Архивы рубрики ‘Технологія будівельного виробництва’
Земляні роботи
Загальні відомості. Земляні роботи є найпоширенішими і трудомісткими роботами в будівництві. Тяжка фізична праця виконавців на улаштуванні земляних споруд та низька її ефективність спонукали інженерів шукати засоби, які дали 6 можливість полегшити виконання трудових процесів у цій галузі.
Упродовж століть знаряддя праці від примітивних кайла та лопати розвинулися до сучасних високоефективних потужних механічних, напівавтоматичних та автоматичних засобів виконання земляних робіт.
На території нашої країни вже на початку XIX ст. на річках і в портах почали застосовувати машини для виконання очисних та дно — поглиблюваних робіт. Так, у 1809 р. на розчищенні перекатів на Дніпрі працювала машина Бухтєєва.
У будівельному виробництві раніше від інших будівельних машин виникли землерийні машини.
У 1845 — 1851 рр. на будівництві Миколаївської залізниці працювало чотири екскаватори, що для того часу вважалося значним досягненням у розвитку механізації земляних робіт.
У першому десятиріччі XIX ст. розпочато випуск одноківшових екскаваторів на залізничному ходу з ковшами місткістю 1,9 та 2,3 м3.
До 1915 р. в будівельному виробництві налічувалося до 200 екскаваторів. Пізніше, на будівництві Дніпропетровської гідроелектростанції, завдяки наявності землерийних машин за 3 — 4 роки було перероблено близько 3 млн м3 земляних мас.
Уже в 1950 р. було випущено екскаваторів нових моделей у 7,7 раза більше, ніж у 1940 р., скреперів — у 8,5, самоскидів — у 16 разів. Способи гідромеханізації земляних робіт у нашій країні були запроваджені інженерами Кирпичниковим та Классоном. На Дніпробуді (1929—1932 рр.) гідромеханічним способом виконувались великі обсяги робіт із планування територій.
Через величезні масштаби будівельних робіт будівельники змушені були використовувати непридатні, слабкі грунти, на яких зводились об’єкти різного призначення. У зв’язку з цим здійснювалися пошуки спеціальних методів поліпшення якості ґрунтів, у результаті чого виник новий метод земляних робіт — штучне закріплення природних основ. Було розроблено та впроваджено нові методи закріплення ґрунтів, такі як бітумізація, смолізація, силікатизація та цементація. Пізніше для закріплення лесових ґрунтів було запроваджено метод термічної обробки їх.
Масштаби земляних робіт у сучасному будівельному виробництві потребують постійного оновлення парку землерийних та землерийно — транспортних машин.
Призначення земляних робіт. Розроблення ґрунтів здійснюють з метою підготовки основи під будинки та споруди, для зміни природного рельєфу місцевості.
Процес розроблення ґрунту складається з трьох основних операцій: розроблення ґрунту, його переміщення (транспортування) та укладання з ущільненням. Розроблення може виконуватись з метою створення виїмки та насипу.
Термін «виїмка» вживається в тому випадку, коли ґрунт розробляється нижче від рівня поверхні землі (котлован, траншея); «насип» — коли ґрунт насипають вище за рівень поверхні землі (полотно залізниці, автошляхи, греблі).
Під час виконання земляних робіт велике значення має транспортування ґрунту до місця його призначення, тому важливим завданням технолога є вибір і розроблення найефективніших методів розроблення та транспортування ґрунту.
Класифікація ґрунтів та їхні властивості. Ґрунтами в будівництві називають гірські породи, які складаються з мінеральних часточок та органічних домішок.
Ґрунти поділяють на:
скельні грунти, що залягають у земній корі у вигляді суцільного моноліту;
великоуланкові незцементовані ґрунти, які утворені з галечнику та конгломерату кругляка, кам’яних і щебеневих нагромаджень;
піщані грунти, сипкі в сухому стані. Залежно від гранулометричного складу їх поділяють на піски гравіваті, крупно-, середньо-, дрібнозернисті та пилоподібні;
глинисті ґрунти, зв’язані, несипкі в сухому стані. За ступенем пластичності їх поділяють на супіски, суглинки та глину. До глинистих ґрунтів належать також леей, які мають дрібнозернисту, хімічно зв’язану карбонатну структуру.
Властивості ґрунтів впливають на стійкість земляних споруд, трудомісткість та вартість їх розроблення. Основними будівельними властивостями ґрунтів є такі.
в природному стані.
Кут природного укосу ф — кут, утворений поверхнею несипкого ґрунту і горизонтальною площиною. Він характеризується станом граничної рівноваги. Значення його залежить від кута внутрішнього тертя, сил зчеплення верхніх шарів ґрунту.
Щільність ґрунтів — це маса одиниці об’єму речовини ґрунту без пор. Щільність впливає на опір ґрунту копанню та на його несівну здатність.
Вологість — ступінь насичення ґрунту водою. Виражається відношенням маси води в ґрунті до маси твердих часточок. Так, ґрунти за вологості до 5 % вважаються сухими, за вологості 5 —ЗО % — вологими, понад ЗО % — мокрими.
Зчеплення визначається початковим опором зрушення і залежить від виду ґрунту та ступеня його вологості.
Міцність ґрунтів характеризується їхньою здатністю чинити опір зовнішньому силовому впливу.
Розпушуваність — здатність ґрунту збільшуватись в об’ємі під час розроблення; характеризується коефіцієнтами початкового і залишкового розпушення. Коефіцієнтом початкового розпушення є відношення об’єму розпушеного ґрунту до його об’єму в природному стані; коефіцієнт залишкового розпушення — це відношення об’єму розпушеного ґрунту після його ущільнення до його об’єму в природному стані.
Підготовчі роботи. У зв’язку з тим що земляні роботи виконуються субпідрядними організаціями, підготовка та організація робіт має свої особливості.
До початку робіт має бути забезпечена підготовка будівництва, яка полягає у здійсненні певних організаційних і підготовчих заходів.
До них належать:
• вирішення питань використання для потреб будівництва наявних
транспортних та інженерних комунікацій, засобів енерго — і теплопостачання, зв’язку тощо;
• укладання субпідрядного договору на виконання земляних робіт;
• своєчасне забезпечення виконавців робочими кресленнями, технологічною та іншою документацією.
Підготовчі роботи організаційно можна розподілити на два потоки.
До першого належать роботи, що виконуються поза межами будівельного майданчика: будівництво під’їзних автомобільних доріг, мереж зв’язку та електропередачі з трансформаторними підстанціями, водопровідні та каналізаційні мережі і т. д.
До другого — роботи, що виконуються безпосередньо на будівельному майданчику: очищення території, геодезичні роботи, перенесення проектних позначок на місцевість, знесення зайвих будов з його території; інженерна підготовка; забезпечення тимчасового відведення поверхневих вод; улаштування тимчасових доріг на території майданчика; прокладання мереж водо — та енергозабезпечення, телефонного та радіозв’язку; монтаж інвентарних тимчасових приміщень (контори виконроба, обігріву робітників, їдальні, просушування та зберігання робочого одягу, санітарних вузлів, фельдшерського пункту, диспетчерської тощо); підготовка ґрунтів до розморожування у зимовий період і т. д.
Очищення території — видалення дерев та кущів, корчування пнів, розбирання зайвих будівель, перекладання, за потреби, комунікацій і т. д.
Геодезичні роботи — це визначення розміщення земляних споруд на місцевості. Розбивання ведуть у двох площинах: горизонтальній та вертикальній (рис. 2.5).
За горизонтального розбивання визначають та закріплюють на місцевості положення осей і контурів майбутніх земляних споруд. Помилки під час виконання цих робіт можуть призвести до неправильного розміщення об’єктів на місцевості, що негативно впливатиме на забудову з архітектурного погляду. Побудована на місцевості геодезична будівельна сітка слугує орієнтиром для перенесення проекту в натуру.
За вертикального розбивання визначають глибину виїмок і висоту насипів.
Рекультивація полягає у зрізанні рослинного шару і подальшому використанні цього ґрунту для благоустрою території або вивезенні його за межі будівельного майданчика в місце, де його використовують за призначенням.
Розпушування ґрунтів. Під час розроблення виїмок ґрунт розпушується і займає значно більший об’єм, ніж у щільному масиві.
У розрахунках ступінь розпушування ґрунтів визначають коефіцієнтом початкового та залишкового k3 р розпушування. Крім того, інколи виникає потреба попереднього розпушування ґрунту, наприклад під час розроблення щільних, скелястих або мерзлих ґрунтів.
До початку земляних робіт територія будівництва має бути осушена, для чого влаштовують поверхневе водовідведення. Як правило, для нової забудови виділяються ділянки, непридатні для іншого використання (схили, пересічена місцевість зі складним рельєфом тощо). Не виключено, що під час будівництва, якщо не вжити відповідних заходів, будівельний майданчик заливатиметься поверхневими водами від дощу або танення снігу і заболочуватиметься. Щоб цього не трапилось, воду потрібно заздалегідь
перехопити і спрямувати так, щоб вона не потрапила на майданчик, для чого до початку земляних робіт влаштовують відкриті перехоплювальні водовідвідні канави, закриті дренажні канави, якими вода самопливом витікає за межі будівельного майданчика, або з боку підтоплення влаштовують захисне обвалування. Усі підготовчі роботи мають бути виконані відповідно до будгенплану, розробленого на підготовчий період.
Допоміжні роботи. До них належать: тимчасове закріплення стінок траншей і котлованів; відкритий водовідлив; зниження рівня ґрунтових вод; штучне закріплення (стабілізація) ґрунтів; ущільнення ґрунтів.
Тимчасове закріплення вертикальних стінок виїмок здійснюється у випадках, коли ґрунт не може утримувати вертикальні укоси. Величина вертикального укосу виїмки залежить від величини природного
Рис. 2.6. Кріплення стінок котлованів і траншей: а — підкісне; б — анкерне; в — шпунтове; г — розпірне; 1 — щити (дошки); 2, 10 — стояки; 3 — підкіс; 4 — паля; 5 — анкер; 6 — засипка; 7 — маякова паля (опорний стояк); 8 — напрямні; 9 — шпунт; 11 — розпірка |
укосу грунту. Іноді під час улаштування виїмок (у разі влаштування виїмок поблизу фундаментів, потреби перероблення значних об’ємів зайвого ґрунту на улаштування укосів тощо) виникає необхідність улаштування виїмок з вертикальними стінками (рис. 2.6). Глибина таких виїмок регламентується нормами. Тип закріплення визначається проектом виконання робіт залежно від розмірів виїмки, властивостей ґрунту, наявності ґрунтових вод тощо. Закріплення виїмок класифікують за здатністю їх як несівних конструкцій.
Підкісне закріплення (рис. 2.6, а) встановлюють у середині котловану. Широкого використання воно не має, оскільки підкоси заважають виконанню подальших робіт.
Більш поширеним є анкерне закріплення (рис. 2.6, б). Воно утримується в проектному положенні за допомогою спеціальних анкерів, які не заважають переміщенню людей та виконанню робіт.
Консольне (шпунтове) закріплення (рис. 2.6, в) — це шпунтова стінка, жорстко затиснена ґрунтом. Таке закріплення влаштовують з металевого або, рідше, дерев’яного шпунта. Шпунти використовують переважно для огороджування мілких котлованів у водонасичених ґрунтах, коли неможливо штучно знизити рівень ґрунтових вод.
Розпірне закріплення виконують для закріплення вертикальних стін траншей (рис. 2.6, г).
Видалення води з виїмок. Найпростішим та найекономічнішим є відкритий водовідлив (рис. 2.7, а), але він не має широкого застосування внаслідок того, що у виїмці майже завжди залишається вода, яка ускладнює виконання робіт. Технологія використання цього способу полягає в тому, що під час улаштування виїмки підошві надають невеликого нахилу в один бік. У зниженій частині підошви влаштовують водозбірні приямки. Стінки приямків закріплюють шпунтом або дерев’яним ящиком без дна розміром 1 х 1 м, а на дно приямка насипають фільтрувальний матеріал (щебінь чи гравій). З приямка воду видаляють за межі майданчика насосами.
У ґрунтах із коефіцієнтом фільтрації, більшим за 2 м2/добу, застосовують зниження рівня ґрунтових вод (рис. 2.7, б — д). Для цього використовують легкі голкофільтрові установки, які дають змогу знизити рівень ґрунтових вод за одноярусного розміщення на 4 — 5 м, за двоярусного — на 7 — 9 м; ежекторні голкофільтри, що забезпечують зниження рівня ґрунтових вод на 16 — 20 м; свердловини з глибинними насосами та свердловини, які скидають воду в розташовані нижче водовбирні шари чи спеціальні виробки.
Легкі голкофільтрові установки застосовують переважно для осушення піщаних ґрунтів. Голкофільтр складається зі сталевої труби завдовжки Ігп з фільтровою ланкою завдовжки 1 м. Голкофільтри занурюють у ґрунт навколо котловану або вздовж траншеї на відстані 1,0— 1,5 м від брівки виїмки. Усі голкофільтри за допомогою гумових шлангів приєднують до водозбірного колектора, оснащеного насосними агрегатами (рис. 2.7, г).
Стабілізація ґрунтів. Із метою підвищення несівної здатності слабких ґрунтів за умов природного залягання застосовують різні способи штучного закріплення (стабілізації) ґрунтів. Залежно від фізико- механічних властивостей ґрунтів, їх стану та мети стабілізації застосовують постійні та тимчасовий способи закріплення ґрунтів.
До способів постійної стабілізації ґрунтів належать смолізація, бітумізація, силікатизація, цементація та термічний спосіб.
Спосіб смолізації застосовують для закріплення мілких піщаних ґрунтів, нагнітаючи крізь ін’єктори гелеутворювальну суміш, виготовлену з розбавленого розчину карбамідної смоли та розчину соляної кислоти.
Спосіб силікатизації застосовують для закріплення піщаних сухих ґрунтів і водонасичених пісків. Спосіб силікатизації поділяється на два види: одно — та дворозчинна силікатизація. За однорозчинного спо-
|
Рис. (S. Схема установки для заморожування ґрунту:
/ — зовнішня заморожувальна труба; 2 — внутрішня живильна труба; 3 — живильний колектор; 4 — відвідний колектор; 5 — розсільний насос; 6 — морозильна камера; 7 — компресор; 8 — заморожений ґрунт
собу в ґрунт нагнітають гелеутворювальну суміш із розчину рідкого скла (силікат натрію) та ортофосфорної кислоти або із розчину рідкого скла, сірчаної кислоти та сульфату глинозему. За дворозчинного способу спочатку в ґрунт через ін’єктори нагнітають рідке скло, а потім розчин хлориду кальцію заданої концентрації.
Спосіб цементації застосовують для закріплення тріщинуватих та кавернозних скельних порід, а також гравіюватих ґрунтів. За цього способу в свердловини крізь ін’єктори нагнітають тампонажні розчини (цементні суспензії, цементні розчини з добавками глини, піску та інших інертних матеріалів). У випадках, коли в породах спостерігається переміщення ґрунтових вод, як допоміжний спосіб до цементації застосовують бітумізацію. Щоб виключити розтікання та винесення бітуму напірними водами на великі відстані від свердловини, бітум нагнітають у кілька етапів з перервами, які потрібні для його охолодження та загустіння.
Спосіб термічного закріплення застосовують для стабілізації лесо — вих ґрунтів. У заздалегідь пробурену і герметично закупорену свердловину нагнітають газ або суміш рідкого палива та повітря. Максимальна температура під час згоряння палива у свердловині має бути не вищою за 1100 °С. Розжарені гази, проникаючи в пори ґрунту, випалюють в ньому органічні вкраплення, а неорганічні спікають у суцільну масу.
До способів тимчасової стабілізації належить спосіб штучного заморожування ґрунтів. Його застосовують під час розроблення нестійких, водонасичених ґрунтів. Для створення навколо виїмки льодоґрун- тової водонепроникної завіси (стінки) навколо майбутньої виїмки бурять свердловини (рис. 2.8). В них опускають заморожувальні колонки, крізь які прокачують розчин з температурою -25…-45 °С. Відстань між колонками становить у середньому 1—3 м. Радіус промерзання ґрунту від однієї заморожувальної колонки має перекривати зону промерзання ґрунту до сусідньої колонки. За цієї умови створюється суцільна льодоґрунтова завіса (стінка), яка захищає майбутню
виїмку від потрапляння в неї води. Після завершення всіх будівельних робіт (особливо гідроізоляційних) ґрунт розморожують природним чи штучним способом, потому свердловини тампонують.
До початку робіт з ущільнення ґрунтів розробляють технологічні документи, які містять:
— плани та розрізи площадки, що ущільнюється;
— вказівки про потрібну глибину ущільнення;
— вибір типу ґрунтоущільнювальної машини;
— вказівки щодо величини зниження рівня поверхні, що ущільнюється, і т. д.
Ущільнюють ґрунти під фундаменти, основу під підлоги, при зворотному засипанні пазух котлованів і траншей. Для виконання поверхневого ущільнення застосовують крани та екскаватори. Ущільнюють ґрунти трамбовками масою 2 —7 т. Схему ущільнення ґрунту трамбувальною плитою, підвішеною до стріли екскаватора, наведено на рис. 2.9.
Ущільнення ґрунту здійснюють окремими смугами. Трамбування в межах кожної смуги виконують циклами, в кожному з яких по одному сліду робиться два-три удари. Штучне ущільнення ґрунтів має забезпечувати підвищення стійкості, зменшення осідання та збільшення водонепроникності земляної споруди. Ущільнення ґрунтів насипів і зворотних засипок слід виконувати прошарками однакової товщини.
Крім трамбування ґрунти ущільнюють також укочуванням та вібруванням. Укочування здійснюють гладкими і кулачковими котками, вібрування — вібраційними котками в піщаних ґрунтах шарами завтовшки 0,4 — 0,5 м. У зимовий період ущільнення допускається тільки за талого стану ґрунту.
Основні способи виконання земляних робіт. Існує три основних способи розроблення ґрунтів: механічний, гідромеханічний та вибуховий. На вибір способу впливають будівельні властивості ґрунтів. Як правило, перевагу віддають механічному способу, який полягає у розробленні ґрунту землерийними (одноківшевими та багатоківшевими екскаваторами) і землерийно-транспортними (бульдозерами, скреперами, грейдерами) машинами. За гідротехнічного способу виконання земляних робіт ґрунт розмивають гідромоніторами за межами водойми і транспортують його до місця призначення або розмивають ґрунт земснарядами з дна водойми і також транспортують його до місця призначення. Вибуховий спосіб застосовується в розробленні скельних і мерзлих ґрунтів. Енергія вибуху, яка виникає внаслідок миттєвого розкладання різних вибухових речовин, сприяє розпушуванню ґрунтів або переміщуванню їх у заданому напрямку (напрямлений вибух).
За механізованого способу розроблення ґрунту здійснюється зрізування стружки робочим органом машини. З цією метою застосовують одноківшеві екскаватори. Це універсальні землерийні машини. їх обладнують різним змінним устаткуванням: прямою лопатою — для розроблення ґрунту вище від рівня стоянки екскаватора; зворотною лопатою — для розроблення ґрунту нижче від рівня стоянки екскаватора; драглайном — для розроблення ґрунту нижче за рівень стоянки екскаватора у разі копання глибоких котлованів, широких траншей, зведення насипів; грейфером — для копання невеликих у плані, але досить глибоких котлованів, а також виконання вантажно-розвантажувальних робіт. Багатоківшеві екскаватори використовують для розроблення ґрунту під час улаштування* траншей різної глибини і ширини. Бульдозери призначені для різання та переміщення ґрунту на відстань до 100 м; скрепери нарізають і транспортують м’які та сипкі ґрунти на відстань понад 100 м. Спосіб виконання робіт залежить від технічних рішень проекту земляних споруд, виду ґрунту, обсягів земляних робіт, наявності ґрунтових вод, пори року та інших умов, які враховують у процесі розроблення технологічної документації.
Розроблення ґрунту бульдозерами. Бульдозер — це землерийно-транспортна машина на базі колісного чи гусеничного тракто
ра, оснащеного спеціальним відвалом (рис. 2.10).
За допомогою бульдозера виконують землерийно-транспортні та планувальні роботи у разі переміщення ґрунту на відстань, яка не перевищує 100 м. Бульдозери застосовують для виконання таких видів робіт:
—розроблення ґрунту в котлованах і траншеях;
—зведення насипів заввишки до 2 м з однобічних чи двобічних резервів;
— зрізування ґрунту на косогорах;
— зрізування родючого шару ґрунту в основах земляних споруд з переміщенням його у тимчасові відвали;
— засипання котлованів, траншей, ярів, ям тощо;
— планування території.
Для бульдозера характерний циклічний спосіб роботи.
Зрізування і транспортування ґрунту на відстань до 50 м доцільно виконувати за човниковою схемою, за якої бульдозер після відсипання повертається у вихідне положення заднім ходом. Це дає можливість економити час на поворотах. У такому разі тривалість циклу роботи бульдозера становитиме
“ ^3 ^з. х»
де t3, tjy tB, t3X — час, c, відповідно на зрізування ґрунту, на його транспортування, на відсипання та зворотний шлях.
Для переміщення ґрунту на відстані 51 — 100 м рекомендується використовувати еліптичну схему розроблення, за якою тривалість циклу роботи становить
— ^3 + *т + + ^з. х ^р»
де £р — час на розворот бульдозера, с.
V^fiH""""""J
10-20’
Якщо коефіцієнт корисної дії (К) бульдозера під час його руху по горизонтальній ділянці (поз. 2) прийняти за 1, то в першому випадку (поз. /) К < 1, у другому (поз. 2) відповідно К = 1, у третьому (поз. З) — К > 1. Отже, роботу бульдозера потрібно організовувати так, щоб завжди мати найбільший ефект. Так, у разі різання та переміщення ґрунту під кутом 10 — 20° продуктивність бульдозера підвищується у 1,5 — 2,5 раза.
Вирівнювання майданчиків. До початку будівельних робіт поверхню відведеного під будівництво майданчика потрібно вирівняти. Природний рельєф поверхні майданчика вирівнюють зрізуванням ґрунту, розміщеного вище від проектних позначок, і переміщенням та підсипанням його в місця, розташовані нижче за проектні позначки (рис. 2.11, а). Для зменшення втрат ґрунту під час його переміщення застосовують
траншейний спосіб виконання робіт (рис. 2.11, б). При цьому ґрунт розробляють окремими траншеями завглибшки 40 — 50 см з гребенями між ними завширшки 50 —120 см, які після розроблення основної маси ґрунту зрізують. Крім того, застосовують також спарену, або групову (рис. 2.12), роботу бульдозерів, коли поряд два або три бульдозери переміщують ґрунт з однаковою швидкістю. На горизонтальних ділянках зрізування легких ґрунтів здійснюють тонкою стружкою однакової товщини або клинуватою, а при зрізуванні щільних ґрунтів — гребінчастим профілем (рис. 2.13).
Розроблення ґрунту скреперами. Скрепер — це землерийно-транспортна машина, робочим органом якої є ківш із ножем у передній його частині (рис. 2.14, а). Розрізняють такі види скреперів: причіпні, на — півпричіпні та самохідні. Переміщення ґрунту причіпними скреперами
/// м м ш м м wap ягт
Рис. 2.13. Схема різання грунту:
/ — різання тонкою стружкою однакової товщини; 2 — те саме, клинуватим профілем; З — те саме, гребінчастим профілем
О
з ковшем місткістю до 5 м здійснюють на відстань до 300 м, із ковшем місткістю 6,0 — 10 м3 — до 750 м, з ковшем місткістю до 15 м3 — до 1000 м, напівпричіпними та самохідними скреперами — на відстань 500 — 5000 м. Під час зрізування ґрунту скрепери можуть рухатися за еліпсом, «вісімкою», зигзагом, за спіраллю (рис. 2.14, б — г). Перевагу віддають схемі, яка забезпечує мінімальний шлях транспорту без ґрунту, без крутих поворотів.
Еліптичну схему руху застосовують у разі вертикального планування майданчиків, розроблювання виїмок з укладанням ґрунту і зведення ґрунтових насипів бокових резервів.
Схему руху «вісімкою» застосовують під час виконання тих самих робіт, що і за еліпсом, але за більшої довжини фронту робіт.
Схему руху за спіраллю використовують у випадку улаштування широких, невисоких насипів з пологими з’їздами та двобічними резервами, широких, мілких виїмок, а також під час виконання робіт з вертикального планування майданчиків.
Схему руху зигзагом застосовують для зведення насипів з однобічних або двобічних резервів великої довжини із використанням колони скреперів, які рухаються один за одним. Робота скрепера відбувається у такій послідовності: під’їжджаючи до місця набору ґрунту, машиніст опускає ківш і піднімає заслінку. Під час руху трактора починається набір ґрунту (рис. 2.15, /). Після наповнення ковша машиніст піднімає його і скрепер набуває транспортного положення (рис. 2.15, 2). У місці розвантаження машиніст за допомогою пересувного щитка розвантажує набраний ґрунт (рис. 2.15, 3). Різати ґрунт скреперами, як і бульдозерами, можна стружкою однакової товщини, клинуватим і гребінчастим профілем (див. рис. 2.13).
Цикл роботи скрепера складається з таких операцій:
Рис. 2.14. Розроблення ґрунту скрепером:
а — загальний вигляд; б — г — схеми роботи (б — еліптична; в — «вісімкою»; г — за спіраллю); / — завантаження ґрунту; 2 — розвантаження
де t3, tc, tpi tn — тривалість відповідно завантаження ковша, руху завантаженого скрепера, розвантаження скрепера, руху порожнього скрепера, с.
Розроблення ґрунту одноківшевими екскаваторами. Близько 45 % земляних робіт виконують одноківшевими екскаваторами. За їх допомогою риють котловани, траншеї, влаштовують насипи, виїмки, завантажують ґрунт у транспортні засоби і т. д. Особливістю одноківшевих екскаваторів є їх універсальність, тобто можливість використання різного змінного обладнання:
• прямої лопати (рис. 2.16) — для розроблення ґрунтів, розміщених вище від рівня стоянки екскаватора з обов’язковим завантаженням ґрунту в транспортні засоби;
• зворотної лопати (рис. 2.17) — для розроблення ґрунтів, розміщених нижче за рівень стоянки екскаватора, із завантаженням ґрунту в транспортні засоби або укладанням його у відвал;
Рис. 2.16. Екскаватор, обладнаний прямою лопатою: а — загальний вигляд; б — основні технологічні параметри: а — крок переміщення екскаватора (відстань між двома стоянками); Щ — радіус габаритної зони встановлення екскаватора; R — найменший радіус копання на рівні стоянки; /?2 — найбільший радіус копання на рівні стоянки; R3 — найбільший радіус копання; /?р — радіус розвантаження; Яро3р — висота розробки; Лпр — ширина проходження; — відстань від осі переміщення екскаватора до осі дороги; 0q — середній кут повороту на розвантаження
• грейфера (рис. 2.18) — для риття колодязів, вузьких глибоких котлованів, траншей тощо;
• драглайна (рис. 2.19) — для розроблення ґрунтів, розташованих нижче ніж рівень стоянки екскаватора, в глибоких і широких котлованах. Розроблення відбувається із завантаженням ґрунту в транспортні засоби або укладанням його у відвал.
Крім того, екскаватор може нести на собі обладнання для забивання паль, розпушування мерзлих ґрунтів і т. д. Одноківшеві екскаватори випускають з механічним та гідравлічним приводами.
Екскаватори з прямою лопатою розробляють ґрунт у виїмках способами лобового (поздовжнього) та бокового забоїв (рис. 2.20). Лобові забої бувають вузькими (ширина проходки становить 0,8 — 1,5 розміру найбільшого радіуса різання /?тах), нормальними (завширшки 1,5 —
|
|
|
|
t
1,8 Rm3iX ), розширеними (завширшки більше ніж 2 Rmax ). Розроблення виїмок способом лобового забою ускладнює роботу транспортних засобів, подовжує цикл роботи екскаватора і знижує його продуктивність. Під час роботи боковим забоєм екскаватор може розробляти ґрунт перед собою та з одного боку від себе. Положення екскаватора відносно землевозних шляхів у боковому забої дає можливість використовувати для транспортування ґрунту не тільки автосамоскиди, а й, за потреби, тракторні візки, залізничний транспорт, транспортери. Основні технічні параметри екскаватора (див. рис. 2.16, б): найменший та найбільший радіуси копання на рівні стоянки і R2 найбільший радіус копання на найбільшій глибині R%, довжина переміщення а висота розроблення #ПГІ • радіус розвантаження /?п.
розр r ‘J г р
Екскаватори зі зворотною лопатою розробляють ґрунт під час улаштування траншей і котлованів. Розроблення ґрунту ведуть лобовими і боковими проходками. Лобові проходки застосовують переважно для розроблення виїмок осьовою проходкою, а бокові — для розроблення невеликих котлованів (рис. 2.21). Перевага віддається розробленню ґрунту лобовими або торцевими забоями, тому що у разі розроблення боковими забоями ширина виїмки завжди менша, ніж у випадку торцевого, і не перевищує одного радіуса копання, при цьому екскаватор розробляє ґрунт у положенні найменшої стійкості, що спричинює постійну стурбованість щодо стійкості машини. Розміщення екскаватора над забоєм дає змогу розробляти ґрунт у виїмках з високим рівнем ґрунтових вод без допоміжних заходів для його зниження. Основні технологічні параметри екскаватора такі: найменший радіус копання на рівні стоянки найбільший радіус копання на рівні стоянки R2 найбільший радіус копання на максимальній глибині; найбільша глибина копання #тах; Радіус розвантаження; величина переміщення екскаватора d, радіус габаритного встановлення екскаватора Rq (див. рис. 2.17, б).
Екскаватори, обладнані драглайном, мають стрілу великих розмірів та ківш на гнучкій підвісці. їх застосовують для розроблення кар’єрів, виїмок значних розмірів із вивантаженням ґрунту у відвал або в транспортні засоби. Розроблення ґрунту ведуть нижче від рівня стоянки драглайна. Глибина копання може досягати 20 м, а найбільший радіус копання на рівні стоянки — 26 м. Для підвищення продуктивності екскаватора застосовують човникові способи розроблення ґрунту із заїздом автосамоскидів на дно виїмки, безпосередньо до того місця забою, з якого виймають ґрунт (рис. 2.22).
Рис. 2.20. Схеми роботи екскаватора з прямою лопатою забоями: а — г — лобовими (а — при вузькому забої; б — при забої паралельної ширини; в — при розширеному забої до 2,5#; г — при розширеному забої до 3,5#); д — бічним; 1 — автосамоскид; 2 — вісь забою; 3 — центр ваги забою; 4 — екскаватор; 5 — вісь переміщення екскаватора; 6 — вісь руху автосамоскида; 7 — місця стоянок екскаватора; #р — радіус різання; #тах — максимальний радіус різання; #ст — радіус на рівні стоянки екскаватора
|
За поперечно-човникової схеми ґрунт поступово розробляють з двох боків від автосамоскида. Розвантажують ківш під час переміщення його зліва направо або навпаки. Коли ківш опиняється над кузовом машини, екскаваторник розвантажує його, не припиняючи руху стріли.
За поздовжньо-човникової схеми ґрунт набирають перед заднім бортом машини, потім переміщують його в напрямку до автосамоскида. Розвантаження ковша відбувається в ту мить, коли він зависає над кузовом.
Застосування човникових схем значно скорочує робочий цикл екскаватора і підвищує його продуктивність. Цьому сприяє зменшення кута повороту стріли та скорочення часу на підняття ковша для розвантаження, оскільки висота підняття ковша визначається не висотою забою, а висотою кузова самоскида.
Екскаватори, обладнані грейферами, застосовують для розроблення котлованів під окремо розміщені споруди складного профілю, котлованів під окремі колодязі, окремих фундаментів, опор ліній електропередачі, для розроблення глибоких вузьких траншей під захистом глинистих суспензій, для роботи на обмеженій площі, зворотного засипання ґрунту і т. д. (рис. 2.23).
Розроблення ґрунтів багатоківшевими екскаваторами. Багатоківшеві екскаватори — це землерийні машини безперервної дії. Залежно від конструкції робочого органа розрізняють роторні та ланцюгові багатоківшеві екскаватори.
За характером переміщення машини та за напрямком руху ковшів їх поділяють на екскаватори поздовжнього (траншейні) та поперечного
Рис. 2.22. Способи розроблення забою екскаватором-драглайном: а — поперечно-човниковий; б — поздовжньо-човниковий; в — вигляд збоку; 1 — автосамоскид; 2 — опускання ковша в забій і набирання ґрунту; 3 — закінчення набирання ґрунту та піднімання ковша; 4 — розвантаження ковша |
копання. Багатоківшевими екскаваторами розробляють ґрунт у відвал або із завантаженням на транспорт.
Ланцюгові екскаватори (рис. 2.24, а) застосовують для риття траншей завглибшки до 1,7 м і завширшки 0,43 м. Екскаватор оснащено ківшевою похилою рамою. Ґрунт відсипається у відвал тільки з правого боку траншеї за допомогою стрічкового конвеєра.
|
|
|
Роторні екскаватори (рис. 2.24, б) застосовують для улаштування траншей завглибшки 1,4 — 3,0 м і завширшки 0,6 —1,2 м. У комплект екскаватора входять трактор та навісне роторне колесо, облаштоване десятьма парами ковшів із зубами.
Відсипання ґрунту у відвал здійснюється стрічковим конвеєром. Із метою підвищення контролю за якістю розроблення ґрунту на цих екскаваторах установлюють різні прилади, які в автоматичному режимі забезпечують заданий поздовжній уклон дна траншеї, потрібну глибину копання, напрям переміщення екскаватора.
Розроблення ґрунту гідромеханічними способами. Для розроблення ґрунту гідромеханічними способами застосовують гідромонітори та землесосні снаряди. Цими способами зводять гідротехнічні споруди, будують дороги, готують великі за площею території під забудову, розробляють виїмки, добувають будівельні матеріали і т. д. Гідромеханізація має низку переваг перед іншими способами. Це значна концентрація виробничих потужностей, безперервність технологічного процесу та високий рівень комплексної механізації розроблення, транспортування й укладання ґрунту та інші. Найбільшої ефективності досягають за таких умов: річний обсяг робіт має бути більш як 100 тис. м3 ґрунту, наявність легкорозмивних ґрунтів, забезпечення електроенергією та достатньою кількістю води (для гідро- моніторів); відстань транспортування пульпи має бути не менше ніж 300 м. Розроблення ґрунту здійснюють або за допомогою спрямованого струменя води поза межами водоймища (гідромоніторами), або відкачуванням ґрунту з дна водоймища (земснарядами).
За допомогою гідромоніторів розробляють котловани, траншеї, кар’єри та інші виїмки (рис. 2.25). Гідромоніторна установка складається з насосної станції, напірного водопроводу, гідромонітора, ґрунтонасоса, пульпопроводу. Залежно від міцності розроблюваного ґрунту воду до гідромонітора подають під тиском від 2,5 до 15 МПа. Залежно від розміщення гідромонітора відносно забою ґрунт розробляють знизу вгору — зустрічним забоєм і згори вниз — попутним забоєм. За першим способом гідромонітор установлюють внизу виїмки, розмивання ґрунту ведуть у нижній частині забою до моменту обвалення верхньої частини забою по лінії А —Б. У результаті падіння брила ґрунту роздрібнюється і ґрунт’ швидше розмивається водою. Такий спосіб дає
Рис. 2.26. Розроблення ґрунту плавучим землесосним снарядом з розбиванням території на карти намивання:
/ — всмоктувальна трубка; 2 — баржа із землесосом; З — папільо — нажні палі; 4 — плавучий пульпопровід; 5 — береговий пульпопровід; І — карта, на якій виконують обвалування; // — карта, на якій ведуть монтаж пульпопроводів; III — карта, яку намивають
можливість підвищити продуктивність гідромоніторної установки. Недоліком зустрічного забою є те, що трубопровід, гідромонітор і робітники розміщені в зоні підвищеної вологості, що вкрай негативно позначається на стані здоров’я робітників.
Цього недоліку можна позбутися, встановивши гідромонітор за другим способом — на бровці виїмки. Розроблення ґрунту в цьому разі ведуть так званим попутним забоєм, за якого поліпшуються мікрокліматичні умови для робітників, які перебувають на верхній сухій частині забою, поліпшується відтік пульпи під впливом попутного струменя води.
Недоліком цього способу є те, що струмінь води спрямовується в забій майже дотично до площини розмивання ґрунту, в результаті чого знижується продуктивність гідромоніторної установки.
За допомогою землесосних снарядів (земснарядів) (рис. 2.26) розробляють ґрунт, розташований під водою. У водоймищах підводне розмивання ґрунту здійснюють за допомогою плавучих земснарядів. Ґрунт із дна водоймища всмоктується через трубу землесоса і по плавучих і наземних пульпопроводах надходить до місця намивання. Для забезпечення безперебійної роботи земснаряда територію розбивають на карти намиву, які обваловують за допомогою бульдозерів. По периметру карти здійснюють обвалування заввишки в середньому 1 м. Далі у міру намивання вали піднімають до проектних позначок. Намивають ґрунт пошарово. В роботі одночасно має бути не менш як три карти. За такої організації робіт на першій карті здійснюють обвалування, на другій — монтаж пульпопроводу, на третій — намивання ґрунту. В такій
послідовності відбувається переміщення фронту робіт по всій території намиву.
Розроблення ґрунту в зимових умовах можна поділити на два етапи: на першому етапі здійснюють підготовчі роботи до переробки ґрунтів, на другому — їх механічне розроблення.
У підготовчий період можуть бути рекомендовані такі заходи: запобігання промерзанню ґрунтів; розморожування ґрунтів; попереднє механічне розпушування ґрунтів; розроблення ґрунту із застосуванням енергії вибуху.
Для запобігання промерзанню ґрунтів застосовують два способи:
1) попереднє механічне оброблення поверхні ґрунту перехресним розпушуванням на глибину 60—120 см. У разі розроблення ґрунту на початку зими його достатньо переорати плугами на глибину до 35 см і заборонувати на глибину 10—15 см;
2) за можливості утеплення поверхні площі розроблення теплоізоляційними матеріалами (торфом, тирсою тощо) або здійснення снігозатримання.
Для розморожування ґрунтів використовують переважно рідке і тверде паливо, гарячу пару та воду, електроенергію. При цьому застосовують три способи: поверхневий, за якого розморожування ведуть від поверхні в глибину мерзлої товщі; глибинний — нагрівальні пристрої занурюють нижче за глибину промерзання, ґрунт при цьому розтає знизу вгору; змішаний — розморожування здійснюється в двох напрямках одночасно — знизу вгору та згори вниз. Цей спосіб застосовують рідко через відсутність механічного обладнання для розпушування ґрунту; його також можна використовувати поблизу діючих підземних комунікацій та кабелів; за потреби розморожувати промерзлу основу під фундаменти і т. д.
Методи механічного розпушування широко застосовують у будівництві через те, що вони дають можливість комплексно механізувати процес, не потребують використання допоміжних теплоізоляційних матеріалів. Для розпушування застосовують навісні (статичні) розпушувачі, бурові та землерийно-фрезерні машини, молоти вільного падіння або молоти спрямованої дії.
Розроблення ґрунту в мерзлому стані полягає у нарізанні в мерзлому шарі блоків взаємно перпендикулярними борознами і видаленні блоків за межі виїмки механізованими способами (рис. 2.27).
Розпушування ґрунту із застосуванням енергії вибуху є найдешевшим і найефективнішим способом, застосованим на відкритих місцевостях, однак у міських умовах його використовують рідко. Цей спосіб дає можливість скоротити витрати праці на відповідну підготовку фронту робіт і водночас отримати добре подрібнений мерзлий масив. Вибухові роботи виконують за спеціально розробленими технологічними документами.
Після розпушування вибухом розроблюють ґрунт механізованим способом за технологією та схемами, як за звичайних умов. Єдиною умо-
Рис. 2.27. Розроблення мерзлого ґрунту великими блоками: а — переміщення блоків тракторами; б — видалення блоків із забою будівельним краном; / — барова машина; 2 — бульдозер; 3 — стоянки крана; 4 — автосамоскид; 5 — фрикційний захват |
вою при цьому може бути те, що підготовлений ґрунт не можна залишати надовго, щоб не допустити повторного його замерзання.
Проектування потокової організації виконання робіт. Зведення будь-якого об’єкта має здійснюватися за затвердженим проектом виконання робіт, одним із розділів якого є технологічна документація на виконання земляних робіт. їх доцільно здійснювати потоковими методами, які забезпечують рівномірність та безперервність окремих технологічних процесів. Вибір раціональних способів виконання земляних робіт має забезпечити проведення їх упродовж заданих термінів за таких умов: максимальна механізація, використання сучасної техніки та прогресивних методів, створення умов для підвищення продуктивності праці і отримання найвищих техніко-економічних показників. Для досягнення максимальної інтенсивності земляну споруду треба поділити на захватки. Розчленування споруди на захватки, визначення черговості та прийнятного темпу земляних робіт належить пов’язати в
б Рис. 2.28. Організація процесу виконання земляних робіт: а — за вертикального планування майданчика; б — за улаштування котловану; 1 — розбивання майданчика; 2 — розпушування ґрунту; 3 — розроблення, переміщення та вирівнювання ґрунту; 4 — ущільнення ґрунту окремими шарами; 5 — остаточне планування майданчиків; 6 — розроблення котловану; 7 — виїмка ґрунту; 8 — транспортування ґрунту у відвал; 9 — улаштування траншей із зачищенням дна |
календарному плані з термінами виконання усього комплексу робіт зі зведення підземної та надземної частин будівлі чи споруди.
Важливим показником розроблення земляних споруд є закладення в технологічних документах (технологічних картах) способів комплексної механізації земляних робіт.
Для забезпечення безперервності робіт потрібно, щоб експлуатаційна змінна продуктивності допоміжних машин (що входять до комплек-
ту) дорівнювала або на 10—15 % перевищувала продуктивність основної машини.
Кількість транспортних одиниць за циклічного завантаження ґрунтом визначають з огляду на умову забезпечення безперервної роботи землерийної машини за формулою
NT = („/(„ ■
де NT — кількість транспортних одиниць, шт.; £ц — тривалість виробничого циклу транспортного засобу, хв; tn — тривалість завантаження транспортного засобу, хв.
Тривалість виробничого циклу визначають за формулою
, .2/ 60 f,
Ы “ Ч + ~v~~ + tP + *м»
кср
де І — відстань між пунктами завантаження та розвантаження, км; VCp “ середня швидкість руху транспортних засобів, км/год; tp — тривалість розвантаження транспортної одиниці, хв; tM — тривалість маневрування під час вантажно-розвантажувальних робіт, хв.
Остаточно комплект машин обирають, порівнюючи кілька варіантів. Після остаточного вибору комплекту складають диспетчерський графік, який дає змогу регулювати рух транспортних засобів.
Приклад комплексного процесу земляних робіт наведено на циклограмах, за допомогою яких здійснюється узгодження складових окремих процесів (рис. 2.28).
Процесів
ВАНТАЖНО-рОВВАНТАЖуВАЛЬНІ роботи ТА СКЛАДСЬКЕ ГОСПОДАРСТВО
ляють на постійні та тимчасові.
Постійними є дороги за межами будівельного майданчика — міські та міжміські. Це залізниці, автомобільні, водні та повітряні шляхи.
Тимчасовими є дороги, призначені для під’їздів до будівельних майданчиків та для проїздів самими майданчиками. Найпоширенішими є залізниці та автомобільні шляхи.
Залізниці залежно від ширини колії можуть бути нормальними, з шириною колії 1524 мм, і вузькоколійними, з шириною колії 750 мм. Нормальна дорога може бути одно — або двоколійною.
Залізнична колія складається із земляного полотна та верхньої будови. Земляне полотно має бути стійким до впливу різних навантажень, розмивання водою, а також досить міцним. Верхня будова складається з основи завтовшки А, підстильного шару завтовшки! ц, шпал завширшки Ь і рейок(рис. 2.1, а).
Автомобільні шляхи поділяють за призначенням, терміном служби та інтенсивністю руху.
За призначенням дороги бувають загального користування, під’їзні та внутрішньомайданчикові; за терміном служби — постійні та тимчасові; за інтенсивністю руху чи розрахунковою вантажонапруженістю дороги поділяють на відповідні категорії залежно від інтенсивності руху, що визначається в період найбільших вантажних перевезень на будівництві.
Усі під’їзні та внутрішньомайданчикові дороги мають бути влаштовані у підготовчий період будівництва. Внутрішньомайданчикові дороги можуть бути постійними та тимчасовими. В першому випадку дороги прокладають по трасах постійних доріг, передбачених генеральним планом майбутнього об’єкта. З метою економії коштів такі дороги прокладають без верхнього покриття, яке упорядковують перед уведенням об’єкта в експлуатацію (рис. 2.1, б).
Крім того, дороги на будівельних майданчиках можуть бути тупиковими та кільцевими. В кінці тупикових доріг улаштовують майданчики для розвороту транспорту (рис. 2.1, в).
Під час вибору конструкції дорожнього покриття слід ураховувати особливості сучасного автотранспорту, який застосовується в будівельному виробництві.
Конструктивно автомобільні шляхи включають земляне полотно та шляховий одяг, який складається з підстильного піщаного шару, основи й покриття (рис. 2.1, б).
З метою зниження вартості робіт з улаштування тимчасових шляхів доцільно застосовувати збірні покриття з інвентарних залізобетонних плит багаторазового використання колійного типу або плит клиноподібної форми (рис. 2.1, г).
Плити укладають краном на піщану основу завтовшки 10—15 см.
Ширина покриття автомобільної тимчасової дороги, виходячи з нормативного габариту автомобіля, має бути: у разі переміщення транспорту тільки в одному напрямку — 3,5 м, в обох напрямках — 5,5 — 7,0 м.
Радіуси заокруглення доріг залежать від маневрових можливостей автотранспортних засобів, але мають бути не меншими за 12 м.
Транспорт. Проблема транспорту в будівельному виробництві є основною серед інших проблем.
Виконання будівельних робіт, їх ритмічність, а також завантаження будівельників залежать від своєчасної доставки на будівельні майданчики потрібної кількості матеріалів, напівфабрикатів і деталей. Ефективність земляних, кам’яних, бетонних, монтажних та інших робіт, в яких транспортні операції є технологічними, істотно залежить від правильного виконання транспортних процесів.
Засоби доставки вантажів на будівельні майданчики, а також перевезення їх по самих майданчиках до будівель, що зводяться, називають горизонтальним транспортом.
Засоби доставки вантажів у різні за висотою робочі зони будівель, що зводяться, з переміщенням вантажів угору і вниз називають вертикальним транспортом.
Транспорт, який перевозить будівельні вантажі за межами будівельних майданчиків, називають зовнішнім, а в межах будівельних майданчиків — внутрішньомайданчиковим.
Зовнішні перевезення здійснюють усіма можливими видами транспорту: залізничним, автомобільним, водним та повітряним.
У межах населеного пункту найдоцільнішим є використання автотранспорту, що зумовлено низкою експлуатаційних переваг. Основними з них є такі: високі маневрові можливості, автономність у роботі, можливість долати круті підйоми та спуски, порівняно проста експлуатація, можливість доставки вантажів у зону їх використання та переробки. Тому автомобільний транспорт у будівництві є універсальним і наймасовішим (рис. 2.2). Технічні засоби будівельного транспорту розрізняють за відстанню та характером дії, видом шляху, спеціалізацією, суміщенням транспортних і технологічних функцій.
За відстанню дії транспортні засоби поділяють на будівельні та загального призначення. До будівельних засобів належать самохідні, баштові та інші крани, навантажувачі, стрічкові конвеєри. Засобами загального призначення є залізничні вагони, автомобілі, баржі, авіаційні засоби і т. д. Вони мають необмежений радіус дії і повинні задовольняти всі технологічні вимоги.
За характером дії транспортні засоби можуть бути циклічної та безперервної дії. Автомобілі, крани, навантажувачі забезпечують циклічну доставку будівельних вантажів з інтервалами в часі. Стрічкові конвеєри, спеціальні насоси, шнеки є засобами безперервної дії. Мож-
|
|
|
ливість їх використання обмежена окремими видами рідких, наливних і сипких вантажів.
За видом шляху — рейкові, безрейкові, водні, повітряні засоби. В міському будівництві основними засобами є безрейкові. Рейковими загального призначення є вагони, мотовози, електровози; в міському будівництві — баштові крани, які переміщуються по спеціальних рейкових коліях.
За спеціалізацією транспортні засоби можуть бути загального призначення та спеціалізовані (фермовози, панелевози, цементовози тощо).
За суміщенням транспортні засоби поділяють на дві групи: засоби, призначені для перевезення вантажів (залізничні вагони, автомобілі) та засоби, які водночас із переміщенням здійснюють і технологічні операції (баштові крани, автобетонозмішувачі, землерийно-транспортні засоби).
Суміщення транспортних і технологічних функцій, мобільність, універсальність, транспортна надійність та збереження вантажів — головні технологічні вимоги до транспортних засобів.
На вибір транспортних засобів впливають:
• вид вантажів, які підлягають перевезенню (штучні вироби, сипкі, в’язкі, порошкоподібні матеріали чи рідини);
• розміри та маса конструкцій (довгомірні, плоскі, тонкостінні, теплоізоляційні);
• габарити об’ємних елементів (сантехнічні кабіни, секції арок, бло- ки-кімнати);
• відстань транспортування вантажів;
• напрямок транспортування (горизонтальний, вертикальний чи по похилій);
• засоби розвантаження (в контейнерах чи пакетах, поштучне розвантаження баштовим краном, зсипання, виливання);
• температура вантажів та навколишнього середовища.
Залежно від розташування доріг відносно будівельного майданчика транспорт поділяють на зовнішній та внутрішньомайданчиковий.
Зовнішній транспорт з’єднує будівельний майданчик із загальною мережею доріг, складів, підприємствами будіндустрії і т. д.
Внутрішньомайданчиковий транспорт забезпечує перевезення вантажів у межах будівельних майданчиків.
За технічних умов, технологічних та економічних вимог роботу транспорту належить організувати так, щоб кожна транспортна одиниця перевозила найбільшу кількість вантажів за найкоротший час.
З цією метою в будівельному виробництві використовують маятникову та човникову схеми перевезення вантажів.
За маятникової схеми (рис. 2.3, а) причепи не відокремлюються від тягача. Така схема доцільна у разі розвантаження матеріалів на приоб’єктні склади та зведення будівель з однакових конструктивних елементів.
Тривалість циклу роботи автотранспорту за маятниковою схемою визначають за виразом
= ^3 * “*■ “*■ >
де t3 — час завантаження машини, хв; tB — час перевезення вантажу, хв; £р — час на розвантаження машини, хв; tn — час на повернення машини на завантаження, хв.
За човниковою схемою (рис. 2.3, б) один тягач використовують для обслуговування кількох причепів. Така схема ефективна під час вико-
Рис. 2.3. Графіки роботи транспорту: а — за маятниковою схемою; б — за човниковою схемою; 1 — графік роботи тягача; 2, 3, 4 — графіки роботи причепа |
нання монтажних робіт із транспортних засобів, тобто збірні конструкції не розвантажують на приоб’єктний склад, а безпосередньо з транспортних засобів подають на робочі місця, де їх установлюють у проектне положення (здійснюється так званий монтаж конструкцій з транспортних засобів).
Тривалість циклу роботи автотранспорту tn за човниковою схемою для тягача
= ^в + + ^м»
для причепа
£ц t3 + tB + £р + tn + tH,
де t3 — час завантаження причепа, хв; tB — час перевезення завантаженого причепа, хв; £р — час розвантаження причепа, хв; tn — час повернення причепа на завантаження, хв; £м — час на маневри (відчеплення та причеплення причепа), хв.
Під час проектування потокових методів роботи автотранспорту слід дотримуватись таких умов:
• своєчасного завантаження транспорту на підприємстві-постачальнику ;
• вчасної доставки вантажів на будівельний майданчик;
• швидкого розвантаження транспортних засобів.
Вантажно-розвантажувальні роботи. На вантажно-розвантажувальні роботи припадає значна частка трудових витрат у будівництві. Вантажі, які прибувають на будівельний майданчик, мають бути розвантажені й покладені на відведені для цього місця. Якщо на об’єкті не організовано монтаж із транспортних засобів, то всі будівельні елементи із них переміщуються в зону складування. Крім основних конструктивних елементів на будівельний майданчик доставляють цеглу, розчини, бетонні суміші, утеплювальні матеріали, скло, арматуру, опоряджувальні матеріали і т. д. З території будівельного майданчика вивозять надлишки ґрунту, будівельне сміття, після закінчення робіт — механізми та пристосування, побутові приміщення, щити огорожі, залишки будівельних матеріалів тощо.
Найбільша частка розвантажувальних робіт припадає на період зведення наземної частини будівлі.
Для того щоб не відволікати людей від виконання основного процесу (зведення конструкцій), розвантаження має здійснюватись спеціально призначеними для цього робітниками, машинами та механізмами. Використовувати монтажний кран для вантажно-розвантажувальних робіт дозволяється тільки у вільний від монтажу час. З метою скорочення часу на вантажно-розвантажувальні роботи, зменшення трудовитрат та вартості робіт усі роботи потрібно виконувати із застосуванням комплексної механізації.
Широкі можливості для усунення ручної праці на вантажно-розвантажувальних роботах надає застосування пакетизації та контейнеризації. Використання пакетів та контейнерів і доставка їх безпосередньо на робочі місця дає можливість повністю ліквідувати ручну працю під час виконання багатьох операцій. Нині у пакетах на будівництво доставляють цеглу, арматуру, пиломатеріали, паркет, скло, в контейнерах — рулонні матеріали, шпалери, облицювальні плити і плитки, трубні заготовки, у спеціальних бункерах — розчини і бетонні суміші.
Пилоподібні матеріали (цемент) можна розвантажувати з транспортних засобів вакуумними розвантажувачами.
Для підвищення ефективності організації постачання матеріальних ресурсів було створено відділи та управління промислово-технологічної комплектації (ВПТК та УПТК), які дали можливість здійснити централізацію матеріально-технічного забезпечення всіма матеріальними ресурсами на основі заявок керівників будівництва (виконробів і начальників дільниць).
Крім того, це підвищило ступінь будівельної готовності матеріальних ресурсів, які надходять на об’єкт, оскільки їх централізовано підго — товували на підприємствах, у спеціалізованих цехах, на базах ВПТК або УПТК.
До виконання вантажно-розвантажувальних робіт допускають лише спеціально підготовлених робітників, а до керівництва ними — спеціально уповноважених інженерно-технічних працівників. Це зумовлено тим, що такі роботи виконують, як правило, такелажники, кранівники, водії, транспортні та інші робітники різної кваліфікації, які працюють у різних спеціалізованих організаціях. За таких умов для гарантування загальної безпеки й збереження вантажів потрібно, щоб спільною роботою робітників безпосередньо керували досвідчені інженерно-технічні працівники.
Складське господарство. Вантажі, що прибувають на майданчик, із транспортних засобів подають на монтаж або розвантажують на приоб’єктний склад. Організація цього складу, підтримання на ньому відповідного порядку є обов’язком такелажника.
Такелажник повинен дотримуватися встановлених норм і правил розвантаження та зберігання матеріалів і виробів, прагнути до скорочення простоїв машин під час розвантаження, забезпечувати повне збереження конструкцій, запобігати пошкодженням їх. Він має володіти необхідним комплексом знань для правильної організації складського господарства, вміти підготувати територію під склади, розпланувати розташування відкритих складських майданчиків і закритих складів.
До підготовки території, відведеної для організації приоб’єктного складу, ставляться суворі вимоги. Під час організації складу належить ретельно вирівняти територію, забезпечити тверду основу ущільненням ґрунту, підсипанням гравію чи щебеню, передбачити потрібні нахили для відведення поверхневих вод у протилежний від дороги або колії крана бік.
У зимовий період склад слід систематично очищати від снігу та льоду.
Відповідно до проекту виконання робіт до початку будівництва потрібно виконати роботи з улаштування постійних і тимчасових шляхів, зведення підсобних та допоміжних приміщень, розміщення приоб’єктного складу з визначенням його розмірів, поділу на окремі майданчики для складування конкретних конструкцій і деталей. Для запобігання зайвим перекладанням виробів із місця на місце їх групують згідно з прийнятою технологією монтажу.
Збірні елементи, за винятком колон, мають зберігатися у положенні, близькому до проектного. Збірні залізобетонні елементи складають у штабелі монтажними петлями догори, а заводською маркою (штампом ВТК) — у бік проходу. Штабель виробів кожного типу належить забезпечити табличкою, на якій олійною фарбою написані марка виробу та її кількість у штабелі.
Кожна деталь, кожен матеріал потребують певного способу укладання та зберігання. Так, піддони з цеглою укладають у два яруси на підкладки, тоді як цеглу в контейнерах — в один ряд.
Стінові блоки, панелі та перегородки складають у спеціальні метаг леві касети або на стелажі у вертикальному положенні. Застосування
|
|
|
|
|
|
|
|
касет дає змогу поставити або вийняти окремий виріб незалежно від інших. На одному стелажі можна зберігати панелі не більше ніж двох марок.
Плити перекриття і покриття укладають штабелями заввишки не більше ніж 2,5 м.
Плити укладають на прокладки, розміщуючи їх на одній вертикалі з підкладками.
Відстань між двома сусідніми штабелями має бути не менше ніж 20 см. Через кожні два штабелі у поздовжньому і через 25 м у поперечному напрямках потрібно залишати проходи завширшки 70—100 см. Колони й ригелі укладають на ребро в штабелі заввишки не більше за 2 м.
Сходові марші укладають на підкладки штабелем у 5 —6 рядів сходинками догори. Плити сходових кліток укладають у штабелі заввишки не більше ніж 4 ряди. Фундаментні блоки зберігають у штабелях заввишки не більше за 2,5 м.
Висоту укладання штабелів визначають відповідно до нормативних вимог (рис. 2.4). Нижній ряд у штабелях збірних елементів укладають на дерев’яні підкладки перерізом 150 х 150, 150 х 100 мм, наступні ряди — на прокладки перерізом 80 х 80 мм так, щоб товщина їх була не менша, ніж висота монтажних петель, а їхні кінці на 50 мм виступали за край штабеля.
Охоронд ПРАЦІ, НАВКОАИШНЬОГО СЕрЕДОВИЩА ТА ПРОТИПОЖЕЖНІ ВИМОГИ
Охорона праці — це комплекс взаємопов’язаних технічних, санітарно-гігієнічних, законодавчих і організаційних заходів, спрямованих на забезпечення здорових і безпечних умов праці у будівельному виробництві. Основним завданням охорони праці є захист працівників від можливого впливу небезпечних і шкідливих виробничих чинників, профілактика травматизму і професійних захворювань, а також збереження працездатності і запобігання перевтомі робітників у процесі праці.
Комплексне вирішення питань охорони праці здійснюється як система взаємопов’язаних рішень у сфері техніки безпеки, промислової санітарії та трудового законодавства.
Основою державної політики в галузі охорони праці є пріоритет життя і здоров’я працівників стосовно результатів виробничої діяльності підприємства та повна відповідальність власника і технічної адміністрації за створення безпечних і нешкідливих умов праці.
Правове регулювання охорони праці здійснюється трудовим законодавством, яке вирішує питання щодо трудових стосунків на виробництві, встановлює режими робочого часу і відпочинку, умови праці жінок і підлітків, визначає порядок приймання, переведення та звільнення робітників, встановлює різні пільги і переваги щодо охорони праці.
Нагляд за охороною праці у промисловості та будівництві здійснюють державні органи й установи: Державний департамент з нагляду за охороною праці, галузеві міністерства, відповідні органи державної виконавчої влади, місцеві державні адміністрації і місцеві Ради народних депутатів.
Промислова санітарія на основі вивчення характеру впливу умов праці (сукупності шкідливих виробничих чинників) на організм і здоров’я людини розробляє та здійснює заходи щодо оздоровлення працівників, а також розробляє і здійснює систему санітарно-гігієнічних заходів, спрямованих на запобігання професійним захворюванням і збереження працездатності будівельників. Промислова санітарія тісно пов’язана з питаннями організації праці, спрямованими на запобігання й обмеження впливу на робітників під час виконання ними будівельних процесів усіх можливих шкідливих чинників — недостатнього освітлення робочого місця, вібраційного або шумового впливу, впливу аерозолів і димів металів, пилу, шкідливих газів, продуктів розпаду і безпосередньо шкідливих хімічних сполук, теплових і електромагнітних випромінювань, а також несприятливих погодних умов (низька температура і висока відносна вологість повітря, сильний вітер або підвищене сонячне, електромагнітне випромінювання тощо). Особливу увагу приділяють процесам, в яких для створення будівельної продукції використовують хімічні добавки, більшість яких потребує суворого дотримання інструкцій щодо зберігання та використання їх. До токсичних і небезпечних хімічних добавок належить, наприклад, велика група протиморозних добавок (нітрит натрію, нітрит кальцію, нітрит-нітрат — хлорид кальцію, поташ, сечовина). Суворого дотримання санітарних норм потребують і деякі будівельні матеріали синтетичного походження та композити (фарби, лаки, клеї, компаунди).
У випадку концентрацій шкідливих речовин, вищих за допустимі рівні, потрібно забезпечити вентиляцію робочих місць, локалізувати джерела газо — і пилоутворення, використовувати індивідуальні засоби захисту (респіратори різних типів за призначенням від пилу, аерозолів, диму тощо, протигази і спецодяг), а також широко застосовувати комп — лексно-автоматизовані та роботизовані методи виконання будівельних процесів.
Техніка безпеки в будівництві вирішує питання запобігання травматизму і виключення нещасних випадків на виробництві. Основні питання техніки безпеки в будівництві регламентовано відповідними будівельними нормами, технічними умовами та інструкціями з безпечної експлуатації будівельних машин, механізмів і технологічного оснащення, вимогами з електро-, пожежо — та вибухобезпеки і мають бути обов’язково відображені у технологічних документах (проекті організації будівництва і проекті виконання робіт).
На будівництві існує багато небезпек — рух технологічного транспорту, будівельних машин, робочих органів машин і рухомих частин машин, механізмів; висока напруга електричного струму; падіння будівельних вантажів, обрушення ґрунту; безпосередній вплив відкритого вогню, гарячої пари тощо. Для запобігання впливу на будівельників цих небезпек потрібно у складі робочого проекту і за необхідності проекту виконання робіт розробляти інженерні рішення й організаційно-технологічні заходи, спрямовані на забезпечення безпеки праці.
Будівельні майданчики і робочі місця мають бути оснащені справними (у необхідній кількості) засобами праці, допоміжними пристроями, інвентарем і будівельною оснасткою; засобами сигналізації та зв’язку; інвентарними технічними засобами для огороджування небезпечних зон, рухомих частин будівельних машин, механізмів тощо; пристроями для колективного захисту від падаючих предметів; пристосуваннями для заземлення будівельних механізмів, риштувань і помостів та для захисту від блискавки тощо.
Робітники мають бути забезпечені засобами індивідуального захисту та спецодягом, мати відповідні спеціальності і навички безпечної праці, зокрема досвід виконання робіт в екстремальних умовах — взимку, на висоті, у разі застосування токсичних хімічних добавок, під час здійснення
процесів і робіт, в яких використовують електричні, електрохімічні та інші небезпечні й шкідливі для людини ефекти та процеси.
До охорони праці належать також протипожежні заходи, спрямовані на запобігання виникненню пожеж на будівельному майданчику, що дає змогу забезпечити безпеку праці і швидку евакуацію працівників у випадку пожежі чи вибуху.
Питання пожежної безпеки мають бути розроблені у відповідних розділах технічного і робочого проектів, де наводять рішення щодо складування й умов зберігання легкозаймистих, горючих і вибухонебезпечних матеріалів, правила використання їх, а також видалення з робочих місць і будівельного майданчика залишків цих матеріалів та відходів; розміщення й огороджування місць виконання зварювальних робіт; розміщення засобів пожежогасіння — пожежний інвентар, гідранти, вогнегасники тощо.
Виконання правил охорони праці контролюють підрядні організації, що здійснюють безперервний технічний нагляд, та відповідні державні установи, до обов’язку яких належать контроль і нагляд за безпечним виконанням робіт, дотриманням санітарних, протипожежних, екологічних норм і умов праці.
Контроль якості будівельних робіт і продукції
Якість будівельної продукції — це сукупність властивостей продукції, що задовольняє певні вимоги відповідно до її призначення.
Якість характеризується архітектурно-естетичними, конструктивно — технічними, експлуатаційно-технічними, санітарно-гігієнічними, техніко — економічними та іншими параметрами.
Якість будівельної продукції визначається рівнем проектних рішень, відповідністю цих рішень сучасним вимогам науково-технічного прогресу та будівельним нормам і правилам; якістю будівельних конструкцій, комплектуючих і матеріалів; якістю виконання будівельних робіт.
Управління якістю — це систематичний контроль та вплив на умови, які мають забезпечувати якість. Управління якістю охоплює: облік
Тривалість техно логічного циклу |
|||||
Техно- s’ } ЛОГІЧНІСТЬ ; Методу : |
Кількість операцій |
Трудо місткість |
Ступінь механі зації |
Ступінь кваліфі кації виконавців |
|
Довго- вічність |
Дефі цитність матеріалів |
1-100 |
можливих джерел дефектів, визначення способів запобігання їм та чинників, які впливають на якість. Управління якістю може бути організаційним, технологічним, соціологічним.
Важливу роль у забезпеченні потрібного рівня якості відіграють контроль і нагляд у будівництві, що здійснюються за допомогою системи установ, організацій і підрозділів, функціональне призначення яких регламентовано законодавчими актами та нормативними документами.
До системи контролю і нагляду в будівництві належать органи державного і відомчого контролю, відповідні підрозділи генерального проектувальника та замовника, а також служби будівельно-монтажних організацій, які здійснюють виробничий контроль якості будівельної продукції на різних етапах її створення.
Виробничий контроль якості в будівництві охоплює: вхідний контроль робочої документації, будівельних матеріалів, комплектуючих, напівфабрикатів та обладнання;
операційний контроль будівельних процесів і операцій; приймальний контроль виконаних робіт.
Оцінку якості і приймання завершеної будівельної продукції здійснюють спеціальні служби будівельних організацій.
Правильна організація управління якістю сприяє розробленню та впровадженню у виробництво конкретних технічних засобів, які зумовлюють безперервне її підвищення.
Техніко-економічні показники
Для оцінки ефективності будівельних процесів використовують тех — ніко-економічні показники, які визначають ступінь ефективності будівельного процесу за кількістю витраченого часу, трудових, матеріально-технічних і грошових ресурсів на одиницю кінцевої будівельної продукції.
Основні техніко-економічні показники ефективності будівельних процесів і будівельно-монтажних робіт такі:
собівартість — це грошові витрати на виконання будівельного процесу або одиниці будівельної продукції; собівартість виконання будівельного процесу складається з прямих і накладних витрат. Прямі витрати включають заробітну плату робітників, заготівельно-складські витрати, вартість доставки на приоб’єктний склад і витрати на експлуатацію машин, механізмів і устаткування. Накладні витрати охоплюють адміністративно-господарські витрати, витрати на утримання пожежної і сторожової охорони, спрацювання інвентарю та інструментів, випробування матеріалів і конструкцій тощо;
трудомісткість — витрати праці на одиницю будівельної продукції (наприклад, на 1 м3 монолітного залізобетону) або на загальний обсяг виконаних робіт (наприклад, на екскавацію ґрунту під час влаштування котловану);
тривалість виконання процесу.
У разі потреби основні техніко-економічні показники можна доповнити додатковими: виробітком одного робітника за годину (день чи рік); витратами часу на одиницю будівельної продукції; рівнем механізації або автоматизації робочих трудових процесів; показниками використання машин за часом чи основним технологічним параметром (вантажопідйомністю); виробітком машини за одиницю часу, вартістю машино-зміни тощо. [2]
Обґрунтування технологічних можливостей будівництва за прийнятими архітектурно-конструктивними вирішеннями будівлі відображають в окремому розділі робочого проекту — проекті організації будівництва.
Прийняті рішення погоджують з установами, які експлуатують підземні і надземні мережі та комунікації, що розміщені в межах будівельного майданчика, та з установами — постачальниками ресурсів (електроенергія, вода тощо), які використовуватимуться для будівельного виробництва.
Залежно від складності будівництва проект виконання робіт розробляють на основний і підготовчий періоди будівництва, на окремі стадії та види робіт (наприклад, на зведення підземної частини будинку або на монолітні бетонні й залізобетонні роботи, на опоряджувальні або покрівельні роботи), а також окремо на роботи, які виконують в екстремальних умовах (взимку, в умовах підтоплення території тощо).
Приймаючи ті чи інші рішення при проектуванні будинків і споруд, архітектор повинен постійно звіряти їх із технологічними можливостями будівельного виробництва, враховуючи при цьому адекватність технологічних рішень, наявність конструкцій та матеріалів у певному регіоні, а також засобів для механізованого виконання процесів. Особливу увагу слід приділяти технологічним рішенням щодо інтер’єру та екстер’єру, а також вибору конструктивно-технологічних рішень стосовно дахів та покрівель. Саме ці рішення зазвичай є визначальними в оцінці якості та архітектурного рівня будинку (споруди). Методику вибору оптимальних конструктивно-технологічних рішень щодо опорядження фасадів наведено на рис. 1.3.
Вибираючи варіант технологічного рішення стосовно інтер’єру, потрібно враховувати:
1) функціональне призначення приміщення (умови експлуатації опоряджувальних покриттів);
2) орієнтацію приміщень відносно сторін світу (для південної сторони пропонують холодні кольори, для північної — теплі);
3) вимоги санітарної гігієни до кожного з приміщень будинку та до об’єкта загалом;
4) відповідність вибраного методу вимогам сучасного рівня будівництва.
Під час розроблення опорядження екстер’єру слід враховувати всі чинники, які є визначальними для фасаду (див. рис. 1.3), зокрема класи та групи капітальності.
За сукупністю всіх вимог до благоустрою, довговічності і вогнестійкості основних конструкцій житлові та громадські будинки поділяють на класи за капітальністю:
І — великі житлові та громадські будинки заввишки більш як дев’ять поверхів, з підвищеним благоустроєм, І ступенем довговічності та вогнестійкості;
II — громадські будівлі масового будівництва і житлові будинки не вищі ніж дев’ять поверхів, із середнім благоустроєм, II ступенем довговічності та вогнестійкості;
III — громадські будівлі в сільській місцевості і житлові будинки не вищі ніж п’ять поверхів, зі зниженим благоустроєм, не нижчим за II ступенем довговічності і III ступенем вогнестійкості;
IV — тимчасові громадські будинки і малоповерхові житлові будинки з мінімальним благоустроєм.
Для житлових будинків встановлено шість груп капітальності (І — 150 років; II — 120; III — 100; IV — 50; V — ЗО; VI — 15 років).
Для будинків громадського призначення встановлено дев’ять груп капітальності (І — каркасні; II — особливої капітальності; III — з кам’яними стінами, залізобетонним перекриттям; IV —V — полегшена кладка, перекриття дерев’яні; VI —IX — дерев’яні та інші полегшені конструкції).
V процесі проектування та будівництва потрібно дотримуватись таких екологічних вимог:
— не проектувати будівлі на землях, придатних для сільсько-лісо- господарського використання;
— не створювати непроникних екранів нижче від рівня ґрунтових вод;
— максимально гармонізувати будівлі, які проектуються, з ландшафтом;
— максимально використовувати безвідходні технології, альтернативні джерела енергії;
— проектувати багатофункціональні покрівлі, влаштовувати на них зелені газони, квітники та інші зелені насадження або геліоустановки;
— уздовж стін будинків передбачати спеціальні конструкції з ґрунтом, в яких можна висаджувати виноградну лозу та інші виткі рослини;
— усі автошляхи, тротуари, доріжки конструювати водопроникними з проміжками для трави.
Потоковість будівельних процесів
Потоковість — це така організація будівельного виробництва, за якої комплексний будівельний процес поділяють на прості процеси, призначають для кожного з них окремих виконавців, розбивають фронт робіт на захватки, на яких послідовно виконують прості процеси, з подальшим їх паралельним виконанням у часі на різних захватках. Розглянемо рис. 1.2, а. Нехай т — кількість захваток або одиниць будівельної продукції, де захватка — це простір, на якому виготовляється одиниця будівельної продукції, або частина будинку чи споруди, яка часто повторюється. Наприклад, т — кількість квартир у будинку, де за одиницю будівельної продукції вважатимемо фарбування дерев’яної підлоги. За п приймемо кількість простих процесів, які становлять комплексний процес фарбування підлоги: 1 — циклювання, 2 — шліфування, 3 — шпаклювання, п (4) — нанесення фарби.
Потоково ці роботи можна виконати так: першого дня в квартирі N° 1 виконують циклювання; другого дня циклювання підлоги ведуть у квартирі N° 2, водночас у квартирі N° 1 інші робітники шліфують підлогу, третього дня процес 1 — циклювання — виконують у квартирі № 3, процес 2 — шліфування — у квартирі № 2, а у квартирі N° 1 виконують процес 3 — шпаклювання. Четвертого дня циклюють підлогу в квартирі N° 4, шліфують у квартирі N° 3, шпаклюють у квартирі N° 2, а у квартирі N° 1 наносять на підлогу фарбу. З п’ятого дня усі ланки робітників виконують прості процеси на нових фронтах робіт, і такий ритм повторюватиметься досить довго.
Кожний простий процес виконується безперервно і рівномірно, робітники ритмічно переходять з одного фронту робіт на інший, і це створює окремий потік.
У кожній квартирі роботи: циклювання, шліфування, шпаклювання, нанесення фарби повторюються, і таку закономірність зручно показати за допомогою циклограми (рис. 1.2, 6, де tn — тривалість циклу).
Циклограма — це графік потокового процесу робіт, який демонструє розвиток простих процесів (окремих потоків) у просторі (на захватках) і в часі.
ках) є винятком, частіше обсяги різні і відповідно витрати праці для виготовлення будівельної продукції також різні. Для зрівнювання тривалості виконання робіт на різновеликих захватках приймають різну кількість виконавців (робітників), а якщо фронт робіт не дає можливості збільшити кількість робітників, то роботи виконують у кілька змін (збільшують тривалість робочого дня):
т
ENAc’
деГ — тривалість робіт, днів; V — обсяг робіт, м2(м[1]); Нч — комплексна норма часу, люд.-год; Е — одиниця обсягу робіт, на яку зведено норми часу, м2 ( м3, 10 м3, 100 м3); N — кількість робітників, чол.; А — тривалість зміни, год; с — кількість змін у робочому дні.
Тривалість окремого потоку на захватці називають модулем циклічності і позначають літерою k (рис. 1.2, б). Загальна тривалість потоку на т захватках становить
t — km.
Різноманітність об’єктів будівництва, умов виробництва і особливостей організаційно-технологічних рішень їх зведення надають можливості для використання різних форм будівельного потоку. За структурою можливі такі форми будівельних потоків:
спеціалізовані — будівельні потоки, створені для виконання робіт за відповідними технологічними стадіями будівництва (наприклад, зведення підземної чи наземної частини будівлі, влаштування покрівлі, опорядження поверхні);
об’єктні — група спеціалізованих за технологічними стадіями будівельних потоків, товарною продукцією яких є закінчені будівлі чи інженерні споруди;
комплексні — об’єднання об’єктних потоків для випуску цілих груп однотипних або різнотипних будівель чи інженерних споруд; товарна продукція їх — житлові мікрорайони, масиви, промислові підприємства.
У функціонуванні будівельного потоку розрізняють три періоди (рис. 1.2, а): перший — розгортання, нарощування виробничої потужності (7^), другий — стале розвинення потоку (Г2), третій — згортання робіт (Т3). Тільки той потік, що характеризується рівномірним використанням усіх видів ресурсів упродовж тривалого часу, відповідає вимогам потоковості будівельного виробництва (рис. 1.2).
Нормативна і проектна документація
Усі процеси в будівництві регламентуються системою законодавчих актів і нормативних документів, які в сукупності є його нормативною базою.
Система нормативних документів у будівництві складається з будівельних норм і правил, державних стандартів та інших нормативних документів.
Нормативні документи в галузі будівництва поділяють на такі групи.
I. Організаційно-методичні і нормативні документи (стандартизація, нормування, сертифікація, метрологія, вишукування, проектування, виробництво продукції).
II. Містобудівні будівельні норми (містобудівна документація та інформаційне забезпечення планування та забудови території).
III. Технічні нормативні документи (загальнотехнічні вимоги, об’єкти будівництва та промислова продукція, будівельні матеріали, експлуатація, ремонт, реставрування та реконструкція).
IV. Рекомендовані нормативні документи, посібники (організаційно — методичні, економічні та технічні нормативи і посібники з проектування).
V. Кошторисні нормативи (суміщені норми технологічного і будівельного проектування, законодавчі та нормативні акти).
У нашій державі нормативна база в будівництві перебуває в стадії реформування, поступово замінюються застарілі нормативи, створюються нові нормативні документи, водночас діє низка нормативів, перезатвер — джених Держбудом України з деякими змінами і доповненнями.
Як доповнення до основних будівельних норм і правил видаються відомчі, галузеві будівельні норми, які чинні лише у відомстві, для якого вони розроблені.
Зведення будь-якого об’єкта можна розпочинати тільки після розроблення організаційних, технічних, технологічних та економічних рішень, які мають бути відображені в проекті організації будівництва (ПОБ) та проекті виконання робіт (ПВР). Ці проекти приймають на основі варіантного пророблення основних рішень.
Технологічну документацію розробляють у два етапи. На першому етапі складають проект організації будівництва водночас із розробленням будівельної та інших частин технічного (техноробочого) проекту. Цим досягають узгодженості об’ємно-планувальних, конструктивних і технологічних рішень з умовами організації будівництва та виконання робіт.
Проект організації будівництва складається з таких основних документів: календарного плану будівництва; будівельних генеральних планів на підготовчий та основний періоди будівництва; організаційно — технологічних схем; відомостей про обсяги будівельних робіт і потребу в будівельних конструкціях, виробах, матеріалах та обладнанні; графіків потреби в основних будівельних машинах, кадрах будівельників; пояснювальної записки. Ці документи мають узагальнений характер, їх використовують для розподілу капітальних вкладень та обсягів будівельно-монтажних робіт за строками будівництва, а також обґрунтування кошторисів будівництва.
На другому етапі генеральна підрядна організація та організації, які виконують окремі види монтажних і спеціальних робіт, розробляють проект виконання робіт.
Вихідними матеріалами для розроблення проекту виконання робіт є такі: завдання від будівельної організації на розроблення ПВР; проект організації будівництва; робочі креслення; умови щодо забезпечення конструкціями, напівфабрикатами та матеріалами; використання будівельних машин і кадрів; кошториси.
Проект виконання робіт містить такі документи: календарний план будівництва; будівельний генеральний план; графіки забезпечення будівництва збірними деталями, напівфабрикатами та матеріалами; графіки руху робітників та основних будівельних машин по об’єкту; технологічні карти; рішення з техніки безпеки; переліки технологічного інвентарю, монтажного оснащення та схеми стропування вантажів; пояснювальна записка.
Основною складовою частиною ПВР є технологічні карти, які складають на всі робочі процеси. Технологічна карта містить: вказівку про її призначення; наочні схеми виконання процесу; технологічні розрахунки та графік виконання процесу; вказівки щодо виконання робіт; заходи з техніки безпеки; техніко-економічні показники; таблиці та відомості про використовувані матеріали, інструменти та пристрої; умовні позначення.
Затверджує ПВР головний інженер генпідрядної організації після погодження з головним інженером субпідрядних організацій (відповідно кожен свій розділ проекту). Затверджений проект має бути переданий виконавцям на будівельний майданчик за два місяці до початку будівництва для вивчення технологічних особливостей об’єкта.
Будівельники. Організація і продуктивність прдці, способи її ОПЛАТИ
Для створення високоякісної будівельної продукції потрібна певна категорія виконавців (робітників), які мають спеціальні знання і практичні навички для ефективного та безпечного виконання будівельних процесів.
Таких виконавців називають будівельниками. Будівельники виконують транспортні, земляні, кам’яні, бетонні, монтажні, опоряджувальні та інші будівельні роботи.
Злагодженість та безперервність дій будівельників у процесі їх роботи є показником майстерності. Ступінь майстерності залежить від знання виконавцями своєї справи, наявності у них досвіду та уміння правильно й точно виконувати заздалегідь вивчені та відпрацьовані операції. З метою раціонального використання праці будівельників потрібно, щоб кожен із них виконував лише ті роботи, які властиві його фаху, спеціальності та кваліфікації.
Фах будівельника визначається видом виконуваних робіт (наприклад, монтажні роботи виконують монтажники, кам’яні — муляри, покрівельні — покрівельники, опоряджувальні — опоряджувальники і т. д.).
Будівельники, які мають певний фах, можуть спеціалізуватися на виконанні окремих видів процесів у межах свого фаху, тобто мати спеціальність. Наприклад, опоряджувальний може мати спеціальність маляра, штукатура, облицювальника; монтажник може мати спеціальність монтажника металевих конструкцій, монтажника залізобетонних конструкцій, монтажника технологічного обладнання.
Будівельні роботи можуть бути різного ступеня складності. Для їх виконання потрібні відповідна фахова підготовка, виробничі навички та знання виконавців. Рівень фахової підготовки робітників одного й того самого фаху називають кваліфікацією, яка визначається вмінням виконувати прийоми і операції певної складності за певний час із високою якістю. Кожному робітнику за кожним фахом присвоюють кваліфікаційний розряд.
Доручати робітникам нижчих розрядів виконання робіт вищих розрядів і навпаки з технологічного погляду недопустимо.
Організація праці. Для виконання різних будівельних процесів потрібні кооперація праці робітників, об’єднання їхніх зусиль та розподіл праці, який здійснюється за умов дотримання поопераційного принципу виконання будівельних процесів.
Головний обов’язок будівельників полягає в неухильному виконанні певних технологічних вимог, а інженерно-технічних робітників — у забезпеченні умов для їх дотримання.
Кооперація праці передбачає об’єднання зусиль групи робітників для виконання одного й того самого процесу чи комплексу взаємопов’язаних процесів. Працю робітників належить організовувати так, щоб складні процеси виконували робітники вищої кваліфікації, а прості — робітники нижчої кваліфікації. Основними формами кооперації за цих умов є ланкова форма. Ланка складається з робітників одної спеціальності, але різної кваліфікації. Очолюють ланки ланкові IV чи V розряду.
Створення будівельної продукції потребує спільної праці робітників різних фахів і різної кваліфікації. Цим вимогам відповідає об’єднання окремих ланок у бригади. Бригади, які виконують однорідні роботи (тобто однієї спеціальності), називають спеціалізованими (наприклад, сантехнічні, електромонтажні, штукатурні, паркетні і т. д.).
Бригади, до складу яких входять ланки різного фаху і спеціальності, називають комплексними. Виконують вони різні види робіт. Очолюють бригади бригадири — досвідчені робітники VI чи V розряду.
Залежно від характеру будівлі, яка зводиться, може бути здійснене укрупнення комплексу робіт, що доручаються бригаді, наприклад, зведення наземної частини каркаса будівлі з монолітних залізобетонних конструкцій, куди входить улаштування опалубки, монтаж арматури, укладання й ущільнення бетонної суміші, улаштування риштувань і т. д. Комплексні бригади, які виконують завершений цикл усіх за- гальнобудівельних робіт, називають бригадами кінцевої продукції.
Одним з основних критеріїв оцінки трудової діяльності робітників є продуктивність праці. Це найважливіший економічний показник, який відображає об’єктивну закономірність розвитку спроможності випускати певну кількість якісної продукції з одночасним зниженням витрат праці та часу. Вона характеризується виробітком на одного робітника за одиницю робочого часу (годину, зміну, добу, декаду тощо).
Виробітком називають кількість продукції, виготовленої за одиницю часу. Виробіток вимірюють фізичними одиницями, вартісними та трудовими.
Виробіток буде тим більший, чим менше витрачатиметься часу на виготовлення одиниці продукції. Очевидно, рівень продуктивності праці можна схарактеризувати витратами праці на одиницю продукції, тобто трудомісткістю одиниці продукції. Трудомісткість — це загальні витрати праці робітників на виконання будівельного процесу; її вимірюють у людино-змінах (люд.-зміни) або людино-годинах (люд.-год): де Нвп — норма витрат праці; V — обсяг виконаних робіт.
Норми витрат праці встановлюють у вигляді норм часу і виробітку.
Норма часу (Нч) — це час, який встановлено на виготовлення одиниці продукції робітником відповідного фаху і кваліфікації за умов правильної організації праці й виробництва.
Норма виробітку (Нвир) — кількість продукції, яка має бути вироблена за одиницю часу робітником відповідного фаху й кваліфікації за умов правильної організації праці й виробництва.
Тарифне нормування — це якісна оцінка праці для забезпечення правильної організації заробітної плати в будівництві.
За однакових витрат праця робітника вищої кваліфікації оплачується вище, ніж праця малокваліфікованого робітника, оскільки праця робітника вищої кваліфікації продуктивніша. Основою тарифного нормування є тарифна система, що поєднує в собі тарифну сітку і тарифні коефіцієнти.
Тарифна сітка — це шкала, в якій наведено співвідношення в оплаті праці робітників різної кваліфікації, що визначається кваліфікаційним розрядом. Розряду відповідає тарифний коефіцієнт, який показує, у скільки разів відпрацьований час робітника певного розряду оплачується вище порівняно з робітником першого розряду.
Розмір оплати праці за відповідним розрядом називають тарифною ставкою, залежно від обраної одиниці робочого часу вона може бути погодинною, добовою та місячною.
Форма оплати праці робітників визначається співвідношенням між виконаною роботою та розміром нарахованої за це заробітної плати.
Залежно від того, які показники приймаються за вимірник праці — кількість виготовленої продукції чи кількість відпрацьованого часу, — розрізняють відповідно відрядну та погодинну форми оплати праці.
Відрядна форма оплати праці передбачає виплату заробітної плати за фактично виконаний обсяг робіт. Ця форма є найпрогресивнішою, оскільки сприяє підвищенню продуктивності праці та зумовлює прагнення робітників до підвищення кваліфікації.
Відрядна оплата праці може бути прямою і акордною.
Пряма, або незмінна, оплата здійснюється за кожну одиницю виготовленої продукції в кожний окремий проміжок часу незалежно від кількості цієї продукції та досягнутої продуктивності праці.
Акордну оплату здійснюють за укрупненими акордними розцінками за відповідний комплекс робіт у вигляді готової частини будівлі (квартира, поверх тощо).
Погодинну оплату праці робітників передбачено в тих випадках, коли облік виконаної роботи ускладнений або просто неможливий, тобто коли витрачена праця не пов’язана безпосередньо з випуском будівельної продукції. Це стосується робітників, які обслуговують машини та механізми на будівельних майданчиках, слюсарів, диспетчерів та інших категорій робітників.
Будівельні процеси
Будівельна продукція створюється під час виконання будівельних процесів, які виконуються за технологічними правилами будівельного виробництва.
Ці правила поділяють на дві групи.
Перша визначає особливості підготовчих процесів — перевезення, перенесення, перемішування, укладання, стикування тощо.
Друга визначає особливості основних процесів — перетворення, що відбуваються в будівельних матеріалах, які змінюють їхні властивості: щільність, міцність, стійкість, теплопровідність, водонепроникність і т. д.
Отже, будівельними процесами називають виробничі процеси, спрямовані на отримання будівельної продукції у вигляді готових промислових корпусів, житлових будинків, інженерних споруд тощо або у вигляді окремих їх частин.
Робочі операції Рис. 1.1. Схема комплексного процесу |
Характерними ознаками будівельних процесів є те, що їх виконують здебільшого на відкритому повітрі під впливом різних природно-кліматичних явищ, і те, що робоче місце в процесі створення будівельної продукції переміщується в просторі (із захватки на захватку, з одного будівельного майданчика на інший і т. д.).
За ступенем технологічної складності будівельні процеси поділяють на прості й складні (комплексні) процеси, які, у свою чергу, поділяють на операції.
Робоча операція — це технологічно однорідний і організаційно неподільний елемент будівельного процесу, що забезпечує створення первинної будівельної продукції. Робочу операцію виконує постійний склад виконавців зі сталим складом предметів і знарядь праці. Кожна робоча операція складається з робочих прийомів і робочих рухів, які виконує один робітник. Чим вони простіші й ритмічніші, чим менше зайвих операцій виконує робітник, тим менше він стомлюється, тим вища продуктивність його праці. Отже, завершений послідовний комплекс рухів називають операцією, в результаті виконання якої отримують продукцію.
Простий робочий процес — це сукупність технологічно пов’язаних робочих операцій, які виконує один (незмінний) склад виконавців (ланка чи бригада). Простий процес виконується зі змінним складом предметів та знарядь праці. Наприклад, одна ланка чи бригада може виконувати роботу з монтажу колон, ригелів, плит перекриття, тобто, не змінюючи свого складу, міняти предмети та знаряддя праці.
Складний (комплексний) процес — це сукупність простих робочих процесів, які технологічно й організаційно пов’язані єдиною кінцевою продукцією (рис. 1.1), наприклад, кладка стін з усіма супутніми допоміжними роботами, монтаж каркаса будівлі, бетонування каркаса, опоряджувальні роботи тощо. Комплексні процеси характеризуються змінним складом виконавців, предметів і знарядь праці.
За технологічними ознаками будівельні процеси поділяють на: заготівельні, транспортні та монтажно-укладальні.
Заготівельні процеси — це процеси виготовлення будівельних виробів і напівфабрикатів (розчину, бетонних сумішей, арматури, збірних конструкцій тощо) на спеціалізованих підприємствах будіндустрії, заводах збірного залізобетону, деревообробних комбінатах та безпосередньо на будівельному майданчику.
Транспортні процеси пов’язані з доставкою будівельних вантажів на будівельний майданчик та подаванням їх до місць використання, тобто до робочих місць.
Монтажно-укладальні — це процеси, пов’язані з переробкою, зміною стану, властивостей, форми або положення предметів праці, внаслідок чого створюється будівельна продукція.
Монтажно-укладальні процеси виконуються безпосередньо на будівельному майданчику. За призначенням їх поділяють на основні (кладка стін, бетонування конструкцій, монтаж збірних залізобетонних деталей) і допоміжні. Допоміжні процеси виконують перед або одночасно з монтажно-укладальними. Вони забезпечують ефективне виконання основних процесів, поліпшення якості продукції або підвищення ступеня безпеки виконання робіт. Це можуть бути контрольно-вимірювальні операції та робочі процеси й операції, які забезпечують безпечні нормативні умови праці, поліпшують технологічні властивості предметів праці.
За технологічними особливостями монтажно — укладальні процеси поділяють на безперервні, коли виробничі процеси виконують послідовно один за одним, без зупинок незалежно від місцевих виробничих умов (наприклад, монтаж конструкцій, кам’яна кладка), та переривчасті процеси, виконання яких пов’язане з наявністю технологічних чи організаційних перерв між окремими операціями або процесами.
За значенням у виробництві процеси можуть бути ведучими та сумісними.
Ведучі (провідні) — це процеси, від яких залежить технологічна послідовність виконання робіт і загальний термін будівництва.
Сумісні — це процеси, що виконуються паралельно з ведучими. Суміщення процесів із дотриманням технологічних умов і правил безпеки праці дає змогу значно скоротити терміни будівництва. Зведення будь-якого об’єкта пов’язано з виконанням комплексу різних робіт, які умовно можна поділити на загальнобудівельні (земляні, монтажні, опоряджувальні, покрівельні, кам’яні) та спеціальні (сантехнічні, електромонтажні, монтаж технологічного обладнання тощо).
Для виконання будівельного процесу потрібно правильно організувати робоче місце — простір, де перебувають працівники, з потрібним оснащенням, знаряддям і предметами праці. Характерною ознакою робочого місця є те, що воно переміщується по фронту робіт у процесі створення будівельної продукції. Простір, який виділяється бригаді для безперебійного виконання технологічного процесу впродовж тривалого часу, називають фронтом робіт.
Частину будівлі, яку виділено бригаді для виконання технологічного процесу, називають захваткою. Розмір захватки має забезпечити достатній фронт робіт, що дає можливість бригаді продуктивно й безпечно працювати упродовж тривалого часу (не менше ніж півзміни) без переходу на нове робоче місце.
Частина захватки, виділена для роботи окремої ланки, називається ділянкою. Сукупність будівельних процесів, у результаті яких створюється будівельна продукція у вигляді частин будинків або завершених конструкцій, називають будівельними роботами. Окремі види будівельних робіт дістали назву залежно від виду матеріалу, який перероблюється (земляні, бетонні, кам’яні), інші — відповідно до конструктивних елементів, які є результатом цих робіт (покрівельні, ізоляційні тощо). Зводячи будь-який об’єкт, будівельні процеси об’єднують за виробничими стадіями.
Стадія виробництва — це комплекс технологічно завершених робіт, пов’язаних зі зведенням окремої частини будівлі. Умовно відокремлюють три стадії: до першої належать роботи зі зведення підземної частини будівлі; до другої — роботи зі зведення наземної частини будівлі; до третьої — покрівельні, опоряджувальні, внутрішні, санітарно-технічні та електромонтажні роботи, монтаж технологічного обладнання та ін.
Виробництвл
1.1. Загальні відомості
лює нове будівництво, реконструкцію, ремонт і реставрацію будинків і споруд.
Нове будівництво — зведення будинків і споруд за вперше розробленим проектом.
Реконструкція — перебудова раніше зведених будинків і споруд для поліпшення умов їх експлуатації або для використання їх за новим призначенням.
Ремонт — оновлення (часткове або повне) будинків і споруд із дотриманням основних рішень щодо первісного проекту, спрямоване на підтримання та підвищення їхніх експлуатаційних показників.
Існує два види ремонту — капітальний та поточний. Найчастіше ремонту підлягають опоряджувальні та гідрозахисні покриття.
Реставрація — відновлення, укріплення зруйнованих або пошкоджених пам’яток історії та архітектури з метою збереження їхнього історичного та художнього значення.
Експлуатація будинку (споруди) — використання його за призначенням із виконанням низки технічних вимог, які гарантують його збереження та захист від впливу руйнівних чинників.
Будівельне виробництво — комплекс взаємопов’язаних трудових процесів і виробничих відносин, спрямованих на отримання будівельної продукції.
Технологія будівельного виробництва — прикладна наукова дисципліна про методи і режими виконання будівельних процесів в умовах будівельного майданчика.
У трудовому процесі беруть участь виконавці, засоби і предмети праці. Результатом трудового процесу є будівельна продукція (будинки і споруди). Характерні ознаки будівельного виробництва:
— будівельна продукція нерухома в процесі її створення та експлуатації, тоді як робітники разом із технічними засобами переміщуються по фронту робіт;
— значна кількість трудових процесів у будівництві має технічні перерви (для висихання покриттів, набирання міцності тощо);
— більшість будівельних процесів виконується на відкритому повітрі, під впливом погодно-кліматичних чинників і природних процесів;
— будівельна продукція має значну довговічність, що потребує від виконавців дотримання певних вимог відповідно до чинних нормативів.
Будівельний об’єкт — будинок або споруда в процесі зведення на будівельному майданчику..
Будівельний майданчик — простір, у якому розміщені будівельні об’єкти, тимчасові споруди та будинки, інженерні мережі й матеріально-технічні ресурси (конструкції, матеріали, комплектуючі та інші предмети праці).
Знаряддя праці — будівельні машини, механізований та ручний інструмент, за допомогою яких робітники з предметів праці створюють будівельну продукцію.
Будівельний інвентар — засоби технічного оснащення робочих місць, за допомогою яких забезпечуються: зручні й безпечні умови праці робітників (освітлювальні пристрої, тимчасова огорожа); зберігання матеріалів та конструкцій (бункери, контейнери, касети); технологічні потреби в енергоносіях (водогрійні котли, трансформатори, зарядні апарати) та ін.
Будівельна оснастка — допоміжні технічні засоби для забезпечення розміщення робітників, предметів та знарядь праці у просторі під час виконання будівельних процесів (риштування, помости, естакади тощо), або надання матеріальним елементам потрібної форми і положення в просторі (траверси, стропи, причалки, розчалки, кондуктори і т. д.).