Организация и технология строительства высотных и большепролетных зданий. Учебное пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

С.Е. Манжилевская, А.В. Шилов, Л.К. Петренко, Г.И. Мясищев

ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ВЫСОТНЫХ И БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ЗДАНИЙ

Учебное пособие

Ростов-на-Дону ДГТУ

2018

УДК 658.5 ББК 30.606 М24

Рецензент

доктор технических наук, директор ООО НПФ «Интербиотех» М.В. Зотов

Манжилевская, Светлана Евгеньевна.

С.Е. Манжилевская, А.В. Шилов, Л.К. Петренко, Г.И. Мясищев ; Донской гос. техн. ун-т. – Ростов-на-Дону : ДГТУ, 2018. – 59 с.

ISBN 978-5-7890-1518-6

Рассмотрены теоретические и практические принципы организации и технологии строительства высотных и большепролетных зданий и сооружений. Содержатся подробные теоретические сведения и развернутый практический материал в области инновационных методов решения проблем современной организации и управления предприятием.

Рекомендуется для обучающихся очной и заочной формы обучения по специальности 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений» для проведения занятий и освоения профессиональных компетенций образовательного стандарта ФГОС 3++ «Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений».

УДК 658.5 ББК 30.606

Печатается по решению редакционно-издательского совета Донского государственного технического университета

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.Организационно-технологические решения

5.Особенности производства работ по устройству

5.2.Комбинированный метод разработки грунта

9.2.Конструирование межэтажных перекрытий и

12.1.Комбинированный сталебетонный каркас высоких

13.Комплексные методы контроля исполнения работ на строительном предприятии при высотном

13.1.Роль интегрированных систем планирования

13.2.Сметный контроль строительных работ и качества

3

Введение

Процесс развития современной строительной индустрии и ин- вестиционно-строительного комплекса в целом во многом зависит от качества современных технологий строительства и управления. Востребованное направление современного строительства – высотное и большепролетное строительство – требует новых подходов и методик, поскольку само по себе является инновацией для современной российской действительности.

Подготовка современных специалистов по этой востребованной специальности требует новых методик и образовательных ресурсов, которые бы раскрывали особенности организации и технологии строительства именно этого типа сооружений. В рамках настоящего пособия дается обзор основных организационных методов и технологий, применяемых в данном направлении строительного производства.

Основная задача, которую ставили перед собою авторы, – показать специфику тех особенностей и условий, которые отличают высотное и большепролетное строительство от других типов уникальных зданий или от традиционного массового строительства.

4

1. Организационно-технологические решения при строительстве высотных зданий

В составе пакета нормативно-методической документации для проектирования, строительства и эксплуатации высотных зданий филиалами ФГУП НИЦ «Строительство» разработаны Временные рекомендации по технологии и организации строительства многофункциональных высотных зданий (ВЗ) и комплексов в Москве.

Они являются дополнением к МГСН 4.19-2005 и составлены на основе действующих отечественных и зарубежных норм и стандартов по технологии и организации строительства зданий из железобетона.

Использование в каркасах высотных зданий монолитного железобетона вместо металла имеет ряд преимуществ. Одно из основных – более эффективная диссипация (рассеяние) энергии колебания зданий при ветровых нагрузках. Кроме того, поперечные сечения ядер могут иметь большие площади, что обеспечивает существенное повышение моментов сопротивления и, соответственно, незначительную деформативность таких зданий. Горизонтальные отклонения верха здания относительно высоты обычно не превышают 1/1000. Теплопроводность бетона в 40 раз ниже, чем у стали, что предопределяет существенно более высокую пожаростойкость железобетонных конструкций по сравнению со стальными.

Временные рекомендации по технологии и организации строительства многофункциональных высотных зданий (ВЗ) и комплексов в Москве состоят из 10 разделов:

‒организация строительства ВЗ;

‒технология и организация возведения оснований, фундаментов и подземных частей ВЗ;

‒защита подземных частей ВЗ от агрессивных воздействий;

‒технология строительства ВЗ из железобетона;

‒мероприятия по огнезащите железобетонных конструкций;

‒монтаж внутренних сетей холодного и горячего водоснабжения, канализации, водостоков, мусороудаления;

‒кровельные работы; окраска фасадов ВЗ;

‒обеспечение пожарной безопасности ВЗ на стадии строительства;

‒научно-техническое сопровождение и мониторинг ВЗ на стадии строительства.

5

Проект организации строительства должен быть разработан с учетом специальных требований к строительству ВЗ как уникальных объектов и составляется основной или специализированной проектной организацией, имеющей лицензию на этот вид деятельности.

Состав документов, включаемых в проект организации строительства (ПОС) на возведение многофункционального ВЗ или комплекса, устанавливается на основе СНиП 12-01-2004 «Организация строительства», Межведомственных городских строительных норм (МГСН), постановлений и законов Москвы. Он может корректироваться по заданию заказчика с целью учета особенностей конкретного объекта.

При производстве земляных работ, устройстве оснований и фундаментов следует соблюдать требования СНиП по организации строительного производства, геодезическим работам, технике безопасности, а также правила пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ. Мероприятия по охране природы при производстве земляных работ устанавливаются проектом организации строительства в соответствии с действующим законодательством, стандартами и документами директивных органов, регламентирующими рациональное использование и охрану природных ресурсов.

При устройстве многоэтажных подземных сооружений для высотных комплексов следует рассматривать возможности их возведения методом «сверху – вниз». В этом случае разработка грунта для устройства очередного подземного этажа производится малогабаритным землеройным оборудованием из-под предыдущего перекрытия.

Применение этого метода разрешается только при условии согласования технической документации с организацией, являющейся автором проекта работ нулевого цикла, и при наличии положительного заключения геотехнической экспертизы.

Коррозионная стойкость бетонных и железобетонных конструкций подземных частей высотных зданий обеспечивается мерами первичной и вторичной защиты. Первичная защита включает в себя, прежде всего, использование материалов для бетона и железобетона, стойких к воздействию агрессивной среды; меры вторичной зашиты – применение различных стойких облицовок или пропитки. Вторичная защита применяется в том случае, если первичной защитой не достигается требуемая долговечность конструкций.

Рекомендации определяют также необходимый уровень качества выполнения работ на строительной площадке по возведению конструкций ВЗ из монолитного железобетона, их армированию, мон-

6

тажу конструкций заводского производства и т. д., которые должны иметь соответствующие показатели по механической прочности, надежности и долговечности.

Следует подчеркнуть, что долговечность несущих конструкций зданий должна быть обеспечена на срок не менее 100 лет как объектов 5-й категории долговечности согласно классификации евростандарта EN 1990 «Основы строительного проектирования».

К началу строительства подрядчик должен иметь:

‒исчерпывающий пакет проектной документации;

‒проект организации строительства, который охватывает все процессы по возведению объекта в соответствии с проектом;

‒проект производства работ (ППР), который должен охватывать все технологические операции по возведению монолитных и монтажу сборных конструкций с используемым оборудованием машинами и механизмами на всех этапах строительства объекта. ППР и необходимые технологические карты (ТК) в его составе разрабатываются по заказу застройщика или генерального проектировщика специализированными научными и проектно-технологическими организациями. Финансовые затраты на разработку ППР и ТК включаются

всметную стоимость объекта.

Для разработки и внедрения новых интенсивных технологий строительства, научного сопровождения строительства высотных зданий следует привлекать специализированные научно-исследова- тельские институты.

Рабочие чертежи на монолитные конструкции должны включать полную информацию, необходимую для проектирования опалубочных работ. Работы по возведению монолитных конструкций высотных зданий следует производить по утвержденному ППР. В состав ППР включаются технологические карты на производство опалубочных, арматурных и бетонных работ.

В технологических картах должны быть приведены:

−технология монтажа и демонтажа кранов, грузопассажирских подъемников и других устройств;

−схемы монтажа и демонтажа автономных распределительных стрел, бетоноводов и схемы установки бетононасосов;

−технологическая последовательность устройства монолитных конструкций;

−схемы расстановки опалубки возводимых монолитных конструкций;

7

−узлы крепления и фиксации опалубки;

−схемы строповки и перемещения опалубки;

−схема складирования опалубочных элементов;

−методы обслуживания опалубки (очистка, смазка и т. п.);

−схемы ранней распалубки и расстановки страховочных эле-

ментов;

−составы бетонов с указанием их свойств;

−технология доставки бетонной смеси на объект (при централизованном изготовлении бетонной смеси на заводах и растворобетонных узлах);

−технология подачи и укладки бетонной смеси в опалубку при положительных и отрицательных температурах наружного воздуха;

−методы ухода за уложенной бетонной смесью (выдерживание бетона);

−требования к производству арматурных работ;

−акты контроля качества работ;

−решения по безопасности труда.

В ППР необходимо предусматривать меры, обеспечивающие устойчивость конструкций в процессе возведения высотного здания.

Выбор типа опалубки и технологии опалубочных работ производится из условия обеспечения заданных сроков или темпов строительства при минимальном количестве опалубочных элементов и должен обеспечивать нормируемые показатели качества монолитных конструкций. При этом следует учитывать экономические показатели опалубки и технические возможности строительных организаций.

При выборе рационального варианта возведения монолитных высотных зданий следует исходить из следующих предпосылок:

−бетонировать конструкции следует в опалубке различных типов. При возведении зданий высотой до 25 этажей допускается применение любых опалубок. Если возводимое здание имеет высоту более 25 этажей, следует применять самоподъемную или подъемно-пе- реставную опалубку;

−крепление элементов опалубки к ранее забетонированным конструкциям должно производиться с учетом прочности бетона к моменту передачи на него нагрузок от применяемых креплений;

−совмещать бетонирование с производством других видов работ на нижележащих перекрытиях на одной захватке допускается только по специально разработанным графикам (мероприятиям),

8

учитывающим безопасное выполнение работ (вышележащие перекрытия должны быть рассчитаны проектной организацией на ударную нагрузку от возможного падения поднимаемого груза).

Впроектной документации и ППР должны быть приведены указания по контролю качества работ. Допуски и отклонения геометрических параметров, а также отклонения от проектного положения монолитных конструкций и здания в целом назначают в проектной документации в зависимости от заданных классов точности и согласно требованиям ГОСТ 21778, ГОСТ 21779, ГОСТ 21780, ГОСТ 26607. Точность монтажа сборных конструкций должна соответствовать требованиям действующих норм. По всем выполняемым работам следует вести журнал производства работ.

Работу на объекте, как правило, следует организовывать круглосуточную. На строительном объекте должна быть предусмотрена охранно-пропускная система.

Для оперативного контроля качества монолитных конструкций необходимо наличие на объекте строительной лаборатории, укомплектованной необходимым штатом ИТР и оснащенной соответствующим оборудованием и приборами для контроля качественных характеристик сырьевых материалов, арматуры, бетонных смесей, бетона конструкций и т. д., затраты на содержание которой должны определяться в специальных технических условиях с последующим включением в смету расходов.

Рабочие места должны своевременно освобождаться от отходов производства. Для строительных площадок и мест производства работ необходимо предусматривать искусственное освещение в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.046. Работать в недостаточно освещенных местах запрещается.

На строительной площадке должна быть организована оперативная радиосвязь с руководством стройки, крановщиками, стропальщиками, арматурщиками, бетонщиками и монтажниками конструкций и оборудования.

Взоне работы подъемника на здание следует наносить четко видимую маркировку этажей (отметок). Маркировку этажей (отметок) необходимо выполнять белой светоотражающей краской для наружных работ.

Подачу грузов и опалубочных элементов на захватку следует осуществлять в контейнерах.

9

Приготовление бетонных смесей должно осуществляться на заводах и растворобетонных узлах с транспортированием бетонных смесей на строительный объект автобетоносмесителями.

Необходимо предусматривать дублирующие варианты доставки бетонных смесей на строительный объект. В качестве дублирующего варианта допускается приготовление бетонных смесей на приобъектных бетоносмесительных узлах.

Применение монолитного бетона в высотном домостроении предусматривает производство бетонных смесей на приобъектных бетоносмесительных узлах, а также централизованное приготовление товарной бетонной смеси на заводах и растворобетонных узлах, ее транспортирование автобетоносмесителями на строительный объект, подачу и укладку смеси с использованием бетононасосных установок по схеме «кран-бадья» и др.

Контроль качества бетонных смесей и бетона осуществляют как заводские, так и приобъектные лаборатории.

Необходимо подчеркнуть, что высотному строительству нужен не просто бетон, а бетон с гарантированными показателями качества. Между тем, отработка составов бетона только на одном предприятии, которое захочет иметь стабильный заказ на поставку бетона для высотного строительства, включая первичные подборы и налаживание текущего производства, может занять около года.

Модифицированные тяжелые и мелкозернистые бетоны высокой прочности классов В65...В100 рекомендуются для изготовления железобетонных или сталебетонных конструкций каркасов высотных зданий (колонны, балки, стволы жесткости). Производство высокопрочных бетонов предполагает использование портландцементов и заполнителей совместно с добавками – модификаторами бетона – для обеспечения необходимой перекачиваемости смеси бетононасосами, требуемых характеристик удобоукладываемости и связности (нерасслаиваемости), заданной прочности.

Рекомендации определяют минимальную прочность бетона при распалубке монолитных конструкций.

Конструкции наружных стен ВЗ рекомендуется возводить поэтажно, опирая их на перекрытия. Эти конструкции являются комбинированными и состоят из следующих элементов: фасадной защитнодекоративной тонкостенной железобетонной панели-скорлупы длиной на пролет и высотой на этаж из конструкционного легкого бетона; теп-

10