Обоснование и предложение по совершенствованию конструкции разборно-переставной опалубки для непрерывного бетонирования многоступенчатых ленточных фундаментов

Выводы

1. При использовании вертолета для достижения эффективности выполнения демонтажно-монтажных работ целесообразно уделить больше внимания организационно-технологическому проектированию и подготовительным работам.

2. Все площадки должны находится на минимальном расстоянии от объекта реконструкции и по-возможности объединены. При этом снижение стоимости вертолетного монтажа достигается за счет сокращения числа его холостых перелетов

3. До взлета вертолета должно быть выполнено максимально большое количество операций в подготовительный период.

4. Для обеспечения бесперебойной работы вертолета следует иметь в наличие запас подготовленных конструкций к демонтажно-монтажному циклу.

5. Результативность применения вертолета достигается увязкой наземных и воздушных операций.

Список используемых источников

1. Барон P.M., Макаров К.Н. Производство монтажных работ с помощью вертолетов. -М.: Стройиздат, 1984. - 124 с.

2. Беляков Ю.И., Снежко А.П. Реконструкция промышленных предприятий. - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1988. - 256 с.

3. Гончаренко Д.Ф., Торкатюк В.И., Кобзев И.М. Реконструкция промышленного здания с использованием вертолета МИ-10К// Пром. стр-во, 1984. - №8. - С.40-41.

4. Давыдов В.А. и др. Монтаж конструкций реконструируемых промышленных предприятий / В. А. Давыдов, А.Я. Конторчик, В. А. Шевченко. - М.: Стройиздат, 1987. -208 с.

5. Несевря П.И. «Обоснование выбора метода замены плит покрытия при реконструкции одноэтажных промышленных зданий»: Дисс. на соискание уч. степ. канд. техн. наук. - Днепропетровск, 1991. - 125 с

6. Козловский В.Б., Паршенцев С.А., Ефимов В.В. Вертолет с грузом на внешней подвеске. Научное издание. - М.: Машиностроение / Машиностроение - Полет, 2008. -304 с.

7. Реконструкщя промислових та цившьних будiвель. Навчальний поабник / А.М. Березюк, В.Т. Шаленний, К.Б. Дшарев, О.О. Кириченко. ПДАБА, 2010. - м. Дншропетровськ, ТОВ «ЕНЕМ», 2010. - 184 с.

8. Реконструкция промышленных предприятий. В 2т. Т2 / В.Д. Топчий, Р.А. Гребенник, В.Г. Клименко и др.; Под ред. В.Д. Топчия, Р.А. Гребенника. - М.: Стройиздат, 1990. -623 с. - (Справочник строителя).

9. Реконструкция зданий сооружений / А.Л. Шагин, Ю.В. Бондаренко, Д.Ф. Гончаренко, В.Б. Гончаров: Под ред. А.Л. Шагина: Учеб. пособие для строит. спец. вузов. - М.: Высш. школа, 1991. - 352 с.

10. 1Скоков А.М., Козловский Л.Н., Гринюк О.Л. Опыт использования вертолета Ми-8мт для монтажа и демонтажа плит покрытия //Будiвництво Украши, 1998, №1, С.31-32.

УДК 691.3

ОБОСНОВАНИЕ И ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ КОНСТРУКЦИИ РАЗБОРНО-ПЕРЕСТАВНОЙ ОПАЛУБКИ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО БЕТОНИРОВАНИЯ МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Сеник И.С., Шаленный В.Т., Бицоева О.А.

Национальная академия природоохранного и курортного строительства,

Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры В данной работе рассмотрены вопросы бетонирования многоступенчатых ленточных фундаментов в процессе реконструкции, предложены пути повышения эффективности производства работ за счет применения новой конструкции мелкощитовой разборно-

переставной опалубки, произведена ее сравнительная оценка по продолжительности и трудоемкости производства железобетонных работ.

опалубка, технология, последовательность, продолжительность, трудоемкость.

Введение

Повышение эффективности железобетонных работ в настоящее время остается достаточно актуальной задачей. Такое повышение эффективности возможно, в том числе, и за счет совершенствования конструкции опалубок, что и рассматривается в данной работе.

Анализ публикаций В настоящее время на рынке Украины предлагается большое количество опалубок ведущих фирм, таких как: Peri, Doka, Будмайстер и другие [1]. Они отличаются конструктивными решениями, материалами, элементами крепления. Эти опалубки подрядные организации используют как для нового строительства, так и для реконструкции при возведении стен, фундаментов и других конструкций. Нормативные трудозатраты, а через них и сроки возведения конструкций с использованием этих опалубок, на сегодня, в Украине, можно определить с помощью РЭСН (Ресурсные элементные сметные нормы) [2], а затем ДСТУ [3].

Реконструкция объектов очень часто характеризуется относительно небольшими объемами работ, сосредоточенными в определенных местах, что оценивается показателями стесненности. К примеру, в нашей работе рассматривается 4-х этажное здание торгового назначения, расположенное по адресу г. Симферополь, ул. Кирова, 78. Проектом его реконструкции предполагалось увеличение торговых площадей путем пристройки фасадной и дворовой частей здания, а также увеличение этажности здания. При этом необходимо было выполнить устройство новых ленточных фундаментов под каркас этих пристроек [4].

Если осуществлять бетонирование запроектированных фундаментов с использованием известных опалубочных систем, то необходима поэтапная установка опалубки на каждую ступень с последующей укладкой бетонной смеси, и только после достижения необходимой прочности бетона - установка опалубки следующей ступени фундамента. В связи с относительно небольшим количеством таких фундаментов, использование стандартной опалубки предполагало ее установку на все фундаменты с последующим бетонированием и выдержкой бетона в каждой ступени. Таким образом, технологически необходимые перерывы в производстве работ на набор прочности составляли бы существенную часть общего срока производства работ, что ухудшает все технико-экономические показатели (ТЭП) технологии реконструкции объекта.

Цель и задачи исследований Цель работы - повышение эффективности производства железобетонных работ по бетонированию запроектированных ленточных фундаментов из нескольких ступеней при реконструкции путем совершенствования конструкции опалубки таким образом, чтобы можно было полностью установить всю опалубку, а затем забетонировать её на всю высоту и после выдержки -произвести распалубку. За счет чего предполагалось сократить общий срок устройства многоступенчатых монолитных фундаментов.

Исходя из поставленной таким образом цели, необходимо решить следующие задачи: Проанализировать состояние вопроса применения современных опалубок. Определиться с направлением их совершенствования для условий реконструкции ступенчатых фундаментов;

Разработать и запатентовать новую конструкцию опалубки для бетонирования всех ступеней фундамента без перерывов на твердение;

Произвести вычислительные эксперименты для оценки эффективности предложенной конструкции опалубки на конкретном объекте реконструкции.

Методика исследований

Для формирования предложений по разработке и использованию новой конструкции опалубки применялись следующие методы исследований:

Анализ существующих конструкций опалубки по научно-технической и патентной литературе [5], [6], с учетом сведений из интернета [7], [8], [9];

Декомпозиция и синтез при разработке новой конструкции опалубки;

Моделирование комплекса технологических процессов железобетонных работ для определения технико-экономических показателей по возможным вариантам реализации новой технологии реконструкции.

Вычислительные эксперименты выполнялись на примере реконструкции здания торгового центра с двусторонней многоэтажной пристройкой и надстройкой по упомянутому выше адресу в г. Симферополь. Учитывая стесненность и объемы реконструкционных работ по устройству новых фундаментов пристройки, принята разбивка пристроек на три захватки и технология укладки бетона по схеме «автобетоновоз - поворотный бункер (У=1 м3) - автомобильный кран - опалубка» (Рис.1).

Запроектированные ленточные фундаменты из двух ступеней и подколонной части мы предложили бетонировать при помощи оригинальной конструкции опалубки, позволяющей осуществить его без остановки для набора прочности. Сущность конструкции предложенной опалубки поясняется схемами на Рис.2.

устройству фундаментов пристроек: а) - план с разбивкой на захватки и привязкой крана; б) - разрез 1-1

в) 4=-¿¿ее-4

Рис. 2 Схема конструкции мелкощитовой опалубки для бетонирования фундамента из нескольких ступеней: а) - опалубка в сборе после бетонирования; б) - промежуточный этап распалубки; в) - окончание процесса распалубливания

Опалубка состоит из инвентарных щитов, например, фирмы Peri, системы подкосов и ригелей. Сначала устанавливают щиты опалубки 1 нижней ступени. По низу щиты стягивают перфолентой, натяжение которой производят с помощью зажимов для перфоленты TRIO. По верху эти щиты фиксируются инвентарными подкосами, упертыми нижним концом в грунт, а верхним - в каркас щита опалубки. На ребро верха щита 1 опалубки устанавливается ригель 6. Он фиксируется на каркасе щита с помощью болта 9. Горизонтальность ригеля обеспечивается натяжением подкоса 4 муфтой 5. Низ подкоса крепится к каркасу щита 1 опалубки с помощью концевого П-образного элемента и клина (пальца) 8. Ригель соединен с подкосом 4 болтом 3. Фиксация щита второй ступени 10 в ригеле осуществляется с помощью П - образного профиля 7, приваренного к ригелю 6. Крепление третьей ступени или опалубки подколонника осуществляется аналогично креплению щитов опалубки второй ступени. Щиты 11 стягиваются между собой стяжками 12.

Используя предложенную опалубку, можно бетонировать фундаменты как на всю высоту сразу, так и поэтапно, начиная с нижней ступени, затем промежуточная и подколонная часть (как один из возможных вариантов организации строительного процесса). С учетом этого, конкретное моделирование процесса производства железобетонных работ выполнялось по трем технологическим схемам, представленным ниже.

Первая схема предусматривает поочередную сборку опалубки на высоту каждой ступени с последующей укладкой бетонной смеси. Первоначально устанавливаются щиты опалубки первой ступени, затем производят укладку бетона. По истечении двух дней после

укладки бетона снимают опалубку с первой ступени и устанавливают на вторую ступень и укладывают бетон. Через два дня снимают опалубку второй ступени и монтируют опалубку подколонников с последующей укладкой в них бетонной смеси. Опалубку последней ступени фундамента устанавливают через два дня после бетонирования подколонников и укладывают бетонную смесь. Согласно построенному графику производства работ, продолжительность работ на объекте, включая гидроизоляцию, обратную засыпку пазух котлована и уплотнение грунта, составляет 62 дня.

По второй схеме предусматривалась установка опалубки на две ступени с последующей укладкой в нее бетонной смеси. Проектное положение опалубки обеспечивается закреплением второй ступени ригелями 6 по всей длине ленты. Горизонтальность этих ригелей обеспечивается благодаря стяжным муфтам 5 на подкосах 4. Ригель 6 и подкос 4 крепятся к каркасу щитовой опалубки с помощью П-образных скоб 7 на концах, которые фиксируются в каркасе опалубки клиньями (пальцами) 8.

Установка арматуры производится параллельно опалубочным работам. Через два дня после укладки бетона производят демонтаж опалубки в порядке, обратном установке. Затем устанавливают щиты опалубки третьей ступени (подколонников), скрепленных между собой выравнивающими замками BFD и укладывают бетонную смесь. Продолжительность работ по данной схеме составляет 56 рабочих дней.

По третьей схеме предусматривалась установка щитов опалубки PERI на всю конструкцию фундамента и последующее его бетонирование на всю высоту (Рис.2а, предпочтительный предложенный вариант). Согласно построенного графика, продолжительность работ по данной схеме составила 35 рабочих дней.

Результаты и их анализ

В результате моделирования по трем возможным технологическим схемам, были построены графики производства работ и по ним рассчитаны технико-экономические показатели, которые приведены в табл.1. Трудоемкость, полученная по калькуляции, отличается от расчетной фактической тем, что в ней учитываются перерывы в производстве железобетонных работ. Но при этом минимально необходимое количество рабочих должно находиться на площадке (осуществлять уход за бетоном).

Таблица 1

Технико-экономические показатели производства железобетонных работ по

возможным ^ вариантам реализации технологии

№ п/п Наименование показателя, ед. измерения Схемы организации работ

поэтапное бетонирование бетонируются одновременно две ступени бетонирование на всю высоту одновременно

1 Объем железобетонных работ, м3 457,03 457,03 457,03

2 Трудоемкость по калькуляции, чел.-ч. 1025,114 1025,114 1025,114

3 Продолжительность производства работ по графику, раб. дни 62 56 35

4 Трудоемкость производства работ по графику, чел.-ч. 1409 1313 1089

5 Удельная трудоемкость на 1 м3, чел.-ч./мЗ 3,083 2,873 2,383

Анализ результатов показывает, что, для конкретного объекта реконструкции, применение предложенной опалубки для одновременного бетонирования всей конструкции ступенчатого фундамента сокращает сроки его возведения в 1,75 раза за счет уменьшения

количества технологически необходимых перерывов. Что влечет за собой улучшение и других ТЭП проекта реконструкции.

Выводы

Обоснованно предложена новая конструкция опалубки, позволяющая одновременно бетонировать конструкции многоступенчатых фундаментов сразу на всю высоту.

Вычислительные эксперименты подтвердили, что применение предложенной конструкции многоступенчатой опалубки по сравнению с поэтапным бетонированием каждой ступени позволит сократить сроки реконструкции подземной части в 1,75 раза и трудоемкость работ на 22,7%, что существенно улучшает и другие ТЭП проекта реконструкции рассмотренного объекта.

Список оспользованных источников

1. Анпилов С.М. Опалубочные системы для монолитного строительства: Учебное издание. - М.: Издательство АСВ, 2005. - 280с.

2. ДБН Д.2.2-6-99. Ресурсные элементные сметные нормы на строительные работы. Бетонные и железобетонные конструкции монолитные. - Киев: Минрегионстрой Украины. - 48с.

3. ДСТУ Б Д.2.2 - 1:2008. Сборник 6. Сборка и разборка опалубки. - Киев: Минрегионстрой Украины. - 35с.

4. Рабочий проект. «Реконструкция магазина «Палас» по пр. Кирова, 78 в г. Симферополе». Книга 2408 КЖ ч.1, ч.2. - «Стальпроект». - Симферополь, 2004. - 37с.

5. Пат. 20784 Украина, МПК7 E 04 G 11/06. Щитовая опалубка /Куксенко В.А., Кореневский А.М.; заявитель и патентообладатель Куксенко В. А., Кореневский А.М.; заявл. 31.07.2006; опубл. 15.02.2007, Бюл. №2, 2007.

6. Пат. 36045 Украина, МПК7 E04G 11/06, E04G 5/00. Щитовая опалубка для бетонирования стен /Шуфани С.Т., Алексеев Ю.А., Билянский М.Ф., Смирнов С.А.; заявитель и патентообладатель ООО Производственная компания «Индастри», UA; заявл. 14.05.2008; опубл. 15.10.2008, Бюл. №19, 2008 г.

7. Укра'нський шститут промислово'' власносп / Укрпатент / Спецiалiзована БД «Винаходи (корисш модел^ в Укрш'ш». Режим доступу: http://base.ukrpatent.org/ searchlNV.

8. Федеральная служба по интеллектуальной собственности /Роспатент. Режим доступа: www.rupto.ru/index.htm.

9. European Patent Office /Европатент. Режим доступа: ep.espacenet.com. УДК 69.059.7

ПЕРЕДУМОВИ П1ДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 БУД1ВНИЦТВА НА ОСНОВ1 СИСТЕМОТЕХН1ЧНИХ ДОСЛ1ДЖЕНЬ ЖИТТСВОГО ЦИКЛУ ОБ'еКТШ

Шаленний В.Т.

Нацюнальна академ1я природоохоронного i курортного буд1вництва

На основi аналiзу публшацш, св^ового досвщу, а також соцiально-економiчноi ситуаци в Укрш'ш, обгрунтовано розвиток методологи ощнки ефективносп будiвельного виробництва на системотехшчних засадах та з урахуванням енерговитрат на протязi всього життевого циклу будiвельних проекпв. Розглянута графiчна модель протшання життевого циклу будiвельного об'екту, яка пояснюе i дозволяе здшснювати пошук бшьш ефективних проектних ршень, способiв виробництва робiт, експлуатаци, реконструкци та лшвщаци будiвель i споруд. буд1вельне виробництво, життевий цикл, ресурси, ефектившсть, доц1льн1сть.