Глава 1. Исследование современного состояния и тенден-

ЦИЙ РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬНОМ И В РЕМОНТНО- СТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1. Теория и практика организационно-технологического проектирования

в строительстве

Уровень организационно-технологического проектирования возведения объектов-новостроек продолжает оставаться низким. Проведенный анализ соответствия состава ПОС требованиям СНиН 3.01.01-85 показал, что 52% разработанных в составе проектно-сметной документации ПОСов реализованы на практике в сокращенном варианте. В проанализированных ПОСах решены 47...52% вопросов, требующих решения в соответствии с действующими нормативными и нормативно-методическими документами. Низкое качество организационно-технологической документации неизбежно приводит к тому, что она практически не используется подрядными организациями. В результате анализа, проведенного в «Моспромстрое» установлено, что лишь 10…14% документации, разработанной в составе ПОС, практически используется при возведении объектов.

Нет необходимости останавливаться на методах оценки технических и организационно-технологических решений строительного производства, поскольку имеется большое количество нормативно-методических материалов и научных трудов, успешно реализуемых в практике организационно-технологической подготовки и организационно-технологического проектирования строительства в течение многих лет. Наибольший вклад в разработку и практическую реализацию этой проблемы внесли М.Ю.Абелев, Л.И.Абрамов [136], С.С.Атаев, В.А.Афанасьев [7], А.Ф.Баранников [9], С.Н.Булгаков [20], В.М.Васильев [24, 25], И.Г.Галкин [33], А.В.Гинзбург [34, 35, 36, 37, 40, 41, 48], А. А. Гусаков [44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51,103], Л.Г.Дикман [52], Э.К.-К.Завадскас [58, 59, 60,], Н.И.Ильин [51, 63, 64], Л.В.Киевский [69], Ю.Б.Монфред, СВ.Николаев, П.П.Олейник [98, 99, 100], Б.В.Прыкин [111], В.КРыбальский [19, 117, 118], М.Д.Снектор [124], Р.И.Фоков [130,131], Т.Н.Цай [102, 133], А.К.Шрейбер [136, 137] и ряда других отечественных учёных.

Существенный вклад в развитие теории организационно- технологической подготовки крупномасштабного строительства внёс проф. А.А.Гусаков и основанная им научная школа (А.В.Волков, А.В.Гинзбург, Э.П.Григорьев, И.И.Ильин, С.А.Синенко, В.И.Теличенко и др.). Им созданы и развиты такие направления строительной науки, как «Системотехника строительства» и «Организационно-технологическая надёжность строительного производства».

Одним из важных направлений реализации задач, стоящих перед строительной отраслью, является создание системы подготовки строительства, базирующейся на широком использовании вычислительной техники (ВТ) и математических методов, эффективно функционирующей в условиях автоматизированных систем (АСПР, АСУС, САПР) и обеспечивающей их взаимоувязку.

Понятие подготовки строительства очень широкое. По существу, подготовка строительства начинается с момента принятия решения о размещении строительства, и включает в себя разработку проектной документации, организационно-технические мероприятия, осуществляемые до начала работ на строительной площадке, и продолжается на протяжении всего процесса строительства вплоть до ввода объектов в постоянную эксплуатацию.

В строительстве различные хозяйственные организации одновременно ведут работы на многих строительных площадках. При этом работы разных организаций выполняются в сложной технологической взаимосвязи, и каждая из этих организаций, кроме общих целей, связанных с возведением объекта или комплекса объектов, имеет еще и цели, связанные с собственным оптимальным функционированием. Поэтому технология и организация возведения каждого нового объекта накладывает отпечаток на технологию и организацию производства в строительной организации, принимающей участие в его возведении. В то же время особенности технологии и организации строительного производства, наличие механизмов, рабочей силы и других ресурсов в конкретной строительной организации, в свою очередь, влияют на технологию и организацию возведения объекта. Только полное взаимное согласование ограничений, накладываемых обеими сторонами (объектом и строительной организацией), позволяет спроектировать устойчивый оптимальный процесс строительства, отраженный в соответствующих документах, разрабатываемых на стадии подготовки строительства.

Один из основных этанов осуществления подготовки строительства - разработка проектов организации строительства (ПОС) и проектов производства работ (ППР). В настоящее время ПОС разрабатываются в проектных институтах как приложение к техническому или технологическому проекту. ППР большей частью выполняются институтами Оргтехстрой как составная часть рабочего проекта. ПОС составляет основу для распределения капитальных вложений (графика финансирования строительства) и объемов строительно-монтажных работ по периодам строительства и обоснования сметной стоимости строительства. ППР определяют наиболее эффективные методы выполнения строительно-монтажных работ, способствующие снижению их себестоимости и трудоемкости, сокращению продолжительности строительства и повышению степени использования машин и оборудования, улучшению качества строительно-монтажных работ.

В настоящее время сформировались два направления автоматизации организационно-технологического проектирования.

Первое направление предполагает автоматизированное решение отдельных задач ПОС и ППР. Разработанные методы решения задач ПОС и ППР с применением ЭВМ: проектирование организационно-технологических моделей и календарных планов строительства объектов и комплексов, проектирование стройгенпланов, определение оптимального состава объемов и сроков строительства временных и постоянных зданий и сооружений, строящихся в подготовительный период и используемых для обслуживания строительства, выбор оптимального расположения бытовых помещений на стройгенплане, методы экспертизы и обработки проектно-сметной документации.

В основу автоматизированного решения этих задач положены те же приемы проектирования, что и при традиционной разработке, ЭВМ же используется как инструмент для снижения трудоемкости расчетов. При этом, однако, все еще велики затраты труда на подготовку данных для ЭВМ. Для каждой задачи создается собственная нормативно-справочная база, используется различный математический и программный аппарат, технические средства реализации (рис. 1.1, 1.2).

Второе направление - с одной стороны, наиболее целенаправленное и перспективное с точки зрения комплексного решения задач ПОС и ППР, но, с другой стороны, в настоящее время находится в стадии изучения. Кроме того, разработка и внедрение целостной автоматизированной системы проектирования организационно-технологической документации требует больших затрат времени, материально-технических и трудовых ресурсов. Первое же направление, хотя и имеет ряд недостатков, позволяет использовать уже существующие программы и их комплексы для реализации задач ПОС и ППР. Оно обусловлено необходимостью скорейшего внедрения этих задач в практику строительного производства.

Разработка принципов формирования рациональной структуры и системы взаимодействия элементов целостной системы организационно- технологической подготовки создания промышленных комплексов, а также исследование и разработка общих вопросов организационно-технологической подготовки строительного производства изложена во многих фундаментальных трудах проф. П.П.Олейника.

Рис. 1.1. Укрупненная схема классификации задач проекта организации строительства (начало)

Рис. 1.1. Укрупненная схема классификации задач проекта организации строительства (продолжение)

Рис. 1.2. Укрупненная схема классификации задач проекта производства работ (начало)

Рис. 1.2. Укрупненная схема классификации задач проекта производства работ (окончание)

В частности, П.П.Олейником получены зависимости и закономерности, позволившие разработать и внедрить методы, модели и алгоритмы по сокращению продолжительности строительства и всего инвестиционного процесса за счёт принципиально нового подхода к определению области рационального совмещения подготовительного и основного периодов строительства с разработкой зависимостей распределения объёмов работ в зависимости от объёмно-планировочных характеристик объектов и их отраслевой специфики.

1.2.Организационно-технологическое проектирование при реконструкции

зданий

Ремонтно-строительное производство, как уже отмечалось, имеет ряд специфических особенностей, существенно отличающих от строительства.

Ремонтно-строительные работы, как правило, ведутся в крайне стеснённых условиях, что предопределяет специфическую технологию и организацию их выполнения, использование специальной оснастки, механизмов, инструмента, приспособлений.

Между тем, технология и организация ремонтно-строительного производства исследована недостаточно. Кроме того, практически отсутствует необходимая нормативно-методическая база. Большинство исследований в области ремонтно-строительного производства касаются организационно-технологических аспектов отдельных видов работ.

Технологии ремонта конструкций крупнопанельных зданий посвящена работа В.Р.Михалко, в которой подробно описаны способы ремонта стеновых ограждающих конструкций, а также методы усиления закладных и соединительных деталей и основных несущих и ограждающих конструкций. Результаты проведённых автором исследования применимы только при текущем ремонте крупнопанельных зданий, что крайне сужает область исследований.

В работе В.Г.Яворского, посвященной монтажу строительных конструкций при реконструкции зданий, основное внимание уделено вопросам механизации монтажных работ.

Одному из самых сложных видов работ, выполняемых при капитальном ремонте и реконструкции зданий, - усилению и реконструкции фундаментов, посвящены работы [85,137].

В работе Е.П.Матвеева [85] основное внимание уделяется различным аспектам технологии и организации разработанного и внедренного автором метода встроенного монтажа при реконструкции жилых и гражданских зданий.

Применение встроенных строительных систем является одним из методов, обеспечивающих повышение надежности, долговечности и капитальности зданий. Этот метод может быть реализован в сборном, сборно-монолитном и монолитном вариантах. Отличительной особенностью его применения является то обстоятельство, что, имея самостоятельные фундаменты, встроенная система воспринимает технологические и эксплуатационные нагрузки, тем самым частично или полностью исключая их передачу на стеновые ограждения. Это позволяет осуществлять надстройку зданий независимо от несущей способности старых фундаментов и стенового ограждения, снизить объем работ по укреплению основания, усилению существующих фундаментов, сохраняемых стен. Использование различных встроенных систем способствует созданию более рациональной планировки помещений, а применение прогрессивных материалов и технологий позволяет применять индустриальные методы производства работ. Особое место при этом отводится адаптации прогрессивных технологий для ведения работ в стесненных условиях городской застройки.

В основе метода встроенного монтажа положены конструктивные схемы с полным и неполным встроенным каркасом. Полный встроенный каркас позволяет исключить из работы ограждающие конструкции стен, что позволяет выполнять реконструкцию не только с внутренней перепланировкой, но и надстройкой несколькими этажами. При использовании схемы неполного каркаса, когда нагрузка от ригелей передается на стеновые конструкции, возможность надстройки ограничивается несущей способностью фундаментов и сохраняемых стен. Использование полного каркаса в виде колонн, ригелей и плит перекрытий является более технологичным по сравнению с традиционными методами замены перекрытий, так как существенно снижается объем работ по устройству гнезд в стенах для опирания элементов каркаса, в меньшей степени ослабляется несущая способность стен, а в результате использования плит перекрытий различной длины обеспечивается возможность получения помещений с гибкой планировкой.

Полный встроенный каркас применяют при высоком износе наружных стен и в случае надстройки здания несколькими этажами. Использование полного встроенного каркаса позволяет превратить наружные стены в самонесущие, исключив комплекс работ по их усилению. В то же время, предусматривая отверстия в колоннах, возможно с минимальными затратами обеспечить усиление стен путем устройства стяжек и передачи части нагрузок на каркас.

Технология встроенного монтажа предусматривает в процессе реконструкции полный демонтаж существующих междуэтажных перекрытий. Основой технологии встроенного монтажа является разбивка реконструируемого здания на технологические ячейки (захватки), которые соответствуют расстоянию между лестничными клетками или секциям реконструируемых зданий. Индексом, определяющим шаг расположения ригелей встроенного каркаса, является расстояние между осями оконных проемов, которое принимается кратным n = 1, 2, 3, 4. Этот параметр определяет планировочные решения и габариты свободного от промежуточных опор внутреннего объема. С увеличением п возрастает перекрываемая площадь, увеличиваются длина плит перекрытий, их сечение и полезные нагрузки.

Технология встроенного монтажа предусматривает поточные методы ведения работ. При конструктивно-технологической схеме неполного каркаса без надстройки этажей можно выделить четыре технологических потока:

- устройство фундаментов под средний ряд колонн;

- подготовка опор под ригели;

- монтаж колонн, ригелей, стенок жесткости и плит перекрытия;

-монтаж сантехкабин, лифтовых шахт, вентблоков, лестничных маршей и площадок.

Технологическая последовательность выполнения работ предусматривает раздельный метод монтажа колонн с использованием кондукторных систем для выверки и временного крепления и комбинированный — для монтажа ригелей и плит перекрытия. Ведущим процессом является монтажный цикл, поэтому вспомогательные процессы подчинены ритму работ ведущего потока.

Состав работ по устройству встроенного каркаса включает установку колонн, поярусный монтаж ригелей и плит перекрытия, сварку закладных и крепежных деталей, устройство стыков колонн, установку опалубки стыков и их бетонирование, заделку швов плит раствором, оштукатуривание примыкания ригелей.

При выборе монтажных механизмов и других средств механизации следует учитывать максимальную массу монтируемых элементов, вылет стрелы и высоту подъема крюка. Наиболее рациональным является вариант, когда средние массы монтируемых элементов приблизительно одинаковы. Это позволяет более рационально использовать грузоподъемность крана.

При использовании конструктивно-технологической схемы с полным каркасом и надстройкой здания технологические потоки подобны ранее рассмотренному варианту с той разницей, что значительное увеличение нагрузки от надстраиваемых этажей требует устройства фундаментов в виде

монолитной плиты. В результате возникает дополнительный поток по устройству стенового ограждения из мелкоштучных элементов или панелей наружных стен для надстраиваемой части реконструируемого здания.

Эффективность работ по устройству встроенного каркаса может быть увеличена путем повышения технологичности конструктивных элементов. Обобщенный показатель технологичности выражается в виде коэффициента, учитывающего снижение или увеличение себестоимости возведения конструкции по сравнению с эталонной.