Основные направления технического прогресса в технологии железобетонных работ на стройплощадке
Анализ направлений развития промышленного строительства свидетельствует, что в ближайшее десятилетие монолитный железобетон останется одним из основных строительных материалов. Абсолютные объемы его применения уже длительное время возрастают и такая тенденция сохраняется. На этих работах заняты около 600 тыс. человек. Однако показатели роста производительности труда не могут удовлетворить, поскольку выработка в натуральных показателях за последние шесть лет выросла менее чем на 20%, а уровень механизации в целом на железобетонных работах — немногим более 40%. Это объясняется прежде всего тем, что поставки строительных машин для транспортировки, укладки, распределения бетонной смеси, а также производство оборудования для арматурных работ и инвентарной опалубки не соответствовали увеличению объемов монолитного железобетона. С другой стороны, технические характеристики многих средств механизации не отвечают нынешним требованиям и уровню мировой техники. На стройплощадках отсутствуют комплекты машин, составляющих единую технологическую цепь от доставки смеси с бетоносмесительного узла до укладки и выдерживания бетона.
Отставание роста производительности труда, допущенное в прошлые годы, может быть ликвидировано только за счет интенсивного оснащения строительных организаций специальной техникой и качественного изменения некоторых технологических процессов при возведении конструкций и сооружений из монолитного железобетона. Оценивая эффективность различных мероприятий по повышению уровня механизации, приходится учитывать реальные возможности строительных организаций по увеличению парка таких высокопроизводительных машин, как бетононасосы, бетоноукладчики и т. п., поэтому в первую очередь необходимо использовать резервы повышения производительности труда на опалубочных и арматурных работах. Практика работы ряда крупных строительных трестов показала, что совершенствование опалубочных работ позволяет достичь значительного эффекта при сравнительно небольших капиталовложениях. Их трудоемкость в комплексе бетонных работ составляет 35—40%, а стоимость (с учетом материалов) — 15—25% стоимости железобетонных конструкций. При механизированном монтаже опалубки из предварительно укрупненных панелей, опалубочных и армоопалубочных блоков (с арматурой, навешенной на опалубку) производительность труда повышается по сравнению с обычной технологией в 3—4 раза.
В настоящее время эксплуатируется большой парк высокооборачиваемой опалубки, позволяющей выполнить в ней до 35% общего объема конструкций. Поскольку металл и фанера остаются дефицитными материалами, целесообразно использовать их прежде всего для изготовления опалубки, монтаж и демонтаж которой механизирован. Наиболее высокая степень механизации (до 85%) достигнута при возведении однотипных конструкций, в основном фундаментов под каркасы промзданий, при использовании блок-форм. Опыт строительных организаций Главсредуралстроя, Казахстана, Минпромстроя БССР, комбината Кривбасстрой свидетельствует, что концентрация материальных ресурсов для изготовления и использования опалубок позволяет снизить трудозатраты при возведении монолитных конструкций на 1,5—1,8 чел.-ч/м3, т. е. на 25—30%.
Реальным и высокоэффективным способом повышения производительности является применение несъемных опалубок. Изготовленные из армоцемента, стеклоцемента, асбестоцемента и других материалов, их можно использовать для защиты железобетонных конструкций, придания специальной фактуры лицевым поверхностям и для других целей. Применение несъемных опалубок, выполняющих одновременно рель изоляционных облицовок в подземных и наземных сооружениях, эксплуатирующихся в агрессивной среде, позволяет сократить общие трудовые затраты (на опалубочных и изолировочных работах) не менее чем в 2—2,5 раза. Таким образом, решается задача экономии дефицитных материалов, сокращаются затраты на изготовление опалубки, уменьшается потребность в капитальных вложениях. Первый в стране цех по производству етеклоцементпой опалубки построен в Темиртау по проекту ЦНИИОМТП. Технология изготвления плит из стекло- цемента весьма проста и производство их может быть организовано в условиях любого завода ЖБИ.
Смещение капитального строительства в Сибирь, на Север, в районы Казахстана и Дальнего Востока ведет к увеличению объемов зимних бетонных работ. Все более острой становится проблема термообработки конструкций. Осязаемыми становятся огромные затраты энергетических ресурсов, расходуемых на прогрев бетона зимой. Электродный метод термообработки, превалирующий сейчас в практике строительства, неприемлем не только из-за технологических недостатков (перегрев, пересушивание отдельных зон, большой разброс прочности), по и по экономическим показателям. Применение термоактивной опалубки и разработка метода обогрева в ней средне-массивиых конструкций позволили коренным образом изменить технологию зимних работ, особенно в условиях Сибири и Севера.
Практика строительства ВАЗ, КамАЗ, объектов Караганды, Рудного, Свердловска показала, что наряду с резким снижением трудозатрат на подготовку к термообработке конструкций, использование термоактивной опалубки дает возможность сократить материальные и энергетические затраты. Замена электродного прогрева обогревом в опалубке позволит ежегодно экономить не менее 200 тыс. т проволоки и катанки, расходуемой на электроды, 3 тыс. т алюминиевого провода и до 200 млн. кВт-ч электроэнергии. Для питания нагревателей опалубки разработаны инвентарные установки, в которых размещаются понижающие трансформаторы, контрольно-измерительная аппаратура и средства управления процессами термообработки.
В качестве нагревателей термоактивной опалубки используются электрические провода и кабели, работающие как сопротивление, тканые стальные и латунные сетки, а также трубчатые электронагреватели. Могут быть использованы специальные нагреватели, представляющие собой плоские двухслойные или многослойные элементы из теплостойкого диэлектрика с впрессованной проволокой, обладающей высоким омическим сопротивлением. В качестве диэлектрика применяют гетинакс, текстолит или стеклотекстолит. Минэлектротехпром разработал и в экспериментальном порядке освоил выпуск греющих кабелей в стальной оболочке. По сравнению с применяемым в настоящее время кабелем марки КНМС отпускная цепа нового нагревателя снижена более чем в 10 раз, а эксплуатационные характеристики остались в пределах требуемых.
Расход арматуры для монолитного железобетона к концу десятой пятилетки достигнет 5,5—5,7 млн. т. Для переработки такого количества стали необходимо коренное изменение технологии и организации работ. В настоящее время в стране действует около 5 тыс. цехов и мастерских со средней мощностью около 1500 т в год. Естественно, что на всех предприятиях не может быть установлено высокопроизводительное оборудование, существующий станочный парк морально устарел, его обслуживание трудоемко. Удельные затраты труда в среднем по стране составляют 10—12 чел.-дн/т, а номенклатура арматурных изделий насчитывает несколько тысяч единиц. Если работы по заготовке арматуры в цехах предприятий по выпуску сборных железобетонных изделий механизированы, то сборка тяжелых арматурных каркасов и сеток осуществляется с использованием ручной дуговой сварки. Новые мощные арматурные заводы в настоящее время создаются в районах сосредоточенного нового строительства, в частности на Старо-Оскольском электрометаллургическом комбинате. Расчеты и практика работы крупных заводов показали, что трудозатраты на производство 1 т арматурных изделий на них в 3—5 раз ниже, чем в среднем по стране.
Резкое повышение производительности труда может быть достигнуто при оснащении предприятий современными многоэлектродными сварочными машинами. ВНИИЭСО разработал машину МТМ-32 для сварки тяжелых сеток шириной до 3 м с рабочими стержнями диаметром до 32 мм. В настоящее время промышленностью поставлено более 50 таких машин. Каждая сварочная машина способна выпускать в год от 12 до 14 тыс. т арматурных изделий и обеспечить снижение трудозатрат в 4—6 раз по сравнению с показателями старой технологии.
С 1976 г. строители начали получать комплектное оборудование технологической линии по сварке тяжелых сеток производительностью 10—15 тыс. т, гибочные станки и вспомогательную оснастку для укрупнительной сборки сеток в пространственные каркасы. Массовое внедрение нового оборудования требует изменения технологии арматурных работ, основанной на унификации сеток, и способов армирования. ЦНИИПромзданий, ГИПРОМЕЗ и ЦНИИОМТП разработали сортамент унифицированных арматурных изделий для предприятий горнорудной и металлургической промышленности. Конструктивной особенностью сеток и каркасов из них является расположение распределительной арматуры диаметром до ilO мм с шагом 600 мм. Доказана целесообразность армирования фундаментов под колонны каркаса только в растянутой зоне. Это позволяет на 25—35% снизить расход арматурной стали по сравнению с решениями, предусматривающими армирование отдельными стержнями и почти вдвое по сравнению с несущими арматурными каркасами. Если ранее внедрение несущих каркасов обосновывалось возможным эффектом от механизированного монтажа армоопалубочных блоков, то новая технология обеспечивает тот же эффект за счет монтажа опалубочных несущих блоков с навешенной на опалубку арматурой. При внедрении новой технологии сварки тяжелой арматуры и механизированного монтажа сеток, каркасов и опалубочно-арматурных блоков трудоемкость арматурных работ к концу пятилетки будет сокращена на 3—3,2 чел.-дн/т, а ее стоимость снижена на 22—26 р. Поскольку тяжелая арматура составляет 20—25% общего объема, то к концу пятилетия только за счет этого направления производительность на железобетонных работах повысится на 5—6%.
Расширение строительных работ в районах Сибири и на севере европейской части страны потребовало новых методов изготовления арматурных изделий и монтажных соединений в условиях низких температур. Разработано монтажное соединение арматурных стержней пружинными скрепками, изготовление сеток путем соединения рабочих стержней скрутками из проволоки и катанки па мобильных 1 установках, способных работать у бровки котлована.
Резервы повышения производительности труда на арматурных работа: имеются также в производстве и применении легкой арматуры. Пока строителя получают от предприятия Минчерметг лишь около 2% арматурной стали в виде сварных сеток из стали класса A-I Основную же массу сеток изготовляю: в цехах строительных организаций, чт: повышает трудоемкость на 22—25% Необходимо решить проблему автоматизации технологических линий по изготовлению арматурных изделий и закладных деталей.
Технический прогресс на таком этапе как приготовление бетонной смеси связан с внедрением автоматизации на бетонных заводах, повышением коэффициента использования смесительного оборудования, оптимизацией размещения заводов, оборудованием карьеров сортировочными установками. Ведомственная разобщенность привела к тому, что в ряде районов строительства располагаются несколько заводов малой производительности, оборудование которых используется на 30—35%, велики потери цемента, высоки показатели неоднородности бетона.
Большим резервом повышения производительности труда является переход к укладке бетонной смеси с помощью бетононасосов и бетоноукладчиков. Если в среднем по стране в промышленном строительстве выработка на одного бетонщика в натуральных показателях за смену составила в прошлом году немногим более 2 м3, то в тресте Липецкстрой уже несколько лет при использовании даже бетононасосов с механическим приводом выработка достигает 4,5—5 м3. В течение года с использованием насосов укладывается до 100 тыс. м3 бетонной смеси, и трест имеет возможность условно высвободить до 250 бетонщиков. Переход к эксплуатации современных бетононасосов с гидравлическим приводом позволяет повысить сменную выработку до 6—6,5 м3, что означает рост производительности труда в 2—2,5 раза. Это подтверждает практика Глав-: Мосинжстроя и треста Череловецметалдургстрой. Резервы дальнейшего роста производительности труда в этой области заключаются в оснащении стройплощадки манипуляторами с шарнирно- сочлененными стрелами для распределения смеси, поступающей по бетоиоводам непосредственно в. конструкции, с четкой организацией доставки бетонной смеси Оригинальные конструкции бетоноукладчиков с использованием стационарного бетононасоса создаются в Минтяжстрое СССР и в других строительных ведомствах. Новый механизм сочетает в себе преимущества бетононасоса и башенно-стрелового оборудования, обеспечивающего подачу бетонной смеси в любую точку на площади 450—600 м2. Для объектов промышленного строительства бетоноукладчики могут иметь переносные башни и стрелы (с массой элемента до 2—3 т), устанавливаемые на заранее подготовленные позиции. Зарубежная практика показывает, что иа один бетоноукладчик целесообразно иметь 4—5 позиций, 1—2 магистральных бетоновоза и инвентарные переносные бетоно- воды общей длиной 60—80 м.
До сих пор основную массу бетона доставляют в самосвалах общего назначения. Между тем использование автобетоносмесителей с емкостью барабана 6—8 м3 позволяет сократить численность рабочих на транспортных операциях в 3—4 раза. Минстройдормаш и строительные министерства создали автобетоновозы на базе автомобилей ЗИЛ и МАЗ-503. Первые партии таких машин строительные организации получили в 1976 г. Однако объемы их производства не удовлетворяют потребность. В этой связи очень важно эффективно использовать новые машины — не распылять их по отдельным трестам, а сосредоточить на наиболее важных объектах, где будет обеспечена интенсивная их эксплуатация не менее чем в две смены. Заводы Минстройдормаша, освоившие выпуск автосмесителей на базе МАЗ-503 (объем 2,5 м3) с механическим приводом, приступают к массовому производству автобетоносмесителей с объемом 3,5 м3 на базе автомобиля КрАЗ-258. В Минтяжстрое создан автобетоносмеситель на полуприцепе вместимостью барабана 5 м3, прошли производственную проверку бадьевозы. На основе кооперации подготавливаются к производству автобетоносмесители и бетононасосы с гидравлическим приводом в зимнем исполнении. Опытные образцы этих механизмов прошли производственную проверку зимой 1976 г.
Одной из наиболее, актуальных задач механизации бетонных работ является широкое внедрение ленточных бетоноукладчиков. Если в странах Западной Европы находится в эксплуатации около 7,5 тыс. насосов, а объем бетонных работ с их применением, например в ФРГ, достигает 60%, то в США при помощи насосов укладывается только 12— 14% бетонной смеси, а больше половины работ выполняется с использованием ленточных бетоноукладчиков. Созданные в нашей стране подобные машины подтвердили их высокую эффективность. Например, бетоноукладчик ЛБУ-20 имеет телескопическую стрелу и обеспечивает с одной позиции подачу смеси в любую точку на площади 700 м2. На базе промышленных тракторов строительные министерства начали выпуск бетоноукладчиков со стрелами длиной 12—16 м.
Задачи повышения производительности труда на бетонных и железобетонных работах необходимо решать комплексно, включая вопросы совершенствования проектных решений конструкций, технологии и организации опалубочных, арматурных и бетонных работ, а также переоснащения производственной базы строительных организаций, вопросы поставки комплексов машин, механизмов, оснастки, вспомогательного оборудования. ,
Перечисленные направления механизации опалубочных, арматурных и бетонных работ позволят повысить к концу пятилетки производительность труда на 28-32%.