технологич проц в строительстве / 2 семестр / Модуль 3 / Лекции / Лекция 2
.docЛекция 2. Календарное планирование
Сущность календарного планирования, его роль в строительстве
Календарное планирование является неотъемлемым элементом организации строительного производства на всех его этапах и уровнях. Нормальный ход строительства возможен только тогда, когда заблаговременно продумано, в какой последовательности будут вестись работы, какое количество рабочих, машин, механизмов и прочих ресурсов потребуется для каждой работы. Недооценка этого влечет за собой несогласованность действий исполнителей, перебои в их работе, затягивание сроков и, естественно, удорожание строительства. Для предотвращения таких ситуаций и составляется календарный план, который выполняет функцию расписания работ в рамках принятой продолжительности строительства. Очевидно, что изменчивая обстановка на стройке может потребовать существенной корректировки такого плана, тем не менее при любых ситуациях руководитель строительства должен четко представлять, что нужно делать в ближайшие дни, недели, месяцы.
Продолжительность строительства назначается, как правило, по нормам (СНиП 1.04.03-85* Нормы продолжительности строительства...) в зависимости от величины и сложности строящихся объектов, например, площади гидромелиоративных систем, виды и мощности промышленных предприятий и т.д. В отдельных случаях продолжительность строительства может планироваться отличной от нормативной (чаще всего в сторону ужесточения сроков), если того требуют нужды производства, специальные условия, природоохранные программы и прочее. Для объектов, возводимых в сложных природных условиях, допустимо увеличение продолжительности строительства, но это всегда должно быть надлежащим образом обосновано.
В строительной практике часто применяются упрощенные методы планирования, когда, например, составляется лишь перечень работ со сроками их выполнения без должной оптимизации. Однако такое планирование допустимо лишь при решении небольших текущих задач ходе строительства. При планировании же больших объектов работ на весь период строительства нужна тщательная работа по выбору наиболее целесообразной последовательности СМР, их продолжительности, числа участников, необходим учет множества факторов, о которых упоминалось выше. По этим причинам в строительстве находят применение различные формы календарного планирования, позволяющие по-своему оптимизировать планируемый ход работ, возможность маневров и т.д.
Кроме того, в зависимости от широты решаемых задач, необходимой степени детализации решений существуют различные виды календарных планов, находящие применение на разных уровнях планирования.
При разработке календарных планов в ПОС и ППР наилучшие результаты достигаются, когда составляются несколько вариантов календарного плана, и выбирается наиболее эффективный.
Последовательность составления календарных планов.
Исходными данными для составления календарного плана объекта являются рабочие чертежи, нормативная или директивная общая продолжительность возведения здания или сооружения и данные об условиях осуществления строительства, о строительных машинах, а также возможность получения основных строительных конструкций, материалов и полуфабрикатов. Данные о возможных к использованию строительных машинах могут быть получены в тресте механизации, обслуживающем строительный трест, а данные об условиях снабжения конструкциями, материалами и полуфабрикатами— в УПТК строительного треста.
Календарные планы производства работ по объекту составляют обычно в следующем порядке: производят анализ проектных материалов; устанавливают номенклатуру строительных и монтажных процессов, подлежащих включению в календарный план; выбирают методы производства работ и основные строительные машины; подсчитывают объемы работ в соответствии с номенклатурой; определяют трудозатраты по отдельным процессам и потребное число машино-смен для расчета продолжительности выполнения основных строительных и монтажных работ. Затем подсчитывают продолжительность выполнения отдельных видов работ и увязывают их во времени, т. е. строят календарный план.
Анализ проектных материалов осуществляют с целью выявления возможности выполнения строительно-монтажных работ наиболее эффективными методами, а также определения наличия ресурсов, которыми располагает строительно-монтажная организация.
Естественно, что еще при разработке проекта любого здания и сооружения проектная организация должна учитывать требования индустриальности строительства. Хорошим примером является применение укрупненных блоков покрытий промышленных зданий и их монтаж конвейерным методом. При этом методе стальные конструкции покрытий отличаются от конструкций, рассчитанных на рассыпной монтаж, что должно быть заранее предусмотрено в проекте.
При анализе проекта с учетом местных условий выявляется перечень работ, которые могут быть перенесены со строительной площадки на завод, например выполнение перегородок в промышленных зданиях из железобетонных панелей вместо кирпичных, предусмотренных в проекте. Такая замена ведет к резкому снижению трудоемкости и продолжительности устройства перегородок. Предложения, возникшие при анализе проекта, согласовываются с проектной организацией, которая в случае необходимости вносит соответствующие изменения в рабочие чертежи.
Предложения могут относиться и к укрупнению конструкций, такая замена приведет к снижению трудоемкости и стоимости строительства, а также к сокращению его продолжительности. При анализе проектов следует учитывать и по возможности повышать уровень технологичности конструктивных решений, являющихся одним из важных факторов, которые влияют на технико-экономические показатели календарного плана.
Между конструктивными характеристиками элементов зданий и сооружений и методами их возведения существует неразрывная связь. Себестоимость изготовления конструкций, затраты на их транспортирование и возведение находятся в непосредственной зависимости от технологичности конструкций в сфере изготовления, транспортирования и монтажа. Расчеты показали, что затраты, зависящие от технологичности, составляют более 50% стоимости строительно-монтажных работ. Из этого количества примерно 2/3 относится к затратам, связанным с монтажной технологичностью. На уровень технологичности, а следовательно, и на величину затрат при возведении зданий и сооружений влияет ряд факторов, в том числе:
1) разнотипность ячеек; так, в зданиях, запроектированных из однотипных ячеек, упрощается проектирование организации поточного возведения этих зданий;
2) крупность и разновесность конструкций, степень использования монтажных кранов по грузоподъемности и повышение их производительности находятся в непосредственной зависимости от массы конструктивных элементов и их разновесности.
Проект следует проанализировать также с точки зрения его соответствия геологическим и гидрогеологическим условиям площадки, а также возможности максимального использования местных строительных материалов.
Номенклатура строительных и монтажных работ необходима для подсчета затрат труда, машино-смен, потребности в материалах, полуфабрикатах, конструкциях и изделиях. Степень детализации номенклатуры работ должна соответствовать предполагаемым методам производства работ. Например, если предполагается вести монтаж конструкций покрытия промышленного здания укрупненными блоками, состоящими из двух ферм с уложенными по ним плитами покрытия, то можно в одной строке указать укрупнительную сборку блоков, а во второй — монтаж блоков.
Основами для составления календарного плана строительства объекта являются объемы, продолжительность и взаимная увязка работ общестроительной организации. Субподрядные организации должны составлять детальные календарные планы выполнения своих работ исходя из общей продолжительности, предусмотренной для выполнения этих работ в календарном плане строительства объекта и принятой в нем увязки специальных работ с общестроительными работами.
Подсчет объемов работ производят по рабочим чертежам. Объемы работ следует определять после выбора методов производства работ, так как на объемы работ влияют в ряде случаев местные условия и намечаемые методы выполнения отдельных строительных процессов. Например, объем земляных работ по рытью котлована будет различным для разных грунтов (изменяется угол естественного откоса), а также при работе с креплениями. Объемы работ подсчитывают в тех единицах измерения, которые указаны в нормах, используемых для подсчета трудоемкости работ.
Выбор методов производства работ и основных строительных машин осуществляют исходя из необходимости наибольшего охвата механизацией основных видов работ. В целях сокращения числа занятых на объекте рабочих следует предусматривать малую механизацию, используя при этом ручной механизированный инструмент, а также передовые приемы труда, выбранные на основе анализа опыта лучших производственных бригад и отдельных рабочих-новаторов. Как для механизированных, так и для ручных работ нужно выбирать наиболее совершенные приспособления и инвентарь. Особое внимание следует обращать на механизацию наиболее трудоемких работ, а также погрузочно-разгрузочных и транспортных операций. Типы и мощности машин выбирают исходя из объема и условий работ. При выборе типа экскаватора кроме общего объема земляных работ учитывают глубину и характер выемки, место отвала грунта, наличие грунтовых вод, погрузку грунта в транспортные средства или работу в отвал и др. При выборе крана для монтажа сборных железобетонных конструкций необходимо учитывать, чтобы основные параметры крана (грузоподъемность, вылет стрелы, высота подъема крюка) соответствовали условиям монтажа (максимальная масса элементов, требуемый вылет стрелы, высота расположения элементов над уровнем стоянки крана).
Как указывалось, при выборе машин следует учитывать требования, возникающие при монтаже технологического оборудования. Так, например, при строительстве ТЭЦ краны выбирают исходя из условий монтажа строительных конструкций и укрупненных блоков, а при строительстве цементных заводов учитывается также необходимость монтажа вращающихся печей. Одним из дополнительных, но важных условий при выборе машин является наименьшее число их типов на строительной площадке, что позволяет повысить степень использования машин и облегчить условия эксплуатации.
Выполнять работы можно различными способами и с применением различных машин. Выбор наиболее целесообразного способа производства работ и соответствующих машин в этом случае нужно производить путем сравнительного анализа. За критерий эффективности сравниваемых вариантов принимается минимум приведенных затрат. Во всех случаях составляется калькуляция себестоимости.
Если в сравниваемых вариантах приведенные затраты различаются несущественно, то при окончательном выборе метода производства работ должны учитываться дополнительные показатели: продолжительность и трудоемкость работ. Ниже приводится пример выбора варианта производства работ на строительстве завода.
Для устройства пересечения коллектора ливневой канализации с весьма загруженной железнодорожной линией запроектировано два варианта производства работ: первый — путем устройства временного путепровода с подведением под действующие железнодорожные пути металлических балок и второй — методом продавливания сборных железобетонных элементов прямоугольного сечения гидравлическими домкратами, упирающимися в предварительно забетонированную часть коллектора (рис. 8.1). Технико-экономический анализ обоих вариантов показал, что второй оказался более экономичным, при нем исключается необходимость остановки движения поездов.
Рис. 8.1. Схема устройства сборного железобетонного коллектора под действующими железнодорожными путями:
1 — электропривод режущего устройства; 2 — режущее устройство пропеллерного типа; 3— ножевой блок тоннеля; 4 — рядовой блок; 5 — землевозные тележки; 6 — домкратный гидропресс; 7 — маслопровод гидропресса; 8 — гидродомкрат Q=200 т; 9 — гусеничный кран для монтажа блоков тоннеля; 10 — кран для подъема землевозных тележек
Трудовые затраты на выполнение отдельных строительных процессов, а также потребное число машино-смен определяют по действующим единым или ведомственным нормам и расценкам (ЕНиР и ВНиР) с учетом достигнутого в данной строительной организации уровня выполнения норм. При подсчете трудоемкости работ нужно иметь в виду, что в ЕНиР не учитываются затраты труда, связанные с транспортировкой материалов и конструкций к объекту, а также с подачей их к рабочим местам кранами или подъемниками. Трудоемкость этих работ нужно учитывать особо.
Нормирование затрат труда по ЕНиР и ВНиР является очень трудоемким процессом, в связи с чем в строительных организациях используют укрупненные нормы, разработанные на основе производственных калькуляций с учетом реальных условий строительной площадки.
Определение продолжительности и взаимной увязки выполнения отдельных видов работ осуществляют на стадии построения календарного плана, сетевого графика или циклограммы.
Форма календарного плана производства работ по объекту рекомендована СНиП 3.01.01—85.
Пример календарного плана показан на рис. 8.2.
Рис. 8.2. Календарный план строительства промышленного корпуса; над чертой указано количество рабочих в день
В правой части календарного плана (гр. 11) (табл. 8.1) каждый процесс обозначают горизонтальной чертой, длина которой в принятом масштабе времени означает продолжительность выполнения процесса.
При продолжительности строительства объектов свыше одного года календарный план производства работ во втором и в последующие годы ежегодно уточняется строительной организацией с участием заказчика и субподрядных организаций в соответствии с титульным списком.
Таблица 8.1. Форма календарного плана производства работ по объекту
Продолжительность выполнения механизированных работ определяют исходя из полного использования машин. Количество машин в свою очередь принимают таким, чтобы общая продолжительность возведения объекта не превышала нормативной по СНиП 1.04.03—85.
Последовательность и взаимная увязка работ в значительной мере определяются конструктивными особенностями возводимого здания или сооружения. Например, при возведении многоэтажного промышленного здания с железобетонным каркасом монтаж наружных стеновых панелей нужно вести после монтажа элементов каркаса здания. В ряде случаев элементы здания конструктивно не связаны между собой и их можно возводить независимо друг от друга, например фундаменты под оборудование в некоторых одноэтажных промышленных зданиях. Эти фундаменты возводят или одновременно с устройством фундаментов под колонны и стены здания, или после окончания монтажа несущих конструкций здания. В этом случае выбор последовательности работ по возведению фундаментов под оборудование необходимо производить с учетом ряда дополнительных факторов, в том числе сроков монтажа технологического оборудования, возможности и целесообразности использования комплекса машин, занятых на устройстве фундаментов под строительные конструкции, своевременного представления фронта работ субподрядной организации, занятой на монтаже оборудования, условий выполнения работ внутри здания (освещенность фронта работ, наличие подземных коммуникаций и др.).
Совмещение во времени нескольких строительных процессов на одном и том же объекте ведет к уменьшению общей продолжительности строительства данного объекта. Так, например, строительство промышленного здания может осуществляться одним из двух способов: раздельным или совмещенным. При раздельном способе вначале возводят целиком здание, а затем монтируют оборудование. Недостатки этого способа — стесненный фронт механомонтажных работ в закрытом помещении, затруднительность использования для монтажа технологического оборудования ведущих механизмов, применяемых для монтажа несущих конструкций.
Совмещенный способ позволяет одновременно выполнять работы по монтажу строительных конструкций надземной части, технологического оборудования и внутрицеховых коммуникаций. Опыт показывает, что применение совмещенного способа обеспечивает получение экономического эффекта за счет уменьшения условно-постоянной части накладных расходов при сокращении продолжительности строительства. Однако возможность совмещения большого числа процессов ограничивается условиями технологии производства отдельных видов работ, а также требованиями правил техники безопасности, которые всегда необходимо учитывать при назначении технологической последовательности выполнения работ.
Необходимо предусматривать строгое соблюдение ограничений в совмещении работ на строительстве объектов. Так, при составлении календарного плана строительства жилых и общественных зданий нужно руководствоваться следующими правилами: монтаж конструкций каждого очередного этажа полносборного здания следует производить только после полного и окончательного закрепления всех сборных конструкций нижележащего этажа на данной захватке; выполнение внутренних общестроительных работ (устройство перегородок, оснований под полы и др.), а также монтаж санитарно-технических систем допускается выполнять параллельно с возведением (монтажом) здания с отставанием не менее чем на два этажа при условии, что над помещением, где производятся работы, не ведется монтаж конструкций; внутренние отделочные работы могут производиться, если над отделываемыми помещениями имеется не менее шести железобетонных перекрытий и над этими помещениями не ведется монтаж сборных конструкций и т. д.
Часто последовательность возведения того или иного здания полностью определяется его конструктивными особенностями. Однако, например, одноэтажные промышленные здания можно возводить с различной последовательностью: отдельными пролетами, секциями, с комбинированием схем пролетного и посекционного монтажа и др. В этих случаях выбор рациональной последовательности возведения здания, обеспечивающей наименьшую продолжительность строительства, должен производиться на основании сравнения ряда вариантов с различной очередностью работ. Теоретически количество вариантов может быть очень большим, однако практически для сравнения учитываются факторы, позволяющие значительно ограничить число вариантов. К этим факторам относятся, например, особенности конструктивного решения зданий, характер строительных работ, смежных с монтажом конструкций, стремление к предельному сокращению холостых передвижений монтажных кранов.
При составлении календарного плана необходимо предусмотреть, чтобы в любой момент была обеспечена устойчивость каждого элемента возводимого сооружения и сооружения в целом. Так, например, при монтаже ферм нужно предусматривать установку временных креплений.
Составленный календарный план строительства объекта должен быть проверен с учетом требований техники безопасности: необходимо для разных периодов строительства выявить одновременно ведущиеся работы и установить, не возникает ли опасность для рабочих, находящихся на одной вертикали.
Важным вопросов при составлении календарных планов является определение числа смен работы в сутки. Ведение работ в две и три смены является одним из путей повышения эффективности строительного производства и сокращения продолжительности строительства. Увеличение сменности работы и сокращение при этом количества одновременно строящихся объектов снижают к тому же потребность в строительных машинах и монтажной оснастке. Следует иметь в виду, что при работе в две и три смены необходим особенно тщательный контроль качества выполняемых работ. Обоснование сменности работы при возведении объектов должно производиться с учетом увеличения экономического эффекта от досрочного ввода объектов, с одной стороны, и с учетом дополнительных затрат строительной организации, связанных с организацией работ в две-три смены,— с другой.
Методика определения продолжительности и себестоимости строительно-монтажных работ с учетом фактора сменности позволяет решить задачу отыскания оптимальной продолжительности строительства с получением максимального народнохозяйственного эффекта. Как правило, трехсменная работа целесообразна в строительных подразделениях с высоким уровнем организации производства (ДСК). Иногда необходимость трехсменной работы вызывается технологическими особенностями возводимого сооружения, например при бетонировании ответственных рамных конструкций, в которых нежелательны рабочие швы, при возведении стен в скользящей опалубке и др. В две смены надо вести работы, выполнение которых круглосуточно ограничено различными условиями (стесненность фронта работ и связанное с этим снижение производительности труда или качества работ и др.), а также работы, на выполнении которых заняты основные строительные машины (краны, экскаваторы, скреперы, бульдозеры и др.). К односменным относятся процессы, продолжительность которых существенно не влияет на срок ввода объекта в эксплуатацию и производство которых не связано с использованием основных машин. Часто основные работы ведут в две смены, а в третью смену производят вспомогательные и подготовительные работы, например установку подмостей, доставку материалов на рабочие места. Производство этих работ в третью смену организуют с целью обеспечить бесперебойное начало работ на следующий день.
При составлении календарных планов нужно учитывать время года, в течение которого ведутся работы. Сроки выполнения отдельных процессов в этом случае должны быть увязаны с принятыми методами производства работ (рыхление грунта, электропрогрев бетона и др.). Зимние условия предъявляют требования к последовательности производства работ и к их увязке во времени. Например, во избежание замораживания грунта основания надо предусматривать минимальный разрыв во времени между выемкой грунта, монтажом сборных фундаментов и обратной засыпкой грунта. Необходимо предусматривать выполнение в теплое время года таких работ, которые трудно или невозможно выполнить зимой, например планировка участка, мелкие выемки, бетонирование тонкостенных монолитных железобетонных конструкций и др. Существенным вопросом при составлении календарного плана возведения отдельного здания или сооружения является определение срока начала работ. В общем случае этот срок должен быть указан в сводном календарном плане строительства комплекса или в комплексном укрупненном сетевом графике (К.УСГ). Однако в пределах общей продолжительности строительства комплекса, сроки начала возведения отдельных зданий и сооружений могут быть изменены в известных пределах в зависимости от ряда факторов, в числе которых немаловажную роль играет влияние внешней среды.
Строительство осуществляется в определенном климатическом районе и некоторый объем работ выполняется в условиях неблагоприятного метеорологического режима (низкая температура наружного воздуха, сильный ветер и т. д.), который вносит коррективы в технологию строительных процессов, приводит к снижению работоспособности рабочих при производстве работ на открытом воздухе, а иногда и к простоям людей и механизмов. Это в свою очередь отражается на интенсивности ведения строительных работ и в конечном счете на продолжительности и себестоимости строительства. Как показывают расчеты, недостаточный учет местных метеорологических условий может привести к значительному ухудшению технико-экономических показателей строительства (увеличение продолжительности строительства, его трудоемкости и себестоимости).