CC BY
9
УДК 624.21/8
О. М. ПШШЬКО, А. В. РАДКЕВИЧ, I. В. М'ЯКЕНЬКА (ДПТ)
АНАЛ1З СУЧАСНИХ П1ДХОД1В ДО ОРГАН1ЗАЦ1ЙНО-ТЕХНОЛОГ1ЧНО1 НАД1ЙНОСТ1 ТРАНСПОРТНИХ СПОРУД
У статл проведено аналiз кнуючих органiзацiйно-технологiчних систем, факторiв, яю впливають на на-дiйнiсть залiзобетонних моспв та шляхопроводiв та дослiджений показник технолопчносп при виборi проекту ремонтно-вщновлюваних робiт.
Kлючовi слова: оргашзацшно-технолопчна система, фактор, залiзобетонний мют, показник технолопч-ностi
В статье проведен анализ существующих организационно-технологических систем, факторов, которые влияют на надежность железобетонных мостов и путепроводов и исследован показатель технологичности при выборе проекта ремонтно-восстановительных работ.
Ключевые слова: организационно-технологическая система, фактор, железобетонный мост, показатель технологичности
The analysis of the existing technological operational systems, factors influencing the reliability of reinforced concrete bridges and overpasses has been carried out in the article. The authors have considered the technological effectiveness index while choosing the bridges and overpasses repair projects.
Keywords: technological operational system, factor, reinforced concrete bridge, technological effectiveness index
Вступ
На мережi з^зниць Украши експлуатують-ся десятки тисяч з^зобетонних мос^в малих та середшх прольопв, яю побудоваш по iнди-вщуальних та типових проектах на основi дею-лькох поколшь нормативних документ. Збе-реження, а при необхвдносп вiдновлення нор-мовано! працездатностi та надiйностi такого масового класу штучних споруд протягом вiко-вого строку служби потребують прийняття сво-ечасних органiзацiйно-технологiчних рiшень з урахуванням сучасних дослiджень в галузi тех-нiчних, органiзацiйних та управлшських систем.
Накопичений досвiд ремонту та практики експлуатаци залiзобетонних споруд, яю тдля-гають в процесi довго! експлуатаци зовнiшнiм атмосферним дiям, показуе, що вони постiйно руйнуються у чась На конструкци та споруди ддать: сонячна радiацiя, яка викликае висихан-ня бетону, нагрiвання, усадку, деформаци на мiкро- та макрорiвнi та деструкцiю; поперемiн-не зволоження, намокання та водонасичення бетону вщ атмосферних опадiв, якi викликають напруження в мiкро- та макроструктурi з на-ступними процесами набухання матерiалу, м^-рацiею води в пористш структурi, яка сприяе процесам осмотичних явищ та масопереносу
складових цементного каменю продуктiв пдра-таци та якi потрапляють в порову структуру бетону газiв та хiмiчних активних з цементним каменем з'еднань, у виглядi пилу - продукпв дiяльностi людини
Мета дослiдження
Визначення шляхiв пiдвищення якостi орга-шзацшно-технолопчних та управлiнських р> шень, яю призначенi пiдвищити надiйнiсть транспортних споруд при шдготовщ та проведенш ремонтно-вiдновлюваних робiт.
Змiст дослiдження
Актуальшсть ще1 задачi зростае у зв'язку з особливими умовами, яю склалися в останш роки на дорогах Украши - необхiднiсть забез-печити високу надшнють та довговiчнiсть штучних споруд при жорсткому обмеженш фшан-сових, матерiальних та трудових ресурсiв. Така ситуацiя спонукае оперативно приймати максимально рацюнальш ршення по пiдтриманню та вiдновленню працездатносп споруд iз засто-суванням оргашзацшно-техшчних та системо-технiчних шструментарпв.
Змшились режими експлуатаци мостiв: тд-вищилась швидкiсть, вантажонапруженiсть, осьовi навантаження рухомого складу, конс-трукцiя верхньо1 коли, ктматичш умови, режими водних басейшв, пiдвищилась агресив-
© Пшшько О. М., Радкевич А. В., М'якенька I. В., 2012
шсть довкшля та iн. В останш 20 рокiв здшс-нюються енергшш спроби врахувати цi обста-вини як в практищ проектування, так i в оргаш-заци техшчно1 експлуатаци штучних споруд.
Для уникнення невиправданих витрат на транспорт повинш дiяти добре органiзованi служби дiагностики фактичного стану, лшу-вання (ремонту), шдсилення та реконструкци транспортних споруд.
Призначення цих служб - попередження аварiйних ситуацш, пiдтримання та збереження закладено! у проект надшносп та працездатно-сп протягом встановленого строку служби.
Вщносно досить широкого класу мостових споруд - затзобетонних прогонових будов, основы задачi служби дiагностики:
— визначення змiни мiцнiсних та деформа-тивних характеристик матерiалiв конструкцп;
— фшсацш моменту утворення та спосте-реження за динамiкою розвитку трщин i коро-зи арматурних елеменлв;
— встановлення зв'язку мiж станом захис-ного шару бетону, розвитком дефектов i пошко-джень та придатшстю споруди до експлуатаци;
— тдтримка непорушеного стану пдро> золяци та системи водовiдводу, мостового полотна та про1зно1 частини в цшому;
— характером загальних деформацш (про-гинами, кутами повороту, крутильними дефор-мацiями та коливаннями);
— контроль за збереженням положення в> с залiзничноl коли без ексцентриситету вщно-сно вiсi прогонових будов.
Кожна споруда або окремi елементи конструкцп мають певне призначення та експлуату-еться в чтоко визначених умовах. Для забезпе-чення !х працездатного стану необхiдно дотри-матись прийнятих проектних рiшень та заходiв щодо практично1 реалiзацil ршень з пiдсилення або реконструкци. Сукупшсть умов утворюе у просторi параметрiв об'екту область допускiв, а порушення хоча б одше1 експлуатацшно1 вимо-ги визначае вихiд за межу тако1 областi та фор-мулюеться як перехiд через граничний стан. Тому надшшсть е комплексною властивютю, яка включае в себе безвщмовшсть, довговiч-нiсть, ремонтопридатнiсть. У загальному випа-дку показник надiйностi - кшьюсна характеристика одного або декшькох властивостей, яка впливае на надшшсть об'екту. До таких властивостей вщносяться показники мщносто при рiзних видах руйнування, стiйкостi, прогишв, кутiв повороту, амплiтуд коливань та розкриття трiщин в залiзобетонi, ступешв корози бетону та арматури.
До основних показникiв надiйностi будiве-льних конструкцш вiдносять ймовiрнiсть безв> дмовно1 роботи та строк И служби з нормативною забезпечешстю.
Експлуатацшна надiйнiсть будь-яко1 будiве-льно! конструкцп - поняття комплексне та ба-гатокомпонентне: конструкцiя повинна проти-дiяти з заданим нормативним рiвнем надшносп впливам експлуатацiйних та будiвельних нава-нтажень, агресивного середовища в можливих (прогнозованих) комбiнацiях та зберiгати при цьому розрахункову спроможшсть протягом визначеного строку служби.
Необхщно встановити оргашчний взае-мозв'язок всiх технiчних служб та нерозрив-нiсть дiй людей, як вiдповiдають за надiйнiсть будiвельноl конструкцп. На рiзних стадiях ю-нування споруд е такi рiвнi регулювання надш-ностi:
— загальнодержавш норми проектування встановлюють мiнiмальних рiвень надiйностi конструкцiй рiзних видiв та клашв за розрахун-ковими моделями навантажень, впливiв та мо-жливостям матерiалiв на мiцнiсть;
— проектною документацiею встановлю-еться нормативна надшшсть конкретное' конструкцп;
— в процес будiвництва при вiдповiдному контролi досягаеться встановлена нормами та проектом надшшсть будiвельноl конструкцп;
— служби експлуатаци зберiгають та шдт-римують закладену в проект довговiчнiсть та пропускну спроможнiсть споруди.
Порушення вимог забезпечення надшносп на будь-якому з чотирьох рiвнiв, якi визнача-ють життездатнють елементiв, призводить до передчасно1 вiдмови та зниження довговiчностi споруди.
Фактори, як забезпечують надiйнiсть та то-чнiсть виготовлення елементiв конструкцiй та !х монтаж, за своею природою принципово вщ-рiзняються вiд факторiв, якi впливають на при-йнят норми та проектом ступеню надшносп. Яюсть проектування залежить вiд рiвня знань фахiвцiв та можливостей обчислювально1 тех-нiки, якiсть виробництва - вщ природи матерiа-лiв, техшчного оснащення, технолопчно1 дис-циплiни та культури виробництва. До факторiв надшносп при виготовленш елементiв можна вщнести неоднорiднiсть властивостей матерiа-лу, вщхилення геометричних розмiрiв констру-кцiй вщ проектних та iншi порушення техноло-пчно1 дисциплiни. Важливою складовою ремо-нтних робiт е критерiй технолопчност i ращо-
нальносп з дотриманням вимог вибору матерь ал1в, точност i якост виконання робгт.
Надайшстъ будiвельноi конструкцп значною мiрою залежить вiд технологiчноi дисцип^ни, за дотриманням якоi стежать спецiалiзованi служби утримання споруд.
Технологiчнiсть ремонтних робгг
Досягнення проектних показнишв у процеи створення будiвельноi продукцп суттево залежить вiд врахування реальних виробничих умов.
На етапi виготовлення будiвельноi продукцп важливi вiдповiднiсть технологiй i матерiалiв, сучаснiсть рiвня виробництва. Технолопя ви-значае порядок i спо^б протiкання ремонтного процесу, який поеднуе три основних елементи виробництва: трудов^ матерiальнi i технiчнi ресурси. Технолопчш регламенти будiвельних робiт можна вважати четвертим елементом бу-дiвельного процесу.
При в^новленш споруд застосовуються прост i складнi технологiчнi процеси, що роз-рiзняються за основним елементам виробництва. Рiвень взаемодп процездв визначае ефекти-внiсть технологи: чим вище рiвень 'х поеднан-ня, тим ефективнiше технологiя.
Категорiя, яка визначае взаемозв'язок продукций технологи ii виготовлення i виробництва робгг - це технолопчнють продукцп, або мiра вiдповiдностi надiйностi досягнення проектних показнишв та пристосованостi продукцп до способ1в i технологiй ii виготовлення. В ремонтних роботах вона вщбиваеться у витратах пращ, машинного часу, матерiальних ресурсiв i грошових кошт!в на виготовлення, транспорту-вання та монтаж будiвельних конструкцш.
Технологiчнiсть визначаеться зiставленням показнишв пор1вняльно' конструкцп з типовою, або пор1внянням варiантiв конструкцш мГж собою. Коефщент технологiчностi визначаеться за формулою:
KT = 1+ AB / BE
де AB - збшьшення або зменшення розрахун-ково' вартосп зведення споруди в пор1внянш з еталонним зразком; BE - вартiсть зведення еталонного варiанту.
BE = BM + ВР + ВН.В.
AB = Ве - В
де Bm - витрати на механiзацiю проце^в; Bp - вартiсть робочо' сили; Вн в - сума накла-
дних витрат; В - вартють зведення розглянуто-го вар1анту.
При значеннях Кт > 1 вар1ант вважаеться бшьш технолопчним.
Для ощнки транспортноi та монтажноi тех-нолопчност буд1вельних конструкцш необхщ-но проанал1зувати технолопю, способи та тех-шчш засоби для виконання в1дпов1дних робгг, з урахуванням габаритв i мас монтажних елеме-нлв.
Математично обгрунтованими показниками технолопчносп е декшька коефщенпв ощнки кшьшсного зв'язку м1ж трудомютшстю опера-щй, процес1в, витратою матер1ал1в, засоб1в пращ та прийнятими конструктивними ршеннями зб1рних елеменпв. Наприклад, показники мон-тажноi технолопчносп залежать в1д характеру членування споруди на монтажш елементи, !х крупноси, способу i тишв з'еднань.
Оргатзащя ремонтних робгг
Оргашзащя потоку комплексного техноло-пчного процесу вщновлення зруйнованого шару бетону конструкцш та споруд високоморо-зостшким шаром передбачае розбивку фронту робгт на захватки. Кожна захватка розбиваеться на п'ять дшянок (див. рис. 1).
-* г t -----, - — » t-,
Напрямок розвитку ПС току
1 2 3 4 5
¿3 . i
Рис. 1. Схема захватки з розбивкою на длянки, при оргашзацп потоку виробництва робгт по вщновленню поверхневого шару бетонних та зал1зобетонних конструкцш: 1, 2, 3, 4, 5 - номери дшянок; /1, 1Ъ /3, 14, /5 - довжина дшянок; Ьз - довжина захватки
Технолопчш буд1вельш процеси на захватщ виконуються в наступнш посл^овносп: грубе очищення бетонноi поверхш (Т1); шскостру-минна обробка бетонноi поверхш, яка в1днов-люеться (Т2); продування та просушування бетону гарячим пов1трям (Т3); обробка бетонноi поверхш гарячим просочуючим складом (Т4); нанесення захисного складу з дрiбнозернистоi бетонноi сумiшi методом торкретування на по-верхню бетону, який вiдновлюеться (Т5). В процес технологiчного процесу нанесення поверхневого шару бетону, паралельно здшсню-еться процес пiдготовки вихiдних матерiалiв та приготування бетонноi сумiшi для торкрету-
вання (Т6). Трудомiсткiсть технологiчних про-цес1в позначаеться, вiдповiдно: Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6 (чол. год, маш. год).
Графiк трудового процесу виконання робiт на однiй дшянщ представлений на рис. 2.
Рис. 2. Граф1к трудового процесу вщновлення пове-рхневого шару бетону бетонних та залiзобетонних
конструкцiй на дшянщ. ¿1, h ¿3, ¿4, ¿5, ¿6 - проектна тривал1сть виконання технолоп-чних процес1в (год, хв.)
При значних об'емах робiт, для скорочення строк1в ремонтно-вiдновлювальних робiт, фронт роб1т може бути розбитий на захватки, тодi графiк трудового процесу буде мати на-ступний вигляд (див. рис. 3).
Рис. 3. Граф1к трудового процесу вщновлення поверхневого шару бетону на захватщ, або по фронту робгг. ¿1 = ¿2, ¿3 = ¿4, ¿5 = ¿6, ¿7 = ¿8 - проектний час початку та закш-чення роб1т для виконання технолопчних операцш. Зада-еться в проект виробництва роб1т (хв. год).
У виглядi сiтьовоï моделi процес виробництва робiт на захватщ представлений на рис. 4.
Рис. 4. Спъова модель комплексного процесу виробництва робгг по вщновленню поверхневого шару бетону високо морозостшким поверхневим шаром: Ть Т2, Т3, Т4, Т5, Тб - трудомюткють в1дпов1дних процес1в
Показники технологîчностî
Коефщент врiвноваженостi елементiв конструкцш визначаеться за формулою:
Кр.к. = мср ! М
< 1
де мСр - середня маса; мтах - максимальна ма-
са.
Коефщент розчленування на монтажнi оди-нищ визначаеться за формулою:
Kp = пу / п < 1
де пу - к1льк1сть порiвнюваних монтажних
одиниць; п - загальна к1льк1сть одиниць.
Коефiцiент укрупнения конструкцш визна-чаеться за формулою:
Kу = Мзб ! п
де Мзб - загальна маса з61рних елемеипв; п - к1льк1сть елемент1в.
Коефщент блоковост1 конструкцш визначаеться за формулою:
Кб = Мб ! Мзб £ 1
де мб - маса конструкцш укрупнених блок1в; Мзб - загальна маса.
Коефщент заводськоï готовност1 визначаеться за формулою:
тЗГ -ТЗ /Тв +тТ +ТМ
де Т3 - трудом1стк1сть виготовлення в завод-ських умовах; Тв - загальна трудом1стк1сть виготовлення; Тт - трудом1стк1сть транспорту-вання; Тм - трудом1стк1сть монтажу.
Коефiцiеит технолопчносп монтажних сти-к1в визначаеться за формулою:
Т =T /Т
АМС AC' АМ
де Тс - трудом1стк1сть улаштування стику; Тм - загальна трудом1стк1сть монтажу.
Спiввiдиошеиия показник1в техиологiчиостi та повиоï соб1вартост1 буде правом1рним при однакових споживчих якостях продукцп за р1з-ними вар1антами.
Комплексш показники техиологiчиостi, як1 забезпечують отримання значень узагальненого р1вня технолопчносп, р1зш за своею сутнютю. Оптим1зацп кожиоï 1з окремих складових не може забезпечити необх1дний р1вень оптим1за-uiï всього в1дновлювального процесу. В якост единого критер1ю техиологiчиостi ремонтних
процес1в доцшьно використовувати ïх економ1-чну ефективнiсть, яка визначаеться при заданш якост та прийнятих умовах виробництва робгт та експлуатацiï. При цьому вимоги до процесу розглядаються комплексно, досягаеться уник-нення економ1чно невипдного збшьшення ви-трат на виробництво та експлуатащю, забезпе-чуеться оргашзацшно-технолопчна надiйнiсть, об'ективно оцшюеться результативний ефект. Допустиме обгрунтоване збшьшення вартосп виробництва роб1т, якщо математично доведено суттеве зниження витрат на подальшу експлуатащю споруди.
На оцшку технологiчностi об'екта, який ре-монтуеться ютотно впливають економiчнi екв1-валенти локальних показниюв, що пояснюеться вщмшами економiчноï складовоï значимосп пор1внюваних вар1анпв. Врахувати всеб1чш особливосп можливо за допомогою коефщ1ен-т1в економ1чно1' ефективност локальних показ-ниюв технологiчностi ремонтних процес1в.
Значення коеф1щенту економ1чно1' ефектив-ност виражаеться долею загально1' ефективнос-т вс1х фактор1в, як1 враховують технолопч-шсть процесу:
n-1
Ке=1-хк
i=1
Найбшьш ефективним фактором технолоп-чност е той, для якого коефщ1ент економ1чно1' ефективносп КЕ = 1. Значення коефщ1еш1в економ1чно1' ефективносп для останшх показ-ниюв визначаються у пор1внянш з показником, для якого прийнятий КЕтах = 1.
Ке = Кетах-А е = 1 -А е
де Ае = КЕтах - Ке = 1 - Ке .
У випадку малих значень KiЕ зменшуеться ix вплив на кшцевий результат, тому ix врахо-вувати недоцшьно, а при визначенш комплексного показника, числове значення КЕ бшьш точно виражае вщсоткове спiввiдношення до
максимального значення технолопчносп конструкцп.
Висновки
Пщвищення надшносп транспортних споруд шсля проведення ремонтно-вiдновлюваних робiт забезпечуеться впровадженням показни-кiв технологiчностi.
Якiсть проектного ршення при виборi способу ремонту штучних споруд покращуеться при порiвняннi органiзацiйно-технологiчних схем.
Ефективнiсть органiзацiйно-технологiчних вщновлювальних робiт залежить вiд повноти реалiзацii основних сучасних принципiв управ-лшня проектами.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Павлов, И. Д. Модели принятия управленческих решений [Текст]: монография / И. Д. Павлов, А. В. Радкевич, Г. П. Брехаря. - Запорожье: ЗНУ, 2005. - 322 с.
2. Павлов, И. Д. Модели управления проектами [Текст] / И. Д. Павлов, А. В. Радкевич. - Запорожье: ГУ «ЗИГМУ», 2004. - 320 с.
3. Владимирский, С. Р. Системотехника мостостроения: методология и практические приложения [Текст] / С. Р. Владимирский. - СПб.: Питер, 1994. - 286 с.
4. Иосилевский, Л. И. Практические методы управления надежностью железобетонных мостов [Текст] / Л. И. Иосилевский. - М.: НИЦ «Инженер», 2005. - 323 с.
5. Брик, А. Л. Эксплуатация искусственных сооружений на железных дорогах [Текст] /
A. Л. Брик, В. Г. Давыдов В. Н. Савельев, - М.: Транспорт, 1990. - 232 с.
6. Савйовский, В. В. Техническая диагностика строительных конструкций зданий [Текст] /
B. В. Савйовский. - Харьков: Издательство «Форт», 2008. - 542 с.
Надшшла до редколегн 01.09.2011. Прийнята до друку 01.10.2011.
