Совершенствование производственного процесса зимнего бетонирования на основе потенциала организационно-технических решений

Во введении изложена общая характеристика диссертационного исследования, представленная выше, суть которой представлена на
методологической схеме исследования (рисунок 1).
Первая глава содержит обзор современного опыта производства
бетонных работ в условиях отрицательных температур окружающей среды. Происходит сравнение отечественного и зарубежного опытов производства бетонных работ в зимний период. Рассматриваются основные вопросы, связанные с принципами бетонирования конструкций при среднесуточной температуре окружающей среды ниже +5 градусов. Проведено исследование организационно-технических, технологических и управленческих решений, способствующих повышению результативности производства бетонных работ при возведении монолитных конструкций многоэтажных жилых зданий в указанных выше условиях.
Проведен анализ нормативной и научной литературы, в результате, которого было отмечено, что для повышения результативности организации производства бетонных работ в зимний период, необходим механизм, способный показать все возможности строительного объекта, в зависимости от различных ситуаций. Безусловно, не предоставляется возможным спрогнозировать все различные ситуации, которые могут произойти на строительной площадке при проведении бетонных работ. Однако можно минимизировать возможные потери посредством вовремя принятых организационно-технических решений. В качестве такого инструмента в диссертационном исследовании предлагается использовать термин – «потенциал производственного процесса зимнего бетонирования».
Научно-техническая гипотеза. состоит в предположении о возможности повысить результативность организации процесса производственного процесса зимнего бетонирования при возведении монолитных железобетонных конструкций жилых многоэтажных зданий на основе «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования».
Объект: возведение жилых многоэтажных зданий в зимний период.
Предмет исследования: организация производственного процесса зимнего бетонирования.
Методология исследования: Системный анализ; Системотехника строительства; Метод анализа экспертных суждений; Метод планирования эксперимента; Метод статистики.
Цель работы: совершенствования организации процессов зимнего бетонирования при возведении многоэтажных жилых зданий на основе «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования».
Научная новизна:
-разработан комплексный показатель результативности «потенциал производственного процесса зимнего бетонирования».
-в основу комплексного показателя результативности
«потенциал производственного
бетонирования» положены организационно-технологической
своевременность и точность выполнения мероприятий по защите уложенного в конструкцию опалубки бетона; используемые методы ускоренного твердения бетона; квалификация работников и инженерно-технического персонала; температура окружающей среды при выполнении бетонных работ; применение методов неразрушающего контроля прочности бетона.
-выявлены и исследованы наиболее значимые факторы, влияющие на «потенциал производственного процесса зимнего бетонирования»;
-доказано влияние «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования» на результативность организации монолитного строительства жилых многоэтажных зданий в зимний период.
-разработан механизм, позволяющий повысить результативность организации монолитного строительства жилых многоэтажных зданий в зимний период путем применения «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования».
процесса зимнего факторы: качество документации;
Задачи исследования:
-анализ современного состояния и тенденции развития строительства монолитных жилых зданий в зимний период.
-формирование понятия «потенциал производственного процесса зимнего бетонирования».
-определение критериев и параметров, оказывающих влияние на повышение результативности организации монолитного строительства жилых многоэтажных зданий в зимний период. -формирование алгоритма по расчету и повышению «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования»
-создание методики по повышению результативности организации строительства жилых многоэтажных зданий из монолитного железобетона посредством внедрения инструмента – «потенциал производственного процесса зимнего бетонирования».
-Внедрение и апробация разработанных положений на практике.
Рисунок 1. Методологическая схема исследования
Вторая глава
Вторая глава диссертационного исследования включается в себя методологию выбора и оценки организационно-технических решений при производстве зимнего бетонирования. Рассмотрена организация процесса зимнего бетонирования в рамках организационно-технологического проектирования. Определены факторы (таблица 1), оказывающие значительной влияние на принятие организационно-технических решений при организации производства бетонных работ в зимний период:
Таблица 1. Перечень факторов. 1 Качество организационно-технологической документации.
No п/п
Наименование

Своевременность и точность выполнения мероприятий по защите
уложенного в конструкцию опалубки бетона.
3 Квалификация работников и ИТР
4 Используемые методы ускоренного твердения бетона
5 Температура окружающей среды при выполнении бетонных работ
6 Применение методов неразрушающего контроля прочности бетона
Изучены процессы выбора методов зимнего бетонирования и их
возможная комбинаторика. Рассмотрена и проанализирована нормативная база устанавливающая перечень специальных мер, принимаемых при производстве зимнего бетонирования.
Инструментами для решения поставленных в работе задач являлись метод экспертных оценок; системный анализ; квалиметрия; статистический анализ; системотехника в строительстве; метод планирования эксперимента.
Установлена необходимость создания методики оценки и выбора организационно-технических решений в рамках организационно- технологического проектирования. Создаваемая методика способна повысить результативность организации процесса бетонирования монолитных железобетонных конструкций при строительстве жилых зданий в зимних условиях. Рассмотрена теоретическая основа разработки критериев оценки организационно-технических решений, влияющих на производство бетонных работ в зимний период.
В третьей главе было предложено исследование аналитических подходов по оценке результативности организации строительства многоэтажных жилых зданий из монолитного железобетона в зимний период. Установлено, что наиболее оптимальным способом оценки результативности организационно-технических решений, связанных с возведением монолитных железобетонных конструкций при организации строительства жилых зданий, является применение критерия, описывающего сроки строительства. Были проанализированы влияющие на организационно-технические факторы документы, отражающие количественные и качественные значения описываемого параметра. Поставлена задача в разработке проекта программы и методики натурного исследования на строящихся объектах, а также алгоритма реализации исследования факторов на основе древа иерархий.
Проведение натурных исследований было разбито на следующие этапы: 1 – разработку проекта программы и методики исследования;
2 – подготовку исследования;
3 – проведение исследования;
4 – обработку полученных данных и составление отчета
Для более полного описания возможных состояний факторов и установления четких границ выбора организационно-технических решений, каждый фактор был представлен 3 альтернативными вариантами его состояния в баллах от 1 до 3. Где оценочный балл «1» характеризовал
неудовлетворительное значение, «2» – хорошее, а «3» – отличное.
2

С целью разработки программы и методики исследования организационно- технических решений при производстве бетонных работ в зимний период был проведен детальный анализ следующих документов: организационно- технологическая документация; список инженерно-технического персонала и ответственных лиц; производственная документация; исполнительная техническая документация; проектно-сметная документация.
Детальное изучение данных документов позволяло определить альтернативные состояния факторов при проведении натурных исследований (рисунок 2).
Применение методов неразрушающег о контроля прочности бетона.
Используемые методы ускоренного твердения бетона.
Температура окружающей среды при производстве бетонных работ.
Организационно- технологическая документация.
Список инженерно- технического персонала и ответственных лиц.
Производственная документация.
Исполнительная техническая документация.
Проектно-сметная документация.
Квалификация работников и ИТР.
Своевременность и точность выполнения мероприятий, по защите уложенного в конструкцию бетона.
Качество организационно- технологической документации.
Рисунок 2. Схема подготовительного этапа формирования исследуемых факторов. Следующая задача заключается в формировании алгоритма установления значений факторов путем детального анализа предложенных критериев. То есть необходимо выявить конкретные документы, которые относятся к тому или иному рассматриваемому фактору, способные дать описательную характеристику реальной ситуации на объекте. Конечным результатом анализа,
которого станет присвоение оценочных суждений (рисунок 3).
Сложное свойство
Организационно-технический фактор
Сложное свойство
Сложное свойство
Альтернатива 3
Альтернатива 1 Альтернатива 2
Рисунок 3.Трехуровневая иерархия фактора.

11
Следующим этапом является проведение исследования. Перед его началом стояла задача отбора и нахождения строительных объектов жилых гражданских зданий из монолитного железобетона, возводившихся в зимний период. Сбор информации осуществлялся на основе изучения данных по объектам и был представлен в следующий вид (таблица 2):
Таблица 2. Анкета анализа строительного объекта.
Х1
Х2
Х3
Х4
Х5
Х6
t факт, дни
t план, дни
Y
No п/п
1 Z1(x1) Z1(x2) 2 Z2(x1) Z2(x2) 3 Z3(x1) Z3(x2) i Zi(x1) Zi(x2) n Zn(x1) Zn(x2)
Z1(x3) Z1(x4) Z2(x3) Z2(x4) Z3(x3) Z3(x4) Zi(x3) Zi(x4) Zn(x3) Zn(x4)
Z1(x5) Z1(x6) T1ф T1п Z2(x5) Z2(x6) T2ф T2п Z3(x5) Z3(x6) T3ф T3п Zi(x5) Zi(x6) Tiф Tiп Zn(x5) Zn(x6) Tnф Tnп
T1п
T1ф T2п
T2ф T3п
T3ф T п
Tiф Tnп
Tnф
Где, Xi – наименование фактора; Zi – оценочный балл фактора; Zi(Xi) – оценочный балл Xi фактора; Tiф – фактическое значение срока возведения типового этажа монолитных железобетонных конструкций в зимний период; Tiп – проектное значение срока возведения типового этажа монолитных железобетонных конструкций в зимний период; Y–уровень производительности возведения типового этажа монолитных железобетонных конструкций в зимний период.
Как итог, была сформирована окончательная таблица (таблица 3) по всем выборкам из проанализированных значений и приведена в следующий вид:
Таблица 3. Укрупненные значения натурных исследований по объектам.
No п/п
1 2 2 2 2 2 2 9,5 994,73684 2 2 2 2 2 3 210,21098,03922 3 1 2 1 2 1 2 11,8 9 76,27119 4 1 2 2 2 2 112,41188,70968 5 3 2 2 1 1 2 8,4 783,33333 6 3 3 3 2 2 2 7,3 795,89041
…………………………
i 3 2 3 3 3 3 6,3 7111,1111 n 2 3 2 1 3 111,21198,21429
Х1
Х2
Х3
Х4
Х5
Х6
t факт, дни
t план, дни
Y

Следующий шаг – обработка информации в пакете STATA с целью выявления зависимости сроков возведения типового этажа от принятых организационно-технических факторов. Результат обработки информации представлен на рисунке 4.
Рисунок 4. Результаты обработки данных в пакете Stata.
В нижней части окна (рисунок 4) указаны: оценки коэффициентов
стандартные ошибки коэффициентов, значимость отдельного коэффициента, доверительный интервал.
Результатом обработки данных натурных исследований стало построение линейного регрессионного уравнения, в виде
= 40.25 + 5.9 1 + 3.34 2 + 1.49 3 + 2.18 4 + 8.86 5 + 3.07 6 (1)
Полученное линейное уравнение регрессии является математической моделью исследуемого, в данной диссертационной работе, процесса. Данное уравнение позволяет определять в дискретном виде значение потенциала производственного процесса зимнего бетонирования при устройстве монолитных железобетонных конструкций в зимних условиях. А также качественную интерпретацию дискретной оценки «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования» при возведении монолитных железобетонных конструкций при строительстве многоэтажных жилых зданий в зимний период согласно адаптированной шкале желательности (таблица 4).
Таблица 4. Адаптированная шкала желательности.
No п/п
Лингвистическая оценка желательности
Адаптированная градационная шкала желательности

1 2 3
Отлично Хорошо Неудовлетворительно
96,39-114,77 83,48-96,38 65,09-83,47
В четвертой главе исследования приведены результаты методики повышения результативности организации производства бетонных работ при строительстве многоэтажных жилых зданий в зимний период.
Разработано программное обеспечение по определению значения «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования» в виде WEB приложения, встроенного в сайт. Результат расчета значения потенциала будет представлен в виде дискретного численного значения и психофизической оценки на основе адаптированной шкалы желательности (таблица 5).
Разработан алгоритм расчета «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования», в состав которого входят четыре этапа согласно рисунку 5.
• сравнительный анализ условий на строительной площадке с созданной организационно- управленческой моделью.
1 этап
•
2 этап
выбор существующих параметров и уровней значений согласно организационно управленческой модели
• Расчета потенциала производств а зимнего бетонирован ия
3 этап
4 этап
• выбор соответств ующей психофиз ической оценки
Рисунок 5. – Алгоритм расчета потенциала производственного процесса зимнего бетонирования.
Далее Полученные результаты были внедрены на трех объектах. Ими являлись строящиеся жилые дома в городе Москве. В качестве примера внедрения разработанной методики представлены практические действия, проведенные при возведении типового этажа надземного цикла жилого дома, расположенного по адресу город Москва, СЗАО, район Хорошево-Мневники, ул. Шеногина, владение 1, Шелепихинская набережная, владение 34.
В соответствии с ранее описанной методикой, на начальном этапе был проведен анализ и оценка готовности строительной площадки и условий при производстве бетонных работ. Показатели потенциала на объекте представлены в таблице 5.
Таблица 5 Показатели потенциала на исследуемом объекте.
2
6 4
ИТР 4
Квалификация
ИТР не имеют высшего образования. Является стажером или студентом, не имеет опыта работы
No п.п.
No Наименование
фактора
Условное обозначение фактора
Уровни факторов
Уровни варьирования факторов
Организационно-технологическая документация разработана и согласована, но невозможно вести работы, т.к. недостаточно информации. Несоответствие реальной ситуации на стройплощадке, что не позволяет производить строительно-монтажные работы.
Качество 1проектной документации
1
Используемые 2 методы
ускоренного твердения бетона
2
Один метод из группы обогревных методов зимнего бетонирования;
Применение только косвенного метода неразрушающего контроля прочности бетона с использованием 1 прибора из механической или ультразвуковой группы.
Неразрушающие мет3оды контроля прочности бетона
3
Своевременность и точность выполнения мер5оприятий, по защите уложенного в конструкцию опалубки бетона
5
Мероприятия по уходу за бетоном производятся частично во время или с опозданием не в соответствии с
проектной
Фиксируемые
бетонируемых
проведении прогрева некорректны и не соответствуют действительности.
документацией.
характеристики конструкций при
2
Температура
окружающей 6
среды при производстве бетонных работ.
6
Среднесуточная температура окружающей среды в промежутке (-10) ÷ (-30)
2
6
Рассчитаем потенциал производства зимнего бетонирования согласно формуле (1):
= 40.25 + 5.9 ∗ 1 + 3.34 ∗ 2 + 1.49 ∗ 1 + 2.18 ∗ 1 + 8.86 ∗ 2 + 3.07 ∗ 2 = 80,36
Далее проведем определение психофизической оценки (таблица 4), согласно получившемуся значению «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования». Полученным значением является 80,36 , которое расположено в интервале 65,09 − 83,47 и соответствует психофизической оценке «неудовлетворительно».
После комплексной оценки организации процесса производства зимнего бетонирования «неудовлетворительно», последовало использование «алгоритма повышения значения потенциала производственного процесса зимнего бетонирования». Был предложен ряда мер, влекущих за собой повышение значения потенциала. Итогом стало формирование новой модели. Показатели потенциала производственного процесса зимнего бетонирования после изменения значений ряда факторов представлены в таблице 6.
Таблица 6. Показатели потенциала на исследуемом объекте после изменения ряда факторов.
No п.п.
No Наименование
фактора
Условное обозначение фактора
Уровни факторов
Уровни варьирования факторов
Организационно-технологическая документация согласована, утверждена, находится на строительной площадке и не имеет замечаний от инженерно технических работников и службы технического заказчика, осуществляющего строительный контроль на площадке.
1
Качество орг1анизационно- технологической документации
1)
2
Используемые 2 методы
ускоренного твердения бетона
2
Один метод из группы обогревных методов зимнего бетонирования;
4
Неразрушающие 3
методы контроля прочности бетона
3
Использование прямого метода неразрушающего контроля прочности бетона согласно нормативным требованиям.
3
К6валификация ИТР
4
ИТР имеют высшее образование и опыт работы до 1-го года в сфере производства бетонных работ.
Мероприятия по уходу за бетоном производятся вовремя и в
5
Своевременность
и точность
выполнения 5
мероприятий, по защите уложенного в конструкцию бетона
5
соответствии с
нормативной
Температурные
контролируемые
корректны и
фиксируются, и записываются в журналах, температурных листах.
проектной и документацией. данные, прогреве, своевременно
при
Температура о6кружающей среды при производстве бетонных работ.
6
Среднесуточная температура окружающей среды в промежутке (- 10) ÷ (-30)
6
Рассчитаем потенциал согласно формуле (1):
=40.25+ 5.9∗3+ 3.34∗2+1.49∗2+2.18∗2+8.86∗3 +3.07∗2 = 104,69
Полученное значение 104,69 находится в интервале 96,39 – 114,77 и соответствует психофизической оценке «отлично» (таблица 4). Результатом внедрения стало, сокращение срока возведения монолитных железобетонных конструкций типового этажа на 2 дня путем выполнения ряда мер, влекущих за собой повышение значения потенциала.
Также данная модель «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования» была успешно внедрена на следующих двух объектах:
– «24-х этажный жилой дом по адресу: г. Москва, СЗАО, район Хорошево- Мневники, ул. Шеногина, вл.1; Шелепихинская наб., вл. 34»; Жилой комплекс «Сердце Столицы», ООО «АНТ ЯПЫ».
– «10-ти этажный жилой дом по адресу: г. Нижний Новгород, ул. Василия Иванова 23.»; ООО «Аксиос Групп».
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Проанализировано современное состояние и тенденции развития строительства монолитных жилых зданий в зимний период. Установлено, что имеется большой объем исследований, посвященных отдельным факторам, влияющим на производственный процесс зимнего бетонирования, но отсутствует единый комплексный инструмент, позволяющий учитывать взаимодействия этих факторов.
2. Сформировано понятие «потенциал производственного процесса зимнего бетонирования», способствующего повышению результативности организации монолитного строительства жилых многоэтажных зданий в зимний период.
3.Определены критерии и параметры, влияющие на повышение результативности организации монолитного строительства жилых многоэтажных зданий в зимний период. Как результат были сформированы шесть следующих факторов: качество проектной документации; используемые методы ускоренного твердения бетона; неразрушающие методы контроля прочности бетона; квалификация работников и ИТР; своевременность и точность выполнения мероприятий по защите уложенного в конструкцию опалубки бетона; температура окружающей среды при проведении бетонных работ. Каждый фактор характеризуется тремя уровнями значимости «отлично»,
«хорошо» и «неудовлетворительно» с присвоением соответствующих оценочных баллов «3», «2», «1».
4.Сформирован алгоритм по расчету и повышению «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования», основанный на решении задач с применением математического аппарата, разработанного на основе пакета Stata.
5. Создана методика по повышению результативности организации строительства жилых многоэтажных зданий из монолитного железобетона посредством внедрения инструмента – «потенциал производственного процесса зимнего бетонирования». Основой для создания методики являлся алгоритм по повышению «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования», включающий в себя восемь последовательных действий.
6.Внедрены и апробированы разработанные положения на трех строящихся объектах. Результатом внедрения модели «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования» на объекте «37-ми этажный жилой дом по адресу: г. Москва, СЗАО, район Хорошево-Мневники, ул. Шеногина, вл.1; Шелепихинская наб., вл. 34»; жилой комплекс «Сердце Столицы», ООО «АНТ ЯПЫ» стало сокращение срока возведения типового этажа на 1,5 дня, что в целом привело к сокращению срока возведения всего монолитного железобетонного каркаса здания на 21 день. Внедрение модели «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования» осуществлялось на этапе возведения монолитных железобетонных конструкций десятого этажа. Результатом внедрения модели «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования» на объекте «24-х этажный жилой дом по адресу: г. Москва, СЗАО, район Хорошево-Мневники, ул. Шеногина, вл.1; Шелепихинская наб., вл. 34»; жилой комплекс «Сердце Столицы», ООО «АНТ ЯПЫ» стало сокращение срока возведения типового этажа на 1,5 дня, что в целом привело к сокращению срока возведения всего монолитного железобетонного каркаса здания на 21 день. Внедрение модели «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования» осуществлялось на этапе возведения монолитных железобетонных конструкций десятого этажа. Результатом внедрения модели «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования» на объекте «10-ти этажный жилой дом по адресу: г. Нижний Новгород, ул. Василия Иванова 23, ООО «Аксиос Групп» стало сокращение срока возведения типового этажа на
2,5 дня, что в целом привело к сокращению срока возведения всего монолитного железобетонного каркаса здания на 20 дней. Внедрение модели «потенциала производственного процесса зимнего бетонирования» осуществлялось на этапе возведения монолитных железобетонных конструкций третьего этажа.