Разработка технологии усиления кирпичных стен при реконструкции зданий

Высшей целью политической стратегии партии был и остаётся неуклонный подъём материального и культурного уровня жизни народа [I]. Реализация этой цели на современном этапе развития страны требует реконструкции народного хозяйства.

В Программе [2], принятой на ХХУИ съезде, ускорение наг учно-технического прогресса рассматривается как главный рычаг в осуществлении реконструкции народного хозяйства. Первостепенное значение имеет быстрое обновление производственного аппарата путём широкого внедрения передовой техники, наиболее прогрессивных технологий. Большое внимание уделяется комплексной механизации во всех отраслях производственной и непроизводственной сфер.

В политическом докладе ХХУИ съезду ГзЗ Генеральный секретарь ЦК КПСС М. С, Горбачёв выделяет необходимость коренного улучшения строительства, без которого невозможна реконструкция народного хозяйства. Основной задачей строительства является создание и ускоренное обновление основных фондов народного хозяйства.

Перед строителями поставлена серьёзная задача: в ближайшее десятилетие сократить сроки сооружения и реконструкции объектов в 1,5−2 раза. Этого можно достичь на основе внедрения прогрессивной технологии.

В разделе «Резервы экономического ростагв действие» М. С. Горбачёв обратил внимание на то, что наиболее активная часть фондов — машины, оборудование, нередко простаивают или работают вполсилы. Хозяйственным органам необходимо сделать всё возможное, чтобы созданные мощности действовали на проектном уровне. Велики резервы и в использовании трудовых ресурсовнеобходимо заменять традиционные трудоёмкие процессы современными индустриальными.

Важнейшая социальная задача, поставленная программой КПСС, является обеспечение каждой семьи отдельной квартирой или индивидуальным домом* Эта задача решается не только увеличением объёма нового строительства, но и расширением работ по реконструкции и капитальному ремонту жилого фонда в районах старой застройки городов".

Старая застройка жилых районов многих крупных городов (Москвы, Ленинграда, Таллина, Вильнюса, Львова и других) представляет собой значительную ценность. Во-первых, многоэтажные здания могут ещё длительное время функционировать, так как их основные несущие конструкции находятся в хорошем состоянии, во-вторых, многие из зданий, а иногда и целые кварталы являются образцом ценного архитектурно-исторического наследия. Для сохранения необходима модернизация как отдельных зданий, так и целых городских районов.

Доля старой капитальной застройки в Ленинграде достигает 30 $ всего жилого фонда. Из них на 1966 год реконструировано около 1/3 жилых домов. Предстоит выполнить работы в домах с общей жилой площадью не менее II млн. м^.

В области реконструкции зданий работают такие ведущие организации как Академия коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, Ленинградский НИИ АКХ им. К. Д. Памфилова. В области технологии и механизации работ при реконструкции зданий существенный вклад внесли крупные специалисты, как Вольфсон В. Л. 19,20], Ди-дык В.П. 27,28], Ланцов В. А. 49,50,51], Поляков Е. В. [70,71,72], Химунин С. Д. 35,44,Ю7,Ю8], Яворский В. Г. (111,112,113], другие советские, а также зарубежные специалисты [115,116,117].

Анализ опыта капитального ремонта и реконструкции жилых зданий показал, что сщним из наиболее сложных, трудоёмких и опасных процессов является частичная или полная разборка существующих кирпичных стен, особенно ослабленных дымовыми и вентиляционными каналами. Причём работы по разборке зачастую проводятея без научного обоснования, рассмотрения других, более экономичных способов усиления стен. Большинство стен можно сохранить путём усиления, избежав трудоёмких процессов разборки. Поэтому важнейшей задачей в сокращении сроков реконструкции объектов является: замена традиционных трудоёмких процессов индустриальными методам ми, внедрение комплексной механизации процессовиспольз ование мощностей, имеющихся в строительных организациях машин и оборудования на проектном уровне.

Работа проводилась по хоздоговору В 152, раздел изи на тему: «Рекомендации по усилению кирпичных стен при капитальном ремонте, в том. числе ослабленных дымовыми и вентиляционными кана^ лами» (№ гос. регистрации 1 830С02206) по Целевой комплексной программе НИР по повышению эффективности капитальных вложений в строительстве в системе Ленгорисполкома на XI пятилетку, задание 5.3.

Ц е л ь данной работы заключается: в разработке технологии усиления кирпичных стен при реконструкции зданий с применением: комплексной механизации процессов при эффективном использовании технологических возможностей имеющейся техники к в теоретической разработке технологических мероприятий по обеспечению устойчивости наружных стен.

Поставленная в работе задача по усилению стен потребовала решения кроме технологических вопросов, вопросов конструирования и расчёта конструкций: например, расчёт комплексной (кирпичное бетонной) конструкции на местное сжатие, а также расчёт свободно стоящей стены с проёмами высотой 4−5 этажей на устойчивость, по нашим сведениям не изучался.

Основные теоретические предпосылки* Процесс замени старой 4 кладки новой является трудоёмким* материалоёмким и технически опасным* Также трудоёмким и повышенно опасным является производство работ в части здания с разобранными перекрытиями, ввиду чрезвычайно стеснённых условийэто приводит к частому нарушению существующих правил обеспечения устойчивости стен" Следовательно, задача сохранения путём усиления кирпичных стен, а также изучение вопроса обеспечения устойчивости стен является важной проблемой совершенствования технологии производства работ при реконструкции зданий*.

На защиту выносится: анализ состояния и характеристика участков стен с ДВЕ- «результаты экспериментальных исследований давления бетонной смеси в канале, методика определения оптимального темпа бетонирования, т. е. производительности бетононасоса от прочности кирпичной кладкирезультаты экспериментально-теоретических исследований совместной работы комплексной конструкции (стены с ДВК, усиленной бетоном) и работы внутренних кирпичных стен, усиленных монолитным наращиванием и наращиванием сборными железобетонными плитами, при местном сжатиирезультаты теоретических исследований по обеспечению устойчивости наружных стен при производстве работ в колодце здания с разобранными перекрытиями- * технология производства работ при комплексном усилении внутренних стен и обеспечении устойчивости наружных стен в условиях реконструкции зданий*.

Методика исследований* Методика исследований комплексная" включает: анализ состояния вопроса и литературных данных" технике-экономическое обоснование технологии усиления, экспериментальную проверку выдвинутых предложений в лабораторных и производственных условиях, разработку практических рекомендаций.

Научные положения, защищаемые в работе теоретическое обоснование и экспериментальная проверка способов усиления кирпичных стен и обеспечения их устойчивости" доказательство возможности эксплуатации сохраненных и усиленных участков кирпичных стен под нагрузкой*.

Научная новизна: предложен способ усиления участков стен с дымовентиляционными каналами (ДВК)" обоснована возможность усиления стен без каналов с недостаточной несущей способностью, решена задача обеспечения устойчивости наружных стен при реконструкции зданий* Выявлен и обоснован характер par боты усиленных конструкций под нагрузкой. Получена математическая модель, адекватно описывающая зависимость эффекта повывения несущей способности стен с ДВК в результате усиления* Разработаны рекомендации для составления технологических схем производства работ по:

— усилению участков стен с ДВК,.

— усилению участков слабой кладки стен без каналов в основном 1-го и 2-го этажей (монолитный и сборный варианты)*.

Даны рекомендации по обеспечению устойчивости наружных кирпич" ных стен при разобранных перекрытиях*.

Обоснованность и достоверность научных выводов и рекомендаций подтверждена: одновременным использованием нескольких методов исследований, позволяющих более достоверно изучить одни и те же процессысопоставлением результатов лабораторных и опытно-производственных испытаний, математического планирования эксперимента* * Практическая ценность работы.

Экспериментальные и опытно-производственные работы показали, что разработанная технология позволяет снизить трудоёмкость, материалоёмкость работ и улучшить условия труда при реконструкции зданий" Простота принятых решений, возможность использования обычных бетонов и растворов для усиления кирпичных стен позволяет рекомендовать предлагаемые способы к широкому практическому внедрение на объектах реконструкции*.

Реализация результатов работы. Разработанная технология усиления кирпичных стен с ДВК внедрена на реконструируемом объекте Городского ремонтно-строительного t треста $ I Управления капитального ремонта Ленгорисполкома.

Экономическая эффективность по уточнённым данным составляет для УКР 150 тыс. руб. в год.

Исследования выполнены на кафедре Технологии строительного производства, а экспериментальные исследования — в лаборатории кафедры Железобетонных и каменных конструкций ЖСИ. Опытно-производственные работы проведены в Ленинграде на объекте по адресу: Зоологический переулок, д. 1/3. л.

Выводы по главе.

Эффективность применения предлагаемых способов усиления с целью сохранения кирпичных стен и увеличения их несущей способности по сравнению с существующей технологией обеспечивается следующим:

— снижением трудоёмкости работ, за счёт замены традиционных трудоёмких процессов современными индустриальнымисокращением сроков производства работснижением материалоёмкости работувеличением несущей способности стенповышением степени механизации технологических процессовболее полным использованием мощностей имевшихся в наличии машин и механизмов.

Технико-экономические показателя приведены в таблице 5.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1″ В работе обоснованы теоретически и подтверждены опытно способы усиления кирпичных конструкций, позволяющие производить комплексное усиление внутренних стен, имеющих как правило дымовые и вентиляционные каналы в верхних этажах и участки стен без канат лов с недостаточной несущей способностью в нижних этажах. Данные способы позволяют заменить существующие трудоёмкие процессы при капитальном ремонте и реконструкции на современные индустриальные, комплексно механизированные технологические процессы, а также повысить степень использования мощностей некоторых мавин и механизмов, имеющихся на вооружении ремонтно-строительных организаций.

2. На основе обработанных статистических данных составлена характеристика стен с ДВК в реконструируемых зданиях г. Ленинграда, рассмотрены их особенности.

3. Предложен способ усиления стен с ДВК путём заполнения каналов бетоном с устройством поперечных бетонных «инонок», приоритет на предложение которого защищён авторским свидетельством * 1 189 974.

4. Выявлен характер распределения давления бетонной смеси в канале. Установлена зависимость между производительностью бетононасоса и маркой раствора в кирпичной кладке. Предложена методика определения производительности бетононасоса для заполнения каналов.

5. Теоретически обоснованы и экспериментально доказаны: особенности расчёта несущей способности усиленной комплексной конструкции на местное сжатие, а также обеспечение совместной работы кирпичной кладки и бетонного сердечника. Введён в формулу несущей способности коэффициент 1,3, учитывающий влияние поперечных бетонных «шпонок» .

6. Исследованы два способа усиления кирпичных стен без каналов:

— монолитным бетонным наращиванием,.

— сборным железобетонным наращиванием.

7. Разработана конструкция переставной инвентарной опалубки для усиления стен монолитным бетонным наращиванием, в наибольшей степени отвечающей условиям производства работ при реконструкции зданий. Конструкция опалубки позволяет использовать её для устройства монолитного наращивания на участках практически любой длины и любой высоты этажа.

8. Предложен вариант усиления стен без каналов сборными железобетонными плитами, позволяющий ликвидировать на объекте трудоёмкий мокрый процесс по устройству монолитного наращивания и упростить работы, выполняемые в зимнее время.

9. Б результате проведённых исследований дана методика par счёта стен, усиленных монолитным бетонным наращиванием и сборными железобетонными плитами.

Ю. Теоретически обоснованы технологические мероприятия по обеспечению устойчивости наружных стен с одновременным освобождением пространства в колодце с разобранными перекрытиями, что позволяет улучшить условия труда, сократить сроки выполнения всех процессов, происходящих в колодце, и тем самым сократить сроки реконструкции здания в целом.

II. Разработаны рекомендации по технологии производства par бот предложенными способами усиления: для стен с Д5К — заполнением бетоном, для стен без каналов — монолитным бетонным нараг щнванием и сборными железобетонными плитами.

При этом выполнены рабочие чертежи необходимых приспособлений и оборудования. На основе сравнительного анализа выбраны средства механизации отдельных операций.

12. Годовой экономический эффект по Управлению капитального ремонта Ленгорисполкома:

— при усилении стен с ДВК — 150 тыс. руб.,.

— при усилении монолитным наращиванием — 77,4 тыс. руб.".

— при усилении сборным железобетонным наращиванием — 20 тыс. руб.

Снижение трудоёмкости составило:

— при усилении стен с JOT — 30&.

— при усилении монолитным наращиванием * Т2%,.

— при усилении сборными железобетонными плитами — 22?.