На правах рукописи

ХАМЗИН САБИТ КУРАШ-УЛЫ

Т Е Х Н О Л О Г И Я В О З В Е Д Е Н И Я ЗДАНИЙ

И С О О Р У Ж Е Н И Й

(УЧЕБНИК ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ПРОМЫШЛЕННОЕ И ГРАЖДАНСКОЕ

СТРОИТЕЛЬСТВО»)

05.23.08 - Технология и организация промышленного и гражданского строительства

Автореферат диссертации в виде учебника на соискание ученой степени доктора технических наук

Омск-2001

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Постоянное совершенствование организа-ционно-технологических решений в строительстве, определяемое научно-техническим прогрессом обусловливает необходимость изменения учеб­ных программ и учебников с целью учета новых направлений. Этим же об­стоятельством вызвано разделение в 1991 г. дисциплины «Технология строительного производствa» на две: «Технология строительных процес­сов» и «Технология возведения зданий и сооружений». Вторая дисциплина является новой, по которой не было соответствующего учебника. Кроме того, ранее подготовка инженерных кадров строительного профиля в Рес­публике Казахстан осуществлялась только на русском языке. С получени­ем статуса независимого государства началась подготовка инженеров-строителей на казахском и русском языках. При этом отсутствие на казах­ском языке не только учебной, но и научно-технической литературы, по­священной строительству как отрасли народного хозяйства,не позволяло поддерживать существующий уровень подготовки специалистов на казах­ском языке. Поэтому разработка и издание учебников и учебных пособий на русском и казахском языках с обеспечением преемственности и единой технологической основы рассматриваемых вопросов является актуальной залачей повышения уровня подготовки специалистов независимо от языка обучения.

Методической особенностью учебника является комплексная увязка технологических решений с основными положениями и принципами смежных и общетеоретических дисциплин.

Работа над учебником « Технология возведения зданий и сооружений» выполнялась в соответствии с решением Республиканского У МО по инже­нерно-строительным специальностям (протокол №1 от 25.05.92 г.) и зако­ном Республики Казахстан «О статусе государственного языка».

В развитие этого учебника автором разработан СниП «Строительная терминология» и ряд учебных пособий, позволяющих студентам повысить усвояемость излагаемого в учебнике материала.

Цель работы - разработка, написание и издание на русском хзыке учебника «Технология возведения зданий и сооружений» с учетом регио­нальных особенностей Республики Казахстан и его авторизованный пере­вод на казахский язык, обеспечивающего высокий научно-методический уровень восприятия студентами излагаемого магериата.

Для достижения поставленной цели в процессе работы решались сле­дующие задачи:

- анатиз, переработка и издание новых учсбшЛ программ. «Технология возведения зданий и сооружение

ных процессов» с учетом региональных особенностей Республики Казахстан и прилегающих к ней районов;

- анализ и оценка на казахском языке технических терминов и понятий применительно к технологии строительного производства:

- разработка методологии написания учебника с учетом особенностей казахского языка и сохранением основных методологических принципов передачи информации учебников и учебных пособий на русском языке;

- подготовка и издание учебника «Технология строительных процессов (соавтор Абишев А.К.) на казахском и русском языках, учебного пособия «Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование» на казахском языке, дополняющих защищаемый учебник и в своей совокупности обеспечивающих лучшее восприятие изучаемых дисциплин.

Научно-методическая новизна: - впервые в РК издан учебник «Технология возведения зданий и

сооружений» на казахском и русском языках с учетом научно-технического прогресса и практических достижений в отрасли, имеющих важное региональное значение, в том числе с использованием результатов научных исследований соискателя;

- разработана научно-методологическая основа учебника применительно к дисциплине «Технология возведения зданий и сооружений», а ряд учебных пособий развивает и углубляет эти основы подготовки инженеров-строителей;

- сформулированные соискателем проблемные задачи в области технологии возведения зданий и сооружений позволяют инженерам-строителям целенаправленно совершенствовать строительные процессы;

- в результате собственных научных исследований соискателя доказана технико-экономическая эффективность строительства из монолитного железобетона и применения для этих целей легких бетонов, получаемых на основе технологии утилиза! гни отходов промышленности РК;

- впервые создана на казахском языке терминологическая и этимологическая база в области технологии возведения зданий и сооружений. Достоверность научных положении и рекомендаций, сформулирован­ных в учебнике, обоснована теоретическими решениями и апробирована многолетним педагогическим опытом преподавания дисциплины «Технология возведения зданий и сооружений», не противоречит извест­ным принципам строительной науки и согласуется с положениями смежных дисциплин, базируется на мировом опыте прогрессивных техно­логий возведения зданий и сооружений, согласуется со сложившейся прак­тикой технологии индустриального строительства. Включенные в учебник результаты исследований строи тельных материалов получены на основе хи-

4

мических и физико-математических методов анализа с использованием ме­тода математического планирования.

Практическая значимость. Опубликованные и используемые в учеб­ном процессе учебники и учебные пособия отражают современные дости­жения науки, техники и технологии возведения здании и сооружении раз­личных назначений с учетом региональных особенностей Республики и рыночной экономив, способствуют улучшению качества подготовки строительных кадров и нашли широкое применение при подготовке и пе­реподготовке высококвалифицированных инженерных кадров строитель­ного профиля в вузах Республики, СНГ, а также в строительных и проект­ных организациях.

Предложенные технологические основы производства вяжущих, бето­нов и других строительных материалов на основе техногенных промыш­ленных отходов Республики использованы для изготовления легких бето­нов при монолитном домостроении, а также при устройстве и укреплении оснований автомобильных дорог, что позволит достичь значительного экономического эффекта и улучшит экологическое состояние окружающей среды.

Апробация работы. Основные положения работы, изложенные в учебниках, учебных пособиях, монографии и научно-методических разра­ботках, а также результаты их внедрения докладывались и получили одобрение на следующих научно-технических конференциях, семинарах-совещаниях, заседаниях кафедр вузов:

- на Всесоюзном совещании в Московском доме научно-технической пропаганды им. Ф.Э. Дзержинского ("Легкие бетоны".!972);

Всесоюзных семинарах-совещаниях заведующих кафедрами техно­логии строительного производства: Киев, 1974; Москва. 1977; Свердловск. 1981;

- семинаре-совещании работников строительных зузов Казахстана: Караганда, 1984;

- научно-технических конференциях Акмолинского инженерно-строительного института, 1971-1991; КазГАСА, 1994;

- заседаниях кафедр технологии строительного производства: ХИ-СИЛ984; ЛИСП 1985; МИСИ, 1986: ВЗПТИ (Москва). 1984; Акмолинско­го ИС И, 1971-1991; КазГАСА, 1992-1997.

Публикации. По теме диссертации опубликовано около 60 работ, в том числе 2 учебника на казахском и русском языках. 4 учебных пособия. 1 монография.

На защиту выносится содержание и методология изложения материала в учебнике «Технология возведения зданий и сооружений» на казахском и русском языках, подготовленном в соответствии с учебной

5

программой одноименной дисциплины для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство» Республики Казахстан.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Состояние и концепция изучения курса «Технология строитель­ного производства». В курсе "Технология строительного производства" до начала девяностых годов изучались в основном вопросы технологии строительных работ и возведения одно- и многоэтажных производствен­ных зданий из сборных элементов железобетонных конструкций. Другие виды гражданских, сельскохозяйственных зданий, инженерных сооруже­нии, включая и технологию монолитного домостроения, не рассматрива­лись, хотя основной задачей строительного производства и его подсистем - технологии и организации - является получение готовой строительной продукции в виде зданий и сооружений любого назначения. Затем в учеб­ный план специальности "Промышленное и гражданское строительство" было внесено изменение - изучение курса "Технология строительного производства" в виде двух учебных дисциплин: "Технология строительных процессов" и "Технология возведения зданий и сооружений".

Техническая литература в бывшем Союзе издавалась централизованно, поэтому разработка и издание новых учебников и учебных пособий на го­сударственном языке Республики является задачей не только актуальной, но и непростой.

В то же время надо отметить, что в теорию и практику технологии и организации строительства в советское время был внесен значительный вклад, поэтому, рассматривая проблему организационно-технологического обеспечения возведения зданий и сооружений различного назначения, объемно-планировочных решений и намечая пути и методы ее решения, в основу были положены основополагающие приншншальные положения известных ученых СНГ: С.С. Атаева, А.А. Афанасьева. М.С. Будникова. Е.И. Вареника, Н.Н.Данилова. В.А. Евдокимова, О.О. Литвиннова. Н.И.Пентковского, В.В.Прыкина, В.И.Рыбальского, В.И. Швидснко, Т.М. Штоля и дрчгих. внесших значительный вклад в разработку решений и рекомендаций по повышению эффективности современного индустриаль­ного строительства.

Работы этих ученых, а также исследования, проведенные автором, по­зволили определить концепцию изложения материала в защищаемом учебнике, который в Республике Казахстан является первым трудом, по­священным новой дисциплине "Технология возведения зданий и сооруже­ний" и содержащим анализ вопросов комплексной оценки материальных и трудовых затрат при возведении зданий и сооружений различного на-

б

значения, разных объемно-планировочных и конструктивных решений, условий строительства, комплексной механизации производства работ.

Классификация строительных объектов и основы проектирования технологии производства работ

В первой главе приведена строительная терминология и дана класси­

фикация строительных объектов по функциональному назначению: про­изводственные, гражданские, инженерные и гидротехнические, которые, в свою очередь, подразделяются на сосредоточенные, линейно-протяженные и территориально-разрозненные; по строительно-технологическим при­знакам: однородные (одинаковые и неодинаковые) и неоднородные.

В >чебнике отмечается, что однородные объекты характериз>ются применением в них одних и тех же унифицированных конструкций при их равномерном распределении, что позволяет возводить такие объекты по одинаковой, стабильной технологии. Неоднородные объекты отлича­ются отсутствием типовых, многократно повторяющихся секций, нерав­номерным распределением объемов работ, применением в разных частях здания разнохарактерных конструкций, наличием сложного и громоздко­го технологического оборудования и мощных фундаментов под пего.

Технологический процесс строительства однородных обьектов разде­лен на следующие стадии: производство работ нулевого цикла, возведе­ние конструкций надземной части, специальные и отделочные работы и монтаж технологического оборудования в производственных зданиях. При этом работы на каждой стадии отличаются характером выполняемых процессов, видом применяемых машин и материалов. Работы каждой ста­дии MoiyT быть ор!анизованы в один или несколько специализированных потоков, состоящих из частных потоков; сочетание взаимосогласованных специализированных потоков создает объектный поток. Технологический процесс возведения неоднородных объектов, наоборот, не имеет четко вы­раженных стадий производства работ, а разделяется на составляющие комплексные и рабочие процессы. При этом один или несколько ком­плексных процессов осущесталяются специализированным потоком. Из числа спецназизированных потоков, составляющих объектный, выделя­ется основной, который отличается наибольшей трудоемкостью и требует применения наиболее сложных и дорогих машин и мощность которого яв­ляется решающей для определения продолжительности всего объектного потока.

Далее приведены основные понятия о проектировании организации и технологии производства работ, определение объемов работ и расчеты по­требности в материалах и энергетических ресурсах.

7

Особое внимание в этой главе уделено вариантному проектированию технологии и организации возведения зланий и сооружений, так как вари­антное проектирование предусматривает выбор из множества решений оптимального варианта технологии и организации возведения конкретного объекта, отвечающего поставленным целям. Основными технико-экономическими показателями оценки эффективности сравниваемых вари­антов являются себестоимость, трудоемкость и продолжительность строительства. При этом отмечается, что для составления возможных ва­риантов производства работ необходимо учитывать условия возведения объекта и ею обьемно-планировочные и конструктивные решения.

Практика показывает. что при выборе организационно-технологических решений важное значение имеет комплексный учет усло­вий возведения объекта, его объемно-планировочных и конструктивных решений и последствий, к которым приводит то или иное решение. Дело в том. что технология и организация строительных работ (процессов) ока­зывает большое влияние на основные технико-экономические показатели строительства в целом.

Как правило, изменение технологии и организации одной из работ (процессов) сказывается и на других работах (процессах). Поэтому, выби­рая варианты организационно-технологических решений, необходимо обеспечить экономический выигрыш, достигаемый оптимизацией одной из работ (процессов), сопоставлять его с изменением показателей на других работах (процессах). Это требует проведения системного, комплексного анализа всей технологии и организации строительства. В то же время сле­дует отметить, что комплексные показатели, оценивающие эффективность выбираемого метода производства работ с точки зрения стоимостных по­казателей и трудовых затрат, еше не разработаны. Поэтому более эконо­мичный по стоимости метод может оказаться неэффективным по трудо­вым затратам или сложным по обеспечению требований охраны труда.

Приведены основные показатели, определяемые на основе тралици-онных методов анализа и выбора оптимального варианта технологии воз­ведения зданий и сооружений. Вместе с тем отмечается, что выявление предпочтительного варианта технологии и организации строительного производства связано с выполнением весьма кропотливых и трудоемких расчетов, что вызвано необходимостью учета большого числа взаимозави­симых факторов влияния.

Оптимальное решение предполагает сравнение всех возможных вари­антов по определенному критерию. Эта задача яатяется весьма сложной, если учесть, что вопросы технологии и организации строительного произ­водства характеризуются многовариантностью. Как правило, любой строи­тельно-монтажный процесс можно организовать с применением различной

техники и разного числа рабочих, в различные сроки и при различной ор­ганизации работ [5, 7].

В этой главе также приведены основные положения по календарному планированию, строительному (объектному) генеральному плану, их структура и особенности разработки, а также мероприятия по обеспечению качества строительной продукции. Успешное решение этих задач возмож­но только при использовании современных достижений научно-технического прогресса и управлении им как единой отраслью "наука -проектирование - строительное производство". Качество строительной продукции на стадии проектирования определяется уровнем проектных решений, которые реализуются в процессе возведения зданий и соору­жений, при этом качество конечной продукции зависит от качества вы­полнения строительно-монтажных работ и качества применяемых строи­тельных материалов, изделий и конструкций.

Эта глава завершается разделом по охране окружающей среды, где в сохранении и обеспечении естественного состояния природы исключи­тельно важное место отводится производству строительно-монтажных работ и приводятся меры по ее охране, начиная со стадии инженерно-геодезических изысканий и кончая сдачей объекта в эксплуатацию.

Основы инженерной подготовки строительной площадки и технологические особенности возведения земляных

и подземных сооружений

Во второй главе приведены краткие сведения по технологии инже­нерной подготовки площадки к строительству, состав работ подготови­тельного периода и особенности их выполнения. Проектно-изыскательскис работы являются основой для выбора рационатьных проектных решений, обеспечения прочности и устойчивости зданий и сооружений, разработки проектов организации строительства и производства работ. Описаны роль и значение экономических и инженерно-технических изысканий района и площадки строительства, особенно в зонах повышенной сейсмической ак­тивности, для выработки оптимальных решений по вертикальной плани­ровке, размещению и ориентации объектов, расчета и конструирования фундамента, систем инженерного оборудования зданий и сооружений.

Третья глава посвящена разновидностям земляных и подземных со­оружений, технологии и механизации работ. При этом основным техниче­ским документом, устанааливающим порядок ведения работ, размещения грунта и исключающим его произвольную укладку и многократное пере­мещение, яаляется баланс земляных работ, который слагается из объемов планировочных работ, выемок и насыпей, обратных засыпок. Рассмотре-

9

ны варианты механизации при разработке выемок, состав и содержание проекта производства работ [7, 8, 29].

При строительстве подземных сооружений различного назначения наиболее эффективно применение способов "стена в грунте" и "опускные колодцы". Приводятся их технологические особенности и области приме­нения. Рассмотрены вопросы механизации работ. Обсуждены основные способы строительства заглубленных сооружений.

Проектирование и возведение подземных сооружений яатяется слож­ным и трудоемким процессом, что требует выбора оптимального конст-руктивномехнологического решения с учетом многовариантности методов производства работ. Подчеркивается, что достижение оитиматьности воз­можно лишь при использовании современных средств вычислительной техники и математического обеспечения.

Особенности возведения зданий и сооружений различною назначения из сборного железобетона

В четвертой главе описана технология возведения зданий из сборных

конструкций. Приведены общие сведения о возведении зданий, строи­тельно-конструктивные решения полносборных жилых и общественных зданий, производственных зданий и классификация методов их возведе­ния.

Проектирование производства монтажных работ включает решение задач по выбору и применению методов производства работ, обеспечи­вающих возведение зданий и сооружений в запланированные сроки при наиболее высоких технико-экономических показателях.

Методы монтажа сборных конструтешга выбираются с учетом объема монтажных работ, объемно-планировочных и конструктивных решений здания, сроков монтажа и в зависимости от применяемого подъемно-монтажного оборудования, степени укрупнения сборных элементов, по­следовательности установки их в проектное положение, напрааления раз­вития монтажного процесса, способа наведения и установки элементов на нижележащие опорные конструкции. Во всех случаях применение тех или иных методов должно обеспечивать точность установки конструкций, ус­тойчивость здания и его частей в процессе монтажа и безопасные способы производства работ. После определения методов производства монтаж­ных работ и способов установки конструкций в проектное положение важным моментом яатяется выбор монтажных кранов. Исходными данны­ми при выборе монтажных кранов, кроме методов и технолО!ИИ монтажа, являются габариты и конфигурация зданий и сооружений (подземной и надземной частей), параметры и расположение в здании монтируемых конструкций, условия производства работ (район строительства, |рунтово-

10

климатические факторы и др.). Основной задачей сопоставления данных является выбор таких кранов, которые больше всего соответствовали бы возводимым сооружениям по своим требуемым параметрам и степени ох­вата монтирчемых конструкций по грузоподъемности и производительно­сти [3, 4, 5, 6).

Комплексная механизация позволяет организовать выполнение процес­сов согласованной работы комплектов машин. Комплексно-механизированными потоками MOryi быть: транспортирование конструк­ций на склад или площадки укрупнительной сборки; уктэупнитсльная сборка конструкций (комплектация, укрупнение, усиление и др.); под­готовка конструкций к подъему (комплектация, контрольная сборка, уси­ление и др.); транспортирование и установка конструкций в проектное по­ложение (строповка, подъем, установка на опоры, выверка и временное крепление конструкций); постоянное крепление монтажных соединений (сварка, противокоррозионная защита сварных соединений и заделка стыков или замоноличиванис их). Каждый из этих потоков выполняют с помощью соответствующего комплекта машин в определенной последо­вательности и в одинаковые или кратные отрезки времени [5,6].

Комплексные процессы, представляющие собой специализированные потоки работ, выполняют несколькими комплектами машин, один из кото­рых является ведущим, другие - вспомогательными. Ведущей машиной в комплекте, с помощью которой устанавливают конструкции, является монтажный кран, а другие - вспомогательными, обслуживающими кран.

Потребное количество монтажных кранов определяют в зависимости от их эксплуатационной производительности и объемов работ на захват­ках.

В этой главе приведены основные положения по разработке сгройген-плана на период монтажа строительных конструкций, где описаны приме­ры поперечных и продольных привязок подкрановых путей башенных кранов; монтажная, рабочая зоны кранов; границы опасных и других зон; схемы движения транспорта и расположение дорог, их конструкции; при­объектные склады, площадки укрупнительной сборки, а также построе­ние календарного плана производства монтажных работ с определением основных технико-экономических показателей.

В пятой главе описаны конструктивные особенности и технология возведения жилых зданий и сооружений, в том числе крупнопанельных, крупноблочных, панельно-блочньгх и каркасно-панельных зданий. Рас­смотрены вопросы возведения зданий из объемных элементов (с покры­тиями в виде оболочек и складок; с арочными купольными покрытиями; с вантовыми и мембранными покрытиями; со структурными и решетчатыми покрытиями; с каркасом рамного типа; с крупноблочными покрытиями), а также зданий, сочетающих смешанные конструкции.

В зависимости от тина здания или сооружения приведены методы мон­тажа, последовательность установки конструкций в проектное положение и их временное крепление, применяемые оснастки и схемы установки мон­тажных кранов.

Важнейшим требованием дальнейшего совершенствования технологии возведения зданий из индустриальных конструкций является технологич­ность их изготовления, транспортирования и монтажа. Требования техно­логичности должны учитываться в процессе проектирования конструкций, а проектирование сборных конструкции необходимо осуществлять во взаимосвязи с методами монтажа. При этом дальнейшее повышение тех­нического уровня жилищно-гражданского строительства и улучшение его технико-экономических показателей должно быть основано на использо­вании про1рессивных и эффективных материалов, обеспечивающих уменьшение массы, снижение материалоемкости и сокращение стоимости возводимых зданий.

В целом совершенствование технологии возведения жилых и общест­венных зданий с применением индустриальных конструкции должно быть направлено на решение следующих задач: универсальность при ми­нимальной номенклатуре; высокий уровень индустриализации; техноло­гичность производства изделий; универсальность узлов соединения конст­рукций и методов их монтажа; высокие технико-экономические показате­ли; неординарность эстетических качеств. В г. Алматы и других городах Казахстана вопросы эстетики решаются на основе традиций национальных прикладных искусств (оригинальные орнаменты, характерная цветовая гамма, различного рода вкрапления, улучшающие архи гектурную вырази­тельность зданий).

В шестой сшве описана технология возведения одноэтажных и мно-гоэлажных производственных зданий, которые яаляюгея наиболее рас­пространенным типом инженерных сооружений в различных отраслях на­родного хозяйства.

В зависимости от характера размещаемых производств они имеют разнообразные объем но-планировочные и конструктивные решения, опре­деляющие объемы монтажных работ, методы их выполнения и применяе­мые при этом машины, механизмы и приспособления.

Каркасы одноэтажных производственных зданий могут быть выпол­нены полностью из сборного железобетона или металлических конструк­ций или быть смешанными. При этом масса сборных элементов таких зданий состааляет от 2,5 до 32,5 т. Многоэтажные производственные зда­ния проектируются и строятся в основном из сборного железобетона и частично из металлических конструкций небольшой площади и высоты.

Методы монтажа сборных конструкций различаются в зависимости от применяемого подъемно-монтажного оборудования, степени укрупнения

12

сборных элементов в блоки перед подъемом; последовательности установ­ки в проектное положение элементов или блоков; направления развития монтажного процесса; способов наведения и установки на нижележащие опорные конструкции. Во всех случаях применение тех или иных методов должно обеспечивать точность установки конструкций и устойчивость здания и его частей в процессе монтажа [5, б].

Монтаж сборных конструкций каркаса в зависимости от степени пред­варительного укрупнения может производиться следующими методами: отдельными конструктивными элементами; предварительно укрупненны­ми линейными плоскостными или объемными блоками; предварительно укрупненными комплексными блоками, включающими элементы инже­нерного и технологического оборудования здания.

Одноэтажные производственные здания монтируются комбинирован­ным методом: колонны, подкрановые батки и стеновые ограждения - диф­ференцированным методом, отдельными потоками, а подстропильные и стропильные фермы и батки и плиты покрытия - комплексным методом, в едином потоке.

Многоэтажные производственные здания монтир>ются в основном комплексным методом, а в некоторых случаях возможен вариант возведе­ния и комбинированным методом. При этом развитие строительно-монтажных процессов возможно в горизонтальном, вертикатьном и ком­бинированном направлениях.

Наибольший интерес предстаатяет комплектно-блочный метод возве­дения зданий или сооружений с совмещением строительных процессов на строительной площадке в едином потоке монтажа укрупненных блоков, когда она превращается в технологический конвейер. По этой техноло­гии все звенья поточного конвейера - изготовление конструкций и обору­дования, сборка строительно-технологических блоков конструкций и аг­регирования блоков оборудования, их транспортирование и монтаж -всецело направлены на конечный результат - ввод объекта в эксплуатацию. Этот метод возведения здания предусматривает промышленный объект не как сочетание отдельных видов строительно-монтажных и специаль­ных работ, а как единое целое. Дтя реатизации этой задачи требуется со­вершенствование проекгных решений по объемно-планировочной компо­новке зданий и сооружений, применению прогрессивных конструктивных схем, совершенствованию систем технологического оборудования и ин­женерных коммуникаций.

Современные технологические и функтхионатьные требования обу­словливают возведение производственных зданий различного назначе­ния, особенно одноэтажных, с разным числом пролетов, высот в сочета­нии различных консгрукжвных элементов и материалов. Особенностью этих зданий является значительная разномассность конструкций, их раз-

13

нохарактерность, неравномерность распределения объема работ. С точки зрения организации и технологии производства работ они являются в большей части неоднородными. Поэтому такие здания с неравномерным распределением объемов по пролетам, секциям и этажам и различными конструкциями необходимо расчленить на ряд неодинаковых, но одно­родных по своим конструктивным решениям и по технологии выполнения процессов.

Сокращение 1гродолжительности строительства является одной из ос­новных задач строительного производства, которая может быть решена путем его индустриализации и применения наиболее совершенной техно­логии. Поэтому важным направлением индус гриализации строительною производства является совершенствование проектных решений, в процес­се которых происходит замена материалов, деталей и конструкций более прогрессивными, изменяются объемно-планировочные решения, решают­ся вопросы максимального блокирования конструкций и оборудования.

Совершенствование проектных решений может осущестатягься в на-праатении как создания новых, так и улучшения традиционных решений. Одним из перспективных направлений повышения эффективности строи­тельного производства является переход на применение легких металличе­ских конструкций, в том числе пространственных конструкций покрытий, особенно в наиболее массовых в промышленном и сельскохозяйствен­ном строительстве одноэтажных производственных зданиях. Переход на полносборные здания из легких металлических конструкций, по суще­ству, превратит строительство таких зданий в механизированный сбороч-но-монтажный процесс и создаст реальную возможность совмещенного монтажа строительных конструкций с технологическим оборудованием.

Как известно, большое влияние на ход строительства оказывают мест­ные условия, так как строительство ведется в различных географических и климатических условиях и практически крутлогодично, поэтому ис­ключительно важным фактором является выбор материалов конструкций, разработка рациональных стыков сопряжений, исключающих мокрые про­цессы, применение безвыверочной технологии монтажа.

Технология возведения зданий и сооружений различного назначения из чонолизного железобетона

Седьмая глава посвящена технологии возведения зданий с примене­нием монолитного железобетона. Строительство из монолитного железо­бетона с применением индустриальных методов возведения зданий стало одним из направлений дальнейшей индустриализации жилищно-гражданского строительства, дополняющим полносборное крупнопанель­ное домостроение. Такая тенденция развития монолитного железобетона

14

обусловлена следующими достоинствами: возможностью строительства в районах, удаленных от предприятий стройиндустрии; меньшими капи­таловложениями на создание производственной базы или расширение ее мощности; повышенной сейсмостойкостью и трсшиностойкостью при строительстве в районах горных выработок, возможных землетрясений и на просадочных грун iax.

Следует отмстить, что в монолитном домостроении целесообразно со­четать различные технологические методы возведения зданий с исполь­зованием новых эффективных бетонов, особенно на пористых заполните­лях. При этом применение легкого бетона позволяет достичь значительно­го снижения массы монолитных конструкций. Это приводит к уменьше­нию ншрчзки на фундаменты, что, в свою очередь, позволит уменьшить размеры фундамента. Устройство монолитных стен из легкого бетона, имеющего небольшую теплопроводность, позволяет уменьшить толщину ограждающих конструкций. По данным зарубежных и отечественных ис­следований, устройство монолитных офаждающих конструкций из лег­кого бетона снижает стоимость 1 ir стены на 8-12 %.

Экономическая эффективность применения легкого бетона в строи­тельстве безусловно значительна. Она достигается в первую очередь за счет снижения материалоемкости, трудоемкости и энергоемкости возведе­ния монолитных конструкций и сооружений, уменьшения транспортных расходов, сокращения сроков строительства. Поэтому в современных ус­ловиях огромное теоретическое и практическое значение приобретает проблема получения легких бетонов и других строительных материалов при минимальном использовании природных ресурсов. Республика Казах­стан и прилегающие к ней регионы располагают значительными запасами сырья техногенного происхождения. Предприятия различных отраслей промышленности ежегодно сбрасывают в отвалы миллионы тонн отходов, которые можно рассматривать как сырьевые ресурсы для промышленно­сти строительных материатов. При этом использование отходов добываю­щей, горной и химической промышленности дает возможность решать и проблем) охраны октэужающей среды и рационального использования природных ресурсов. Поэтому автор работы уделил значительное внима­ние вопросу получения легких бетонов и вяжущих на основе промышлен­ных отходов [13, 14, 15, 21, 22, 24, 25, 27, 28]. '

В Казахстане накоплен значительный опыт строительства монолитных жилищно-гражданских зданий с учетом их эксплуатации в сейсмических регионах республики. В настоящее время при возведении многоэтажных зданий определились три основных технологических метода, различаю­щихся в основном конструктивно-технологическими признаками исполь­зуемых опалубочных систем: возведение зданий в скользящей опатубке, в

15

круинощитовой и блочно-щитовой опалубках и в объемно-переставной (туннельной) опалубке.

В малоэтажном строительстве используют мелкощитовую и крупно­щитовую опалубку. В скользящей опалубке возводят монолитные здания бескаркасной конструктивной схемы, а также монолитные ядра жесткости. Наиболее технологичным и экономичным яатяется метод возведения зданий в крупнощитовой и блочно-щитовой опатубках. применяемых при возведении монолитных несущих схем зданий различной протяженности, этажности и конфигурации в плане [3,4].

В большинстве случаев проектные решения возведения многоэтажных домов из монолитного бетона предусмотрены в сборно-монолитном вари­анте: с монолитными наружными и внутренними стенами и сборными пе­рекрытиями. Технико-экономические показатели строительства из моно­литного бетона в значительной мере зависят от применяемых технологиче­ских схем возводимых зданий. По технологическим и конструктивным признакам многоэтажные жилые здания, возводимые с использованием монолитного бетона, можно условно разделить на следующие зри груп­пы: монолитные, в которых все конструкции выполнены из монолитного бетона; сборно-монолитные, в которых стены выполнены из монолитного бегона, а перекрытия - сборные, и монолитно-сборные каркасные здания, в которых ядра жесткости или перекрытия, выполненные из монолитного бетона, сочетаются со сборным каркасом.

В этой главе также подробно рассмотрены темпы возведения различ­ных зданий и методы их ускорения, интенсивность бетогшрования. выбор оптимальной технологической схемы приготоатения. доставки, подачи, приемки и укладки бетонных смесей; комплектация числа опалубочных элементов, выбор машин, механизмов, средств транспортировки и др.

В бось.иой главе показаны примеры возведения зданий с использовани­ем переставной, скользящей и опатубок специального назначения.

Дальнейшее увеличение объема индустриального монолитного домо­строения зависит от организационно-технологических мероприятий строи­тельного производства и повышения уровня комплексной механизации и автоматизации работ, создания и выпуска в достаточном количестве быст-ротвердеюших цементов, суперпластификаторов, химических добавок, повышения качества заполнителей, создания и выпуска арматурных сталей с повышенными механическими свойствами.

При этом основными напраалениями развития технологии бетонных работ должны быть; организация пентратизованного изготовления свар­ных арматурных каркасов, сеток и пространственных блоков и монтаж их на стройплощадках с применением бессварных и сварных соединений; применение унифицированных, многократно оборачиваемых систем опа­лубок; развитие индустрии товарных бетонных смесей путем их приготов-

16

ления на высокомеханизированных и автоматизированных заволах и уста­новках; применение прогрессивной технологии зимнего бетонирования с использованием эффективных противоморозных добавок и др.

Основной причиной высокой трудоемкости опалубочных работ являет­ся их низкий технический уровень, отсутствие необходимого количества надежной многооборачиваемой инвентарной опатубки. Для монолитных конструкций должна быть определена степень технологичности, исходя из трудоемкости выполнения опатубочных работ, для чего должен быть соз­дан нормативный документ, который помимо требований к размерам и • ехнологичности монолитных конструкций должен содержать сведения об опалубках и экономичном производстве работ. Такая единая унифициро­ванная типовая система опалубочной оснастки облегчит проектирование, изготовление и выполнение опалубочных работ. Снижение трудоемкости опатубочных и арматурных работ должно осу­ществляться также за счет унификации и сокращения числа типоразме­ров монолитных конструкций, разработки сортамента унифицированных арматурных элементов, т. к. в настоящее время номенклатура арматур­ных изделий насчитывает несколько тысяч единиц и в подавляющем большинстве проектов монолитных железобетонных сооружений преду­сматриваются сложные и громоздкие арматурные конструкции, которые имеют матую повторяемость, многотипиы и нетехнологичны в изготовле­нии.

Особенности технологии возведения надземных инженерных сооружений

Девятая глава посвящена видам инженерных сооружений, их клас­сификации по строительно-конструктивным признакам и технологии воз­ведения объектов добывающей, химической и технологической промыш­ленности, в частности возведению буровых вышек, надшахтных копров, технологических этажерок, водонапорных башен, градирен, вытяжных труб, грануляционных башен, сооружений комплексов доменной печи.

Анатиз технологий сборки сооружений добывающей, химической, машиностроительной и других отраслей промышленности показывает, что методы монтажа являются определяющими факторами технологии произ­водства монтажных работ и существенным образом влияют на основные технико-экономические показатели - себестоимость, продолжительность и трудоемкость монтажа.

Основными методами монтажа, применяемыми при сборке объектов добывающей, химической и технологической промышленности, следует назвать блочный монтаж, монтаж конструктивно-технологических соору­жений в целом виде, монтаж с использованием специальных подмостей для навесной сборки.

17

В зависимости от последовательности сборки конструкций по вертика­ли применяют как метол нарашивания (снизу вверх) - для монтажа много­ярусных промышленных объектов, доменных печей, градирен, так и ме­тод подращивания, т.е. сверху вниз, при возведении стальных вертикаль­ных цилиндрических конструкций, вентиляционных башен, вытяжных груб.

В зависимости от способа установки конструкций на опоры может применяться монтаж свободным подъемом, поворотом, как правило, во­круг опорного шарнира, монтаж надвижкой, накаткой, скольжением.

При имеющемся разнообразии перечисленных методов монтажа выбор того или иного метода, исходя только из опыта монтажа подобных соору­жений, не всегда может I арантировать желаемый эффект, поскольку тех­нический прогресс в отраслях про мы тленности может ставить качествен­но новые задачи по сборке и сооружению уникальных по своим конструк­тивным, технологическим и другим параметрам инженерных сооружений.

Выбор того или иного метода монтажа сооружений заключается в тех­нико-экономическом обосновании оптимального варианта монтажа, что, в свою очередь, сопряжено с выявлением количественных зависимостей ме­жду параметрами строительного технологического процесса и требует вы­полнения большого объема вычислительных операций. Эту задачу успеш­но и качественно можно решить только с использованием ЭВМ для мно­гофакторного анализа количественных зависимостей качественных пара­метров строительных и монтажных процессов методами математической статистики.

Дальнейшее повышение технического уровня строительства высот­ных сооружений добывающей, химической и технологической промыш­ленности связано с индустриализацией. Тенденция укрупнения элементов сооружений с переносом большинства процессов со сборочной площадки в заводскую сферу являе1ся основным направлением индустриализации и снижения затрат ручного труда.

Перспективы индустриализации строительного производства нераз­рывно связаны с развитием комплектно-блочного метода возведения со­оружений и максимальным совмещением строительных процессов в еди­ном потоке монтажа укрупненных блоков.

Комплектно-блочный метод позволяет создать принципиально новую технологию строительно-монтажных работ, позволяющую превратить строительную площадку в технологический конвейер; метод позво;гяет рассматривать объект не как сочетание строительных конструкций, обору­дования и инженерных коммуникаций, запроектированных различными специализированными организациями, а как единое целое. Особое значе­ние этот метод имеет для монтажа высотных инженерных сооружений, где требуется большое число стыковочных операций, большая протя-

IS

женность соединительных сварных швов и, соответственно, большая масса наплавляемого металла.

Комплектно-блочный метод позволяет максимально сократить ко­личество стыковочных операций, производимых на высоте, что сущест­венно влияет на безопасность производства строительно-монтажных ра­бот при возведении высотных сооружений добывающей, химической и технологической промышленности.

Технология возведения мачтово-башенных сооружений

В десятой главе описана технология монтажа мачтово-башенных со­оружений энергетики и связи, а именно: радио- и телевизионных мачт и башен, опор прожекторных и линий электропередач, вертикальных аппа­ратов и конструкций.

Монтаж тяжеловесных крупногабаритных вертикатьных аппаратов и конструкций является наиболее трудоемким видом механомонтажных ра­бот. Экономическая и техническая целесообразность монтажа определяет­ся уровнем затрат труда на сборку, установку и разборку фузоподъемных средств, а также трудоемкостью самого способа подъема, который во многом определяется такелажными средствами и схемой их использова­ния. Таким образом, от конструкций подъемных средств, их массы, об­шей грузоподъемности полиспастов, количества электролебедок, площади, занимаемой устройством, высоты и возможности установки ею в рабочее положение стреловыми кранами малой грузоподъемности во многом зави­сит экономическая эффективность монтажных работ.

Рационатьными и экономными грузоподъемными средствами мон­тажа вертикальных тяжеловесных аппаратов и конструкций являются са­моходные стреловые краны. Наиболее эффективны краны тогда, когда в максиматьной степени используются их грузоподъемность и производи­тельность в течение достаточно продолжительного времени. Чем больше грузоподъемность крана, тем труднее обеспечить максимальное использо­вание его параметров на одном объекте. Вместе с тем сложнее и дороже переброска его с объекта на объект. Это противоречие породило создание различных способов временного увеличения фузоподъемности стрело­вых самоходных кранов и использования совместной работы двух, трех и четырех кранов при монтаже аппаратов и конструкций, масса которых значительно превышает фузоподъемность отдельно взятого крана

При сравнении эффективности разных способов монтажа необходимо учитывать экономический эффект, получаемый от сокращения сроков монтажа и ускорения ввода объектов в эксплуатацию. Поэтому в проекты производства работ необходимо закладывать способы подъема и установ-

19

ки тяжеловесных аппаратов и конструкций, экономически наиболее эф­фективные.

Решение задач по развитию энергетики, средств связи, химической и нефтеперерабатывающей промышленности требует высокой индустриали­зации монтажных работ и повышения степени заводской готовности. В целом проблему повышения эффективности возведения мачтово-башенных конструкций и вертикальных аппаратов необходимо рассматри­вать как комплексное мероприятие народнохозяйственного значения, обеспечивающее ускоренное освоение природных богатств.

Особенности возведения сооружений башенного и мачтового типа и вертикальных аппаратов часто обусловлены производством работ в усло­виях сложившегося генплана промышленного предприятия и городской застройки с действующими разветвленными системами различных комму­никаций и инфраструктуры. В этой связи возрастает значение техноло­гическою проектирования на стадиях разработки технического проекта и инженерной подготовки производства, которое должно быть компенсиро­вано за счет прогрессивных решений по всем аспектам технологии возве­дения мачтово-башенных конструкций и вертикальных аппаратов.

Технология возведения резервуарных конструкций

В одиннадцатой главе приведена технология возведения резервуар­ных конструкций, а именно: вертикальных цилиндрических и сферических резервуаров и газгольдеров, железобетонных резервуаров.

Известны два основных метода сооружения резервуаров - из отдель­ных листов (полистовой) и рулонных заготовок. При сооружении полисто­вым методом на площадку поступают отдельные элементы резервуаров в виде вальцованных листов. С помощью различных подъемных механизмов и устройств отдельные листы резервуаров \останавливают в проектное по­ложение и сваривают между собой. Такой метод характеризуется большим обьемом работ на монтажной плошатке. Поэтому в настоящее время по­листовою сборку применяют в отдельных случаях при сооружении оди­ночных емкостей в удаленных районах, куда трудно доставить рулоны.

Вертикальные стальные резервуары монтируют индустриатьным мето­дом из рулонных заготовок. При этом корпуса резервуаров и днища изго­товляют на заводах метатлоконструкций на специальных установках с применением автоматической сварки и поставляют в виде рулонов. Корпу­са резервуаров емкостью 10 тыс. м

3 поставляют в виде двух рулонов, на­

вернутых на специальные кольца: емкостью 3-5 тыс. м - в виде одного ру­лона, навернутого на шахтную лестницу; емкостью 300-1000 м" - в виде одного рулона, навернутого на центральную стойку.

:о

Преимущества монтажа резервуаров из рулонных заготовок очевид­ны. Наиболее перспективным в снижении трудоемкости и продолжи­тельности является применение блочного метода монтажа. При этом мак­симального эффекта достигают, когда поставку блоков осуществляют в виде агрегатированно!о оборудования с трубопроводами, вспомогатель­ными конструкциями, первичными средствами контроля. На выбор мето­дов производства и организацию сборочно-монтажных работ существен­ное влияние оказывает местоположение объекта строительства и размеще­ние крупногабаритных конструкций на территории объекта.

Повышение технического уровня в строительстве надземных резер­вуаров и газгольдеров связано с индустриализацией строительного 1гроиз-водства в большей степени. Важным вопросом при этом яатяется сниже­ние удельного веса работ, выполняемых на монтажной площадке, путем внедрения в практику способов монтажа конструкций укрупненными бло­ками. Основная идея индустриализации при строительстве крупногаба­ритных аппаратов - это перенос максимального числа работ по обработке металла, сборке, сварке в заводские условия с высоким улэовнем механи­зации и автоматизации процессов. В этом случае не менее важным вопро­сом яаляется транспортная технологичность целого аппарата или его бло­ков (частей), от которой в конечном счете зависит объем строительно-монтажных работ, выполняемых на монтажной площадке.

Поэтому для тяжеловесных крупногабаритных аппаратов должны быть разработаны различные варианты их транспортировки в максимально до­пустимых блоках водным, железнодорожным и автомобильным транспор­том, а также варианты комбинированной перевозки. При этом в конструк­тивных решениях таких укрупненных блоков должны быть отражены наиболее (прогрессивные методы сборки, сварки и монтажа.

Техноло1ИЯ во>ведения зланнй н сооружений агропромышленного комплекса

Двенадцатая глава посвящена технологии возведения зданий и со­оружений агтэопромышленного комплекса, где приведены их сгроительно-констру ктивные особенности. Значительное внимание уделено вопросам проектирования и строительства внутрихозяйственных автомобильных дорог и площадок [16, 17, 20, 23]. технологии возведения малых гидротех­нических сооружений, плотин, трубопроводов из различных материалов. Показаны также технологические особенности возведения сенажных ба­шен, зерновых элеваторов, комбикормовых заводов, тепличных комплек­сов.

Комплексно-механизированное возведение зданий и сооружений из деталей и конструкций заводского изготовления с наименьшими трудо-

выми и материально-техническими затратами является главной задачей сельского строительства.

Строительно-монтажные работы сельскохозяйственных зданий и со­оружений также выполняются с членением их на захватки и участки. Увеличение числа монтажных участков и захваток, на которые разделяет­ся здание, способствует уплотнению производственных процессов, со­кращению общей продолжительности строительства объектов в потоке и повышению эффективности производства работ, а также приближению сроков развертывания основного производства и выхода его продукции. Однако при членении производственных зданий на захватки и участки ти­повые ячейки не могут быть использованы в качестве единицы фронта работ, что обусловлено малым объемом работ и сложностью организации объектного потока.

Безусловно, в сельскохозяйственном строительстве, характеризующем­ся малыми расчетными нагр>зками на несущие конструкции зданий и со­оружений, рассредоточснностью строительных площадок с незначитель­ным объемом строительно-монтажных работ и неудовлетворительными транспортными связями, проблема индустриализации и повышения эф­фективности капитальных вложений сложна, многогранна и требует со­вершенствования объемно-планировочных и конструктивных решений, применения эффективных конструкций и материалов, снижения трудоза­трат и себестоимости изготовления и монтажа сборных конструкций. При этом применение легкобетонных и клееных деревянных конструкций явля­ется одним из прогрессивных направлений индустриализации сельского строительства и снижения массы конструктивных элементов зданий и сооружений.

Выбор объемно-планировочных и конструктивных решений должен основываться на учете региональных факторов и условий эксплуатации зданий и сооружений. Использование того или иного конструктивного материала в строительстве должно решаться исходя из условия соответст­вия физических свойств каждого из этих материалов параметрам среды, в которой они будут эксплуатироваться. При выполнении констр\лошй из материалов со свойствами, не отвечающими условиям их эксплуатации, происходит их преждевременное разрушение [27, 28].

Возведение зданий и сооружений в экстремальных природно-климатических условиях

В тринадцатой главе приведены особенности технологии возведения зданий и сооружений в экстремальных природно-климатических условиях. Как известно, возведение зданий и сооружений в зависимости от района строительства и его метеорологических и природно-климатических усло-

22

вий имеет свои особенности. Поэтому повышение эффективности строи­тельства в экстремальных природно-климатических условиях яатяется комплексной многоплановой затачей технологии и организации строи­тельного производства, напрааленной на повышение качества строитель­ства, сокращение сроков его выполнения, трудозатрат и стоимости работ.

В соответствии со СНиП в целях правильной организации строи­тельного производства вся территория бывшего СССР была разделена на четыре прнродно-климатических района, характеризующихся соответст­вующим температурным режимом. При этом на территории Казахстана находятся вес четыре климатических района с резко выраженным конти­нентальным, суровым и засушливым климатом. К факторам, отрицатель­но атияющим на условия производства строительно-монтажных работ, от­носятся:

- в зимний период - отрицательная температура воздуха (средняя температура в январе - минус 18 °С на севере, достигающая иногда минус 45 °С; минус 3 °С в южных регионах); длительность зимнего периода; резкие перепады температур, даже в пределах одних суток; осадки и ин­тенсивность их выпадения; зимние ветры, их интенсивность и длитель­ность: сокращение продолжительности светового дня; значительная ве­личина и продолжительность устойчивого снегового покрова; измене­ние физико-механических свойств грунтов, ряда строительных материа­лов;

- в летний период - большая солнечная радиация; высокая темпера­тура воздуха (на юге Казахстана средняя температура в июле 28-30° С, достигающая иногда 44 °С) и ее перепады в течение суток; сильные ветры - суховеи и запыленность воздуха. К этим природно-климатическим фак­торам времен года следует отнести и сложные инженерно-геологические условия, сейсмическую активность южного и восточного регионов и за­соленность фунтов значительной территории Республики.

Производство строительно-монтажных работ, вследствие изменения природно-к.1Иматических, метеорологических и других условий, подвер­жено их влиянию и характеризуется существенным усложнением. Поэто­му алияние этих факторов обязательно нужно учитывать при разработке проектов организации строительства и производства работ, в которых должны быть четко оговорены сроки выполнения тех или иных строи гель-но-монтажных работ, особые условия их производства.

Практически все виды строительно-монтажных работ в разной степени подвержены алиянию климатических и метеорологических факторов. В зимних условиях этому влиянию наиболее подвержены транспортные и погрузочно-разгрузочные работы; земляные, свайные, бетонные, штука­турные (наружные) работы; монтаж сборных железобетонных и металли­ческих конструкций. В летний период в условиях сухого жаркого клима-

та температурный режим местности оказывает существенное влияние на выбор типа несущих и ограждающих конструкций, объемно-планировоч­ных решений зданий и сооружений, на их ориентацию в районе застройки, способы производства работ. Высокая температура воздуха также способ­ствует возникновению температурных напряжений в конструкциях, сопро­вождаемых деформациями и возможными нарушениями герметичности наружных ограждающих конструкций, гидро- и теплоизоляции других частей зданий. Особую опасность представляют суточные перепады тем­ператур, достигающие иногда 30-40°С.

В этой главе подробно изложены особенности производства строитель­но-монтажных работ в экстрематьных природно-климатических условиях, а также в регионах сейсмической активности.

Технологические особенности реконструкции зданий и сооружений

Четырнадцатая глава посвящена технологии реконструкции зданий и сооружений, где излагаются условия и принципы реконструкции объек­тов. Реконструкция существенно отличается от нового строительства и имеет особенности в проектировании, разработке технологического про­цесса строительства, в производстве строительно-монтажных работ, что связано с разнотипностью конструктивных и объемно-планировочных решений, стесненностью строительной площадки, необходимостью по­этапного выполнения работ на различных участках, сочетанием производ­ственной деятельности предприятия с выполнением строительно-монтажных работ, разборкой старых сооружений или их частей.

Степень обновления основных фондов обычно характеризуется мас­штабом проведения реконстр\ктивных работ. По этому признаку реконст­рукция подразделяется на коренную и матую. Сложность и специфичность условий проведения реконструкции промышленных предприятий требу­ют тщательной подготовки строительного производства и методов произ­водства работ; вариант выбирают на основании сопоставления технико-экономических показателей технологически возможных и безопасных ва­риантов механизированного выполнения заданных объемов работ в уста­новленные сроки. Проекты производства работ при реконструкции разра­батываются для определения наиболее эффективных методов выполнения строительно-монтажных работ, способствующих улучшению их качества, снижению себестоимости и трудоемкости. При этом основным технико-экономическим показателем проекта производства реконструкции, опреле-ляющим его эффективность, является время осуществления всех меро­приятий по переустройству предприятия или его части, начиная с подго­товительных работ до момента ввода в эксплуатацию реконструирован­ных мощностей. ЭТО время характеризует продолжительность реконст-

24

рукции. Поэтому продолжительность реконструкции, как и новою строи­тельства, яатяется одним из отправных показателей на всех этапах эконо­мической, проектной, плановой, организационной подготовки и осуществ­ления реконструкции. Нормы включают: общую продолжительность, про­должительность подготовительного периода, продолжительность монтажа оборудования и остановки производства.

В главе рассмотрены все основные технологические особенности ре­конструкции производственных, жилых и общественных зданий с приме­рами усиления конструктивных элементов их подземных и надземных час­тей.

В учебнике приведен список литературных источников, включающий авторские разработки.

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

Основные направления развития строительства в современных условиях. Анатиз показывает, что действовавшая в советское время сис­тема управления строительным производством имела ряд существенных недостатков. В частности, ее звенья (проектирование, изготовление, комплектация, поставка и монтаж) не состааляли единого технологиче­ского потока, организационно и экономически были мало связаны между собой. Каждое из этих звеньев решало, как правило, свою, локальную за­дачу и не ориентировалось на достижение конечной цели, т.е. обеспечение своевременного ввода объекта в действие.

Офицательным яаленисм этого периода было опэаничение, а то и прямой запрет совершенствования объемно-планировочных и особенно конструк­тивных решений зданий и сооружений любого назначения. Одно из таких яв­лений - непрерывное нарастание применения сборного железобетона. При­мером этого служат тысячи заводов сборных железобетонных изделий и кон­струкций республиканского, областного, городского и районного подчине­ния. Не секрет, что металла шедшего на изготоатение сборных железобе­тонных конструкций, особенно для производственных зданий, вполне хвати­ло бы, чтобы соорудить эти здания только из металла. Затраты на производ­ство, транспортировку и приготоаление бетона оказывались бросовыми, к тому же применение сборного железобетона при транспортировке и особен­но при монтаже не отвечает высоким технологическим требованиям. Всем известно, что экономичное и оптимальное решение этих вопросов закладыва­ется еще на стадии проектирования конструктивных решений, основной за­дачей которого яатяется обеспечение экономичности и высокой транспорт­ной и монтажной технологичности.

На сегодняшний день в Республике не известна направленность техни­ческой политики в области строительства различных объектов, хотя спе-

циалисты и ученые продолжают работать над «совершенствованием» сборного железобетона. Между тем в мировой практике использование металлических конструкций ведет к экономии капитальных вложений, причем в весьма значительных размерах - до 270 % от стоимости самих металлоконструкций. Кроме того, применение металлоконструкций и мо­нолитного бетона оказывает благоприятное влияние на устойчивость зда­ния в районах сейсмической активности.

В период, когда строительство в РК практически приостановлено, необ­ходимо принять рево.тюционные меры в строительной политике: полная пе­реоценка ценностей в области конструкций и коренная ломка производства его переналадка. Должна быть пересмотрена концепция, провозглашающая сборный железобетон основным конструкционным материалом как в про-мышленном, так и жилищно-гражданском, особенно в районах сейсмической активности, строительстве. Подобные меры позволят снять ограничения в применении металлических конструкций в одноэтажных производственных зданиях пролетами 12, 18 и 24 м, составляющие около 90% таких построек [29].

Основные достоинства металлических констр\тший, определяющие область их применения, - это относительная легкость, достигаемая в результате использования сталей с высокими прочностными характерис­тиками; разнообразие конструктивных форм; широкая возможность типизации и унификации, высокая степень индустриальности изготовления и монтажа; возможность сочетания с другими материалами, а также выполенения сборно-разборных конструкшш. Очень перспективны конструкции из легких алюминиевых сплавов. Их 1греимущества - легкий вес, высокая сопротивляемость коррозии, обрабатываемость, красивый внешний вид. Технико-экономическая целесообразность применения алюминевых конструкций всех групп и размеров резко возрастает при наличии особых условий возведения и эксплуатации: сборно-разборные конструкции, возводимые в особо отдаленных, трудонодоступных и сейсмически активных районах, предназначенные для эксплуатации в ряде агрессивных сред, в которых срок службы алюминиевых конструкций намного больше, чем конструкций из других материалов. При этом особенностью проектирования алюминиевых конструкций является возможность широкого использования прессованных профилей, тонкого металла толщиной менее 1 мм, применения эффективнх форм сечений. Алюминиевые конструкции характеризуются высокий степенью индустриальности и сборности. Это достигается за счет высокой подготовленности к применению в констр>тшиях полуфабрикатов, выпускаемых алюминиевой промышленностью, особенно прессованных профилей разнообразной формы, профилированных листов, максиматьного объединения несутдих и ограждающих конструкций.

26

В этой связи применение конструкций: легких металлических из трубча­тых элементов, вантовых и мембранных, сборно-разборных металлотеило­вых, конструтеции покрытий из профилированного штампованного настила и листа из алюминиевых сплавов - может служить основой индустриализации еттюитсльства. сокращающей продолжительноегь его возведения и стои­мость. Перспективу индустриализации строительного производства необхо­димо связывать с комплектно-блочным методом возведения зданий и соору­жений, при котором промышленный объект должен рассматриваться уже не как сочетание строительных конструкций, оборудования и инженерных ком­муникаций, а как единое целое. При этом важным налраатенисм индустриа­лизации ш и п и совершенствование проектных решений, в конечном счете, определяющих научно-технический уровень производства строительно-монтажных работ, формирующих факторы роста производительности труда.

Совершенствование проектных решений можег осуществляться в на-праалении как создания новых, так и улучшения тратиционных решений. Одно из эффективных напраалений - применение пространственных конст­рукций покрытий, особенно в наиболее массовых в промышленном и сель­скохозяйственном строительстве одноэтажных зданий. Переход на полно­сборные здания из легких металлических конструтеции, по существу, превра­тит строительство таких зданий в механизированный сборочно-моитажный процесс.

Наиболее эффективным и производительным методом возведения зда­ний и сооружений производственного назначения в комплектовочном ис­полнении следует считать монтаж строительных конструкций с техноло­гическим оборудованием. Для 1-этажных зданий такое совмещение мон­тажа строительных конструкций целесообразно с монтажом мостовых кранов, которые затем будут использованы для установки напольного обо­рудования цеха. В многоэтажных промышленных зданиях сборку строи­тельных конструкций необходимо совместить с монтажом укрупненных агрегатированных блоков оборудования в единый комплексный блок.

В Казахстане, как известно, овцеводство всегда было одной из наибо­лее рентабельных отраслей сельского хозяйства. Однако в последние годы советской аласти отмечалось значительное повышение стоимости овце­водческой продукции, что явилось следствием резкого увеличения затрат на содержание овец.

Экономическая эффективность овцеводства в Казахстане во многом оп­ределяется степенью использования отгонных пастбищ. Увеличение за!рат на содержание овец связано со значительным ухудшением состояния отгон­ных пастбищ. Одной из главных причин ухудшения состояния отгонных па­стбищ яатяется содержание овец в стационарных овчарнях, где скот пасется в течение нескольких лет подряд, тем самым препятствуя естественному вос-станоалению пастбищ.

27

Строительство овчарен в районах отгонных пастбищ велось в основном с использованием традиционных конструктивных схем, характерных для сооружений стационарного типа, в которых основными несущими (а в ря­де случаев и ограждающими) элементами являлись железобетонные кон­струкции.

Опыт эксплуатации таких овчарен показат, что они не соответствуют условиям ведения отгонного овцеводства, для которого необходима час­тая смена пастбищ, в связи с чем вопросы легкости и транспортабельности, сборно-разборности конструкций овчарен имеют первостепенное значе­ние.

Одним из решений этого вопроса яатяется создание сооружений с ог­раждениями из мягких (полимерно-пленочных, резинотканевых, тканевых) материатов, отличающихся матым весом (Ы0кг/м~), способностью к трансформации, компактностью в сборном виде, высокой степенью заво­дской готовности, быстротой монтажа и демонтажа и богатством архитек­турно-выразительных возможностей.

Поэтому изыскание новых конструктивных решений сооружений сбор­но-разборного типа с использованием тентовых покрытий, отвечающих условиям веления отгонного овцеводства, следует считать весьма актуаль­ной задачей.

Одним из новых типов таких конструкций являются вантово-тентовые сборно-разборные системы, применение которых дает возможность соз­дать покрытия, рекордные по пролету, легкости и технико-экономическим показателям.

Другим важным направлением индустриализации строительства яатяется возведение зданий и сооружений из монолитного бетона и железобетона, до­полняющих, а в некоторых регионах заменяющих полносборное крупнопа­нельное домостроение. Применяя инвентарную, многократно оборачиваемую опатлтЗку, арматурные каркасы и сетки заводского изготоатения, можно по­лучить высокий производственный эффект. Механизированная подача, ук­ладка и уплотнение бетонной смеси дают возможность довести уровень ме­ханизации бетонирования конструкций до 80-85%. Использование электро­термообработки бетона и различных химических гтротивоморозных добавок позволит возводить здания и сооружения в любое время года при любых темпера турах.

Такая тенденция развития монолитного бетона и железобетона обу­словлена еще и достоинствами: возможностью строительства в районах, удаленных от предприятий сгройинлустрии, меньшими капиталовложе­ниями в создание производственной базы или расширение ее мощности в отличие от полносборного домостроения, повышенной сейсмостойкостью и трещииостойкостыо при строительстве в районах горных выработок и на просадочньгх грунтах.

28

Значительные пренмлшества монолитное домостроение имеет в сельской местности при массовый застройке домами индивидуального назначения, где процесс строительства в меньшей степени зависит от наличия производст­венной базы. При этом малоэтажность зданий открывает широкие возможно­сти для использования местных строительных материалов, зольных, шлако­вых и других отходов промышленности, крупнопористого керамзитобетона и

Несмотря на эти явные преимущества, объем индустриального моно­литного строительства в Казахстане еще низок. Это объясняется низким техническим уровнем: отсутствием необходимого количества надежной многооборачиваемой опаг>бки; неудовлетворительным качеством изго­товления конструкций и элементов применяемой опалубки; низкой степе­нью унификации монолитных конструкций зданий и сооружений. Для чего необходима унификация всех монолитных конструкций, т.е. для однород­ных конструкций должны быть определены размерные модули и ряды зна­чений размеров, которые могут принимать конструкции и их отдельные детали. Это, в свою очередь, позволит унифицировать и сократить число типоразмеров монолитных конструкций. До сих пор не имеется надежного материала с защитным покрытием формующей поверхности. Металличе­ские элементы должны изготавливаться из штампованных или гнутых профилей специального назначения, что позволит значительно уменьшить их массу по сравнению с такими же элементами из прокатных профилей. Уменьшение массы элементов опалубки создаст возможность применения арматурно-опа1убочных блоков и значительно повысит производитель­ность труда.

При возведении монолитных конструкций технология арматурных работ также характеризуется низким организационно-техническим уровнем. Но-менклатура арматурных изделий насчитывает несколько тысяч единиц. В по­давляющем большинстве с\шествующих проектов монолитных железобе­тонных сооружений предусматриваются сложные и громоздкие арматурные конструкции, имеющие малую повторяемость, они многотипны и нетехноло­гичны в изготоалении.

Основные перспективные напраатения в организации и технологии при-готоатения и транспортировки бетонной смеси должны предполагать улуч­шение качества ее приготовления, доставку к месту укладки без существен­ных изменений и потерь, снижение трудовых и денежных затрат на ее при­готовление и транспортировку и совершенствование технологии приобъект­ного приготовления бетонной смеси.

В этой связи лля устранения вышеназванных недостатков для моно­литных конструкций должна быть четко определена степень технологич­ности, исходя из трудоемкости выполнения опалубочных, арматурных и бетонных работ. Кроме того, необходимо создать нормативный документ

29

для проектирующих организаций, регламентирующий требования к техно­логичности и экономичности возведения монолитных конструкций.

Опыт развития массового промышленного производства показывает, что при достижении определенного уровня стандартизации, нормализации и типизации изделий возникает и проблема повышения их технологично­сти. В отличие от сборного железобетона, в большей степени этим целям отвечаю! конструкции и изделия из металла и монолитного железобетона. При этом правильное использование технологических процессов возможно лить при обеспечении ряда требований к проектным решениям. Поэтому приведение проектных решений в соответствие с требованиями современ­ных технологических процессов является актуальной задачей. Решение её тесно связано с обьемно-планировочными и конструктивными особенно­стями как подземной, так и надземной частей зданий и сооружений, так как только им присуща определенная их технологичность. Использование опыта заводского способа изготовления, совершенствование конструктив­ных решений и. в конечном счете, перевод их изготовления на индустри­альную основу позволит повысить технологичность (изготовления, транс­портирования, монтажную и эксплуатационную) конструкций, изделий и их узлов. В монолитном домостроении для этих целей кроме объемно-ШШШрОВОЧНЫХ и конструктивных решений требуется типизация и унифи­кация арматурных изделий и опалубочных систем.

ВЫВОДЫ 1. Па основе обобщения опыта проектирования и строительства зданий

и сооружений жилишночражданского, промышленного и сельскохозяйст­венного назначения написан и выпущен на русском и казахском языках учебник по дисциплинам "Технология возведения зданий и сооружений", "Технология строительных процессов", формирующий профессиональные знания и умения инженера-строителя и способствующий подготовке высо­коквалифицированных инженерных кадров при двуязычной системе пре­подавания.

2. Разработаны учебно-методические пособия, позволяющие практи­чески использовать теоретические рекомендации по выбору методов про­изводства, комплексной механизации строительно-монтажных работ и оп­ределению основных технико-экономических показателей.

3. На основе общепринятой классификации различных зданий и соору­жений по функциональному назначению, объемно-планировочным харак­теристикам, конструктивным решениям и методам их возведения выявле­ны технологические и организационные особенности возведения строи­тельных объектов, их вариантное проектирование и методика определения основных технико-экономических показателей - продолжительности, се­бестоимости и трудоемкости.

30

4. Оценку проектных (технологических, организационных и техниче­ских) решений возведения зданий и сооружений предложено принять по продолжительности их строительства, как отвечающей законам рыночной экономики. При этом продолжительность строшельства в целом будет оп­ределяться по технологичности монтажных работ и эксплуатационной производительности машин и механизмов, входящих в комплект.

5. Индустриализацию строительства, особенно одноэтажных произ­водственных и сельскохозяйственных зданий, рекомендовано осуществ­лять на основе легких металлических конструкций с высокой степенью за­водской готовности, а малоэтажные жилые дома индивидуального пользо­вания возводить из монолитного железобетона в унифицированных опа­лубках с использованием легких бетонов.

6. Выявленные физико-химические и минералогические свойства наи­более распространенных отходов местной промышленности (золы экиба-стузских углей, доменные гранулированные шлаки Карметкомбината. электротермофосс^орные шлаки Чимкентского ПО "Фосфор", карбидная известь-пушонка Карагандинского ПО "Карбид", фосфогипс Целинного горно-химического завода) подтвердили приемлемость их сырьевых пока­зателей для использования в монолитном домостроении, что нашло отра­жение в материалах защищаемого учебника.

7. Проанализированы особенности возведения зданий и сооружений, производства работ в экаремальных природно-климатических условиях, проблемные вопросы в области возведения различных строительных объ­ектов, и предложены пути их решения, в том числе за счет использования техногенного сырья Республики Казахстан и прилегающих к ней регионов.

8. Учебник «Технология возведения зданий и сооружении» с грифом УМО по инженерно-строительным специальностям Казахстана и России признан соответствующим требованиям образовательного стандарта по специальности «Промышленное и гражданское строительство» и исполь­зуется в учебном процессе.

Автор выражает глубокую благодарность бывшему ректору КазГАСА профессору П.А. Атрушкевичу за помощь и поддержку при подготовке и издании на казахском и русском языках защищаемого учебника и своим коллегам, оказавшим содействие в работе, и рассчитывает на объективные замечания, в частности относящиеся к вопросам теплоэффективности, ко­торые будут учтены при переиздании учебника.

31

Бнблшм рафнческнн список 1. Хамзнн С.К. Технология возведения зданий и сооружений: Учебник на рус. яз -

Атматы: Ана m i , 1996.

2. Хамзин С.К. Технология возведения зданий и сооружений: Учебник на каз. яз. -Алматы: Билнм.1994

3. Хамзин С. К Технология строительных процессов: Учебник на рус. яз. O.K.Хамзин. А К. Абишев. - Алматы: Вас патер. 1995.

4. Хамзин С. К. Технология строительных процессов. Учебник на каз. яз. С.К.Хамзин. А.К. Абишев. - Алматы: Баспа, 1997

5. Хамшн С.К. Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование: Уч. пособие С.К. Хам шн, А.К. Карасев. - М.: Высшая школа, 1989.

6. Хамзин С.К. Технология строительного производства Курсовое и дипломное проектирование. Уч. пособие на каз яз. С.К. Хамзин. А.Б. Жанаев. - Атматы По­лиграфия. 1995

7. Хамзин С.К. Мошаж строительных конструкций: Учебно-методич. пособие к выполнению курс,проекта. • Алма-Ата Мектеп. 1983.

8. Хамзин С.К. Проецирование земляных работ и устройство фундаментов: Уч. пособие /С.К. Хамзин, А.К. Таженов. - М.: ВЗПИ. 1990.

9. Хамзин С.К. Монтаж металлических конструкций: Уч.пособие, на каз. яз. 'С.К. Хамзин, Д.М Ьайтурсунов. • Алматы: ТОО ИД "Антей», 2000.

10. Хамзин С.К. Монтаж металлических конструкций: Уч.пособие. на руся^./С.К. Хамзин, Д.М. Ьайтурсунов. - Атматы: ТОО ИД «Антей», 2000.

11. Хамзин С.К. Строительная зерминология: СНиП. Курылыс терминологиясы: (КМЕ) С.К. Хамзин. А.К. Ботабеков. - Атматы: КазГАСА. 2000.

12. Хамзин С.К. Технология строительных работ: Метод, пособие по курсовому и дипломному проектированию С.К Хамшн, А.К. Абишев и др. - Атматы: КазГАСА. 1999.

13. Хамзин С.К. Утилизация отходов промышленности: Монография С.К. Хамзин. К.З. Смаилов. В.П. Никитин,- Алматы: Паука 1992.

14. Хамзин С.К. Улучшение качества керамзитобетоиных пинелей 'С.К. Хамзин, Х.А. Асанбсков. В.З. Инзамов. М.И. Исаков 'Строительные материалы. - 1973. - Х° 9.

15. Хамзин С.К. Использование золы-уноса Л"Щ в производстве ограждающих конструлегхий из керамзитобстопа С.К. Хамзин. В.З.Ннзачов. М.И. Исаков Сб. докла-дов VI научно-техннч. конф. ЦИСИ. 11слиноград. 1973.

16. Хамзин С.К. Определение оптимальных составов известково-типсозольных вя-жутдих. применяемых для укрепления грулттов. с использованием математического ме-тода;*зтсспериментов 'С.К. Хамзин. К.З. Смаилов. БЕ. Фепдл /'Статика и динамика со­оружений. - Алма-Ата: КазПТИ. -1978. - Вып. 7.

17. Хамзин С.К. Исследования свойств зольных цементов для укрепления 1рунтов, используемых в дорожном с!рон1ельсгвс /С.К. Хамзнн. К.З. Смаилов Комплексное использование минерального сырья. - Алма-Ата 1987.- .V? 5.

18. Хамзин С.К. Исследование свойств гравийных материалов, улсреплениых мине­ральными вяжущими С.К.Хамзин. К.З. Смаилов Комплексное использование мине­рального сырья. - Алма-Ата, 1981. - Л* 5.

19. Хамзин С.К. Исследование свойств вяжущих на основе шлака Карагандинскою мстазлургического комбината, используемых в дорожном строительстве С.К. Хамзнн. К.З. Смаилов '^Комплексное использование минератьного сырья. - Алма-Ата. 1982. -№9 .

32

20. Хамзин С.К. Исследование зависимости активности известково-гиисозоло-иемснгных вяжуших от их составов С.К.Хамзин. К.З. Смаилои Комплексное исполь­зование минег^ьного сырья.-Алма-Ага. 1982.-N? 10.

21. Хамзин С.К. Исследование зависимости активности известково-гипсозолошла-ковых вяжлтдих от их составов /С.К-Хамзин, К.З Смаилов. АС. Садуакасов, Г.Ж Джа-купова Комплексное использование минерального сырья. - Алма-Ата, 1983. - К? 7.

22. Хамзин С.К Влияние техноло1ических факторов на прочностные показатели грунтов, укрепленных известковочнпсозолькым вяжущим /С.К. Хамзин. К.З. Смай юн //Комплексное использование минеральною сырья. - Алма-Ата, 1984. - М 3.

23. Хамзин С.К Перспективы использования золошлаковых отходов Казахстана в строительстве Комплексное использование минерального сырья - Алма-Ата. 1984. -№4 .

24. Хамзин С.К. Исследование свойств золо-и газошлакобетона 'Комплексное ис­следование минерального сырья - Алма-Ата. 1985. - № 4 .

25. Хамзин С К. Исследование свойств ЛС1 ких бетонов на основе различных вилов смешанных гипсовых вяжущих повышенной водостойкости. Per. № 01840013059: От­чет о НИР. вып. в ЦИСИ по теме № 0312 /С.К.Хамзин. ЖЛ Байкапов, КЗ. Смаилов. 1982 - 1985 г.г.

26. Хамзин С.К Малоцементный зо.'юбетон /С.К. Хамзин, КЗ Смаилов Матер научно-тсхнич. конф «Вклад ученых ЦИСИ в ускорение НТП», 1-5 апреля 1991.

27. Хамзин С.К. Основные направления реатизации отходов производства Казах­стана С.К. Хамзин. К.З. Смаилов /Бетон и железобетон. - 1991. - № 9 .

28. Хамзин С.К. О проблемах с1ронтельного подхода при создании благоприятных условий в животноводческих помещениях /С.К. Хамзин, А.А. Акчабасв и др. //Материалы XXXVI научно-1сорстичсскоЙ конференции ВКТУ им. Д. Ссрикбаева. «Казахстан-2030: региональные проблемы НТП» 31.03-04.04.98. - Усть-Каменогорск. 1998.

29. Хамзин С.К Трособлочная СИСТСМЯ трансформации для монтажа и демонтажа мезатлотентовых сооружений /С.К. Хамзин. Д.М. Байтурсунов, А.А. Буралкиев

Вестник ВКТУ им Д Серикбаева.-^'сть-Камсногорск. 1998. - № 2 30. Хамзин С.К. Основные направления развития строительства в современных ус­

ловиях 'Мнровоззренчсско-методологичсские проблемы современной науки и образо­вания: Межвузовский сб. науч. тр.. посвящ. 20-летию КазГАСА. Алматы КазГАСА. 2000 - 41 . - С. 58-62.

Подписано к печати /£",04.2001 г. Формат 60x84 1/16. Бумага ксероксная.

Операгивный способ печати. Тираж 100 экз. Заказ J6 &

33