Реконструкция жилых зданий
с применением сборно-монолитных встроенных
систем
Введение
Минимально необходимые объемы реконструкции
жилых зданий в РФ составляют более 700
млн. м2 общей площади. Из них около 6 % жилых зданий
дореволюционной постройки, 27 % построенных
в довоенные и послевоенные годы, более
250 млн. м2 жилых зданий первого поколения индустриального
домостроения.
Для реконструкции жилых домов более
ранней постройки разработаны технологии
встроенных систем, обеспечивающие не
только восстановление, но и увеличение
объема зданий. Исследованы и адаптированы
каркасные, сборно-монолитные и монолитные
встроенные системы, приведены технологические
показатели и разработаны индустриальные
технологии производства работ.
Более глубокие исследования проведены
по реконструкции домов первых массовых
серий. Разработаны новые технические
и организационно-технологические решения,
обеспечивающие приращение объемов за
счет надстройки одно-, двухуровневыми
мансардными этажами, пристройки малых
объемов, увеличивающих площади кухонь
и жилых комнат. Исследованы технологии
одно- и двустороннего уширения корпусов
жилых зданий с надстройкой 3-4 этажей.
Специальные пилоны или объемные элементы
обеспечивают восприятие нагрузки от
надстройки и способствуют созданию современных
архитектурно-планировочных решений.
Использование индустриальных технологий
позволило существенно снизить продолжительность
работ без отселения жильцов, повысить
архитектурную выразительность и разнообразие
застройки.
Для 9-этажных домов разработаны конструктивно-технологические
решения по превращению технических этажей
в жилые с одновременной надстройкой мансардных
этажей.
Дается оценка индустриальных технологий
реконструкции зданий с использованием
укрупненных и объемных элементов заводского
производства.
Разработана методика оценки инвестиционных
проектов, способствующая выбору наиболее
рациональных решений с учетом положения
реконструируемого объекта в городской
застройке.
Как правило, реконструкция жилых зданий
проводится в условиях повышенной стесненности,
что не позволяет использовать оптимальные
комплексы строительных машин и механизмов.
Это обстоятельство требует разработки
новых методов производства работ, организационно-технологических
и конструктивных решений, привлечения
специальной техники и технологии. Острота
этой проблемы повышается при производстве
реконструктивных работ без отселения
жильцов. Показано, что наиболее рациональным
и экономически эффективным является
повышение плотности застройки путем
малоэтажной надстройки и обстройки зданий,
устройства многоэтажных вставок между
реконструированными домами и возведения
отдельных стоящих жилых корпусов, создания
объектов инфраструктуры.
Комплексное решение реконструкции квартальной
застройки позволяет создать комфортные
условия проживания, отвечающие современным
требованиям городской среды.
Приведены технологии механизированной
разборки зданий, передвижки, вертикального
подъема, исключения кренов и деформаций
зданий.
Значительное место отведено комплексной
реконструкции городской застройки, когда
наряду с работами по восстановлению жилого
фонда имеют место снос строений и новое
строительство, рациональное использование
подземного пространства и другие приемы.
Технология встроенных
систем
Технология встроенных
строительных систем предусматривает
полный демонтаж перекрытий, перегородок,
внутренних стен и других конструктивных
элементов, оставляя наружные несущие
стены, а иногда и стены лестничных клеток.
Затем осуществляется встройка внутренних
несущих конструкций, которая может выполняться
в сборном, сборно-монолитном и монолитном
вариантах.
Отличительной особенностью
ее применения является то обстоятельство,
что имея самостоятельные фундаменты,
встроенная система воспринимает технологические
и эксплуатационные нагрузки, тем самым
частично или полностью исключает их передачу
на стеновые ограждения. Это позволяет
осуществлять надстройку зданий независимо
от несущей способности старых фундаментов
и стенового ограждения, снизить объем
работ по укреплению основания, усилению
существующих фундаментов, а также стен.
Использование различных встроенных систем
способствует созданию более рациональной
планировки помещений, обеспечивающей
требуемую комфортность квартир, а применение
прогрессивных материалов и технологий
создает предпосылки использования индустриальных
методов ведения работ с необходимым оснащением
средствами механизации.
На рис. 9.1 приведена принципиальная
схема реализации метода встроенных систем.
Рис . 9.1. Технологическая
последовательность реконструкции зданий
методом встроенных строительных систем
с надстройкой этажей
I - существующее здание; II - демонтаж внутренних
строительных конструкций; III - усиление
фундаментов и производство работ по устройству встроенной
системы; IV - надстройка этажей
Принятию решения по
устройству встроенной системы предшествует
техническое обследование
здания, по материалам которого
определяется комплекс работ по восстановлению
и усилению оставляемых конструктивных
элементов здания.
Возведение встроенной
системы включает несколько технологических
циклов, на каждый из которых разрабатываются
проекты производства работ. На наиболее
ответственные процессы составляются
технологические карты и карты трудовых
процессов.
I цикл включает демонтаж
конструктивных элементов здания: кровельной
части, перекрытий, внутренних стен, их
фундаментов и перегородок.
При выполнении данного
вида работ предусматриваются меры по
обеспечению устойчивости стенового ограждения
путем сохранения части балок перекрытий
и устройству специальных стяжек, обеспечивающих
геометрическую неизменяемость оставляемых
конструкций.
Разборка конструктивных
элементов здания осуществляется с применением
средств механизации, ручного механизированного
инструмента, грузоподъемных приспособлений,
обеспечивающих поэлементный демонтаж,
разрушение конструкций и их транспортирование
за пределы строительной площадки.
При разборке внутренних
конструктивных элементов здания особое
место отводится очередности производства
работ, обеспечивающей технологическую
последовательность и устойчивость демонтируемых
элементов, а также использование безопасных
методов производства работ.
Материалы от разборки
транспортируются с применением мобильных
кранов, лебедок, подъемников. Мелкоштучные
элементы от разборки стен, перегородок
и перекрытий транспортируются с использованием
специальных лотков в емкости, из которых
осуществляется погрузка в автотранспортные
средства.
При выполнении работ
по разборке необходимо использовать
средства, исключающие запыленность, механизмы
с высокими виброакустическими характеристиками.
При демонтаже фундаментов
под внутренние стены и стеновые элементы
из монолитного железобетона целесообразно
использовать электроимпульсные установки,
обеспечивающие разрушение материала
за счет создания высокого динамического
давления, специальный инструмент: перфораторы,
отбойные молотки и дисковые фрезы с алмазным
напылением.
II цикл включает работы
нулевого цикла.
При реконструкции
с сохранением объема здания и достаточно
высокой степени износа фундаментов осуществляется
их усиление известными методами и технологиями.
При этом возможно как укрепление грунтов,
так и восстановление несущей способности
фундаментов стен в связи с изменившимися
технологическими нагрузками. При варианте
с надстройкой здания осуществляется
устройство новых фундаментов под встраиваемую
систему.
III цикл состоит
в выполнении строительно-монтажных
работ, связанных с устройством
встроенной системы. В зависимости
от конструктивно-технологического
решения для выполнения работ
данного цикла используются различные
средства механизации: башенные
и пневмоколесные краны; грузопассажирские
подъемники; бетононасосный транспорт
и т.п.
IV цикл представляет
комплекс работ по надстройке
здания. Используются технологии, принятые
для возведения встроенной системы.
Производство строительно-монтажных
работ предусматривает совмещение
технологических потоков по возведению
несущих конструктивных элементов с ограждающими,
а также выполнение строительных процессов
по внутренней планировке помещений.
V цикл включает специальные
и отделочные виды работ, выполнение которых
осуществляется отдельными технологическими
потоками с совмещением в пространстве
и времени.
В отличие от нового
строительства, вследствие ограниченных
площадей, несколько по-иному решаются
доставка и складирование материалов и конструктивных
элементов, расположение складских и бытовых
помещений, подъемно-транспортного оборудования,
средств механизации, временных и постоянных
сетей. Стесненность строительной площадки
накладывает определенные ограничения
не только на формирование строительных
генеральных планов, но и технологии ведения
работ. Так, при сборном решении встроенных
систем возможны варианты монтажа с транспортных
средств, с доставкой строительных конструкций
по часовым графикам, с приобъектного
склада.
Условия строительной
площадки в ряде случаев диктуют и технологии
производства работ. Так, невозможность
использования башенных кранов требуемой
грузоподъемности приводит к применению
варианта монолитных встроенных систем
и бескрановых средств подачи материалов
и полуфабрикатов. Стесненность площадки
приводит к принятию решения по использованию
приставных башенных, а также стационарных
кранов, расположенных внутри реконструируемого
объекта при значительной ширине корпуса.
Ограниченность строительной
площадки определенным образом влияет
и на организацию строительных работ.
Так, транспортирование и укладка смеси
бетононасосами требуют увеличения площади
захваток и соответственно опалубочных
систем, приводят к возрастанию технологических
перерывов и изменению ритма производства
работ. Как правило, снижение уровня механизации
способствует увеличению себестоимости
работ и повышению трудозатрат.
Оптимизация организационно-технологических
решений дает ответ о целесообразности
использования определенной конструктивной
встроенной системы, методах производства
работ, технологий и материалов.
Рис . 9.5. Технологическая
последовательность монтажа элементов
встроенного каркаса на захватке (секции)
а - план захватки с очередностью
монтажа сборных элементов; б – разрез
Технологическая схема,
иллюстрирующая последовательность монтажа
элементов, представлена на рис. 9.5, б . При возведении
встроенных конструкций I - II этажей используются
двухъярусные колонны, монтаж которых
производится с применением одиночных
кондукторов. Возведение элементов первого
яруса осуществляется в следующей последовательности:
монтаж стенок жесткости,
являющихся одновременно стенками лестничной
клетки; установка ригелей крайнего и
среднего рядов; монтаж плит перекрытий;
установка лестничных площадок и маршей;
монтаж объемных блоков лифтовых шахт,
сантехкабин.
По завершении монтажа
конструкций первого яруса осуществляется
установка второго яруса в той же технологической
последовательности.
Выполнение монтажных
работ по захваткам позволяет организовать
поточное производство и последовательно
создавать фронт работ для других строительных
процессов и потоков внутри созданных
объемов.
Возведение надстройки
осуществляется по принятой технологии
монтажа. Отсутствие стенового ограждения
снижает влияние стесненности работ и
повышает производительность труда монтажников.
Ведущим процессом
при возведении встроенной каркасной
системы является монтаж конструкций.
Его ритму подчинено выполнение всех других
процессов комплекса работ и этапов реконструкции
здания. Они увязываются во времени и пространстве.
В зависимости от последовательности
выполнения монтажных работ применяют
раздельный, комплексный или комбинированный
методы. В рассматриваемом примере может
быть использован раздельный метод для
установки колонн и комбинированный -
для поярусного возведения перекрытий
и монтажа встроенных объемных элементов.
Разбивка здания на
захватки, являющиеся секциями жилого
дома, позволяет принять более рациональную
вертикальную схему возведения. Такое
решение позволяет создавать необходимый
фронт работ для внутриобъектных потоков
по устройству стенового ограждения, выполнению
специальных и отделочных работ.
Последовательное
перемещение строительных потоков по
секциям обеспечивает ритмичную работу
всего комплекса. Максимальное совмещение
процессов во времени способствует снижению
сроков реконструктивных работ.
В процессе выполнения
монтажных операций особое внимание уделяется
геометрической точности установки сборных
элементов. Отклонение параметров от допустимых
значений может привести к нарушению собираемости
встроенного каркаса, снижению или увеличению
опорных площадок ригелей и плит, а также
недопустимым отклонениям в размерах.
Процесс монтажа сопровождается
геодезическим контролем вертикальности
колонн, постоянством монтажного горизонта
опорных частей для ригелей и плит перекрытий
каждого этажа и яруса, сохранением геометрических
размеров основных осевых линий и их переносом
на уровень монтажного горизонта.
Для обеспечения собираемости
элементов при их изготовлении и монтаже
сохраняются технологические допуски, регламентирующие
точность установки. Эти допуски назначаются
по условиям технической возможности
применяемого оборудования и оснастки
при изготовлении и монтажных средств
и инструмента при выверке, временном
и окончательном закреплении, вызываемых
сваркой стыковых элементов.
Анализ зависимостей
показывает, что вероятность снижения погрешностей снижается с применением
кондукторов, а максимальное повышение
точности сборки достигается при использовании
бессварных соединений колонн (рис. 9.6).
Это обстоятельство позволило использовать
эти методы стыковки ко тонн в стесненных
условиях производства работ, при этом
продолжительность и трудоемкость монтажа
сокращаются в 1,5-2,0 раза. Бессварные стыковые
соединения кроме повышения точности
установки элементов способствуют повышению
надежности и долговечности встроенных
систем вследствие снижения влияния дополнительных
напряжений.