Методы организации и выполнения строительно-монтажных работ

Выбор метода и способа производства СМР определяется в основном объемом работ, степенью стесненности строительной площадки, условиями совмещения СМР с основной деятельностью цеха и между собой, комплектностью поставки конструкций, номенклатурой имеющихся средств механизации, конструктивными и объемно-планировочными решениями реконструируемого объекта, техническим состоянием демонтируемых конструкций и узловых соединений цеха, установленными сроками реконструкции.

Основными характеристиками реконструируемых одноэтажных промзданий, позволяющими обобщить и систематизировать опыт производства работ, сформулировать ограничения области применения тех или иных работ являются типы внешней и внутренней стесненности реконструируемых пролетов.

Под типом внешней стесненности следует понимать характер сопряжения сохраняемых (существующих) и вновь возводимых или реконструируемых пролетов здания; под типом внутренней стесненности – степень и характер занятости площади реконструируемых пролетов различными сооружениями (фундаментами под оборудование, тоннелями, подвалами, котлованами и др.) и технологическим оборудованием.

Реконструируемые пролеты по характеру сопряжения с существующими могут быть пристраевыми, встраиваемыми, соединительными и объемлющими (Рис.3.2)

Типы пролетов, возводимых при реконструкции одноэтажных зданий

Типы внешней стесненности

Типы внутренней стесненности

Пристраи-ваемые

Встраиваемые

Соедини-тельные

А1

А5

А2

А3

А4

А6

А7

А8

А9

Б1

Б2

Б3

Рис. 3.2. Классификация реконструируемых пролетов

Пристраиваемые пролеты возводят с целью увеличения производственной площади реконструируемых пролетов путем их удлинения (тип А1) или расширения (тип А2). Встраиваемые пролеты возводят с целью замены морально или физически устаревших участков существующих пролетов, а также заполнения производственной площадью свободных разрывов между существующими пролетами в цехах сложной конфигурации. Встраиваемые пролеты могут быть фронтальные (А3), торцевые (А4), угловые (А5) и замкнутые (А6). Соединительными являются пролеты, возводимые с целью блокирования существующих цехов, а также пролеты, работы в которых по реконструкции выполняют поэтапно участками, последовательно предоставляемыми под производство работ по длине пролета. Соединительные пролеты бывают поперечными (А7) и продольными (А8). Объемлющие (А9) – пролеты, которые в плане полностью перекрывают существующий каркас цеха, подлежащий полной или частичной разборке вследствие морального или физического износа конструкций.

Идентифицировать все множество возникших планировочных решений при реконструкции зданий на основе ограниченного числа типов пролетов можно с помощью двух условий:

1) реальная схема реконструкции цеха характеризуется не только одним из типов пролетов, а чаще всего сочетанием различных типов (рис.3.3);

2) приближение к свободным сторонам реконструируемых пролетов существующих цехов и действующих коммуникаций увеличивает внешнюю стесненность, что при определенных параметрах должно рассматриваться как переход пролетов одного типа стесненности в другой.

б

А2

А5

А8

А4

А1

а

А

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

А1

А4

А9

А8

А3

А2

А7

А6

Рис. 3.3. а – схема разбивки цеха на участки по типам пролетов; б – фрагмент схемы изменения типа пролетов.

По степени занятости площади реконструируемого пролета существующими искусственными сооружениями пролеты могут быть свободными, ограниченно доступными и недоступными (рис. 3.2)

Свободными (Б1) являются пролеты, на имеющие на своей площади искусственных сооружений, а также пролеты, степень внутренней стесненности которых не накладывает никаких ограничений на организацию процесса (транспортировку, складирование, сборку конструкций, перемещение монтажного крана по строительной площадке). К ограниченно доступным (Б2) относят пролеты, внутренняя стесненность которых накладывает ряд ограничений на организацию процесса и требует дополнительных затрат на обеспечение перемещения монтажных кранов внутри реконструируемого пролета. К недоступным (Б3) относят пролеты, внутри которых организация монтажного процесса технически невозможна или экономически нецелесообразна.

При производстве СМРр применяют все известные в новом строительстве методы производства работ. В то же время индивидуальность объемно-планировочных решений реконструируемых зданий, разнотипность внешней и внутренней стесненности, необходимость совмещения работ с основной деятельностью предприятия и со смежными СМР, отличающаяся от нового строительства технологическая структура работ и другие факторы накладывают ряд ограничений на возможность применения тех или иных методов, а также делают необходимым внести в существующую их классификацию дополнительные классификационные признаки, учитывающие специфику производства работ в условиях действующих предприятий.

Методы организации СМР подразделяют по следующим классификационным признакам: последовательность выполнения СМР в пролетах; направление производства работ; способ подачи материалов и конструкций в рабочую зону; характер совмещения СМР с основной деятельностью реконструируемого объекта; очередность выполнения СМР; степень совмещения между собой строительно-монтажных работ.

Основным и наиболее трудоемким видом СМР при реконструкции промзданий является монтаж и демонтаж строительных конструкций. На примере этого вида работ рассмотрим вышеприведенные классификационные признаки.

По последовательности монтажа или демонтажа конструкций различают раздельный, комплексный и смешанный методы.

Раздельный метод используют при возведении и демонтаже пролетов значительной протяженности с условиями: небольшой внутренней стесненности, позволяющей осуществлять свободный проход монтажных кранов внутри пролета; независимости монтажных и демонтажных работ от основной деятельности цеха; отсутствия или небольших объемов других видов СМР, выполняемых в период монтажа конструкций; комплектной и неполной комплектной поставки конструкций; наличия кранов с минимально необходимыми параметрами.

При этом методе кран, двигаясь по краю пролета, монтирует или демонтирует колонны, подкрановые балки и подстропильные фермы. Демонтаж и монтаж стропильных ферм и панелей покрытия выполняют при движении крана по оси пролета. Раздельный метод обеспечивает эффективное использование кранов, но в условиях внутренней стесненности вызывает дополнительные затраты по устройству трассы их передвижения.

Увеличение внутренней стесненности пролетов вызывает необходимость применения более мощных кранов, чем того требует характеристика конструкций каркаса цеха, в связи с работой их на больших вылетах крюка, а также часто требует устройства специальных сооружений (эстакад, подпорных стен и др.), обеспечивающих движение крана по требуемой трассе. В этих случаях предпочтение следует отдавать комплексному методу, при котором кран с одного прохода снимает или устанавливает все элементы каркаса.

Комплексный метод используют: при возведении и демонтаже пролетов любой протяженности в условиях любой степени внутренней стесненности; большом влиянии выполняемых работ на основную деятельность цеха; значительных объемах совмещения различных видов СМР; применении монтажных кранов с повышенными грузовысотными параметрами; конструктивных решениях, обеспечивающих устойчивость монтируемых и демонтируемых ячеек.

Монтаж конструкций можно выполнять также смешанным методом при необходимости возведения пролетов отдельными выборочными участками с применением раздельного и комплексного методов.

По степени совмещения демонтажно-монтажных процессов многопролетных реконструируемых участков цехов различают последовательный, параллельный и ступенчатый методы.

Последовательный метод предусматривает последовательное перемещение фронта монтажно-демонтажных работ частных потоков (при раздельном методе) или комплексного специализированного потока (при комплексном методе) из одного пролета в другой. При параллельном методе одновременно выполняют монтажно-демонтажные работы во всех пролетах реконструируемого участка, при ступенчатом – одновременно во всех пролетах с последовательным опережением работ в каждом из них. Назначение последовательности монтажа пролетов зависит от типов внешней и внутренней стесненности и требуемой интенсивности работ.

Последовательный метод монтажа применим при возведении пролетов всех типов внешней стесненности. Параллельный метод имеет ограниченное применение при возведении встраиваемых замкнутых (А6) и объемлющих (А9) пролетов и не применим при возведении встраиваемых фронтальных (А3) и поперечных (А7) пролетов. Ступенчатый метод ограниченно применим при возведении встраиваемых замкнутых (А6) и объемлющих (А9) пролетов.

Ограничение использования методов связано с необходимостью поперечных проходок крана при монтаже замыкающих панелей пролетов, а также увеличения числа комплектов монтажных кранов в условиях большой стесненности. Наибольшую интенсивность монтажно-демонтажных работ, как правило, достигают при параллельном методе, наименьшую – при последовательном. Однако метод, обеспечивающий соответствие принятой интенсивности работ установленным срокам, окончательно выбирают, рассматривая возможные комбинации методов по последовательности монтажа конструкций и последовательности монтажа пролетов. Например, комбинация раздельного и последовательного методов в ряде случаев будет равнозначна комбинации комплексного и параллельного.

По направлению монтажа или демонтажа конструкций различают продольный, поперечный, смешанный и кольцевой методы. Продольный предусматривает передвижение основного монтажного механизма вдоль главных продольных осей пролетов здания, поперечный – перпендикулярно им. При смешанном – кран на одних участках пролета осуществляет монтаж продольным методом, на других – поперечным. Кольцевой метод предусматривает перемещение монтажного механизма по кольцевому маршруту вокруг возводимого или реконструируемого сооружения.

Продольный метод применяют при реконструкции пролетов с типом внешней стесненности А1, А2, А4, А5, А6, А8, А9, а при установке крана вне пролета – также А3 и А7. Поперечный метод эффективен при реконструкции бескрановых зданий, а также зданий, конструкции покрытия которых не требуют установки подстропильных ферм. Его можно применять при выполнении работ на пролетах типа А1, А7, А9, а также при реконструкции пролетов типа А2, А3, А5 относительно небольшой протяженности (примерно двойной вылет крюка крана при заданной грузоподъемности), ограниченно доступных или недоступных по типу внутренней стесненности. Смешанный метод применяют всегда при установке кранов внутри пролетов типа А3, А7, так как наличие обоих закрытых торцов реконструируемого участка требует обязательной завершающей поперечной проходки крана. Кольцевой метод используют преимущественно при возведении объемлющих пролетов типа А9 с внутренней стесненностью Б2 и Б3. В основном его выбирают при возведении и реконструкции зданий с покрытиями купольного типа, резервуаров, газгольдеров, градирен и др.

По способу подачи конструкций в рабочую зону различают следующие методы: с площадок складирования, со стеллажей и стендов укрупнительной сборки, с транспортных средств, с конвейерной линии. Сущность этих методов достаточно хорошо известна и не требует особых пояснений. Следует только остановиться на некоторых особенностях их использования.

Возможность применения метода монтажа с площадок складирования, расположенных непосредственно в площади реконструируемых пролетов, резко ограничена внутренней стесненностью последних. При этом методе также далеко не всегда удается осуществить оптимальную раскладку конструкций у мест монтажа, обеспечивающую минимум рабочих операций крана. Недостаточная площадь для раскладки конструкций непосредственно в пролетах приводит к нарушениям правил складирования и вызывает непроизводительные затраты на сортировку.

При использовании метода подачи конструкций под монтажный механизм со стеллажей и стендов из-за высокой внутренней стесненности сборочные стенды часто размещают на проектной отметке монтируемой конструкции, а укрупненные на них блоки перемещают в проектное положение надвижкой. Так, например, укрупненные блоки покрытия собирают на стенде, расположенном на уровне верха колонн в торцевой ячейке реконструируемого пролета и после сборки надвигают их в проектное положение с помощью установщиков мостового типа или по монтажным балкам. При использовании такого способа всегда необходимо рассматривать вариант применения установщика в качестве сборочного стенда, оборудованного на технологическом электромостовом кране, высвобождаемом на период реконструкции цеха. Подобная организация работ эффективна при монтаже конструкций пролетов А4, А6, А8, А9 с типом внутренней стесненности Б2 и особенно Б3. Эффективность метода обусловлена также возможностью совмещения монтажа конструкций с другими строительно-монтажными процессами, а также уменьшением единовременных затрат, например, по сравнению с конвейерным методом.

Метод монтажа с транспортных средств при реконструкции предприятий применяют значительно чаще, чем при возведении новых объектов. Но говоря о нем, следует подчеркнуть особенность в понимании сути метода.

На объектах нового строительства под этим термином чаще всего подразумевают метод монтажа «с колес», то есть такую организацию работ, при которой конструкции доставляют непосредственно в зону монтажа с завода-изготовителя по часовому (минутному) графику, соответствующему часовому (минутному) графику монтажа, и устанавливают в проектное положение без промежуточных погрузочно-разгрузочных операций, вызванных временным складированием в монтажной зоне. Этот метод, несмотря на его неоспоримые преимущества, практически не нашел широкого применения в промышленном строительстве из-за сложностей, связанных с необходимостью предельно четкой взаимоувязки работ организаций различной ведомственной подчиненности. При реконструкции объем таких взаимоувязок значительно возрастает. В этих условиях под термином «метод монтажа с транспортных средств» обычно подразумевают такую организацию работ, при которой конструкции доставляют в зону монтажа по часовому (минутному) графику с промежуточного (приобъектного) склада конструкций и устанавливают непосредственно в проектное положение. Использование этого метода чаще всего вызвано высокой внутренней стесненностью рабочей зоны, что не позволяет разместить в ней стеллажи и стенды укрупнительной сборки, а также осуществить раскладку конструкций. В качестве транспортных средств используют железнодорожные платформы, автомобильные и тракторные тягачи с прицепами, передаточные тележки различного типа, а в особо сложных условиях даже сани-волокуши.

Метод монтажа с конвейерной линии применим при возведении многопролетных участках расширяемого или реконструируемого цеха с покрытием из однотипных конструкций с профилированным настилом, а также при наличии в зоне объектов достаточно свободных площадей. При этом методе конструкции покрытия укрупняют в пространственные блоки полной строительной готовности на конвейерной линии, откуда их на специальных тележках подают в рабочую зону и устанавливают в проектное положение монтажными кранами.

При высокой внутренней стесненности пролетов, когда размещение в них монтажных кранов технически или экономически не выгодно, доставку пространственного блока и установку его в проектное положение выполняют специальным установщиком, передвигающимся по подкрановым балкам. При реконструкции цехов в качестве установщиков целесообразно использовать высвобождающиеся на период остановки производства технологические мостовые краны. Преимуществами конвейерного метода являются: сокращение продолжительности реконструкции в результате ускорения монтажа и возможности более полного совмещения монтажных и строительных работ; возможность осуществления монтажа покрытия без размещения монтажных кранов в монтируемых пролетах; повышение уровня механизации и качества работ, производительности труда.

В связи с тем, что применение конвейерного метода вызывает необходимость приспособления конструкций к условиям блочного монтажа и приводит к увеличению сметной стоимости покрытия, а также требует значительных и единовременных затрат на организацию конвейерной линии, применение его в каждом конкретном случае должно быть экономически и технологически обосновано. Его использование ограничивает высокая плотность застройки предприятий и сравнительно небольшие объемы монтажных работ на отдельно взятом объекте. Средняя площадь пролетов, монтируемых при реконструкции одного объекта, составляет всего 3000м², что значительно меньше оптимальной площади для обеспечения эффективности применения монтажа конвейерным методом. Однако есть основания полагать, что сокращение сроков реконструкции дает экономический эффект, перекрывающий затраты на устройство конвейерной линии, которые к тому же могут быть снижены при определенных условиях ее функционирования.

Например, эффективность конвейерного метода может быть обеспечена при малых площадях монтируемого покрытия, если: конвейерная линия расположена в одном из реконструируемых пролетов, оснащенных мостовыми кранами и железнодорожными въездами; в качестве установщика используют переоборудованные мостовые краны; для снятия пространственного блока с конвейерной линии и укладки его на установщик используют мостовые краны, оборудованные сменной башенно-стреловой оснасткой.

По характеру совмещения монтажных и демонтажных работ с основной деятельностью реконструируемого объекта различают методы непрерывного, прерывистого и импульсного режимов.

Непрерывный режим устанавливают: при возведении новых цехов на территории действующего предприятия; монтаже каркасов пристраиваемых пролетов или пролетов взаменсносимых, когда из площади монтажной зоны вынесены действующие подъездные пути предприятия; производстве внутрицеховых монтажных работ или полной остановке реконструируемого цеха (предприятия).

Прерывистый режим устанавливают: при монтаже каркаса пристраиваемых пролетов или пролетов взаменсносимых, когда в площади монтажной зоны имеются действующие подъездные пути предприятия и инженерные коммуникации; производстве внутрицеховых монтажных работ при частичной остановке реконструируемого цеха (предприятия); необходимости производства смежных строительно-монтажных работ в пределах монтажной зоны.

Основными причинами прерывности монтажного процесса являются движение железнодорожных составов с продукцией предприятия через монтажную зону, использование одного и того же комплекта монтажных кранов для монтажа строительных конструкций и технологического оборудования, перенос действующих коммуникаций, необходимость производства взрывных работ и др. По этим причинам продолжительность перерывов монтажного процесса на отдельных объектах достигает 20% и более основного рабочего времени.

Проектирование производства монтажных работ в прерывистом режиме требует более тщательной проработки всех процессов на стадии изучения исходных данных и согласования основных решений с дирекцией предприятия и генподрядной строительной организацией.

Тщательное изучение условий производства работ ставит своей целью более точное прогнозирование времени и продолжительности остановок, что позволяет учесть их при определении сроков выполнения монтажных работ. В ряде случаев можно локализовать влияние этого отрицательного фактора, выделяя в структуре монтажных работ резервные процессы, которые выполняют во время вынужденных простоев, а также разрабатывая специальные организационные или конструктивные мероприятия, позволяющие свести продолжительность перерывов до возможного минимума.

Импульсный режим устанавливают: при выполнении внутрицеховых монтажных работ без остановки реконструируемого цеха или с непродолжительной частичной остановкой производства на отдельных участках цеха; выполнении монтажных работ в зонах повышенной опасности. Отличительной чертой импульсного режима от прерывистого является доведение продукции монтажного процесса на заданном участке работ в заданный минимальный промежуток времени до полной строительной готовности. Примерами производства работ в импульсном режиме могут служить: замена отдельных аварийных подкрановых балок в действующем цехе; монтаж конструкций под высоковольтными линиями, специально при этом отключенными; усиление существующих стропильных ферм в действующем цехе. Проектирование производства работ в импульсном режиме должно исключать возможные срывы сроков, поскольку это всегда ведет к более продолжительной чем планировалось остановке цеха. В особо ответственных случаях для повышения надежности монтажного процесса необходимо предусматривать определенный резерв в его оснащении.

По очередности монтажных и демонтажных работ различают прямой и обратный методы. При прямом методе монтажу конструкций на заданном участке, захватке, ярусе всегда предшествуют работы по демонтажу существующих. Этот метод наиболее часто встречается на практике. При обратном – в начале выполняют монтаж новых конструкций, а вслед за этим – демонтаж старых. Использование этого метода возможно при возведении объемлющих пролетов типа стесненности А9, а также других пролетов, когда вновь возводимый каркас своими геометрическими размерами, в основном высотными, превышает размеры каркаса пролета, подлежащего разборке. Обратный метод хотя и усложняет производство работ, но позволяет сократить продолжительность остановочного периода, использовать для демонтажа конструкций технологические грузоподъемные механизмы (электромостовые краны, подвесные кран-балки, тали) и выполнить эти работы практически без остановки производства в межремонтные периоды, третью смену и т.д.

По виду совмещения монтажных и демонтажных работ в границах захватки различают совмещенный и несовмещенный методы. Совмещенным методом выполняют работы с целью уменьшения разрыва между фронтами демонтажных и монтажных работ при реконструкции цехов без остановки или с частичной остановкой действующего производства для замены отдельных конструктивных элементов или всего каркаса реконструируемого цеха.

При этом монтажный механизм, перемещаясь по фронту работ, с каждой стоянки последовательно осуществляет демонтаж и монтаж конструкций (например, колонн, подкрановых балок, связей) или же «от себя» выполняет демонтаж старых конструкций, а «на себя» - монтаж новых, то есть работы ведут одним потоком.

Совмещенное производство монтажных и демонтажных работ позволяет с наибольшей эффективностью использовать монтажные механизмы и свести к минимуму продолжительность остановки реконструируемого цеха. В случае достаточного резерва времени, отсутствия требуемой строительной готовности к монтажу, а также при условии возведения нового каркаса, объемлющего старое здания цеха, демонтаж и монтаж конструкций выполняют несовмещенным методом, то есть работы ведут разными потоками.

По характеру совмещения монтажно-демонтажных процессов со строительными и специальными работами различают свободный, непрерывно совмещенный и прерывисто совмещенный методы.

Свободный метод не допускает совмещение во времени выполнения на одной захватке монтажно-демонтажных процессов со смежными работами. При непрерывно совмещенном методе все работы ведут непрерывно самостоятельными специализированными потоками в один и тот же промежуток времени, оснащая каждый поток необходимым комплектом машин, механизмов и инструментов. Прерывисто совмещенный метод допускает производство работ двух и более видов одним комплектом машин. Его применение обуславливает высокая степень стесненности рабочей зоны и сжатые сроки реконструкции.

Принимаемое в целом организационно-технологическое решение при разработке ППМР представляет собой достаточно емкую комбинацию изложенных методов, пригодных именно для данного объекта с разработкой еще очень большого круга дополнительных вопросов: выбор схемы механизации и комплекта машин для производства работ; расстановка их относительно реконструируемого здания с учетом конкретно сложившейся объектной ситуации; формирование структуры специализированного потока; выбор методов выполнения монтажно-демонтажных операций и ряд других.

Рекомендуемая литература

1. Давыдов В.А., Конторчик А.Я. Рекомендации по выбору организационно-технологических решений монтажа реконструируемых одноэтажных промышленных зданий. – М.: Госстрой СССР ЦНИИОМТП, 1990. – 112 с.

2. Методические указания к курсовому проекту по «Организации строительства» для студентов специальности 7.092101 «Промышленное и гражданское строительство» всех форм обучения. / Дадиверина Л.Н. – 2-е изд., испр. и доп. – Днепропетровск, 2009. – 123 с.

3. Методические указания к курсовой работе по спецкурсу «Выбор организационно-технологических решений монтажа-демонтажа реконструируемых промышленных зданий» для студентов специальности 7.06010101 «Промышленное и гражданское строительство» всех форм обучения. / Конторчик А.Я., Крыхта Т.М., Нечепуренко Д.С. – Днепропетровск: ГВУЗ ПГАСА, 2013. – 16с.

4. Давыдов В.А., Конторчик А.Я., Шевченко В.А. Монтаж конструкций реконструируемых промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1990.

5. Реконструкция промышленных предприятий. Том 1. / Справочник строителя. – М.: Стройиздат, 1990.

6. Організація будівництва // С.А. Ушацький, Ю.П. Шейко, Г.М. Тригер та ін.; За редакцією С.А. Ушацького. Підручник – К.: Кондор, 2007.-512с.

7. В.О. Онищенко, О.В. Редкін, А.С. Старовірець, В.Я. Чевганова. Організація виробництва. Практикум: Навч. посібник. – К.: «Лібра», 2005.-376 с.

8. Фатхутдинов Р.А. Организация производства: Учебник. – М.: ИНФРА-М, 2001. – 672 с.

9. ЕНиР 4-1. Монтаж сборных железобетонных конструкций. – М.: Стройиздат, 1986.

10. ЕНиР 5-1. Монтаж металлических конструкций. – М.: Стройиздат, 1986.

11. ДБН А.3.1-5-2009. Організація будівельного виробництва. – К.: Держкоммiстобудування України, 2009

12. ДБН А.3.2-2-2009. Охорона праці і промислова безпека в будівництві. – К.: Держбуд України, 2009.

13. ДБН В.3.2. Реконструкція, ремонт, реставрація об'єктів будівництва. – К.: Держбуд України, 2004.

14. ДБН А.2.2.3-2004. Склад, порядок розроблення, погодження та затвердження проектної документації.

15. ДБН А.1.1.-93. Система стандартизації і нормування в будівництві. Основні положення.

Дата добавления: 2015-08-21