит. С помощью баров в мерзлом грунте делают прорези. Если сделать прорези в двух взаимно перпендикулярных направлениях, то образуются «кубы» мерзлого грунта, которые можно разрабатывать обычным экскаватором. Для резания мерзлого грунта применяют и другие механизмы дисковые пилы, роторные экскаваторы с ковшами, оборудованными зубьями в форме клыков для скалывания мерзлого грунта. При больших объемах работ на площадках, расположенных вдали от жилых и промышленных зданий, и при глубине промерзания более 1 м наиболее целесообразным и экономичным является взрывной способ рыхления грунта. При невозможности применения взрывного или механического способа рыхления производят оттаивание грунта электропрогревом, прогреванием 20 паром, горячей водой или огневым способом. Электропрогрев грунта осуществляют электрическим током при помощи металлических электродов, расположенных горизонтально или вертикально в слое опилок, смоченных раствором поваренной соли или хлористого кальция. В плане электроды располагаются на расстоянии 0,4-0,8 м и соединяются проводами с распределительным щитом. Место электропрогрева грунта должно быть ограждено. 9 Виды свай и способы их погружения Сваи используют для устройства фундаментов различных зданий и сооружений в случаях, когда грунты основания слабые и имеют большую толщину, а закрепление их нецелесообразно. Шпунтовые сваи применяют в виде сплошных рядов — стен для защиты котлованов и траншей от грунтовых вод; двойные параллельные шпунтовые ряды с засыпкой между ними водонепроницаемых грунтов используют как перемычки в строительстве гидротехнических и других сооружений. Деревянные, железобетонные, стальные и комбинированные (состоящие из разных материалов) сваи изготовляют на заводах, подсобных предприятиях или непосредственно на площадке в виде сплошных или полых стержней, труб и др.; грунтовые и бетонные сваи — непосредственно на месте, заполняя материалом полости специально подготовленных скважин заданного диаметра. Деревянные сваи делают из прямых бревен диаметром от 18 до 30 см. Для свай пригодны ель, сосна, дуб, лиственница, кедр, пихта. Нижний тонкий конец сваи заостряют и иногда защищают металлическим башмаком, а верхний — уширенный — обтесывают слегка конусно, чтобы насаженный горячим стальной бугель возвышался над головой сваи на 10—20 мм. Первые удары молота окончательно осаживают бугель на место и дополнительно обжимают голову сваи, что предохраняет ее от размочаливания. При 21 необходимости сваи можно наращивать по длине, а также собирать в пакеты по три или четыре бревна; стыки размещают вразбежку. Шпунтовые сваи делают из брусьев или досок. Они имеют продольный замок — шпунт,— который направляет сваи при забивке ряда и повышает водонепроницаемость стенки. Железобетонные сваи бывают сплошные — квадратного, прямоугольного или многоугольного сечения; полые — квадратного с круглой полостью или кольцеобразного сечения (трубчатые); шпунтовые — различных сечений, зависящих от типа сопряжения шпунтин. Нижний конец сплошных свай усиливают острием, приваренным к продольной арматуре, верхний — сетками или спиральной арматурой, что улучшает сопротивляемость ударам. Сваи, предназначенные для погружения вибратором, снабжают в верхнем конце специальными деталями для крепления вибратора. Полые сваи делают без острия. Погружать их в грунт можно с открытым отверстием либо присоединив острие в виде железобетонного башмака на болтовом креплении. Полые кольцеобразные и квадратные сваи изготовляют секциями, которые наращивают по мере погружения, либо укрупняют заранее. Шпунтовые железобетонные сваи применяют в сочетании с инвентарными трубчатыми стальными сваями или железобетонными сваямивкладышами, забиваемыми в пазы шпунтовых свай. Стальные шпунтовые сваи специальных прокатных профилей изготовляют с замками на продольных кромках, обеспечивающими хорошее уплотнение примыканий в шпунтовых рядах и перемычках. Стальные трубы применяют для устройства сталебетонных, а также винтовых стальных и комбинированных свай. 22 Свайные фундаменты, состоящие из рядов или групп свай, по верху объединяют ростверком — монолитной или сборномонолитной плитой. Расположение свай в фундаменте зависит от характера опорных конструкций зданий и сооружений. Схема размещения свай, состоящая из одного или нескольких параллельных рядов, применяется для ленточных фундаментов; кустовая схема в виде группы свай, сосредоточенных на малой площади — для отдельных опор, устоев мостов, колонн и т. п. Свайные поля, состоящие из многих рядов с большим числом свай, устраивают для фундаментных плит под всей площадью сооружения. Все технологические приемы устройства свайных фундаментов можно свести к трем основным способам: забивке свай; безударному погружению (подмыв, завинчивание и вдавливание свай) и набивке в проектном положении. 10 Безударное погружение свай Существуют три способа безударного погружения свай — подмывом, завинчиванием и вдавливанием. Подмыв применяют при любом сваебойном оборудовании. Сваю подмывают у острия, подавая воду по трубам, погружаемым вслед за сваей. Вода, нагнетаемая под большим давлением, размывает грунт в основании и, выходя на поверхность вдоль сваи, значительно уменьшает трение ее боковой поверхности о грунт. В результате подмыва свая осаживается под действием собственного веса ж веса установленного на нее молота или вибропогружателя. Если свая сама не погружается, не прекращая подмыва, ее забивают легкими ударами молота или вибрированием. Опустив сваю на определенную глубину, подачу воды прекращают, одновременно извлекая трубы, после чего выполняют добивку сваи обычным методом — на 1,5—2 м до достижения отказа. Нужно иметь в виду, что висячие сваи опускать 23 подмывом нельзя, так как при этом нарушается сцепление поверхности сваи с грунтом. Винтовые сваи изготовляют комбинированными: нижнюю часть — конический наконечник и винтовые лопасти в один виток — из металла, верхнюю часть — сплошной стержень — из железобетона. Уширение нижней части винтовых свай лопастями значительно увеличивает их несущую способность и сопротивление выдергиванию. Последнее обстоятельство позволяет успешно применять винтовые сваи в анкерных фундаментах, воспринимающих выдергивающие усилия. Сваи из сплошных железобетонных стержней с металлическим винтовым наконечником погружают в грунт с помощью специальной передвижной установки, смонтированной на автомобиле повышенной проходимости, что позволяет выполнять работы не только на освоенных строительных площадках, но и на трассах электропередач, в труднопроходимых местах и др. В процессе завинчивания крутящий момент от патрона передается через инвентарную трубчатую оболочку на металлический винтовой башмак сваи, поэтому свая на скручивание не работает и может быть как сплошной, так и полой. С помощью описанной установки завинчивают в смену до 10 свай длиной 8 м и диаметром винтовой лопасти до 1,3 м. В необходимых случаях установка может также и вывинтить сваю. Погружение винтовых свай происходит без ударов и вибрации и не влияет на близ расположенные конструкции и подземные трубопроводы. Метод вдавливания свай также свободен от ударной нагрузки и безопасен для окружающих сооружений. Вдавливание выполняют 24 специальными установками, воздействующими на сваю либо весом, либо весом и вибрацией одновременно. Способ вдавливания не требует устройства каких-либо путей для рабочих передвижек, не разрушает головы сваи и эффективен при погружении коротких свай, длиной до 6 м. 11 Особенности производства свайных работ зимой Для забивки свай в зимнее время применяют дизель-молоты с ударной частью массой не менее 1,8 т. Под ударами такого молота свая пробивает поверхностный слой мерзлого грунта толщиной до 30 см, и каких-либо дополнительных работ для этого не требуется. При большой глубине промерзания грунт предварительно прогревают или пробуривают скважины глубиной до 1 м. Если все же остается часть мерзлого слоя, то свая пробивает его под действием молота. Оттаивают грунт электротоком напряжением 360 в. Три стержневых электрода забивают вокруг центра сваи, располагая их по вершинам равностороннего треугольника (со стороной 30 см), что гарантирует отдельные фазы от перенапряжения. Поверхность грунта в начале прогрева заливают раствором поваренной соли. Продолжительность прогрева составляет около 12 ч. Если на месте каждой сваи просверлить скважины диаметром 7 см, то отогрев успешно осуществляется за то же время электронагревателями ТЭН мощностью до 1 кет. При отсутствии перечисленных выше средств грунт прогревают кострами. Когда надо пробурить скважину диаметром чуть больше сваи, применяют мотоямбуры на базе трактора ДТ-54. Лидирующую скважину в мерзлом грунте достаточно пробурить на глубину 0,6—0,8 м. Используя реактивный термобур, можно прожигать не только лидер скважины для отдельных свай, но и траншеи для свайных рядов. Другие способы погружения свай в зимнее время не эффективны. 25 Устройство набивных свай зимой возможно, но затруднено большим объемом дополнительных работ по прогреву слоя мерзлого грунта, прилегающего к бетону, подогреву составляющих бетонной смеси и мерами для сохранения положительной температуры твердеющего бетона. В слое вечной мерзлоты сваи погружают в оттаянный или пробуренный на всю глубину скважины грунт, уплотняют зазоры вокруг сваи песчаноглинистым раствором и принимают меры к лучшему смерзанию сваи с монолитом вечной мерзлоты, что и обеспечивает нужную несущую способность конструкции. 12 Технология каменных работ. Общие сведения Каменной кладкой называют строительную конструкцию, состоящую из отдельных камней (искусственных или естественных), уложенных в определенном порядке и связанных в единое целое строительным раствором. Различают кладку из кирпича и камней (искусственных или естественных) правильной формы и из естественных камней неправильной формы. Кладку из естественных камней неправильной формы называют бутовой (от названия естественных камней неправильной формы - бут). Разновидностью бутовой кладки является бутобетонная. У камней, имеющих правильную форму (параллелепипед), грани принято именовать постелью, ложком и тычком. Каменная кладка по вертикали состоит из отдельных слоев, в пределах которых камни укладывают рядами и, как правило, плашмя, т. е. на постель. В пределах одного слоя камни укладываются рядами в определенном порядке. Крайние ряды, смежные с наружными плоскостями кладки (плоскостями стен), называют верстами и соответственно наружными верстами, если они выходят на лицевую поверхность, или внутренними, если они выходят на внутреннюю поверхность кладки. Заполнение между верстами называют 26 забуткой. В пределах рядов камни также укладывают в определенном порядке - если камни в крайнем ряду уложены ложками параллельно наружным плоскостям кладки, то такие ряды называют ложковыми, а если тычками тычковыми. Между отдельными камнями кладки имеются швы (горизонтальные и вертикальные, продольные и поперечные), заполняемые раствором. В зависимости от принятого способа отделки поверхности стен кладку ведут впустошовку или с расшивкой швов. Кладку впустошовку выполняют при условии, если предполагается последующее оштукатуривание каменной поверхности. В таких случаях швы не заполняются раствором на 10 - 15 мм от наружной поверхности стены. Остающаяся незаполненной часть шва создает условия для прочного сцепления штукатурного слоя со стеной. Кладку под расшивку ведут с полным заполнением шва, причем лицевым швам придается выпуклая или вогнутая форма. Под расшивку обрабатывают швы стен, не подлежащих оштукатуриванию. Каменные материалы хорошо работают на сжатие и плохо на изгиб, скалывание и растяжение, поэтому чтобы кладка работала как монолит и отдельные камни не перемещались друг относительно друга, их необходимо укладывать слоями (в пределах слоев - рядами) с соблюдением определенных правил, называемых правилами разрезки. Первое правило устанавливает максимальный угол наклона силы, действующей на кладку. Направление силы, действующей на кладку, по возможности, должно быть перпендикулярным слоям кладки (постелям камней). Если направление действующей силы Р образует угол а с перпендикуляром к плоскости постели, то кроме нормальной составляющей 27 силы Р1  Р  cos  , сжимающей кладку, действует усилие Р2  Р  sin  , стремящееся сдвинуть камень в горизонтальном направлении. Во избежание сдвига верхнего камня требуется, чтобы сдвигающая сила Р  sin  была меньше силы трения между камнями f  Р  sin  (где f — коэффициент трения камня по камню), т. е. f  Р  sin   f  P  cos  . Тогда tg  f  tg , где  угол трения, равный 30-35 °. Подставив значение  , получим tg  tg или    . С учетом двукратного запаса прочности допустимый угол отклонения  действующей силы от вертикали не должен превышать 15-17 °. Второе правило регламентирует расположение вертикальных швов кладки. Плоскости вертикальных швов кладки (продольных и поперечных) должны быть взаимно перпендикулярны, и одна из них перпендикулярна лицевой поверхности кладки, а другая - параллельна ей. Если членение рядов кладки в пределах слоя произвести системой произвольных плоскостей, то в кладке появятся клиновидные камни, нарушающие целостность ее массива Третье правило. Камни вышележащего слоя укладывают на нижележащий так, чтобы они перекрывали вертикальные швы между камнями как в продольном, так и в поперечном направлениях, т. е. необходимо вести кладку с перевязкой вертикальных швов в смежных слоях. Такая перевязка швов устраняет опасность расслоения кладки на отдельные столбики, что может привести к разрушению кладки под давлением. Инструменты для выполнения каменной кладки Основным производственным инструментом каменщика являются: растворная лопата, кельма, молоток - кирочка, расшивка. Растворная лопата служит для перемешивания кладочного раствора, расстилания его под укладываемые ряды камней и разравнивания постели. Кельма используется для разравнивания раствора, заполнения им вертикальных швов, осадки кирпича и подрезки излишков раствора. При 28 кирпичной кладке для обеспечения перевязки швов необходимо в некоторых местах укладывать не целые кирпичи, а половинки, три четверти и даже четверти кирпичей. Колка кирпича производится молотком - кирочкой. Этот же инструмент используют для тески кирпича. Для обработки швов кладки, не подлежащей оштукатуриванию, используются соответствующие расшивки. Кроме производственного, каменщики используют также набор контрольно-измерительного инструмента: рулетки, метры, уровень, шаблоны. 13 Особенности кладки кирпичных стен при различных конструктивных схемах Долгое время основной конструктивной схемой наружных кирпичных стен и прежде всего несущих являлся массив, т.е. сплошная кладка расчетной толщины, выполненная с соблюдением правил перевязки. Однако с введением новых требований по теплозащите зданий при такой схеме стены должны иметь толщину в 2,5-3 раза большую, что соответственно увеличивает расход материалов, массу стены и трудозатраты. Поэтому в последнее время используют комбинированные конструктивные схемы наружных стен в виде: - массива с утеплителем внутри стены; - массива с утеплителем на наружной поверхности стены. Кладку стен по схеме «Массив с утеплителем внутри стены» ведут следующим образом. Вначале ведут кладку основной части стены, толщиной 1,5÷2 кирпича на высоту яруса. В процессе кладки через каждые два слоя кладки в горизонтальные швы с шагом 500 мм укладывают штыри из нержавеющей стали диаметром 4÷6 мм (выступающий за кладку конец штырей должен быть больше толщины утеплителя на 30÷50 мм). По выполнении кладки основной части стены на высоту яруса на выступающие 29 концы штырей нанизывается утеплитель в виде плит (пенополистерол, роквул) и далее выполняют кладку на высоту яруса оставшейся части стены. Кладку по схеме «Массив с утеплителем на наружной поверхности стены» ведут практически в той же последовательности. После завершения кладки основной части стены на высоту яруса на выступающие концы штырей с наружной стороны стены нанизывается плитный утеплитель, сверху утеплителя закрепляют отделочную сетку и по ней устраивают защитный слой. 14 Производство каменных работ в зимних условиях При ведении каменных работ в зимнее время раствор в швах замерзает, не успев приобрести прочность. В замерзшем состоянии раствор имеет достаточно высокую прочность, но при оттаивании его прочность практически равна нулю. В оттаявшем растворе процесс твердения восстанавливается, но его окончательная прочность будет ниже, чем у такого же раствора, твердевшего в нормальных условиях. Кроме того, при замерзании раствора вода увеличивается в объеме, нарушая структуру раствора и препятствуя его уплотнению в швах. Вследствие этого при оттаивании происходит уплотнение раствора в швах и кладка может дать опасную осадку. С учетом этих и ряда других обстоятельств в зимнее время кладку каменных конструкций выполняют: 1) способом замораживания, 2) на растворах с противоморозными химическими добавками, 3) с применением искусственного обогрева или путем сочетания перечисленных способов. 30 Выбор способа зимней кладки осуществляется в зависимости от сроков строительства, конструкций, времени ее нагружения, метеорологических условий, размеров наличия рабочих сечений энергоресурсов и технических возможностей строительной площадки. Способ замораживания является наиболее распространенным и экономичным. Его сущность состоит в том, что работы выполняют на открытом воздухе при отрицательной температуре и при этом допускается замораживание кладки, но при условии, что элементы конструкций должны иметь достаточную прочность и устойчивость во время их оттаивания и в последующий период эксплуатации зданий. Поэтому способ замораживания применяют только при кладке из кирпича и камней правильной формы и постелистого бута, укладываемого способом «под лопатку». Кладку ведут с использованием лишь пластичных цементных, цементно-известковых или цементно-глиняных растворов. Замерзание раствора в раннем возрасте снижает его конечную прочность, поэтому марку раствора при ведении каменной кладки способом замораживания необходимо повышать по отношению к кладке в летнее время на одну ступень при небольших морозах (от -4 до -20 °С) и на две ступени при морозах ниже -20 °С. Раствор для зимней кладки подается к рабочим местам в подогретом состоянии. В зависимости от температуры воздуха раствор должен в момент укладки иметь температуру; от +5 до +10 °С (нижний предел при скорости ветра до 6 м/с, верхний - более 6 м/с) при температуре воздуха до -6 °С, от +10 до +15 °С при температуре воздуха от -11 до -20 °С и от +15 до +20 °С при температуре воздуха ниже -20 °С. Для получения теплого раствора воду подогревают до 80 °С, песок до 60 °С. Ящики для раствора должны быть утеплены или иметь подогрев. Из ящиков без подогрева раствор необходимо выбрать за 15-20 мин. Кирпич и камни перед употреблением в дело очищают от снега и наледи. Необходимо, чтобы песок для раствора не содержал льда и смерзшихся комьев диаметром более 1 см. Температура известкового теста должна быть не ниже 0 °С. 31 Для уменьшения величины осадки раствора в период весеннего оттаивания при кладке способом замораживания не следует допускать утолщения горизонтальных швов. Толщина их не должна превышать размеров, установленных для летней кладки. Кладку в зимний период ведут с особой тщательностью: необходимо соблюдать правильность перевязки швов, строгую горизонтальность слоев и отвесность стен. При вынужденных перерывах в работе кладку укрывают сверху толем или хотя бы рядом кирпичей, уложенных насухо. Нельзя прерывать работу по кладке стен в углах и в местах примыканий во избежание появления в этих местах трещин. Кладку каждого слоя нужно вести, заканчивая его на всю толщину стеньг. Для обеспечения большей устойчивости зимней кладки в углах, в местах примыкания и пересечения стен укладывают металлические связи. Угловые связи пропускают в стены не менее чем на 1 м, а связи под проемами -на 40-60 см за проем. Сборные перекрытия укладывают немедленно после окончания кладки каждого этажа, причем элементы перекрытия закрепляют в стенах при помощи анкеровки. При оттаивании кладка начинает давать осадку, поэтому над оконными и дверными коробками должны оставаться зазоры в 3 мм при кладке из бетонных и природных камней правильной формы и 5 мм при кирпичной кладке. Весной, в период оттаивания кладки, выполненной способом замораживания, должны вестись тщательные наблюдения в течение всего периода оттаивания с принятием мер, обеспечивающих прочность и устойчивость конструкций. Еще до начала оттаивания должны быть временно усилены наиболее нагруженные и наименее устойчивые элементы здания. 32 Кладка на растворах с противоморозными добавками. Введением в состав раствора некоторых химических добавок можно понизить температуру замерзания раствора (т. е. продлить время до начала его замерзания), ускорить процесс схватывания и получить достаточную прочность после оттаивания в весенний период. В качестве таких добавок применяют нитрит натрия, углекислый калий (поташ), хлористый кальций и хлористый натрий (поваренную соль). Добавление в растворы поваренной соли и хлористого кальция приводит к появлению высолов на поверхности кладки, поэтому эти добавки применяют главным образом для кладки стен подвалов и фундаментов и для кладки стен и столбов промышленных и складских зданий, не требующих тщательной отделки. Не следует применять эти добавки для армированной кладки. Поташ не рекомендуется применять в растворах при кладке из силикатных материалов, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности (более 60 %). Количество и состав вводимых противоморозных добавок зависит от их вида и среднесуточной температуры наружного воздуха и определяется лабораторным путем. При кладке с противоморозными добавками используют растворы марки не ниже М50. Бутобетонную кладку в зимних условиях выполняют способами, которые позволяют получить прочность бетона к моменту замерзания не менее 40-50 % проектной. Способ искусственного обогрева кладки (электропрогрев и паропрогрев) иногда применяют в зимнее время для доведения прочности каменных конструкций до проектной. При электропрогреве в горизонтальные швы укладывают железные прутья диаметром 6 мм (электроды) через 25-40 см друг от друга и через 1-2 слоя кладки по высоте так, чтобы концы были выпущены из кладки на 4-5 см 33 для присоединения к проводам. Подогрев производят электрическим током сетевого напряжения (220 или 380 В). При включении электродов ток проходит по раствору и нагревает его. Прогрев ведут до температуры 30-35 °С до достижения раствором прочности не менее 20 % от проектной. Паропрогрев кирпичной кладки требует устройства вокруг нее специального ограждения из опалубочных щитов для пропуска пара, который будет обогревать готовую кладку (столбы, стены). Паропрогрев допускается только при условии, если конструкция не требует последующей искусственной сушки. 15 Технология монолитного железобетона. Общие сведения Из монолитного железобетона сооружают фундаменты, резервуары, бассейны, тоннели, плотины, силосы для хранения сыпучих материалов, дымовые трубы, сложные арочные и сводчатые покрытия в виде тонкостенных оболочек, конструкции из гидростойкого, кислотостойкого и щелочестойкого бетонов. Особенно эффективны монолитные конструкции для районов с высокой сейсмичностью. Монолитные конструкции возводят непосредственно на строительной площадке. Возведение монолитных конструкций - комплексный процесс, включающий в себя основные — монтажно-укладочные работы (устройство опалубки, установка арматуры, бетонирование, уход за бетоном, распалубка), в результате выполнения которых получают собственно конструкцию, и вспомогательные – транспортно - заготовительные (изготовление элементов опалубки и доставка их на строительную площадку, изготовление и доставка элементов арматуры, приготовление и доставка бетонной смеси). Назначение вспомогательных работ - обеспечение более высокой производительности и качества выполнения основных работ. 34 16 Бетонирование Бетонирование - процесс заполнения опалубки с установленной арматурой бетонной смесью, т. е. укладка бетонной смеси с уплотнением. Собственно бетонированию предшествуют процессы приготовления и доставки бетонной смеси на строительную площадку. Приготовление бетонной смеси осуществляется, как правило, на бетонных заводах, оборудованных механизированными и автоматизированными установками. При малых объемах бетонных и железобетонных работ бетонную смесь можно приготовлять в условиях строительной площадки. Для этой цели на строительных объектах применяют сборно-разборные комплексно-механизированные установки. Их обычно устраивают как бетонно-растворные установки, изготовляющие бетонную смесь и раствор для разных нужд строительства. Способы доставки (транспортирования) бетонной смеси к месту ее укладки зависят от ряда факторов: дальности транспортирования, времени года, состава бетонной смеси. В настоящее время бетонную смесь от места приготовления до места ее укладки в конструкции доставляют в автомобиляхсамосвалах, в бадьях (бункерах) на платформах или автомобилях, конвейерами, бетононасосами, в автобетоносмесителях. Во время транспортирования в целях сохранения однородности и подвижности бетонной смеси ее защищают от попадания атмосферных осадков, вредного воздействия ветра и солнечных лучей, а также от утечки цементного молока (раствора). В зимнее время бетонную смесь при транспортировании необходимо защищать от замораживания. Для этого применяют специально утепленные виды транспорта. Кроме того, бетонную смесь к месту укладки следует доставлять без промежуточных перегрузок. При любом способе транспортирования бетонную смесь предохраняют от чрезмерного встряхивания во избежание расслаивания. Продолжительность 35 перевозки смеси от места ее приготовления до места укладки не должна превышать 1 ч (с момента выгрузки до окончания уплотнения). Исходя из условий сохранения необходимых качеств бетонной смеси во время ее доставки к месту укладки, выбирают вид транспорта. Перевозка бетонной смеси на автосамосвалах целесообразна при расстоянии до 15—20 км. При значительной централизованного удаленности бетонного завода строящегося целесообразно объекта от использовать автобетоносмесители. При этом бетонную смесь, загруженную на бетоннорастворном узле, приготовляют в автобетоносмесителях в пути следования непосредственно перед ее укладкой в конструкции. Укладка бетонной смеси. Укладку бетонной смеси ведут слоями с уплотнением каждого слоя, чтобы не оставалось воздушных пазух. Толщина слоя зависит от типа используемых вибраторов. Для уплотнения применяют вибраторы различных типов. По способу вибрирования вибраторы делятся на поверхностные и глубинные. Поверхностные вибраторы применяют при небольшой толщине слоя бетона (до 20 см). При большей толщине уплотняемого слоя бетона и в тех случаях, когда невозможно использовать поверхностные вибраторы, применяют глубинные вибраторы. Продолжительность вибрирования зависит от вида конструкции, качества бетонной смеси, типа вибратора. Подачу бетонной смеси для укладки ведут различными способами с применением различных механизмов и приспособлений, например с помощью крана и специальной бадьи, с помощью бетононасоса. 17 Производство бетонных работ в зимних условиях При производстве бетонных работ в зимних условиях необходимо учитывать все факторы, влияющие на схватывание и твердение бетона. 36 Твердение бетона происходит при положительной температуре во влажной среде. При низких температурах твердение бетона резко замедляется, а при отрицательных, когда температура бетона падает ниже 0 °С, прекращается. При укладке бетонной смеси в зимних условиях необходимо обеспечить свежеуложенному бетону достаточное содержание тепла, чтобы он не замерз до получения требуемой прочности (не менее 50 % от проектной). При оттаивании такого бетона в теплое время года находящаяся в нем в виде льда свободная вода превращается снова в жидкость и твердение бетона возобновляется. Ввиду большого объема строительства с применением бетонных и железобетонных конструкций ученые разработали прогрессивные способы производства этих работ, позволяющие вести строительство в любое время года. Способ «термоса». Сущность этого способа заключается в использовании внутреннего тепла, получаемого от подогретых (кроме цемента) составляющих бетонную смесь материалов и химической реакции между цементом и водой. Поверхность бетона при этом должна быть защищена утепленной опалубкой, специальными матами из теплоизолирующих материалов. Способ «термоса» наиболее экономичен и прост в производстве, не требует специального оборудования. Уход за бетоном сводится к контролю за температурой бетона и наблюдению за исправностью укрытия. Поэтому необходимо стремиться, чтобы бетон, уложенный в зимних условиях, выдерживался преимущественно по способу «термоса». Но возможность применения этого способа для отдельных конструкций устанавливается в зависимости от их массивности (объема). Способ искусственного распространенным. прогрева Дополнительный бетона прогрев является бетона, наиболее называемый 37 искусственным, производят электрическим током, паром или теплым воздухом. Электропрогрев железобетонных конструкций обычно осуществляется при помощи металлических электродов. Для прогрева применяют переменный ток, так как постоянный ток вызывает разложение (электролиз) воды в прогреваемом бетоне. Длительность электропрогрева бетонной смеси зависит от прочности бетона, температуры прогрева, вида и марки применяемого цемента. Паропрогрев целесообразно применять для всех монолитных железобетонных конструкций. В отличие от электропрогрева паропрогрев создает хорошие влажностные условия, необходимые для процесса твердения бетона. Обогрев конструкций производят посредством пуска пара в пространство, образованное внутренним и наружным слоями опалубки и называемое «паровой рубашкой», или путем пропуска пара по трубам или каналам, закладываемым в бетоне. Прогрев бетона в «паровых рубашках» наиболее целесообразно применять при бетонировании перекрытий, балок, прогонов и ригелей. Обогрев теплым воздухом применяется при бетонировании отдельных массивных фундаментов и блоков. В этом случае над бетонируемой конструкцией устанавливают легкий местный тепляк в виде плоского или шатрового ограждения, а в образовавшийся объем подают теплый воздух из калориферов. 18 Технология изоляционных работ. Общие сведения Строительные конструкции зданий и сооружений в процессе эксплуатации подвергаются различным воздействиям окружающей среды, снижающим сроки их надежной эксплуатации. Поэтому они подлежат специальной защите, назначение которой снизить степень вредного воздействия окружающей среды. 38 Вид защиты зависит от вида защищаемой конструкции и степени агрессивности эксплуатационной среды. Для защиты от воздействия влажной (мокрой) среды применяют гидроизоляционные покрытия, для защиты от воздействий влажной среды с агрессивными компонентами, вызывающими коррозию материалов, - антикоррозионные покрытия, а для защиты от воздействий сред с низкими температурами - теплоизоляционные покрытия. 19 Антикоррозионные работы Антикоррозионными работами называют работы по изоляции поверхностей строительных конструкщи, технологического оборудования и трубопроводов от воздействия агрессивности, вызывающей эксплуатационной коррозионные среды поражения повышенной строительных материалов. Сущность антикоррозионных работ сводится к устройству таких покрытий на поверхности конструкций. В условиях строительной площадки чаще всего применяют следующие антикоррозионные покрытия: лакокрасочные, металлические, гуммирование и гидрофобизацию. Лакокрасочные покрытия применяют для защиты главным образом металлических конструкций. В качестве защитных составов применяют растворы битума и красок, лаки и эмали на основе синтетических смол. Технология устройства таких покрытий включает в себя два этапа: подготовку защищаемой поверхности и устройство (нанесение) собственно покрытия. Подготовка поверхности зависит от вида материала конструкции и заключается в очистке ее от пыли, грязи жировых пятен, окалины и имеет решающее значение для надежности и долговечности покрытия. Лучший вариант подготовки металлической поверхности - механическая механизированная очистка до металлического блеска. 39 Устройство (нанесение) собственно покрытия выполняют ручным или механизированным способами. При механизированном способе используют пневматические или механические распылители. Собственно покрытие наносят слоями - вначале грунтовочный, а затем слои покрытия. Каждый последующий слой наносят после полного высыхания предыдущего. Металлические покрытия применяют для защиты только металлических конструкций. Устройство металлических покрытий заключается в нанесении предварительно подготовленную защищаемую поверхность металлической пленки из расплавленного металла с помощью специальной газопламенной установки. В качестве защитных металлов используют чаще всего цинк и алюминий. Гуммирование - нанесение на защищаемую поверхность сырой резины с последующей вулканизацией. На очищенную и обезжиренную поверхность наносят тонкий слой резинового клея, на который накладывают листовую или рулонную сырую резину, и подвергают температурной обработке (вулканизации). Резина после такой обработки превращается в сплошное покрытие толщиной 2-4 мм. Гидрофобизация - покрытие поверхностей железобетонных и каменных конструкций водными растворами кремнийорганических соединений, После высыхания на поверхности образуется водонепроницаемая пленка. Нанесение растворов выполняют вручную или с применением краскораспылителей. 20 Теплоизоляционные работы Различают теплоизоляцию строительных конструкций и трубопроводов. Наибольшее распространение имеет теплоизоляция трубопроводов. К теплоизоляционным работам приступают после окончания всех строительно-монтажных работ на объекте. Теплоизоляцию трубопроводов производят после их гидравлического или пневматического испытания. 40 До укладки первого слоя теплоизоляционного материала изолируемые поверхности очищают от пыли, грязи и ржавчины, высушивают, а в некоторых случаях покрывают антикоррозионными составами. Наиболее удобна в производстве и имеет широкое применение сборная теплоизоляция. Ее использование снижает трудоемкость, продолжительность и стоимость теплоизоляционных работ. Сборная теплоизоляция устраивается из крупноразмерных элементов или мелкоштучных деталей. К ним относятся рулонные, плитные и фасонные (формованные) изделия. Рулонную оберточную теплоизоляцию устраивают из специальных рулонных материалов. Для теплоизоляции рулонными материалами сначала производят подготовку поверхностей, а затем - устройство основного выравнивающего и отделывающего слоев. Так, для изоляции трубопроводов маты из минеральной ваты крепят к трубопроводам проволочными подвесками. Продольные и поперечные стыки сшивают после закрепления матов подвесками. Окончательно изоляцию закрепляют бандажами из металлической полоски или мягкой проволоки. Теплоизоляцию плитными материалами применяют как для плоских, так и для криволинейных поверхностей. До начала изоляции плиты подбирают по толщине, затем их подгоняют к изолируемой поверхности и друг к другу впритирку насухо или на тонком слое мастики с промазкой швов. Плиты укладывают горизонтальными полосами снизу вверх, причем нижний ряд устанавливают на опорную полку. При большой высоте конструкций опорные полки делают через каждые 3-4 м по вертикали. Плиты укладывают так, чтобы крепежные детали (крючки, штыри) проходили через швы между плитами. При необходимости в последних заранее устраивают отверстия для крепежных крючков или штырей. Закрепляют изоляцию проволокой, привязываемой к крепежным деталям, после чего изоляцию покрывают проволочной сеткой для последующего оштукатуривания 41 специальным раствором или покрытия другими материалами согласно проекту. Теплоизоляцию фасонными изделиями применяют для трубопроводов. В качестве фасонных элементов используют скорлупы, сегменты и кирпич, изготовленные из диатомита или пенобетона. В последние годы начали применять перлитобетонные скорлупы. Их изготавливают диаметром до 200 мм из смеси вспученного перлитового песка, асбеста и цемента на заводах и применяют для изоляции трубопроводов, прокладываемых в проходных, полупроходных и непроходных каналах, центральных тепловых пунктах, технических подпольях зданий и внутри помещений. Наивысшее качество и надежность защитных покрытий получают в случаях выполнения работ при положительных температурах. Гидроизоляцию при температуре воздуха ниже +5 °С устраивают с соблюдением следующих требований: подогрев изолируемой поверхности; использование гидроизоляционных материалов с повышенной, чем при обычных условиях, температурой; холодные мастики, пасты и растворы должны быть с добавками, понижающими температуру их замерзания. Окрасочную гидроизоляцию с применением горячих битумных мастик выполняют при температуре не ниже -20 °С. Штукатурную гидроизоляцию, антикоррозионные и теплоизоляционные покрытия можно выполнять только при положительных температурах -не ниже +5 °С. 42 21 Отделочные работы. Общие сведения Назначение отделочных работ - придать зданию или сооружению законченный вид, отвечающий заложенным в проекте функциональным, эстетическим и гигиеническим требованиям. К отделочным относятся облицовочные, штукатурные, малярные, оклеечные и стекольные работы, а также устройство чистых полов. Отделочные работы ведутся в следующем порядке: вначале выполняют стекольные и штукатурные работы, а также облицовку стен, затем подготавливают стены и потолки под окраску или оклейку и выполняют малярные и оклееные работы. Завершением этих работ является устройство чистых полов. 22 Облицовочные работы Наружная и внутренняя облицовка стен в зданиях повышает долговечность и улучшает эксплуатационные качества конструкций. Наружная облицовка стен зданий осуществляется плитами из естественного камня — гранита, мрамора, плотных известняков, песчаников, туфа и др. Облицовку выполняют одновременно с кладкой или по готовой стене. Для прочного сцепления камня с раствором тыльную сторону плит и постели тщательно очищают и промывают. При зеркальной и лощеной фактурах детали облицовки сопрягают насухо с тщательной прошлифовкой кромок. При других фактурах швы заполняют раствором. Внутренняя облицовка поверхностей стен и перегородок осуществляется плитными и профильными деталями из мрамора и керамическими глазурованными плитками. 43 Облицовку стен керамическими плитками осуществляют в санитарных узлах, на кухнях; в медицинских учреждениях - в перевязочных, операционных, обмывочных; в пищевых блоках торговых помещений; в помещениях с повышенной влажностью (банях, душевых и др.), где требуется соблюдение высокой гигиеничности. До начала облицовочных работ должна быть закончена прокладка трубопроводов и скрытых электропроводок. Поверхности для облицовки должны быть жесткими, очищенными от грязи, наплывов раствора и жировых пятен. Поверхность стен сначала провешивают, а затем устанавливают маяки из цементного раствора или гвоздей. После окончательной выверки всей поверхности на расстоянии 100—120 см одна от другой устанавливают маячные плитки или маячные ряды. Провеску стен и установку под угольник маячных плиток начинают с углов, закрепляя по две маячные плитки в каждом углу. Затем между угловыми маячными плитками забивают гвозди и по ним туго натягивают шнур, который служит направляющей для укладки первого горизонтального ряда плиток. Маячные плитки или маячные ряды проверяют рейкой с уровнем в горизонтальном направлении и отвесом в вертикальном. Для крепления плиток к облицовываемой поверхности применяют цементный раствор марки 50, что соответствует составу 1:4 (цемент — песок) при марке цемента 300. Толщина слоя раствора под плитками должна быть не более 7-15 мм. Раствор укладывают на всю поверхность тыльной стороны плитки. Для крепления плиток также используют специальные мастики. 23 Устройство полов Подготовка основания и устройства подстилающих слоев. Основными конструктивными элементами полов являются: основание, подстилающий слой и покрытие. Основанием под полы служат естественный или несущие элементы перекрытий. 44 Основания под полы по грунту устраиваются путем снятия с венного грунта растительного слоя и послойного уплотнения. Для уплотнения оснований на слабых грунтах добавляют гравий и щебень. Слои толщиной до 20 см уплотняют механическими катками. При ручном уплотнении слои грунта не должны превышать 10 см. При устройстве полов по перекрытиям роль основания выполняет сущая часть перекрытия. Поверхность перекрытия должна быть ровной, без наплывов и впадин, очищена от мусора. Для выравнивания поверх перекрытий и придания им необходимых уклонов устраивают цементнопесчаные или асфальтобетонные стяжки толщиной 2—4 см. Устройство монолитных покрытий полов. Монолитные покрытая выполняют из бетонных, цементных, мозаичных и полимербетонных смесей. Бетонные полы устраивают из бетона класса не ниже В15 по бетонному подстилающему слою, имеющему шероховатую поверхность для лучшего сцепления слоев. Бетонную смесь укладывают полосами шириной до 2 м и толщиной 25—30 мм, уплотняя ее виброрейками или поверхностными вибраторами. После затвердения смеси и приобретения требуемой поверхность пола шлифуют машинами с абразивным камнем, а затем по периметру помещений делают плинтус из цементного раствора. Цементные полы выполняют из цементно-песчаного раствора марки не ниже 100 по жесткому огрунтованному цементным молоком подстилающему слою из бетона. Укладку покрытия ведут полосами шириной до 1 и толщиной 20-25 мм с последующим уплотнением виброрейкой. После уплотнения поверхность покрытия выравнивают деревянным правилом и заглаживают стальными гладилками. Мозаичные полы устраивают из бетонной смеси, приготовленной ж белом или цветном цементе марки 400 с заполнителями из мраморной, гранитной или кварцевой крошки и светоустойчивым пигментом. Для 45 получения мозаичного узора на подстилающем слое выкладывают рисунок из стекла, латуни или алюминия и заливают его бетонной смесью. Далее покрытие выравнивают, уплотняют виброрейкой и до начала схватывания заглаживают металлическими гладилками. По достижении прочности поверхность пола шлифуют шлифовальными машинами до обнажения зерен заполнителей. Мозаичные полы делаются двуслойными: нижний слой толщиной 15-20 мм и лицевой слой 10-15 мм. Полы из керамических плиток устраивают на подстилающем слое ш цементно-песчаного раствора толщиной 10-15 мм или по бетонному основанию перекрытия. Плитки укладывают с помощью угольника отдельными полосами вдоль длинной стороны помещения. Ширина полос составляет 30-60 см, что соответствует 3-6 рядам плиток. Плитки кладут шов в шов, осаживая их легкими ударами молотка. Вручную покрытие настилают по маячным плиткам и шнуру. Более производительный способ укладки плиток с помощью шаблонов. Шаблоны предназначены для укладки плиток пакетами до 50 штук. Шаблоны заполняют плитками и осторожно опускают на раствор. Затем извлекают запорные стержни и шаблон снимают. Через 2-3 дня после настилки пола швы между плитками заполняют жидким цементнопесчаным раствором. Для удаления остатков раствора поверхность пола протирают влажными опилками. Устройство деревянных полов. К деревянным полам относятся дощатые и паркетные полы. Дощатые полы устраивают с одинарным и двойным настилом. При двойном настиле нижний слой устраивается из обрезных досок, а верхний - из шпунтованных толщиной 29 и 37 мм и шириной 74—124 мм. Настилают доски по лагам из антисептированных деревянных брусков толщиной 40-60 мм и шириной 80-120 мм. При устройстве дощатого пола в нижних этажах и подвальных помещениях основанием служит уплотненный 46 щебнем грунт, по которому выкладывают кирпичные столбчатые фундаменты высотой не более 250 мм с уложенными на них лагами. Под лаги на столбики укладывают деревянные подкладки с прослойкой двух слоев толя. На междуэтажных перекрытиях основанием служат панели перекрытия со звукоизолирующим слоем и уложенные на них лаги. По лагам настилают доски строганой стороной вверх (нижняя сторона досок должна быть антисептирована). Настилку пола начинают от окон по направлению света, прибивая доску гвоздями пазом к стене, а каждую последующую так, чтобы шпунт входил в паз ранее прибитой доски. Паркетные полы, так же как и дощатые, устраивают по деревянным и железобетонным перекрытиям. Паркетные полы бывают наборные и щитовые. Наборные полы устраивают из досок, называемых паркетной клепкой. Паркетные клепки укладывают по сплошному дощатому настилу с прослойкой картона или рубероида. Укладку производят «в елку» или «в квадрат» и крепят к настилу гвоздями, вбиваемыми в выступ паза или шпунта. При укладке паркета по бетонному основанию применяют битумные мастики. Устройство полов из рулонных материалов. Покрытия полов из рулонных материалов производятся по бетонному, железобетонному и деревянному основаниям. Укладка линолеума по бетонному и железобетонному основанию производится по подстилающему слою из цементно-песчаной стяжки толщиной 10-20 мм или по древесностружечным плитам, уложенным по упругим прокладкам из поропласта. Укладку линолеума начинают с огрунтовки подстилающего слоя. На огрунтованное основание наносят ровным слоем быстротвердеющую мастику толщиной в 1 мм. По мере нанесения мастики линолеум раскатывают и прижимают к основанию 47 резиновым валиком. Одновременно следят, чтобы между основанием и полотнищем линолеума не образовывалось скопление воздушных пузырей. Клеящая мастика наносится на всю ширину линолеума, за исключением краев шириной 100 мм, с тем чтобы последующее полотнище ложилось на ранее уложенное с напуском в 100 мм. В местах нахлеста оба полотнища одновременно разрезают острым ножом, после чего их приподнимают и промазывают той же мастикой. Образовавшиеся при обрезке полоски удаляют, а края полотнищ с помощью рейки плотно прижимают к основанию доской с грузом. Участки примыкания линолеума к стенам окантовывают плинтусом. 24 Устройство кровель. Общие положения Кровлей называют верхнюю часть конструкции бесчердачного (совмещенного) покрытия или крыши (при наличии чердака), образующую водоизолирующий слой, который в необходимых случаях усиливают защитным покровом. Кровля должна быть не только водостойкой (чтобы обеспечить гидроизоляцию покрытия), но и непродуваемой, прочной, долговечной и термостойкой. Для устройства кровли используют различные рулонные материалы (рубероид, пергамин, толь, гидроизол, стеклоткань, изол и т. п.); мастики (битумные, дегтевые, битумно-резиновые и др.); листовые и штучные материалы (кровельную сталь, асбестоцементные листы и плитки, черепицу и т. д.). Толщина любой кровли невелика, например, кровля из пяти слоев рубероида на мастике имеет толщину около 10 мм. Поэтому ее качество в значительной мере зависит от основания, на котором она устроена. Основание должно быть выполнено из материалов, предусмотренных проектом. Строго 48 должны соответствовать проекту уклоны, прочность, жесткость основания и расположение водостоков. Наименее трудоемко устройство кровли из рулонных материалов. Однако в процессе эксплуатации они через каждые три года требуют окраски мастикой и служат не более 10—15 лет. Устройство кровель из асбестоцементных листов и черепицы — процесс, более трудоемкий, но зато эти кровли не требуют особого ухода во время эксплуатации и долговечны: асбестоцементные служат более 30 лет, а черепичные — 60 лет и более. В местностях, богатых лесом, устраивают дощатые кровли, а также, кровли из гонта и щепы. Кровли временных сооружений обычно выполняют из толя. 25 Рулонные и мастичные кровли Кровли из рулонных материалов Рулонная кровля представляет собой гибкий водоизоляционный ковер, состоящий из нескольких слоев рулонного кровельного материала и кровельной мастики. Мастикой склеивают слои рулонных материалов и приклеивают их к основанию кровли. При этом для наклеивания битумных рулонных материалов (рубероида, пергамина и гидроизола) используют битумные мастики, а для дегтевых материалов (толя и толя-кожи) — дегтевые мастики. Рулонные материалы армируют мастику, предотвращая появление трещин, что сохраняет ее водонепроницаемость. Рулонные кровли выполняют плоскими (с уклоном до 3%), и скатными (с уклоном более 3%). При эксплуатации плоские кровли увлажняются больше, чем скатные, поэтому небиостойкие материалы могут загнивать. В связи с этим плоские кровли устраивают только из гнилостойких материалов, например толя-кожи, гидроизола, гнилостойкого рубероида, а в состав 49 битумных мастик вводят антисептики (фтористый или кремнефтористый натрий и др.). Основание под рулонный ковер устраивают из цементно-песчаной или асфальтобетонной стяжки, а также в виде дощатой палубы. Основание кровли считают достаточно ровным, если просветы между его поверхностью и контрольной 3-метровой рейкой не превышают 5 мм при укладке рейки вдоль ската и 10 мм — поперек ската. Чтобы избежать появления проколов и разрывов ковра, просветы допускают только плавного очертания и не более одного на 1 м. Работы по устройству кровель состоят из подготовительных и основных процессов. К подготовительным процессам относятся подготовка рулонных материалов к укладке и приготовление грунтовок и горячих или холодных мастик для наклеивания рулонного материала. Основными процессами в устройстве кровель являются очистка и грунтовка основания, наклеивание гидроизоляционного ковра и устройство защитного слоя. Раскатанные кровельные материалы вследствие хранения их в рулонах имеют волнистую поверхность. Поэтому при наклеивании могут образоваться складки. Кроме того, поверхности полотнищ покрыты тонко измельченной минеральной посыпкой, предохраняющей полотно от склеивания при хранении. Эта посыпка ухудшает сцепление полотнищ с горячей мастикой при наклеивании. Для устранения волнистости рулонные материалы, имеющие покровный слой, выдерживают в раскатанном виде не менее 20 ч при температуре не ниже +15° С. Материалы, не имеющие покровного слоя, перематывают на другую сторону. 50 Поверхность рулонных материалов, имеющих тонкомолотую посыпку, которая предотвращает склеивание полотнищ, смачивают растворителем (соляровое масло для рубероида и антраценовое масло для толя). Растворитель размягчает поверхностный слой материала, и в него втапливается мелкая посыпка, крупную же очищают с рубероида шпателем, а с толя — стальными щетками. Полотнища обрабатывают растворителем с нижней стороны полностью, а с верхней стороны только на 100 мм вдоль кромок (т. е. на ширину нахлестки). Для перематывания и смачивания поверхности рулонных материалов растворителем используют специальный станок. Растворитель распыляют краскопультами. При наклеивании рубероида на холодной мастике очищать его от посыпки не надо, так как она поглощается мастикой, превращаясь в ее наполнитель. Наклеивание ковра. Рулонный гидроизоляционный ковер наклеивают, когда на данной захватке крыши закончены все строительные работы, выполнено основание под кровлю, установлены и закреплены воронки внутренних водостоков. Перед наклеиванием кровли основание тщательно очищают от мусора и пыли. Для этого используют сжатый воздух, подаваемый компрессором по шлангу. Сухость основания проверяют пробным наклеиванием куска рулонного материала. Если при его отрывании мастика не отстает, то основание считается достаточно сухим. Основание, выполненное из цементно-песчаной стяжки, после очистки и обеспыливания покрывают с помощью краскопульта холодной грунтовкой, создающей ровную поверхностную пленку, которая хорошо склеивается с мастикой гидроизоляционного ковра. Кровельные материалы наклеивают на скаты крыш, уклон которых не превышает 25%. При большем уклоне скатов (борта фонарей и т. п.) 51 полотнища крепят гвоздями с шайбами из рулонного материала к деревянным антисептированным рейкам. Устройство кровли механизируют. Например, при возведении жилого дома рекомендуется доставлять мастику в специальном автогудронаторе, снабженном установкой для ее подогрева, насосом для перемешивания и подачи по шлангам, а также системой для промывки и продувки шлангов. Автогудронатор, доставив мастику, подает ее на крышу по вертикальному стояку из стальных труб диаметром 50 мм, к которому присоединены резиновые шланги, заканчивающиеся трехсопловой «удочкой» для нанесения мастики на основание. Рулонные материалы подают на крышу подъемниками, легкими кранами. При производстве кровельных работ на промышленном здании применяют другую схему. Мастику, доставленную автогудронатором, перекачивают в специальные котлы-термосы, имеющие термоизоляцию и подогрев. Из котлов мастику подают на крышу насосами по стальным трубопроводам. В кольцевых трубопроводах мастика должна циркулировать непрерывно, чтобы не образовались пробки. В холодное время предусматривают обогрев трубопроводов. К рабочим местам горячую мастику транспортируют в термосах самоходными мотокарами, а холодную — в герметической таре. Рулонные материалы подвозят мотокарами к месту укладки. 26 Кровли из штучных материалов Покрытия из стальных листов Оцинкованную кровельную сталь применяют для устройства деталей кровли, которые из других кровельных материалов сделать трудно (например, для покрытия разжелобков, устройства карнизных свесов при наружных 52 водостоках и т. п.). При реставрационных работах применяют и обычную кровельную сталь. Основание для покрытия кровельной сталью выполняют в виде обрешетки из деревянных брусков 50 х 50 мм и досок 50 х 120 ÷ 140 мм. При этом вдоль конька по обе его стороны укладывают доски. Карниз, разжелобки и ендовы покрывают сплошным дощатым настилом, на скате крыши, параллельно карнизу, укладывают бруски, а через каждые четыре бруска — доски. Расстояние между осями досок принимают равным 1390 мм, стыки листов тогда попадают на доски. Деревянную палубу карнизных свесов оклеивают слоем рулонного материала; он служит пароизоляцией и предотвращает образование конденсата на нижней плоскости металлических листов. Наклеивать слой рулонного материала надо и в тех случаях, когда при устройстве деталей кровли металлические листы укладывают на цементную или асфальтовую стяжку и крепят к заделанным в стяжку антисептированным деревянным брускам. Деревянная обрешетка должна быть прочной, жесткой и ровной. Между контрольной метровой рейкой и обрешеткой допускается не более одного просвета на 1 м, причем только плавного очертания и величиной не более 5 мм. Металлические листы соединяют между собой фальцами. По форме их подразделяют на лежачие и стоячие, а по плотности — на одинарные и двойные. Детали покрытий заготовляют в мастерских, где кромки листов загибают для последующего фальцевого соединения друг с другом. Кровельный лист, кромки которого подготовлены для фальцевого соединения, называется картиной. Картины могут быть составные (из двух и более листов). 53 Кромки листов, располагаемых поперек стока воды, соединяют лежачими фальцами, а параллельно стоку — стоячими. При покрытии карнизов, разжелобков и скатов с уклоном менее 30% лежачие фальцы выполняют двойными и промазывают швы суриковой замазкой. Одинарными стоячими фальцами соединяют листы на коньках, ребрах, а также на скате в кромках, располагаемых вдоль стока воды. Картины на скате крепят к обрешетке клямерами — полосками кровельной стали. Клямер одним концом прибивают гвоздем к бруску оброшетки, а другим он проходит через стоячий фальц и охватывает его. При покрытии карниза в доски обрешетки врезают Т-образные костыли, выступающие за свес. К поперечинам костылей крепят нижние края картин, а верхние прибивают к обрешетке гвоздями. Одновременно с костылями к обрешетке крепят карнизные штыри для установки воронок водосточных труб. Настенные желоба укладывают на картины карнизного свеса и крепят заклепками к специальным крючьям. Наружные водосточные трубы, заготовленные в виде отдельных звеньев и деталей, крепят к стенам штырями с ухватами. Проемы вокруг дымовых и вентиляционных труб закрывают воротниками, которые заготовляют в виде двух П-образных половин, соединяемых на месте установки. 27 Способы сварки Сварка — это процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. 54 Классификация процессов сварки устанавливается по основным физическим, техническим и технологическим признакам. В зависимости от энергии, используемой для образования сварного соединения, различают три класса сварки: термический, осуществляемый плавлением с использованием тепловой энергии; термомеханический, осуществляемый с использованием теплопой энергии и давления; механический, осуществляемый с использованием механической энергии и давления. В промышленности и строительстве используют в основном следующие виды сварки: дуговую, электрошлаковую, газовую (термический класс); контактную, газопрессовую (термомеханический класс); сварку трением, холодную, ультразвуковую (механический класс). Дуговая сварка открытой дугой — сварка плавлением, осуществляемая без подачи защитного газа или сварочного флюса, при которой зона дуги доступна наблюдению. Для местного нагрева металла до температуры плавления используют тепловую энергию электрической дуги, горящей между свариваемым металлом и концом электрода, закрепленным в электрододержателе. В результате плавления свариваемого металла и электрода образуется сварной шов. Для сварки открытой дугой применяют плавящиеся штучные металлические электроды со специальным покрытием. Используют также неплавящиеся электроды (уголь, графит). При этом дуга расплавляет свариваемый металл, образуя жидкую ванну, а необходимое сечение шва обеспечивается дополнительным плавлением дугой металлического присадочного прутка. Сварка под флюсом — дуговая сварка, при которой дута горит под слоем сварочного флюса. Электрическая дуга, горящая под слоем флюса, расплавляет свариваемый металл, электродную проволоку и флюс, в 55 результате плавления которого образуется жидкотягучая шлаковая пленка, защищающая расплавленную ванну от доступа атмосферного воздуха. При дуговой сварке в защитном газе в зону дуги подается защитный газ . Инертный (аргон, гелий) или активный (углекислый) газ защищает зону плавления от контакта с атмосферным воздухом. Электрод применяется плавящийся (проволока) или неплавящийся (вольфрамовый стержень). По степени механизации дуговую сварку разделяют на ручную, полуавтоматическую и автоматическую. Электрошлаковая сварка - сварка плавлением, при которой для нагрева металла используется тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через расплавленный шлак. Сварка ведется в вертикальном положении в формирующих ползунах. Электрический ток, проходя через расплавленный шлак, выделяет тепло, за счет которого плавятся кромки свариваемого металла и электрод, создавая металлическую ванну. После охлаждения металлической ванны образуется сварной шов. Газовая сварка сварка плавлением, при которой нагрев кромок соединяемых частей производится пламенем газов, сжигаемых на выходе горелки для газовой сварки. Высокотемпературное пламя получают сжиганием горючих газов и паров (ацетилен, пропан, пары керосина и др.) в атмосфере технического кислорода. Пламя горелки расплавляет кромки соединяемых частей и присадочный пруток для получения сварного шва. При отбортовке кромок сварку выполняют без присадочного прутка. 56 Контактная сварка — сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплом, выделяемым при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые части. Контактная сварка может быть стыковой, точечной, рельефной и шовной. При стыковой сварке соединение свариваемых частей происходит по поверхности стыкуемых торцов. Соединяемые части закрепляют в зажимах сварочной машины. Действием электрического тока зону стыкуемых торцов нагревают до сварочной температуры, после чего (или одновременно) прикладывают осевое усилие Р. При точечной сварке соединение элементов происходит на участках, ограниченных площадью торцов электродов, подводящих ток и передающих сжимающее усилие. Обычно кромки листовых элементов укладывают внахлестку и зажимают коническими электродами 4 сварочной машины. Через электроды и свариваемый металл пропускают электрический ток и после надлежащего нагрева элементов в зоне контак-и прикладывают необходимое усилие Р. Шовная сварка - соединение элементов внахлестку вращающимися дисковыми электродами в виде непрерывного или прерывистого шва. Процесс аналогичен точечной, но для получения непрерывного шва сварные точки должны перекрывать одна другую. Газопрессовая сварка — сварка давлением, при которой нагрев производится пламенем газов газов, сжигаемых на выходе сварочной горелки. При этом способе сварки пользуются полукольцевыми многопламенными горелками, которыми нагревают торцы свариваемых частей, закрепленных в зажимах сварочной машины, и после достижения требуемой температуры сдавливают усилием Р. 57 Сварка трением - сварка давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызываемым вращением одной из свариваемых частей. Свариваемые детали и закрепляются в патроне токарного станка для сообщения вращения одной из деталей. Разогретые трением торцы деталей сваривают, прилагая к ним осевое усилие Р. Холодная сварка — сварка давлением при значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых частей. Холодную сварку применяют для соединения высокопластичных, металлов (медь, алюминий и др.). Ультразвуковая сварка — сварка давлением, осуществляемая при воздействии ультразвуковых колебаний. Для этой цели используют преобразователи ультразвуковых колебаний в механические, которые в зоне соединения создают нагрев металла в микроскопических объемах. Преобразователь состоит из пакета магнитострикционного преобразователя, системы, трансформирующей и передающей упругие колебания рабочего наконечника (электрода) и опоры. Сварка производится при сравнительно небольшом сдавливающем усилии Р. Ультразвуковую сварку применяют для сваривания металла небольшой толщины и пластмасс. При изготовлении строительных стальных конструкций применяют главным образом дуговую сварку. 28 Контроль качества сварных швов и соединений Дефектами сварных соединений называют отклонения от норм, предусмотренных ГОСТами, техническими условиями и чертежами изделий. Нормами предусматриваются: геометрические размеры сварных швов, (высота ширина), сплошность, герметичность, механическая прочность, пластичность, химический состав и структурные составляющие металла шва. 58 Дефекты сварных швов ослабляют рабочее сечение соединений, вызывают концентрацию напряжений: и разрушение конструкций. Прочность сварного соединения может снизиться из-за ухудшения механических и физико-химических свойств металла соединения по сравнению с основным металлом. Поэтому ответственные сварные соединения должны быть равнопрочны основному металлу. В зависимости oт причины образования различают следующие виды дефектов: смещение свариваемых кромок, несоответствие зазора между свариваемыми деталями вследствие некачественной сборки; трещины, расслоения, закаты в основном металле, на свариваемых кромках или вблизи шва (эти дефекты могут воздействовать на формирование шва); плохая свариваемость основного металла — склонность к образованию горячих и холодных трещин в основном соединении; несоответствие химического состава и технологических свойств присадочного материала;, а также дефекты из-за нарушения технологического процесса сварки и эксплуатационные. По величине дефекты подразделяются на макроскопические, которые хорошо видны невооруженным глазом или рассматриваются под лупой с увеличением в 10—20 раз, и микроскопические, рассматриваемые под микроскопом с увеличением в 50-1500 раз. По характеру расположения дефекты в сварных соединениях бывают внешние и внутренние. Внешние дефекты — это несоответствие нормам Геометрических размеров шва, незаплавленные кратеры; подрезы, наружные поры, прожоги, шлаковые включения и трещины, выходящие на поверхность. Внутренние дефекты — это непровары между свариваемыми кромками деталей, непровары в корне шва, внутренние пиры и трещины, пережог металла и шлаковые включения. 59 Подрезы - углубления, образующиеся вдоль шва в месте перехода к основному металлу. Причиной подреза может быть большая величина напряжения дуги, смещение электрода при сварке, повышенная сила тока и скорость сварки. Устраняют подрезы наплавкой тонких (ниточных) швов. Прожоги — образуются в результате большой величины сварочного тока, из-за малого притупления кромок свариваемого изделия, большого зазора между свариваемыми кромками, а также при неравномерной скорости сварки. Непровар — несплавление кромок основного металла с наплавленным или слоев шва между собой при многослойной сварке. Непровары образуются из-за недостаточного зазора между, кромками, малого угла скоса кромок, завышенного притупления, загрязнения кромок, неточного направления электрода относительно места сварки, недостаточной величины сварочного тока или чрезмерной скорости сварки. Трещины - наиболее опасные дефекты. Их возникновение связано с химическим составом основного и наплавленного металла, а также со скоростью охлаждения сварного соединения и жесткостью свариваемого контура. Трещины, образовавшиеся в процессе сварки, называются горячими, а после охлаждения металла - холодными. Трещины могут располагаться вдоль и поперек сварного соединения, а также в основном металле, в районе сосредоточения швов. Газовые поры образуются в шве в результате перенасыщения расплавленного металла сварочной ванны газами. Поры могут быть внутренними, не выходящими на поверхность сварного шва, и наружными, выходящими на поверхность шва. Они бывают одиночными, групповыми либо располагаются цепочкой. 60 Неметаллические включения представляют собой загрязнение металла шва. Это чаще всего шлаки, не успевшие всплыть на поверхность. Неметаллические включения уменьшают рабочее сечение шва и приводят к понижению прочности сварного соединения. Контроль качества сварочных работ. Для обеспечения высокого качества и надежности сварных соединений осуществляется предварительный контроль, текущий соединений и (в процессе сварки) контроль готовых конструкций. Регулярно контролируют сварных квалификацию сварщиков, контролеров, инженерно-технических работников, занимающихся проверкой сварных соединений. При предварительном контроле проверяют: сварочные материалы (электроды, сварочную проволоку, флюсы и газы) и оборудование, сборочно сварочные приспособления, инструмент, контрольно-измерительную аппаратуру. Текущий контроль включает проверку деталей, подготовленных к сварке, режимов сварки и "правильности наложения швов, а также состояния оборудования в процессе сварки, соответствия присадочных материалов и контрольно-измерительных приборов. Контроль качества сварных соединений и конструкций осуществляют разрушающими и неразрушающими методами. К разрушающим методам относятся: технологическая проба, механические испытания, металлографические исследования, химический анализ, испытания на свариваемость. С помощью технологической пробы определяют качество формирования шва, слабое место сварного соединения и внутренние дефекты. Прочность и пластичность сварных соединений определяют механическими испытаниями образцов. 61 Некоторые методы разрушающего контроля применяют также на стадиях предварительного и текущего контроля. К неразрушающим методам контроля относятся: визуальный, испытания на прочность и плотность, магнитный, радиографическое просвечивание, ультразвуковой. Визуальный метод (внешний осмотр) выполняют невооруженным глазом и с помощью лупы после наложения как прихваток, так и каждого шва. Размеры швов замеряют шаблонами и измерительными приборами непосредственно после сварки. Прочность и плотность готового изделия контролируют механическими испытаниями с приложением статической или динамической нагрузки и гидравлическими (чаще всего водой),определяющими прочность и плотность сосудов (котлов, баллонов и др.). Сосуды и трубопроводы, работающие при избыточном давлении, испытывают давлением, превышающим величину рабочего в 1,5—2 раза. Плотность соединения определяют также вакуумным и керосиновым методами. Вакуумный метод заключается в следующем. Проверяемый участок сварного соединения смачивают мыльным раствором и на него устанавливают вакуум-камеру. Верх камеры сделан из плексигласа, а по контуру нижней части прикреплена прокладка из мягкой резины. С помощью вакуума-насоса в камере создается разрежение, вследствие чего она плотно по контуру резиновой прокладки прижимается атмосферным давлением к изделию. Благодаря созданной разности давлений по обе стороны участка сварного соединения атмосферный воздух проникает через неплотности шва в вакуум-камеру, при этом появляются мыльные пузырьки, видимые через прозрачную часть камеры. Места неплотности отмечают мелом, на металле 62 рядом с камерой. Обнаруженные дефекты устраняют, после чего эти места повторно испытывают. Испытание керосином заключается в следующем. Сторону сварного соединения, хорошо доступную для осмотра, окрашивают водной суспензией мела или каолина. После высыхания суспензии противоположную сторону соединения 2—3 раза тщательно смачивают керосином. Если в соединении есть неплотности, то на окрашенной медом поверхности появляются темные или желтоватые жирные пятна керосина. Продолжительность испытания от 15 мин до нескольких часов в зависимости от толщины шва. При магнитном методе контроля сварной шов изделия покрывают смесью из масла и магнитного железного порошка. Изделие намагничивают, пропуская через него ток. Под действием магнитного поля, обтекающего дефект, частицы железного порошка гуще располагаются вокруг дефектов. Этим методом контролируют в основном гладкие чистые блестящие поверхности. Радиографический метод контроля состоит в том, что на рентгеновской пленке или экране получают изображение контролируемого изделия. При этом дефекты (непровар, трещины, раковины, поры) на изображении чаще всего имеют вид пятен или полос. Как правило, просвечивают 3-15% общей длины сварного шва, в особо ответственных конструкциях - все швы. Ультразвуковой метод контроля основан на способности высокочастотных колебаний (20 000 Гц) проникать в металл и отражаться от поверхности дефектов (встретившихся препятствий). Отраженные ультразвуковые колебания имеют ту же скорость, что и прямые колебания на этом свойстве основана ультразвуковая дефектоскопия. 63 29 Технология монтажа строительных конструкций. Общие сведения Монтаж: строительных конструкций — процесс механизированной установки конструктивных элементов зданий и сооружений в проектное положение и закрепление их в этом положении. Монтаж строительных конструкций является ведущим технологическим процессом при возведении не только полносборных, но и обычных (неполносборных) зданий и сооружений. Например, для зданий с кирпичными несущими стенами монтируются фундаментные подушки, блоки стен подвалов, перемычки, плиты перекрытий и покрытия, лестничные марши и площадки, элементы балконов и лоджий. Для монтажа строительных конструкций используют специальные машины и механизмы: монтажные краны (башенные, козловые, самоходные стреловые на автомобильном, пневмо- и гусеничном ходу) и грузоподъемные механизмы (мачты, шевры, порталы, подъемники, установщики и т.п. Наибольшее применение имеют монтажные краны - с их помощью выполняют более 95 % монтажных работ. Монтаж строительных конструкций - комплексный процесс, состоящий из подготовительных (укрупнительная сборка, усиление отдельных элементов, навешивание монтажной оснастки, нанесение защитных покрытий и т. п.) и собственно монтажных (строповка, подъем, перемещение и установка на опоры, выверка, временное раскрепление, постоянное раскрепление) работ и операций Назначение подготовительных работ - обеспечение качественного и быстрого выполнения работ собственно монтажа, так как только в результате их выполнения получают конечную продукцию - здание или сооружение или их часть. Весь объем подготовительных работ выполняется, как правило, на приобъектных складах. 64 Состав подготовительных и монтажных работ и их содержание для различных конструкций могут существенно меняться. 30 Содержание работ «собственно монтажа» Строповка — процесс крепления монтируемого элемента (монтируемой конструкции) к крюку монтажного крана или грузоподъемного механизма. Строповку выполняют с помощью грузозахватных устройств по строго определенной схеме. В качестве грузозахватных устройств используют стропы, траверсы и захваты. Различают стропы универсальные, облегченные и многоветвевые. Универсальные стропы выполняют в виде замкнутой петли длиной от 5 до 15 м из стального каната диаметром 18-30 мм, а облегченные - из каната диаметром 12-20 мм с закрепленными на концах крюками, карабинами, скобами или петлями для упрощения крепления их к конструкциям и крюкам монтажных механизмов. Вместо стальных канатов могут применяться цепи. Многоветвевые стропы (2х, 4х и т. д.) применяют при захвате монтируемого элемента за две, четыре и более точек. Многоветвевые стропы состоят из нескольких облегченных строп, соединенных специальной скобой. Траверсы используют для строповки длинномерных (по горизонтали) конструкций для уменьшения сжимающих усилий в монтируемых элементах и уменьшения высоты строповки h (расстояния от поверхности стро-пуемой конструкции до центра тяжести крюка монтажного механизма). Траверсы состоят из несущего элемента в виде балки или фермы и подвешенных к ним облегченных строп или захватов. 65 Захваты предназначены для беспетельной строповки монтируемых элементов. Подъем, перемещение и установка на опоры. Подъем, перемещение и установку монтируемого элемента на опоры выполняют с помощью монтажного механизма. Подъем и перемещение монтируемого элемента следует проводить в положении, близком к проектному, т. е. для вертикальных элементов - в вертикальном, горизонтальных - в горизонтальном, а наклонных - в наклонном. Установка (посадка) элемента на опоры — завершающая операция по обеспечению его проектного положения. Во время установки добиваются полного контакта опорных поверхностей монтируемого элемента с опорными поверхностями раннее смонтированных. Проектного положения монтируемого элемента в плане добиваются совмещением разбивочных рисок опорных поверхностей монтируемого и ранее смонтированного элементов (разбивочные риски наносят на этапе подготовки конструкций к монтажу). Выверка - операция, обеспечивающая точное соответствие положения монтируемой конструкции проектному. Выверка может быть визуальной или инструментальной (с помощью специальных инструментов, например с помощью геодезических инструментов: нивелиров и теодолитов). Инструментальная выверка может проводиться в процессе установки, т. е. когда конструкция удерживается монтажным механизмом, или после ее установки и временного закрепления. Б отдельных случаях выверку не производят при безвыверочном монтаже. Возможные (допустимые) отклонения положения смонтированного элемента от проектного указываются в проекте производства работ. Если отклонения положения установленного элемента от проектного превышает допустимые, необходима рихтовка - изменение этого положения с целью более точной установки. 66 Временное крепление Временное крепление предназначено для обеспечения устойчивости установленной в проектном положении конструкции на период выверки и устройства постоянного крепления. Без временного крепления возможен монтаж таких конструкций, которые не могут изменить своего положения под действием внешнего воздействия, т. е. монтаж конструкций с большой площадью опоры и низко расположенным центром тяжести, например фундаментных подушек, блоков стен подвала и т. п. Для временного крепления строительных конструкций в процессе монтажа используют различные приспособления: клинья, подкосы, распорки, кондукторы и т. п. Расстроповка Расстроповка - открепление монтажного элемента от крюка крана. Расстроповка выполняется только после временного крепления. Постоянное крепление Постоянное крепление является завершающей операцией «собственно монтажа» и означает устройство того крепления, которое указано в проекте. Например, для железобетонных колонн постоянное крепление означает замоноличивание стыка колонны с фундаментом. 31 Понятие о методах монтажа зданий и сооружений Методы монтажа зданий и сооружений классифицируются по различным признакам в зависимости от:  последовательности установки отдельных конструктивных элементов: колонн, подкрановых балок и т. п.;  последовательности сборки здания или сооружения по вертикали; 67  организации доставки монтажных элементов в зону действия монтажного механизма;  степени укрупнения монтажных элементов;  применяемых монтажных машин и механизмов и т. д. Например, в зависимости от степени укрупнения монтажных элементов различают:  монтаж конструктивными элементами;  монтаж блоками конструкций. Как правило, любое здание или сооружение можно смонтировать несколькими методами. Выбор метода зависит от множества факторов (объемно-планировочного и конструктивного решений здания или сооружения; условий строительной площадки; возможностей монтажной организации и т. п.) и осуществляется на основе технико-экономического сравнения. 32 Основные термины и их определения Строительство (капитальное строительство) - отрасль материального производства (отрасль экономики, сектор экономики), продукцией которой являются законченные и подготовленные к эксплуатации производственные предприятия, жилые дома, общественные здания и сооружения и другие объекты производственного и непроизводственного назначения. Важнейшая задача строительства - обеспечение расширенного воспроизводства основных фондов отраслей материального производства. Строительство осуществляют общестроительные и монтажные организации, выполняющие строительные и монтажные работы. За годы Советской власти в бывшем СССР была создана мощная строительная отрасль. Было построено много крупных промышленных 68 предприятий, новых цехов и производств на действующих предприятиях, а также городов, жилых домов, учреждений здравоохранения, просвещения и культуры. Проводимая с января 1992 г. кардинальная экономическая реформа в РФ резко изменила экономическую ситуацию. Строительная отрасль в России, как и многие другие отрасли экономики страны, находится в тяжелом кризисном состоянии. Строительное производство - взаимосвязанный комплекс строительных и монтажных работ и процессов, результатом которых являются готовые к эксплуатации здания и сооружения или их части, готовые к монтажу технологического оборудования. Организация: упорядоченность, согласованность, взаимодействие отдельных частей целого; объединение людей, совместно реализующих программу или цель и действующих на основе определенных правил и процедур. Организация строительства - взаимоувязанная система подготовки к строительству, установления и обеспечения общего порядка, очередности и сроков выполнения работ, снабжения всеми видами ресурсов для обеспечения эффективности и качества строительного комплекса (строительство промышленного предприятия, градостроительный комплекс или жилой микрорайон). Организация строительного производства - взаимоувязанная система подготовки к выполнению отдельных видов работ, установления и обеспечения общего порядка, очередности и сроков выполнения работ, снабжения всеми видами ресурсов для обеспечения эффективности и качества выполнения отдельных видов работ или строительства объекта. 69 Организация строительного производства обеспечивает достижение конечного результата — ввод в эксплуатацию каждого объекта с необходимым качеством и в установленный срок. Строительная продукция. Готовой строительной продукцией является здание или сооружение. Они имеют ряд особенностей по сравнению с серийной продукцией промышленных предприятий:  строящееся здание и сооружение находится неподвижно на одном месте, а рабочие в период строительства перемещаются по фронту работ;  продолжительность строительства зданий и сооружений составляет месяцы, а иногда годы;  значительное различие строящихся зданий и сооружений по формам и размерам;  значительная трудоемкость строящихся объектов;  высокая степень материалоемкости объектов (стоимость материалов и конструкций при строительстве объектов обычно составляет 50-60 % от общей стоимости объекта). В процессе создания готовой строительной продукции участвует несколько, а иногда сотни, по существу, независимых организаций, имеющих разные целевые задачи в достижении своего экономического эффекта. Инвестор и заказчик стремятся получить строительную продукцию с минимизацией капитальных вложений в наиболее короткие сроки с целью получения дохода от ввода в эксплуатацию объекта в более ранние сроки. Подрядчик с другой стороны имеет главную цель получить максимум прибыли от своих работ. 70 Для преодоления указанных противоречий необходимы определенные стимулы, которые объединили бы интересы всех участников строительства в достижении главной цели - ввод объекта в эксплуатацию. Размещение строительной продукции на определенном земельном участке делает ее зависимой от стоимости земельного участка, конъюнктуры цен на рынке земли. Большое влияние на экономические показатели строительной продукции оказывает фактор времени. Продолжительность строительства отдельных объектов исчисляется месяцами, а крупных объектов - годами. Это вызывает отвлечение капитала из оборота на длительное время. Учитывая большую капиталоемкость объектов строительства, изъятие капитала на длительное время и вложение его в строительство является решением весьма ответственным и рискованным. Длительность технологического цикла в строительстве обусловила особую форму расчета за строительную продукцию. Расчеты между заказчиком и подрядчиком ведутся за условно готовую продукцию - за этапы работ, за выполнение конструктивных частей зданий или видов работ. Это определяет необходимость установления цены не только в целом за объект, но и за отдельные виды и этапы работ. 33 Организационно-технологическое проектирование Для выполнения строительно-монтажных работ с высокими техникоэкономическими показателями разрабатывается организационно- технологическая документация - проект организации строительства (ПОС) и проект производства работ (ППР). ПОС разрабатывает проектная организация-генподрядчик или по ее заказу другая проектная организация. ПОС входит разделом «Организация строительства» в состав проекта или рабочего проекта и является 71 обязательным документом для заказчика, подрядных организаций, а также организаций, осуществляющих финансирование и материально-техническое обеспечение строительства. Руководствуясь решениями, принятыми в ПОС, подрядная строительная организация за счет своих денежных средств на стадии рабочих чертежей разрабатывает ППР. Иногда для этих целей привлекают проектно-технологические или научно-исследовательские институты. Состав и объем ПОС и ППР определяются в соответствии с СНиП 3.01.01-85* «Организация строительного производства» издания 1995 г. При разработке ПОС продолжительность строительства зданий, предприятий и их комплексов в целом, в том числе подготовительного периода, должна соответствовать СНиП 1.04.03-85 «Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений». ППР разрабатывается на основании проекта организации строительства. В зависимости от объемов и продолжительности строительства, сложности отдельных видов работ и других условий ППР может быть разработан на:  строительство отдельного здания или сооружения;  строительство отдельных частей здания — подземная или надземная части, секция, ярус и т. п.;  выполнение отдельных технически сложных работ;  работы подготовительного периода строительства. 34 Подготовка строительного производства Опыт строительства показывает, что правильно организовать строительное производство возможно при наличии проектно-сметной и организационно-технологической документации и при условии 72 своевременной комплексной и качественной подготовки строительного производства (ПСП). Организацию строительного производства разбивают на два основных периода: период подготовки к строительству и период основных работ, отличающихся взаимоотношениями участников строительства и документацией. На основе изучения и обобщения передового опыта организации ООН, ЦНИИОМТП при участии ряда научно-исследовательских институтов разработал «Руководство по единой системе подготовки строительного производства». Под единой системой подготовки строительного произвол (ЕСПСП) понимается комплекс взаимоувязанных подготовительных мероприятий организационного, технического и технологического характера, обеспечивающих возможность развертывания и осуществления строительства объектов для своевременного ввода их в эксплуатацию. Главная задача ЕСПСП состоит в том, чтобы через комплекс дарственных и отраслевых стандартов обеспечить обязательное выполнение необходимых мероприятий по ПСП для всех организаций. ЕСПСП включает в себя следующие этапы:  общую организационно-техническую подготовку;  подготовку к строительству объекта;  подготовку к производству строительно-монтажных работ. 35 Проектирование организации строительства Проект организации строительства новых, расширения и реконструкции действующих объектов (ПОС), при двухстадийном проектировании разрабатывается в составе утверждаемого проекта организацией, которая 73 выполняет данный проект в целом, или специализированной организацией по договору с генпроектировщиком. ПОС является обязательным документом для указчика, подрядчиков, а также для организаций, осуществляющих финансирование и материально-техническое обеспечение. Исходные материалы ПОС: технико-экономические обоснования (ТЭО) или расчеты (ТЭР); инженерные изыскания; решения по применению материалов, конструкций и средств механизации, согласованные с подрядчиками; условия поставки и транспортирования материалов и оборудования; разбивка объектов строительства на пучковые комплексы; сведения об источниках снабжения строительства электроэнергией и водой; прочие требования заказчика и подрядчика (необходимость проектирования временного жилья, производственных зданий и сооружений и др.); директивные сроки строительства. Определение объемов работ и расчеты потребности в материалах и энергетических ресурсах производятся упрощенными способами: по данным проектов аналогичных зданий и сооружений с использованием выборок из рабочих чертежей; по действующим Справочникам укрупненных показателей сметной стоимости и расхода ресурсов, Укрупненным сметным нормам на здания и сооружения. Показателям сметной стоимости и расхода ресурсов и другим нормативам. Потребность в машинах, транспорте, энергетических и других ресурсах определяется расчетным путем или по действующим расчётным нормативам на 1 млн. руб. годового объема СМР. Число работающих на строительстве (списочный состав) определяется на основе среднегодовой выработки. ПОС должен содержать: стройгенпланы на подготовительный и основной периоды строительства; календарный план строительства и отдельно план подготовительного периода (для сложных объектов сводный план выполняется в виде комплексного укрупненного сетевого графика). На основании КП строительства составляются график производства СМР на 74 стройке; организационно-технологические схемы возведения объектов с указанием последовательности работ на них; ведомость объемов строительных, монтажных и специальных работ с выделением работ по основным объектам и комплексам и периодам строительства; ведомость потребности в конструкциях, изделиях, материалах и оборудовании с распределением по объектам и периодам строительства; график потребности в основных строительных машинах и транспорте по строительству в целом; график потребности в кадрах строителей; пояснительную записку, содержащую краткую характеристику условий строительства и описание методов производства основных работ, необходимые расчеты, ТЭПиО. 36 Проектирование производства работ Проект организацией производства работ или поручению по ее (ППР) разрабатывается организацией подрядной технологического проектирования — трестом «Оргтехстрой», имеющимся при строительных главках, комбинатах и областных управлениях строительства. Стоимость разработки ППР оплачивается за счет накладных расходов, кроме случаев строительства особо сложных объектов (объектов металлургии, ГЭС и т.п.), оплата которых производится за счет сметы на проектные работы. Исходными материалами для составления ППР служат: ранее утвержденный проект, в том числе ПОС; РД и сметы; данные о поставке технологического, энергетического и другого оборудования; данные о поставке сборных конструкций, деталей, изделий и полуфабрикатов; данные строительных и, монтажных организаций о наличии парка машин и механизмов, возможности его расширения и использования; действующие нормативные документы (СНиПы, инструкции и указания по производству и приемке строительных, специальных и монтажных работ, в том числе по охране труда в строительстве). 75 ППР состоит из трех основных видов технологических документов: графиков (календарных планов), стройгенпланов и технологических карт. В зависимости от величины, назначения и сложности объекта проект может содержать неодинаковое сочетание этих документов с разной степенью детализации. Объемы работ в ППР определяют по РД, спецификациям и сметам, расчет всех видов ресурсов ведут по производственным нормам. В состав ППР на возведение объекта или его части включаются: а) календарный план производства работ по объекту или комплексный сетевой график (КСГ); б) строительный генеральный план; в) графики поступления на объект строительных конструкций, изделий, материалов и оборудования; г) графики движения рабочих кадров по объекту и основных строительных машин по объекту; д) технологические карты (схемы); е) решения по производству геодезических работ; з) мероприятия по выполнению работ методом сквозного поточного бригадного подряда; и) решения по прокладке временных сетей водо-, тепло- и энергоснабжения и освещения; к) перечни технологического инвентаря и монтажной оснастки, а также схемы строповки грузов; л) пояснительная записка с обоснованием принятых решений и методов работ, расчетов ресурсов и ТЭП. 76 ППР на подготовительные работы выполняют в той же номенклатуре, что и для основных работ, но в меньшем объеме. Для технически несложных объектов ППР содержит только календарный план, стройгенплан и краткую пояснительную записку. Для объектов, строящихся по типовым проектам, в состав РД входят Основные положения по производству СМР. При строительстве комплекса зданий разрабатываются сводные поточные графики на весь объем строительства и ряд документов, решающих вопросы производства общеквартальных работ. 37 Технико-экономическая оценка решений, принятых в ПОС и ППР К основным показателям, характеризующим уровень проектирования организации строительных работ, относятся: продолжительность строительства, уровень механизации основных видов работ, удельные затраты труда и машинного времени, выработка, удельные затраты энергетических ресурсов, отнесенные к единице строительной продукции (например, трудоемкость в чел-дн на 1 м2 площади здания, затраты электроэнергии в кВтч на 1 м2 бетонной конструкции, средняя дневная выработка в денежном или натуральном выражении и др.) Полученные технико-экономические показатели анализируют путем сопоставления с достигнутыми показателями на аналогичных объектах с передовым отечественным и зарубежным опытом. В соответствии с общими принципами проектирования для сложных разработок должны выполняться варианты ППР. Экономическое сравнение осуществляют в соответствии с действующей Инструкцией по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительстве (СИ 423—71). Варианты ПОС оценивают с учетом продолжительности строительства и стоимости основных производственных фондов строительных организаций 77 по приведенным затратам. Сравнение вариантов и экономическую оценку производят по формуле Ò Ý   0,12Ñi  Ci   Ý Í  Ý Ä  Ý Ð   Ä i 1 где Э — величина экономического эффекта; Т – продолжительность возведения объекта по варианту с строительства; 0,12 – нормативный строительстве; С’ и С” – большей продолжительностью коэффициент среднегодовая эффективности стоимость в основных производственных фондов по годам строительства по сравниваемым вариантам; ЭН — эффект от сокращения условно-постоянных накладных расходов; ЭД — эффект от досрочного ввода в действие основных производственных фондов строящегося предприятия; ЭР — эффект от более целесообразного распределения капитальных вложений; Д — дополнительные затраты, связанные с сокращением продолжительности строительства. Эффект от сокращения условно-постоянных накладных расходов и от досрочного использования основных производственных фондов вводимого в действие предприятия определяют по формулам ЭН  Н 1   Т2  Т 1  , Э Д  0, 12 ФТ 1  Т 2  , где Н — условно-постоянные накладные расходы; Т1 — продолжительность строительства по норме; Т2 — продолжительность строительства по сравниваемому варианту, Ф — сметная стоимость введенных в действие основных производственных фондов. К условнопостоянным накладным расходам относятся административно-хозяйственные расходы, связанные с содержанием аппарата управления, износ временных нетитульных сооружений и приспособлений и др. В среднем размер условнопостоянных накладных расходов равен 60% от нормативной величины 78 накладных расходов. При различном распределении капитальных вложений по годам строительства в сравниваемых вариантах эффект от более целесообразного распределения составляет ЭР  0, 12 К1Т 1  К2Т 2  , где К1 и К2 — средние за период строительства размеры капитальных вложений по нормативу и сравниваемому варианту, руб.; К1,2  К1  К2  ... n 1  К n , где К’1, K’2, ... К'n — нарастающие итоги капитальных вложений к концу 1-го, 2-го и следующих календарных периодов за все время строительства; Т1 и Т2 — продолжительность строительства по сравниваемым вариантам. Варианты ППР с одинаковой продолжительностью строительства оценивают по себестоимости строительно-монтажных работ, стоимости основных и оборотных производственных фондов строительных и монтажных организаций: Э  С1  С2   0, 12 С1  С2  , где (С1 – С2) – разница в себестоимости строительно-монтажных работ по сравниваемым, вариантам; (С’1 – С’2) – разница в стоимости основных и оборотных производственных фондов по сравниваемым вариантам. Если сравниваемые варианты различаются по продолжительности строительств, то дополнительно учитывают эффект от влияния фактора времени. 38 Организация труда. Общие положения Организация строительного труда является производства, составной направленной частью на организации повышение производительности труда рабочих и улучшение качества работ. 79 Организация труда, базирующаяся на научной основе, предусматривает согласно СНиП 3.01.01-85 систему мероприятии, включающих следующие основные направления: совершенствование форм, организации труда разделение и кооперация труда, подбор превосходного состава и специализации бригад и звеньев рабочих, изучение и распространение передовых методов труда; подготовку и повышение квалификации рабочих; улучшение организации и обслуживания рабочих мест; обеспечение наиболее благоприятных условий труда; совершенствование нормирования труда, внедрение прогрессивных форм и систем оплаты и моральное стимулирование труда; воспитание трудящихся в духе ответственного отношения к труду, укрепление государственной и трудовой дисциплины, развитие производственного соревнования. Передовые методы труда являются одним из основных резервов повышения производительности труда в строительстве. Внедрение передовых приемов и методов труда по сравнению с традиционными обеспечивает значительный рост выработки. Основными проектно-технологическими документами по организации труда рабочих являются технологические карты и карты трудовых процессов, в которых на основе обобщения передового опыта устанавливаются рациональный состав бригад и звеньев организация строительного процесса и рабочих мест, методы труда, технологическая последовательность и продолжительность операций. Карты трудовых процессов являются инструктивными проектнотехнологическими документами, содержащими рекомендации по эффективным методам выполнения трудового процесса (организация рабочих мест, инструмент, инвентарь, приспособления, средства механизации и т.п.) Поточный метод, сохраняя соответствующие преимущества последовательного и параллельного способов, позволяет избежать их недостатков. При поточном методе работы по сооружению каждого из домов делят на n процессов. На комплексе из N домов однородные процессы 80 выполняют последовательно друг за другом, а разнородные — параллельно. Продолжительность строительства: N зданий, расчлененных на n процессов, будет больше, чем при параллельном, но меньше, чем при последовательном методе. Интенсивность потребления ресурсов здесь также будет больше, чем при последовательном методе, но меньше, чем при параллельном. Для поточного метода характерны следующие черты: 1) расчленение работы на составляющие процессы в соответствии со специальностью и квалификацией исполнителей; 2) расчленение фронта работ на отдельные участки для создания наиболее благоприятных условий работ отдельным исполнителям; 3) максимальное совмещение процессов во времени. Поточный метод обеспечивает равномерность потребления ресурсов и ритмичность выпуска готовой продукции (в данном примере — домов). Поточная организация создает, в свою очередь, благоприятные условия для работы организаций-смежников: подрядных организаций, заводов- поставщиков, транспорта, снабженческих органов. 39 Равноритмичный и кратноритмичный потоки В равноритмичных потоках ритмы t6p работы всех бригад одинаковы и равны ритму потока, т. е. tбр  tш . С помощью графиков можно вывести формулы, связывающие между собой основные параметры потока. Общая продолжительность работ у всех бригад в потоке Тбр одинакова, а общую продолжительность работы по объекту То можно разбить на две части T1 и T2, тогда T0  T1  T2 . (1) 81 Рис. Линейный график, циклограмма и диаграмма ресурсов равноритмичного потока: 3, 4 -- номера бригад; I, II и т. д. номера захваток Из графика видно, что T0  t ø n  N  1 (2) Из формулы (1), являющейся основной формулой потока, видно, что чем меньше ритм потока , тем меньше и общая продолжительность работ. Но возможная минимизация величины tш ограничена значениями многих факторов потока. К ним в первую очередь относятся: размеры захваток, рациональный состав бригад по количеству и профессиям рабочих, технологические условия 82 выполнения работ и их увязки между смежными бригадами, соблюдение требований охраны труда и т. д. В зависимости от характера исходных данных по формуле (2) можно рассчитывать различные элементы потока. Так, при заданной общей продолжительности строительства и известном количестве бригад и захваток T величина шага потока tш  N  n  1 .   Количество бригад при заданном Tо и принятых tш и N n T0 1 N , tш количество захваток N T0  1  n. tш Если на захватке последующую работу можно выполнять только после определенного перерыва, обусловленного технологией работ (например, сушка штукатурки до начала малярных работ, выдержка цементной стяжки до выполнения работ по устройству полов и др.), то появляется необходимость в технологических перерывах tтехн. Организационные перерывы topг возникают в ряде случаев по условиям охраны труда, а при неритмичных потоках — в случае сдвижки сроков работы бригады. Если эти перерывы не учтены в продолжительности шага потока, то их значения включаются в расчетную формулу общей продолжительности потока, т. е. Tо  tш  n  N  1  tтехн  tорг . 83 В развитии строительного потока в рамках объекта или комплекса можно выделить три периода : 1) период развертывания потока Tразв когда в поток с интервалом, равным его ритму, в работу последовательно включаются бригады и необходимые машины; 2) период установившегося потока Туст, которому соответствует постоянное и максимальное количество рабочих; 3) период свертывания потока Tсв, когда из потока с интервалом, равным его ритму, последовательно выключаются бригады (звенья) рабочих (Тсв является также периодом выпуска готовой продукции потока). Период развертывания потока (Тразв) определяется по формуле Т разв  tш  n  1 . В равноритмичных потоках периоды развертывания и свертывания потока равны, т. е. Т разв  Т св  tш  n  1 . Эти периоды видны также из графика движения рабочей силы: Т разв равно отрезку аб; Т уст — отрезку бв, а Т св — отрезку вг. Отрезки аб и вг равны между собой. Если первая бригада потока заканчивает свою работу, а последняя еще не приступила к ней, то поток называют неустановившимся. Это характерно для случая, когда число захваток N меньше чем n+1. Если число захваток N равно п, то поток также никогда не доводится до максимального числа рабочих. На определенный период в потоке наибольшее число рабочих меньше возможного максимального числа их в установившемся потоке на количество рабочих первой бригады потока. А если число захваток N меньше п, то число рабочих всегда меньше максимального уровня. 84 Показатели равномерности потока. При организации потока стремятся обеспечить наибольшую длительность установившегося периода. Равномерность потока оценивают по изменению числа рабочих во времени или по времени действия, длительности установившегося периода. Равномерность потока K1 по числу рабочих — это отношение максимального числа рабочих в день nmax за время действия потока к их среднему числу в день nср, т. е. K1  nmax nср , где nср=Q0/T0, Q0 —общая трудоемкость всех работ за время действия потока. Значение К1 всегда больше единицы, но чем больше период установившегося потока (что достигается увеличением, числа захваток), тем меньше значение К1, и наоборот. Равномерность потока K2 во времени — это отношение продолжительности установившегося периода потока Tуст к его общей продолжительности То, т. е. K2= Tуст/ T0 Здесь К2 всегда меньше единицы, а при N  n 1, т. е. для неустановившегося потока, K 2  0 . Для установившегося потока K 2  0 и ее значение тем больше, чем больше величина N и меньше n. При организации потока с кратным ритмом соблюдаются следующие условия: ритм потока равен наименьшему из ритмов бригад потока, величина tбр для всех бригад кратна tш , количество бригад, выполняющих один и тот же процесс, равно значению кратности ритма этой бригады ритму потока. 85 Все формулы, приведенные для потока с постоянным ритмом, применимы и для потока с кратным ритмом. Рис. 6. Линейный график и циклограмма кратноритмичного потока 40 Потоки при строительстве линейно-протяженных сооружений К линейно-протяженным объектам в строительстве относятся железные, и автомобильные дороги, трубопроводы, линии электропередачи и связи и другие подобные объекты. Сущность поточного метода применительно к таким объектам строительства заключается в том, что все механизированные бригады, выполняющие отдельные процессы, передвигаются вдоль трассы, выдерживая между собой определенный интервал. Строительство линейнопротяженны сооружений характерно строгим соблюдением технологической последовательности выполнения процессов, участием в потоке постоянного числа машин и рабочих при строгой специализации отдельных исполнителей. 86 На строительстве таких объектов отдельные виды работ могут быть как сравнительно равномерно распределенными по всей длине сооружения, так и сосредоточенными по отдельным его участкам. Если объемы работ по отдельным участкам значительны, то, организуются дополнительные потоки, мощность которых обеспечивает их выполнение одновременно с окончанием работ по всей магистрали и сам характер сосредоточенных работ может резко отличаться от работ, выполняемых по всей линии. При строительстве железных дорог это, например, строительство мостов, тоннелей, при строительстве трубопроводов — насосные, компрессорные, распределительные станции и т. п. Эти потоки увязываются с потоками линейных сооружений в общий комплексный поток. Расчетные параметры потока для сооружения такого вида аналогичны расчетным параметрам для других видов потоков. Поточное строительство линейно-протяженных сооружений осуществляется по определенному производственному циклу. Например, при строительстве линии механизированной электропередачи колонны специализированные последовательно выполняют бригады такие производственные операции, как подготовительные работы, земляные работы, устройство фундаментов, сборка и установка опор, монтаж проводов и тросов (раскатка и натяжка). Общая продолжительность работ на сооружении линейно-протяженного объекта может быть определена по формуле Т0  L L Lуч  tш ( n  1)  tорг  tтехн    n  1  tорг  tтехн , v v v где L — длина сооружения; v — скорость перемещения бригад вдоль трассы; L уч — длина участка сооружения (условная захватка). 87 Циклограмма строительства линейного объекта, сооружаемого с постоянной скоростью, аналогична изображению равноритмичного потока. 41 Элементы сетевого графика В качестве модели, отражающей технологические и организационные взаимосвязи процесса производства строительных работ в системах СПУ, используется сетевая модель. Сетевая модель изображается в виде графика, состоящего из стрелок и кружков. Сетевой график представляет собой сетевую модель с рассчитанными временными параметрами. В основе построения сети лежат понятия «работа» и «событие». Работа — это производственный процесс, требующий затрат времени и определенных материальных результатов ресурсов (например, и приводящий рытье к котлована, достижению устройство фундаментов, монтаж конструкций). Работу на СГ изображают одной сплошной стрелкой, длина которой не связана с продолжительностью работы (если график составлен не в масштабе времени). Под стрелкой указывают наименование работы, а над стрелкой — продолжительность работы в рабочих днях и при необходимости количество рабочих в день или смену. Под стрелкой можно показать также сметную стоимость СМР (тыс. руб.), физический объем работ, исполнителя работ и т. д. В зависимости от назначения графика содержание приводимых параметров работы может меняться, но продолжительность и наименование работ указывают всегда. Ожидание — процесс, требующий только затрат времени и не потребляющий никаких материальных ресурсов. Ожидание, в сущности, является технологическим или организационным перерывом между работами, непосредственно выполняемыми друг за другом. 88 Приведем некоторые примеры технологического ожидания. При выполнении цементной стяжки под рулонный ковер требуется определенное время на ее твердение и понижение уровня влажности до нормативной, после чего можно производить кровельные работы. Этот период времени и есть ожидание. Другим примером технологического ожидания служит перерыв в работе по благоустройству до наступления теплого времени года для выполнения сезонных работ по озеленению. Если бригада плотников занята на других работах и по этой причине не выполняются работы по распалубке бетонных конструкций, то это пример организационного ожидания. Ожидание изображается, так же как и работа, сплошной стрелкой с указанием продолжительности и наименования ожидания. Зависимость (фиктивная работа) вводится для отражения технологической и организационной взаимосвязи работ и не требует ни времени, ни ресурсов. Зависимость изображается пунктирной стрелкой. Она определяет последовательность свершения событий. Например, зависимость 11 —12 (рис. ниже) вызвана технологической необходимостью окончания песчаной подготовки под стяжку (событие 11) одновременно с окончанием установки дверных коробок, без чего невозможно выполнение работ по устройству цементной стяжки под полы. 89 Событие — это факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и достаточный для начала следующих работ. В любой сетевой модели события устанавливают технологическую и организационную последовательность работ. События изображаются кружками или другими геометрическими фигурами, внутри которых (или рядом) указывается определенный номер — код события. События ограничивают рассматриваемую работу и по отношению к ней могут быть начальными и конечными. Начальное событие определяет начало данной работы и является конечным для предшествующих работ. Конечное событие определяет окончание данной работы и является начальным для последующих работ. Исходное событие — событие, которое не имеет предшествующих работ в рамках рассматриваемого СГ. Завершающее событие — событие, которое не имеет последующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика. Сложное событие — событие, в которое входят или из которого выходят две или более работы. Путь — непрерывная последовательность работ в СГ. Его длину определяют суммой продолжительности составляющих его работ. В СГ между исходными и завершающими событиями имеется несколько путей. Путь: от исходного до завершающего события сетевого графика называют полным путем. Путь может быть также предшествующим — это участок 90 полного пути от исходного событий графика до данного, а также последующим — от данного события до любого последующего. Путь описывается последовательностью работ или событий. На примере СГ строительства подземной части здания рассмотрим все элементы сети (рис. ниже). Событие 1-—исходное событие графика. Работы 1—2, 1—3 — исходные работы СГ, которые выходят из исходного события. Рисунок - Сетевой график на строительство подземной части здания Событие 8 — завершающее событие графика. Работа 7—8 — завершающая работа, выполнением которой достигается окончание всего комплекса работ, описываемого данной сетью. Зависимость 2—3 — организационная, она отражает переход рабочих бригад или переборку механизмов, занятых земляными работами, с одной работы на другую. Зависимость 6—7 — технологическая; она показывает, что для начала работы по обратной засыпке пазух необходимо окончание предшествующей работы — гидроизоляции фундаментов 5—6, выполняемой параллельно с монтажом перекрытий 5—7. 91 Для работы 3—4 (рытье траншей) работы 1—3 и 1—2 (через зависимость 2—3) — предшествующие, выполнение которых является непосредственным условием начала рассматриваемой работы; работа 7—8 — последующая, для которой одним из условий ее начала наряду с окончанием работ 4—7 и 5—7 является выполнение работы 5—6 (через зависимость 6— 7). Определим все возможные пути этого графика от исходного события к завершающему и подсчитаем в табл. 1 их продолжительность. Пути записываем в соответствии с нарастанием значений кодов событий, составляющих путь. Как видно из табл. 1, от исходного события к завершающему ведут четыре различных пути продолжительностью от 16 до 21 дн. ТАБЛИЦА № Путь пути Длина № (продолжительность) пути Путь Длина (продолжительность) пути, дн. 1 1-2- 3+0+2+12+1=18 3-4- (подкритический путь) пути, дн. 3 1-3- 3+15+2+1=21 5-7-8 (критический путь) 7-8 2 1-2- 3+15+1+0+1=20 5-6- (подкритический путь) 4 1-3- 1+2+12+1=16 4-7-8 (подкритический путь) 7-8 Критическим путем называют полный путь, имеющий наибольшую длину (продолжительность) из всех полных путей. Его длина определяет срок выполнения работ по СГ. В графике может быть несколько критических путей. Работы, лежащие на критическом пути, называют критическими. Увеличение продолжительности критических работ соответственно 92 увеличивает общую продолжительность работ по СГ, а сокращение приводит к некоторому уменьшению. Пути, продолжительность которых несколько меньше продолжительности критического пути на заданную величину, называют подкритическими. Такой величиной может быть, например, период контроля (съема информации о ходе выполнения работ). При недельно-суточном оперативном планировании период контроля составляет 7 календарных дней. Совокупность всех критических и подкритических работ называют критической зоной. Работы, лежащие на этих путях, требуют к себе энимания, так же как и работы критического пути. В рассматриваемом примере критическим будет третий путь продолжительностью в 21 дн. При периоде контроля, равном, допустим, 4 дн., подкритическими путями являются первый и второй, продолжительность которых меньше критического пути соответственно на 1 и 3 дн. критический путь обычно выделяется утолщенной линией или другим способом. 42 Построение сетевого графика Основные правила построения сетевого графика следующие: 1. Направление стрелок в СГ следует принимать слева направо. 2. Форма графика должна быть простой, без лишних пересечений, большинство работ следует изображать горизонтальными линиями. 3. При выполнении параллельных работ, т. е. если одно событие служит началом двух работ или более, заканчивающихся другим событием, вводится зависимость и дополнительное событие (рис. 42.1), иначе разные работы будут иметь одинаковый код. 93 Рис. 42.1. Изображение параллельных работ: а – неправильное;б – правильное Если те или иные работы начинаются после частичного выполнения предшествующей, то эту работу следует разбить на части. При этом каждая часть работы в графике считается самостоятельной и имеет свои предшествующие и последующие события. Рассмотрим этот случай на конкретном примере (рис. 42.2). Рис. 42.2. Разбивка работ на части: а и б – неправильные; в - правильная 94 А — монтаж цеха, в котором работы по установке оборудования начинают не ожидая окончания монтажа всего цеха; à1 , à 2 , à3 — монтажные работы на 1, 2 и 3-й захватках цеха; b1 , b2 , b3 —установка оборудования на 1, 2 и 3-й захватках. И первый, и второй варианты изображения неправильны. В одном случае (рис. 42.2, а) установку оборудования начинают только после окончания монтажа всего цеха, в другом (рис. 42.2, б) нельзя точно зафиксировать время начала монтажа оборудования на 1-й и 2-й захватках и присвоить им код. Правильный способ изображения дан в последнем варианте (рис. 42.2, в). 5. Изображения дифференциально зависимых работ показаны на примере монтажа элементов каркасно-панельного здания (рис.42.3). Рис.42.3. Изображение дифференциально-зависимых работ: а – неправильное; б – правильное Если для выполнения работы 7-8 необходимо получение результатов всех работ, входящих в начальное для нее событие, а для работы 7-9 - только одной из работ 5-7, то в сеть должны быть дополнительно введены новое событие 6, отражающее результаты только одной работы 5-6, и зависимость (фиктивная работа) 6-7, связывающая новое событие 6 с прежним 7. Для уяснения этого примера следует вспомнить особенности монтажа каркаснопанельных зданий. Сборку каркаса выполняют до монтажа наружных стен. Неправильность изображения на рис. 42.3, а состоит в том, что монтаж каркаса 6-го этажа 7-9, судя по изображению, зависит от монтажа стеновых панелей 4-го этажа 4-7. В тоже время необходимым и достаточным условием 95 начала монтажа каркаса 6-го этажа является только окончание монтажа каркаса нижележащего 5-го этажа, как показано на графике. В то же время, началу монтажа стеновых панелей 5-го этажа 7-8 должны предшествовать два события, обусловленных конструкцией здания: 1) окончание монтажа каркаса 5-го этажа, на котором крепятся стеновые панели (событие 6, зависимость 6-7); 2) окончание монтажа стеновых панелей нижележащего 4-го этажа (событие 7), так как навеска стен производится снизу вверх. 6. Если после окончания двух работ А и Б можно начать работу В, а начало работы Г зависит только от окончания работы А и начало работы Д — от окончания работы Б, то на СГ (рис. 14.8) это изображается с помощью зависимостей. Рис. 42.4 Изображение зависимости между работами 7. При изображении поточных работ особое внимание уделяется правильной разбивке работ на захватки и. выявлению взаимосвязи смежных работ. При этом на горизонтальном участке СГ можно показывать или однородные работы по всем захваткам, или весь комплекс работ на одной захватке. Из рис. 42.4, а видно, что, например, работа 7—9 — монтаж стен на 2-й захватке — зависит от окончания трех работ: 3—5 — земляных работ на 3-й захватке (через зависимости 5—6, 6—7), 4—6 — монтажа фундаментов на 96 2-й захватке (через зависимость 6—7) и 4—7 -— монтажа стен на 1-й захватке. На самом деле имеются только две реальные зависимости. Рассматриваемая работа 7—9 (монтаж стен на 2-й захватке) зависит технологически от окончания работ по монтажу фундаментов на этой захватке, т. е. от работы 4—6, и связана организационно с необходимостью закончить монтаж стен на предыдущей захватке, т. е. от работы 4—7, так как обе работы 4—7 и 7—9 выполняются одними ресурсами. Очевидно, что монтаж стен на 2-й захватке не связан с выполнением земляных работ на 3-й захватке, т. е. отсутствует связь между работами 7—9 и 3—5. Значит, эти связи являются ложными и показывать их не следует. Аналогично этому на рис. 42.5, а неправильно показаны: через зависимость 3—4 связь работы 4—7 с работой 2—3 и через зависимости 8—9 связь работы 5—8 с работой 9—10. На рис. 42.5, б правильно изображены взаимосвязи между этими работами. Дополнительно введены зависимости 3—5, 6—9, 10—13, что позволило устранить ложные связи и правильно отразить фактические взаимозависимости при поточной организации работ. Рис. 42.5. Изображение поточных работ с расположением по горизонтали одного вида работ: а – неправильное; б – правильное 97 8. Укрупнение сетей производится с соблюдением следующих правил: 1) группа работ на СГ может изображаться как одна работа, если в этой группе имеется одно начальное и одно конечное событие; 2) укрупнять в одну работу следует только такие работы, которые закреплены за одним исполнителем (бригадой, участком и т. д.); 3) в укрупненную сеть нельзя вводить новые события, которых не было на более детальном графике до укрупнения; 4) наименование работ в укрупненном графике должно быть увязано с наименованием укрупняемых работ; 5) коды событий, которые сохраняются в укрупненном графике, должны быть такими же, как и в детальном графике (рис. 42.6). Рис. 42.6. Примеры укрупнения сетей: а, в – до укрупнения; б, г – после укрупнения 9. При построении СГ могут быть следующие ошибки. В СГ не должно быть «тупиков», «хвостов» и «циклов». «Тупик» — событие (кроме завершающего), из которого не выходит ни одна работа, например событие 6 (рис. 42.7). «Хвост» — событие (кроме исходного), в которое не входит ни одна работа, например событие 2, «Цикл» — замкнутый контур, в котором работы возвращаются к тому, событию, из которого они вышли, например пути 1—4-3—1 ц. 8—9—10—8. Если при первоначальном построении обнаружены такие случаи, то это говорит об ошибке в исходных данных и графий необходимо пересмотреть. 98 Рис. 42.7. Примеры неправильного построения участка сети с «тупиками», «хвостами», «циклами» 10. Изображение поставок и других внешних работ осуществляется следующим образом. Работы, которые предшествуют выполнению тех или иных работ рассматриваемого СГ, но организационно решаются на другом уровне, называются внешними работами. К внешним работам можно отнести поступления технической документации, поставку материалов или оборудования, завоз строительных машин и т. д. Обычно такие работы графически выделяются например, утолщенной стрелкой с двойным кружком. Если кроме работы, для выполнения которой требуется внешняя поставка, из события выходят и другие работы, то стрелку основной работы разрывают и вводят дополнительное событие 67 и зависимость 66—67 (рис. 42.8). Рис. 42.8. Изображение внешних работ в сетевом графике: а – неправильное; б – правильное; в – варианты символов внешних поставок и работ 99 11. Нумерация (кодирование) событий должна соответствовать последовательности работ во времени, т. е. предшествующим событиям присваиваются меньшие номера. Нумерацию событий рекомендуется производить только после окончательного построения сети и вести от исходного события, которому присваивается нулевой или первый номер. Последующее событие нельзя нумеровать, если не пронумеровано предшествующее ему событие. Кодирование можно вести горизонтальным или вертикальным методом. При горизонтальном методе события кодируют слева направо по прямым до первого пересечения работ. При вертикальном способе нумерацию начинают сверху вниз и снизу вверх с учетом условия: последующее событие получает номер после предыдущего (рис. 42.9). Рис. 42.9. Схемы кодирования событий: а-горизонтальная; б-вертикальная Построение сети. Направление построения сети, ее развертывание может носить различный характер. Обычно СГ строят от исходного : 100 завершающему или, наоборот, от завершающего к исходному. Но график можно также строить от любого события в двух направлениях: к исходному и к завершающему событиям. В ходе построения сети последовательность и взаимосвязь работ могут выявиться такими вопросами: 1) какие работы -необходимо выполнить и какие условия обеспечить чтобы можно было начать данную работу; 2) какие работы можно и целесообразно выполнять параллельно с данной работой; 3) какие работы можно начать только после полного окончания данной работы. Эти вопросы вскрывают технологическую взаимосвязь между отдельными работами и обеспечивают логическую строгость СГ, его соответствие моделируемому комплексу работ. Первоначально СГ строят без учета продолжительности составляющих ее работ, и поэтому длина стрелок зависит только от необходимости обеспечить простую и ясную структуру сети и систематизировано расположить показатели и записать наименование по каждой работе. На первой стадии построение сети осуществляют на технологической взаимосвязи работ и определяющих ограничениях по ведущим ресурсам, таким, как монтажные крану, комплексные бригады и т. п. В процессе построения первоначального варианта сети ее внешнему виду не уделяют особое внимание. После того как составлен первый вариант сети, проверяют правильность построения, просматривая ее от исходного события к завершающему и обратно, и устанавливают, имеются ли все предшествующие работы, необходимые для начала последующих работ. Проводится также графическое упорядочение сети, чтобы уменьшить количество взаимопересекающихся работ и зависимостей и расположить работы во временной последовательности (рис. 42.10). 101 Рис. 42.10. Последовательность упорядочения топологии сети: а – первоначальный вариант; б – то же с расположением работы во временной зависимости; в – единообразное построение сети Уровень детализации СГ зависит от сложности строящихся объектов, группировки и количества используемых ресурсов, объемов работ и периода строительства. При составлении первичных СГ, имеющих наибольшую детализацию, учитывают следующие требования к детализации работ: технология работ должна быть выражена с исчерпывающей полнотой; каждая стрелка должна выявлять отдельно работу, выполняемую бригадой определенной специальности в определенных пространственных границах; детализация работ должна обеспечивать планирование и управление деятельностью самостоятельных ресурсов (бригад, машин, механизмов и т. п.), позволять рассчитывать сроки и объемы поставок материалов, конструкций и изделий и контролировать ход этих поставок; необходимо, чтобы продолжительность работ не превышала продолжительность двух интервалов представления оперативной информации, т. е. если информация представляется каждые сутки, то длительность работы следует принимать не более 2 дн., при недельном планировании — не более 14 дн., при ежедекадном представлении информации — не более 20 дн. и т. д. 102 Библиографический список 1. Афанасьев А.А. Технология строительных процессов:Учеб./ А.А. Афанасьев и др. – М.: Высш. Школа, 2000. 2. Дикман Л.Г. Организация строительного производства: Учеб./ Л.Г. Дикман.-М.: Изд-во АСВ, 2002. 3. Извольский В.В. Основы строительного дела: Учеб. Пособие по курсу «Основы строительного дела» / В.В. Извольский, А.Н. Сергеев. – Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та им. Л.Н. Толстого, 2006. 4. Скворцов А.А., Шульженко С.Н. Модели и методы автоматизированной системы управленческого контроля и регулирования показателей программы специализированных участков по прокладке подземных коммуникаций. г.Тула: ОАО Тульский полиграфист, 2006. 5. Технология возведения зданий и сооружений: Учеб. Для вузов/ Теличенко В.И., Лапидус А.А, Терентьев О.М. и др.; - М.: Высш. шк.; 2001. 6. СНиП 11-01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений. - М.: Строиздат, 1997. 7. СНнП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции, - М-: Стройиздат, 1988. 8. СНиП 10-01-94. Система нормативных документов в строительстве. Основные положения. - М: Стройиздат, 1994. 9. СНиП 11-01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений. - М.: СтроЙиздат, 1995. 10.СНиП 3.01.01-85*. Организация строительного производства. М.: Стройиздат, 1995. 11.СНиП III-4-80*. Техника безопасности в строительстве. - М.: Стройиздат, 1992. 103