Одними из факторов повышения эффективности строительства являются широкое внедрение системы комплектации объектов строительными конструкциями с учетом технологической последовательности монтажа и повышение степени их заводской готовности и качества изготовления. При этом принципиально возможно изготовление конструкций непосредственно на площадке строительства — на полигоне и в мастерских или в заводских условиях.
Изготовление конструкций для сооружения тепловых электростанций на заводах вызывает дополнительные расходы, связанные с перевозкой их на строительную площадку. Перевозка конструкций будет экономически оправдана при соблюдении следующих условий:
где Т — грузовой тариф, руб/(т·км); R1 — расстояние перевозки, км; S1 — стоимость конструкций, изготовленных на полигоне или местном заводе, с учетом всех затрат на приобретение, строительство и монтаж дополнительных механизмов; R2 и S2 — расстояние перевозки (км) и стоимость (руб/т) изделий крупного завода.
Сложные и трудоемкие конструкции, например плиты междуэтажных перекрытий, элементы колонн главного корпуса и т. п., экономически оправдано и целесообразно перевозить по железной дороге на расстояние 900—1000 км. Доставлять же на сцепах длинноразмерные конструкции, подобные блокам кровельного покрытия или колоннам главного корпуса нецелесообразно. Поэтому на строительствах современных ТЭС для укрупнения поступающих с заводов элементов предусматривается сборочно-укрупнительная площадка.
Централизованное изготовление на специализированных заводах или районных базах строительных конструкций, деталей и полуфабрикатов способствует повышению качества изделий, сокращению расходов материалов и сроков строительства. Основными работами, выполняемыми на площадках электростанций, при этих условиях являются сборка и монтаж доставленных узлов и элементов строительных конструкций и оборудования.
Проблема комплектной поставки конструкций тесно связана с проблемой оптимального членения конструкций на отправочные элементы, так как укрупнение элементов в готовые изделия и блоки на заводе, как правило, обходится дешевле, чем на площадке. Кроме того, заводская сборка требует меньших затрат времени. Однако перевозка укрупненных конструкций, как сказано выше, обходится дороже по сравнению с перевозкой расчлененных элементов в связи с уменьшением заполнения платформы. По-видимому, при заданных трудоемкости и времени сборки на заводе и на площадке и расстоянии между заводом-поставщиком и объектом строительства можно укрупнить конструкцию до такой стадии готовности, при которой общие затраты на ее сборку и перевозку минимальны.
Пусть можно выделить N стадий готовности конструкции. Например:
- 1-я стадия — элементы или заготовки конструкции, подготовленные к сборке и сварке;
- 2-я стадия — плоскостные элементы конструкции, собранные и сваренные в пределах габаритов одной платформы;
- 3-я — 6-я стадии — объемные элементы конструкций, собранные и сваренные в пределах габаритов одной платформы с коэффициентами заполнения платформы (или вагона) от 0,8 до 0,2 (коэффициент заполнения — отношения массы груза к грузоподъемности платформы);
- 7-я — 9-я стадии — объемные элементы конструкции, собранные и сваренные в пределах габаритных размеров платформы по ширине и одной — трех платформ по длине со средним коэффициентом заполнения каждой платформы от 0,7 до 0,17.
Pia — стоимость укрупнения конструкции определенного наименования от i-й до (1+1)-й стадии на заводе;
Pin — стоимость укрупнения от i-й до (i+1)-й стадии на площадке;
Тi — время укрупнения от i-й до (i+1)-й стадий на площадке;
Gi — стоимость перевозки всех элементов металлоконструкций i-й стадии готовности;
Та — заданное время укрупнения конструкции до N-й стадии на площадке;
Lx — общая стоимость конструкций i-й стадии готовности, включая транспортирование.
Укрупнение элементов металлоконструкций до некоторой стадии с номером х целесообразно в том случае, если стоимость этого укрупнения на заводе вместе с транспортными затратами и стоимость окончательной сборки на площадке минимальна по сравнению со всеми другими вариантами. Кроме того, время сборки на площадке не должно превышать некоторого заданного значения. Итак, оптимальная стадия укрупнения определенной конструкции (т. е. номер х) определяется из условий:
Пошаговое решение этой задачи не представляет трудности. Алгоритм решения следующий. Задаем i=1 и подсчитываем сумму L1. Затем определяем L2 при i=2 и т.д. Как только при некотором i=x
полагаем
Полученный номер и определяет стадию оптимальной готовности изделия.
Указанный расчет целесообразно проводить для тех конструкций, степень заводской готовности которых вызывает разногласия между заводом-изготовнтелем и заказчиком.
Отметим, что эти разногласия обычно составляют две-три стадии укрупнения. Расчеты в этом случае значительно упрощаются. Нужно просмотреть два-три варианта и выбрать среди них наиболее экономичный.
Стоимость заводского укрупнения представляет собой сумму
где Рiз.сб, Рiз,св — соответственно зарплата заводских сборщиков и сварщиков; Рiз.н.р — накладные расходы; Mi — стоимость материалов, электроэнергии и т.п.
Стоимость укрупнения на площадке можно также определить на основании нормативных данных, однако в силу их неточного характера она может колебаться для разных строек. Поэтому целесообразно провести статистический анализ для определения средней стоимости монтажа для ряда монтажных бригад и участков.
Время укрупнения Ti на площадке можно определить путем усреднения результатов хронометражных обследований ряда строек. Определение стоимости neper возок принципиальных затруднений не вызывает.
Необходимо отметить, что укрупнение конструкций на площадке в пределах грузоподъемности выделенных кранов при правильной организации работ не только возможно, но и целесообразно. Укрупнение конструкций на заводе до объемных элементов значительно снижает производственную мощность предприятия. К тому же этот процесс невозможно автоматизировать, что уменьшает преимущества заводской формы изготовления.
С другой стороны, доказана эффективность блочного монтажа конструкций. Поэтому все конструкции проходят на площадке укрупни-тельную сборку на специальных стендах. В летних условиях при правильной организации работ производительность такой сборки не ниже, чем в заводских условиях. Вот почему необходимы тщательная организация сборочных работ на площадке и проверка всех конструкций, целесообразность укрупнения которых на заводе сомнительна. Вполне возможно, что переносом укрупнительных операций на площадку можно добиться значительного удешевления перевозок и повышения мощности заводов.
Необходимо подчеркнуть еще один момент организации сборочных работ. Если доказана целесообразность укрупнения конструкции на площадке, поставка элементов должна начинаться раньше, чем монтаж конструкции на объекте. Время упреждения Т определяется по формуле:
где Tу.к — время укрупнения элементов в конструкцию, Tу.б — время укрупнения отдельных конструкций в монтируемые блоки.
Кроме того, на площадке за время Tп до начала монтажа должна быть подготовлена оснастка для сборки:
где Tп — время подготовки производства; Tо — время подготовки оснастки.
Расчет степени целесообразного укрупнения сообщается заказчику и вышестоящим органам. Эту работу следует провести до начала строительства — во время подготовки строительного производства, выявив оптимальное членение с учетом местных условий, а также определив объемы строительной базы и других вспомогательных предприятий строительства.
Комплектация заказов и поставка конструкций представляют собой поставку всего заказа отдельными комплектами в объемах и последовательности, определенных схемой монтажа. Членение заказа на комплекты должно осуществляться с учетом устойчивости монтируемой части, непрерывного характера монтажа при поступлении отдельных комплектов, возможности осуществления оптимальной технологии монтажа, возможности окончания монтажа части сооружения и сдачи его под последующие строительно-монтажные работы.
Объем комплекта главного корпуса ТЭЦ и КЭС определяется площадью участка, необходимой для размещения одного энергоблока или агрегата. При значительном объеме этого комплекта допустимо его членение на более мелкие комплекты с твердо установленными последовательностью и графиком поставки. Интервал между поставками определяется в этом случае разностью между продолжительностью укрупнения элементов в блоки и монтажа укрупненных блоков и нормативным запасом конструкций на 1—2 недели.
Членение сооружения или заказа на части, поставляемые комплектно, производится заказчиком по следующей схеме:
- конструкции зданий и сооружений КЭС или ТЭЦ поставляются комплектно в полном объеме (в особых случаях заказчик может оговорить последовательность поставки отдельных конструкций);
- конструкции главных корпусов КЭС или ТЭЦ поставляются по агрегатам или осям (в последнем случае указывается интервал поставки между первой и последней поставляемыми осями).
Завод-изготовитель должен открывать заказы в соответствии с принятым членением сооружения на комплектно поставляемые части и производить отгрузку металлоконструкций в строгой последовательности в сроки, предусмотренные договором. Запрещается отгрузка последующих для данного сооружения комплектов до полной отгрузки предыдущего комплекта.
Конструкции резервуаров, циркуляционных водоводов, дымовых труб поставляются в соответствии с технологической последовательностью их монтажа, определяемой заказчиком, и в сроки, согласованные с заводом-изготовителем. Вместе с конструкциями завод-изготовитель должен отгружать заклепки и стандартные болты нормальной точности с гайками и шайбами, а также съемные детали сборочных и стяжных приспособлений, начальные выводные планки и пластины для сварки контрольных образцов.
В соответствии с «Рекомендациями по организации и порядку оплаты комплектных поставок строительных конструкций и деталей» комплектное обеспечение предприятий конструкциями и формирование заказов на изготовление и поставку конструкций должны осуществляться на основе унифицированной нормативно-технической документации, разрабатываемой в составе проекта производства строительно-монтажных работ. В эту документацию необходимо включать и схемы технологических комплектов.