Механизация строительных процессов
Подготовительные работы
До начала основных строительных работ должен быть выполнен цикл подготовительных работ. Его состав, уровень механизации, последовательность выполнения процессов зависят от принятой технологии производства работ.
При варианте с отселением жильцов осуществляется предоставление постоянного или временного жилья для расселения. Затем производят непосредственно цикл строительных подготовительных работ. К ним относятся:
- предварительная планировка площадок, обеспечивающая сток атмосферных осадков при отрывке котлованов под входы, лифтовые шахты, эркеры и другие конструктивные элементы;
- вскрытие асфальтобетонных покрытий для организации трасс перемещения механизмов, перекладки сетей и других элементов;
- устройство подготовок под площадки различного технологического назначения;
- установка временных бытовых помещений и складов;
- устройство временного забора,козырьков безопасности над выходами из здания в безопасные зоны;
- установка предупреждающих и запрещающих знаков у въезда, входов, проемов;
- отключение постоянных коммуникаций при варианте с отселением;
- перенос постоянных сетей,попадающих в зону производства земляных работ;
- подключение временного электро- и водоснабжения для нужд строительства;
- устройство крановых путей и монтаж кранов при варианте с отселением;
- устройство подъездных путей и стоянок под мобильные пневмоколесные краны;
- подготовка площадок и установка крышевых кранов;
- установка подъемников и других средств вертикального транспорта;
- устройство площадок для приема бетонной смеси, складирования материалов и полуфабрикатов.
Подготовительный цикл при реконструкции зданий старой постройки, требующий демонтажа отдельных конструктивных элементов и частей, кроме перечисленных работ включает мероприятия по обеспечению безопасного производства с целью исключения самопроизвольного обрушения конструкций, использование инвентарных мусоропроводов для удаления материалов разборки, специальных средств механизации для разрушения конструкций, предотвращение запыленности площадки и другие мероприятия.
При варианте без отселения жильцов необходимо предусмотреть работы, обеспечивающие защиту здания от атмосферных осадков, возможного промерзания и протечек, связанных с производством работ на надстраиваемых этажах.
В подготовительный период и в процессе строительства следует выполнять натурные наблюдения по определению осадок, кренов и смещений подземной части как строящегося, так и близлежащих зданий, определять напряжения и деформации в грунтовом массиве.
Механизация строительных процессов при реконструкции зданий определяется принятыми конструктивно-технологическими решениями, технологией производства работ и стесненностью строительной площадки. В зависимости от уровня реконструктивных работ (с сохранением строительного объема, надстройкой этажей, пристройкой объемов), геометрических размеров и массы конструктивных элементов механизация основных технологических процессов осуществляется путем рационального использования кранов, грузопассажирских подъемников, бетононасосного транспорта, а также специальных грузоподъемных механизмов и средств малой механизации, обеспечивающих снижение трудозатрат, повышение производительности труда и сокращение продолжительности работ.
Определяющими факторами выбора средств механизации являются методы производства работ: устройство встроенного каркаса из сборных или сборно-монолитных конструкций, пристройка или надстройка здания из штучных, укрупненных плоских или объемных элементов и т.п.
Подбор грузоподъемных механизмов осуществляется исходя из геометрических размеров здания в плане и по высоте, в результате чего определяются параметры монтажных кранов: высота подъема крюка,вылет стрелы, длина кранового пути. В зависимости от массы перемещаемых грузов и требуемого вылета стрелы определяется его грузоподъемность. Выбор типа кранов и грузоподъемности определяется технологией производства работ и в первую очередь максимальной массой монтируемых элементов.
При выполнении реконструктивных работ с применением монолитного железобетона определяющими факторами служат масса опалубочных щитов и бадьи с бетонной смесью, при надстройке мансардных этажей из объемных блоков - их масса и габариты, при устройстве перекрытий -геометрические размеры и масса железобетонных панелей и т.п.
Для каждого грузоподъемного механизма осуществляется вертикальная и горизонтальная привязка к зданию с обеспечением устойчивой и безопасной работы. Для самоходных стреловых кранов на автомобильном или пневмошасси определяются места стоянок и проездов, а также площадки для складирования или укрупнительной сборки. Грузопассажирские подъемники различных систем располагаются по торцам и фасадам зданий. Их устойчивость и безопасность работы достигаются путем крепления к конструктивным элементам зданий.
Расположение грузоподъемных механизмов и схемы их движения являются неотъемлемой частью строительного генерального плана.
На различных стадиях производства работ возможно использование нескольких видов средств механизации. Их функционирование должно обеспечивать безопасное производство работ, различных технологических процессов и обслуживать определенные пространственные зоны в виде захваток, участков и рабочих мест.
Наиболее распространенными средствами механизации при реконструкции зданий с отселением жильцов являются башенные, башенно-стреловые, приставные, крышевые и пневмоколесные краны. Они отличаются грузоподъемностью, мобильностью и габаритными размерами.
Современные средства вертикального транспорта имеют достаточно широкий диапазон грузоподъемности,регулируемый вылет и длину стрелы. Это обстоятельство позволяет для различных технологических процессов применять на одном и том же объекте различные средства механизации.
Принципиальные схемы расстановки монтажных средств вертикального транспорта при реконструкции зданий с надстройкой этажей приведены на рис. 5.4.
Рис. 5.4. Технологические схемы размещения средств механизации при реконструкции зданий с надстройкой этажей и расширением корпусов
а - самоподъемный кран; б - башенный; в -крышевой кран; г -мобильный кран на пневмоходу с телескопической стрелой; д - бетононасос с распределительной стрелой и башенным краном; е -лебедки для надвижки объемных блоков, механизм вертикального перемещения
Наиболее распространенной является схема (рис. 5.4,б), когда в качестве грузоподъемного механизма используются башенные краны. В зависимости от конструктивно-технологических решений надстройки применяют башенные и башенно-стреловые краны грузоподъемностью до 8-10 т при надстройке из объемных элементов или сборного железобетона и 3-5 т при монолитном возведении.
В условиях стесненного производства работ используются технологические схемы, основанные на применении самоподъемных (рис. 5.4,а), приставных и крышевых кранов, располагаемых на усиленном перекрытии (рис. 5.4,в ). При надстройке зданий объемными блоками мансардных этажей наиболее предпочтительным является использование мобильных авто- и кранов на пневмоходу с телескопическими стрелами, а также специальных подъемников и системы надвижки.
Выбор средств механизации осуществляется путем экономических расчетов по величине прибыли строительной организации.
В ряде случаев применение определенного типа крана диктуется стесненностью строительной площадки, а также конструктивным решением надстраиваемых этажей.
Наиболее распространенные типы кранов и область их рационального применения приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1
| № п.п. | Наименование кранов, марка | Грузоподъемность, т | Ширина колей, м | Вылет стрелы, м | Высота подъема крюка, м | Область рационального применения |
| I . Башенные краны | ||||||
| КБ-101.1 | 4,5 | Надстройки зданий до 3-4 этажей | ||||
| МСК-5-30 | 4,0 | |||||
| КБ-100.2 | 4,5 | |||||
| МСК3-5-20 | 4,0 | |||||
| КБ-100.3 | 4,5 | Надстройка зданий с применением тоннельной опалубки | ||||
| КБ-160.2 | 6,0 | |||||
| II . Приставные башенные краны | ||||||
| КБ-573, КБ-180 | - | 30-40 | До 100 м | Надстройка зданий с применением перекрытий из многопустотного настила | ||
| Башенные краны фирмы POTAIN HDT -70 | 1,1-3,0 | 4,0 | До 45 | До 90 | Надстройка и обстройка зданий из монолитного бетона в щитовой опалубке | |
| Крышевой кран GMR HD 32 | 1,0-4,0 | 3,5 | До 30 | До 30 | Надстройка зданий с размещением крана на перекрытии | |
| Самоподъемные краны ТОРК1Т MD 185 A | 5-8 | - | До 30 | - | ||
| III . Краны на пневмоходу | ||||||
| Поклейн КС-Т473, Т-250, А-331 | До 23 | Надстройка зданий из укрупненных плоских и объемных блоков | ||||
| КС-4561, 4362, 5363 | 16-25 | 2,6 | ||||
| Локомо А-335 КС-6471 | До 35 | 3,2 | - | То же | ||
| Крупп КМК 2025 | 2,5 | - | » | |||
| Като NK -200 S | 2,5 | - | » | |||
| IV . Автокраны | ||||||
| КС-2561, КС-2572, | 6,3 | 2,6 | 12,0 | Для обстройки зданий из объемных блоков и возведения эркеров из монолитного бетона | ||
| СМК-10, КС-3575 | 10,0 | 3,0 | - | 16,5 | ||
| КС-3571 | 10,0 | 2,6 | - | 18,0 | ||
| КС-3471, 4572, КС-162 | 2,8 | - | 24,0 |
Для подачи строительных материалов и конструкций используются подъемники грузоподъемностью 0,8-10 т (РЛ-1000,МГП-1000, ДВМ-1003/100, ПГПМ-4272). Наиболее эффективным является подъемник ПГПМ-4272, который снабжен короткой стрелой для подъема и размещения груза в кабине. Конструкция мачты предусматривает выход на крышу строящегося здания.
Для подъема материалов используются реечные грузовые подъемники ПГР-630, ПГ-800, ПГР-500грузоподъемностью до 1,0 т.
Для перемещения крупногабаритных грузов подъемники оснащаются грузовой консолью, а подача материалов осуществляется в оконные проемы (рис. 5.5).
Рис. 5.5. Грузопассажирский подъемник ПГПМ-4272 (а) и вариант оснащения подъемника грузовой консолью (б)
Транспортирование и подача бетонной смеси к месту укладки осуществляются с применением автобетононасосов и стационарных бетононасосов производительностью до 40 м3/ч (Штеттер V 315, Шеле М27/30, БН-80-20М и др.).
Наиболее рациональным является использование автобетононасосов при усилении фундаментов, замене перекрытий и других конструктивных элементов с подачей смеси через оконные и дверные проемы(рис. 5.6). Широко применяются средства малой механизации в виде ленточных транспортеров, мототележек, ручного механизированного инструмента.
Рис. 5.6. Подача бетонной смеси через оконные проемы автобетононасосами при возведении фундаментной плиты и перекрытий
Особый интерес представляет использование манипуляторов для подъема и перемещения строительных грузов. При расположении на перекрытии они обеспечивают зону обслуживания в радиусе до 30м.
Для подъема строительных материалов непосредственно в зону восстановительных работ на этаже используются краны с балочной стрелой, устанавливаемые в оконных проемах (рис. 5.7). Они обеспечивают подъем грузов и их перемещение с помощью тельфера вглубь помещений, что существенно снижает трудоемкость работ.
Рис. 5.7. Грузоподъемное устройство, устанавливаемое в оконном проеме
1 - емкость; 2 -опоры;3 - тельфер; 4 -балка;5 -ограничитель;6 - рукоять
В зарубежной практике широко используются подъемники с наклонными направляющими для подачи мелкоштучных материалов. Они оснащены электролебедками и грузовыми тележками (рис. 5.8).Путем наращивания секций изменяется высота подачи материалов.
Рис. 5.8. Подъемник системы Lift (Германия) для подачи мелкоштучных материалов
1- направляющие; 2 - электролебедка; 3 -грузовая тележка