Технологическое проектирование строительного производства.

Для обеспечения и изучения площадки строительства производятся специальные изыскания, которые разделяются на инженерные и технико – экономические.

К инженерным изысканиям относят:

- топографические;

- геологические;

- гидрологические;

- метеорологические.

Задачей этих изысканий является получение необходимых данных для выбора строительной площадки, проектирование ее вертикальной планировки, определения глубины заложения фундаментов, методов борьбы с грунтовыми водами, а также для установления наиболее рациональных способов производства работ.

1. Топографические изыскания проводятся с целью получения данных о рельефе местности, дорог и т.п. и заканчиваются составлением карты района и топографического плана стройплощадки.

2. Геологические изыскания проводятся на строительной площадке и устанавливают физико-механические свойства грунтов для определения их несущей способности. Исследования ведутся путем бурения скважин и заканчиваются составлением геологических разрезов.

3. Гидрогеологические изыскания выполняются одновременно с геологическими изысканиями. Они позволяют определить уровень и характер залегания грунтовых вод, их колебания, мощность, водоносного горизонта, качества грунтовых вод.

4. Метеорологические изыскания проводятся для изучения климатических условий района строительства, температуры и влажности воздуха, осадков, скорости ветра и т.д.

Технико-экономические изыскания необходимы для установления наиболее эффективных источников и способов снабжения строительства материалами, полуфабрикатами и конструкциями, энергией и водой. В процессе технико-экономических изысканий выявляются возможности использования для строительства существующих в данном районе производственных предприятий, стройиндустрии, промышленных стройматериалов, транспортных связей, источников водо- и энергоснабжения.

Важнейший шаг в подготовке к строительству – разработка проектной документации, дающей ответы на все вопросы:

1. Как выглядит здание по объемно-планировочному решению?

2. Где оно будет построено?

3. Из каких материалов и конструкций запроектировано?

Сложный и долгий путь от возникновения идеи о новом сооружении – до готового к эксплуатации объекта можно разделить га два периода:

I. От идеи – до проекта.

II. От проекта – до «ключа», т.е. окончания всех СМР.

Наиболее продолжительные этапы – проектирование и строительство.

За эти периоды необходимо решить немало организационных работ:

- возникновение идеи и выбор источника финансирования;

- подыскание участка строительства и оформление разрешения на постройку.

- выбор проектной фирмы и заключение проектного контракта;

- проектирование;

- утверждение проекта заказчика;

- выбор генподрядчика и заключение строительного контракта;

- строительство;

- приемка объекта заказчиком.

Документ, удостоверяющий право на земельный участок – государственный акт на право пользования землей, устанавливающий границы предоставляемого участка, а также места для складирования излишнего грунта и строительного мусора.

Заказчик– им может быть любое юридическое или физическое лицо.

Генпроектировщик– разрабатывает полный комплект технической документации.

Но при разработке проектов сложных зданий или сооружений он выполняет только ведущую часть проекта:

- в промышленном проектировании;

- технологическую;

- в гражданском – архитектурно-строительную.

Генподрядчик– обязуется предоставить готовый объект, но сам выполняет, как правило, только общестроительные работы:

- подготовка основания;

- устройство фундаментов, стен, кровли, перегородок;

- штукатурные и отделочные работы.

Эти работы называются общестроительными.

Для «начинки» здания инженерным и технологическим оборудованием генподрядчик приглашает субъподрядчиков – специализированные строительно-монтажные организации.

Требования к строительному проектированию

Экономичность проектирования – это сбережение ресурсов, расходуемых при разработке проектов (материалов, машин, энергии, трудовых затрат).

Качество проектирования - слагается из двух составляющих:

1. Содержание (результат самовложения архитекторов и других проектировщиков).

2. Форма – качество оформления документации при разработке проекта

Содержание оценивают по двум направлениям:

а) в области технологического проектирования - эффективные процессы производства; малоотходные и ресурсосберегающие технологии.

б) в области строительного проектирования – снижение материальности и трудоемкости; внедрение новых материалов и изделий.

Сроки проектирования – это интервал времени с момента оформления договора с заказчика до момента передачи ему полного объема технической документации.

Для оценки проектов используются различные технико-экономические показатели:

- для жилых зданий

1. Число квартив;

2. Вместимость;

3. Строительный объем;

4. общая площадь, жилая площадь;

5. Стоимость 1 м² (общей) площади;

6. Общая стоимость строительства;

7. продолжительность строительства.

- для общественных зданий и сооружений:

1. Мощность;

2. вместимость;

3. Пропускная способнасть;

4. Общая площадь земельного участка;

5. Общая площадь зданий и сооружений;

6. Строительный объем;

7. Общая стоимость строительства;

8. Продолжительность строительства.

- для объектов производственного назначения:

1. Мощность;

2. Готовый выпуск продукции;

3. Общая площадь застройки; коэффициент застройки;

4. Общая численность;

5. Годовой выпуск продукции на одного работника;

6. Общая стоимость строительства;

7. Продолжительность строительства.

Строительство каждого объекта осуществляется только на основе предварительно разработанных решений по организации строительства – ПОС (проект организации строительства) и технологии производства работ (ППР).

ПОСразрабатывают в составе утверждаемой документации на проектирования.

ППР разрабатывают по заказу строительной организации на основании задания, выдаваемого ею.

В состав ПОС входят:

1. Календарные планы строительства для основного и подготовительного периодов;

2. Строительный генеральный план;

3. Организационно-технологические схемы возведения основных зданий и сооружений;

4. описание методов производства сложных строительно-монтажных работ;

5. Ведомость работ СМР;

6. Графики потребности материально-технических ресурсов (строительных конструкциях, изделиях, материалах и оборудовании). С их распределением по объектам и срока строительства;

7. Графики потребности в основных строительных машинах;

8. Графики потребности в рабочих кадрах;

9. Пояснительная записка.

Пояснительная записка содержит:

1. Характеристику района строительства;

2. Выбор методов производства сложных строительных, монтажных и специальных работ;

3. Решения по возведению зданий и сооружений с расчетным обоснованием принятого варианта;

4. Схемы монтажа конструкции основных зданий и сооружений;

5. ТЭП:

- полная сметная стоимость;

- общая трудоемкость работ;

- средняя выработка на одного человека в день;

- себестоимость СМР;

- стоимость основных и производственных фондов строительно-монтажных организаций;

- нормативная и планируемая продолжительность строительства.

В состав ППР на объект входят:

1.Календарный план или сетевой график работ;

2. Строительный генеральный план;

3. Графики материально-технического обеспечения;

4. График движения рабочих кадров;

5. Технологические карты и карты трудовых процессов на отдельные виды работ;

6. Перечень технологического инвентаря и оснастки;

7. Перечень мероприятий обеспечивающий рациональное и безопасное производство работ;

8. ТЭП.

Пояснительная записка содержит:

1. Обоснование решений по производству работ;

2. Расчеты потребности в материально-технических ресурсах, в воде, паре, электроэнергии, кислороде, сжатом воздухе, газе и т.д.

3. Мероприятия по применению метода бригадного хозрасчета (подряда);

4. ТЭП:

- сметная стоимость основных производственных и оборотных фондов;

- нормативная и планируемая продолжительность строительства;

- экономический эффект от сокращения продолжительности строительства и др.

ППР на выполнение отдельных видов работ содержит:

1. календарный план работ данного вида;

2. строительный генеральный план;

3. Технологическая карта производства работ данного вида:

- схема пооперационного контроля качества;

- потребность в основных конструкциях и материалах, машинах, приспособлениях, технологической оснастки;

- краткую характеристику работ.

Технологические карты разрабатываются с целью обеспечения наиболее рациональных технологии и организации строительных процессов, способствующих повышению производительности труда, улучшения качества и снижения стоимости строительно-монтажных работ. Они служат основанием для выписки нарядов – заданий рабочим.

Технологическими картами регламентируются сроки выполнения и технологическая последовательность отдельных строительных процессов (при выполнении заданного объема работ с помощью определенного комплекта машин и инструментов). При разработке технологических карт и выборе методов производства работ определяющую роль играют назначение здания или сооружения, его объемно-планировочные и конструктивные характеристики.

Технологические карты могут быть разработаны на возведение конструктивных элементов зданий или сооружений (монтаж колонны, устройство кровли и т.п.), выполнение отдельных видов работ или комплекса работ, результатом которых являются законченные конструктивные элементы и части зданий или сооружений (монтаж каркаса здания и п.т.).

Технологические карты разрабатывают по единой схеме, рекомендуемой методическими указаниями по разработке типовых технологических карт в строительстве (ЦНИИОМТП.М.,1987). Технологическая карта состоит из восьми разделов, каждый из которых формирует свой условия и требования, совокупное выполнение которых позволяет получить строительную продукцию при максимальной эффективности. В общем случае отдельные разделы технологической карты включают в себя:

- область применения;

- организацию и технологию выполнения строительного процесса;

- требования к качеству приемке работ;

- калькуляцию затрат труда, времени работ машин и заработной платы;

- график производства работ;

- материально-технические ресурсы;

- технику безопасности;

- технико-экономические показатели.

Технологические карты должны разрабатываться на базе прогрессивных технологий, с учетом достижений мировой науки и практики; новых технических средств, индустриализации и комплексной механизации процессов и должны обеспечивать повышения производительности труда, улучшение качества работ и снижение себестоимости продукции.

Инженерная подготовка строительной площадки.

1.

Грунтами - называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. К ним относятся растительный грунт, гравий, суглинок, торф, различные скальные грунты и плывуны.

В зависимости от трудностей разработки грунты делят на 11 групп, причем, чем труднее разрабатывается грунт, тем выше его группа. Первые 4 группы относят к тем, которые можно разрабатывать вручную или средствами обычной механизации (скреперы, экскаваторы, бульдозеры и т.п.).

Остальные 7 групп составляют скальные породы, которые разрабатывают при помощи взрывов. Классификация грунтов по группам приведена в ЕНиРе по земельным работам.

По крупности минеральных частиц и их взаимной связи различают грунты:

1. связные - глинистые;

2. не связные - песчаные и сыпучие;

3. крупнообломочные – несцементированные, содержащие более 50% обломков пород;

4. скальные – изверженные, метаморфические и осадочные , залегающие в виде сплошного массива.

К основным свойствам грунтов влияющим на технологию производства, трудоемкость и стоимость земляных работ, относятся объемная масса, влажность, сцепление, разрыхляемость, угол естественного откоса, размываемость и т.п.

1. объемная масса- масса 1 м³ грунта в естественном состоянии в плотном теле.

2. влажность- степень насыщения пор грунта водой. Определяется отношением массы воды в грунте к массе его твердых частиц:

W=q_в-q_с/q_с*100%

q_в,q_{с –} масса пробы грунта до и после просушивания.

Грунты имеющие влажность до 5%-сухие, свыше 30% - мокрые.

3. Сцепление- сопротивление грунта сдвигу. Зависит от вида грунта и степени влажности.

Сила сцепления для песчаных грунтов – 0,003-0,05 Мн/м², глинистых – 0,05-0,2 Мн/м².

4. Разрыхляемость- это способность грунта увеличиваться в объеме при разработке вследствие потери связи между частицами.

увеличение объема грунта характеризуется коэффициентом первоначального разрыхления К _р и коэффициентом остаточного разрыхления К_ор.

Коэффициент первоначального разрыхления- отношение объема разрыхленного грунта к его объему в естественном состоянии.

Коэффициент остаточного разрыхления – характеризует остаточное увеличение объема грунта после его уплотнения под действием массы вышележащих слоев, дождя, транспорта.

5. Угол естественного откоса– характеризуется его физическими свойствами (сила сцепления, давление вышележащих слоев и т. д.) при которых грунт находится в состоянии предельного равновесия.

Угол естественного откоса выражается в градусах или задается отношением 1:m, где m-коэффициент заложения откоса.

6. Размываемость – характеризуется скоростью движения воды, уносящей его частицы.

Земляные сооружения по их назначению делятся на:

1. Постоянные - предназначены для эксплуатации в течение длительного времени. К ним относятся: спланированные площадки, земляное полотно дорог, платины, дамбы.

2. Временные - устраивают для выполнения последующих строительно-монтажных работ(траншеи, котлованы и т.п.)

Кроме того, земляные сооружения можно разделить на необходимые и вынужденные.

К необходимым относят те объекты, которые являются целью работы(насыпи, выемки, траншеи, котлованы)

Вынужденные – вспомогательные сооружения( кавальеры, карьеры).

Траншеи – земляные сооружения, у которых сравнительно не большие размеры поперечного сечения и большая длина.

а) – траншея с вертикальными стенками.

б) – траншея с откосами.

в)- траншея с одним откосом.

Котлованы – характеризуются соизмеримыми размерами сторон.

Кювет – сравнительно небольшая глубина и отсутствие нижнего основания.

основные элементы траншей и котлованов: - основание;

- стенки;

- бровка;

- откосы.

При глубине более 6м необходимо устраивать бермы - небольшие горизонтальные площадки.

Подготовительные работы подразделяются на внеплощадочные и внутриплощадочные.

Внеплощадочные- включают строительство внешних, подъездных к строительной площадке и базам снабжения ж/д путей и автомобильных дорог, линий электропередач и связи, водопроводных сетей.

Внутриплощадочные работы включают предварительную подготовку территории, инженерную подготовку территории строительной площадки.

Предварительная подготовка территории:

1. создание геодезической разбивочной основы;

2. Снос и перенос строений;

3. Расчистка территории и срезка растительного соя ;

4. Осушение заболоченных участков;

5. Мероприятия по снегозадержанию.

Инженерная подготовка территории:

1. Планировка территории и обеспечение стоков поверхностных вод;

2. Перекладка существующих инженерных сетей;

3. Устройство автомобильных и железных дорог;

4. Прокладка сетей водо-, воздухо-, газо-,электро-, теплоснабжения.

5. Возведение объектов, используемых для нужд строительства;

6. Создание монтажных площадок;

7. Противопожарные мероприятия.

Площадкам, отведенным под строительство зданий и сооружений, придают рельеф и отметки, заданные проектом вертикальной планировки.

Вертикальную планировку начинают с подготовительных работ:

сноса строений, очистки территории от пней, валунов и т.п.

К основным работам относят разработку на участках выемки, транспортирование и укладку его с уплотнением в насыпе, окончательную планировку площадки и откосов.

Одновременно выполняют вспомогательные работы: оборудуют забой, передвигают на новые позиции осветительные вышки и т.п.

Способы выполнения ведущих процессов - выемки и транспортирования грунта- зависят от объема и сроков выполнения работ, характеристики грунтов, рельефа местности, рабочих отметок площадки, местных и климатических условий.

При планировке площадок грунт разрабатывают бульдозерами, скреперами, одноковшовыми экскаваторами и средствами гидромеханизации.

Защита зданий и сооружений от атмосферных осадков.

1.Изоляционные работы, выполняемые для защиты конструкции и помещения от влаги, называют гидроизоляционными (от повышенных или пониженных температур – теплоизоляционными, от шума - звукоизоляционными).

Ограждающие конструкции зданий и сооружений из пористых материалов (бетон, кирпич) при длительном воздействии грунтовой и атмосферной влаги теряют свои эксплуатационные качества – понижаются их прочность, долговечность, водонепроницаемость.

Металл адсорбирует на своей поверхности влагу, которая под воздействием кислорода приводит к коррозии, сокращая срок службы конструкции. Поэтому все строительные конструкции, подверженные воздействию влаги, защищают покрытиями из гидрофобных материалов.

Такие покрытия называются гидроизоляцией, а работы по их устройству – гидроизоляционными.

2. Защита конструкции от влаги в основном преследуют двойную цель:

1. Защиту самой конструкции, что обеспечивает ее долговечность;

2. Защиту помещения, так как ограждающая конструкция во влажном состоянии теряет свои теплозащитные свойства и в помещении нарушается нормальный температурно-влажностный режим (это влечет за собой появление на стенах плесени, ржавых разводов, сырости и понижения температуры в помещении).

От проникновения влаги защищают стены подвалов, а при высоком уровне грунтовых вод и полы, а также стыки панелей наружных стен зданий.

Объем гидроизоляционных работ можно сократить с помощью конструктивных и организационно-технологических мероприятий – устройство дренажа, тиксотропных диафрагм, понижения уровня грунтовых вод, упрочнения грунтов.

3. Для защиты здания, конструкции и помещении от проникновения в них влаги существуют две группы способов:

1 группа – способы связанные с постоянным отводом воды от здания. Это устройство дренажей и укрепления грунтов.

2 группа – мероприятия связанные с защитой конструкций, находящихся во влажной среде.

Для устройства гидроизоляционных покрытий применяют:

1. Битумные и асфальтовые горячие и холодные мастики ;

2. Асфальтовые и цементно- песчаные штукатурки и бетоны;

3. Гидрофобизированые грунты;

4. Глину и керамические плитки;

5. Рулонные материалы ( гидроизол, бризол, металлоизол, стеклоткань);

6. Полимерные материалы ( пленки, листы, лаки и их составы);

7. Стальные листы.

Гидроизоляция из этих материалов конструкции защищают со стороны гидростатического напора воды.

Гидростатические покрытия бывают:

1. Пластичные ( обмазочные, окрасочные, оклеечные и литые);

2. Жесткие ( цементно- песчаные, асфальтовые, штукатурные и листовые покрытия).

Пластичные покрытия характеризуются высокой водонепроницаемостью, адгезией ( связно- сцепляемостью с изолирующей поверхностью) , надежностью и относительной простотой устройства.

Недостаток:

1. Оползание с изолируемых поверхностей битумных материалов;

2. Старение битумов ( в результате испарения летучих смол);

3. Повышение хрупкости при нарушении температурного режима во время приготовления мастик и в процессе эксплуатации.

Особенности жестких покрытий - высокая прочность и надежность в условиях больших гидростатических напоров грунтовых вод и в агрессивных средах.

Недостатки - значительная стойкость и трудоемкость работ по их устройству.

Антикоррозионная защита предназначается для предохранения конструкций зданий и сооружений от действия агрессивной среды. Вредные примеси могут содержаться как в атмосфере, так и в грунтовых водах.

Во избежание коррозии поверхности конструкций защищают одним или несколькими соями химически стойких материалов.

Такие покрытия называют антикоррозионными, а процесс по их устройству – антикоррозионной защитой.

Антикоррозионные покрытия выполняют в виде:

1. Футеровка- это облицовка поверхности строительной конструкции кислотостойкими материалами и штучными изделиями( специальный кирпич, плитка, полимерные листы и т.д.)

В качестве антикоррозионных защитных масс применяют асбовиниловые замазки, резиновые массы и клеи, гидрофобные эмульсии и другие химически стойкие составы.

Изоляционные и антикоррозионные составы готовят по рецепту лаборатории:

- Горячие битумные мастики (прогревают 4-5 ч. до полного обезвоживания, чтобы структура покрытия не была пористая).

Обычный состав: 70 – 90% - битума; 30 – 10% - наполнителя, известь-пушенка, доломит, молотые известняки.

- Холодные мастики – расплавленный битум в составе с соляркой или керосином + пластификатор + наполнитель.

Пластификатор – петролатум, наполнитель – цемент, измельченный асбест.

Для устройства антикоррозионных окрасочных и напыленных покрытий используют лаки и краски, эмали и их смеси с различными наполнителями.

Готовое изоляционное покрытие должно быть сплошным- без раковин, трещин пор и разрывов, хорошо склеенным с изолируемой поверхностью и каждым слоем покрытия, а также монолитным.

Изоляционные работы выполняют в строгом соответствии со СНиП III –В 12-69.

2. Обмазочная гидроизоляция – это сплошной водонепроницаемый слой ( или несколько последовательно наложенных слоев) остывшей битумной мастики толщиной 2-4 мм , нанесенной на поверхность конструкции.

3. Окрасочная гидроизоляция – тонкий слой (0,2-0,8 мм) красящего состава, нанесенный на поверхность конструкции.

Окрасочные составы готовят из лака, смешиваемого с асбестом и пигментами, красителями и наносят на поверхность в 3 слоя:

1й –кистью вручную;

2,3й – пистолетом распылителем.

4. Литая асфальтовая изоляция – сплошной водонепроницаемый слой асфальтовой массы толщиной 10 – 15 мм, создают на горизонтальных и наклонных (под углом не более 45⁰) поверхностях.

Литую изоляцию наносят на поверхности бетонных, ж/б и каменных конструкций. ЕЕ используют в качестве подслоя или основания для паркетных полов, плитки.

5. Штукатурная изоляция – применяют для защиты конструкции от капиллярной влаги, а также там, где требуется повышенная прочность покрытия. Ее наносят в горячем состоянии при температуре 160 – 180⁰С и в холодном – в виде эмульсионных паст и мастик.

Горячие асфальтовые штукатурки приобретают гидроизоляционные свойства сразу после остывания, холодные – после высыхания.

Влажные и сырые помещения оштукатуривают теми же составами, но с примесью 3 – 4% цемента.

Применение холодной асфальтовой штукатурки упрощает, ускоряет и удешевляет устройство гидроизоляции.

6. Оклеечная гидроизоляция – это сплошной водонепроницаемый ковер из рулонных или гибких листовых материалов, наклеенных в 1 – 4 слоя на изолируемую поверхность специальными мастиками или клеями.

Оклеечная изоляция бывает:

1. Горизонтальная;

2. Наклонная;

3. Вертикальная.

7. Жесткая гидроизоляция:

1. Цементно-песчаная гидроизоляция выполняется толщиной до 25мм.

2. Листовые гидроизоляционные покрытия – это сплошные водонепроницаемые ограждения строительных конструкций из стальных или пластмассовых листов

1.Футеровка выполняется штучным материалом – кирпичом, блоками…

2. Гумирование – осуществляют сырой рулонной резиной, синтетическими каучуками.

3. Газопламенное напыление производят порошкообразным термопластом, который наносят на поверхность, нагретую до 100 – 180⁰С специальной форсункой.

4. Гидрофобизацию – применяют для защиты бетонных, ж/б и оштукатуренных поверхностей от воздействия влаги. Для этого используют всего кремнийорганическую эмульсию, которая после высыхания образует прочную водостойкую пленку.

5. Металлизация – заключается в нанесении антикоррозионного покрытия на предварительно подготовленную поверхность стальных изделий распылением цинка

Изоляционные работы являются работами повышенной опасности. Особенно при использовании горячих мастик (которые нагревают до +300⁰С)

Для предотвращения несчастных случаев необходимо выполнять следующие правила:

1. Котлы для варки и разогрева битумов и мастик должны плотно закрываться крышками и заполнятся по высоте не более ¾ их емкости.

2. Места варки и разогрева мастик должны быть удалены от деревянных строений и складов не менее чем на 50 м. возле котлов должен быть комплект противопожарных средств.

3. Разогретые мастики к рабочим местам доставляют в бочках имеющих форму усеченного конуса, плотно закрывающихся крышками. Наполнения допускается не более чем на ¾ емкости.

4. Применение нагревательных приборов, с открытом огнем, для подогрева на рабочем месте,запрещено!

Производство изоляционных работ опасны не только из-за возможности ожогов и пожаров, но и при разогреве мастик, при смешивании их с герметиками выделяются токсичные вещества, опасные для здоровья людей.

Укреплять грунт методом обжига ввиду возможного взрыва газа, можно только по разрешению Госстраха республики. Работы выполняет только специально обученный персонал.