Организационно-технологические схемы возведения зданий и сооружений. Организационно-технологические схемы выполнения работ, и определение связей и продолжительностей Организационно техническая схема

Основные понятия

Контрольные вопросы

1. Что отображается на организационных структурах управления.

2. Какие бывают связи между элементами организационных структур.

3. Назовите основные виды организационно-технологической документации и их назначение.

4. Исходные данные и состав разработки ПОС.

5. Исходные данные и состав ППР.

6. В чем сходство и различие ППР и ПОС?

7. Какие основные проектные документы разрабатываются в ПОС и ППР?

Лекция 3. Календарное планирование строительства

3.1. Основные понятия.

3.2. Организационно-технологические схемы выполнения работ, и определение связей и продолжительностей.

3.3. Автоматизированный расчет календарных планов в программах управления проектами.

3.4. Алгоритм расчета расписаний работ методом критического пути.

Календарный план это проектно-технологический документ, определяющий последовательность, интенсивность и продолжительность работ, и их взаимную увязку (топология, организационно-технологическая схема), а также потребность (с распределением во времени) трудовых, материальных, технических, финансовых и других ресурсов, необходимых для строительства.

Календарные планы составляются в интересах различных субъектов управления на стадии планирования работ. Также по календарным планам ведется оперативный учет выполненных работ и осуществляется оперативное управление ходом строительства. Календарное планирование является основной функцией всех компьютерных программ управления проектами типа Microsoft Project (МР ), являющейся лидером по объему продаж. Программа типа МР позволяет:

· разрабатывать отдельные календарные планы строительных объектов;

· объединять индивидуальные календарные планы в мультипроекты;

· регулировать распределение ресурсов в календарных планах;

· проводить бюджетный и функционально-стоимостный анализ;

· осуществлять учет фактически выполненных работ;

· анализировать характеристики текущего календарного плана в сравнении с «эталонными» и фактическими календарными планами;

· представлять календарные планы в различных формах отчетов, например, ресурсных графиков, движения рабочих и денежного потока;

· осуществлять различные технико-экономические расчеты по индивидуально введенным формулам.

Организационно-технологические схемы строительства являются основой календарного планирования. Они определяют технологическую и организационную последовательность выполнения работ. Например, в соответствие с принятой технологией работ необходимо выполнить фундаментные работы, а затем приступить к строительству надземной части. Или при отрывке котлована (траншеи) в условиях повышенного уровня грунтовых вод необходимо предусмотреть работы связанные с водопонижением. При производстве отделочных работ до их начала необходимо смонтировать внутренние инженерные системы, которые должны обеспечить в помещениях необходимый тепловой и водный режимы.

На основе представленных примеров, можно сделать следующее обобщение. Каждая работа в календарном графике может быть представлена двумя событиями началом и окончанием и между этими событиями для любой пары работ может быть установлена связь, показывающая зависимость между выделенными событиями. При этом если две смежные работы выполняются общим ресурсом, то связь между ними носит название ресурсной или, другими словами, организационной связи. Если же последовательность смежных работ определена технологической зависимостью, то такие связи принято называть технологическими или фронтальными связями.

В программах управления проектами все работы представляют в виде списка и, следовательно, а «физический» порядок их следования определяется соответствующими номерами в списке. Для определения связей принято условие, что работа, от события которой зависит событие другой работы, является предшествующей. Работа, событие которой зависит от события предшествующей работы, считается последующей. Чисто формально, между предшествующей работой, которую обозначим индексом i , и последующей работой, которую обозначим индексом j , связь может отсутствовать, либо существовать одна из 4-х разновидностей: конечно-начальная связь ОН, начально-начальная связь НН, конечно-конечная связь ОО и начально-конечная связь НО. В результате установления связей между двумя событиями предшествующей и последующей работ могут быть установлены следующие неравенства

t Oj ≥t Hi ±t ij

t Oj ≥t Oi ±t ij (1)

t Hj ≥t Hi ±t ij

t Hj ≥t Oi ±t ij

В частности последнее неравенство показывает, что начало последующей работы (t Hj ) должно быть больше или равно (≥) окончанию предшествующей работы (t Oi ) с дополнительным учетом положительного или отрицательного лага времени (±t ij ), определяемого для данной связи. В качестве примера возьмем два последовательно выполняемых рабочих процессов: бетонирование конструкции и последующая распалубка. Очевидно, что начало процесса распалубки должно состояться не ранее окончания процесса бетонирования, но к этому нужно добавить время необходимое для набора определенной прочности конструкции. Таким образом, на основании анализа всех работ объединенных в единый календарный график, определяется его организационно-технологическая схема.

После формирования организационно-технологической схемы переходят к определению основных количественных характеристик работы, к которым относятся трудозатраты - q , продолжительность - t и трудовые и машинные ресурсы - r , которые определяют соответствующую продолжительность. Соотношение между этими характеристиками описывается следующим уравнением

q=r·t (2)

Каждая из величин, входящих в уравнение (2) может быть определена как функция, аргумент либо как заданный параметр. Например, по уравнению (2) наиболее часто рассчитывается продолжительность работы, то есть она является функцией, трудозатраты при этом фигурируют как заданный параметр, зависящий от физического объема работы, а значение трудовых ресурсов является независимым аргументом, который, в конечном счете, и определяет искомую продолжительность. Трудозатраты работ определяются либо производственными (ЕНиР, РАТУ и др.), либо сметными нормативами (ФЭР, ТЭР и др.).

Следует заметить, что те ресурсы, которые определяют продолжительность работы, называются ведущими ресурсами. Однако имеют место и ведомые ресурсы, для которых продолжительность определяется ведущими ресурсами. Например, продолжительность возведения кирпичных стен здания будет определяться количеством каменщиков, а продолжительность работы башенного крана, как ведомого ресурса, будет зависеть от продолжительности работы ведущего ресурса, то есть каменщиков. Таким образом, для ведомого ресурса продолжительность будет являться заданным параметром, количество ведомого ресурса будет выступать в роли аргумента, а трудозатраты будут определены как функция.

Для учета подобного рода обстоятельств, в программах управления проектами типа Microsoft Project , используется как иерархическая схема представления работ составных работ, так и определения структуры расчета для простых работ.

Процесс производства невозможно представить без регламентации технических действий и этапов. Для этого разрабатывается специальный документ – технологическая схема. Схема представляет собой графическую или текстовую интерпретацию необходимого набора операций, соблюдение которых приводит к получению готового продукта. При ее составлении учитывается количество производственных линий, набор используемого оборудования, этапы ручного и механизированного труда. Учет всех факторов и строгая регламентация , позволяет добиться высокой эффективности и качества производства.

Виды технологических схем

Учитывая огромное разнообразие производственных предприятий, производимой продукции, особенности различных технологий, существуют различные виды технологических схем. Общая классификация выглядит примерно следующим образом:

Наиболее распространенный тип, который широко распространен при производстве габаритных товаров, больших объемов или крупногабаритной продукции. Они рассчитаны на длительное использование при производстве однотипной продукции долгое время. Она может быть разработана таким образом, чтобы ее можно было применять при производстве разнообразных однотипных товаров. Такие типы называют совмещенными. При их разработке учитывается возможность быстрой перенастройки оборудования для производства другого товара, практически без остановок технологического процесса.Разработка подобных схем обоснована экономическими факторами, беспрерывная работа производственной линии и работников позволяет избежать лишних растрат и повысить эффективность. Чаще всего совмещенные применяются на фармацевтических предприятиях, где на одном и том же оборудовании производятся лекарственных препараты, пищевые добавки, витамины и другие средства. Главное преимущество в том, что можно значительно снизить уровень первоначальных капиталовложений и производственных расходов в процессе эксплуатации оборудования.
1. Опытно-промышленные.
   Данный тип является предвестником промышленных схем. Они разрабатываются в тех случаях, когда необходимо наладить производство принципиально нового типа продукции. Она может быть немного упрощенной и дополняться в процессе работы производственной линии. На ее основе технологи собирают информацию для составления основных промышленных технологических схем.
2. Стендовые установки.
   Их еще называют модульными, они представляют собой небольшие монтажные фермы, на которых смонтированы различные типы аппаратуры. Подобная конструкция значительно упрощает производственные эксперименты, так как можно легко и быстро сделать переоборудование установки. Они применяются на небольших производствах, с незначительным объемом и габаритами производимой продукции.
3. Лабораторные установки.
   Являются аналогом стендовых и позволяют разработать схему производства абсолютно новой продукции в лабораторных условиях, под надзором инженеров и разработчиков. Они применяются в тех случаях, когда процесс перехода от лабораторных испытаний к непосредственному производству без потери эффективности и качества. Лабораторные условия позволяют провести широкий спектр экспериментов, изучить все преимущества и недостатки технологических схем, а также точно определить пути усовершенствования.

Существует классификация технологических схем, исходя из типа производственной организации:

1. Схемы периодического действия.
   Промышленное производство на их основе предусматривает периодические паузы и остановки производственного процесса. Чаще всего они бывают совмещенными, когда требуется переналадка линии, или же связаны с производством небольших объемов товара, когда нет необходимости соблюдения беспрерывного процесса. Процесс производства обычно выполняется в одну или две смены.
2. Схемы непрерывного действия.
   Технологический процесс, регламентируемый ими, предусматривает определенную очередность операций, которые позволяют производить товар без необходимости прерывания. Практически каждый завод, производящий продукцию большими объемами, работает в непрерывном режиме. Некоторое промышленное оборудование не может эксплуатироваться с перерывами. Например, если в производстве участвуют жидкие вещества, застывающие во время перерывов, после чего оборудования нужно чистить. В подобных случаях очень важно, чтобы технологическая схема учитывала форс-мажорные ситуации и регламентировала способы их решения без остановки оборудования.
3. Схемы комбинированного типа.
   Смешанные схемы предусматривают технологический процесс, сочетающий беспрерывные и прерывающиеся этапы. Подобные модели достаточно распространены, так как они более универсальны. На их основе можно производить продукцию различных типов, а также на производствах, которые зависит от уровня заказах и сезонности. Когда в определенное время необходимо беспрерывное производство, а в остальное ограничение объемов.

Выбор технологической схемы важнейший этап подготовки к запуску производства или выпуску нового товара. От качества подготовки и расчетов при разработке схемы, напрямую зависит эффективность будущего производственного процесса.

В зависимости от объема учетной информации, схемы делятся на два типа:

• полная;
• принципиальная.

Полная включает графическое изображение производственного процесса, описание процессов, оборудования и приборов, автоматических процессов, устройств безопасности и защиты, энергетического питания, поставки и хранения сырья, а также готовой продукции. Она идеально подходит для изучения полного технологического процесса и наладки производственного процесса. Но она не подходит для первичного ознакомления, так как содержит огромный объем информации, быстро изучить который невозможно.

С принципиальной разновидностью работать намного легче, она отлично подходит для первичного ознакомления и содержит следующую информацию:

1. Очередность производственных операций — четко регламентирует последовательность выполняемых действий (примером может быть покраска, сушка, нагревание, охлаждение, химические процессы и другие).
2. Необходимое оборудование для производства (приборы, конвейеры, нагревательные чаны, холодильное оборудование, миксера, компрессоры, насосы, фильтрационное оборудование, подъемники и другие).
3. Нормы технологического режима производственных участков (электрическое напряжение, давление, температура и другие).
4. Способы эксплуатации сырья, заготовок и других дополнительных компонентов, получение готовой продукции, вторичное использование отходов и побочной продукции.

Принципиальную схему стоит предоставлять инженеру по безопасности, чтобы он разработал план эвакуации, расстановки выходов и средств индивидуальной защиты.

Принципиальная должна основываться на следующих принципах:

• несколько однотипных производственных линий можно описать на примере одной;
• также однотипные операции не нужно расписывать отдельно;
• резервное оборудование не нужно добавлять;
• процессы утилизации и переработки отходов можно описать кратко;
• не нужно добавлять описание контрольно-измерительного оборудования;
• устройства защиты объекта не описываются, так как разрабатываются на основе технологической схемы.

Общая технологическая схема производства позволяет иметь представления о будущем предприятии, системе пожарной и трудовой безопасности, определить недостатки и пути оптимизации.

Принципы составления

Технологическая схема должна составляться в строгой последовательности и соответствии с основными принципами. Она должна включать методы и способы производства, правила выполнения технологических процессов, условия работы, четкий порядок и последовательность этапов. Если производство сложное и объемное, для каждого отдельного этапа может быть разработан индивидуальный проект.

Чаще всего весь процесс представляет собой сложную структуру в виде чертежа. Он состоит из блоков, символизирующих операции, и векторов, соединяющих их.

Вектора в данном случае указывают на движение продукта. Главная задача проектирования в том, что вектора должны быть направлены в одну сторону, если существует поступательно-возвратное перемещение продукта между блоков, это усложняет восприятие информации. Все должно быть четко понятно и структурировано, читая схему, инженер должен понимать все процессы, от начала поступления сырья, до хранения готового продукта.

Часто блочные схемы дополняются буквенными и цифровыми данными, указывающие на тип оборудования. Операции могут выражаться в виде треугольников, кругов, прямоугольников и других геометрических фигур. Это значительно упрощает процесс чтения, и делает ее меньше и лаконичнее.

Типовая принципиальна технологическая схема обычно содержит перечень следующих этапов:

1. Этап приема основного сырья, заготовок, готовых элементов и дополнительных компонентов, расположение в складских помещениях с описанием процесса погрузочных работ.
2. Первичная обработка сырья или заготовок.
3. Основной этап производства, предусматривающий изготовление ключевых деталей, компонентов или узлов готового продукта.
4. Этап монтажа и комплектации товара, предусматривающий соединение полученных ранее компонентов и узлов.
5. Упаковка готового товара.
6. Отгрузка товара на склад для хранения или поставка покупателям.

Конечно же, разработка принципиальной аппаратурно-технологической схемы может значительно отличаться в зависимости от типа производимой продукции. В некоторых случаях она может занимать несколько листов, а в некоторых – более сотни страниц.

К счастью, в наше время составлять схемы вручную не нужно, существует определенный набор компьютерных программ, позволяющих упростить и ускорить процесс выполнения проекта. К таким программам можно отнести CADE, Concept Draw Pro и Diagram Designer. Они имеют определенные шаблоны, основываясь на которых можно создавать собственный проект. Имеющийся функционал упрощает процесс создания схем, диаграмм и графиков, вводя исходные данные.

Независимо от типа и способа разработки, технологическая схема должна быть на каждом предприятии, так в случае ее отсутствия, не получиться наладить эффективный производственный процесс.

Очень важно постоянно усовершенствовать первичный проект, исходя из полученной информации в процессе производства.

Если проект разрабатывается для нового предприятия, ее стоит расширить, включив несколько дополнительных разделов, регламентирующих следующие операции:

1. Подготовка помещения.
   Если планируется строительство нового помещения, следует рассчитать минимально возможною площадь производственного отдела и складов. Если планируется эксплуатация готового помещения, лини производства должны располагаться компактно, в соответствии с конструктивными особенностями здания, а также не мешать свободному перемещению грузов и работников. Должна учитываться пожарная безопасность.
2. Подготовка оборудования.
   Оборудование подбирается в зависимости от объемов, характеристик помещения и объема капитальных вложений. Предпочтение отдается компактным моделям, позволяющим выполнять такой же объем работ, как и более габаритные аналоги. При этом все элементы линии должны полноценно совмещаться и работать в комплекте. При возможности проектируется установка автоматизированных систем.
3. Подготовка персонала.
   Персонал предприятия должен иметь необходимую квалификацию, при необходимости пройти дополнительное обучение или инструктаж по эксплуатации оборудования. Важно, чтобы работники соблюдали правила безопасности и трудовой дисциплины, а также полностью понимали и разбирались в технологической схеме изготовления своего продукта. Важно наладить вертикаль управления, информация должна быстро передаваться от исполнителей к руководству, а в обратном направлении – приказы и постановления.

Если технологическая схема разработана с соблюдением необходимых требований, производственное помещение ей отвечает, а сотрудники четко понимают свои обязанности, эффективность изготовления товара будет на высоком уровне.

Методические советы

К организационно-технологической документации относятся проекты организации строительства (ПОС) и проекты производства работ (ППР).

Карты операционного контроля, технологические регламенты и другие могут быть использованы как дополнительный справочный материал.

К производственной документации относятся: общий журнал работ, журналы по отдельным видам работ, журнал авторского надзора проектных организаций, акты осмотра скрытых работ, акты промежуточной прийомки ответственных конструкций, акты испытания оборудования, систем, сетей и устройств и другие документы по отдельным видам работ, предусмотренные БНиП.

К исполнительной документации относят комплект рабочих чертежей с надписями о соответствии выполненных в натуре работ этим чертежам, или внесенным в них по согласованию с проектной организацией изменениями, сделанными лицами, ответственными за производство строительно-монтажных работ.

Проект организации строительства (ПОС) в составе организационно-технологической документации является обязательным документом для заказчика и подрядных организаций. ПОС должен разрабатываться генеральной проектной организацией.

Проект организации строительства объекта должен разрабатываться на полный объем строительства, предусмотренный проектом.

В состав проекта организации строительства включаются:

а) календарный план строительства, в котором определяются сроки и очередность строительства основных и вспомогательных зданий и сооружений. Календарный план на подготовительный период составляется отдельно (с распределением объемов по месяцам);

б) строительные генеральные планы на объект или комплекс объектов для подготовительного и основного периодов строительства;

в) организационно-технологические схемы, которые определяют оптимальную последовательность возведения зданий и сооружений с указанием технологической последовательности работ;

г) ведомость объемов основных строительных, монтажных и специальных строительных работ, определенных проектно-сметной документацией;

д) ведомость потребности в строительных конструкциях, изделиях, материалах и оборудовании с распределением, по календарным периодам строительства;

е) ведомость потребности в основных строительных машинах и транспортных средствах;

ж) потребность в кадрах строителей по основным категориям;

з) объяснительная записка, которая содержит: характеристику условий и сложности строительства; обоснование методов производства и возможность совмещения строительных, монтажных и специальных строительных работ; мероприятия по охране труда в соответствии с действующими нормативными актами; условия охраны окружающей среды; обоснование размеров и оснащения площадок для складирования материалов, конструкций и оборудования; обоснование принятой продолжительности строительства.

Проект производства работ (ППР) разрабатывает генеральная подрядная организация или субподрядная строительно-монтажная организация за счет своих накладных расходов. Запрещается осуществление строительно-монтажных работ без утвержденных проекта организации строительства и проекта производства работ. Не допускается отступление от решений проектов организации строительства и проектов производства работ без согласования с организациями, что разработали и утвердили их.

В состав проекта производства работ на строительство здания сооружения или их части включаются:

а) календарный график производства работ или комплексный сетевой график, в котором устанавливается последовательность и сроки выполнения работ с максимально возможным их сочетанием;

б) строительный генеральный план;

в) графики поступления на объект строительных конструкций, изделий, материалов и оборудования с ведомостями комплектации;

г) графики движения рабочих кадров и основных строительных машин по объекту;

д) технологические карты на выполнение отдельных видов работ со схемами последовательности выполнения приемов, с включением схем операционного контроля качества, описанием методов производства работ, трудозатрат и потребностей в материалах, машинах, оснащении, приспособлениях и средствах защиты работающих;

е) решение по производстве геодезических работ, которые включают схемы размещения знаков для выполнения геодезических построений и измерений, а также указания о необходимой точности и технических средствах геодезического контроля выполнения строительно-монтажных работ;

ж) решение по технике безопасности и пожарной безопасности;

з) мероприятия по выполнению, в случае необходимости, работ вахтенным методом, которые включают графики работ, режимы работ, режимы труда и отдыха и составы технологических комплектов оснащения бригад;

и) решение по обеспечению временными сетями водо-, тепло- и энергоснабжение и освещением;

к) объяснительная записка.

В системе организационно-технологической подготовки строительных работ ППР является основным документом. На состав и содержание ППР влияют особенности организации проектирования и строительства, связанные с условиями застройки, видами и спецификой строительных работ.

В зависимости от сроков и объемов строительства ППР создается на основе рабочей документации на строительство целого здания или отдельных частей объекта. Возможная разработка ПВР на выполнение технически сложных строительных и монтажных работ, а также работ подготовительного периода.

Основными по объему из общего объема чертежей документами в составе ПВР являются технологические карты. Технологические карты разрабатываются на строительные процессы, результатом которых являются законченные конструктивные элементы, а также части сооружения. Организационно-технологические решения, которые принимаются в основу при разработке технологических карт, призванные обеспечивать высокое качество, безопасность и безаварийность выполнения работ в соответствии с требованиями действующих норм и правил строительного производства.

К сожалению, приходится отметить, что не все документы, в штампе которых написано "ПОС" или "ППР", являются такими. За ПОС выдают чаще всего упрощенный стройгенплан, который используют для сбора подписей от организаций, что согласовывают, за ППР - схему привязки кранов, без которой генподрядчик не может запустить кран в работу.

Сегодня строители иногда отказываются от разработки некоторых разделов проектов производства работ. Последствия подобного подхода бывают трагическими: разрушение зданий, падения грузоподъемных кранов, травматизм строителей. Как правило, виновных техногенных катастроф найти тяжело из-за отсутствия документов, которые регламентируют технологическую дисциплину выполнения производственных операций и персональную ответственность за их реализацию.

Общий журнал работ в составе производственной документации должен быть оформлен в соответствии с требованиями.

Перечень специальных журналов устанавливается генподрядчиком по согласованию с субподрядными организациями и заказчиком.
Исполнительная документация должна быть сохранена в полном объеме. Кроме рабочих чертежей в комплект исполнительной документации входят схемы полей свай, монтажных горизонтов и другие.

Организационно-технологическую, производственную и исполнительную документацию представляют рабочей комиссии (при необходимости и государственной комиссии) при сдаче объекта в эксплуатацию.

Вопросы для самопроверки

1.Состав и содержание проектов организации строительства (ПОС).

2.Состав и содержание проектов проведения работ (ППР).

3.З каких требований необходимо выходить при разработке ПОС?

4.На каких стадиях проектирования составляют ПОС и ППР?

5.Какие вопросы решают в составе ПОС?

6.На основе каких исходных материалов составляют ПОС?

8.Какой вопрос является главным при разработке ПОС? Как определяют экономический эффект при экономической оценке ПОС?

9.Какие организации разрабатывают ППР? Кто является заказчиком ППР?

10.Для чего необходим ППР? Какой круг вопросов решается в составе ППР?

12.Возможно ли проведение строительства без ППР?

13.Что представляют собой технологические карты и для чего они нужны?

СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ К СНиП

Серия основана в 1989 году

РАЗРАБОТКА
ПРОЕКТОВ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА
И ПРОЕКТОВ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА

Редактор - Г.А. Полякова

Разработано к СНиП 3.01.01-85 «Организация строительного производства».

Изложена методика разработки проектных решений и документации в составе проектов производства работ и проектов организации строительства. Рассмотрены вопросы разработки документации по выполнению производственной программы строительной организации.

Для инженерно-технических работников проектных, проектно-технологических и строительных организаций.

Предисловие

Настоящее Пособие разработано с целью обеспечения проектировщиков, строителей и инженерно-технических работников оргтехстроев для разработки проектов организации строительства и проектов производства работ новыми методическими указаниями с учетом современного состояния и положительного опыта и достижений в этой области.

При разработке Пособия использованы работы институтов НИИЭС и ЦНИИпроект Госстроя СССР, ПТИОМЭС Минстроя СССР и других в части совершенствования состава и содержания проектных решений и применения новых форм документации, в том числе по выполнению годовой (двухлетней) производственной программы работ строительной организации (сводного проекта организации работ); методики разработки, выбора и технико-экономического обоснования решений; применения экономико-математических методов и средств электронно-вычислительной техники для решения задач в проектах организации строительства и проектах производства работ.

Пособие содержит технические требования, методические указания и рекомендации, справочные материалы, а также ряд примеров решения различных задач, наиболее часто встречающихся при разработке организационно-технологической документации по организации строительства и производству строительно-монтажных работ.

Разработано ЦНИИОМТП (кандидаты техн. наук Л.П. Аблязов - ответственный исполнитель; В.А. Алексеев, В.С. Алтунджи, A.А. Берсенев, Б.Г. Борисенков, В.А. Гребенник, В.В. Костюков, Ш.Л. Мачабели, В.Г. Покровский, Л.Ш. Фомиль; инженеры С.И. Кандаурова, Н.П. Красавина, С.Я. Назаров, Р.Б. Степанова, Л.А. Телингатер); НИИЭС Госстроя СССР (доктора экон. наук В.Г. Киевский, В.А. Спектор; кандидаты экон. наук Э.С. Паперно, З.Б. Циммерман); ЦНИИпроект Госстроя СССР (кандидаты техн. наук В.И. Пулико, С.А. Синенко; канд. экон. наук М.А. Миронова; инженеры Л.А. Говорова, А.К. Чулков); Киевским инженерно-строительным институтом (канд. техн. наук B.К. Черненко, инженеры С.В. Кожемяка, Г.Н. Тонкочеев); Горьковским инженерно-строительным институтом (канд. техн. наук К.А. Огай).

Научно-методическое руководство и общее редактирование осуществлено кандидатами техн. наук В.В. Шахпароновым и Л.П. Аблязовым (ЦНИИОМТП).

Отзывы и пожелания следует направлять по адресу: 127434, Москва, Дмитровское шоссе, 9, ЦНИИОМТП Госстроя СССР.

Проект организации строительства

ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ И МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

1.1. В проекте организации строительства производится выбор организационно-технологической схемы строительства зданий и сооружений в составе комплекса предприятий и организационно-технологических схем возведения основных зданий и сооружений, обоснование методов производства и возможности совмещения строительных, монтажных и специальных строительных работ, а также технических решений по возведению сложных зданий и сооружений.

1.2. Организационно-технологическая схема строительства зданий и сооружений в составе предприятия (очереди, пускового комплекса) устанавливает очередность строительства основных объектов, объектов подсобного и обслуживающего назначения, энергетического и транспортного хозяйства и связи, наружных сетей и сооружений водоснабжения, канализации, теплоснабжения и газоснабжения, а также благоустройства территории в зависимости от технологической схемы производственного процесса промышленного предприятия, особенностей строительных решений его генерального плана (характера распределения объемов работ в зависимости от типа объекта - сосредоточенного, линейного, территориально-разрозненного, смешанного) и объемно-планировочных решений основных зданий и сооружений (однородные, неоднородные объекты), а также принятого метода организации строительства.

Организационно-технологические схемы возведения основных зданий и сооружений устанавливают последовательность возведения отдельных зданий (сооружений) по их частям (узлам, секциям, пролетам, ячейкам, ярусам, этажам, производственным участкам, цехам и т.д.) в зависимости от технологической схемы производственного процесса, размещаемого в данном здании (сооружении), или другой функциональной схемы, объемно-планировочных и конструктивных решений, а также принятых методов (технологических схем) производства работ.

1.3. При выборе организационно-технологических схем в качестве общих принципов необходимо принимать:

законченность отдельного технологического цикла в общей технологии промышленного производства;

конструктивную завершенность выделяемой части промышленного предприятия или отдельного здания (сооружения);

пространственную устойчивость выделяемой части здания (сооружения);

параллельность (одновременность) строительства отдельных объектов в составе предприятия и возведения частей зданий (сооружений), а также прямоточность (исключающую избыточные, дальние, возвратные, встречные и другие нерациональные направления в организационно-технологических схемах).

1.4. Выбор организационно-технологических схем следует производить с учетом сложности строительства объектов (промышленных предприятий, отдельных зданий, сооружений).

1.5. При строительстве сложных объектов и крупных промышленных комплексов выбор организационно-технологических схем следует производить на основе применения узлового метода, сущность которого заключается в том, что предприятие (пусковой комплекс) при выборе схем членится на конструктивно и технологически обособленные части - узлы для организации целенаправленного и технологически обоснованного выбора последовательности возведения объектов и их частей с учетом достижения в возможно более короткие сроки их технической готовности для автономного опробования и наладки отдельных технологических линий, отделений и установок.

При выборе организационно-технологических схем по функциональному назначению выделяются следующие узлы:

технологические - конструктивно обособленные части технологических линий (установок), в границах которых производятся строительно-монтажные работы до технической готовности, необходимой для проведения наладки и опробования оборудования;

строительные - здания (сооружения) основного производственного назначения или их конструктивно обособленные части, в пределах которых производятся строительно-монтажные работы до технической готовности, необходимой для передачи узла под механо-монтажные работы;

общеплощадные - объекты административно-бытового и подсобно-вспомогательного назначения, электро- и энергоснабжения, оборотного водоснабжения, транспортного хозяйства, а также подготовка территории строительства и благоустройство промышленной площадки.

Примерный состав технологического узла (применительно к строительству объекта черной металлургии): фундаменты и технологическое оборудование, размещаемое на них; подземные сети (водоводные, электрокабельные, транспортные тоннели); подземные сооружения (насосные всех видов, масло- и гидроподвалы); технологические металлоконструкции; технологические трубопроводы; встроенные помещения основного производственного назначения (пульты управления, распределительные устройства); полы и чистовая отделка.

Основным критерием для определения границ строительного узла является необходимость создания геометрической неизменяемости части здания или сооружения и возможно более близкое совпадение с границами технологических узлов.

В составе наиболее трудоемких и сложных узлов могут выделяться подузлы, которые представляют собой часть узла, в пределах которой обеспечивается выполнение строительно-монтажных работ до технической готовности, необходимой для проведения в целом по узлу пусконаладочных работ, опробования агрегатов и устройств.

Определению перечня и состава однотипных узлов промышленного предприятия должно предшествовать выделение следующих групп зданий и сооружений: главные корпуса основных технологических процессов; здания и сооружения, в которых осуществляются сопутствующие основным технологические процессы; вспомогательные здания и сооружения производственного назначения, связанные с обеспечением основных и сопутствующих технологических процессов; здания и сооружения, не связанные непосредственно с выполнением технологических процессов; линейные сооружения энергетического, водохозяйственного и транспортного назначения.

1.6. В проекте организации строительства разрабатываются следующие организационно-технологические схемы на основе применения узлового метода:

разбивка на узлы и их маркировка;

технологическая взаимоувязка узлов и их энергетическое обеспечение;

последовательность ввода узлов с учетом межузловых ограничений во времени.

Схема разбивки объектов на узлы определяется и разрабатывается на основании технологических схем основного процесса и состава пускового комплекса.

Схема разбивки объекта на узлы представляет собой план расположения зданий и сооружений предприятия с перечнем и составом узлов. В перечень и состав узлов включаются наименования объектов, сооружений и затрат, включенных в титульный список (пусковой комплекс), с указанием общего объема строительно-монтажных работ и их трудоемкости.

Исходными данными для разработки схемы разбивки на узлы являются:

решения технологической и архитектурно-строительной частей рабочего проекта (проекта);

типовые решения по отдельным узлам;

схема технологической взаимоувязки узлов и энергетического обеспечения.

Схема разбивки на узлы разрабатывается в следующей последовательности:

определяется перечень и состав узлов;

наносятся на схематическом плане зданий и сооружений границы узлов и подузлов, а также производится маркировка объектов в соответствии с принятыми перечнем и составом узлов;

указываются объемы строительно-монтажных работ и трудоемкость возведения каждого узла (подузла) в таблице перечня и состава узлов.

Определение границ технологических узлов (подузлов) производится на плане технологического оборудования главного корпуса.

Определение границ строительных узлов (подузлов) производится на планах зданий и сооружений.

В границах строительного узла могут размещаться один или несколько технологических узлов.

Схема технологической взаимоувязки узлов и энергетического обеспечения определяет: последовательность выполнения отдельных технологических процессов в каждом узле, вид этих процессов, состав основного технологического оборудования с указанием источников энергоснабжения, необходимых для опробования и функционирования технологического процесса в пределах каждого узла.

Исходными данными для разработки схемы технологической взаимоувязки узлов и энергетического обеспечения являются:

перечень и состав узлов; описание технологического процесса; генеральный план; планы расположения технологического оборудования; схема цепи аппаратов; схемы снабжения электроэнергией, водой, газом и другими необходимыми энергетическими ресурсами.

Схема технологической взаимоувязки узлов разрабатывается в следующей очередности:

определяется технологическая взаимозависимость узлов;

указываются направления перемещения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции между узлами;

наносятся на схему источники энергоресурсов и их коммуникации.

В схеме технологической взаимоувязки узлов и энергетического обеспечения следует применять условные обозначения, принятые для технологического процесса конкретной отрасли.

Для определения сроков сдачи основных технологических узлов для пусконаладочных работ должна разрабатываться схема последовательности ввода узлов с учетом межузловых ограничений во времени. На схеме указываются сроки подачи сырья и энергетических ресурсов для опробования оборудования каждого узла. Исходными данными для разработки такой схемы являются: схема разбивки на узлы; схема технологической взаимоувязки узлов и энергетического обеспечения; установленный срок ввода комплекса в действие; график пусконаладочных работ.

Принцип построения схемы последовательности ввода узлов состоит в том, что, начиная с заключительного технологического процесса с учетом необходимого времени для пусконаладочных работ, определяются (справа налево) сроки окончания строительно-монтажных работ по каждому узлу в заданной технологической последовательности, т.е. определяются межузловые ограничения во времени, которые определяют также сроки подачи энерготехнологических ресурсов на определенные узлы, т.е. окончание пусконаладочных работ на узлах, обеспечивающих работу узлов технологического передела. Межузловые ограничения во времени на схеме изображаются в масштабе времени.

Схемы узлов должны содержать основные сведения о зданиях, сооружениях, устройствах, технологических линиях и служить основой для разработки документации по организации, планированию и управлению строительством.

1.7. Пример схемы последовательности ввода узлов с учетом межузловых ограничений во времени, а также требования к разработке проектно-сметной документации, рекомендации по разработке документов узлового метода в составе проекта организации строительства, примерный перечень сложных объектов и крупных промышленных комплексов отраслей промышленности, строительство которых следует осуществлять на основе узлового метода, а также другие указания по применению узлового метода даны в Руководстве по применению узлового метода проектирования, подготовки, организации и управления строительством сложных объектов и крупных промышленных комплексов (ЦНИИОМТП - М.: Стройиздат, 1982) и Методических рекомендациях по применению узлового метода в строительстве (ЦНИИОМТП. - М.: Стройиздат, 1985).

1.8. При строительстве объектов без применения узлового метода (массовые промышленные предприятия, здания, сооружения) выбор организационно-технологических схем производится на основе вариантного выбора очередности возведения цехов и производственных помещений главного корпуса предприятия с тем, чтобы обеспечить начало монтажа технологического оборудования в наиболее ранние сроки и сократить продолжительность строительства объекта в целом. Количество вариантов при этом зависит от объемно-планировочных и конструктивных решений.

Принцип формирования вариантов последовательности возведения здания на примере массового одноэтажного промышленного здания, составленного из различного количества секций размером 72 ´ 72 м с разнообразным взаимным расположением секций в плане, в котором размещается главный корпус предприятия, показан на рис. 1. Из рисунка видно, что указанные здания можно возводить отдельными пролетами или секциями, ограниченными температурными швами, в последовательности, предусматривающей комбинацию попролетного и посекционного возведения. Количество вариантов возрастает при начале строительства с разных участков.

При выборе практически целесообразных для сравнения вариантов организационно-технологической схемы возведения здания следует учитывать:

особенности объемно-планировочных и конструктивных решений здания, его членения на пролеты, температурные секции и ячейки;

организационно-технологические особенности смежных с монтажом строительных конструкций и технологического оборудования работ (устройство фундаментов под колонны, бетонной подготовки под полы, теплоизоляционные и гидроизоляционные работы на кровле, прокладка подземных сетей, устройство подпольных каналов), требующих для их своевременного выполнения подготовки фронта работ;

исключение технологически неоправданных маршрутов, холостых ходов и поворотов монтажных кранов;

наличие участков с предварительно устроенными подпольными каналами, фундаментами под технологическое оборудование и другими сооружениями, препятствующими проходу через них монтажных кранов.

Рис. 1. Принципы формирования вариантов последовательности возведения здания (стрелками показано направление работ)

а - план секции; б - варианты взаимного расположения секций в плане

1.9. Выбор наиболее рационального варианта организационно-технологической схемы строительства предприятия (возведения здания) производится в следующем порядке:

производится членение технологической схемы предприятия на цехи, производственные помещения или пространственные участки с учетом их функциональных особенностей и трудоемкости работ по монтажу технологического оборудования;

определяются сроки монтажа строительных конструкций цехов и производственных помещений по каждому из намеченных к сравнению вариантов технологических маршрутов монтажных кранов, которыми определяется очередность (последовательность) возведения главного корпуса согласно Рекомендациям по методике составления проектов организации строительства и проектов производства работ (ЦНИИОМТП. - М.: Стройиздат, 1968);

производится оценка полученных сроков монтажа с целью установления такой очередности возведения цехов и помещений, при которой можно будет начать монтаж технологического оборудования в наиболее ранние сроки;

по нормативам или объектам-аналогам определяется продолжительность монтажа технологического оборудования в каждом производственном помещении;

по каждому из вариантов определяется суммарная продолжительность возведения производственных помещений с учетом сроков выполнения работ по монтажу строительных конструкций и технологического оборудования;

производится оценка полученных сроков окончания монтажа технологического оборудования в производственных помещениях.

В каждом из вариантов при этом среди неповторяющихся значений, характеризующих продолжительность возведения производственных помещений, выявляется наибольшее, которое и будет определять продолжительность строительства объекта.

1.10. В основу выбора организационно-технологических схем должен быть положен поточный метод строительства.

При выборе организационно-технологической схемы строительства проектируется комплексный поток по строительству промышленного предприятия, а организационно-технологических схем возведения основных зданий и сооружений - объектные и специализированные потоки.

Проектирование организации строительства промышленных предприятий поточными методами следует осуществлять в соответствии с методическими рекомендациями Указаний по проектированию поточного строительства промышленных предприятий и другими методическими документами.

1.11. Проектирование комплексного потока строительства промышленного предприятия производится, в увязке с выбором организационно-технологической схемы строительства и включает:

выбор метода организации строительства предприятия;

группировку зданий и сооружений в объектные потоки по функциональному признаку (назначению) и степени однородности строительных решений (объемно-планировочных и конструктивных);

определение номенклатуры, объемов, сроков и очередности выполнения работ и строительства отдельных объектов, используемых для нужд строительства, в подготовительном периоде;

определение номенклатуры, объемов, сроков и последовательности выполнения работ по строительству зданий и сооружений в основном периоде строительства;

выбор очередности строительства объектов по сформированным группам (взаимная увязка объектных потоков в составе комплексного);

построение циклограммы и расчет основных параметров комплексного потока;

разработку календарного плана строительства.

1.12. Проектирование объектных и специализированных потоков производится в увязке с выбором организационно-технологических схем возведения основных зданий и сооружений и включает:

выбор метода (способа) организации возведения здания (сооружения) и разбивку в зависимости от этого объектного потока на специализированные;

выбор схем (направлений) развития строительных потоков по частям (секциям, пролетам, этажам, ярусам, производственным цехам и участкам) здания и их членение на участки и захватки;

определение номенклатуры, объемов и последовательности выполнения подготовительных работ по строительству отдельного здания (сооружения);

определение номенклатуры, объемов и последовательности выполнения основных строительных, монтажных и специальных строительных работ;

выбор методов производства основных видов работ;

построение циклограммы поточного строительства здания (сооружения) и расчет основных параметров объектных и специализированных потоков;

построение календарного плана строительства и календарного плана производства работ по объекту.

1.13. При выборе организационно-технологических схем и проектировании строительных потоков следует руководствоваться также рекомендациями, приведенными ниже.

Методы (способы) возведения зданий и монтажа технологического оборудования могут варьироваться в зависимости:

совмещения работ по устройству фундаментов под здание с работами по устройству фундаментов под оборудование и этажерки (открытый и закрытый способы строительства);

совмещения монтажа конструкций здания и этажерок с монтажом технологического оборудования (раздельный и совмещенный способы монтажа).

Открытый способ или способ законченного подземного цикла предусматривает, что фундаменты под каркас здания выполняются одновременно с фундаментами под технологическое оборудование и этажерку. В это же время должны устраиваться все каналы, приямки и подземные сети.

Закрытый способ предполагает устройство фундаментов под оборудование и этажерки после возведения надземной части здания, включая устройство покрытия и кровли.

Совмещенный способ монтажа оборудования предусматривает одновременное (в одном специализированном потоке) выполнение монтажа строительных конструкций здания и этажерок совместно с подачей и установкой на место технологического оборудования. При таком способе в одном специализированном потоке выполняются монтаж строительных конструкций и установка на место оборудования, а дальнейшие работы по его монтажу (сборка, агрегирование и др.) выполняются в следующем специализированном потоке.

Раздельный способ монтажа предусматривает выполнение работ по монтажу строительных конструкций в одном специализированном потоке, а работ по монтажу оборудования, включая такелажные работы, установку и механомонтаж, - в другом специализированном потоке в полностью законченном строительством здании.

Комбинированный способ в отличие от совмещенного допускает выполнение части работ по монтажу оборудования раздельно от работ по монтажу строительных конструкций в готовых помещениях.

Рис. 2. Горизонтальная организационная схема развития специализированных потоков монтажа строительных конструкций и технологического оборудования

При выборе того или иного способа следует иметь в виду, что применение совмещенного монтажа позволяет в большей степени, чем при раздельном способе, механизировать работы по монтажу оборудования. При этом применение для монтажа строительных конструкций мощных монтажных кранов создает условия для повышения индустриальности монтажа оборудования и трубопроводов за счет их монтажа укрупненными блоками и узлами. В то же время совмещенный монтаж, как интенсивный способ, требует более четкой увязки работы всех производственных звеньев, усложняется при этом и организация работ в монтажной зоне, а также мероприятия по технике безопасности. Раздельный способ возведения здания при закрытом способе обеспечивает благоприятные микроклиматические условия работ, выполняемых внутри здания. Раздельный способ монтажа строительных конструкций и технологического оборудования позволяет эффективнее использовать грузовые характеристики монтажных средств (кранов, подъемников).

Строительные потоки в пределах одного здания (сооружения) могут иметь различные схемы (направления) развития в пространстве. Они зависят от объемно-планировочных и конструктивных решений здания, видов выполняемых работ, применяемых строительных машин.

Направление развития специализированных потоков при монтаже строительных конструкций и технологического оборудования может быть принято горизонтальным (рис. 2), вертикальным и смешанным (комбинированным).

Горизонтальное направление развития потока принимается при устройстве фундаментов, монтаже конструкций в пределах одного этажа, производстве кровельных работ и т.д.

Рис. 3. Вертикальные организационные схемы развития специализированных потоков монтажа строительных конструкций и технологического оборудования

а - нисходящая; б - восходящая

Вертикальное направление может быть принято снизу вверх (вертикально-восходящая схема) и сверху вниз (вертикально-нисходящая схема) (рис. 3).

Принимается также сочетание этих двух схем.

Вертикальную схему преимущественно следует применять при монтаже конструкций каркаса многоэтажных промышленных зданий, когда монтаж осуществляется методом «на кран» («на себя») отдельными участками на всю высоту здания, а также при кирпичной кладке промышленных труб и т.п. По наклонной схеме осуществляется кирпичная кладка стен в пределах одного этажа, монтаж конструкций на разных отметках и т.п.

Сочетание различных направлений дает смешанные (комбинированные) схемы движения потоков. Преобладающей схемой развития потоков в многоэтажном промышленном строительстве является горизонтально-вертикальная, а в одноэтажном - горизонтальная.

При выборе схемы монтажа технологического оборудования и трубопроводов следует отдавать предпочтение такому направлению, при котором создаются условия для производства пусконаладочных работ и работ по опробованию оборудования в пределах одного технологического передела, цеха, участка и т.п. Обычно таким условиям в многоэтажных зданиях отвечает вертикальная схема.

1.14. Обоснование методов производства строительно-монтажных работ в проекте организации строительства производится на основе типовых технологических карт на производство отдельных видов работ, а также технологических схем возведения одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий*. В пояснительной записке приводится описание принятых решений с необходимыми технико-экономическими обоснованиями и графическими схемами движения строительных машин, монтажа конструкций и производства других видов работ на планах и разрезах зданий (сооружений) с указанием типов и марок строительных машин, вспомогательных сооружений, приспособлений, устройств и установок.

* Технологические схемы возведения одноэтажных промышленных зданий / ЦНИИОМТП: Бюро внедрения. - М, 1978 (Вып. I: Устройство кровли, покрытия полов, отделка поверхностей и остекление).

Технологические схемы монтажа сборных железобетонных конструкций унифицированных каркасов серий ИИ-04, ИИС-04 / ЦНИИОМТП: Бюро внедрения. - М., 1980.

Технологические схемы монтажа сборных железобетонных конструкций унифицированных каркасов серий ИИ 20/70 и 1.420-4 многоэтажных промышленных зданий / ЦНИИОМТП: Бюро внедрения. - М., 1981.

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН СТРОИТЕЛЬСТВА

2.1. Календарный план строительства промышленного предприятия разрабатывается по форме 1 СНиП 3.01.01-85 (табл. 1) для всех объектов, независимо от степени сложности их строительства, и устанавливает очередность и сроки строительства основных и вспомогательных объектов и пусковых комплексов и работ подготовительного периода с распределением капитальных вложений и объемов строительно-монтажных работ по кварталам строительства предприятия, зданий (сооружений), входящих в их состав пусковых комплексов, объектов основного производственного, подсобного и обслуживающего назначения в соответствии с нормами продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений.

Таблица 1. Календарный план строительства (наименование объекта)

Форма 1

2.2. В качестве основных исходных материалов при разработке календарного плана строительства промышленного предприятия принимаются:

решения генерального плана предприятия; объемно-планировочные и конструктивные решения и разбивка промышленного предприятия на строительные, технологические и общеплощадочные узлы; объемы строительных, монтажных и специальных строительных работ по отдельным зданиям и сооружениям; общая организационно-технологическая схема строительства объектов основного производственного, подсобного и обслуживающего назначения, энергетического хозяйства, транспорта и связи, наружных сетей, культурно-бытового назначения и других, вытекающих из технологической схемы производственного процесса промышленного предприятия;

установленные сроки ввода предприятия в действие и нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений;

номенклатура, объемы и продолжительность работ, выполняемых в подготовительный период;

данные по объектам-представителям или объектам-аналогам.

2.3. Разработка календарного плана строительства промышленного предприятия производится в такой последовательности:

устанавливается перечень объектов, мероприятий и работ, которые необходимо выполнить в подготовительный период строительства, а также объемы подготовительных работ по данным проектно-сметной документации (в рабочем проекте) или по показателям на укрупненные стоимостные и физические измерители (в проекте) по расчетным нормативам (показателям) для составления проектов организации строительства (части I - XIII, ЦНИИОМТП);

производится группировка зданий и сооружений подсобного производственного и обслуживающего назначения по степени их однородности. В дальнейшем каждая такая группа однородных объектов на календарном плане представляется как один отдельный объект;

производится распределение по группам зданий и сооружений основного производственного назначения с учетом состава предприятия установленной очередности ввода в эксплуатацию отдельных его очередей, частей и пусковых комплексов, назначения объектов, их территориального размещения и степени однородности проектных решений;

устанавливается номенклатура и определяются объемы и трудоемкость работ, а также потребность в работе строительных машин по каждой группе объектов на основе принятых в соответствии с указаниями разд. 1 настоящего Пособия методов производства работ;

производится выбор организационно-технологических схем возведения зданий и сооружений и обоснование методов производства работ и выбор ведущих строительных машин по указаниям разд. 1 настоящего Пособия;

производится построение графической (линейной, циклограммной или сетевой) модели поточного строительства предприятия с выбором наиболее целесообразного варианта в соответствии с указаниями разд. 7 настоящего Пособия;

производится построение на основе выбранного варианта календарного плана строительства промышленного предприятия по форме табл.;

производится построение графиков распределения по кварталам строительства капитальных вложений и объемов (стоимости) строительно-монтажных работ с соблюдением указаний СНиП 1.04.03 - 85 «Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений» по процентному соотношению объемов задела по периодам при освоении капитальных вложений и выполнении строительно-монтажных работ и графиков суммарной потребности в трудовых ресурсах.

2.4. При календарном планировании строительства промышленных объектов, так же как и при выборе общей организационно-технологической схемы строительства, следует различать четыре типа объектов по характеру распределения объемов строительно-монтажных работ:

сосредоточенные объекты, все здания и сооружения которых расположены в пределах единой строительной площадки (промышленные предприятия) или нескольких строительных площадок (промышленные узлы, районы сосредоточенного строительства);

линейные объекты транспорта и связи (железные и автомобильные дороги, магистральные трубопроводы, линии связи и электропередачи, каналы);

территориально разрозненные объекты, в состав которых входят отдельные здания и сооружения, расположенные на значительном расстоянии друг от друга;

смешанные объекты (железные дороги с узловыми станциями, вокзалами, депо, мостами и подстанциями; автомобильные дороги с комплексами технического обслуживания транспорта, дорожно-эксплуатационными службами, транспортными развязками, мостами).

Основные технологические схемы производства работ

Основные схемы производства земляных работ одноковшовыми экскаваторами. Схемы земляных работ, выполняемых одноковшовыми экскаваторами, делятся на две основные группы: бестранспортные и транспортные. Бестранспортными называют схемы производства работ, в которых экскаватор, разрабатывая грунт, укладывает его в отвал, кавальер или земляное сооружение. Бестранспортные схемы производства работ могут быть простые и сложные. При простой бестранспортной схеме разработки грунт укладывается в кавальер или насыпь без последующей его перевалки (переэкскавации). При сложной бестранспортной схеме разработки грунт укладывается экскаватором во временный (первичный) отвал и подлежит частичной или полной переэкскавации.

Транспортными называют схемы, при которых грунт грузится экскаватором в автомобили-самосвалы и отвозится в заданное место. При этом возможны различные схемы движения грунтовозного транспорта: например, при работе прямой лопатой - тупиковые и сквозные (тупиковые - при которых автомобили-самосвалы подходят к экскаватору и возвращаются по тому же пути; сквозные - при которых автомобили-самосвалы подъезжают к экскаватору без маневрирования и уезжают после погрузки грунта по дороге, являющейся продолжением въездного пути).

Выбор схемы производства работ зависит от особенностей строительства. Так, в водохозяйственном, нефтегазо-проводном и транспортном строительстве преобладают бестранспортные схемы работ, а в промышленном и жилищном строительстве - транспортные.

Разработку грунта осуществляют лобовыми или боковыми проходками. Боковой проходкой называют такую, при которой ось движения экскаватора совпадает с осью земляного сооружения или находится в площади ее сечения.

Боковые проходки бывают двух типов: – закрытые, в которых ось движения экскаватора проходит сбоку сечения выемки. Перемещаясь, экскаватор разрабатывает три откоса выемки - два боковых и торцовый; – открытые, в которых экскаватор, перемещаясь вдоль полосы, разрабатывает боковой и торцовый откосы.

Лобовыми проходками разрабатывают траншеи с движением по оси траншеи.

Основные схемы производства работ одноковшовыми экскаваторами приведены в табл. 22.

Производство работ прямой лопатой. При работе прямой лопатой применяют только транспортные схемы, так как вследствие малых линейных размеров рабочего оборудования экскаватор не может обеспечить достаточного объема отвала для нормальной работы. Рабочее оборудование прямую лопату применяют при устройстве разрезных и пионерных траншей на карьерах, при разработке больших котлованов и выемок в дорожном и гидротехническом строительстве.

В зависимости от условий работы экскаваторы с прямой лопатой разрабатывают грунт лобовыми и боковыми проходками. В узких лобовых проходках для сокращения времени маневрирования транспорта устраивают промежуточные въезды. В широких лобовых проходках экскаватор в процессе работы перемещается на небольшие расстояния в правую и левую части забоя. Автомобили-самосвалы подходят поочередно вдоль обоих откосов выемки.

При работе боковой проходкой экскаватор устанавливают так, чтобы он разрабатывал грунт перед собой и с одной из боковых сторон. С другой боковой стороны устраивают землевозные пути.

22. Схемы работ одноковшовых экскаваторов при различном рабочем оборудовании

Рис. 16. Схема разработки глубокой выемки
1 - поперечными проходками скрепера; 2 - продольными проходками скрепера; 3-экскаватором, оборудованным прямой лопатой; 4 - экскаватором, оборудованным драглайном; I…XII - последовательность проходок

Наиболее распространенным типом боковой проходки является забой, в котором транспортные пути и экскаватор расположены на одном уровне. При сооружении глубоких выемок в гидротехническом и дорожном строительстве проектная глубина выемок может значительно превышать технологические возможности экскаватора. В этом случае глубокие выемки разбивают на уступы и ярусы, высота которых должна соответствовать возможностям экскаватора (рис. 16). Верхнюю часть выемки разрабатывают бульдозерами, затем часть выемки разрабатывают скреперами, а оставшуюся часть разбивают на ярусы и разрабатывают экскаваторами, оборудованными прямой лопатой. Остающуюся часть грунта и откосы дорабатывают драглайнами.

Производство работ обратной лопатой. При работе обратной лопатой применяют транспортные и бестранспортные схемы разработки. При этом грунт разрабатывают лобовыми и боковыми проходками, в которых ось рабочего хода экскаватора смещают в сторону подхода транспортных средств. Боковая проходка при работе обратной лопатой может быть открытой и закрытой.

При закрытой боковой проходке грунт разрабатывают по схеме на рис. 17, а и б. При открытой боковой проходке одна из сторон рабочего места остается свободной от грунта (рис. 17, в). При закрытой и открытой боковых проходках параметры разрабатываемого сооружения будут различными. Так, при закрытой боковой проходке крутизна обоих откосов выемки может быть задана одинаковой, но может быть и разной. При этом во втором случае возможная глубина разработки может быть увеличена в 1,6 раза. При разработке выемки открытой боковой проходкой глубина разработки может быть увеличена еще на 20%.

Рис. 17. Схема разработки выемок обратной лопатой

Рис. 18. Схема разработки выемок драглайном
а - боковой закрытой проходкой с одинаковой крутизной откосов; б - боковой закрытой проходкой с разной крутизной откосов; в - боковой открытой проходкой

Рис. 19. Схема возведения насыпи из резервов

Рис. 20. Простые схемы вскрышных работ
а - одной проходкой; б - двумя проходками; в - двумя проходками в односторонний отвал; г - четырьмя проходками

Однако при такой схеме возможный объем отвала и расстояние между отвалом и выемкой уменьшаются примерно в 10 раз. При такой схеме работ (боковой открытой проходкой) необходимо использовать погрузку грунта в транспорт.

Производство работ драглайном. Экскаваторы, оборудованные драглайном, могут разрабатывать грунт в отвал или с погрузкой в транспортное средство. В том и другом случае применяют лобовую или боковую проходку (рис. 18).

По сравнению с рабочим оборудованием обратной лопатой оборудование драглайна имеет больший радиус копания и большую высоту разгрузки, что позволяет применять их при выполнении работ на крупных объектах.

При разработке узких траншей и выемок драглайном экскаватор устанавливают по оси земляного сооружения и разрабатываемый грунт укладывают на правую или левую сторону от выемки. В дорожном строительстве драглайн часто используют для возведения насыпей высотой до 3 м. При этом работу ведут в такой последовательности. Сначала экскаватором, установленным по оси /-/ (рис. 19, а), разрабатывают левый резерв, укладывая грунт послойно в тело насыпи. Затем экскаватор перемещается на другую сторону насыпи и из положения //-// (рис. 19, б) укладывает грунт во вторую половину нижней части насыпи. Затем экскаватор из положения ///-/// (рис. 19, в), разрабатывая грунт, увеличивает резерв и укладывает послойно грунт в верхнюю часть насыпи.

Наибольшее распространение получили варианты бестранспортных схем работы драглайном: выполнение работ одной продольной проходкой с односторонним размещением отвала (рис. 20, а); двумя продольными проходками с размещением отвалов по обеим сторонам выемки (рис. 20, б); двумя продольными проходками с односторонним размещением отвалов (рис. 20, в), четырьмя продольными проходками с двусторонним размещением отвалов (рис. 20, г).

В практике выполнения вскрышных работ в карьерах применяют несколько вариантов совместной работы драглайна и бульдозера. Применяют схемы, в которых разработка и перемещение вскрышных грунтов осуществляются бульдозером, а укладка грунта в отвал - экскаватором (рис, 21, а); разработка вскрыши осуществляется экскаватором (рис. 21, а); разработка вскрыши осуществляется экскаватором, а перемещение грунта в отвал - бульдозером (рис. 21, б). На рис. 21, в показана комбинированная схема работ.

Рис. 21. Схемы вскрышных работ экскаватором, оборудованным драглайном
а-укладка грунта в отвал экскаватором; б - укладка грунта в отвал бульдозером; в-перекидка грунта экскаватором и разравнивание бульдозером; 1-3 - проходки экскаватора

По первой схеме вскрышные работы выполняют в следующем порядке. Бульдозер снимает верхний слой вскрышных грунтов на всей площади участка и перемещает его за пределы разрабатываемого участка непосредственно в отвал. С увеличением глубины выемки и при невозможности транспортировать грунт за пределы участка бульдозер перемещает вскрышные грунты до границ вскрываемого контура по всей длине его. Далее грунт перемещается в отвал экскаватором, который устанавливают за пределами вскрываемого участка. Перемещаясь по оси параллельно границе участка, экскаватор отсыпает перемещенный бульдозером грунт в отвал. Затем экскаватор устанавливают на этом отвале и он, двигаясь по оси, перемещает доставленный бульдозером грунт в отвал. Далее экскаватор, двигаясь по оси, расположенной непосредственно у границы вскрываемого участка, перемещает оставшийся в выемке грунт в отвал.

При такой схеме организации работ бульдозер вынужден транспортировать грунт к границе вскрываемого участка преодолевая длинные крутые подъемы, что снижает его производительность. Эта схема находит применение при разработке участков шириной 50…60м с глубиной залегания вскрышных пород 3…4 м.

При второй схеме с использованием экскаватора на разработке вскрышных пород, а бульдозера - на отвалообразовании вскрываемый участок разбивают на проходки максимальной для данного экскаватора ширины. Разрабатывая грунт боковыми проходками, экскаватор перемещает его во временные отвалы. Бульдозер транспортирует грунт из временных отвалов в постоянные, расположенные за пределами вскрываемого участка. Из последней проходки экскаватор перемещает грунт в постоянный отвал. Существенным недостатком этой схемы является малоэффективный способ отвалообразования бульдозером, так как основной объем грунта в постоянном отвале размещается на большой площади. Бульдозер, как и в первом случае, вынужден преодолевать длинные и крутые подъемы, перемещаясь по разрыхленному грунту, что снижает его производительность.

Третья схема выполнения вскрышных работ (комбинированная) заключается в следующем. Бульдозер снимает верхний слой вскрышных грунтов и транспортирует их за пределы вскрываемого участка в постоянный отвал. Затем вводят в работу экскаватор, который, передвигаясь вдоль откоса выработки, перемещает грунт, доставленный бульдозером к этому откосу, в отвал. Последующее перемещение грунта в отвал экскаватор производит, перемещаясь по отвалу. Высокий уровень стоянки экскаватора способствует увеличению объема отвала. Если в отвал нельзя уложить весь грунт, дальнейшее перемещение грунта в отвал осуществляет бульдозер.

Комбинированную схему выполнения земляных работ применяют при разработке участков шириной 30…40 м мощностью вскрышных грунтов 4…5 м. При этой схеме достигается высокая производительность обеих машин, входящих в комплект, так как бульдозер перемещает грунт на сравнительно небольшое расстояние без больших подъемов, а экскаватор разрабатывает разрыхленный грунт.

Рис. 22. Схемы применения оборудования грейфера на канатной подвеске
а - засыпка пазух; 6 -разработка котлована под опускной колодец; 1- грунт для засыпки пазух (отвал); 2 - слон грунта, уплотняемые трамбовками; 3 - шпальная клетка; 4 - насыпь

Пример применения комбинированных схем вскрышных работ - строительство канала Северный Донец-Донбасс, где почти вся разработка грунта на участках канала с песчаными грунтами выполнялась драглайнами.

Производство работ грейфером. Экскаваторы с грейферным рабочим оборудованием применяют для погрузки и разгрузки сыпучих грунтов (песка, шлака, щебня, гравия), а также для рытья колодцев, котлованов под фундаменты отдельно стоящих сооружений, опор линий электропередачи, силосных башен, зачистки траншей при строительстве магистральных трубопроводов. В комплексе земляных работ при строительстве жилых зданий и в промышленном строительстве грейферное оборудование применяют для рытья различных углублений, котлованов сложного профиля и для обратной засыпки фундаментов. Экскаватор также отрывает все углубления и приямки, предусмотренные проектом, на участках, разработанных драглайном.

Схема выполнения работ грейфером при засыпке грунта в пазухи котлованов и за стенки фундаментов показана на рис. 22, а. Эти работы выполняют по мере готовности фундаментов. Оборудованный грейфером экскаватор, перемещаясь вдоль бровки котлована по периметру, набирает из отвала грунт и укладывает его равномерно небольшими слоями в пазухи или за стенку фундамента. Высота насыпанного грейфером слоя грунта не должна превышать 1…1,5 м. Этот грунт разравнивают с помощью бульдозеров (при стесненных условиях - вручную) и уплотняют трамбовочными плитами, пневматическими трамбовками или другим способом.

Экскаваторы, оборудованные грейфером, являются ведущими в комплектах машин, выполняющих земляные работы по устройству котлованов под опускные колодцы на строительстве металлургических предприятий. Так, сооружение скиповой ямы методом опускного колодца осуществлялось в следующем порядке (рис. 22, б). Колодец в форме неправильного шестиугольника высотой 11 м и массой 1200 т был установлен на грунт. Рядом с ним на грунтовой подушке и шпальнои клетке было подготовлено место для установки экскаватора, оборудованного грейфером. Экскаватор грейфером разрабатывал грунт внутри колодца и отсыпал его в отвал. Погрузку грунта из отвала на транспорт осуществлял второй экскаватор, оборудованный прямой лопатой. По мере выработки грунта внутри колодца последний опускался под действием собственного веса.

Механизация земляных работ