§ 5.7. Проектирование технологических процессов реконструкции зданий

Проектирование следует осуществлять с детального изучения технической документации объекта и подбора аналогов организационно-технологических схем по технологии реконструкции, имеющих сходные архитектурно-планировочные и конструктивные решения.

Производственный процесс реконструкции зданий проходит в пространстве и времени. Пространственными параметрами служат участки, захватки, рабочие места, фронт работ. Временные параметры характеризуют продолжительность процессов, а их взаимодействие основано на поточных методах производства работ, предусматривающих максимальное совмещение во времени.

На схеме, приведенной на рис. 5.14, дается комплекс параметров и характеристик строительных потоков. Они формируются в зависимости от сложности реконструируемых объектов, применяемых методов и технологий. При этом каждый поток оснащается технологическим комплексом машин и механизмов, а их движение подчинено общему ритму в соответствии с учетом организационно-технологической готовности.

Рис. 5.14. Характеристики строительных потоков при реконструкции зданий и их комплексов

При реконструкции зданий используют частные, специализированные, объектные и комплексные потоки.

Частный поток характеризуется последовательным выполнением одного технологического процесса на различных захватках.

Специализированный поток включает совокупность частных потоков, объединенных общей продукцией в виде элементов зданий.

Объектный поток состоит из совокупности специализированных потоков, продукцией которого является законченный объект.

Комплексный поток является совокупностью объектных, необходимых для реконструкции квартала застройки из разнотипных зданий и сооружений в общий комплекс.

Одним из важных показателей организационно-технологических решений является интенсивность производства работ. Проектирование поточного строительства и увязка с ритмом потоков обеспеченности материально-техническими ресурсами служат одними из необходимых и достаточных условий непрерывности производства и выполнения работ в заданные сроки. Это положение достигается при разработке календарных или сетевых графиков производства работ. Любое отклонение ресурсообеспечения приводит к изменению сроков производства работ. Дестабилизирующее действие указанных факторов может быть усилено отклонениями от технологических регламентов производства работ, снижением качества продукции в результате несоответствия профессионального уровня рабочих уровню механизации, а также нарушениями в системе управления.

Оценка надежности строительных потоков

Типовые архитектурно-планировочные решения различных серий домов позволяют выполнять цикл реконструктивных работ с применением поточных методов. Путем подбора состава бригад, средств механизации и использования прогрессивных технологий возможно создание долговременных объектных ритмичных или кратных изменениям ритма потоков.

Строительный поток представляет собой развивающийся во времени и пространстве производственный процесс. Строительный поток рассматривается как совокупность ряда последовательно включаемых и параллельно выполняемых частных потоков. Его развитие может быть представлено в виде линейных графиков или циклограмм.

Продолжительность выполнения частного ритмичного t_п строительного потока Т на т₃ захватках определяется соотношениями: t = m₃K; Т = К(т₃+п-1), где К - продолжительность выполнения работ частным потоком на одной захватке или ритм потока; п - число частных потоков или видов специализированных работ.

Интенсивность частичного потока оценивается зависимостью 

Для строительного потока интенсивность может быть определена соотношением , где Р_r - объем работ по частному потоку; Р_с - то же, по строительному потоку.

На рис. 5.15 представлена циклограмма строительного потока, состоящего из 5 частных потоков, при работе на четырех захватках.

Рис 5.15. Циклограмма ритмичных специализированных потоков 1 - работа нулевого цикла; 2 - демонтаж наружных стеновых панелей; 3 - монтаж объемных эркеров; 4 - возведение надстройки; 5 - отделочные и специальные виды работ

Параметры потока оцениваются по следующим показателям:

пространственные - захватки, фронт работ;

технологические - число частных потоков, объемы работ, трудоемкость, интенсивность потока;

временные параметры - модуль цикличности (ритм), шаг потока (интервал времени между включениями частных потоков), темп потока.

Вследствие стохастичности условий функционирования строительного потока его расчет по детерминированным аналитическим зависимостям не дает точного представления о продолжительности и интенсивности работ, которые носят вероятностный характер строительного производства.

Большинство параметров строительного потока (число частных потоков, объем работ и др.) являются детерминированными, в то время как интенсивность и продолжительность производства работ (шаг потока) имеют вероятностный характер, что приводит к их отклонению от расчетных значений.

Так, при постоянном значении объема работ q на захватке интенсивность производства работ i и продолжительность ритма К могут быть непостоянными.

Зная закон распределения ритма потока К как вероятностный параметр, можно постепенно оценить параметр i.

Для комплекса работ, связанных с реконструкцией жилых зданий, наиболее подходящими являются технологии, основывающиеся на применении сборных несущих конструкций. Значения Каппроксимируются бета-распределением, а для других видов работ - Пуассоновским процессом.

Плотность бета-распределения выражается зависимостью

где К - продолжительность ритма; К_min и К_max - максимальное и минимальное значения ритма потоков, принимаемые по статистическим данным.

Кривые теоретического и физического распределения вероятностей продолжительности работ достаточно близки, что свидетельствует об адекватности принятой модели.

Количественные характеристики надежности строительных потоков оцениваются следующими параметрами:

вероятность функционирования потока с заданной интенсивностью

где i, i₃ - интенсивности потока фактическая и заданная;

вероятность выполнения объема работ в заданный срок

математическое ожидание по интенсивности потока

среднестатистическая интенсивность потока  

где т_j - частота функционирования потоков с j-й интенсивностью; п - количество наблюдений; Р_j - вероятность функционирования потоков с j-й интенсивностью;

дисперсия продолжительности выполнения заданного объема работ D_t

Вероятностный характер интенсивности процессов и сроков выполнения работ обусловлен влиянием большого числа возмущающих факторов, которые проявляются в виде различных простоев или увеличения продолжительности работ за счет нарушения или изменения технологических режимов.

На рис. 5.16 приведена фактическая циклограмма производства работ, которая свидетельствует о переходе ритмичных потоков с кратным изменением ритма.

Рис. 5.16. Реальная циклограмма объектного потока при параллельно-последовательной схеме производства работ по реконструкции 4-секционного жилого дома 1 - работы нулевого цикла; 2 - демонтаж наружных стеновых панелей; 3 - монтаж эркеров; 4 - возведение надстройки; 5 - отделочные и специальные виды работ

Математическое ожидание продолжительности вынужденных простоев определяется соотношением с дисперсией

Вероятность отказа потока оценивается как величина простоя, достигшего критического параметра 

Факторы, влияющие на надежность потока, разделяются на: управляемые, частично управляемые и неуправляемые.

К управляемым факторам следует отнести: сбалансированность объемов работ с мощностью строительной огранизации; выбор наиболее прогрессивных технологий производства работ; обеспечение средствами механизации, соответствующими принятой технологии.

Частично управляемые факторы: создание текущих запасов материалов и конструкций; соблюдение необходимого интервала между вступлением в работу отдельных частных потоков; полная обеспеченность проектно-сметной и технологической документацией; плановое финансирование объекта; соблюдение технологии выполнения строительных процессов.

Неуправляемые: разработка мероприятий против воздействия погодно-климатических и техногенных условий.

Одним из приемов повышения надежности строительного потока является резервирование производственных мощностей. Определение необходимых мощностей осуществляется методами парного и множественного корреляционного анализа с введением поправочных коэффициентов на однородность работ, концентрацию работ с учетом возможных резервов времени бригад.

Применение резервных ресурсов для повышения надежности строительного потока должно удовлетворять некоторому критерию оптимальности.

На рис. 5.17 приведена принципиальная зависимость между надежностью строительного потока, стоимостью содержания резервов и величиной экономического эффекта от повышения надежности.

Рис. 5.17. К определению оптимальной надежности строительных потоков в зависимости от затрат на резервирование 1 - текущие затраты на производства работ; 2 - затраты на резервирование

Оптимальная надежность будет достигнута в точке пересечения кривых 1,2, что позволит определить затраты на резервирование, соответствующие оптимальному уровню надежности.