Спрос на технологии BIM набирает силу
С начала 2022 года ни один проект с участием государственного финансирования в российском строительстве не может быть реализован без применения технологий информационного моделирования. Вскоре к этому процессу присоединятся строители и эксплуатирующие организации, а в перспективе — все остальные компании.
По оценке участников обзора, пока в полной мере ТИМ освоили не более 9% всех проектных организаций, но рынок изобилует программными разработками, которые способны обеспечить цифровой переход всего жизненного цикла строительства.
Ожидаемый спрос
Казалось бы, для большинства крупных застройщиков, девелоперов и проектировщиков информационное моделирование уже стало частью корпоративных стандартов, к ним подтягиваются подрядчики строительно-монтажных и отделочных работ, в формировании библиотек активно участвуют поставщики стройматериалов и конструкций. Как отмечает руководитель по работе с партнерами Autodesk в России и СНГ Марина Король, свой вклад в развитие рынка цифровых технологий вносит большая информационно-просветительская кампания, которую развернули Минстрой РФ и Минцифры РФ, их подведомственные организации: Дом.рф, государственные экспертизы, профессиональные ассоциации, такие как НАИКС — с постоянно действующей площадкой по обсуждению вопросов стандартизации ТИМ.
Однако вовлеченность в процесс освоения информационного моделирования пока еще значительно отличается от региона к региону и зависит от опыта участия в госзаказах, работы с продвинутыми генподрядчиками, грамотности специалистов. Теперь ситуация может начать выравниваться благодаря принятию таких законодательных актов, как Постановление Правительства РФ № 331 от 5 марта 2021 года, обязывающее выполнять проекты госзаказа с использованием ТИМ, и Распоряжение от 20 декабря 2021 года № 3719-р, или «дорожная карта» по использованию ТИМ при проектировании и строительстве объектов капитального строительства.
«Во втором полугодии 2021 года на рынке появился повышенный интерес к технологиям информационного моделирования, поток обращений и запросов в компанию нарастал, и мы начали помогать госслужащим правильно организовать работу по внедрению этих технологий, — рассказывает о заметных переменах на рынке информационных технологий Максим Нечипоренко, заместитель генерального директора компании Renga Software (один из разработчиков отечественной BIM-системы). — Объясняли, как подготовить типовые требования к заданию на проектирование, чтобы подрядные проектировщики выполняли проекты уже с использованием информационных моделей. Начали также работу с государственными региональными экспертизами, которые активизировали изучение и освоение ТИМ. Такую же работу мы проводим с региональными управлениями по капитальному строительству, где были созданы собственные проектные подразделения».
«Половина застройщиков из топ-30 ЕГРЗ внедрили у себя BIM на этапе проектирования, сформулировали требования к моделям, принимают и проверяют их, — говорит технический директор SIGNAL Александр Попов. — В последние несколько лет некоторые застройщики начали пробовать применять модели для получения объемов, смет и графиков работ, ведут на своих объектах строительную и исполнительную модель, организуют Среду Общих Данных по проекту».
В компании «Графисофт» отмечают рост заказов на информационное моделирование в 2021 году даже в сегменте малоэтажного индивидуального строительства и дизайна интерьеров, на что компания отреагировала выпуском специальной версии Archicad Solo с более низкой стоимостью лицензии за счет сокращения функционала.
Эксперты «ТехноКад», которая с 2016 года подключает в электронном виде профессиональных застройщиков, брокеров и агентства недвижимости к сервисам по регистрации недвижимости, обращают внимание на растущую заинтересованность клиентов в дополнительных услугах. Особенно востребованы сервисы по выпуску облачных электронных подписей и подписанию документов в личном кабинете клиента, автоматической оплаты госпошлин, визуализации результатов регистрации. На очереди — виртуальный «режим одного окна», который позволит взаимодействовать всем участниками сделки: создавать заявку на электронную регистрацию прав, подписывать ее и отправлять в органы Росреестра, дорабатывать и рассылать документ, администрировать деятельность сотрудников, вести отчетность. Такие сервисы компания начала применять в ПО «ТехноКад Онлайн Платформа».
Станет ли рынок информационных технологий «рынком покупателей»?
Сегодня перед компаниями, желающими внедрять информационное моделирование, открыт большой выбор софта, а конкуренция дилеров и вендоров дает возможность подобрать самый оптимальный по цене и функционалу вариант. В таких условиях покупатель становится более требовательным к программному продукту и репутации разработчика, может выставлять свои условия и критерии, критически подходить к предлагаемой цене и к расходам на эксплуатацию, обращать внимание на удобство обучения, на новинки и более совершенное ПО, в большей мере отвечающее их потребностям.
Со своей стороны, специалист отдела продаж MalininSoft (ООО «ИнжПроектСтрой») Алексей Юдаков уверен, что такое тесное взаимодействие с пользователями — большое преимущество для компании. Именно поэтому у разработчиков MalininSoft есть возможность выстроить обратную связь с инженерами-геотехниками, провести тестирование, внести исправления и отработать предложения по развитию программы.
По мнению директора по работе с ключевыми заказчиками компании «Графисофт» Артема Котельникова, заказчиков все чаще интересует стоимость владения программными продуктами не только в краткосрочной, но и в долгосрочной перспективе. Поэтому компания предлагает индивидуальные гибкие предложения на свой флагманский продукт Archicad с пролонгацией лицензий и обслуживанием, при этом базовый курс сокращен до пяти дней. Те же, кто хотел бы научиться максимально использовать возможности BIM-технологий, могут пройти 10-недельный «продвинутый» курс BIM Manager. То есть силами поставщика ПО можно с нуля обучить свой персонал информационным технологиям.
«ПО должно быть локализованным и доступным для освоения, очень важны наличие и оперативность техподдержки — это особенно актуально для уникальных проектов, требующих глубоких и зачастую специфических знаний и навыков», — считает региональный директор бизнес-направления «Технологии для строительства» Trimble Денис Купцов.
Для моделирования и деталировки строительных конструкций любой сложности на рынке представлено решение Tekla Structures. Программа позволяет создавать 3D‑модели с самым высоким уровнем проработки LOD 500.
«Застройщики интересуются продуктами, которые позволяют на разных стадиях проектирования и строительства оперативно определять стоимость строительства, его технико-экономические показатели, соответствие нормативной базе, — поясняет предпочтения разных участников строительного рынка руководитель группы LABPP Юрий Цепов. — В первую очередь это формирование ведомостей трудозатрат и материалов в различных вариантах технических и декоративных решений, инструменты аналитики информационной модели. Становятся актуальными продукты, которые позволяют по модели здания визуально выделять места изменений для принятия оперативных решений по применению или замене тех или иных материалов и изделий. Проектировщики, помимо традиционных удобств САПР, больше внимания стали уделять продуктам, автоматизирующим рутинные трудоемкие операции по построению ведомостей отделки, расходов материалов и закупочных ведомостей, выполняющие анализ пересечений и выявления нестыковок. Но самое актуальное для всех строителей — это классификация BIM-модели по новым требованиям Минстроя. Без этого существование на строительном рынке будет вообще невозможным. Поэтому LABPP разрабатывает для GRAPHISOFT модуль автоматической классификации строительной информации в виде приложения к ARCHICAD».
В предлагаемой компанией SIGNAL линейке предусмотрены четыре модуля для разных клиентов: руководители выбирают DASHBOARD, стройконтроль — INSPECTION, ГИПы и специалисты по документообороту — VALUE, BIM-менеджеры и специалисты ПТО — TOOLS. В 2021 году из DASHBOARD выделен отдельный модуль SIGNAL TOOLS (для тех, кому нельзя использовать облачные решения Autodesk) — это основной инструмент по сбору данных и работе с информационной моделью для личного кабинета заказчика. В модуле планируется добавить функционал по генерации смет и календарно-сетевых графиков, а также реализовать электронное взаимодействие между всеми участниками строительного процесса на основе IFC-формата.
Заместитель гендиректора, начальник отдела комплексного анализа ООО «Стройформ» Алексей Деревянко делает упор на важность отечественного софта: «Взятый государством курс на импортозамещение ограничивает использование импортного ПО, а также проприетарных форматов данных: вместо них для передачи информационной модели должен применяться "открытый" формат IFC, хотя и он требует доработки». Эксперт считает, что принципиальным становится наличие единых требований к модели со стороны всех участников строительства, без которых нельзя обеспечить корректную передачу данных в различные информационные системы. Заказчики из государственного сектора при этом могут требовать от ПО как обработки информации ограниченного доступа (с необходимыми сертификатами ФСТЭК) и разграничения доступа для разных бизнес-ролей, так и возможности работать с данными через веб-клиент.
«Подавляющему большинству заказчиков важно, чтобы программное обеспечение было российским, — говорит генеральный директор ГК "СОДИС Лаб" Андрей Шахраманьян. — Многие интересуются наличием облака и возможностью установить ПО на собственные серверы. Также часто спрашивают о возможностях интеграции наших программных продуктов со сторонними платформами, с другими системами и оборудованием. При этом важно быть универсальными и не зависеть от конкретного вендора».
«Российские разработчики программного обеспечения сегодня предлагают лучшие инструменты для информационного моделирования, которые способны полностью реализовать импортозамещение и уже давно превзошли по качеству и широте охвата инженерных специальностей все зарубежные решения BIM-проектирования», — уверяет Игорь Орельяна Урсуа, исполнительный и технический директор компании «СиСофт Девелопмент» (CSoft Development). Одним из таких инструментов, по его словам, является российская Model Studio CS Строительные решения — программное обеспечение для проектирования и моделирования строительных конструкций зданий и сооружений, разработанная при поддержке Российского фонда развития информационных технологий (РФРИТ) и полностью адаптированная под отечественного потребителя.
От изысканий до составления смет
Как показывает российская практика становления информационных технологий, использовать единый программный продукт на всех этапах жизненного цикла строительства объекта не представляется возможным: такого продукта просто нет. Но есть немало предложений специализированного и даже узкоспециализированного ПО.
К примеру, программные продукты «КРЕДО-ДИАЛОГ» используются при создании информационной модели на стадии обработки данных инженерных изысканий. Работа продолжается на этапах проектирования модели территории средствами разработки генплана, дорог, инженерных сетей, контроля строительства объекта, на дальнейших этапах жизненного цикла. Наибольшим спросом, по мнению генерального директора Аркадия Калинина, пользуются программные продукты КРЕДО, которые позволяют эффективно использовать современное геодезическое оборудование, в том числе технологии лазерного сканирования и применение БПЛА, для создания инженерной цифровой модели местности (ИЦММ) и новые алгоритмы формирования информационных моделей на этапе проектирования инфраструктурных объектов капитального строительства.
Решать широкий спектр геотехнических задач помогает не менее широкий функционал программ, входящих в комплекс MalininSoft (ООО «ИнжПроектСтрой»). Самыми популярными из них являются GeoWall для расчета ограждений котлованов и GeoStab для расчета устойчивости откосов и склонов.
В ГК «Геоскан» изображения, полученные с помощью беспилотников, в автоматическом режиме обрабатывает Agisoft Metashape. В результате получаются высокодетализированные текстурированные 3D-модели объектов и местности, на основе которых можно сформировать цифровой двойник строительного объекта.
Вендоры отечественных сметных программ также начинают интересоваться информационным моделированием, и в этом сегменте уже есть продукты, интегрированные с BIM-платформами. Специалистами НПП «АВС-Н» в линейке АВС (Автоматизация Выпуска Смет) выпущены сметный программный комплекс АВС-RU, система календарного планирования «АККОРД», программный продукт «АВС-ПИР» и создана BIM-смета АВС специально для работы с информационными моделями, реализованная в рамках концепции OpenBIM.
Информационная модель как совместное творчество
Трудно представить перспективы масштабного распространения информационных технологий без интеграции программных продуктов для создания, корректирования и применения цифровой модели. Кроме того, наличие интеграционных решений повышает конкурентоспособность ПО и становится дополнительным фактором его продвижения на рынке.
«Интеграция — это краеугольный камень технологии информационного моделирования в проектировании и головная боль специалистов, разрабатывающих, внедряющих и сопровождающих программное обеспечение. Ни у одного из разработчиков не существует линеек программных продуктов, которые покрыли бы весь спектр решаемых строительной отраслью задач. Поэтому мы открыты к взаимодействию с отечественными разработчиками», — говорит советник директора Бюро ESG Ирина Чиковская.
«Взаимная интеграция — действительно значимый фактор: ни один пользователь ПО не работает в изоляции, результаты его работы должны быть переданы коллегам, смежникам или заказчикам в читаемом формате, — поясняет Павел Храпкин, эксперт направления BIM в компании "НИП-Информатика". — Обеспечивая техническую поддержку своих заказчиков по всей стране, компания "НИП-Информатика" также занимается проверкой совместимости программного обеспечения от различных вендоров, и "бесшовная" передача информации между различным ПО — одна из многих задач, которую помогаем решить для наших клиентов».
Марина Король считает, что интеграция продуктов со сторонними приложениями является одним из самых приоритетных направлений в Autodesk:
«Прежде всего наша компания поддерживает подход ОреnBIM, обеспечивая открытые форматы обмена данными. Наши продукты первыми проходят сертификацию на соответствие стандартам данных IFC. В России сформировалась развитая сеть "классических" разработчиков — около 100 компаний, создающих на базе наших продуктов решения для специфических задач. Кроме того, полторы сотни российских компаний осуществляют разработки на нашей платформе Forge. Это, в том числе, позволяет получать из моделей проектов любые данные, интерпретировать их, представлять и визуализировать их для заказчика в любом удобном формате, а также интегрировать с внутренними системами для решения различных управленческих задач. У нас есть глобальные партнеры. Так, благодаря партнерству с компанией ESRI мы обеспечиваем бесшовную передачу данных между BIM и ГИС-системами».
Заместитель руководителя отдела по обслуживанию клиентов «ТехноКад» Олег Береснев отмечает, что вопросы интеграции различных сервисов приобрели актуальность в последние пять лет, когда заказчик стал ценить результативность при минимальных затратах времени и усилий. Поэтому компания внедрила бесшовные каналы взаимодействия между внутренними CRM-системами заказчика и сервисами электронной регистрации в ПАО «Сбербанк», ПАО «ПИК СЗ» и другими крупнейшими игроками. В ближайшие 2–3 года в компании ждут увеличения спроса на эти услуги.
В Renga Software, идя навстречу заказчику, используют все возможности интеграции, включая общеобменный формат IFC, программное взаимодействие через API и ПО для управления строительством на платформе «1С». Такой же подход стараются использовать многие разработчики. Заказчики «Графисофт» могут сами выбирать удобные ему специализированные технологии и решения по принципу OpenBIM, что оказалось очень удобным для совместной работы ряда исполнителей над проектом Дворец художественной гимнастики в Лужниках в 2016 году. В LABPP самыми востребованными становятся приложения для взаимодействия САПР ARCHICAD с AVEVA и Tekla, по складскому учету и бухгалтерии — с 1C, по сметному делу — с ГрандСмета. «СОДИС Лаб» в прошедшем году запустила облачную платформу SODIS.IO с онлайн-доступом к данным мониторинга несущих конструкций зданий на любом этапе строительства и эксплуатации.
«В нашем активе начиная с 2012 года реализовано десять интеграционных решений с наиболее востребованными на рынке BIM-системами: Revit, Renga, ARCHICAD, Allplan, nanoCAD, Model Studio CS, AVEVA E3D, IndorCAD, Кредо.Дороги, Tekla, — рассказывает Владимир Изатов, директор НПП "АВС-Н", руководитель разработки программных продуктов семейства АВС, вице-президент Ассоциации "Сибирская БИМ-Академия". — Эффект от такого сотрудничества — значительное сокращение трудозатрат на разработку сметного раздела и значительное повышение достоверности информации об объемах и учтенных факторах в сметах. Наличие в линейке наших программных продуктов системы календарного планирования АККОРД позволяет нам реализовать технологию дополнения всех элементов модели информацией о стоимости, времени начала и продолжительности выполнения работ, потребных ресурсов — трудозатрат, строительной техники и материальных ресурсов (от 3D к 5D). Как результат, в 2021 году компания получила сразу два призовых места на V Всероссийском конкурсе "BIM-технологии": первое место в номинации "Лучшая BIM-идея года" и второе — в номинации "Отечественная программная разработка в области BIM"».
Еще одна примета развивающегося рынка — постоянное совершенствование и обновление программных продуктов, создание новых приложений. CSoft Development, имея собственную систему проектирования и моделирования зданий, в прошедшем году дополнила линейку ПО для трехмерного проектирования, компоновки и выпуска проектной/рабочей документации по технологическим установкам и трубопроводам на проектируемых или реконструируемых объектах сразу в двух приложениях — Водоснабжение и канализация и Отопление и вентиляция, а также ПО для проектирования генеральных планов и объектов инфраструктуры.
«Фактически отрасль ПО для информационного моделирования все больше приближается к модели SAAS — Software As A Service, то есть лицензии предоставляются в виде подписки, — считает Павел Храпкин. — Для некоторых игроков рынка это само по себе серьезное новшество».
«ПО по подписке не требует больших начальных вложений, — поясняет Денис Купцов. — Изменились и конфигурации программного обеспечения — они стали более удобными для пользователей. Такое обновление идет полностью в логике современного развития рынка с его гибким подходом к изменениям, отказом от долгосрочного планирования и возможностью для участников проекта выбрать именно то, что им необходимо для выполнения конкретных задач и конкретных проектов».
Мнение
Технический директор компании «ИндорСофт» Денис Петренко:
— У изыскателей и проектировщиков применение технологии информационного моделирования к транспортным объектам вызывает много серьезных вопросов. Объясняется это не только тем, что технология новая и раньше этим никто не занимался, но и не до конца сформированной нормативно-технической базой. Четких требований для выполнения именно инфраструктурных проектов в технологии BIM до сих пор нет. Однако применять технологию информационного моделирования как минимум полезно.
Все привыкли к тому, что результат проектирования — это набор чертежей определенного вида. Но чертежи не дают ответов на многие вопросы. Например, вот сечение с двускатным поперечным профилем, а вот — с односкатным. Как должна быть построена дорога между сечениями? Однозначного решения нет. Наличие модели и возможность ее увидеть позволяют точно представить результат проектирования и гарантировать его понимание на стадии строительства. Вывод — требование создания модели проектного решения как минимум полезно для выполнения качественного проектирования.
Использование ПО, позволяющего на всех стадиях обработки изысканий и проектирования видеть результат не только в чертежах (план/профиль), но и контролировать все построения в 3D, упрощает задачу создания информационной модели изысканий или объекта проектирования.
3D-визуализация в IndorCAD помогает сразу выявлять коллизии в проектных решениях, будь то проектная поверхность, тела дорожной одежды или водопропускные сооружения. Такой подход позволяет отказаться от заведомо неправильного или нереализуемого решения уже на ранних стадиях проектирования. Выглядящий вполне корректным чертеж может оказаться абсолютно нереализуемым на практике, что будет видно в 3D-модели. Именно это мы считаем очевидным преимуществом внедрения BIM-технологий в дорожное проектирование.
В дальнейшем решение, 3D-модель которого не вызывает диссонанса, всегда можно представить чертежами. А по 3D-модели, отображаемой непосредственно в IndorCAD в процессе проектирования, получить информационную модель очень легко — как говорится, «в несколько кликов».
Спецтехника в дорожном строительстве
Спецтехника в дорожном строительстве — это механизмы и машины, использующиеся для ремонта и укладки дорожного полотна. Существует несколько основных видов, которые отличаются рядом особенностей по применению.
Наиболее популярная спецтехника
Качество и скорость строительства дорожного полотна зависят не только от используемых материалов, но и от спецтехники. Существует множество машин, которые помогают снижать трудозатраты. К наиболее популярным относят:
- асфальтоукладчики;
- грейдеры;
- катки;
- экскаваторы;
- фрезы;
- кусторезы;
- виброплиты.
Всю специальную техники классифицируют в соответствии с типом выполняемых работ.
Для подготовительных работ
Разравнивать поверхности помогают экскаваторы, грейдеры и кусторезы. Техника делает природный ландшафт ровнее и сглаживает неровности.
Если требуется избавить почву от пней, то применяют корчеватели и рыхлители. Они могут быть в виде самостоятельной техники или использоваться на базе бульдозера. Универсальные машины с разным навесным оборудованием пользуются повышенным спросом.
Автокраны
В дорожных работах часто используют автокраны, так как машины мобильны и работают в ограниченном пространстве. Передвигаются на колесном шасси. Используют их для выгрузки и погрузки:
- монолитных блоков;
- фасованных строительных материалов;
- бревен;
- строительных вагончиков;
- кирпича.
Вид техники для работ выбирают в зависимости от производительности.
Телескопический погрузчик
Телескопический погрузчик — это техника, оснащенная колесным шасси и телескопической стрелой. Машины предназначены для перемещения в ограниченном пространстве. Чтобы повысить устойчивость, используют гидроуправляемые аутригеры, а также электронные системы, которые стабилизируют шасси на неровной поверхности.
Технику применяют для различных задач:
- поднятия людей;
- выравнивания основания;
- планирования территории под строительство объекта;
- перевалки грузов.
Основной рабочий орган машины — телескопическая стрела, которая приводится в движение при помощи гидравлической жидкости. Груз захватывается вилами или аналогичными устройствами. Особенность техники — высокая грузоподъемность и возможность доставать далеко расположенный объект.
Телескопический погрузчик — это отлично защищенная машина, которая оборудована кабиной, выдерживающей падение грузов и опрокидывание. Когда возникает максимально допустимая нагрузка, срабатывает сигнализация. Рабочее место оператора надежно защищено от:
- вибрации;
- ударной нагрузки;
- попадания влаги и пыли;
- шума.
В кабине оператора предусмотрена система отопления и кондиционер.
Грейдер
Грейдер предназначен для выполнения транспортировочных, строительных и земляных работ. Чаще всего используют при укладке асфальта. Особенно незаменима техника в непроходимых местностях:
- посадках;
- заболоченных участках;
- заброшенных локациях.
Машины активно применяют:
- при строительстве аэродромов и автомобильных дорог;
- в мелиорации земель;
- для очистки дорог и улиц от снега;
- при ремонте грунтовой и гравийной дороги.
При помощи грейдера планируют площади и откосы, послойно выравнивают грунт и прочие основания. Транспорт используют при создании:
- насыпей;
- обочин;
- водоотливных каналов;
- откосов.
Также технику используют для очистки территории от снега и мусора.
Грейдеры разделяют по видам. Бывают:
- Полуприцепные и прицепные. Их фиксируют на раме строительной техники или трактора. Отличаются компактными размерами.
- Самоходные. Выпускают на колесном шасси, которое дает возможность машине самостоятельно перемещаться.
Основной рабочий орган техники — отвал. Это стальной лист, который согнут по криволинейному профилю. В нижней части болтами закреплен нож, который режет грунт. По краям находятся боковые ножи. При дополнительной установке кирковщика оператор быстро разрушает старое дорожное полотно и рыхлит почву. На основную раму можно устанавливать снегоочиститель и рабочее оборудование бульдозера.
Экскаватор
Технику используют для:
- выравнивания поверхностей;
- копания котлованов;
- прокладывания коммуникаций;
- строительных работ;
- всех видов дорожных работ;
- погрузки и выгрузки материалов;
- планирования грунта;
- корчевания пней.
Экскаваторы выпускают на гусеничном ходу и колесной части. Каждый тип обладает своими преимуществами.
Машина на гусеничном ходу перемещается и сохраняет работоспособность даже на полном бездорожье. Она не боится грязи, камней и крутых косогоров. Технику используют в местах, где колесные модели не могут полноценно работать. Недостаток — машину требуется доставлять на объект при помощи специального транспорта.
Техника на колесной части может работать в болотистой местности. На объект доставляется самостоятельно.
Основные элементы машины — это экскаваторный и погрузочный ковш. Есть возможность использования дополнительного оборудования:
- гидромолота;
- специфических захватов;
- вилки для поддонов;
- нестандартного оборудования, изготавливающегося на заказ.
По типу управления бывают джойстиковые и рычажные модели. В первом варианте управление более легкое и точное.
Кусторез
Кусторезы используют во время подготовительных работ для расчистки строительной площадки от мелколесья и кустарников. Применяют их при:
- освоении новых земель;
- прокладке трассы;
- устройстве просеки в лесном массиве;
- мелиоративных работах.
Технику для выполнения работ используют в зимнее и летнее время.
Землеройные
Экскаваторы и бульдозеры выравнивают основание и снимают лишний грунт. Производительность машин и мощность техники бывает различной, так как работы проводятся на разных рельефах и типах почвы. Землеройные машины выносливы, долговечны и износоустойчивы. Бывают на гусеничном и колесном ходу.
Землеройная техника не может перемещаться на большой скорости, так как относится к тихоходным машинам. Для доставки их на удаленный объект применяют дополнительный автотранспорт, которые перевозит негабаритные грузы. Его также относят к машинам, которые используют в дорожном строительстве.
Скреперы
Скреперы — техника, которая срезает грунт послойно. Машины бывают самоходными и прицепными. Основной рабочий орган — ковш. Скрепер используют для:
- устройства насыпей и выемок;
- возведения плотин;
- обустройства дамб;
- отрывки котлована;
- уплотнения грунта.
По типу разгрузки техника бывает свободной, полупринудительной и принудительной.
Бульдозеры
Бульдозер — это самоходная техника с ножевым рабочим органом. Машину используют для земельно-транспортных работ. В дорожном строительстве применяют различные типы бульдозеров, которые подходят для всех этапов строительства:
- подготовки грунтового основания;
- устройства песчаного и щебеночного слоя;
- подготовки дорожного покрытия к асфальтированию.
Типовой бульдозер — это базовая машина, в которой спереди расположен навесной металлический отвал. Основная функция машины — послойное срезание грунта и перемещение его на расстояние до 150 м. Также техника:
- разрабатывает грунт;
- возводит насыпи, плотины и дамбы;
- засыпает траншеи после проведения коммуникаций;
- планирует строительные площадки;
- расчищает территорию от кустарников и растительного слоя;
- выкорчевывает пни;
- расчищает завалы на дорогах.
Гусеничный бульдозер создается на базе гусеничного трактора. Основное преимущество — большая проходимость и производительность. Недостаток — низкая скорость и необходимость использования специальной техники для транспортировки к месту работ.
Гусеничные модели чаще всего применяют при проведении землеройных работ. Для устройства слоев дорожного основания используют пневмоколесные бульдозеры, которые создают на базе колесного трактора или тягача. Они более маневренные, но по производительности уступают гусеничным моделям.
Укладывающая и обслуживающая техника
Когда подушка подготовлена, для стабильности основание утрамбовывают. Для этого используют разные технологии: от вибротрамбования до монолитной подушки. Поэтому в дорожном строительстве часто применяют бетоносмеситель.
После того, как основание полностью готово, используют катки и асфальтоукладчики. Они создают финишное покрытие. Для замены дорожного полотна применяют специальные фрезы. Они удаляют верхний слой, который пришел в негодность, выравнивают основание и создают условия для укладки асфальта.
Каток
Каток — это крупная строительная техника, которая утрамбовывает и уплотняет основание из земли, асфальта, гравийно-песчаных смесей.
По типу рабочего органа выделяют:
- комбинированные;
- вальцовые;
- пневмоколесные.
Катки, содержащие внутри вибратор, усиливают степень уплотнения дорожного покрытия без увеличения массы техники. Существуют прицепные модели, использующиеся совместно с трактором.
Заливщик швов
Заливщик швов осуществляет санацию трещин и швов. Используют при мелком ремонте асфальтобетонного покрытия.
Заливщик швов — это одноосный прицеп, на котором установлена термоизолированная емкость, заполненная расплавленным битумом. Внутри постоянно поддерживается температура в пределах 130°-140°С.
Машина для ямочного ремонта
При помощи техники осуществляют ремонт асфальтобетонного полотна, заполняя ямы из смеси битумной эмульсии и щебня. Предварительную подготовку полотна проводить не надо. Отремонтированную дорогу разрешается эксплуатировать сразу после завершения работ.
Асфальтоукладчики
Технику используют для укладки асфальтовой и бетонной смеси на дорожное полотно. Машины выпускают на гусеничном и колесном ходу. Оснащают компьютеризованными устройствами, которые автоматизируют рабочий процесс.
Гусеничные модели массивные и применяются на автомагистралях. Колесная техника более легкая и мобильная. Поэтому используют ее чаще всего в городских стесненных условиях.
Электроника, при минимальном участии оператора, контролирует:
- скорость движения;
- температурный режим и ход подачи асфальтобетонного раствора;
- направление перемещения.
Также у асфальтоукладчика есть выглаживающая доска и трамбующий брус.
Гудронатор
Гудронатор — это автораспределитель битума, который техника в горячем или холодном состоянии равномерно распределяет по дорожному полотну. Устройство, независимо от скорости движения, автоматически поддерживает заданный оператором объем вяжущего вещества на метре квадратном дорожного полотна.
Виброплита
Часто спецтехнику для уплотнения грунта применяют при возведении тротуара. Работу проводят при помощи укатывания и вибрирования. В некоторых трамбующих машинах применяют два варианта.
Виброплита — это легкое устройство, которое используют в дорожном строительстве и ямочном ремонте дорожного покрытия. Механизм помогает трамбовать:
- песок;
- грунт;
- гравий;
- изношенное асфальтовое покрытие;
- гравий.
Модели отличаются по типу приводного двигателя. Бывают:
- Бензиновая виброплита — это наиболее востребованный, доступный по стоимости вариант. Подходит для средних по тяжести работ.
- Виброплита с электромотором. Удобный в использовании инструмент. Недостаток — привязанность к электросети.
- Дизельная виброплита — это мощная и дорогая техника, которую используют профильные предприятия.
Вид и вес виброплиты выбирают, ориентируясь на тип выполняемой работы.
Техника для очистки дорожного покрытия от снега
Технику для очистки дорог оснащают щетками и отвалами. Машины бывают:
- тротуароуборочные;
- снегоуборочные.
Техника очищает дорожное полотно от слежавшегося и свежевыпавшего снега. Используют машины для удаления снежных насыпей на взлетно-посадочных полосах аэродромов и шоссе.
Чаще всего применяют комбинированную технику на базе тракторов или грузовиков. Благодаря возможности смены навесного оборудования машины решают различные задачи. Тем самым заменяют несколько видов узкопрофильной техники.
В таблице указаны типы навесных агрегатов, предназначенных для очистки дорог:
|
Тип навесных агрегатов |
Описание |
|
Плужный |
Снежный отвал устанавливают на любую дорожную технику. В летнее время используют для очистки аэродромов и дорог от опавшей листвы, мусора. |
|
Щеточный |
Предотвращают накапливание снега и увеличение его слоя. В теплое время года щетки применяют для очищения дорожного полотна от грязи и пыли. |
|
Шнекороторный |
Устройство измельчает снег и подает его к вращающемуся ротору. Обладает большой дальностью отбрасывания. Показывает высокую производительность при уборке сильно слежавшегося и глубокого снега. |
|
Ветродуйный |
Данный тип используется крайне редко на дорогах и тротуарах, но незаменим для аэродромов. Из техники на высокой скорости выходит холодный поток воздуха, сдувающий весь снег. В теплое время года при помощи устройства очищают территорию от грязи, пыли и опавшей листвы. |
|
Тепловой |
Тепловое навесное устройство применяют на аэродромах. Благодаря мощному потоку раскаленных газов поверхность полотна быстро высушивается. Остатки снега и льда испаряются. |
|
Поливальный |
Обрабатывают дорожное полотно жидкими реагентами, которые растворяют лед. |
Техника для производства и транспортировки растворов
Смеси для дорожного полотна изготавливают на заводе. Транспортировку асфальтобетона на объект осуществляют грузовые автомобили, оснащенные специальными кузовами. Чаще всего используют самосвалы.
Бетонные смеси доставляют миксеры. Во время движения в бетономешалке раствор постоянно перемешивается, что дает возможность перевозить его на дальнее расстояние, не теряя качество.
Техника для нанесения дорожной разметки
Техника для нанесения дорожной разметки бывает:
- Универсальной. Отличается большими габаритами. Одновременно наносит несколько линий практически любыми материалами.
- Компактной. Используют для нанесения разметки на небольшой площади.
Машины оснащены приборами, которые автоматически контролируют ширину и толщину наносимой линии. Обладают высокой маневренностью, простотой управления, высоким качеством осуществляемых работ.
Спецтехника существенно упрощает работы и помогает обеспечивать максимальное качество дорожного полотна. В результате частичный или полный ремонт дороги приходится проводить гораздо реже.
Монолитные работы в дорожном строительстве
Монолитное полотно гораздо надежнее асфальтового, но применяют его ограниченно. Связано это с невысоким финансированием, особенностями рельефа и ограниченным объемом необходимых марок цемента. Прежде чем сделать выбор в пользу бетона, изучите его преимущества, правила укладки и эксплуатации.
Преимущества и недостатки монолитных дорог
Достоинства монолитного покрытия:
- Высокая прочность. Не надо проводить ремонтные работы длительное время. Срок эксплуатации дороги — не меньше 40 лет. Асфальтовое покрытие служит 10 лет, при условии ежегодного ремонта. Минимальный износ монолитного покрытия 0,1-0,2 мм в год.
- При строительстве дороги техника расходует меньше топлива, так как в момент движения автомобилей бетон не деформируется.
- Монолитное покрытие устойчиво к резкому изменению климатических условий. Дорожное полотно не портится из-за проливных дождей и резких перепадов температур.
- Монолитная дорога защищает окружающую среду от вредных выбросов, так как горючего при езде по бетонной дороге расходуется меньше. В результате уменьшается выброс в атмосферу выхлопных газов.
- Высокий коэффициент сцепления дорожного основания, который не изменяется при увлажнении.
- Можно вести строительную работу при неблагоприятных условиях.
- Легкость приготовления бетонного раствора и высокая скорость заливки.
- Монолитная дорога обладает хорошей отражающей способностью, поэтому при движении по бетонному полотну у водителя лучше видимость по сравнению с асфальтом, особенно в ночное время.
Основной недостаток покрытия — дороговизна, так как бетон стоит дороже асфальтового варианта. Если повредится монолитное основание, то придется заменять целую плиту. Во время дождя и снегопада дорога становится скользкой.
Материалы
Основной материал для монолитного дорожного строительства — бетон марки М400. Он устойчив к большим нагрузкам, возникающим под действием легковых и грузовых автомобилей.
В таблице указаны основные характеристики и требования к их выполнению:
|
Характеристики |
Описание |
|
Прочность на сжатие |
Это способность бетона выдерживать сжимающую нагрузку. Для основы используют марку бетона М300 и выше, для верхнего слоя — от М400. |
|
Прочность на расширение при изгибе |
Дорожное покрытие — это горизонтальная поверхность, которая подвергается постоянному давлению. Поэтому используют классификацию марок от М5 до М50. |
|
Морозоустойчивость |
Марку бетона определяют по морозостойкости, которая зависит от климатических условий региона. Для этого берут самый холодный месяц года и рассчитывают среднемесячную температуру. Если климат суровый и температурный режим ниже -15°С, то верхний слой бетона составляет F200, от -5°С до -15°С — F150, от 0° до -5°С — F100. |
|
Прочность щебня для финишного покрытия |
Не менее 1200 кг/см2. |
|
Плотность щебня для подушки |
От 800 до 1000 кг/см2. |
|
Степень подвижности |
При конусном исследовании параметр должен соответствовать уровню 2 см. Для предотвращения отклонения от указанного значения добавляют в состав бетонной смеси минеральные включения. |
Строительство
Монолитную дорогу строят в несколько этапов. Чтобы покрытие получилось качественным, соблюдают все требования, установленные проектной документацией.
Подготовка грунта
В первую очередь проводят подготовительные работы, которые связаны с обработкой грунта. Их начинают после составления проектной документации и геологических исследований региона. Бетонирование осуществляют по горизонтали с изъятием холмов небольшого размера.
Обустраивая крупную автомагистраль, плодородную почву снимают в полном объеме. Если организуют подъезд ко двору, то изымают не более 20 см земли. Созданную подушку уплотняют катком и массивными виброуплотнителями.
На этом этапе делают дренажную систему, которая будет отводить дождевую и грунтовую воду. Для этого создают незначительный уклон 2°-4°. В боковой части дороги фиксируют бетонный желоб и делают откосы.
Подстилочный слой
Песчаную подушку делают толщиной 20-40 см. Подстилка помогает улучшать дренаж и предотвращать размытие грунта при отрицательной температуре. Обязательно делают подушку для дороги на торфяных и глиняных почвах. Чаще всего ее засыпают гравием или крупными камнями, затем выравнивают при помощи катка.
В процессе работ делают запроектированный уклон. Каменную засыпку дополнительно укрепляют цементным раствором. Чем толще получится основание, тем долговечнее будет дорога.
Монтаж опалубки
Для монтажа опалубки используют деревянные доски, высота которых равна уровню заливки смеси. По краю бетона устанавливают ребра жесткости. Все части опалубки обрабатывают специальными растворами, которые помогают быстро отсоединять доски от застывшего материала.
К древесным щитам предъявляются определенные требования по крепости. Если во время строительства задействуют специальную технику, то делают стальную опалубку, обладающую повышенной прочностью и долговечностью. В основе каждого элемента находится подошва с увеличенной устойчивостью к большой нагрузке.
Все секции опалубки должны быть выставлены в одну линию и надежно закреплены. Это условие является обязательным для дорог любых размеров.
Для предотвращения расширения и деформации полотна во время эксплуатации используют армирование металлической сеткой с размером ячеек 150 мм. Работу проводят в процессе заливки. Металлические элементы фиксируют от нижнего уровня на высоте 4 см, предварительно выровняв материал.
Укладка бетона
Укладку бетонного покрытия выполняют в один или несколько этапов. Раствор заливают по периметру. В несколько этапов выполняют процесс, когда проводят армирование.
Бетон быстро затвердевает, поэтому его наносят максимально быстро, при этом сохраняя высокое качество работ. Иначе его эксплуатационные качества ухудшатся. Для заливки автомобильной магистрали используют только заводской бетон, который доставляют на строительную площадку тяжелой спецтехникой.
Основные правила укладки:
- бетон выгружают по 1 м3, затем выравнивают, чтобы получить одинаковую плотность;
- полотно выкладывают в 2 или 3 слоя;
- для уплотнения применяют вибрационное оборудование и специальные механизмы;
- к следующей площадке переходят только после того, как первая обработана.
Если выполняют армирование, то виброприбор размещают на 7 см выше верхнего края. Бетонный раствор используют подвижный и пластичный, но не жидкий. Иначе смесь начнет вытекать через опалубку и потеряет качество.
На готовое монолитное покрытие наносят текстуру, которая напоминает алмазную насечку. Процесс помогает делать поверхность шероховатой.
Нарезка и герметизация температурного шва
Важный этап обустройства дороги — нарезка деформационных швов. Их можно устанавливать после достижения плотности, равной 60%. При меньших показателях полотно не сможет выдержать вес специальной техники и оборудования.
Швы защищают дорогу от повреждений из-за температурного расширения, которое возникает во время сильных морозов. Для распиловки плиты применяют специальные инструменты. Дистанцию между зонами делают согласно проекту. Чаще всего толщину монолита умножают на 30.
Уход
Чтобы защитить монолитное полотно от преждевременного разрушения:
- дорогу для общего пользования открывают не ранее, чем через 28 суток после заливки, так как раствор должен набрать заводскую прочность;
- полотно обрабатывают полимерами, которые создают водонепроницаемую пленку и предотвращают деформацию;
- при возникновении трещин небольшое разрушение заделывают шпатлевкой, крупное — бетонным раствором;
- при появлении разломов снимают весь участок (проблема чаще всего возникает, когда не хватает уплотнения).
При обработке дороги полимерами сцепление колес автомобилей с полотном ухудшается, так как снижается шероховатость. Поэтому на скоростных автомагистралях их используют редко.
Еще один способ профилактики разрушения монолитного полотна — укладка слоя износа. Это значит, что на готовую поверхность наносят асфальт. Он помогает обеспечивать сцепление колес с покрытием и увеличивает срок эксплуатации дороги в несколько раз. Кроме того, стоимость ремонта асфальтобетонного покрытия обходится гораздо дешевле.
Требования к качеству
Качество монолитной дороги регламентирует стандарт СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги». Согласно документу, строительная компания должна соблюдать требования:
- Обеспечивать устойчивость к значительным и постоянным механическим нагрузкам. Точное значение определяют в каждом случае индивидуально, учитывая свойства полотна.
- Исключать возможность появления трещин в результате интенсивного использования дороги и сразу после заливки материала. Для этого строго соблюдают технологию монтажа и правильно подбирают соотношение компонентов в бетонной смеси.
- Обеспечивать неуязвимость к действию химических сред и водостойкость. Строительство автомобильной магистрали происходит на разном по качеству грунте и рельефе. Поэтому дорогу защищают от разрушительного действия воды и делают хорошую дренажную систему. Иначе полотно деформируется и станет непригодным для эксплуатации.
Обязательно соблюдают пропорции приготовления раствора для обеспечения максимального качества возводимого покрытия. Монолитная дорога, изготовленная в соответствии со стандартами, выдерживает повышенные нагрузки и не деформируется при увеличенном транспортном потоке.
Транспортировка бетонного раствора
К месту укладки раствор доставляют разные спецсредства. Бетонную смесь подают:
- вагонеткой по колейным путям;
- ленточным транспортером;
- бункером;
- автосамосвалом;
- бадьей по канатной дороге, если строительство проходит в горной местности;
- бетононасосом.
Чаще всего при строительстве монолитного основания для дороги и аэродромного покрытия используют автосамосвалы. Доставляют раствор к месту работ быстро, так как необходимо успеть произвести укладку, уплотнение и отделку до момента схватывания. Требуемые работы выполняют чаще всего в течение двух часов.
Скорость схватывания раствора зависит от температуры воздуха. После приготовления смесь необходимо доставить к месту строительства при:
- 20°-30°С — в течение 30 мин;
- 10°-20°С — не позже, чем через 60 мин;
- 5°-10°С — в течение 120 минут.
У каждого транспортного средства, которое доставляет бетонную смесь, должен быть сопроводительный паспорт (карточка). В документе работник, несущий ответственность за выпуск раствора, указывает:
- время приготовления;
- осадку конуса (подвижности смеси);
- марку цементобетона;
- место укладки.
По паспорту осуществляют контроль продолжительности транспортировки и соответствия марки доставленного цементобетонного раствора, предъявляемым требованиям. Если транспортное средство слишком долго было в пути, и видно, что за оставшееся время специалисты не успеют выполнить комплекс работ, то бетон для укладки полотна не используют. Его отправляют на второстепенные объекты.
Наиболее трудные и энергоемкие процессы при монолитных работах механизированы. Если объект значительно удален от основной базы, то их выполняют вручную. Ориентируясь на принятую технологию и вид сооружения, применяют бетоноукладчик или бетонораздатчик.
Процесс изготовления монолитных плит
Процесс изготовления монолитных плит включает:
- подготовку форм необходимых размеров или выставление опалубочных щитов;
- монтаж арматурного каркаса для улучшения прочности плит;
- заливку бетонной смеси, которую сразу же трамбуют для удаления пузырей воздуха;
- снятие опалубки после застывания раствора.
Готовые плиты оставляют на несколько дней, для набора требуемой прочности.
Где применяют бетонное покрытие
Монолитное покрытие используют для строительства:
- дорог различного типа;
- автомагистралей;
- взлетно-посадочных полос аэродромов;
- разгрузочных площадок в портах;
- причалов;
- прибрежных дорог и набережных;
- тротуаров;
- железнодорожных платформ;
- автобусных остановок.
Используемый в процессе строительства раствор содержит современные добавки, которые повышают плотность, водостойкость, прочность и морозоустойчивость покрытия.
Пластификатор
При строительстве монолитной дороги в раствор добавляют пластификаторы, которые помогают ускорять набор прочности материала. Их применение:
- Повышает подвижность, растекаемость и удобоукладываемость смеси, что приводит к снижению трудозатрат при укладке. В результате получается плотный бетон, в котором образуется меньшее количество пор.
- Обеспечивает удобство при работе с густоармированной конструкцией.
- Увеличивает долговечность бетона и ускоряет набор прочности.
- Предотвращает расслаивание смеси, так как пластификаторы обладают водоредуцирующими свойствами.
- Помогает экономить 10% цемента, что в процессе дорожного строительства составляет огромные суммы.
Пластификаторы продаются в удобной для дозирования форме. Их добавляют в бетон в жидком виде.
Успех проводимых работ
Чтобы строительство монолитной дороги прошло успешно, необходимо:
- Перед началом проведения основных работ произвести пробную укладку. Процесс помогает проверить производительность механизмов и работ, подобрать состав отряда катков, оценить качество и однородность полученной бетонной поверхности.
- Убедиться, что бетонную смесь выпускают на высокопроизводительном бетонном узле. Это позволит обеспечить непрерывную работу специальной техники при равномерной скорости и без остановок, что исключает появление неровностей.
- Рассчитать необходимое количество самосвалов, учитывая производительность растворно-бетонного узла, объема кузова автотранспорта, климатических условий, расстояние транспортировки материала и времени суток. Нельзя, чтобы техника простаивала, ожидая разгрузки.
- Исключить расслоение бетонной смеси при загрузке и выгрузке самосвалов. Поэтому кузов заполняют равномерно, а для укладки используют перегружатели.
- Предохранять раствор от высыхания, укрывая и доставляя материал по графику.
Процесс уплотнения смеси начинают сразу после укладки и завершают в течение часа после того, как бетонная смесь приготовлена. Нарезку швов сжатия производят, когда бетон достигает необходимой прочности, чтобы исключить выкрашивание кромок.
Монолитное покрытие дорог — это прочное и долговечное основание, которое требует минимальных затрат на ремонт и содержание. Появившиеся трещины необходимо сразу же заделывать, иначе они увеличатся в размерах, и придется снимать весь участок монолитного полотна.