6.4. Календарное планирование строительства отдельных зданий (промышленных)

6.4.1. Промышленные здания

Основным объёмно-планировочным решением в промышленном строительстве служат одноэтажные здания в виде блоков цехов, объединяющие большинство производств предприятия. На их долю приходится 2\3 всех строящихся промышленных зданий.

Что касается организации строительства многоэтажных строительных корпусов, то специфика их сооружения в основном аналогична рассмотренным выше многоэтажным зданиям жилого и гражданского назначения.

При проектировании организации конкретного промышленного объекта необходимо учитывать многочисленные факторы, перечисленные выше, применительно к жилищному строительству.

Не повторяя их, остановимся лишь на специфике объёмно- планировочных и конструктивных решений.

В зависимости от величины пролётов, высоты зданий, типа и грузоподъёмности мостовых кранов, максимальной массе сборных элементов, промышленные здания подразделяются на лёгкие, средние и тяжёлые.

К одноэтажным зданиям лёгкого типа относятся механосборочные цехи, производственные цехи текстильной промышленности, складские здания и т.п.

Пролёты в таких зданиях находятся в пределах 12-18 м. При наличии мостовых кранов грузоподъёмностью до 5 т, масса колонн составляет до 5 т, ферм и балок - до 11 т и плит покрытия - 7 т. Здания отличаются предельной однородностью планировочных и конструктивных решений.

К зданиям среднего типа относятся цехи различных отраслей машиностроения, литейные, кузнечнопрессовые, строительной индустрии и т.п. Пролёты в этом типе зданий 18-30 м при высоте до 18 м, мостовые краны до 50 т. Масса колонн - до 12 т, ферм - до 30 т. здания этого типа сравнительно однородны, но отдельные пролёты имеют разные крановые нагрузки и высоты, что вызывает определённое разнообразие в наборе сборных конструкций.

Прогресс в промышленном производстве диктует необходимость периодической смены технологии и оборудования, что вызывает,в свою очередь,требования планировочной «гибкости» зданий.

Повышение «гибкости» в зданиях лёгкого и среднего типов достигается укрупнением планировочных сеток, устройством технических межферменных этажей и подвесных проходных этажей.

Максимальной «гибкостью» обладают большепролётные здания павильонного, зального и антресольного типов, представляющие собой неизменный строительный объём с изменяемой встроенной многоэтажной (многоярусной) этажеркой, которую можно собирать и разбирать в пределах здания в случае изменения технологии. Оборудование в таких зданиях устанавливают на отдельных фундаментах или этажерках.

В зданиях тяжёлого типа размещают цеха с тяжёлым кузнечнопрессовым оборудованием, предприятия тяжёлого машиностроения, горно-обогатительные комбинаты (ГОКи), ТЭЦ, ГРЭС, здания металлургической промышленности (конвертерные, прокатные цеха) и т.п.

Отличительной особенностью этих зданий является большое разнообразие в пролётах, высотах, крановых нагрузках. Отсюда разнохарактерность конструкции по материалу и массе; неравномерность распределения объёмов работ. Пролёты в зданиях тяжёлого типа 24-48 м при высоте от 18 до 65 м и более, крановые нагрузки - до 300 т и более.

Здания этого типа имеют тяжёлое технологическое оборудование, для которого устраиваются мощные, обычно монолитные, фундаменты, технологические подвалы, тоннели, приямки и т.д., занимающие большую часть площади цеха. Под несущие конструкции здания, воспринимающие нагрузки порядка 4000 т (объекты металлургии) и достигающие 10000 т. на главных корпусах ГРЭС, устраиваются различного типа фундаменты большего объёма и часто на значительную глубину.

Таким образом, сооружение подземной части здания тяжёлого типа представляет не менее сложную задачу, чем возведение наземной.

Принципы проектирования организации строительства промышленных зданий.

Основная особенность организации строительства промышленных зданий состоит в сложной увязке выполнения строительной части с монтажом технологического, инженерного оборудования и коммуникаций. Последовательность возведения частей здания должна быть запроектирована таким образом, чтобы обеспечить минимальную продолжительность строительства объекта в целом. Это может быть достигнуто первоочередным сооружением тех цехов, отделений и пролётов, монтаж оборудования коммуникаций в которых требует наибольшего времени.

Направление развития потоков по монтажу строительных конструкций и оборудования может быть горизонтальным, вертикальным и смешанным. При выборе схемы монтажа оборудования и трубопроводов следует отдавать предпочтение такому направлению, при котором создаются условия для производства пусконаладочных работ в пределах одного технологического передела, цеха и т.п. По горизонтальной схеме развиваются работы по монтажу здания и подаче оборудования.

Расчленение объекта на пространственные части - необходимое условие поточной организации, обеспечивающей предоставление фронта работ последующим специализированным потокам. Объекты делятся на монтажные участки и производственные переделы.

За участок принимают часть здания, в пределах которого имеются одинаковые условия, применяются одинаковые методы работ и осуществляется увязка строительных и монтажных процессов.

Производственный передел – совокупность технологического оборудования и коммуникаций, связанных между собой единством сырья или получаемого продукта (конечного или полуфабриката, необходимого для последующей обработки).

Интенсивность работ может быть принята та же, что и для объектов любого другого назначения в интервале между возможными минимальными и максимальными значениями.

Для механизированных процессов за минимум принимают производительность машин, используемых в одну смену, для ручных - выработку звена рабочих. Максимальная интенсивность достигается при полном насыщении фронта работ комплектами машин, работающими в три смены.

Циклы строительства определяются в зависимости от характера объекта и могут приниматься различными по числу и составу для отдельных объектов.

Однако, как правило, в промышленном строительстве принято деление всех работ на четыре цикла:

I цикл – устройство подземной части;

II цикл – возведение надземной части;

III цикл – строительные работы, включая отделочные и монтажные всех видов;

IV цикл – индивидуальное испытание и комплексное опробование оборудования, пусконаладочные работы.

Методы строительства зданий и монтажа технологического оборудования (применительно к наиболее сложным зданиям – павильонного типа) варьируются в зависимости от совмещения работ по устройству фундаментов под здание с работами по устройству фундаментов под оборудование и этажерки (открытый и закрытый методы строительства) и от совмещения монтажа здания и этажерок с монтажом технологического оборудования (раздельный и совмещенный методы монтажа).

Открытый метод, или метод законченного нулевого цикла, предусматривает, что фундаменты под каркас здания выполняются одновременно с фундаментами под оборудование и под этажерку. В этом же периоде сооружаются все каналы, приямки, подземные коммуникации.

Закрытый метод предусматривает устройство фундаментов под оборудование после возведения надземной части здания под крышей.

Совмещённый метод монтажа оборудования предусматривает одновременное (одним специализированным потоком) выполнение монтажа строительных конструкций здания и этажерок совместно с подачей (такелажем) и установкой оборудования. При таком методе одна и та же строительная бригада (поток) ведёт монтаж строительных конструкций и установку на место оборудования, а дальнейшие работы по монтажу (сборка, агрегирование и т.д.) выполняет следующий специализированный поток.

Раздельный метод монтажа предусматривает выполнение монтажа строительных конструкций одним специализированным потоком (строительной бригадой), а монтаж оборудования, включая такелажные работы, установку, - специализированным потоком (бригадой слесарей-монтажников) в полностью построенном здании.

Комбинированный метод в отличие от совмещённого допускает выполнение части работ по монтажу оборудования раздельно от монтажа строительных конструкций в построенных помещениях.

На практике выбор тех или иных методов зависит от многих причин: характера оборудования, устойчивости строительных конструкций, параметров имеющегося монтажного оборудования, наличия достаточной рабочей силы, установленных сроков строительства и ряда других факторов.

Способы имеют свои положительные стороны и недостатки.

Применение совмещённого метода позволяет в большей степени, чем при раздельном, механизировать работы по монтажу оборудования, а главное - организовать непрерывное, равномерное поточное производство. При этом использование мощных монтажных кранов создаёт условия для повышения индустриальности монтажа оборудования и трубопроводов путём применения укрупненных блоков и узлов. В то же время совмещённый монтаж как интенсивный метод требует четкой увязки всех производственных звеньев и строгого непрерывного контроля в процессе выполнения. Усложняется также организация работ в монтажной зоне (подача, складирование, передвижение кранов и т.п.).

Раздельный метод возведения здания в сочетании с закрытым методом обеспечивает благоприятные микроклиматические условия для работ, выполняемых внутри здания, что особенно важно в районах с суровыми природными условиями. Раздельный монтаж конструкций и оборудования позволяет также лучше использовать грузовые характеристики кранов.

Оценивая достоинства и недостатки обоих методов, следует отдать предпочтение совмещенному методу, обеспечивающему поточную организацию работ с сокращением сроков строительства объектов.

В перспективе поточно-совмещенный метод может подготовить переход к полносборному монтажу объектов, при котором не только строительные конструкции, но и оборудование, трубопроводы будут поступать укрупненными блоками и узлами максимальной заводской готовности,и на площадке останутся лишь сборочные работы.

В таблице 6.4.1. приведена типовая структура процессов строительства промышленных объектов, охватывающих четыре основных варианта организации работ. По ней можно проследить последовательность и состав работ, принципы взаимоувязки специализированных потоков, отличие в увязке работ в зависимости от принятого метода.

Таблица 6.4.1.