Технологическое проектирование строительных процессов

Технологическое проектирование строительных процессов представляет собой определение наиболее оптимальных организационно-технологических решений для выполнения строительных процессов, обеспечивающих выпуск доброкачественной строительной продукции при минимальных технико-экономических показателях: стоимости, продолжительности и трудоемкости.

Оптимальное решение может быть достигнуто на базе типизации проекта, заложенной в нем индустриализации возведения каркаса здания и всего цикла отделочных работ, применения комплексной механизации и передового электрифицированного ручного инструмента.

Под унификацией понимается установление целесообразной однотипности объемно-планировочных и конструктивных решений зданий конструкций, деталей и оборудования, обуславливающей сокращение типоразмеров и их широкую взаимозаменяемость.

Типизация способствует серийному производству ограниченного количества типов изделий для строительства определенных типов зданий и сооружений. В результате у нас в стране преобладает строительство зданий и сооружений по типовым проектам. На унификации и типизации базируется стандартизация.

Стандартизация – процесс установления и применения правил в целях упорядочения деятельности в данной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон и, в частности, для достижения всеобщей оптимальной экономии с соблюдением условий строительства и требований техники безопасности.

Стандартизация применяется для установления: единиц измерений; терминов и обозначений; требований к продукции и производственным процессам; требований, обеспечивающих безопасность работающих и сохранность материальных ценностей.

Внедрение стандартизации позволяет из оптимально найденного числа сборных элементов организовать их серийное производство и возводить здания различного назначения, различных архитектурно-планировочных решений, т.е. из стандартных деталей и конструкций возводить нестандартные здания и сооружения.

Возведение зданий и сооружений является совокупностью отдельных частных и комплексных технологических процессов, протекающих в пространстве и времени. Выполнение строительных процессов представляет собой целенаправленные действия, ритмичное осуществление которых обеспечивается соответствующим выбором пространственных параметров, связанных с разделением объемного пространства возводимого объекта в горизонтальной плоскости на захватки и участки, а по вертикали – на ярусы.

Захватка – типовая, повторяющаяся часть здания в плане с приблизительно равными на данном и последующих за ним участках объемами работ, и предоставленная бригаде для работы на целое число смен. В качестве захватки могут быть приняты отдельный пролет одноэтажного промышленного здания, секция жилого или многоэтажного промышленного здания.

Фронт работ – обычно это направление и последовательность перехода звена с делянки на делянку, а для бригады – с захватки на захватку.

Ярус – часть здания (сооружения), условно ограниченная по высоте и представляющая собой единое целое в объемно-планировочном, техническом или конструктивном отношении. В жилищном строительстве ярус соответствует этажу здания, в многоэтажных промышленных зданиях высота яруса соответствует этажности колонны, которая может быть высотой на 1…5 этажей.

Временные параметры строительного процесса определяют его выполнение во времени и общую продолжительность работ, базируясь на максимальном совмещении, ритмичности и поточности выполнения отдельных операций.

Основными временными параметрами строительного процесса являются сроки выполнения процесса, сменность работ, длительность выполнения отдельных операций. Принятые решения оформляются в виде календарного графика выполнения процесса (графика производства работ). Такой график состоит из двух частей: расчетной и графической. В расчетной части приводятся описание выполняемых строительных процессов, единицы измерения и объемы, необходимые для выполнения работ, рассчитанные на эти объемы трудозатраты рабочих и машин, принятые или рассчитанные сменность работ, состав звена или бригады, полученная в результате расчетов продолжительность работ (в часах, сменах, днях) по каждому процессу и в совокупности для всего объема работ.

Последовательность возведения здания обусловлена определенными факторами, поэтапное освоение которых в конечном результате приводит к реализации строительного процесса. Возведение здания предусматривает три основных этапа (периода).

Подготовительный период включает: выбор территории застройки; подготовка технической документации; подготовка площадки к строительству.

В основной период входят работы по возведению подземной, надземной частей и ограждающих конструкций, монтаж инженерного оборудования.

В состав отделочного периода входят внутренние и наружные отделочные работы, монтаж технологического оборудования и благоустройство строительной площадки.

Выбор территории застройки – самый первый этап реализации строительства. На этом этапе, исходя из поставленных задач, определяют наиболее оптимально расположенный земельный участок, удовлетворяющий как требованиям рационального снабжения строительными материалами, конструкциями и ресурсами на период строительства, так и отвечающий необходимым требованиям эксплуатации. Осуществляют государственное оформление, отвод земельного участка под строительство и подготовку архитектурно-планировочного задания.

До начала СМР на строительной площадке должен быть выполнен комплекс организационной и технической подготовки, способствующий решению основных задач с наибольшей эффективностью, высоким качеством продукций, экономичным расходом ресурсов, экономией времени.

Организационная подготовка строительства включает в себя предпроектную подготовку (включая изыскательские работы и выбор места строительства) и проектирование.

На предпроектной стадии разрабатывают обоснование инвестиций (финансирования); цель инвестирования, назначение и мощность строительного объекта; перечень (номенклатура) продукции или услуг; источники и объем финансирования.

Подтвержденное материалами изысканий обоснование представляется заказчиком на государственную экспертизу. После получения положительного заключения разрабатывается проектная техническая документация на строительство объекта.

При выполнении строительно-монтажных и специальных работ на каждом объекте исполняется документация по охране труда, геодезическая и производственно-техническая документация.

По действующим нормативам возведение любого сооруже­ния может осуществляться по предварительно разработанным и утвержденным проектам организации строительства и про­екту производства работ. Технологическое проектирование яв­ляется частью проектной документации, разрабатываемой при строительстве объекта. Выполнение технологического проекти­рования процессов должно быть предусмотрено на всех стади­ях создания проекта: технико-экономического обоснования (стадия проект), рабочей документации, производства работ.

Одностадийное проектирование осуществляется на реконструкцию объекта и новое строительство по типовым проектам. При одностадийном проектировании разрабатывается сразу весь рабочий проект, содержащий общую пояснительную записку, основные рабочие чертежи, сметную документацию, паспорт рабочего проекта, а также привязанные к конкретной строительной площадке типовые и повторно применяемы проекты.

Проектирование таких технически сложных объектов, как здания крупных промышленных предприятий, большепролетные или высотные сооружения, осуществляется в две стадии: проект и рабочая документация (РД).

Проект содержит общую пояснительную записку, основные чертежи, основные решения по технологии и организации строительства, сметную документацию и паспорт проекта. На этой стадии определяется общая стоимость проектируемого здания или сооружения и предоставляется возможность сделать заказы на необходимое для строительства технологическое оборудование.

К рабочей документации относятся: пояснительная записка с технико-экономическими показателями, полученными на основе привязки проектов к местным условиям, генеральный план, рабочие чертежи, ведомость объемов работ и потребности в материалах, заказные спецификации оборудования, скорректированные объектные и локальные сметы, проект благоустройства и озеленения.

Каждый проект здания или сооружения состоит из трех основных частей: технико-экономической, технологической и строительной.

Технико-экономическая часть включает в себя обоснования основных технико-экономических показателей и расчеты эффективности и целесообразности строительства, потребность в кадрах, обоснования специализации, кооперирования, уровня механизации и автоматизации будущего производства, данные об окупаемости, о производительности труда, себестоимости продукции и т.п.

Технологическая часть содержит выбор основного оборудования, обоснования технических решений и технологических процессов, трудоемкость, схему производства, номенклатуру и объем выпускаемой продукции, разработанную технологию, систему управления производством и др.

Строительная часть содержит объемно-планировочные и конструктивные решения, данные о размерах и взаимном расположении объектов, их этажности, видах материалов и типах конструкций, объемы выполняемых работ, сроки и последовательность их возведения, обеспеченность ресурсами и т.п.

В рабочих чертежах детализируются все решения, которые необходимы для изготовления сборных деталей и конструкций и для проведения строительно-монтажных работ на объекте. При этом составляются монтажные и компоновочные планы, схемы и разрезы со ссылками на каталоги и альбомы рабочих чертежей типовых конструкций, деталей и узлов креплений, к которым прилагают спецификации, содержащие количество деталей и конструкций на отдельный элемент или здание в целом. Без подписи заказчика «К производству работ» рабочие чертежи считаются недействительными.

Монтажные чертежи позволяют установить в проектное положение (с допускаемыми по СНиП отклонениями) конструкции и узлы по специальным установочным ориентирам (рискам). Монтажные схемы позволяют установить последовательность монтажа, выбрать метод производства работ, определить сроки монтажа и установит потребность в материально-технических ресурсах.

Чертежи разрабатывают с учетом унификации и типизации.

Технологическое проектирование строительства включает в себя:

· проект организации строительства (ПОС);

· проект производства работ (ППР);

· технологические карты на строительные процессы;

· карты трудовых процессов;

· технологические схемы выполнения операций.

Проект организации строительства (ПОС) является основной составной частью проекта или технорабочего проекта сооруже­ния. При двустадийном проектировании последовательно вы­полняются стадии «проект» и «рабочая документация»; для от­дельных возводимых объектов проектирование может выполняться в одну стадию, когда разрабатывается «технорабочий проект». ПОС определяет продолжительность строительст­ва объекта, его стоимость, потребность в материалах и необхо­димом оборудовании.

Разрабатывает ПОС генеральная проектная организация или по ее заказу проектная организация-разработчик строите­льной части сооружения. Для крупных и особо сложных объ­ектов с особо ответственными или новыми несущими и ограждающими конструкциями отдельные разделы ПОС могут разрабатывать специализированные организации. ПОС должен включать весь комплекс сооружений на объекте и его разраба­тывают на весь период строительства комплекса. Если круп­ный объект предусмотрено возводить по частям или очередям, то наряду с разработкой ПОС на весь объект могут быть пре­дусмотрены самостоятельные, более детально проработанные проекты организации строительства на отдельные очереди воз­ведения комплекса.

Проект производства работ (ППР) разрабатывают для зда­ния в целом, отдельных циклов возведения здания, сложных строительных работ. ППР разрабатывается на этапе, непосред­ственно предшествующем производству работ.

Строительство любого объекта допускается осуществлять только на основе предварительных решений, принятых в ПОС или ППР. Основными проектно-технологическими документами по организации труда рабочих являются технологические карты, карты трудовых процессов и технологические схемы выполнения операций, в которых на основе обобщения передового опыта устанавливается рациональный состав бригад и звеньев, организация строительного процесса и рабочих мест, методы труда, технологическая последовательность и продолжительность операций.

Технологические схемы проектируют для рабочих в целях разъяснения оптимального выполнения отдельных операций. В технологических схемах четко разграничены обязанности между членами звена рабочих, даны разъяснения, иногда подкрепленные графическими изображениями, по выполнению отдельных производственных операций с рекомендациями рациональных рабочих движений и приемов труда.

Карту трудовых процессов разрабатывают для указания рациональных приемов труда при выполнении отдельных видов технологических операций. В ней указывают наиболее рациональный состав рабочего звена для обеспечения эффективного функционирования технологического процесса, распределение между рабочими операций; приводят режимы труда и отдыха. КТП составляют на основе изучения и обобщения передового опыта, отвечающего современному уровню строительного производства, обеспечивающего необходимые технико-экономические показатели и высокое качество работ при соблюдении правил по ТБ. В ней описаны: область применения, организация трудовых процессов; пооперационный график и распределение работ среди рабочих звена (бригады); условия труда.

Карту трудовых процессов можно разрабатывать непосредственно на месте, однако более рациональным считается использование типовых КТП с привязкой их к местным условиям.

КТП разрабатываются по единой методике. Каждая карта имеет наименование, определяющее трудовой процесс строительного производства, на который она разработана, и шифр. Например, шифр комплекта карт ККТ-4.1-1 означает, что в данный первый комплект входят работы, указанные в первом выпуске четвертого сборника ЕНиР.

На большинство трудовых процессов разработаны типовые КТП, состоящие из четырех разделов: 1 – «Область и эффективность применения карты»; 2 – «Условия и подготовка выполнения процесса»; 3 – «Исполнители, предметы и орудия труда»; 4 – «Технология процесса и организация труда». На объектах их необходимо только согласовать с местными условиями и сроками окончания работ.

Технологические карты разрабатывают для сложных процес­сов и простых строительных работ.

Технологическая карта – основной документ технологии строительного производства, регламентирующий последовательность и режимы выполнения строительного процесса на базе прогрессивных методов и комплексной механизации. Технологическая карта отражает четыре группы нормалей (предельные технологические параметры, допускаемые действующими нормативами – ГОСТами, СНиП, ТУ):

1 группа – область применения карты и технологические требования. В ней приводят виды процессов и их состав: нормативы, которые необходимо выполнить, природно-климатические и другие условия; особенности функционирования процесса;

2 группа – технологические режимы, способы и приемы получения продукта. В ней излагают допустимые режимы, обеспечивающие получение заданного продукта в соответствии со СНиП, ГОСТами и ТУ; приводят схему рабочей зоны на время выполнения элементарного процесса (операции) с размещением и привязкой машин и механизмов, материальных ресурсов (материалов, полуфабрикатов и изделий) и указанием путей перемещения их в зону функционирования процесса; способы, режимы и последовательность ведения операций с указанием рациональных типов технологической оснастки (приспособлений и устройств); решения по ТБ;

3 группа – технико-экономические показатели. Эта группа характеризует затраты труда на весь объем и на единицу объема, затраты труда на весь объем и на единицу объема, затраты машино-смен, выработку на одного работающего;

4 группа – материально-технические ресурсы. В ней приводят необходимое для функционирования процесса количество материалов, деталей и конструкций, число и типы машин и инструмента.

В строительстве различают три вида типовых карт: 1) типовые, не привязанные к строящемуся объекту и местным условиям строительства; 2) типовые, привязанные к возводимому зданию и сооружению, но не привязанные к местным условиям; 3) рабочие технологические карты, привязанные к строящемуся объекту и местным условиям строительства.

Технологиче­ская карта включает в себя следующие разделы:

1.Область применения — состав и назначение строитель­ного процесса;

2.Материально-технические ресурсы и выбор основных механизмов — данные о потребности в материалах, полуфабри­катах и конструкциях на проектируемый объем работ, потреб­ность в механизмах, инструменте, инвентаре;

3.Калькуляция затрат труда и машинного времени — пе­речень выполняемых операций, объемов, необходимых для их выполнения трудозатрат;

4.Почасовой или посменный график производства ра­бот — взаимосвязь процессов во времени, последовательность и общая продолжительность их выполнения;

5.Технология и организация комплексного процесса — пе­речень и технологическая последовательность выполнения операций, состав звеньев или бригад рабочих. В разделе долж­ны быть представлены рабочие чертежи монтажных приспо­соблений и такелажной оснастки; схемы строповки основных конструктивных элементов каркаса; места расположения мон­тажных подмостей, ограждений, переходов и лестниц;

6.Требования к качеству. Пооперационный контроль. Приемка работ — приборы и оборудование, используемые для контроля, указания по его осуществлению, обязательные ме­роприятия по операционному контролю качества выполняе­мых монтажных работ и соединений монтажных элементов, оценке качества отдельных процессов;

7.Техника безопасности — мероприятия, обеспечивающие безопасность строительных процессов, включая организацию безопасной работы монтажных механизмов;

8.Технико-экономические показатели — затраты труда на единицу измерения, продолжительность выполнения работ по технологической карте.

Одним из важнейших элементов технологического проектирования является разработка графической модели строительства объекта (производства комплекса работ, отдельной работы, строительного процесса), с увязкой составляющих его компонентов в пространстве и времени. Основным документом, представляющим графически организационно-технологическую структуру строительных процессов, является календарный график (для представления взаимосвязи во времени совокупности строительных процессов) или календарный план (для представления взаимосвязи работ) на объекте.

Календарный план составляют на основе объемов монтажных и сопутствующих работ, их трудоемкости и приня­тых методов производства работ, он устанавливает:

· последовательность, взаимосвязь и сроки выполнения отдельных работ;

· число применяемых монтажных кранов и сроки их использования;

· потребность в рабочих кадрах на период возведения кар­каса здания в целом и по специальностям;

· принимаемое число смен работы в сутки и номенклатуру работ, выполняемых в ту или иную смену;

· общую продолжительность возведения каркаса здания в днях;

· состав комплексной бригады рабочих и специализирован­ных звеньев.

Календарный график разрабатывается в составе технологической карты на комплексный технологический процесс, результатом которого являются законченные конструктивные элементы или части здания (сооружения); на выполнение отдельных видов работ (монтажных, отделочных, санитарно-технических и т.п.).