- •Реконструкция жилых зданий Часть I Технологии восстановления эксплуатационной надежности жилых зданий
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1 объемно-планировочные и конструктивные решения реконструируемых жилых зданий
- •§ 1.1. Роль реконструкции зданий в решении социально-экономических и градостроительных задач
- •Жилищный фонд Российской Федерации, размещенный в 4-, 5-этажных домах первых массовых серий
- •§ 1.2. Градостроительные аспекты реконструкции жилой застройки
- •§ 1.3. Характеристика жилищного фонда старой постройки
- •Классификация основных схем планировочной компоновки жилых капитальных зданий старой постройки
- •Конструктивные схемы капитальных жилых зданий старой постройки
- •§ 1.4. Объемно-планировочные и конструктивные решения домов первых массовых серий
- •Общая площадь квартир (м2) по нормам проектирования
- •§ 1.5. Жизненный цикл зданий
- •§ 1.6. Моделирование процесса физического износа зданий
- •§ 1.7. Условия продления жизненного цикла зданий
- •§ 1.8. Основные положения по реконструкции жилых зданий различных периодов постройки
- •Глава 2 инженерные методы диагностики технического состояния конструктивных элементов зданий
- •§ 2.1. Общие положения
- •Классификация повреждений конструктивных элементов зданий
- •§ 2.2. Физический и моральный износ зданий
- •Оценка степени физического износа по материалам визуального и инструментального обследования
- •§ 2.3. Методы обследования состояния зданий и конструкций
- •§ 2.4. Инструментальные средства контроля технического состояния зданий
- •Характеристики тепловизоров
- •§ 2.5. Определение деформаций зданий
- •Значение предельно допустимых прогибов
- •§ 2.6. Дефектоскопия конструкций
- •Повреждения и дефекты фундаментов и грунтов основания
- •Число точек зондирования для различных зданий
- •Значения коэффициента к снижения несущей способности кладки в зависимости от характера повреждений
- •§ 2.7. Дефекты крупнопанельных зданий
- •Классификация дефектов панельных зданий первых массовых серий
- •Допустимая глубина разрушения бетона за 50 лет эксплуатации
- •§ 2.8. Статистические методы оценки состояния конструктивных элементов зданий
- •Значение показателя достоверности
- •Глава 3 методы реконструкции жилых зданий
- •§ 3.1. Общие принципы реконструкции жилых зданий
- •Методы реконструкции зданий
- •§ 3.2. Архитектурно-планировочные приемы при реконструкции жилых зданий ранней постройки
- •§ 3.3. Конструктивно-технологические решения при реконструкции жилых зданий старой постройки
- •§ 3.4. Методы реконструкции малоэтажных жилых зданий первых массовых серий
- •§ 3.5. Конструктивно-технологические решения при реконструкции зданий первых массовых серий
- •Уровень реконструктивных работ жилых зданий первых типовых серий
- •Глава 4 математические методы оценки надежности и долговечности реконструируемых зданий
- •§ 4.1. Физическая модель надежности реконструируемых зданий
- •§ 4.2. Основные понятия теории надежности
- •§ 4.3. Основная математическая модель для изучения надежности зданий
- •§ 4.4. Методы оценки надежности зданий с помощью математических моделей
- •§ 4.5. Асимптотические методы в оценке надежности сложных систем
- •§ 4.6. Оценка среднего времени до возникновения отказа
- •§ 4.7. Иерархические модели надежности
- •Методики оценки функции надежности p(t) реконструированных зданий
- •§ 4.8. Пример оценки надежности реконструируемого здания
- •Глава 5 основные положения технологии и организации реконструкции зданий
- •§ 5.1. Общая часть
- •§ 5.2. Технологические режимы
- •§ 5.3. Параметры технологических процессов при реконструкции зданий
- •§ 5.4. Подготовительные работы
- •§ 5.5. Механизация строительных процессов
- •§ 5.6. Технологическое проектирование
- •§ 5.7. Проектирование технологических процессов реконструкции зданий
- •§ 5.8. Календарные планы и сетевые графики
- •§ 5.9. Организационно-технологическая надежность строительного производства
- •Глава 6 технология производства работ по повышению и восстановлению несущей и эксплуатационной способности конструктивных элементов зданий
- •Расчетное сопротивление грунтов по нормам 1932 - 1983 гг.
- •§ 6.1. Технологии укрепления оснований
- •§ 6.1.1. Силикатизация грунтов
- •Радиусы закрепления грунтов в зависимости от коэффициента фильтрации
- •Технология и организация производства работ
- •Механизмы, оборудование и приспособления для проведения инъекционных работ
- •Значения коэффициента насыщения грунта раствором
- •§ 6.1.2. Закрепление грунтов цементацией
- •§ 6.1.3. Электрохимическое закрепление грунтов
- •§ 6.1.4. Восстановление оснований фундаментов с карстовыми образованиями
- •§ 6.1.5. Струйная технология закрепления грунтов оснований фундаментов
- •Прочность грунтоцементных образований
- •§ 6.2. Технологии восстановления и усиления фундаментов
- •§ 6.2.1. Технология усиления ленточных фундаментов монолитными железобетонными обоймами
- •§ 6.2.2. Восстановление несущей способности ленточных фундаментов методом торкретирования
- •§ 6.2.3. Усиление фундаментов сваями
- •§ 6.2.4. Усиление фундаментов буроинъекционными сваями с электроимпульсным уплотнением бетона и грунтов
- •§ 6.2.5. Усиление фундаментов сваями в раскатанных скважинах
- •Производство работ
- •§ 6.2.6. Усиление фундаментов многосекционными сваями, погружаемыми методом вдавливания
- •§ 6.3. Усиление фундаментов с устройством монолитных плит
- •§ 6.4. Восстановление водонепроницаемости и гидроизоляции элементов зданий
- •§ 6.4.1. Вибрационная технология устройства жесткой гидроизоляции
- •§ 6.4.2. Восстановление гидроизоляции инъецированием кремнийорганических соединений
- •§ 6.4.3. Восстановление наружной вертикальной гидроизоляции стен фундаментов
- •§ 6.4.4. Технология повышения водонепроницаемости заглубленных конструкций зданий и сооружений путем создания кристаллизационного барьера
- •§ 6.5. Технология усиления кирпичных стен, столбов, простенков
- •§ 6.6. Технология усиления железобетонных колонн, балок и перекрытий
- •Усиление конструкций композитными материалами из углеродных волокон
- •Глава 7 индустриальные технологии замены перекрытий
- •§ 7.1. Конструктивно-технологические решения замены междуэтажных перекрытий
- •График производства работ при устройстве монолитного перекрытия по профнастилу
- •§ 7.2. Технология замены перекрытий из мелкоштучных бетонных и железобетонных элементов
- •§ 7.3. Технология замены перекрытий из крупноразмерных плит
- •§ 7.4. Возведение сборно-монолитных перекрытий в несъемной опалубке
- •§ 7.5. Технология возведения монолитных перекрытий
- •§ 7.6. Эффективность конструктивно-технологических решений по замене перекрытий
- •Трудозатраты на устройство междуэтажных перекрытий при реконструкции жилых зданий
- •Область эффективного применения различных конструктивных схем перекрытий
- •График производства работ по устройству сборно-монолитных перекрытий
- •Глава 8 повышение эксплуатационной надежности реконструируемых зданий
- •§ 8.1. Эксплуатационные характеристики ограждающих конструкций
- •§ 8.2. Повышение энергоэффективности ограждающих конструкций
- •§ 8.3. Характеристики теплоизоляционных материалов
- •§ 8.4. Технологии утепления фасадов зданий с изоляцией штукатурными покрытиями
- •§ 8.5. Теплоизоляция стен с устройством вентилируемых фасадов
- •Физико-механические характеристики облицовочных плит
- •§ 8.6. Технологии устройства вентилируемых фасадов
- •Характеристика средств подмащивания
- •График производства работ по теплозащите стен пятиэтажного 80-квартирного жилого дома серии 1-464
- •§ 8.7. Оценка эксплуатационной надежности и долговечности утепленных фасадных поверхностей
- •§ 8.8. Управляемые технологии энергопотребления жилых зданий
- •Список литературы
§ 5.4. Подготовительные работы
До начала основных строительных работ должен быть выполнен цикл подготовительных работ. Его состав, уровень механизации, последовательность выполнения процессов зависят от принятой технологии производства работ.
При варианте с отселением жильцов осуществляется предоставление постоянного или временного жилья для расселения. Затем производят непосредственно цикл строительных подготовительных работ. К ним относятся:
- предварительная планировка площадок, обеспечивающая сток атмосферных осадков при отрывке котлованов под входы, лифтовые шахты, эркеры и другие конструктивные элементы;
- вскрытие асфальтобетонных покрытий для организации трасс перемещения механизмов, перекладки сетей и других элементов;
- устройство подготовок под площадки различного технологического назначения;
- установка временных бытовых помещений и складов;
- устройство временного забора, козырьков безопасности над выходами из здания в безопасные зоны;
- установка предупреждающих и запрещающих знаков у въезда, входов, проемов;
- отключение постоянных коммуникаций при варианте с отселением;
- перенос постоянных сетей, попадающих в зону производства земляных работ;
- подключение временного электро- и водоснабжения для нужд строительства;
- устройство крановых путей и монтаж кранов при варианте с отселением;
- устройство подъездных путей и стоянок под мобильные пневмоколесные краны;
- подготовка площадок и установка крышевых кранов;
- установка подъемников и других средств вертикального транспорта;
- устройство площадок для приема бетонной смеси, складирования материалов и полуфабрикатов.
Подготовительный цикл при реконструкции зданий старой постройки, требующий демонтажа отдельных конструктивных элементов и частей, кроме перечисленных работ включает мероприятия по обеспечению безопасного производства с целью исключения самопроизвольного обрушения конструкций, использование инвентарных мусоропроводов для удаления материалов разборки, специальных средств механизации для разрушения конструкций, предотвращение запыленности площадки и другие мероприятия.
При варианте без отселения жильцов необходимо предусмотреть работы, обеспечивающие защиту здания от атмосферных осадков, возможного промерзания и протечек, связанных с производством работ на надстраиваемых этажах.
В подготовительный период и в процессе строительства следует выполнять натурные наблюдения по определению осадок, кренов и смещений подземной части как строящегося, так и близлежащих зданий, определять напряжения и деформации в грунтовом массиве.
§ 5.5. Механизация строительных процессов
Механизация строительных процессов при реконструкции зданий определяется принятыми конструктивно-технологическими решениями, технологией производства работ и стесненностью строительной площадки. В зависимости от уровня реконструктивных работ (с сохранением строительного объема, надстройкой этажей, пристройкой объемов), геометрических размеров и массы конструктивных элементов механизация основных технологических процессов осуществляется путем рационального использования кранов, грузопассажирских подъемников, бетононасосного транспорта, а также специальных грузоподъемных механизмов и средств малой механизации, обеспечивающих снижение трудозатрат, повышение производительности труда и сокращение продолжительности работ.
Определяющими факторами выбора средств механизации являются методы производства работ: устройство встроенного каркаса из сборных или сборно-монолитных конструкций, пристройка или надстройка здания из штучных, укрупненных плоских или объемных элементов и т.п.
Подбор грузоподъемных механизмов осуществляется исходя из геометрических размеров здания в плане и по высоте, в результате чего определяются параметры монтажных кранов: высота подъема крюка, вылет стрелы, длина кранового пути. В зависимости от массы перемещаемых грузов и требуемого вылета стрелы определяется его грузоподъемность. Выбор типа кранов и грузоподъемности определяется технологией производства работ и в первую очередь максимальной массой монтируемых элементов.
При выполнении реконструктивных работ с применением монолитного железобетона определяющими факторами служат масса опалубочных щитов и бадьи с бетонной смесью, при надстройке мансардных этажей из объемных блоков - их масса и габариты, при устройстве перекрытий - геометрические размеры и масса железобетонных панелей и т.п.
Для каждого грузоподъемного механизма осуществляется вертикальная и горизонтальная привязка к зданию с обеспечением устойчивой и безопасной работы. Для самоходных стреловых кранов на автомобильном или пневмошасси определяются места стоянок и проездов, а также площадки для складирования или укрупнительной сборки. Грузопассажирские подъемники различных систем располагаются по торцам и фасадам зданий. Их устойчивость и безопасность работы достигаются путем крепления к конструктивным элементам зданий.
Расположение грузоподъемных механизмов и схемы их движения являются неотъемлемой частью строительного генерального плана.
На различных стадиях производства работ возможно использование нескольких видов средств механизации. Их функционирование должно обеспечивать безопасное производство работ, различных технологических процессов и обслуживать определенные пространственные зоны в виде захваток, участков и рабочих мест.
Наиболее распространенными средствами механизации при реконструкции зданий с отселением жильцов являются башенные, башенно-стреловые, приставные, крышевые и пневмоколесные краны. Они отличаются грузоподъемностью, мобильностью и габаритными размерами.
Современные средства вертикального транспорта имеют достаточно широкий диапазон грузоподъемности, регулируемый вылет и длину стрелы. Это обстоятельство позволяет для различных технологических процессов применять на одном и том же объекте различные средства механизации.
Принципиальные схемы расстановки монтажных средств вертикального транспорта при реконструкции зданий с надстройкой этажей приведены на рис. 5.4.
Рис. 5.4. Технологические схемы размещения средств механизации при реконструкции зданий с надстройкой этажей и расширением корпусов а - самоподъемный кран; б - башенный; в - крышевой кран; г - мобильный кран на пневмоходу с телескопической стрелой; д - бетононасос с распределительной стрелой и башенным краном; е -лебедки для надвижки объемных блоков, механизм вертикального перемещения
Наиболее распространенной является схема (рис. 5.4,б), когда в качестве грузоподъемного механизма используются башенные краны. В зависимости от конструктивно-технологических решений надстройки применяют башенные и башенно-стреловые краны грузоподъемностью до 8-10 т при надстройке из объемных элементов или сборного железобетона и 3-5 т при монолитном возведении.
В условиях стесненного производства работ используются технологические схемы, основанные на применении самоподъемных (рис. 5.4,а), приставных и крышевых кранов, располагаемых на усиленном перекрытии (рис. 5.4,в). При надстройке зданий объемными блоками мансардных этажей наиболее предпочтительным является использование мобильных авто- и кранов на пневмоходу с телескопическими стрелами, а также специальных подъемников и системы надвижки.
Выбор средств механизации осуществляется путем экономических расчетов по величине прибыли строительной организации.
В ряде случаев применение определенного типа крана диктуется стесненностью строительной площадки, а также конструктивным решением надстраиваемых этажей.
Наиболее распространенные типы кранов и область их рационального применения приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1
№ п.п. |
Наименование кранов, марка |
Грузоподъемность, т |
Ширина колей, м |
Вылет стрелы, м |
Высота подъема крюка, м |
Область рационального применения |
|
I. Башенные краны |
|
|
|
| |
1 |
КБ-101.1 |
5 |
4,5 |
20 |
33 |
Надстройки зданий до 3-4 этажей |
2 |
МСК-5-30 |
5 |
4,0 |
30 |
40 | |
3 |
КБ-100.2 |
5 |
4,5 |
20 |
44 | |
4 |
МСК3-5-20 |
5 |
4,0 |
20 |
37 | |
5 |
КБ-100.3 |
8 |
4,5 |
35 |
48 |
Надстройка зданий с применением тоннельной опалубки |
6 |
КБ-160.2 |
8 |
6,0 |
25 |
60 | |
|
II. Приставные башенные краны |
|
|
|
| |
7 |
КБ-573, КБ-180 |
10 |
- |
30-40 |
До 100 м |
Надстройка зданий с применением перекрытий из многопустотного настила |
8 |
Башенные краны фирмы POTAIN HDT-70 |
1,1-3,0 |
4,0 |
До 45 |
До 90 |
Надстройка и обстройка зданий из монолитного бетона в щитовой опалубке |
9 |
Крышевой кран GMR HD 32 |
1,0-4,0 |
3,5 |
До 30 |
До 30 |
Надстройка зданий с размещением крана на перекрытии |
10 |
Самоподъемные краны ТОРК1Т MD 185A |
5-8 |
- |
До 30 |
- | |
|
III. Краны на пневмоходу |
|
|
|
| |
11 |
Поклейн КС-Т473, Т-250, А-331 |
До 23 |
|
|
|
Надстройка зданий из укрупненных плоских и объемных блоков |
12 |
КС-4561, 4362, 5363 |
16-25 |
2,6 |
10 |
13 | |
13 |
Локомо А-335 КС-6471 |
До 35 |
3,2 |
- |
30 |
То же |
14 |
Крупп КМК 2025 |
20 |
2,5 |
- |
26 |
» |
15 |
Като NK-200S |
22 |
2,5 |
- |
36 |
» |
|
IV. Автокраны |
|
|
|
| |
16 |
КС-2561, КС-2572, |
6,3 |
2,6 |
12 |
12,0 |
Для обстройки зданий из объемных блоков и возведения эркеров из монолитного бетона |
17 |
СМК-10, КС-3575 |
10,0 |
3,0 |
- |
16,5 | |
18 |
КС-3571 |
10,0 |
2,6 |
- |
18,0 | |
19 |
КС-3471, 4572, КС-162 |
16 |
2,8 |
- |
24,0 |
Для подачи строительных материалов и конструкций используются подъемники грузоподъемностью 0,8-10 т (РЛ-1000, МГП-1000, ДВМ-1003/100, ПГПМ-4272). Наиболее эффективным является подъемник ПГПМ-4272, который снабжен короткой стрелой для подъема и размещения груза в кабине. Конструкция мачты предусматривает выход на крышу строящегося здания.
Для подъема материалов используются реечные грузовые подъемники ПГР-630, ПГ-800, ПГР-500 грузоподъемностью до 1,0 т.
Для перемещения крупногабаритных грузов подъемники оснащаются грузовой консолью, а подача материалов осуществляется в оконные проемы (рис. 5.5).
Рис. 5.5. Грузопассажирский подъемник ПГПМ-4272 (а) и вариант оснащения подъемника грузовой консолью (б)
Транспортирование и подача бетонной смеси к месту укладки осуществляются с применением автобетононасосов и стационарных бетононасосов производительностью до 40 м3/ч (ШтеттерV315, Шеле М27/30, БН-80-20М и др.).
Наиболее рациональным является использование автобетононасосов при усилении фундаментов, замене перекрытий и других конструктивных элементов с подачей смеси через оконные и дверные проемы (рис. 5.6). Широко применяются средства малой механизации в виде ленточных транспортеров, мототележек, ручного механизированного инструмента.
Рис. 5.6. Подача бетонной смеси через оконные проемы автобетононасосами при возведении фундаментной плиты и перекрытий
Особый интерес представляет использование манипуляторов для подъема и перемещения строительных грузов. При расположении на перекрытии они обеспечивают зону обслуживания в радиусе до 30 м.
Для подъема строительных материалов непосредственно в зону восстановительных работ на этаже используются краны с балочной стрелой, устанавливаемые в оконных проемах (рис. 5.7). Они обеспечивают подъем грузов и их перемещение с помощью тельфера вглубь помещений, что существенно снижает трудоемкость работ.
Рис. 5.7. Грузоподъемное устройство, устанавливаемое в оконном проеме 1 - емкость; 2 - опоры; 3 - тельфер; 4 - балка; 5 - ограничитель; 6 - рукоять
В зарубежной практике широко используются подъемники с наклонными направляющими для подачи мелкоштучных материалов. Они оснащены электролебедками и грузовыми тележками (рис. 5.8). Путем наращивания секций изменяется высота подачи материалов.
Рис. 5.8. Подъемник системы Lift (Германия) для подачи мелкоштучных материалов 1 - направляющие; 2 - электролебедка; 3 - грузовая тележка