Часть I устанавливает систему нормативных документов, строительную терминологию, классификацию зданий и сооружений, правила назначения модульных размеров и допусков в строительстве.

Часть II содержит требования по общим вопросам проектирования, проектирования оснований, фундаментов, строительных конструкций и инженерного оборудования зданий и сооружений всех видов строительства.

Часть III регламентирует организацию и технологию строительного производства, содержит указания и требования, предъявляемые к технологии строительно-монтажных работ и их приемке, к безопасному ведению работ, определяет специфику строительного производства в экстремальных условиях (при отрицательных температурах, в районах вечной мерзлоты, в районах с сухим и жарким климатом и др.), а также содержит указания по контролю качества строительной продукции. Таким образом, в этой части СНиП содержатся важнейшие указания по технологии строительного производства.

В части IV приведены сметные нормы на все основные виды конструкций, общестроительных и специальных работ, а также указания по составлению сметной стоимости строительных материалов, изделий, конструкции и машино-смен.

Ведомства и министерства в дополнение к СНиП выпускают инструкции и указания, учитывающие особенности выполнения строительных процессов в тех или иных местных условиях.

Строительные нормы и правила по мере повышения технического уровня строительства и освоения передового опыта строительного производства периодически пересматривают и обновляют.

СНиП и другие нормативные документы служат основой технологического проектирования.

Целью технологического проектирования является разработка оптимальных технологических и организационных условий для выполнения строительных процессов, обеспечивающих выпуск строительной продукции в намеченные сроки при минимальном использовании всех видов ресурсов.

Оптимальное решение строительного процесса — это нахождение наилучших из всех возможных сочетаний параметров и вариантов процесса. Для этого производят необходимые расчеты, составляют спецификации и калькуляции, выполняют чертежи, схемы, графики, делают необходимые описания. Разработку строительных процессов оформляют в виде технологических карт, карт трудовых процессов строительного производства, которые входят составной частью в проект производства работ (ППР). ППР разрабатывается подрядной организацией или по заказу организацией, специализированной на технологическом проектировании.

Проектированием строительных процессов при возведении конкретных зданий и сооружений или их частей последовательно предусматриваются:

1. Разработка технологических вариантов выполнения строительных процессов и принятие наиболее эффективного по технико-экономическим показателям;

2. Выполнение строительного процесса в пространстве и времени; расчет технологической надежности строительного процесса; документирование строительного процесса.

3. Уменьшить время на проектирование процессов; сократить длительность и трудоемкость технологической подготовки производства;

4. Внедрить наиболее проверенные и рациональные методы технологии;

5. Распространить передовой опыт в разработке технологии; повысить производительность труда и снизить себестоимость строительной продукции.

Лекция 2.

Задачи и структура технологического проектирования. Вариантное проектирование строительных процессов. Технологические карты. Структура и содержание технологических карт.

Технология переработки грунта. Грунты и их технологические свойства. Подготовительные и вспомогательные процессы.

При вариантном проектировании первоначально устанавливают номенклатуру и состав строительных процессов, подлежащих выполнению при возведении конкретного объекта, а также объем работ. Исходными данными при этом являются условия возведения объекта и его объемно-планировочные и конструктивные решения.

Условия возведения объекта определяются рядом параметров, к основным из которых относятся:

• - геолого-климатические характеристики региона строительства (особенности климатической зоны, геология строительной площадки, наличие водных ресурсов и т. д.);

• - состояние строительной площадки (степень стесненности особенно важно учесть при реконструкции действующих предприятий; наличие подземных коммуникаций; необходимость сноса зданий и сооружений);

• - ресурсные характеристики (наличие и мощность производственных баз, местных строительных материалов, возможность и очередность поставки сборных элементов и конструкций, наличие энергетических ресурсов).

По анализу условий возведения, объемно-планировочных и конструктивных решений объекта намечают номенклатуру, и состав строительных процессов. Затем разрабатывают варианты для выбора наиболее эффективного для данных условий строительного процесса. Для этого из имеющегося арсенала технологических решений выполнения идентичных строительных процессов намечают несколько вариантов из наиболее прогрессивных решений и рассчитывают эффективность каждого по основным технико-экономическим показателям: себестоимости, трудоемкости работ и продолжительности выполнения процесса.

Следует отметить, что комплексные показатели, оценивающие эффективность выбираемого метода производства работ с точки зрения стоимостных показателей и трудовых затрат, еще не разработаны. Поэтому более экономичный по стоимости метод может оказаться неэффективным по трудовым затратам или сложным по соблюдению требований техники безопасности.

Себестоимость работ представляет собой выраженные в денежной форме затраты на производство этих работ. В себестоимости работ учитывают затраты овеществленного труда (стоимость материальных элементов, энергии, амортизация основных фондов) и живого труда (заработная плата с начислениями). Себестоимость работ является одним из главных показателей, отражающих уровень технического и организационного совершенства данного процесса. Ее определяют по формуле

С=(З + М + Э + Т_р) * К_н, где

3 — заработная плата рабочих; М — стоимость материалов, изделий и конструкций, включая заготовительно-складские расходы и стоимость доставки на приобъектный склад: Э — затраты на эксплуатацию машин, механизмов и установок; Т_р — транспортные расходы; К_н — коэффициент, учитывающий накладные расходы, в состав которых входят административно-хозяйственные расходы, содержание пожарной и сторожевой охраны, износ инвентаря и инструмента, использование материалов и конструкций и др.

Затраты на эксплуатацию машин или механизмов

Э = Е + Э_г Т_ф/Т_г + Э_см, Т_ф, где

Е — единовременные расходы на перевозку, монтаж и демонтаж машины; временные устройства, необходимые для работы машины (подкрановые пути, подводка электроэнергии и др.); Э_г — годовые эксплуатационные расходы, включая амортизационные отчисления механизации и т.п.; Э_см — сменные эксплуатационные расходы (оплата труда машинистов и других рабочих, обслуживающих машину, стоимость энергоресурсов — электроэнергии, топлива и сжатого воздуха; смазочных и обтирочных материалов; затраты на все виды ремонтов, кроме капитального и подобных, с начислениями); Т_ф — фактическое число смен работы машины при выполнении процесса; Т_г — нормативное число смен работы машины в течение года.

Элементы себестоимости строительного процесса рассчитывают в соответствии с ГЭСН, СНиП, ФЕРР, ТЕРР, на машино-смены строительных машин и оборудования, а также с учетом других нормативных документов.

Трудоемкость работ характеризуется определенными затратами труда на их выполнение. Единицей измерения трудоемкости служит человеко-час (чел.-ч) или человеко-день (чел.-дн.), показывающий затраты нормативного рабочего времени на производство работ. В ГЭСН приводится трудоемкость на единицу работ по всем основным их видам.

Продолжительность выполнения процесса определяют для увязки операций в единый технологический процесс и для построения линейных графиков и циклограмм. Затраты времени, требующиеся на выполнение конкретного объема работ, зависят от влияния многочисленных производственных факторов: вида и объема работ, формы организации технологического процесса и степени его механизации, численности рабочих и уровня их квалификации и др. Единицей измерения продолжительности служат час, смена, день.

На основные технико-экономические показатели существенное влияние оказывает принятый в варианте комплект машин. В вариантном проектировании эффективность разрабатываемых комплектов машин оценивают по удельным (на единицу продукции в физическом выражении) приведенным затратам: чем меньше удельные приведенные затраты, тем комплект эффективнее.

Удельные приведенные затраты

С_пр.у ^{= С}е + Е_н К_у, где

С_е — себестоимость единицы продукции; Е_н — нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений (Е_н=0,12; для районов Крайнего Севера и приравненных к ним местностей Е_н=0,15); К_у — удельные капитальные вложения.

Себестоимость единицы продукции комплексно-механизированных процессов устанавливают из сменной выработки машин входящих в комплект, и стоимости машино-смен для рассматриваемого территориального района строительства по формуле

С_е = ((1,08 ΣС_мс.м + 1,5 ΣЗ_ср)/П_см.в) + С_п/Р, где

ΣС_мс.м — сумма стоимости машино-смен машин, входящих в комплект (без заработной платы), руб.; ΣЗ_ср — средняя заработная плата рабочих в смену, выполняющих строительный процесс, руб.; 1,08 и 1,5 — коэффициенты накладных расходов на эксплуатацию машин и заработную плату; П_см.в — сменная выработка комплекта машин, принимается по производительности ведущей машины в комплекте, м³, м², т и др.; С_п — стоимость подготовительно-заключительных работ, Р — общий объем работ в соотвествующих единицах.

Удельные капитальные вложения по сравниваемым вариантам

К_у=1,07/П_см.в (ΣС_оп/ΣТ_г), где

1,07— коэффициент, учитывающий затраты по доставке машин с завода изготовителя на базу механизации; С_оп — оптовая цена входящей в комплект машины, руб.; Т_г — число смен работы в году входящей в комплект машины.

РАЗВИТИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

В ПРОСТРАНСТВЕ И ВРЕМЕНИ

Для ритмичного и непрерывного осуществления всех технологических задач строительный процесс в период функционирования должен быть организован в пространстве и времени.

11.1. Развитие строительного процесса в пространстве

а — деление жилого дома на пространственные участки; б — то же, промышленного комплекса.

Организация строительного процесса в пространстве обеспечивается разделением объемного пространства возводимых зданий и сооружений на участки и захватки, на которых бригады или звенья рабочих в необходимой технологической последовательности выполняют все операции.

Участками называют часть здания и сооружения, в пределах которых существуют одинаковые производственные условия, дающие возможность применять одинаковые методы работ, т. е. использовать одни и те же процессы. В качестве участков принимают температурные блоки одноэтажных промышленных зданий, этаж или часть этажа многоэтажных зданий (рис. 11.1,а), жилые секции в пределах одного этажа и т. д., но неоднородные объекты не удается расчленить на равно изменяемые однородные участки (рис. 11.1,6).

Захватками называют часть зданий и сооружений, в пределах которых повторяются одинаковые комплексы строительных процессов, выполняемые каждый в отдельности определенное и равномерное время. В качестве захватки могут быть приняты один или несколько фундаментов под колонны каркаса здания, ряд колонн каркаса здания, стеновое ограждение из панелей в пределах двух-трех шагов колонн и т. д.

Число захваток т на участке равно отношению общего фронта работ Ф_р к фронту работ на захватке Ф₃, т. е.

т = Ф_р/Ф₃

Фронт работ на захватке должен быть достаточным для одновременной расстановки всей бригады.

Ф₃ = НФ_ч/Ч

где Н — число исполнителей в бригаде; Ф_ч — фронт работ на одного человека (делянка); Ч — число рабочих смен.

Строительные процессы на захватках и участках во времени можно осуществлять последовательно, параллельно или поточно (последовательно-параллельно), поэтому такая организация называется соответственно последовательный, параллельный и поточный методы производства работ.

При организации выполнения строительных процессов во времени весь комплексный производственный процесс по возведению зданий и сооружений делят на отдельные циклы (строительные операции, отдельные строительные процессы или работы), а затем организуют их выполнение по одному из указанных методов.

11.2. Сравнительная характеристика выполнения процессов во времени различными методами

а — последовательным, б — параллельным; в — поточным с изображением развития потока в виде линейного календарного графика; г — то же, с изображением в виде циклограммы.

При последовательном методе все технологические циклы ведут сначала на первой захватке, затем на второй, третьей и т. д. (рис. 11.2,а). Продолжительность строительства при этом увеличивается (Т=Т_цт, где Т_ц — длительность всех технологических циклов, выполняемых на одной захватке), но потребление ресурсов в единицу времени относительно небольшое (интенсивность потребления ресурсов за единицу времени r=R/Т, где R — общая затрата ресурсов на осуществление всех технологических циклов на m захватках).

При параллельном методе все технологические циклы осуществляют одновременно на всех захватках (рис. 11.2,6), что требует большой концентрации ресурсов (mr). При этом общая продолжительность строительства существенно сокращается (Т=Т_Ц).

При поточном методе (рис. 11.2,в) каждый технологический цикл выполняют сначала на первой захватке, затем на второй, третьей и т. д. Это позволяет последовательно проводить однородные циклы и параллельно — разнородные.

Поточный метод сочетает в себе положительные качества последовательного и параллельного методов — рациональное потребление ресурсов и относительно короткие сроки строительства (Т<Т_цт).

Для создания строительного потока необходимо общий производственный процесс расчленить на составляющие циклы (процессы, работы), разделить их между исполнителями, создать производственный ритм, совместить во времени выполнение составляющих процессов. В зависимости от типа и назначения строительных объектов, их конструктивных решений, условий строительства и т. д. можно по-разному расчленять процессы, осуществлять разделение труда, создавать ритмы работ и совмещать процессы.

В поточном методе производства работ различают:

1. цикл — производственные процессы, происходящие в течение определенного промежутка времени. По окончании цикла получают законченную продукцию или полуфабрикат;

2. ритм потока К — продолжительность цикла на одной захватке, или модуль цикличности;

3. шаг потока К_о — интервал времени между началом работ, выполняемых на данной захватке одной бригадой или звеном рабочих, и началом работ на этой же захватке следующей бригады или звена:

4. частный поток — последовательное выполнение одного процесса на различных захватках (участках):

5. специализированный поток — совокупность частных потоков, объединенных общей продукцией в виде элементов или частей зданий;

6. объектный поток — совокупность специализированных потоков, продукцией которых является законченный объект;

7. комплексный поток — совокупность объектных потоков, необходимых для возведения разнотипных зданий и сооружений, объединенных в общий комплекс.

По характеру ритмичности строительные потоки подразделяют на ритмичные с одинаковой или кратной продолжительностью цикла на захватке и неритмичные (разноритмичные), в которых продолжительность цикла на захватке различна.

При ритмичном потоке с К=К₀ продолжительность частного потока t выражается зависимостью и является основной его закономерностью.

t = тК

Закономерность всего строительного потока имеет следующий вид:

Т = тК+ (n— 1) К или Т = К (т + п—1),

где п — число технологических циклов, выполняемых на каждой захватке.

Данная закономерность строительного потока изменится при включении в поток прерывных строительных процессов (например, бетонные, штукатурные и другие работы), при выполнении которых необходимы определенные технологические перерывы.

Тогда закономерность строительного потока примет вид:

Т=К (m + п— 1) + ΣΔt,

где ΣΔt — сумма разрывов во времени между отдельными процессами на каждой захватке.

В развитии строительного потока фиксируются три периода: развитие потока Т', установившийся поток Т" и свертывание потока Т"' (рис. 11.2,в, г).

Обычно продолжительность периодов развития и свертывания потока одинакова:

Т' = Т'" = К (п — 1).

Период установившегося потока

Т" = T— ( Т'+ Т'") = K (т + п— 1) — 2 K (n— 1) = К (т - n + 1).

При этом только установившаяся форма потока отвечает требованиям поточного производства, неустановившийся поток не эффективен, и применение его должно быть ограничено. Поэтому при назначении числа захваток следует учитывать, что минимальное их число должно быть m_min <= n+1, так как в этом случае сохраняется установившаяся форма потока.

Для организации строительного потока объект строительства разбивают на равные или примерно равные по трудоемкости участки-захватки. Каждая захватка имеет свой фронт работ, который занимает рабочая бригада, осуществляющая один частный поток.

Опыт строительства свидетельствует о высокой эффективности поточного метода производства работ, ускоряющего строительство, способствующего росту производительности труда (благодаря специализации рабочих) и приводящего к снижению стоимости строительства на 6...12%.

В технологическом проектировании развитие строительных процессов во времени может быть представлено в виде линейных календарных графиков (см. рис. 11.2, в) или циклограмм (см. рис. 11.2, г).

В циклограммах захватки располагают последовательно снизу вверх, а технологические циклы (процесс, работа) изображают в виде наклонных линий. Циклограммы более наглядно отображают развитие процессов во времени и пространстве.

ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

В соответствии со СНиП 3.01.01-85^* «Организация строительного производства» к обязательной документацией, регламентирующей организацию строительства, относятся:

• проект организации строительства (ПОС)

• проект производства работ (ППР)

Проект организации строительства (ПОС) - это документация, в которой укрупнено решаются вопросы рациональной организации строительства всего комплекса объектов данной строительной площадки.

Проект производства работ (ППР) - документация, в которой детально прорабатываются вопросы рациональной технологии и организации строительства конкретного объекта данной строительной площадки.

На основе ПОС составляется множество ППР, конкретизирующих решений ПОС для отдельных объектов.

Например, ПОС может охватывать строительство крупной гидромелиоративной системы со всеми ее объектами - магистральными, распределительными каналами, головным и прочими сооружениями - насосными станциями, дюкерами, акведуками, мостами через каналы и т.д. ППР же будет рассматривать только какой-либо объект этой системы, например, насосную станцию, акведук и т.д. В промышленном строительстве ПОС может охватывать весь завод или какую-либо его крупную установку, а ППРы будут составляться по каждому объекту такой установки.

ПОС разрабатывает обычно генеральный проектировщик или по его заданию какая-либо другая (субподрядная) проектная организация. При двухстадийном проектировании ПОС разрабатывается на первой стадии "Проект". ППР разрабатывает обычно генеральный подрядчик или привлекаемая им специализированная организация. В любом случае ППР утверждает руководитель генподрядной организации. При двухстадийном проектировании ППР составляется на стадии "Рабочая документация" (по времени это обычно совпадает с организационной подготовкой строительства). Состав ПОС и ППР регламентируется нормами СНиП 3.01.01-85.

При одностадийном проектировании составляется сокращенный проект организации и производства работ.

Проведение СМР без утвержденных ПОС и ППР российскими нормами запрещается, а все отклонения от ПОС и ППР должны согласовываться с организациями, разработавшими и утвердившими их.

Главными частями ПОС и ППР являются стройгенплан и календарный план, на основе которых составляются всевозможные ведомости, графики потребления различных ресурсов.

Стройгенплан, "общеплощадочный" или "объектный", представляет часть соответственно ПОС или ППР, в которой решаются вопросы рационального размещения на всей стройплощадке или отдельном объекте грузоподъемных механизмов, мест складирования материалов, временных дорог и других объектов строительного хозяйства. Как отмечалось, в ПОС эти вопросы рассматриваются укрупненно для всего комплекса объектов площадки, в ППР - подробно, только для одного объекта.

Для крупных строек, особенно гидротехнических и гидромелиоративных, в ПОС может составляться также "ситуационный план", охватывающий большую территорию, окружающую стройку, измеряемую десятками, а иногда сотнями км". На нем показываются объекты, имеющие отношение к стройке.

Календарный план (график) представляет часть ПОС или ППР, в которой решаются вопросы рациональной последовательности и продолжительности работ (термины "календарный график" и "календарный план" в строительной практике чаще всего употребляются как синонимы).

Как и стройгенплан, календарный план в ПОС ("сводный") охватывает укрупненно (как правило, в денежном выражении - в тыс. рублей) весь комплекс объектов площадки; в ППР - подробно (в физических объемах), но только для одного объекта, для которого ППР составляется.

На основе календарного плана в ПОС составляется ведомость объемов СМР с разбивкой по объектам и периодам строительства. При необходимости составляются и другие ведомости (графики постановки) для конструкций, изделий, материалов, для строительных машин, для рабочих кадров по основным специальностям.

В ППР эти вопросы прорабатываются более подробно применительно к конкретному объекту, в частности, составляется график движения рабочей силы, показывающий, сколько человек должны работать на объекте каждый месяц (неделю, день). В зависимости от специфики и сложности строительства содержание ГТОС и ППР может изменяться.

Для сложных объектов, где впервые применяются новые технологии производства, уникальное оборудование или новые строительные конструкции в ПОС также возникают дополнительные вопросы. Например, должны быть установлены очередность и сроки научных исследований, связанных с таким строительством. В основном это натурные эксперименты, режимные наблюдения, подготовка различных рекомендательных документов. Должны указываться особенности геодезического и другого инструментального контроля возведения конструкций. Рекомендуется в этих случаях составлять укрупненный сетевой график или линейный график, прорабатывать вопросы связи и оперативно-диспетчерского управления строительством.

Важным элементом ПОС и ППР является пояснительная записка. В ней дается характеристика условий и сложностей строительства, указываются мероприятия по охране труда, по защите окружающей среды, обосновываются размеры складских площадей, число и размеры вспомогательных временных сооружений и помещений, расчеты сетей временных инженерных коммуникаций, выбор машин и механизмов, т.е. обоснование всех решений, принятых в графической части. В пояснительной записке приводятся технико-экономические показатели строительства (в ПОС - по всему комплексу объектов, в ППР - одному конкретному объекту).

технологические карты в строительстве и карты трудовых процессов строительного производства

Выявление закономерностей технологии строительного производства, расчет его технологических параметров и технико-экономических показателей позволяют разработать необходимые документы, регламентирующие функционирование технологического строительного процесса. К таким результирующим документам технологического проектирования относятся технологические карты в строительстве и карты трудовых процессов строительного производства.

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):

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

II группа — технологические режимы, способы и приемы получения продукта. В ней излагают допустимые режимы, обеспечивающие получение заданного продукта в соответствии со СНиП, ГОСТами, ТУ и другими нормативными документами; 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 технике безопасности;

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

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

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. Карты трудовых процессов 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 технике безопасности. В ней описаны: область применения, организация трудовых процессов; пооперационный график и распределение работ среди рабочих звена (бригады); условия труда.

Поэтому карты трудовых процессов строительного производства являются основными нормативными и инструктивными документами научной организации труда. Они предназначены для выполнения отдельных или комплекса производственных операций, входящих в технологические процессы. В каждом процессе содержится значительное число трудовых (рабочих) операций, для каждой из которых в картах трудовых процессов указаны рациональные приемы и способы выполнения.

Карты трудовых процессов разрабатывают по единой методике, и обычно они содержат четыре раздела:

1. область и эффективность применения карты (конструктивная характеристика сооружаемого элемента, показатели производительности труда — выработка в единицах продукции на 1 чел.-день и затраты труда на единицу продукции в чел.-ч;

2. подготовка и условия выполнения процесса (перечень мероприятий, которые должны быть окончены к началу процесса, условия, при которых процесс может быть начат, и условия безопасного ведения работ);

3. исполнители, предметы и орудия труда (состав звена с указанием профессий рабочих и их разрядов, вид применяемых материалов, полуфабрикатов и изделий, нормокомплект инструмента, приспособлений и инвентаря с приведением их основных параметров);

4. технология процесса и организация труда (последовательность выполнения процесса, условия доставки предметов труда к месту укладки, организация рабочего места с четким указанием расположения механизмов, приспособлений, инвентаря и рабочих, поминутный график выполнения трудового процесса), разъяснения (обычно с подкреплением графическим изображением) по поводу выполнения отдельных производственных операций с рекомендациями рациональных рабочих движений и приемов труда.