Строительные технологии

Технология возведения подземной части зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Остановимся более подробно на методике формирования, анализа, оценки и выбора вариантов организационно-технологических решений. Блок-схема, отражающая последовательность этапов методики

Этап 1. Сбор, анализ и группировка исходных данных.

Технолог, приступая к разработке OTP, имеет дело с уже принятыми проектными решениями объекта и в том числе его подземной части. Это означает, что известны назначение здания или сооружения, архитектурно-планировочные решения, основные геометрические размеры, конфигурация, конструктивные решения (тип основания, фундамента, состав сборных элементов, наличие монолитных участков, тип гидроизоляции и т. п.).

В это время уже известно местоположение строительной площадки, основные условия и параметры, характеризующие ее особенности.

На данном этапе определены строительные организации, которые будут участвовать в строительстве объекта, что позволяет иметь представление о людских и материально-технических ресурсах, а также о возможных ограничениях на их использование.

В результате имеющейся информации производится группировка исходных данных:

основные директивные данные (сроки, стоимость, очередность);

параметры, конструкции подземной части;

условия производства работ;

параметры технических средств, которые могут быть использованы в строительстве;

параметры и характеристики строительных материалов, полуфабрикатов, используемых в возведении конструкции, способы их транспортировки и применения;

состав подготовительных работ, уже выполненных или которые необходимо выполнить.

Этап 2. Горизонтальное расчленение строительного технологического процесса.

СТП расчленяется на комплексно-механизированные технологические процессы по выполнению отдельных видов строительных работ: КМТП1, КМТП,...„ КМТПП. Наиболее характерными КМТП при устройстве подземной части являются производство работ: земляных, свайных, железобетонных, монтажных, гидроизоляционных.

Этап 3. Анализ и разработка элементов КМТП.

Для каждого из выделенных КМТП   выполняют   предварительный анализ и разрабатывают основные элементы, т. е. определяют тип конструкции, применяемые материалы и изделия, состав работ по созданию конструкции, возможные технические средства для выполнения работ, условия производства работ, влияющие на выполнение данного комплексного процесса, основные временные   параметры,   относящиеся   к

ее основные , параметры — геометрические размеры, конфигурация, пространственная форма, состав, геометрические и весовые параметры, сборных элементов, изделий,, деталей, способы их соединения и закрепления, характеристики «Р .применяемых матерцалов, способы их. переработки и укладки в конструкцию. Здесь же осуществляется, структуризация конструкции, разделение ее на отдельные, части по структурным и технологическим признакам, производится формализация структуры конструкции и представление ее в виде графовой модели;

Этап 5. Вертикальное расчленение СТП.

Производится вертикальное расчленение каждого КМТП, или формирование структуры комплексного технологического процесса {Р}. Для этого пользуются перечнями процессов и операций, которые входят в состав обобщенного комплексного процесса данного вида строительных работ, выбирая из них нужные в соответствии с информацией, полученной на предыдущих этапах.

В рамках данного этапа производится выбор ведущих процессов, выполнение которых представляет основное содержание комплексного процесса, например, разработка грунта, погружение свай, укладка бетонной смеси и т. д. Число вариантов увеличивается, так как для каждого варианта структуры конструкции может быть предложен один или несколько вариантов структуры комплексного процесса.

Этап 6. Выбор ведущей технологии.

Для реализации назначенных ведущих процессов с учетом условий производства работ и других факторов выбирают технические средства пока без учета их технических параметров и конкретных марок, т. е. выбирают «ведущую технологию» (ВТ)—тип машины, механизма, оборудования, который во многом влияет на выбор технических средств, занятых на вспомогательных процессах и операциях. Для каждого из ведущих процессов может быть выбрано несколько ВТ, что вызывает увеличение числа рассматриваемых вариантов.

Этап 7. Формирование опорных вариантов организационно-технологической структуры КМТП.

Опорный вариант представляет собой схему технологической взаимосвязи процессов и операций, для которых еще не определены временные параметры (продолжительность, моменты начала и окончания, технологические и организационные перерывы). Это — технологическая модель КМТП. В основе построения опорного варианта ОТС лежит фазно-блочный метод (ФБМ). Этот метод заключается в том, что комплексный технологический процесс подразделяется на группы отдельных процессов и операций-блоков, в которых совершается сравнительно законченный технологический цикл. Например, в земляных работах это блок подготовительных процессов, блок процессов, производимых при разработке и транспортировке грунта (блок разработки), блок процессов, производимых при укладке грунта в насыпи (блок укладки), блок обратной засыпки. В железобетонных работах — блок устройства опалубки, блок монтажа арматуры, блок укладки бетонной смеси и др. В каждом из КМТП может быть выделен ведущий блок процессов.

Фазами внутри блоков являются соотношения двух процессов во времени. Фазы не содержат конкретных сроков и объемов, а отражают/Технологическую взаимосвязь двух процессов. В зависимости от соотношения моментов времени окончания или начала двух процессов может быть   выделено   девять   типов   фаз.

Для составления опорных вариантов ОТС могут использоваться типизированные технологические схемы (ТТС), представляющие собой модели комплексных процессов, заранее разработанные с помощью ФБМ для целого ряда ситуаций, возникающих на строительстве объекта при возведении его различных частей. Разработанные ТТС для различных видов строительных работ и объектов-представителей целесообразно сводить в альбомы и пользоваться ими при выработке организационно-технологических решений в том числе с помощью ЭВМ. Этап 8. Расчет вариантов организационно-технологической структуры.

Каждый из опорных вариантов ОТС (типизированной технологической схемы) включает в себя:

список операций (процессов), которые необходимо выполнять;

типы машин и механизмов, использование которых возможно на данных операциях, включая и ведущую технологию;

Расчет вариантов ОТС ведется на основе принципов поточной организации работ. Для этого, используя результаты этапа 4, на котором выполнен анализ конструкции К.МТП и ее расчленение на структурные части, производится их членение на захватки по организационным признакам. Число и размеры захваток определяются из расчета возможности параллельного выполнения процессов и операций комплексного процесса по созданию конструкции. Определяется объем работ по, каждому из процессов Viy в том числе, на каждый из захваток IV Разнообразие типов и- марок машин имеющихся в распоряжении,   еще   более   увеличивает   число возможных вариантов решений по производству работ на объекте.

Наметив" варианты разделения конструкции на захватки, определив их число и размеры, объемы работ по процессам, интенсивности их выполнения, приняв несколько вариантов марок машин и механизмов определяют проектные затраты времени на выполнение работ

Этап 9. Расчет показателей эффективности.

Каждый из вариантов оценивается одним или несколькими критериями, о которых говорилось выше. Это может быть себестоимость работ, трудоемкость их выполнения, продолжительность, приведенные затраты. Наиболее   общим    критерием    в   оценке варианта служат приведенные затраты

. z=22-c..a.A+Ј.22-rL:+-Bp+c-

На заключительном 10-м этапе ЛПР принимается решение о выборе окончательного варианта с учетом возможности его реализации в конкретных условиях производства работ.

Приведенная методика вариантного проектирования предусматривает возможность использования ЭВМ, в том    числе    в    диалоговом    режиме.

Рассмотрим применение основных положений методики вариантного проектирования на примере возведения подземной части здания.

На первом этапе устанавливаем, что подземная часть административного здания используется в качестве подвала. Стены подвала из монолитного железобетона, внутренний каркас из сборных железобетонных элементов, фундаменты под стены — ленточные монолитные, под колонны — монолитные подстаканники. По оси в местах установки колонн устраиваются свайные основания из кустов свай по 4 сваи в каждом. Плиты перекрытия подвала из сборного железобетона. Котлован разрабатывается в грунте III категории — суглинке. Уровень грунтовых вод намного ниже отметок котлована. Работы ведутся в летнее время строительной организацией, имеющей в своем распоряжении рабочих требуемых специальностей и основные марки строительной техники. Известна общая продолжительность возведения подземной части.

Произведем горизонтальное расчленение строительного технологического процесса устройства подземной части на составляющие комплексно-технологические процессы: КМТП производства земляных работ; бетонных работ; свайных работ; монтажных работ; гидроизоляционных работ.

При переходе к этапу расчета вариантов организационно-технологической структуры необходимо разработать графовую модель конструкции подземной части.

Вершины графа представляют собой   захватки,   на   которые   разбита вся конструкция. Для одного из вариантов выберем марки машин, число рабочих, занятых на выполнении тех или иных процессов, определим затраты времени и продолжительность каждого процесса.

Из графиков видно, что общий срок строительства составляет 43 смены, но для того, чтобы его выдержать в определенные моменты, одновременно требуются 4 экскаватора, 4 автобетоносмесителя,    2    монтажных крана, 16 плотников, 24 арматурщика, 28 бетонщиков. Приведенные затраты при таком варианте ОТС составят величину, которую условно примем за 1. Теоретически . выполнение такого варианта осуществимо.

Однако обратимся к ограничениям, которые наложены на возможное использование ресурсов (машин и людей). Они составляют: 1 экскаватор, 1 молот, 1 автобетоносмеситель, 1 кран, 8 плотников, 12 арматурщиков, 10 бетонщиков.

Перестраивая график, получая другие варианты ОТС, с учетом указанных, а также возможных других ограничений, оценивая их с помощью принятого критерия или нескольких критериев (в том числе общая продолжительность выполнения работ), можно получить оптимальный или наиболее целесообразный в конкретных условиях производства работ вариант.

Графики продолжительности и потребности ресурсов еще для одного из вариантов. Здесь срок производства работы возрос до 80 смен, но при этом приведенные затраты составляют 0,66 (по отношению к первому варианту, принятому за 1).

В приведенных календарных графиках показана только временная сетка (в сменах). Нетрудно привязать ее к календарной в днях, с учетом выходных, праздничных дней, сменности ведения работ и других реальных факторов, влияющих на фактическую продолжительность выполнения работ.

Выполнять вручную построения, анализ и оценку вариантов по указанной методике — процесс длительный и трудоемкий, если учесть, что количество работ может быть намного большим, более мелким, может быть дробление   на   участки   и   захватки.

Поэтому данную работу наиболее эффективно и удобно производить с помощью специально разработанной стандартной программы с применением интерактивных методов, реализуемых на ЭВМ (в частности, персонального типа). В этом случае весь процесс вариантного проектирования ведется в диалоговом режиме, где технолог может реализовать и апробировать многочисленные варианты общих или частных решений, дать им оценку и выбрать наиболее приемлемый вариант. В настоящее время такие программы уже существуют и получают применение в системе проектирования технологии и организации строительного производства.

 Проект производства работ. Цель технологического проектирования ...

 Механизация и автоматизация труда архитекторов, инженеров и ...

 СИСТЕМА ТИПИЗАЦИИ. Типизация в проектировании - принцип типизации ...