CC BY
101
Вюник Придшпровсько1 державно1 академп будiвництва та архиектури, 2017, № 1 (226) ISSN 2312-2676 УДК 69.032.22:658.51
ОСОБЛИВОСТ1 ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ БУД1ВНИЦТВА «ВВЕРХ -ВНИЗ» П1Д ЧАС ЗВЕДЕННЯ ВИСОТНИХ БУД1ВЕЛЬ
ЗАЯЦЬ е. I.1*, д. т. н, доц.
1 Кафедра планування та оргашзацл виробництва, Державний вищий навчальний заклад «Придншровська державна
акадетя будiвництвa та архпектури», вул. Чернишевського, 24а, 49600, Днпро, Украша, тел. +38 (0562) 756-33-66, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-7382-919Х
Анотащя. Постановка проблеми. Сучасний рiвень розвитку будiвельних технологiй пвдвищуе aктуaльнiсть вибору найб№ш рaцiонaльного оргaнiзaцiйно-технологiчного рiшення зведення висотних будiвель. Виконання будiвельних робгг пов'язане з багатьма умовами, яш iстотно ускладнюють 1х виробництво, що, у свою чергу, може спричинити збiльшення фактичних витрат пiдрядних оргашзацш на виконання всього комплексу будiвельних робiт. Процес зведення висотних будiвель мае специфiчнi вiдмiнностi, зокрема, в частиш технологiï та оргaнiзaцiï будiвельного виробництва, пов'язaнi з будiвництвом в умовах функцюнуючих структур великих мют та iснуючоï iнфрaструктури, врахування яких дозволить нейтрaлiзувaти або локaлiзувaти негативний вплив дестабшзувальних чинник1в. Тому пвд час проектування оргашзацп висотного будiвництвa необхiдно враховувати вплив рiзних дестабшзувальних чиннишв, що ускладнюють виробництво будiвельно-монтажних робiт, та впроваджувати найбшьш ефективнi i сучaснi методи будiвництвa. Мета до^дження — визначення особливостей та переваг застосування методу будiвництвa «вверх—вниз» пiд час зведення висотних будiвель в умовах ущiльненоï мюь^' забудови. Висновок. Пвдвищення ефективностi проектних рiшень зведення висотних будiвель та 1х реaлiзaцiï, а саме, скорочення тривaлостi та зниження вaртостi будiвництвa можливо досягти за рахунок застосування методу «вверх—вниз», що потребуе бшьш висо^' оргaнiзaцiï прaцi, використання вiдповiдноï будiвельноï технiки, iнвентaря та оснастки, бшьш жорстких вимог до охорони пращ.
Kro40BÎ слова: висотна будiвля, будiвельно-монтажнi роботи, оргатзащя будiвництва, метод будiвництва «вверх-вниз», eapmicmb, тривалкть
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА СТРОИТЕЛЬСТВА «ВВЕРХ - ВНИЗ» ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ
ЗАЯЦ Е. И.1*, д. т. н., доц.
1 Кафедра планирования и организации производства, Государственное высшее учебное заведение «Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24а, 49600, Днепр, Украина, тел. +38 (0562) 756-33-66, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-7382-919Х
Аннотация. Постановка проблемы. Современный уровень развития строительных технологий повышает актуальность выбора наиболее рационального организационно-технологического решения возведения высотных зданий. Строительные работы связаны со многими условиями, которые существенно усложняют их производство, что, в свою очередь, может привести к увеличению фактических затрат подрядных организаций на выполнение всего комплекса строительных работ. Процесс возведения высотных зданий имеет специфические отличия, а именно в части технологии и организации строительного производства, связанные со строительством в условиях функционирующих структур крупных городов и существующей инфраструктуры, учет которых позволит нейтрализовать или локализировать негативное влияние дестабилизирующих факторов. Поэтому при проектировании организации высотного строительства необходимо учитывать влияние разных дестабилизирующих факторов и внедрять наиболее эффективные и современные методы строительства. Цель исследования — определение особенностей и преимуществ применения метода строительства «вверх - вниз» при возведении высотных зданий в условиях плотной городской застройки. Вывод. Повышения эффективности проектных решений возведения высотных зданий и их реализации, а именно, сокращения сроков и стоимости строительства, можно достичь за счет применения метода строительства «вверх - вниз», что требует более высокой организации труда, использования соответствующей строительной техники, инвентаря и оснастки, повышенных требований к охране труда.
Ключевые слова: высотное здание, строительно-монтажные работы, организация строительства, метод строительства «вверх - вниз», стоимость, продолжительность
FEATURES APPLICATION OF A CONSTRUCTION METHOD «UP -DOWN» IN THE HIGH-RISE BUILDINGS CONSTRUCTION
ZAIATS Y. I.1*, Dr. Sc. (Tech.), Ass. Prof.
1 Department of Planning and Organization of Production, State Higher Educational Establishment «Prydniprovs'ka State Academy of Civil Engineering and Architecture», 24a, Chernishevskogo str., Dnipro 49600, Ukraine, phone +38 (0562)756-33-66, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-7382-919Х
Summary. Formulation of the problem. The present level of construction technology development enhances the choice relevance of the most efficient organizational and technological solutions of high-rise buildings construction. Execution of construction works is associated with many conditions, which greatly complicate their production, which in turn can lead to an actual cost increase of contractors to perform the whole complex of construction works. The process of high-rise buildings construction has specific differences, especially in terms of construction technology and organization, construction-related in conditions of the functioning structures of large cities and the existing infrastructure, the account of which will neutralize or localize the negative impact of destabilizing factors. Therefore, the design of high-rise construction organizations need to consider the influence of various destabilizing factors and implement the most efficient and modern construction methods. Goal. Determination of features and advantages of the method "up - down" in high-rise buildings construction in dense urban areas. Conclusion. Improving of the design solutions efficiency of high-rise buildings construction and their implementation, especially, time and cost reducing of construction, can be achieved by applying the construction method of the "top - down", which requires a higher organization of labor, the use of appropriate construction machinery, equipping and instrumentation, high requirements for health and safety.
Keywords: high-rise building, construction and installation work, organization of construction, the construction method of "up - down", cost, duration
Постановка проблеми та ïï зв'язок i3 науковими i практичними завданнями. В
сучасному розвитку великих мют мають мюце тенденцп перемщення тдприемств за меж1 мют i3 подальшою забудовою звшьнених територш та подальшого ущшьнення юнуючо1 мюько1 забудови за рахунок зведення багатоповерхових та висотних будiвель.
Це потребуе розроблення та впровадження сучасних архггектурних, конструктивних та оргатзацшно-технолопчних ршень щодо ращонально1 оргатзацп будiвельних роб^ за умови мiнiмiзaцiï негативного впливу вщ виконання роб^ на юнуючу забудову [1; 2;
3].
Аналiз останшх дослщжень i публжацш. Анaлiзу проблем проектування та реaлiзaцiï проекпв висотних будiвель присвяченi прaцi Г. В. Бадеяна [4], Д. Ф. Гончаренка [6], Т. Г. Маклаково'1' [10], В. I. Теличенка [14], В. I. Торкатюка [13] та шших науковщв.
Пошуку рaцiонaльних оргашзацшно-технологiчних ршень будiвництвa та реконструкцп обекпв промислового та цившьного призначення присвячено пращ О. А. Гусакова [5], В. М. Юрноса [8], Т. С.Кравчуновсько! [9], В. Р. Млодецького [11], В. О. Поколенка [12] тощо.
Як свщчать ц прaцi, пошук рaцiонaльних оргaнiзaцiйно-технологiчних рiшень зведення висотних будiвель залишаеться актуальною проблемою.
Мета статт - aнaлiз застосування методу будiвництвa «вверх-вниз» пiд час
зведення висотних будiвель в умовах ущшьнено'1 мюько'1 забудови.
Виклад матер1алу. Розвиток цившьного i промислового будiвництва в сучасних умовах щшьно'1 мюько'1 забудови великих мют i мегаполiсiв - актуальний напрям як для Украши, так i у свiтовому масштаба
Вирiшення ще'1 проблеми часто пов'язане зi зведенням будiвель тдвищено'1 поверховосп з використанням пiдземного простору.
Необхщтсть використання пiдземного простору мiст зумовлена такими факторами як нестача вшьних територш в умовах юторично сформовано'1' забудови, так i вимоги розвитку мюько'1 iнфраструктури. В сучасному свт пiдземний простiр мiст використовуеться не тшьки для розмiщення iнженерних комушкацш та об'ектiв транспортного будiвництва, а також для спорудження комплекав громадсько-побутового призначення, багатоповерхових пiдземних гаражiв i стоянок, тдприемств торпвл^ примiщень заглиблених частин житлових та офюних будiвель.
Зведення тдземних i заглиблених мiських об'ектiв цившьного призначення влаштовуеться вiдкритим або натвзакритим способом у котлованах. При цьому щорiчний обсяг таких об'ектiв тдземного будiвництва в Укра'1'ш i за кордоном невпинно зростае, зростае i масштаб реалiзованих об'ектiв будiвництва.
У нашi днi максимальна глибина котловашв, якi проектуються в мiських умовах, зазвичай не перевищуе 15-25 м, а кшьюсть пiдземних поверхiв - п'яти-шести.
Однак специфша юторично! забудови мют шдивщуальна 1 потребуе розроблення нових конструктивних 1 технолопчних р1шень. Одним 1з таких р1шень можна вважати технологш спорудження буд1вель методом «вверх-вниз».
В Сврот та Америщ технолопя «вверх - вниз» («Top-Down») знайшла широке застосування. Це пояснюеться тим, що цей спос1б дозволяе практично одночасно вести роботи з улаштування тдземно! 1 наземно! частин буд1вл1, що вщповщно пришвидшуе термши зведення буд1вель, в першу чергу висотних та тдвищено! поверховосп. Також важливо зазначити, що цей споаб дозволяе м1шм1зувати деформацп огороджувальних конструкцш 1, вщповщно, руйнування сусщшх буд1вель.
Особливють виконання роб1т полягае в послщовному зведенн поверх1в заглиблено! частини з використанням попередньо влаштовуваних паль, як1 в м1ру вщривання грунту обеднуються системою монол1тних перекритпв м1ж собою та огороджувальною стшкою котловану. В подальшому пал1 виконують функцп колон у поеднанш з
перекриттями. На перюд виконання роб1т у перекриттях тдземно! частини буд1вл1 передбачаються технолопчт отвори для розробки грунту, подач1 арматури, опалубних систем, бетонно! сум1ш1 та ш.
Одночасно з улаштуванням перекритпв пщземно! частини зведення наземно! частини монол1тного каркаса здшснюеться традицшним способом.
Враховуючи те, що тривалють улаштування тдземно! частини складае до 50 % вщ тривалосп зведення наземно! частини будинку, сумщення цих процеав зменшуе загальн строки спорудження всього об'екта [14].
Принципову схему застосування цього методу показано на рисунку 1.
У раз1 досягнення мщносп перекриття над першим надземним поверхом не менше 70 % проектно! мщносп здшснюеться монтаж самопщйомних кратв, розподшьчо! стрши бетононасоса та шшого вантажопщйомного обладнання, яке необхщне для оргатзацп безперервного технолопчного процесу.
■^тал лу А А Л Л Л Л Л А Л Л А АЛ Л КГ
Г/ ^
4 - I I
1
Рис.1. Технолопчна схема зведення висотно!' будiвлi методом «вверх—вниз»:
1 — ядро жорсткостц 2 — колони; 3 — мiжповерховi перекриття; 4 — самотдйомш крани; 5 — розподшьча стрiла для подачi бетонно! сумiшi; 6 — опалубка ядра жорсткостц 7 — опалубка колони; 8 — огородження
Ядро жорсткосп зводиться 1з застосуванням щитово! або самопщйомно! опалубки. Процеси армування 1 бетонування здшснюються окремими технолопчними
потоками шляхом розбивання на захватки 1з вщповщними обсягами роб1т та трудовитратами.
Зведення вертикальних i горизонтальних конструкцiй (колон i плит перекритпв) здiйснюеться окремими технологiчними потоками за допомогою спецiалiзованих бригад роб^ниюв. Розбивання на захватки дозволяе сумщати процеси зведення вертикальних i горизонтальних конструкцш iз оптимальною продуктивнiстю. При цьому iнтенсивнiсть улаштування зазначених елеменпв не повинна перевищувати швидкостi зведення ядра жорсткосп.
Для зведення ядра жорсткосп, вертикальних i горизонтальних конструкцш розробляеться проект виконання робiт i технологiчнi регламенти, якi включають послщовшсть робiт, тривалiсть циклiв, технологiчний i iнструментальний контроль набирання мiцностi бетону, геодезичне забезпечення точносп зведення конструкцш та iншi роботи [1].
До основних переваг технологи «вверх-вниз» слщ вiднести:
- вiдсутнiсть грунтових анкерiв для забезпечення стiйкостi огороджувальних стiн котловану;
- можливiсть улаштування котловашв рiзноi глибини та конф^ураци;
- зменшення впливу на навколишню забудову та залежностi вiд шженерно-геологiчних умов;
- можливiсть скорочення термшв будiвництва.
Висновки
Будiвництво обекпв iз розвиненою пiдземною частиною в стиснених умовах мiського середовища супроводжуеться
вирiшенням ряду складних геотехнiчних проблем, у тому чист i пов'язаних iз питаннями технологи виробництва будiвельних робiт i забезпеченням стiйкостi юнуючо'1 забудови. Однак можливостi сучасних технологш i обладнання надають iнженерам i будiвельникам вибiр доступних способiв улаштування тдземних i заглиблених споруд, таких як технология «вверх - вниз», що добре зарекомендувала себе.
Застосування тако'1 складно'1 технологи будiвництва вимагае принципово шшо'1 технологи проектування. При цьому технолопя будiвництва стае первинною i диктуе основнi iнженернi ршення, вимагае урахування змiни напружено-
деформованого стану навколишнього грунтового масиву i зведених конструкцiй на вах основних стадiях виробництва роб^, а також стади експлуатаци.
Правильний i науково обгрунтований вибiр видiв i послiдовностi виконання технологiчних операцш, методiв
улаштування огородження котловану, способiв пiдсилення основ i фундаментiв прилеглих будiвель, науковий супровщ ведення робiт дозволяють не тшьки знизити до мiнiмуму можливiсть виникнення аваршних ситуацiй у процесi будiвництва та уникнути необгрунтованих додаткових деформацiй будiвель та шженерних споруд, розташованих у зонi впливу будiвництва, а i знизити вартють будiвельно-монтажних робiт та скоротити термш будiвництва.
ВИКОРИСТАНА Л1ТЕРАТУРА
1. Будинки 1 споруди. Проектування висотних житлових 1 громадських будинк1в : ДБН В.2.2-24-2009. - Уведено вперше ; чинш з 2009-09-01. - Кшв : Мшбуд Украши, 2009. - 161 с. - (Державш буд1вельш норми).
2. Система надшносп та безпеки в буд1вницга. Буд1вництво в умовах ущшьнено! забудови. Вимоги безпеки: ДБН В.1.2-12-2008. - Введ. вперше ; чинш з 2009-01-01. - Кшв : Мшрепонбуд Украши, 2008. - 36 с.
3. Оргашзащя буд1вельного виробництва: ДБН А.3.1-5:2016. - Вид. офщ. - [На замшу ДБН А.3-1-5-2009, чин-ний з 01.01.2017]. - Кшв : М-во репон. розвитку, буд-ва та житл.-комун. госп-ва Укра1ни, 2016. - 51 с. -(Державш буд1вельш норми Укра1ни).
4. Бадеян Г. В. Технологические основы возведения монолитных железобетонных каркасов в высотном жилищном строительстве : дис. ... доктора техн. наук : 05.23.08 / Г. В. Бадеян ; Киев. нац. ун-т стр-ва и архитектуры. - Киев, 2000. - 409 с.
5. Гусаков А. А. Методы совершенствования организационно-технологической подготовки строительного производства / А. А. Гусаков, Н. И. Ильин. - Москва : Стройиздат, 1985. - 156 с.
6. Гончаренко Д. Ф. Возведение многоэтажных каркасно-монолитных зданий : монография / Гончаренко Д. Ф., Карпенко Ю. В., Меерсдорф Е. И. ; под ред. Д. Ф. Гончаренко. - Киев : А+С, 2013. - 128 с.
7. Давыдов В. А. Научно-методологические принципы обоснования организационно-технологических решений реконструкции промышленных зданий : автореф. дис. : спец. 05.23.08 «Технология и организация
промышленного и гражданского строительства» / В. А. Давыдов ; Ленинград. инж.-строит. ин-т. - Санкт-Петербург, 1992. - 60 с.
8. Кирнос В. М. Научно-методологические основы организационно-технологического регулирования продолжительности и стоимости реконструкции промышленных предприятий : дис. ... доктора техн. наук : 05.23.08 / Кирнос Владимир Михайлович. - Харьков, 1994. - 351 с.
9. Кравчуновська Т. С. Комплексна реконструкщя житлово! забудови: оргашзацшно-технолопчш аспекти : монограф1я / Т. С. Кравчуновська. - Дшпропетровськ : Наука i освгга, 2010. - 230 с.
10. Маклакова Т. Г. Высотные здания. Градостроительные и архитектурно-конструктивные проблемы проектирования : монография / Т. Г. Маклакова. - Москва : АСВ, 2008. - 160 с.
11. Млодецкий В. Р. Управленческая реализуемость строительных проектов / В. Р. Млодецкий. -Днепропетровск : Наука i освгга, 2005. - 261 с.
12. Новит шформацшно-аналггачш модел1 управлшня подготовкою буд1вництва на засадах девелопменту / В. О. Поколенко, Г. В. Лагутш, О. А. Тугай, П. М. Кулжов, Н. О. Борисова, Д. О. Приходько, Ю. А. Чуприна, В. А. Скакун // Управлшня розвитком складних систем : зб. наук. пр. / Кшв. нац. ун-т буд-ва i архггектури. -2010. - Вип. 1. - С. 39-42. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Urss_2010_1_9.
13. Торкатюк В. И. Организационно-технологические решения в многоэтажном каркасном строительстве / В. И. Торкатюк. - Харьков : Вища шк., 1986. - 160 с.
14. Управление программами и проектами возведення высотных зданий / В. И. Теличенко, Е. А. Король, П. Б. Каган, С. В. Комиссаров, С. Г. Арутюнов, А. А. Афанасьев. - Москва : АСВ, 2010. - 144 с.
15. Проектирование современных высотных зданий / Сюй Пэйфу, Фу Сюси, Ван Цуйкунь, Сяо Цунчжэнь. -Москва : АСВ, 2008. - 469 с.
16. Sidney L. Project management in construction / L. Sidney. - 6th Edition. - №wYork : McGraw-Hill, 2006. - 402 p.
REFERENCES
1. Minbud Ukrainy. Budynky i sporudy. Proektuvannia vysotnykh zhytlovykh i gromadskykh budynkiv: DBN V.2.2-24-2009 [Houses and buildings. Designing of high-rise residential and public buildings: SBC V.2.2-24:2009]. Kyiv, 2009, 161 p. (in Ukrainian).
2. Minregionbud Ukrainy. Systema nadiinosti ta bezpeky v budivnytstvi. Budivnytstvo v umovakh ushchilnenoi zabudovy. Vymogy bezpeky: DBN V.1.2-12-2008 [Reliability and safety system in construction. Building in the compacted area. Safety requirements: SBC V.1.2-12-2008]. Kyiv, 2008, 36 p. (in Ukrainian).
3. M-vo region. rozvytku, bud-va ta zhytl.-komun. hosp-va Ukrainy. Organizatsiia budivelnoho vyrobnytstva: DBN A.3.1-5:2016 [Organization of building production: SBC А.3.1-5-2016]. Kyiv, 2016, 51 p. (in Ukrainian).
4. Badeyan G.V. Texnologicheskie osnovy vozvedeniya monolitnyx zhelezobetonnyx karkasov v vysotnom zhylyshchnom stroitel'stve: dis. doktora texn. nauk: 05.23.08 [Technological bases of monolithic concrete ossatures erection in a high-rise residential construction: dis. of Doctor of Technical Sciences: 05.23.08]. Kiev, 2000, 409 p. (in Russian).
5. Gusakov A.A. and Il'in N.I. Metody sovershenstvovaniya organyzacionno-texnologycheskoj podgotovki stroytel'nogo proyzvodstva [Improving methods of organizational and technological preparation of building production]. Moskva: Strojizdat, 1985, 156 p. (in Russian).
6. Goncharenko D.F., Karpenko Yu.V. and Meersdorf E.Y. Vozvedenie mnogoetazhnyx karkasno-monolitnyx zdanij [The construction of multi-storey frame-monolithic buildings]. Kiev: A+S, 2013, 128 p. (in Russian).
7. Davydov V.A. Nauchno-metodologicheskie princypy obosnovanyya organyzacionno-texnologycheskix reshenij rekonstrukcii promyshlennyx zdanyj: avtoref. dis.: 05.23.08 « [Scientific and methodological principles on the basis of organizational and technological decisions of reconstruction of industrial buildings. Author's abstract of dis.: 05.23.08]. Sankt-Peterburg, 1992, 60 p. (in Russian).
8. Kirnos V.M. Nauchno-metodologicheskie osnovy organizacionno-texnologicheskogo regulirovaniya prodolzhytel'nosti i stoimosti rekonstrukcii romyhlennyx predpriyatij: dis. doktora texn. nauk: 05.23.08 [Scientific-methodological bases of organizational and technological regulation of the duration and cost of reconstruction of industrial enterprises: dis. of Doctor of Technical Sciences: 05.23.08]. Xar'kov, 1994, 351 p. (in Russian).
9. Kravchunovska T.S. Kompleksna rekonstrukciia zhytlovoi zabudovy: organizaciino-tekhnolohichni aspekty [Complex reconstruction of residential development: organizational and technological aspects]. Dnipropetrovsk: Nauka i osvita, 2010, 230 p. (in Ukrainian).
10. Maklakova T.G. Vysotnye zdaniya. Gradostroitel'nye i arxitekturno-konstruktivnye problemy proektirovaniya [High-rise buildings. City planning, architectural and structural design problems]. Moskva: ASV, 2008, 160 p. (in Russian).
11. Mlodeckij V.R. Upravlencheskaya realizuemost' strotiel'nyx proektov [Managerial feasibility of building projects]. Dnepropetrovsk: Nauka i osvita, 2005, 261 p. (in Russian).
12. Pokolenko V.O, Lagutin G.V, TugajO.A., Kulikov P.M, BorysovaN.O., Prykhodko D.O., Chupryna Yu.A. and Skakun V.A. Novitni informatsiino-analitychni modeli upravlinnia pidgotovkoiu budivnytstva na zasadax developmentu [New information-analytical model of building preparation management on the principles of development]. Upravlinnia rozvytkom skladnykh system [Managing of the complex systems development]. Kyiv. nats. un-t bud-va i arkhitektury [Kyiv National University of Construction and Architecture]. 2010, iss. 1, pp. 39-42. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Urss_2010_1_9.
13. Torkatyuk V.I. Organizacionno-texnologicheskie resheniya v mnogoetazhnom karkasnom stroitel'stve [Organizational and technological solutions in a multi-storey frame construction]. Xar'kov: Vyshcha shk., 1986, 160 p. (in Russian).
14. Telichenko V.I., Korol' E.A., Kagan P.B., Komissarov S.V., Arutyunov S.G. and Afanas'ev A.A. Upravlenie programmami i proektami vozvedennya vysotnyx zdanij [Programme and project management of high-rise buildings erection]. Moskva: ASV, 2010, 144 p. (in Russian).
15. Sjuj Pjejfu, Fu Sjusi, Van Cujkun' and Sjao Cunchzhjen'. Proektirovanie sovremennyx vysotnyx zdanij [The design of modern high-rise buildings]. Moskva: ASV, 2008, 469 p. (in Russian).
16. Sidney L. Project management in construction. 6th Edition. NewYork: McGraw-Hill, 2006, 402 p.
Рецензент: Кравчуновська Т. С. д-р т. н., проф.
Надшшла до редколеги: 10.12.2016 р. Прийнята до друку: 22.12.2016 р.
