Термин строительная промышленность используется во всем мире, чтобы охватить то, что представляет собой совокупность отраслей с очень разными практиками, временно объединенных на месте строительства или строительства. Масштабы операций варьируются от одного рабочего, выполняющего работу, длящуюся всего несколько минут (например, замена черепицы оборудованием, состоящим из молотка, гвоздей и, возможно, лестницы), до масштабных многолетних строительных и инженерных проектов, в которых задействованы сотни человек. разные подрядчики, каждый со своим опытом, заводами и оборудованием. Однако, несмотря на огромные различия в масштабах и сложности операций, основные отрасли строительной отрасли имеют много общего. Всегда есть клиент (иногда известный как владелец) и подрядчик; кроме самых мелких работ, будет проектировщик, либо архитектор, либо инженер, а если проект предполагает разноплановую квалификацию, то неизбежно потребуются дополнительные подрядчики, работающие в качестве субподрядчиков к основному подрядчику (см. также статью «Организационные факторы влияющие на здоровье и безопасность» в этой главе). В то время как небольшие бытовые или сельскохозяйственные постройки могут быть построены на основе неформального соглашения между заказчиком и застройщиком, подавляющее большинство строительных и инженерных работ будет выполняться на условиях официального договора между заказчиком и подрядчиком. В этом контракте будут указаны детали конструкции или других работ, которые должен предоставить подрядчик, дата, к которой она должна быть построена, и цена. Контракты могут содержать многое, кроме работы, времени и цены, но это самое главное.
Две широкие категории строительных проектов: building и гражданское строительство. Строительство относится к проектам, связанным с домами, офисами, магазинами, фабриками, школами, больницами, электростанциями и железнодорожными станциями, церквями и т. д. — всеми теми видами сооружений, которые в повседневной речи мы называем «зданиями». гражданское строительство относится ко всем другим построенным сооружениям в нашей среде, включая дороги, туннели, мосты, железные дороги, плотины, каналы и доки. Есть структуры, которые попадают в обе категории; аэропорт включает в себя обширные здания, а также гражданское строительство при создании собственно аэродрома; док может включать складские постройки, а также раскопки дока и подъем стен дока.
Независимо от типа сооружения, строительство и гражданское строительство включают в себя определенные процессы, такие как строительство или монтаж сооружения, его ввод в эксплуатацию, техническое обслуживание, ремонт, изменение и, в конечном итоге, его снос. Этот цикл процессов происходит независимо от типа строения.
Мелкие подрядчики и самозанятые
Хотя от страны к стране существуют различия, строительство, как правило, является отраслью мелких работодателей. От 70 до 80% подрядчиков нанимают менее 20 рабочих. Это связано с тем, что многие подрядчики начинают как один продавец, работающий в одиночку на небольших работах, возможно, домашних. По мере расширения своего бизнеса такие торговцы сами начинают нанимать несколько рабочих. Рабочая нагрузка в строительстве редко бывает постоянной или предсказуемой, поскольку одни работы заканчиваются, а другие начинаются в разное время. В отрасли существует необходимость иметь возможность перемещать группы работников с определенными навыками с работы на работу по мере необходимости. Эту роль выполняют мелкие подрядчики.
Наряду с мелкими подрядчиками существует население самозанятых. Как и в сельском хозяйстве, в строительстве очень высока доля самозанятых. Это опять же обычно торговцы, такие как плотники, маляры, электрики, сантехники и каменщики. Они могут найти место либо в мелкой домашней работе, либо в составе рабочей силы на более крупных работах. В период строительного бума в конце 1980-х годов увеличилось количество рабочих, утверждающих, что они работают не по найму. Отчасти это произошло из-за налоговых льгот для соответствующих лиц и использования подрядчиками так называемых самозанятых, которые обходились дешевле, чем наемные работники. Подрядчики не несут такого же уровня расходов на социальное обеспечение, не обязаны обучать самозанятых и могут легче избавиться от них по окончании работы.
Присутствие в строительстве такого большого количества мелких подрядчиков и самозанятых лиц, как правило, препятствует эффективному управлению охраной труда и техникой безопасности на работе в целом и с такой временной рабочей силой, безусловно, затрудняет проведение надлежащего обучения технике безопасности. Анализ несчастных случаев со смертельным исходом в Соединенном Королевстве за трехлетний период показал, что примерно половина несчастных случаев со смертельным исходом произошла с работниками, которые находились на объекте в течение недели или меньше. Первые несколько дней на любой площадке особенно опасны для строителей, потому что, какими бы опытными они ни были в качестве торговцев, каждая площадка — это уникальный опыт.
Государственный и частный секторы
Подрядчики могут быть частью государственного сектора (например, отдел работ городского или районного совета) или они могут быть частью частного сектора. Раньше такие отделы общественных работ выполняли значительный объем технического обслуживания, особенно в отношении жилья, школ и дорог. Недавно была предпринята попытка поощрения большей конкуренции в такой работе, отчасти в результате стремления получить лучшее соотношение цены и качества. Это привело, во-первых, к сокращению размеров отделов общественных работ, а местами даже к их полному исчезновению, и к введению обязательных конкурсных торгов. Работы, ранее выполнявшиеся отделами общественных работ, теперь выполняются подрядчиками из частного сектора на жестких условиях «наименьшего выигрыша в тендере». Стремясь сократить расходы, подрядчики могут соблазниться сокращением того, что считается накладными расходами, такими как безопасность и обучение.
Различие между государственным и частным секторами может также относиться к клиентам. Центральные и местные органы власти (наряду с транспортом и коммунальными службами, если они находятся под контролем центрального или местного правительства) могут быть заказчиками строительства. Как таковые, как правило, считается, что они находятся в государственном секторе. Транспорт и коммунальные услуги, находящиеся в ведении корпораций, обычно считаются частным сектором. То, что клиент находится в государственном секторе, иногда влияет на отношение к включению некоторых пунктов безопасности или обучения в стоимость строительных работ. В последнее время клиенты из государственного и частного секторов столкнулись с аналогичными ограничениями в отношении проведения конкурсных торгов.
Работа через национальные границы
Одним из аспектов контрактов в государственном секторе, приобретающих все большее значение, является необходимость проведения тендеров из-за пределов национальных границ. В Европейском Союзе, например, крупномасштабные контракты, превышающие стоимость, указанную в Директивах, должны рекламироваться внутри Союза, чтобы подрядчики из всех стран-членов могли участвовать в торгах. Результатом этого является поощрение подрядчиков к работе за пределами национальных границ. Затем они должны работать в соответствии с местными национальными законами о здоровье и безопасности. Одной из целей Европейского Союза является гармонизация стандартов между государствами-членами в области законодательства в области здравоохранения и безопасности и их применения. Поэтому крупные подрядчики, работающие в частях мира, на которые распространяются аналогичные режимы, должны быть знакомы со стандартами охраны труда и техники безопасности в тех странах, где они выполняют работы.
Конструкторы
В зданиях проектировщиком обычно является архитектор, хотя в случае небольших жилых домов подрядчики иногда предоставляют необходимые экспертные знания по проектированию. Если здание большое или сложное, могут быть архитекторы, занимающиеся проектированием общей схемы, а также инженеры-строители, занимающиеся проектированием, например, каркаса, и инженеры-специалисты, занимающиеся проектированием инженерных сетей. Архитектор здания позаботится о том, чтобы в нужных местах конструкции было достаточно места для установки оборудования и услуг. Специалисты-проектировщики позаботятся о том, чтобы установка и службы были разработаны для работы в соответствии с требуемыми стандартами при установке в конструкции в местах, предусмотренных архитектором.
В гражданском строительстве ведущую роль в проектировании, скорее всего, возьмет на себя инженер-строитель или инженер-строитель, хотя на ответственных работах, где визуальное воздействие может быть важным фактором, архитектор может играть важную роль в проектной группе. При прокладке туннелей, железных дорог и автомагистралей ведущую роль в проектировании, вероятно, возьмут на себя инженеры-строители или инженеры-строители.
Роль застройщика заключается в стремлении улучшить использование земли или зданий и получить прибыль от этого улучшения. Некоторые застройщики просто продают улучшенную землю или здания и больше не интересуются; другие могут сохранить за собой право собственности на землю или даже здания и получать постоянный доход в виде ренты, которая выше, чем до улучшений.
Умение застройщика состоит в том, чтобы идентифицировать участки либо как пустующую землю, либо как малоиспользуемые и устаревшие здания, где применение строительных навыков повысит их ценность. Разработчик может использовать свои собственные финансы, но, возможно, чаще использует дополнительные навыки для выявления и объединения других источников финансирования. Разработчики — это не современное явление; расширение городов за последние 200 лет во многом обязано разработчикам. Застройщики могут сами быть заказчиками строительных работ или просто выступать в качестве агентов других сторон, предоставляющих финансирование.
Типы контрактов
В традиционном контракте клиент нанимает дизайнера для подготовки полного проекта и спецификаций. Затем заказчик приглашает подрядчиков для участия в торгах или торгах на выполнение работы в соответствии с проектом. Роль подрядчика в основном ограничивается собственно строительством. Участие подрядчика в вопросах проектирования или спецификации в этом случае сводится, главным образом, к поиску таких изменений, которые облегчат или повысят эффективность строительства, т. е. улучшат «строительную способность».
Другим распространенным устройством в строительстве является договор на проектирование и строительство. Клиенту требуется здание (возможно, офисное здание или торговый комплекс), но у него нет четкого представления о деталях его дизайна, кроме размера участка, количества людей, которые должны быть размещены, или масштаба деятельности, которая будет осуществляться в нем. Затем клиент приглашает проектировщиков или подрядчиков на участие в тендерах на подачу предложений как по дизайну, так и по строительству. Подрядчики, занимающиеся проектированием и строительством, либо имеют собственную проектную организацию, либо имеют тесные связи с внешним дизайнером, который будет работать на них на месте. Проектирование и строительство могут включать в себя два этапа проектирования: начальный этап, когда дизайнер готовит эскизную схему, которая затем выставляется на тендер; и второй этап, на котором успешный подрядчик по проектированию и строительству затем выполняет дальнейшее проектирование по подробным аспектам работы.
Техническое обслуживание и чрезвычайные ситуации контракты охватывают широкий спектр договоренностей между клиентами и подрядчиками и составляют значительную часть работы строительной отрасли. Как правило, они действуют в течение фиксированного периода времени, требуют от подрядчика выполнения определенных видов работ или работы на условиях «отзыва» (т. е. работы, для выполнения которой клиент вызывает подрядчика). Экстренные контракты широко используются государственными органами, которые несут ответственность за предоставление государственных услуг, которые не должны прерываться; государственные учреждения, коммунальные службы и транспортные системы широко используют их. Операторы заводов, особенно с непрерывными процессами, такими как нефтехимические, также широко используют экстренные контракты для решения проблем на своих объектах. Заключив такой контракт, подрядчик обязуется предоставить подходящих рабочих и оборудование для выполнения работы, часто в очень короткие сроки (например, в случае срочных контрактов). Преимущество для клиента заключается в том, что ему или ей не нужно удерживать рабочих на заработной плате или иметь машины и оборудование, которые можно использовать только время от времени для обслуживания и аварийных ситуаций.
Ценообразование контрактов на техническое обслуживание и аварийное обслуживание может основываться на фиксированной сумме в год, на основе времени, затраченного на выполнение работ, или на некоторой комбинации.
Пожалуй, наиболее распространенным публично известным примером таких подрядчиков является содержание дорог и аварийный ремонт вышедших из строя или случайно поврежденных газопроводов или источников питания.
Какой бы ни была форма контракта, у клиентов и проектировщиков возникают одни и те же возможности влиять на здоровье и безопасность подрядчиков посредством решений, принимаемых на ранней стадии работы. Проектирование и строительство, возможно, позволяют установить более тесную связь между проектировщиком и подрядчиком по охране труда и технике безопасности.
Цена
Цена всегда является элементом контракта. Это может быть просто единая сумма стоимости выполнения работы, например, строительства дома. Даже при единовременной выплате клиенту, возможно, придется заплатить часть цены до начала работ, чтобы подрядчик мог купить материалы. Однако цена может быть установлена на основе «затраты плюс», когда подрядчик должен возместить свои затраты плюс согласованную сумму или процент прибыли. Такая договоренность имеет тенденцию работать в ущерб клиенту, поскольку у подрядчика нет стимула снижать затраты. К цене также могут прилагаться бонусы и штрафы, так что подрядчик получит больше денег, если, например, работа будет выполнена раньше оговоренного срока. Какую бы форму ни принимала цена за работу, обычно оплата производится поэтапно по мере выполнения работы либо по завершении определенных частей работы в согласованные сроки, либо на основе какого-либо согласованного метода измерения работы. В конце собственно строительства, как правило, клиенты удерживают согласованную часть цены до тех пор, пока не будут устранены «загвоздки» или конструкция не будет сдана в эксплуатацию.
В ходе работы подрядчик может столкнуться с проблемами, которые не были предусмотрены при заключении договора с заказчиком. Это может потребовать изменений в конструкции, методе строительства или материалах. Обычно такие изменения влекут за собой дополнительные расходы для подрядчика, который затем пытается получить возмещение от клиента на том основании, что эти пункты становятся согласованными «изменениями» от первоначального контракта. Иногда возмещение стоимости изменений может иметь значение для подрядчика, выполняющего работу с прибылью или убытком.
Ценообразование в контрактах может повлиять на здоровье и безопасность, если в тендере подрядчика не будет предусмотрено неадекватное покрытие расходов на обеспечение безопасного доступа, подъемного оборудования и т.д. Это становится еще более трудным, когда в попытке обеспечить оптимальное соотношение цены и качества от подрядчиков клиенты проводят активную политику конкурентных торгов. Правительства и местные органы власти применяют политику конкурентных торгов к своим собственным контрактам, и действительно могут существовать законы, требующие, чтобы контракты могли заключаться только на основе конкурентных торгов. В таком климате всегда есть риск того, что пострадают здоровье и безопасность строителей. Сокращая расходы, клиенты могут сопротивляться снижению стандартов строительных материалов и методов, но в то же время совершенно не осознавать, что, приняв самую низкую цену, они приняли методы работы, которые с большей вероятностью могут подвергнуть строителей опасности. Даже в ситуации конкурентных торгов подрядчики, подающие заявки, должны ясно дать понять клиенту, что их предложение адекватно покрывает затраты на здоровье и безопасность, связанные с их предложениями.
Застройщики могут влиять на здоровье и безопасность в строительстве так же, как и клиенты, во-первых, используя подрядчиков, компетентных в вопросах здоровья и безопасности, и архитекторов, которые учитывают здоровье и безопасность в своих проектах, и, во-вторых, не соглашаясь автоматически с самыми низкими тендерными предложениями. Девелоперы, как правило, хотят, чтобы их ассоциировали только с успешными разработками, и мерилом успеха должны быть проекты, в которых в процессе строительства не возникают серьезные проблемы с охраной труда и техникой безопасности.
Строительные стандарты и планирование
В случае зданий, будь то жилые, коммерческие или промышленные, проекты подпадают под действие законов о планировании, которые определяют, где могут иметь место определенные типы застройки (например, нельзя строить фабрику среди домов). Законы планирования могут быть очень конкретными в отношении внешнего вида, материалов и размеров зданий. Обычно районы, определяемые как промышленные зоны, являются единственными местами, где могут быть возведены заводские здания.
Часто существуют также строительные нормы и правила или аналогичные стандарты, которые в мельчайших подробностях определяют многие аспекты проектирования и спецификации зданий, например, толщину стен и бревен, глубину фундамента, характеристики изоляции, размеры окон и комнат, схему электропроводки. проводка и заземление, разводка сантехники и трубопроводов и многие другие вопросы. Этим стандартам должны следовать клиенты, проектировщики, спецификаторы и подрядчики. Они ограничивают их выбор, но в то же время гарантируют, что здания построены в соответствии с приемлемыми стандартами. Таким образом, законы о планировании и строительные нормы влияют на проектирование зданий и их стоимость.
Дома
Проекты по строительству жилья могут состоять из одного дома или обширных комплексов отдельных домов или квартир. Клиентом может быть каждый отдельный домохозяин, который, как правило, будет нести ответственность за содержание своего собственного дома. Подрядчик обычно несет ответственность за исправление дефектов в строительстве в течение нескольких месяцев после завершения строительства. Однако, если проект предназначен для многих домов, заказчиком может быть государственный орган местного или национального правительства, отвечающий за обеспечение жильем. Существуют также крупные частные организации, такие как жилищные ассоциации, для которых может быть построено несколько домов. Государственные или частные организации, отвечающие за обеспечение жильем, обычно сдают жильцам готовые дома, оставляя за собой большую или меньшую ответственность за техническое обслуживание. Строительные проекты, включающие многоквартирные дома, обычно имеют клиента на весь квартал, который затем сдает в аренду отдельные квартиры. В этой ситуации владелец блока несет ответственность за техническое обслуживание, но перекладывает расходы на арендаторов. В некоторых странах право собственности на отдельные квартиры в многоквартирном доме может принадлежать жильцам каждой квартиры. Должна быть какая-то договоренность, иногда через подрядчика по управлению недвижимостью, посредством которой можно было бы проводить техническое обслуживание и взимать необходимые расходы с жильцов.
Часто дома строятся на спекулятивной основе застройщиком. Конкретные клиенты или жильцы этих домов, возможно, не были идентифицированы с самого начала, но появляются на месте после начала строительства и покупают или арендуют недвижимость, как и любой другой предмет. Дома обычно оборудованы электрическими, водопроводно-канализационными и отопительными системами; также может быть проведено газоснабжение. Иногда в попытке сократить расходы дома достраиваются лишь частично, оставляя покупателю возможность установить некоторые детали, а также покрасить или украсить здание.
Коммерческие здания
Коммерческие здания включают в себя офисы, фабрики, школы, больницы, магазины — почти бесконечный список различных типов зданий. В большинстве случаев эти здания строятся под конкретного заказчика. Однако офисы и магазины часто строятся на спекулятивной основе, как жилье, в надежде привлечь покупателей или арендаторов. Некоторым клиентам требуется, чтобы офис или магазин был полностью оборудован в соответствии с их требованиями, но очень часто договор заключается на строительство и основные услуги, при этом клиент организует оснащение помещений, используя специализированных подрядчиков по обустройству офисов и магазинов.
Больницы и школы строятся для клиентов, у которых есть четкое представление о том, чего они хотят, и клиенты часто вносят свой вклад в проект. Машины и оборудование в больницах могут стоить дороже, чем сама конструкция, и требуют большого количества проектных решений, которые должны соответствовать строгим медицинским стандартам. Национальное или местное правительство также может играть роль в проектировании школ, устанавливая очень подробные требования к космическим стандартам и оборудованию в рамках своей более широкой роли в образовании. Национальные правительства обычно имеют очень подробные стандарты в отношении того, что приемлемо в больничных зданиях и на предприятиях. Оснащение больниц и подобных сложных зданий — это вид строительных работ, обычно выполняемых специализированными субподрядчиками. Таким подрядчикам требуются не только знания в области охраны труда и техники безопасности в строительстве в целом, но и опыт в обеспечении того, чтобы их операции не оказывали неблагоприятного воздействия на собственную деятельность больницы.
Промышленное строительство
Промышленное строительство или строительство включает в себя использование технологий массового производства обрабатывающей промышленности для производства частей зданий. Ярким примером является кирпичный дом, но обычно это выражение применяется к зданию с использованием бетонных деталей или блоков, которые собираются на месте. Промышленное строительство быстро расширилось после Второй мировой войны, чтобы удовлетворить спрос на дешевое жилье, и оно чаще встречается в массовой жилищной застройке. В заводских условиях возможно массовое производство литых элементов с неизменной точностью, что было бы практически невозможно в нормальных условиях на месте.
Иногда агрегаты для промышленного строительства изготавливаются вне строительной площадки на заводах, которые могут обслуживать большую площадь; иногда, когда индивидуальная разработка сама по себе очень велика, на месте создается фабрика для обслуживания этого единственного объекта.
Блоки, предназначенные для промышленного строительства, должны иметь достаточную конструктивную прочность, чтобы выдерживать перемещение, подъем и опускание; они должны иметь точки крепления или прорези для безопасного крепления подъемных приспособлений, а также должны иметь соответствующие проушины или углубления, позволяющие легко и прочно соединять блоки друг с другом. Промышленное строительство требует оборудования для транспортировки и подъема агрегатов на место и места, а также устройств для безопасного хранения агрегатов при доставке на площадку, чтобы агрегаты не были повреждены, а рабочие не пострадали. Этот метод строительства имеет тенденцию создавать визуально непривлекательные здания, но в больших масштабах он дешев; из шести литых блоков можно собрать целое помещение с оконными и дверными проемами.
Подобные методы используются для производства бетонных блоков для строительных конструкций, таких как эстакады автомагистралей и облицовка туннелей.
Проекты под ключ
Некоторые клиенты промышленных или коммерческих зданий, содержащих большое комплексное оборудование, хотят просто войти в объект, который будет работать с первого дня пребывания в помещении. На этой базе иногда строят и оборудуют лаборатории. Такая договоренность представляет собой проект «под ключ», и здесь подрядчик гарантирует, что все аспекты оборудования и услуг полностью функционируют, прежде чем сдать проект. Работа может быть выполнена в рамках контракта на проектирование и строительство, так что, по сути, подрядчик «под ключ» занимается всем, от проектирования до ввода в эксплуатацию.
Гражданское строительство и тяжелое строительство
Гражданское строительство, о котором общественность больше всего знает, - это работы на автомагистралях. Некоторые дорожные работы — это создание новых дорог на целине, но большая часть — это расширение и ремонт существующих дорог. Контракты на дорожные работы обычно заключаются с государственными или местными органами власти, но иногда дороги остаются под контролем подрядчиков в течение нескольких лет после завершения, в течение которых им разрешается взимать плату за проезд. Если гражданские инженерные сооружения финансируются государством, то как проектирование, так и фактическое строительство будут подлежать строгому надзору со стороны должностных лиц от имени правительства. Контракты на строительство автомобильных дорог обычно передаются подрядчикам на основании того, что подрядчик несет ответственность за многокилометровый участок дороги. Для каждой секции будет назначен генеральный подрядчик; но строительство автомагистралей требует ряда навыков, и такие аспекты работы, как стальные работы, бетон, опалубка и покрытие, могут быть переданы основным подрядчиком специализированным фирмам. Строительство автомагистралей также иногда осуществляется в рамках договоров об управлении, когда консалтинговая компания по гражданскому строительству обеспечивает управление работой, а все работы выполняются субподрядчиками. Такой подрядчик по управлению мог также участвовать в проектировании автомагистрали.
Строительство автомагистралей требует создания поверхности с уклонами, подходящими для того вида транспорта, который будет ее использовать. В целом на ровной местности создание основания дороги может включать земляные работы, то есть перемещение грунта из выемок для создания насыпей, строительство мостов через реки и прокладку туннелей через горные склоны, где невозможно объехать препятствие. Там, где стоимость рабочей силы выше, такие операции выполняются с использованием машин с механическим приводом, таких как экскаваторы, скреперы, погрузчики и грузовики. Там, где стоимость рабочей силы ниже, эти процессы могут выполняться вручную большим количеством рабочих с использованием ручных инструментов. Какими бы ни были приняты фактические методы, строительство автомагистралей требует высоких стандартов обследования маршрута и планирования работ.
Обслуживание автомобильных дорог часто требует, чтобы дороги оставались в эксплуатации, пока на части дороги проводится ремонт или улучшение. Таким образом, существует опасное взаимодействие между транспортным движением и строительными работами, что делает хорошее планирование и управление работой еще более важными. Часто существуют национальные стандарты для указателей и ограждения дорожных работ, а также требования в отношении степени разделения, которое должно быть между строительством и движением транспорта, чего может быть трудно достичь в ограниченном пространстве. Контроль движения в районе дорожных работ обычно является обязанностью местной полиции, но требует тщательного взаимодействия между ними и подрядчиками. Ремонт автомагистралей создает заторы на дорогах, и, соответственно, подрядчики вынуждены выполнять работы как можно быстрее; иногда есть бонусы за досрочное завершение и штрафы за опоздание. Финансовые трудности не должны подрывать безопасность на очень опасной работе.
Покрытие автомагистралей может состоять из бетона, камня или асфальта. Это требует значительной логистической цепочки, чтобы гарантировать, что необходимое количество материалов для покрытия находится на месте в надлежащем состоянии, чтобы обеспечить непрерывное выполнение покрытия. Тармакадам требует специальной установки для укладки, которая сохраняет пластичность материала покрытия при его укладке. Там, где работа заключается в повторном покрытии, потребуется оборудование, включая кирки и ломы, чтобы существующая поверхность была разбита и удалена. Окончательная отделка обычно применяется к поверхностям автомагистралей с использованием тяжелых приводных катков.
Создание выемок и туннелей может потребовать использования взрывчатых веществ, а затем мер по перемещению навоза, перемещенного взрывными работами. По бокам выемки могут потребоваться постоянные опоры для предотвращения оползней или падения грунта на готовую дорогу.
Для эстакадных автомагистралей часто требуются конструкции, подобные мостам, особенно если эстакада проходит через городскую территорию, когда пространство ограничено. Эстакады часто сооружают из литых железобетонных секций, которые либо отливают, на месте или отлить в производственной зоне, а затем переместить в нужное положение на месте. Для выполнения работ потребуются грузоподъемные механизмы для подъема литых профилей, опалубки и арматуры.
Временные опорные устройства или «ложные конструкции» для поддержки секций эстакад или мостов во время их заливки должны быть спроектированы с учетом неравномерных нагрузок, создаваемых бетоном во время его заливки. Дизайн опалубки так же важен, как и дизайн самой конструкции.
Мосты
Мосты в отдаленных районах могут быть простыми конструкциями из дерева. Чаще всего сегодня мосты из железобетона или стали. Они также могут быть облицованы кирпичной кладкой или камнем. Если мост должен перекрывать значительный промежуток, будь то над водой или над водой, для его проектирования потребуются специалисты-проектировщики. При использовании современных материалов прочность пролета или арки моста достигается не за счет массивного материала, который был бы просто слишком тяжелым, а за счет искусного проектирования. Основным подрядчиком по строительству моста обычно является крупный строительный подрядчик с опытом управления и заводом. Тем не менее, специализированные субподрядчики могут заниматься основными аспектами работы, такими как монтаж стальных конструкций для формирования пролета или заливки или установки литых секций пролета на место. Если мост находится над водой, один или оба опоры, поддерживающие концы моста, возможно, сами должны быть построены в воде с использованием свай, кессонных дамб, монолитного бетона или каменных работ. Новый мост может быть частью новой системы автомагистралей, и, возможно, придется построить подъездные дороги, которые, возможно, сами по себе будут подняты.
Хороший дизайн особенно важен в строительстве мостов, чтобы конструкция была достаточно прочной, чтобы выдерживать нагрузки, возлагаемые на нее при использовании, и гарантировать, что она не потребует слишком частого обслуживания или ремонта. Внешний вид моста часто является очень важным фактором, и снова хороший дизайн может сбалансировать противоречивые требования звуковой инженерии и эстетики. При проектировании необходимо учитывать обеспечение безопасных средств доступа для обслуживания мостов.
Исследование туннелей
Тоннели - это особая форма гражданского строительства. Они различаются по размеру от туннеля под Ла-Маншем с более чем 100 км скважин диаметром от 6 до 8 м до мини-туннелей, отверстия которых слишком малы для входа рабочих и которые создаются машинами, запускаемыми из шахт и управляемыми из шахты. поверхность. В городских районах туннели могут быть единственным способом обеспечить или улучшить транспортные пути или обеспечить водоснабжение и дренажные сооружения. Предлагаемый маршрут туннеля требует как можно более подробного обследования для подтверждения типа грунта, в котором будут проходить туннельные выработки, и наличия грунтовых вод. Характер грунта, наличие грунтовых вод и конечное использование туннеля — все это влияет на выбор метода туннелирования.
Если почва плотная, как меловая глина под Ла-Маншем, то можно копать с помощью машин. Если во время предстроительной разведки не обнаруживаются высокие давления грунтовых вод, то, как правило, нет необходимости создавать давление в выработках для защиты от воды. Если нельзя избежать работы со сжатым воздухом, это значительно увеличивает затраты, поскольку необходимо предусмотреть воздушные шлюзы, рабочим необходимо дать время для декомпрессии, а доступ к работам для оборудования и материалов может быть затруднен. Большой туннель для автомобильной или железной дороги в сплошном грунте, не состоящем из твердых пород, можно вырыть с помощью полнопроходной туннелепроходческой машины (ТБМ). Это действительно поезд из разных машин, соединенных между собой и движущихся вперед по рельсам своим ходом. Передняя часть представляет собой круглую режущую головку, которая вращается и подает грунт обратно через ТБМ. За режущей головкой находятся различные секции ТБМ, которые размещают сегменты колец крепи туннеля в нужном положении вокруг поверхности тоннеля, растворяют раствор за кольцами крепи и, в очень ограниченном пространстве, обеспечивают все оборудование для обработки и размещения сегментов колец. (каждый весит несколько тонн), удалять грунт, перемещать цементный раствор и дополнительные сегменты вперед и размещать электродвигатели и гидравлические насосы для питания режущей головки и механизмов укладки сегментов.
Туннель в грунте, не состоящем из твердых пород, который недостаточно стабилен для использования ТБМ, может быть вырыт с использованием такого оборудования, как проходческие комбайны что укусить в лицо заголовок. Грунт, падающий с проходческого комбайна на пол туннеля, должен быть собран экскаваторами и вывезен грузовиком. Этот метод позволяет копать туннели некруглого сечения. Грунт, в котором вырыт такой туннель, обычно не обладает достаточной прочностью, чтобы он оставался необлицованным; без какой-либо облицовки могут быть падения с крыши и стен. Туннель может быть облицован жидким бетоном, распыляемым на стальную сетку, удерживаемую анкерными болтами («Новый австрийский метод проходки тоннелей»), или монолитным бетоном.
Если туннель находится в твердой породе, проходка будет проходить взрывными работами с использованием взрывчатых веществ, помещенных в шпуры, пробуренные в скале. Хитрость здесь заключается в том, чтобы использовать минимальный взрыв для достижения падения породы в требуемом положении и размерах, тем самым облегчая удаление грунта. На более крупных работах будут использоваться несколько буров, установленных на гусеничных основаниях, а также экскаваторы и погрузчики для удаления грунта. Туннели из твердых пород часто просто обрезают, чтобы обеспечить ровную поверхность, но затем не облицовывают. Если поверхность породы остается рыхлой с риском падения кусков, то будет применена облицовка, обычно из набрызг-бетона или монолитного бетона.
Каким бы ни был метод строительства туннеля, эффективная подача материалов для проходки туннеля и удаление грунта жизненно важны для успешного выполнения работ. Крупные туннельные работы могут потребовать обширных узкоколейных строительных рельсовых систем для обеспечения логистической поддержки.
Плотины
Плотины неизменно содержат большое количество земли или камней, чтобы обеспечить массу, способную противостоять давлению воды позади них; некоторые плотины также покрыты каменной кладкой или железобетоном. В зависимости от длины плотины ее строительство часто требует земляных работ в очень больших масштабах. Плотины, как правило, строятся в отдаленных местах, что продиктовано необходимостью обеспечения наличия воды в месте, где технически возможно ограничить течение реки. Таким образом, возможно, придется построить временные дороги до начала строительства плотины, чтобы доставить оборудование, материалы и персонал на площадку. Рабочие на проектах плотин могут находиться так далеко от дома, что им необходимо предоставлять полноценные жилые помещения наряду с обычными удобствами на строительной площадке. Необходимо отвести реку от места проведения работ, возможно создание перемычки и временного русла реки.
Плотина, построенная просто из земли или скалы, которая была сдвинута, потребует крупномасштабных раскопок, копания и очистки оборудования, а также грузовиков. Если стена плотины покрыта каменной кладкой или монолитным бетоном, необходимо будет использовать краны с большой или большой стрелой, способные укладывать кладку, опалубку, арматуру и бетон в нужных местах. Потребуется непрерывная поставка бетона хорошего качества, а также бетоносмесительный завод рядом с работами плотины, где бетон либо загружается партиями с помощью крана, либо перекачивается на место работы.
Каналы и доки
Строительство и ремонт каналов и доков включают в себя некоторые аспекты других описанных работ, таких как дорожные работы, туннели и мосты. При строительстве каналов особенно важно, чтобы геодезические работы проводились на самом высоком уровне до начала работ, особенно в отношении уровней, и чтобы материал, который должен был быть выкопан, можно было экономично использовать в другом месте работы. Действительно, первые инженеры-железнодорожники во многом были обязаны опыту строителей каналов столетием ранее. Для канала потребуется источник воды, и он будет либо подключаться к естественному источнику, такому как река или озеро, либо создавать искусственный источник в виде водохранилища. Рытье доков может начинаться на суше, но рано или поздно оно должно соединиться либо с рекой, либо с каналом, либо с морем, либо с другим причалом.
Для строительства каналов и доков требуются экскаваторы и погрузчики, чтобы вскрыть землю. Повреждение можно вывозить на грузовике или использовать водный транспорт. Доки иногда строятся на земле, которая имеет долгую историю промышленного использования. Промышленные отходы могли попадать в такую землю в течение многих лет, а грунт, извлеченный при раскопках или расширении доков, будет сильно загрязнен. Работы по ремонту канала или дока, скорее всего, придется выполнять, в то время как соседние части системы продолжают использоваться. Для защиты выработок, возможно, придется полагаться на коффердамы. Прорыв перемычки во время расширения доков Ньюпорта в Уэльсе в начале этого века привел к гибели почти 100 человек.
Заказчиками каналов и доков, скорее всего, будут государственные органы. Однако иногда доки строятся для корпораций рядом с их основными производственными предприятиями или для корпоративных клиентов для обработки определенного типа входящих или исходящих товаров (например, автомобилей). Ремонт и реконструкция каналов в настоящее время часто используются в индустрии отдыха. Как и при строительстве плотин, строительство каналов и доков может осуществляться в очень отдаленных местах, что требует предоставления работникам дополнительных условий, помимо тех, которые предусмотрены на обычной строительной площадке.
Железные дороги
Строительство железных дорог или железных дорог исторически происходило после каналов и до крупных автомагистралей. Заказчиками контрактов на строительство железных дорог могут быть сами железнодорожные операторы или государственные учреждения, если железные дороги финансируются государством. Как и в случае с автомагистралями, проектирование железной дороги, которая будет экономичной и безопасной в строительстве и эксплуатации, зависит от предварительной тщательной съемки. Как правило, локомотивы неэффективно работают на крутых уклонах, и поэтому те, кто проектирует схему пути, заботятся о том, чтобы избежать изменения уровней, объезжая препятствия или преодолевая их, а не преодолевая их.
Проектировщики железных дорог подчиняются двум ограничениям, уникальным для отрасли: во-первых, изгибы в схеме пути обычно должны соответствовать очень большим радиусам (иначе поезда не могут преодолевать их); во-вторых, все сооружения, связанные с железной дорогой — ее мостовые арки, тоннели и станции — должны быть способны выдерживать конверт крупнейших локомотивов и подвижного состава, которые будут использовать путь. Оболочка — это силуэт подвижного состава плюс зазор, обеспечивающий безопасный проезд через мосты, туннели и т. д.
Подрядчикам, занимающимся строительством и ремонтом железных дорог, требуется обычное строительное оборудование и эффективные логистические механизмы, чтобы гарантировать, что рельсы и балласт, а также строительные материалы всегда доступны в отдаленных местах. Подрядчики могут использовать путь, который они только что проложили, для движения поездов, поставляющих работы. Подрядчики, участвующие в техническом обслуживании действующих железных дорог, должны следить за тем, чтобы их работа не мешала работе железной дороги и не подвергала опасности рабочих или население.
Аэропорты
Быстрое расширение воздушного транспорта с середины 20-го века привело к одной из самых больших и сложных форм строительства: строительству и расширению аэропортов.
Заказчиками строительства аэропортов обычно являются правительства на национальном или местном уровне или агентства, представляющие правительство. Некоторые аэропорты строятся для крупных городов. Аэропорты редко предназначены для частных клиентов, таких как бизнес-корпорации.
Планирование работы иногда усложняется из-за экологических ограничений, которые были наложены на проект в отношении шума и загрязнения. Аэропортам требуется много места, и если они расположены в густонаселенных районах, создание взлетно-посадочных полос и места для зданий терминалов и автостоянок может потребовать восстановления заброшенных или иным образом труднодоступных земель. Строительство аэропорта включает в себя выравнивание большой площади, что может потребовать земляных работ и даже рекультивации земель, а затем строительство самых разных часто очень больших зданий, включая ангары, ремонтные мастерские, диспетчерские вышки и хранилища топлива, а также здания терминалов. и парковка.
Если аэропорт строится на мягком грунте, зданиям может потребоваться свайный фундамент. Настоящие взлетно-посадочные полосы требуют хорошего фундамента; хардкор, поддерживающий поверхностные слои бетона или асфальта, должен быть сильно уплотнен. Установки, используемые при строительстве аэропортов, аналогичны по масштабу и типу тем, которые используются при строительстве крупных автомагистралей, за исключением того, что они сосредоточены на ограниченной территории, а не на многих милях автомагистрали.
Техническое обслуживание аэропорта является особенно сложным видом работ, когда обновление покрытия взлетно-посадочных полос должно быть интегрировано с непрерывной работой аэропорта. Обычно подрядчику предоставляется оговоренное количество часов в ночное время, когда он или она может работать на взлетно-посадочной полосе, которая временно не используется. Все оборудование, материалы и рабочая сила подрядчика должны быть выведены с взлетно-посадочных полос и готовы к немедленному перемещению на рабочую площадку в согласованное время начала. Подрядчик должен закончить свою работу и снова покинуть взлетно-посадочную полосу в согласованное время, когда полеты могут возобновиться. Во время работы на взлетно-посадочной полосе подрядчик не должен препятствовать или иным образом подвергать опасности движение воздушных судов по другим взлетно-посадочным полосам.