Научная статья на тему 'ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ДЕМОНТАЖУ МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ В УСЛОВИЯХ СЛОЖИВШЕЙСЯ ЗАСТРОЙКИ'

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ДЕМОНТАЖУ МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ В УСЛОВИЯХ СЛОЖИВШЕЙСЯ ЗАСТРОЙКИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
389
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник МГСУ
ВАК
RSCI
Ключевые слова
МЕХАНИЧЕСКИЙ СНОС / ПОЭЛЕМЕНТНАЯ РАЗБОРКА / ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Мазурин Дмитрий Михайлович, Дементьева Марина Евгеньевна

Введение. Наблюдается рост числа многоэтажных и высотных зданий, что особенно актуально для крупных городов. Подобное обновление застройки мегаполисов осуществляется не только путем освоения свободных пространств, но и за счет ликвидации зданий, жизненный цикл которых подходит к завершению. Возникает проблема выбора способа сноса зданий, поскольку традиционные применяемые в мировой практике способы не позволяют ликвидировать здания свыше 15 этажей. Поэтому с ростом этажности зданий, а также с учетом плотности окружающей застройки и ужесточения норм безопасности возникает потребность в совершенствовании технологий демонтажа, в том числе с точки зрения повышения экологической безопасности при производстве работ, что обосновывает актуальность данного исследования. Предмет исследования - технико-экономические показатели производства работ по поэлементной разборке и механическому сносу, выполняемых последовательно при ликвидации многоэтажного здания с различными конструктивными особенностями. Цель работы - изучение технико-экономических показателей демонтажных работ, выполняемых в условиях плотной городской застройки, с учетом особенностей методов организации работ, объемно-планировочных и конструктивных характеристик здания. Материалы и методы. На основе данных натурных наблюдений методом фотофиксации и хронометража произведены замеры времени демонтажа при ликвидации многоэтажного здания. С помощью метода математического анализа получены технико-экономические показатели. Определение рабочих зон, фронта, объема работ осуществлялось с применением двухмерной системы моделирования AutoCAD. Результаты. Рассмотрены особенности производства работ при поэлементной разборке и механическом сносе многоэтажного здания, выявлены зависимости технико-экономических показателей от характеристик здания. Выводы. Выявлены проблемные области при использовании таких способов демонтажа многоэтажного здания, как поэлементная разборка и механический снос. Результаты работы могут быть использованы для рационализации технологии производства демонтажных работ с учетом особенностей окружающей застройки, а также характеристик здания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Мазурин Дмитрий Михайлович, Дементьева Марина Евгеньевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DISMANTLING A MULTI-STOREY BUILDING IN THE CONDITIONS OF A BUILT-UP AREA: ENGINEERING AND ECONOMIC INDICATORS

Introduction. In the contemporary world, the number of multi-storey and high-rise buildings goes up, and this is the case of central districts of large cities. This renewal of built environments in megalopolises takes the form of development of unoccupied spaces, which grow smaller year after year, and liquidation of buildings whose life cycle is coming to an end. In this regard, there arises a problem of choosing the building demolition method, since traditional techniques, used worldwide, do not allow for the liquidation of buildings that have more than 15 floors. Therefore, given the growing number of floors, densely built-up areas, and tighter safety regulations, there is a need to improve dismantling technologies, including tighter environmental safety requirements applied to dismantling works, and this necessity substantiates the relevance of this research. The subject of this work is the engineering and economic indicators of the element-wise deconstruction and mechanical demolition, performed as a sequential set of works that end in the elimination of a multi-storey building, having various design features. The purpose of this study is to explore the engineering and economic indicators of dismantling works carried out in densely built-up urban areas, taking into account work arrangement features, space-planning and design characteristics of a building to be liquidated. Materials and methods. Given the findings of the field observations that represent photographic recording and timing, measurements were taken in respect of the time needed to perform the dismantling work in the process of liquidation of a multi-storey building. The method of mathematical analysis was employed to obtain the engineering and economic indicators of dismantling works. The work space, the scope and amount of work were identified using AutoCAD, a 2D modeling system. Results. The co-authors have identified the features of the element-wise dismantling and mechanical demolition of a multi-storey building, dependences between engineering and economic indicators, as well as the characteristics of buildings. Conclusions. The research, performed by the co-authors, allow to identify the bottlenecks of such methods of dismantling a multi-storey building, as its element-wise dismantling and mechanical demolition. The results of the work can be used to streamline the building dismantling technology, with regard to the features of surrounding buildings and the characteristics of the building to be liquidated.

Текст научной работы на тему «ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ДЕМОНТАЖУ МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ В УСЛОВИЯХ СЛОЖИВШЕЙСЯ ЗАСТРОЙКИ»

УДК 69.059.6 DOI: 10.22227/1997-0935.2021.6.741-750

Технико-экономические показатели производства работ по демонтажу многоэтажного здания в условиях сложившейся застройки

Д.М. Мазурин1' 2, М.Е. Дементьева2

1 Группа компаний «КрашМаш» (ГК «КрашМаш»); г. Москва, Россия; 2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

(НИУ МГСУ); г. Москва, Россия

АННОТАЦИЯ

Введение. Наблюдается рост числа многоэтажных и высотных зданий, что особенно актуально для крупных городов. Подобное обновление застройки мегаполисов осуществляется не только путем освоения свободных пространств, но и за счет ликвидации зданий, жизненный цикл которых подходит к завершению. Возникает проблема выбора способа сноса зданий, поскольку традиционные применяемые в мировой практике способы не позволяют ликвидировать здания свыше 15 этажей. Поэтому с ростом этажности зданий, а также с учетом плотности окружающей застройки и ужесточения норм безопасности возникает потребность в совершенствовании технологий демонтажа, в том числе с точки зрения повышения экологической безопасности при производстве работ, что обосновывает актуальность данного исследования. Предмет исследования — технико-экономические показатели производства работ по поэлементной разборке и механическому сносу, выполняемых последовательно при ликвидации многоэтажного здания с различными конструктивными особенностями. Цель работы — изучение технико-экономических показателей демонтажных работ, выполняемых в условиях плотной городской застройки, с учетом особенностей методов организации работ, объемно-планировочных и конструктивных характеристик здания. ^ ®

Материалы и методы. На основе данных натурных наблюдений методом фотофиксации и хронометража произ- & т ведены замеры времени демонтажа при ликвидации многоэтажного здания. С помощью метода математического Е. и анализа получены технико-экономические показатели. Определение рабочих зон, фронта, объема работ осущест- ^ ^

влялось с применением двухмерной системы моделирования AutoCAD. м

G) Г

Результаты. Рассмотрены особенности производства работ при поэлементной разборке и механическом сносе W ^

многоэтажного здания, выявлены зависимости технико-экономических показателей от характеристик здания. ^ Ч Выводы. Выявлены проблемные области при использовании таких способов демонтажа многоэтажного здания, как О S

поэлементная разборка и механический снос. Результаты работы могут быть использованы для рационализации § s технологии производства демонтажных работ с учетом особенностей окружающей застройки, а также характеристик У 1

здания. J 9

° -

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: механический снос, поэлементная разборка, технология и организация работ а §

— со

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Мазурин ДМ, Дементьева М.Е. Технико-экономические показатели производства работ по демонтажу многоэтажного здания в условиях сложившейся застройки // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. Вып. 6. С. 741-750. О DOI: 10.22227/1997-0935.2021.6.741-750 § -

Dismantling a multi-storey building in the conditions of a built-up area: engineering and economic indicators

_ c 0

1 o

Dmitry M. Mazurin1, 2, Marina E. Dement'eva2 e °

1 Group of Companies CrushMash; Moscow, Russian Federation; u i

2 Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); Moscow, • )

Russian Federation < T -

ABSTRACT O 6

i ■

Introduction. In the contemporary world, the number of multi-storey and high-rise buildings goes up, and this is the case . gg of central districts of large cities. This renewal of built environments in megalopolises takes the form of development of L £ unoccupied spaces, which grow smaller year after year, and liquidation of buildings whose life cycle is coming to an end. In s y

this regard, there arises a problem of choosing the building demolition method, since traditional techniques, used worldwide, ^ K

2 2

environmental safety requirements applied to dismantling works, and this necessity substantiates the relevance of this o O

do not allow for the liquidation of buildings that have more than 15 floors. Therefore, given the growing number of floors, densely built-up areas, and tighter safety regulations, there is a need to improve dismantling technologies, including tighter

research. The subject of this work is the engineering and economic indicators of the element-wise deconstruction and 1 1 mechanical demolition, performed as a sequential set of works that end in the elimination of a multi-storey building, having

© Д.М. Мазурин, М.Е. Дементьева, 2021

Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)

various design features. The purpose of this study is to explore the engineering and economic indicators of dismantling works carried out in densely built-up urban areas, taking into account work arrangement features, space-planning and design characteristics of a building to be liquidated.

Materials and methods. Given the findings of the field observations that represent photographic recording and timing, measurements were taken in respect of the time needed to perform the dismantling work in the process of liquidation of a multi-storey building. The method of mathematical analysis was employed to obtain the engineering and economic indicators of dismantling works. The work space, the scope and amount of work were identified using AutoCAD, a 2D modeling system. Results. The co-authors have identified the features of the element-wise dismantling and mechanical demolition of a multistorey building, dependences between engineering and economic indicators, as well as the characteristics of buildings. Conclusions. The research, performed by the co-authors, allow to identify the bottlenecks of such methods of dismantling a multi-storey building, as its element-wise dismantling and mechanical demolition. The results of the work can be used to streamline the building dismantling technology, with regard to the features of surrounding buildings and the characteristics of the building to be liquidated.

KEYWORDS: mechanical demolition, element-wise dismantling, technology and organization of the work performance

FOR CITATION: Mazurin D.M., Dement'eva M.E. Dismantling a multi-storey building in the conditions of a built-up area: engineering and economic indicators. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2021; 16(6):741-750. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.6.741-750 (rus.).

которого следует отметить такие возможности, как повторное использование строительных материалов, применимость при сносе зданий свыше 15 этажей, допустимость выполнения работ в стесненных условиях. Недостатки этого способа — повышенные требования к безопасности, зависимость от применяемых средств вертикального транспорта, дополнительные финансовые затраты на обследование конструкций разбираемого здания, разработка детального проекта производства работ. В этой связи можно констатировать, что на данный момент недостаточно исследований современных технологий ликвидации многоэтажных и высотных зданий различной конфигурации, отсутствует нормативная база в области экологической оценки таких мероприятий работ. Поэтому для экономичного и экологически безопасного демонтажа многоэтажных зданий необходим анализ опыта производства работ на реальном объекте, что обосновывает актуальность данного исследования.

Цель исследования — изучение технико-экономических показателей демонтажных работ на конкретном примере, выполняемых в условиях плотной городской застройки, с учетом особенностей методов организации работ, объемно-планировочных и конструктивных характеристик здания. Задачи:

Изучение особенностей здания и их влияния на выбор способа демонтажа.

Определение стоимости и трудоемкости выполняемых работ.

Выполнение сравнительного анализа технико-экономических показателей рассматриваемых способов демонтажных работ на многоэтажном здании.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Объект исследования — способы демонтажа многоэтажного здания в условиях плотной городской застройки. В качестве примера рассматривается здание гостиницы, запроектированной Центральным научно-исследовательским институтом экспериментального и типового проектирования жилища (ЦНИИЭП жилища) по индивидуальному

ВВЕДЕНИЕ

В структуре современной городской застройки немалое место занимают многоэтажные здания, которые с течением времени физически и функционально устаревают [1-3]. Поэтому актуальной задачей является выбор безопасных и экономически обоснованных способов ликвидации подобных зданий с учетом особенностей сложившейся плотной застройки. На сегодняшний день довольно подробно проработаны технология и организация о з работ по ликвидации зданий массовых серий первого индустриального поколения, в частности, в пу-09 <о бликациях [4-6] детально изложены особенности «о ф разборки 5-этажных жилых зданий. Вместе с тем

? з

<и <и

N N

О О

N N

<0 <0

К (V

Ц анализ научных достижений в области производ-|2 75 ства демонтажа [7-15] свидетельствует о том, что существующие способы механического сноса зданий, которые чаще всего применяются в мировой 0 практике, не позволяют ликвидировать здания свы-

о ^ ше 15 этажей или 45 метров. Для сноса многоэтаж-

о ££ „

со <£ ных зданий и зданий повышенной этажности чаще

4 с всего альтернативой механическому методу служат ™ §

разборка поэлементно или взрывной способ обру-^ шения [16-18]. При этом взрывной способ редко ис-22 .ё пользуется в России и, кроме того, он небезопасен, ? § особенно в мегаполисах.

£ ^ Основные проблемы использования традици-

££ — онных технологий при демонтаже многоэтажных о Е зданий — ограниченная высота сноса, образование сВ ° большого количества несортированного строительного мусора, а также загрязнение окружающей сре-ся с ды [19-24]. Так, применение механического спосо-"7 2 ба, как известно, приводит к выделению большого ^ Э объема строительной пыли, что неблагоприятно |- ц сказывается на экологической обстановке в районе сноса здания и требует дополнительных затратных

i с

мероприятий по пылеподавлению, например ис-о пользование водяных пушек.

Ш ¡§ Один из перспективных способов демонта-

жа — поэлементный демонтаж, среди преимуществ

проекту и построенной перед летними Олимпийскими играми в конце 1970-х годов. В начале 2000-х годов гостиница достраивалась на два этажа. Суммарная высота здания составляет 67,66 м. Предмет изучения — технико-экономические показатели производства работ по поэлементной разборке и механическому сносу, выполняемых последовательно при ликвидации многоэтажного здания гостиницы.

Согласно требованиям СП 325.1325800.2017 перед демонтажем зданий проводится техническое обследование, которое необходимо для выбора способа демонтажа, тщательной проработки технологии, определения количества строительных материалов для дальнейшей переработки. В анализируемом здании рассматривается только надземная часть, без подвала и фундамента.

Конструктивной схемой здания является неполный каркас, несущими конструкциями которого служат колонны, наружные и внутренние панели, на которые опираются перекрытия. Пространственная жесткость конструкций достигается взаимной работой несущих стен, плит перекрытий, покрытия, ригелей и диафрагм жесткости в виде лестнично-лифтовых узлов. Обследуемое здание прямоугольной формы в плане, габариты по осям составляют 17,7 х 69,3 м. Фактическое число этажей — 21, высота типового этажа — 2,8 м. В уровне 1-2 этажей несущие конструкции — массивные стойки и пилоны, выполненные из монолитного железобетона сечением 700 х 1300 мм. Наружные стены — керамзи-тобетонные панели толщиной 300 мм. Внутренние и торцевые наружные стены с 1 по 19 этаж выполнены из сборных железобетонных панелей толщиной 200 мм. Перекрытия с 1 по 19 этаж изготовлены из сборных железобетонных многопустотных панелей толщиной 220 мм. На 20 этаже несущими конструкциями являются колонны и перекрытия монолитные железобетонные толщиной 200 х 200 мм и 160 мм соответственно. Несущие стены на 21 этаже выполнены из кирпичной кладки толщиной 380 мм. Общее техническое состояние несущих конструкций обследуемого здания оценивается как

работоспособное, но вследствие функционального устаревания, а также намерений собственника дорогостоящей земли здание решено ликвидировать.

Во время исследования на объекте для фиксации времени проведения работ использовался способ выборочного хронометража. Также производился замер выполненного объема работ в день и одновременно велась их фотофиксация (рис. 1). После окончания замеров данные наблюдения обрабатывались методом математического анализа и систематизировались.

Поскольку рассматриваемое здание гостиницы имеет разные конструктивные особенности в зависимости от этажа, то это повлияло на выбор способов демонтажа со своими технологическими решениями:

• с 21 по 17 этаж выполнялся поэлементный демонтаж здания гостиницы с отметки +67,66 м до отметки +44,65 м с использованием двух башенных кранов, малогабаритной техники и ручного труда. Такой выбор способа демонтажа был обусловлен отсутствием специализированных средств механизации — экскаваторов-разрушителей, способных работать со зданием такой высоты. На данном этапе поэтажно осуществлялись демонтаж кирпичной кладки на 21 этаже, демонтаж монолитных конструкций на 20 этаже и поэлементная разборка панелей с 19 по 17 этаж;

• с 16 по 1 этаж — механический снос здания гостиницы с отметки +44,65 м до отметки ±0,00 м с помощью экскаваторов. На этом этапе поэтажно осуществлялись снос экскаватором с навесным оборудованием типа гидравлические ножницы с 16 по 3 этаж и снос экскаваторами с навесным оборудованием типа гидравлический молот со 2 по 1 этаж. Данный способ сноса является самым распространенным в нашей стране, что и определило его выбор.

В соответствии с СП 325.1325800.2017 и СТО НОСТРОЙ 2.33.53-2011 ликвидация зданий проводится в три цикла — подготовительные работы строительной площадки и средств механизации, предварительный демонтаж технических систем и элементов отделки, демонтаж (обрушение) стро-

< Я

ф ф

t с

i Н

kK

G Г s С u о

С У

о СО

n С/) Z 2

y i

J CD

П ° о

о П

^ )) ф I

U S

О со

строповка разбираемых , ,

Рис. 1. Фотофиксация производства демонтажных работ: а — общий вид гостиницы; b конструкций; с — применение средств механизации при демонтажных работах

Fig. 1. The photo of the building dismantling process: a — the general view of the hotel; b — the slinging of the constructions to be dismantled; c — using labour saving devices to perform the dismantling work

№ ГО О О № IO

СЧ N О О СЧ N

tÔ «9 it <D О 3 > 1Л С И 2

Ш «в

<0 щ

¡1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ф Ф

о

о

о о CD

со S:

8 « Si §

(Л "

со IE

S О

CL °

^ с

ю о

S g

о E

en ^

T- ^

со от

iEÏ

О (0 №

ительных конструкций. Технологии производства работ всех циклов довольно подробно описаны в трудах [4-6]. Однако в связи с индивидуальными особенностями здания в данной работе акцент сделан на исследование технико-экономических показателей производства работ третьего цикла, т.е. работ по демонтажу (обрушению) несущих и ограждающих конструкций надземной части здания.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При производстве работ по демонтажу конструкций с 21 по 17 этаж в каждом помещении вырезались и огораживались технологические отверстия в перекрытиях размером 0,5 х 0,5 м для перемещения мелких отходов демонтажа на нижележащее перекрытие. До отключения электроэнергии от здания лифты опускались на первый этаж, разгружался противовес от грузов. В последующем часть строительных отходов сбрасывалась в лифтовые шахты и технологические отверстия с помощью мини-погрузчика Bobcat. Разборка внутренних перегородок велась параллельно с демонтажем несущих конструкций.

Несущие стены из кирпичной кладки на 21 этаже разрушались с помощью отбойных молотков и мини-экскаваторов с навесным оборудованием типа гидравлический молот и загружались лопатами в тачки или мини-бульдозерами спускались в лифтовые шахты.

Плиты перекрытия и колонны из монолитного железобетона на 20 этаже разбирались с помощью отбойных молотков и мини-экскаваторов с навесным оборудованием. Из монолитных плит перекрытия готовили элементы с габаритами 3 х 3 м, в последующем в них делались отверстия для строповки, и по краям срезалась арматура пропано-вым резаком. После этого элементы перемещались в подготовленную зону складирования башенными кранами.

Демонтаж плит перекрытий, а также наружных и внутренних панелей с 19 по 17 этаж производился при помощи башенных кранов. Для всех элементов была определена общая технологическая последовательность их демонтажа:

• расчистка швов от цементно-песчаного раствора между всеми железобетонными элементами;

• сверление отверстия для продевания стропов при помощи отбойных молотков;

• строповка элемента, подтягивание строп, резка закладных деталей при помощи пропанового резака;

• перемещение элемента в подготовленную зону складирования башенными кранами.

Технологическая последовательность демонтажа панелей с 19 по 17 этаж выбиралась исходя из большего количества звеньев рабочих и производительности башенных кранов на двух захватках, разбитых на примерно одинаковые объемы работ (рис. 2).

В среднем на один элемент один башенный кран тратил 25 минут. Особенностью производства работ являлось то, что в итоге на одной захватке могли работать по два звена рабочих (на верхнем и нижнем этаже) с отставанием в два пролета, направление демонтажа которых шло от крайних осей к центру здания. Последовательность демонтажа плит перекрытий, наружных и внутренних панелей на примере первой захватки в осях 1-УП/А-С показана на рис. 3, спецификация разбираемых элементов представлена в табл. 1. При выборе технологической последовательности учитывалась необходимость соблюдения таких условий производства работ, чтобы каждый элемент самопроизвольно не обрушался в процессе демонтажа, как рекомендовано в своде правил.

С 16 по 1 этаж снос здания выполнялся механическим способом. При этом с 16 по 3 этаж обрушение конструкций осуществлялось после-

Направление демонтажа Direction of dismantling

1 захватка Work zone 1

Направление демонтажа Direction of dismantling

6300

6300

6300

3150

2300 14000"

2 захватка Work zone 2

|3Г50 6300

6300

6300

6300

3150

4000

2300 3150, ^ ^ ^ __ XT69300

(A ® © @@Э(кнь

M

N

© ® ©

Рис. 2. Пример разбивки здания гостиницы на две захватки для поэлементного демонтажа с 19 по 17 этаж

Fig. 2. A sample breakdown of a hotel building into two work zones for their element-wise dismantling (19th to 17th floor)

довательно по движению экскаватора с навесным оборудованием типа гидроножницы на разбираемое здание. Работа производилась в общем направлении сверху вниз с последовательным устранением горизонтальных и вертикальных конструктивных элементов. При сносе применялись методы ведения работ, включающие в себя поэтапную разборку с делением конструкций на от-

дельные элементы. После сноса происходило дробление железобетонных элементов с разделением арматуры от железобетона.

Механическое обрушение монолитных конструкций с 1 по 2 этаж выполнялось дроблением с помощью навесного оборудования типа гидравлический молот.

Результаты замеров объемов работ в ходе натурных наблюдений за демонтажем, выполняемым рас-

Щ

&

IV

ПП-1-А /V) PP-1-A ПП-ьА@ PP-1-A ■■

ПП-2@ PP-2 ПП-2 @> PP-2

П П-1-Б 21 22 ПП-1-Б ПП-PP-1-B PP-1 |Х1 1 ГХ1 IX

2 (18)

(Г)

I Номер демонтируемого элемента

The number of the element to be dismantled

6300

6300

( A 4_J

I

A

I B';.

; с ■

s

s t

i i m о

S

с

Hc-2 Ns-2

' J _

Hc-

Hc-2

Ns-2 Ns-2

Номер демонтируемого элемента The number of the ele-6300 mentfo be dismantled

6300

/"л A

B

fc

С ■

d

0 CO n CO

1 C

У 1

J to

^ I

n °

CD 3 o

zs (

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

О =?

о n

CO CO

z 2

CO О

Рис. 3. Последовательность поэлементного демонтажа конструкций с 19 по 17 этаж: а — демонтаж плит перекрытий; b, c — демонтаж наружных стеновых панелей; d — демонтаж внутренних стеновых панелей

Fig. 3. The sequence of the element-wise dismantling of the constructions of 19th to 17th floors: a — the dismantling of the floor slabs; b, c — the dismantling of external wall panels; d — the dismantling of inner wall panels

Г 6 t (

CD )

ii

о» в

■ T

s У с о <D Ж б>б>

О О 10 10

B

C

b

а

с

Табл. 1. Спецификация демонтируемых конструкций с 19 по 17 этаж (к рис. 3)

Table 1. The list of constructions to be dismantled on the 19th to 17th floors (as a supplement to Fig. 3)

По следовательно сть демонтажа (номер на рис. 3) The sequence of dismantling works (the number is specified in Fig. 3) Марка конструкции Construction brand Наименование конструкции Construction type Размеры конструкции, м Dimensions of the construction, m

Длина / Length Ширина / Width

1, 3, 17, 19 ПП-1-А / PP-1-A Плита перекрытия / Floor slab 6,290 3,090

2, 4, 18, 20 ПП-2 / PP-2 Плита перекрытия / Floor slab 6,290 2,265

5, 6, 21, 22 ПП-1-Б / PP-1-B Плита перекрытия / Floor slab 6,290 3,090

11, 12, 27, 28 П-2 А / P-2 A Внутренняя стеновая панель Inner wall panel 5,700 2,760

15, 16 СП-1 / SP-1 Внутренняя стеновая панель Inner wall panel 2,160 2,760

13, 14 СП-2 / SP-2 Внутренняя стеновая панель Inner wall panel 1,960 2,760

29, 30 СТП-1 / STP-1 Внутренняя стеновая панель (ненесущая) Inner wall panel (non-bearing) 2,000 2,480

7, 8, 23, 24 Нс-1 / Ns-1 Наружная стеновая панель, верхний ярус Exterior wall panel, top tier 6,280 1,050

25, 26 Нс-2 / Ns-2 Наружная стеновая панель, нижний ярус Exterior wall panel, bottom tier 1,990 1,050

9, 10 Нс-3 / Ns-3 Наружная стеновая панель, нижний ярус Exterior wall panel, bottom tier 0,980 1,050

N N

о о

tv N

to <0

К <D

U 3

> 1Л

С И

U <fl «о щ

¡1

<D <u

О £

о о CO <

cd

8« Si §

CO "

со IE —

S? с E о

CL ° ^ с

ю о

S «

о E со ^

T- ^

о

от от

■s

О tn

сматриваемыми способами, представлены в табл. 2. Установлено, что наибольшая выработка ручных процессов, проводимых с использованием средств малой механизации, зафиксирована при разборке панельных конструкций, которая превышает выработку при демонтаже кирпичных конструкций в 1,3 раза, монолитных конструкций в 3 раза. Наибольшая выработка механизированных процессов характерна для разборки кирпичных стен, в частности она в 1,5 раза выше, чем при разборке панельных конструкций, и в 3,5 раза выше, чем при разборке монолитных конструкций. При этом существенна разница в выработке при выполнении механического сноса в зависимости от материала конструкции: при обрушении панельных конструкций она выше более чем в 9 раз по сравнению с обрушением монолитных конструкций.

Выявлено, что удельная стоимость работ по механическому обрушению панельных конструкций на порядок ниже стоимости производства работ по другим конструкциям. При этом удельная стоимость работ по механическому обрушению монолитных конструкций составляет 64 % от стоимости работ по разборке аналогичных конструкций.

На рис. 4 представлены данные о среднем времени выполнения демонтажных работ на один

этаж. Результаты хронометражных замеров свидетельствуют о том, что время демонтажа конструкций, выполненных из монолитного железобетона, при механическом способе больше в 4 раза, чем при поэлементной разборке. Отмечается разница во времени демонтажа панельных конструкций разными методами в 7 раз. Поэлементный демонтаж монолитных конструкций длится в 2 раза дольше демонтажа кирпичных конструкций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ

В рамках исследования было рассмотрено производство демонтажных работ при ликвидации многоэтажного здания гостиницы, выполненного по индивидуальному проекту. По результатам натурных наблюдений, фотофиксации и хронометражных замеров рассчитаны технико-экономические показатели производства демонтажных работ, осуществляемых двумя способами: поэлементной разборкой и механическим сносом, и сделаны следующие выводы:

1. Особенностью здания служит многообразие применяемых для несущих конструкций материалов (кирпичные конструкции, железобетонные панели, монолитный железобетон), что оказало существенное влияние на выбор как способа демонтажа, так

60

40

20

10

р П

27

Кирпич Brick

49

Монолитный железобетон Cast-in-place reinforced concrete

Стеновые железобетонные панели Wall panels made of reinforced concrete

Поэлементная разборка (с 17 по 21 этаж) Element-wise dismantling (from the17th to the21st floor)

Массивный монолитный железобетон Mass cast-in-place reinforced concrete

Механическое обрушение (с 16 по 1 этаж) Mechanical destruction (from the 16th to the 1st floor)

Материал конструкции, способ демонтажа Construction material, dismantling method

Рис. 4. Удельная продолжительность выполнения демонтажных работ на один этаж Fig. 4. Per-unit timing of the dismantling work per floor

и технико-экономических показателей производства работ. Установлено, что наиболее трудоемким процессом является разборка монолитных конструкций при большой доле ручного труда, в то время как трудоемкость механического обрушения аналогичных конструкций ниже в 9 раз. Вместе с тем выявлено, что разница в удельной стоимости производства работ составляет порядка 36 %.

2. Очевидно экологическое преимущество способа поэлементной разборки, заключающееся как в меньшем пылеобразовании, так и в меньшей доле несортированного строительного мусора, что подтверждено результатами натурного наблюдения. Так, примерно 25 % строительного мусора при демонтаже с 21 по 17 этаж перемещалось через технологические и лифтовые проемы на нижележащие этажи. Остальной мусор складировался в контейнеры и башенными кранами опускался на стройплощадку вниз. Часть плит перекрытия использовалась на строительной площадке под основания складов и временных дорог.

3. Сравнение технико-экономических показателей двух способов демонтажа для панельных конструкций показало значительное преимущество ме-

ханического обрушения по всем показателям. При этом трудоемкость и стоимость работ по поэлементной разборке кирпичных и панельных конструкций довольно близки при разнице во времени производства работ почти в 2 раза. Однако увеличивать состав звена нецелесообразно, поскольку это приведет к увеличению стоимости работ.

Резюмируя вышесказанное, необходимо отметить, что повышенная этажность зданий, плотность застройки, новые стандарты экологической безопасности, ужесточающиеся требования к переработке отходов обосновывают перспективность метода поэлементного демонтажа зданий. Учитывая высокую стоимость земли в крупных городах, а также значительную долю серийных домов массового домостроения панельного, блочного и модульного типов, такой метод демонтажа требует оптимизации производства работ путем усовершенствования механизации и автоматизации отдельных процессов, комбинации с другими методами сноса, а также повышения производительности ручных операций, что обосновывает необходимость дальнейших дополнительных исследований.

ЛИТЕРАТУРА

1. OleinikP., Kuzmina T. The stages of demolition of buildings of the first industrial generation // IOP Conference

Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 365. P. 062016. DOI: 10.1088/1757-899X/365/6/062016

2. Dement'eva M., Terekhin I., Lebedeva A. Risk management to ensure the exploitation reliability of high-rise buildings // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 251. P. 06012. DOI: 10.1051/matecconf/201825106012

< П

IH

kK

G Г

S 2

o n

I D

y 1

J со

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

u-I

n

DD S o

=¡ (

oi n

u

n 2

n g

D 6

A CD

Г 6 t ( an

CD )

ii

о n

■ т

s S

s у с о <D *

РР

M M

о о 10 10

N N

о о

N N <0 <0

* <D U 3 > (Л С И 2

U «в

«ó щ

¡I

ф <u

О ё

о

о о со <

to S:

8« Si §

ОТ "

от IE

Е О

CL ° ^ с

ю о

S «

о Е

СП ^ т- ^

от от

£ w

í!

о (ñ

3. Korol E., Ostyakova A.V., Perfilowa E. The operational characteristics of the housing stock as a result of renovation // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 365. P. 062027. DOI: 10.1088/1757-899X/365/6/062027

4. Колосков В.Н., Олейник П.П., Тихонов А.Ф. Разборка жилых зданий и переработка их конструкций и материалов для повторного использования. М. : Изд-во АСВ, 2004. 199 с.

5. Олейник П.П., Олейник С.П. Организационные решения по разборке (сносу) жилых зданий типовых серий. М. : МГСУ, 2008. 54 с.

6. Олейник П.П., Бродский В.И., Кузьмина Т.К., Чередниченко Н.Д. Теория, методы и формы организации строительного производства. В 2-х ч. Ч. 2. М. : МГСУ, 2020. 334 с.

7. Олейник П.П., Бродский В.И. Организация работ по сносу зданий и сооружений в подготовительный период строительства // Технология и организация строительного производства. 2014. № 3. С. 46-49.

8. Савушкина Т.Ю., Бродский В.И. Механизация работ при сносе (демонтаже) зданий и сооружений // Инновационные технологии в образовании и науке : сб. мат. Междунар. науч.-практ. конф. Чебоксары, 2017. C. 70-74.

9. Фахратов М.А., Сулейманов Х.А., Болотин О.А. Особенности бетонирования и демонтажа зданий в рамках поэлементной системы // Инновации и инвестиции. 2018. № 4. C. 341-344.

10. Доладов Ю.И., Добрянин К.Э., Хмыле-ва О.Ю., Васильчикова З.Ф. Демонтаж здания в черте города // Градостроительство и архитектура. 2018. Т. 8. № 2 (31). С. 60-64. DOI: 10.17673/ Vestnik.2018.02.10

11. Алабин А.В., Свищева М.А. Преимущества создания проекта реконструкции, модернизации и демонтажа объектов строительства с использованием BIM технологий // Научно-технический вестник Поволжья. 2019. № 1. С. 92-96.

12. Юрченко В.В. Организация строительной площадки при демонтаже или сносе здания и сооружения // Дни студенческой науки : сб. докл. науч.-техн. конф. М., 2019. C. 1267-1269.

13. Korol E., Gaydysheva Y. Intercomparison of building dismantling methods // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 661. P. 012141. DOI: 10.1088/1757-899X/661/1/012141

14. Zheng W., Su Z., Zhou W. Progress and prospect on demolition technology of masonry structures //

Поступила в редакцию 12 апреля 2021 г. Принята в доработанном виде 7 июня 2021 г. Одобрена для публикации 7 июня 2021 г.

Об авторах: Дмитрий Михайлович Мазурин — инженер; Группа компаний «КрашМаш» (ГК КрашМаш);

115054, г Москва, ул. Дубининская, д. 57, стр. 2; аспирант кафедры жилищно-коммунального комплекса; Наци-

Harbin Gongye Daxue Xuebao. 2019. Vol. 51. Issue 12. Pp. 13-19. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201812053

15. Дементьева М.Е., Мазурин Д.М. Особенности технологических решений по сносу зданий при реновации городской застройки // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования : сб. докл. Первой Национальной конф. М., 2020. С. 831-836.

16. Synitsyn D. Blasting operations in conditions of buildings and facilities reconstruction // International Scientific Conference Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport EM-MFT 2017. 2017. Pp. 720-728. DOI: 10.1007/978-3-319-70987-1_76

17. Sinitsyn D. Drilling-and-blasting method of demolition // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 170. P. 03019. DOI: 10.1051/matecconf/201817003019

18. Галаева Н.Л. Использование метода взрыва для сноса зданий и сооружений в условиях городской застройки // Перспективы науки. 2019. № 5 (116). С. 54-56.

19. Щербина E.B., Аверин И.В., Васильчик Е.И. Особенности размещения объектов недвижимости на площадках, занятых техногенными грунтами после сноса старых зданий // Вестник МГСУ. 2011. № 1-2. С. 136-140.

20. Grigorieva L., Oleinik P. Recycling waste wood of construction // Materials Science Forum. 2016. Vol. 871. Pp. 126-131. DOI: 10.4028/www.scientific. net/MSF.871.126

21. Oleinik P., Kuzmina T., Zenov V., Melnichuk V. Modeling of construction waste processing system development // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 251. P. 02032. DOI: 10.1051/matecconf/201825102032

22. Понявина Н.А., Потехин И.А., Косовце-ва И.А., Столярова Т.А. Развитие путей утилизации строительных отходов после сноса зданий и сооружений // Строительство и недвижимость. 2020. № 3 (7). С. 12-19.

23. Аль-Бу-Али У.С.Д., Лесовик Р.В., Толстой А.Д., Ахмед А.А. Оценка отходов от сноса разрушенных зданий и сооружений в Ираке // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2020. Т. 10. № 1 (32). С. 24-31. DOI: 10.21285/2227-2917-2020-1-24-31

24. Suciu G., Beceanu C., Scheianu A., Petre I. Construction and demolition waste based on the automatic recycling management // 20th International Multidisciplinary Scientific GeoConference Proceedings SGEM 2020, Energy and Clean Technologies. 2020. DOI: 10.5593/sgem2020/4.1/s18.030

ональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ);

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 1106725; dima.mazurin2017@yandex.ru;

Марина Евгеньевна Дементьева — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры жилищно-коммунального комплекса; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 309561, Scopus: 57194452801, ResearcherlD: Q-3399-2017, ORCID: 0000-0002-1469-7297; 7dem@mail.ru.

REFERENCES

1. Oleinik P., Kuzmina T. The stages of demolition of buildings of the first industrial generation.

IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018; 365:062016. DOI: 10.1088/1757-899X/365/6/062016

2. Dement'eva M., Terekhin I., Lebedeva A. Risk management to ensure the exploitation reliability of high-rise buildings. MATEC Web of Conferences. 2018; 251:06012. DOI: 10.1051/matecco-nf/201825106012

3. Korol E., Ostyakova A.V., Perfilowa E. The operational characteristics of the housing stock as a result of renovation. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018; 365:062027. DOI: 10.1088/1757-899X/365/6/062027

4. Koloskov V.N., Oleinik P.P., Tikhonov A.F. Dismantling residential buildings and recycling their structures and materials for reuse. Moscow, ASV, 2004; 199. (rus.).

5. Oleinik P.P., Oleinik S.P. Organizational solutions for dismantling (demolishing) residential buildings of standard series. Moscow, MGSU, 2008; 54. (rus.).

6. Oleinik P.P., Brodsky V.I., Kuzmina T.K., Cherednichenko N.D. Theory, methods and forms of organization of construction production. In 2 parts. Part 2. Moscow, MGSU, 2020; 334. (rus.).

7. Oleinik P.P., Brodsky V.I. Works organization on buildings and structures demolition in construction preparatory period. Technology and Organization of Construction Production. 2014; 3:46-49. (rus.).

8. Savushkina T.Yu., Brodsky V.I. Mechanization of work with demolition (dismantling) of buildings and structures. Innovative Technologies in Education and Science: Collection of Materials of the International Scientific and Practical Conference. Cheboksary, 2017; 70-74. (rus.).

9. Fakhratov M.A., Suleymanov Kh.A., Bolo-tin O.A. Features of concreting and dismantling of buildings within the framework of the pelement system. Innovation and Investment. 2018; 4:341-344. (rus.).

10. Doladov Y.I., Dobryanin K.E., Khmylyo-va O.Yu., Vasilchikova Z.F. Dismantling of the building in the city. Urban Construction and Architecture. 2018; 8:2(31):60-64. DOI: 10.17673/Vestnik.2018.02.10 (rus.).

11. Alabin A.V., Svishcheva M.A. Advantages of facilities' reconstruction, modernization and disman-

tling project creation using BIM technologies. Scientific and Technical Volga region Bulletin. 2019; 1:92-96. (rus.).

12. Yurchenko V.V. Organization of the construction site when dismantling or demolishing buildings and structures. Days of Student Science: Collection of Reports of the Scientific and Technical Conference. Moscow, 2019; 1267-1269. (rus.).

13. Korol E., Gaydysheva Y. Intercomparison of building dismantling methods. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019; 661:012141. DOI: 10.1088/1757-899X/661/1/012141

14. Zheng W., Su Z., Zhou W. Progress and prospect on demolition technology of masonry structures. Harbin Gongye Daxue Xuebao. 2019; 51(12):13-19. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201812053

15. Dement'eva M.E., Mazurin D.M. Features of technological decisions on the demolition of buildings when renovating urban development. Actual problems of the construction industry and education: Collection of reports of the First National Conference. Moscow, 2020; 831-836. (rus.).

16. Synitsyn D. Blasting operations in conditions of buildings and facilities reconstruction. International Scientific Conference Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport EMMFT 2017. 2017; 720-728. DOI: 10.1007/978-3-319-70987-1_76

17. Sinitsyn D. Drilling-and-blasting method of demolition. MATEC Web of Conferences. 2018; 170:03019. DOI: 10.1051/matecconf/201817003019

18. Galaeva M.L. The explosion method for demolition of buildings and structures in conditions of urban environment. Science Prospects. 2019; 5(116):54-56. (rus.).

19. Scherbina E.V., Averin I.V., Vasilchik E.I. Peculiarities of placing real estate objects on places ocu-pited technogenic ground after demolition old buildings. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2011; 1-2:136-140. (rus.).

20. Grigorieva L., Oleinik P. Recycling waste wood of construction. Materials Science Forum. 2016; 871:126-131. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ MSF.871.126

21. Oleinik P., Kuzmina T., Zenov V., Melni-chuk V. Modeling of construction waste processing system development. MATEC Web of Conferences. 2018; 251:02032. DOI: 10.1051/matecconf/201825102032

< П

ITH

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

k K

G Г S

o n

I D

y 1

J со

u-I

n

D S o

=! (

oi n

u

n 2

n g

D 6

A CD

Г 6 t ( an

DD )

ii

« о

о n

■ г

s S

s у с о ii

PP

M M

о о 10 10

£ W

iE 35

o (ñ

22. Ponyavina N.A., Potekhin I.A., Kosovtse-va I.A., Stol'jarova T.A. The development of demolition wastes utilization ways after buildings deconstruction. Construction and Real Estate. 2020; 3(7):12-19. (rus.).

23. Albo Ali W.S., Lesovik R.V., Tolstoy A.D., Ahmed A.A. Quantification of waste materials from the demolition of destroyed buildings and structures in Iraq. Proceedings of Universities. Investment.

Construction. Real estate. 2020; 10(1):24-31. DOI: 10.21285/2227-2917-2020-1-24-31 (rus.).

24. Suciu G., Beceanu C., Scheianu A., Petre I. Construction and demolition waste based on the automatic recycling management. 20th International Mul-tidisciplinary Scientific GeoConference Proceedings SGEM 2020, Energy and Clean Technologies. 2020. DOI: 10.5593/sgem2020/4.1/s18.030

N N

о о

tv N

<0 <0

* <D U 3 > 1Л С И 2

U <o

¡I

<D ф

O ё

о

Received April 12, 2021.

Adopted in revised form on June 7, 2021.

Approved for publication on June 7, 2021.

Bionotes: Dmitry M. Mazurin — engineer; Group of Companies CrushMash; build. 2, 57 Dubininskaya st., Moscow, 115054, Russian Federation; postgraduate student of the Department of Housing and Communal Services; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RISC: 1106725; dima.mazurin2017@yandex.ru;

Marina E. Dement'eva — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Housing and Communal Services; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RISC: 309561, Scopus: 57194452801, ResearcherlD: Q-3399-2017, ORCID: 0000-0002-1469-7297; 7dem@mail.ru.

о о CO <

8 « Si §

CO "

со E

E о

CL °

^ с

ю о

S «

о E

со ^

T- ^

CO CO

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.