Проектирование производства земляных работ

Проектирование производства земляных работ

Содержание

Задание и исходные данные

Реферат

Введение

1. Проектирование производства земляных работ

.1 Определение состава процессов и объемов работ при устройстве котлована

.2 Подсчет объемов земляных работ

.3 Подбор комплектов машин для производства земляных работ

.4 Технические характеристики выбранных машин

.5 Технология выполнения земляных работ

. Проектирование производства работ по устройству фундаментов

.1 Определение состава процессов и объемов работ

.2 Выбор методов производства работ

.4 Выбор стрелового крана для укладки бетонной смеси

2.5 Выбор наиболее оптимальных механизмов и машин для производства работ

2.6 Разработка технологии и организация процессов

. Количественный состав исполнителей при производстве работ

. Составление калькуляции

. Проектирование графика производства работ

. Определение потребности материально технических ресурсов

. Техника безопасности

. Расчет технико-экономических показателей

Заключение

Список используемой литературы

Исходные данные

Вариант 88

Схема фундаментов

Разрез фундаментов 1-1

Размер фундаментов:

А = 60м

В = 18м

Н = 3,3м

Вид грунта и его плотность: суглинок ρ = 1950 кг/м3

Расстояние до отвала s = 6,0 км

Скорость автосамосвала υ = 55 км/м2

Процессы по устройству котлована и фундаментов производятся в летнее время.

Район строительства - Хабаровск

Скорость ветра зимой - 5 м/с

Фундамент выполняется из бетона класса В-15 на портландцементе М 500 с расходом цемента 300 кг/м3

Реферат

Пояснительная записка выполнена на листах формата А-4 объемом 48 страниц. На каждом листе выполнена рамка и основная надпись. Записка содержит комплекс расчетов, схем и пояснений с технико-экономическим обоснованием выбора комплектов машин и методов производства работ.

Данная пояснительная записка содержит 12 таблиц, 1 график, 2 рисунка.

Графическая часть проекта выполнена на листе чертежной бумаги формата А-1 и содержит следующее:

1.   Схему производства земляных работ в плане и разрезе с указанием путей перемещения землеройных и землеройно-транспортных машин, с указанием стоянок и расстановкой машин в экскаваторном забое.

2.   Схему производства работ по устройству фундамента (план и разрезы), с указанием захваток, рабочих зон по установке опалубки, арматуры и бетонированию. Показывается установка средств механизации при подаче и укладке бетонной смеси.

3.   График производства работ.

.     Указания по производству работ.

.     Указания по технике безопасности.

.     Ведомость материально-технических ресурсов.

.     Технико-экономические показатели.

Введение

Строительный комплекс Хабаровского края является достаточно развитым сектором экономики края.

В строительном комплексе края числится свыше 930 строительно-монтажных организаций, около 200 предприятий промышленности строительных материалов в которых работает свыше 50 тыс. человек. Силами строительно-монтажных организаций Хабаровского края в 2008 году выполнено работ по договорам строительного подряда на 38,4 млрд.руб. или 100,7 % к соответствующему периоду прошлого года.

В настоящее время приоритетным направлением строительной отрасли края остается жилищное строительство. Перед строительным комплексом края была поставлена задача: в 2008 году обеспечить ввод в эксплуатацию 276,5 тыс.кв.м. жилья. За 2008 год введено в эксплуатацию 301,949 тыс.кв.м. или 109 % к планируемому объёму ввода жилья. В крае имеются свои программы жилищного строительства для отдельных социально-незащищенных категорий граждан. Большое внимание уделяется строительству жилья для молодежи.

Согласно плана жилищного строительства до 2010 года и соглашений с федеральными органами в 2009 году необходимо обеспечить ввод в эксплуатацию 295,8 тыс. кв.м. жилья, т.е. в сравнении с планом 2008 годом увеличить ввод жилищных объектов на 6,9 % .

За январь - май 2009 г. выполнение подрядных работ составило 10,0 млрд. руб., или 67,9 % к соответствующему периоду прошлого года в сопоставимых ценах.

1. Проектирование производства земляных работ

.1 Определение состава процессов и объемов работ при устройстве котлована

Комплекс работ по устройству котлована можно расчленить на следующие простые процессы:

срезку растительного слоя;

разработку грунта в котловане;

транспорт грунта в отвал;

зачистку для котлована.

В общем случае неблагоприятные гидрологические, климатические и другие особые условия могут потребовать выполнения дополнительных процессов (водоотлив, искусственное понижение грунтовых вод, рыхление грунтов, крепление стенок выемок и др.).

1.2 Подсчет объемов земляных работ

Объем работ по срезке растительного слоя в квадратных метрах определяется размерами котлована поверху с добавлением с каждой стороны выемки полосы шириной 5м. Грунт растительного слоя на всех площадках без корней и примесей природной влажности толщиной до 15 см.

Объем прямоугольного в плане котлована с откосами определяется по формуле:

,

где a и b - ширина и длина котлована понизу, м; с и d - ширина и длина котлована поверху, м; Н - глубина котлована, м.

а = 60 + 1,2 = 61,2 м, b = 18 + 1,2 = 19,2 м.

Размеры котлована понизу определяются габаритами возводимого фундамента по зданию с добавлением по периметру сооружения зазора равного 0,3м. Размеры котлована поверху:

с = а + 2mН; d = b + mН,

где m - показатель кривизны откоса, определяемый по таблице 1/19/ m = 0,5

Объем котлована:

При разработке котлована экскаватором с оборудованием прямая лопата, а также в случае работы машин по дну котлована разрабатывается въездная траншея, объем которой Vв, м3, определяется по выражению:

,

где Н - глубина котлована, м; b - ширина въездной траншеи равна 7 м; - показатель крутизны продольного уклона въездной траншеи, принимаемый равным - 10.

При разработке грунта экскаваторами на дне котлована остаемся недобор грунта, величина которого hн принимается по данным прил. 2 /19/:

рабочее оборудование экскаватора прямая лопата hн = 5 м3;

рабочее оборудование экскаватора обратная лопата hн = 10 м3.

Объем недобора Vн, м3, по всей площади котлована определяется по формуле:

- прямая лопата

 - обратная лопата

Объем грунта растительного слоя определяется по формуле:

С учетом вышеизложенного объем работ, выполненный экскаватором:

э = Vк - Vн- Vрас +VВ

э = 3933,99 - 58,75 - 363,19 + 861,41 = 4373,46 м3 - прямая лопата

Vэ = 3933,99 - 117,5 - 363,19 + 861,41 = 4314,71 м3 - обратная лопата.

Весь грунт, разрабатываемый экскаватором, вывозится в отвал.

Недобор разрабатывается механизированным способом или вручную. При зачистке дна котлована вручную учитывается только площадь котлована под подошвой фундаментов.

1.3 Подбор комплектов машин для производства земляных работ

Срезка растительного слоя может быть выполнена: бульдозерами [5,§ Е2-1-5] с шириной расчистки до 30 м, грейдерами [5,§ Е2-1-6] с перемещением грунта к краю полосы, скреперами [5,§ Е2-1-21] при транспортировании грунта на расстояние не более 100 м.

Срезки растительного слоя по Е2-1-6 и Е2-1-9 принимаем:

1) Грейдер ДЗ-99 =2,9 маш.-ч.

) Грейдер ДЗ-31-1 =2,7 маш.-ч.

) Грейдер ДЗ-14 =2,3 маш.-ч.

) Грейдер ДЗ-98 =2,3 маш.-ч.

Разработка грунта может осуществляться одноковшовым экскаватором с рабочим оборудованием прямая и обратная лопата, драглайн, грейфер.

Ориентировочная емкость ковша экскаватора в зависимости от объема работ принимается по прил.3 /19/. Более плотные грунты целесообразно разрабатывать экскаватором прямая лопата, легкие - обратная лопата, драглайн. Для экскаватора с рабочим оборудованием прямая лопата необходимо учитывать глубину копания. Наименьшая глубина копания, обеспечивающая полное наполнение ковша за одно черпание, принимается по прил.4/19/. В зависимости от вида грунта может приниматься ковш экскаватора с зубьями или режущей кромкой.

Разработка грунта в котловане нормируется по [5,§ Е2-1-7 ÷ § Е2-1-11].

) Экскаватор ЭО-1621 (прямая лопата q = 0,15м3) =5,8 маш.-ч.

) Экскаватор Э-302 (прямая лопата q = 0,30 м3) =5,8 маш.-ч.

) Экскаватор Э-303 (прямая лопата q = 0,30 м3) =5,8 маш.-ч.

) Экскаватор ЭО-3322А (обратная лопата q = 0,40 м3) =4,3 маш.-ч

Весь грунт, разрабатываемый экскаватором, транспортируется в отвал.

Рекомендуемая грузоподъемность автосамосвалов в зависимости от емкости ковша экскаватора и расстояния транспортирования грунта принимается по прил.5 /19/, а марка машин - по прил.6 /19/.

Принимаем автосамосвалы:

) КрАЗ 22-Б (Q = 10т)

) КрАЗ -256 (Q = 12т)

) КрАЗ -222 (Q = 10т)

) КрАЗ -256Б (Q = 11т)

Для обеспечения непрерывной работы экскаватора с погрузкой грунта в транспорт рассчитывается необходимое количество автосамосвалов по формуле

где Тц - время одного цикла автосамосвала, мин; tп - расчетная продолжительность нагрузки, мин; L - расстояние транспортирования грунта, км; Vср - средняя скорость движения автосамосвала, км/мин; tр - время погрузки, мин; tм - время маневрирования автосамосвала, мин. (принимаем равным 1 мин.).

Время погрузки автосамосвала (с достаточной степенью точности)

 ,

где Q - грузоподъемность автосамосвала, т;  - норма времени, маш.-ч/100 м3; γ - плотность грунта, т/м3. При дробном значении N число автосамосвалов округляется до целого в сторону увеличения.

Для разработки недобора грунта с перемещением его на половину длины котлована (30, 6 м) применяются бульдозеры [5,§ Е2-1-22]

Зачистка дна котлована по Е2-1-22:

) Бульдозер ДЗ-29 на тракторе Т-74

) Бульдозер ДЗ-42 на тракторе ДТ-75

) Бульдозер ДЗ-8 на тракторе Т-100

) Бульдозер ДЗ-19 на тракторе Т-100

Для дальнейшего сравнения принимаем 4 комплекта машин:

I комплект: Грейдер ДЗ-99

Экскаватор прямая лопата ЭО-1621

КрАЗ 22-Б (Q = 10т)

Бульдозер ДЗ-29 на тракторе Т-74

II комплект: Грейдер ДЗ-31-1

Экскаватор прямая лопата Э-302

КрАЗ -256 (Q = 12т)

Бульдозер ДЗ-42 на тракторе ДТ-75

III комплект: Грейдер ДЗ-14

Экскаватор прямая лопата Э-303

КрАЗ -222 (Q = 10т)

Бульдозер ДЗ-8 на тракторе Т-100

IV комплект: Грейдер ДЗ-98

Экскаватор обратная лопата ЭО-3322А

КрАЗ -256Б (Q = 11т)

Бульдозер ДЗ-19 на тракторе Т-100.

Выбор окончательного комплекта I,II,III или IV производим по технико-экономическим показателям. Окончательный выбор комплекта машин (способов производства работ) производится на основании сравнения следующих технико-экономических показателей:

Продолжительность производства работ - (Тi)

где Pi - объем работ,

Пнсм.i - нормативная сменная производительность машин или выработка рабочих.

где tсм - длительность смены, ч;

Hвр - норма времени, маш.-ч. или чел.-ч.

Трудоемкость работ - (Оi)

где Ni - численный состав звена рабочих по ЕНиР.

Себестоимость работ - (Сi)

где Смаш.см - стоимость машино-смены, руб;

toi - продолжительность работы машины на объекте, см.;

Зi - заработная плата рабочих, занятых ручными операциями, руб;

Стоимость машино-смены: Смаш.см.=Ср∙tсм.

где Ср - планово-расчетная цена на 1 машино-час, определяемый по : «Ежеквартальный каталог текущих цен, Материалы, Механизмы, Автотранспорт»

Далее определяем характеристики машин и работ

I комплект:

) Грейдер ДЗ-99 =2,9 маш.-ч. на 1000 м2

) Экскаватор ЭО-1621 (прямая лопата q = 0,15м3) грунт III группы =5,8 маш.-ч. на 100 м3

3) Автосамосвал КрАЗ 22-Б (Q = 10т)

Принимаем 3 автосамосвала КрАЗ-22Б.

) Бульдозер ДЗ-29 на тракторе Т-74 грунт III группы = 1,3+2,06∙0,98=3,32 маш.-ч. на 100 м3

Q = 0,13 + 31,71 + 31,71∙3 + 0,24 = 127,21 маш.смен.

Тобщ.= 0,13+ 31,71 + 31,71+ 0,24 = 63,79 смен.

II комплект:

) Грейдер ДЗ-31-1=2,7 маш.-ч. на 1000 м2

) Экскаватор Э-302 (прямая лопата q = 0,30м3) грунт III группы =5,8 маш.-ч. на 100 м3

) Автосамосвал КрАЗ -256 (Q = 12т)

Принимаем 2 автосамосвала КрАЗ-256

) Бульдозер ДЗ-42 на тракторе ДТ-75 грунт III группы = 1,3 + 2,06 ∙ 0,98 =3,32 маш.-ч. на 100 м3

Q = 0,13 + 31,71 + 31,71∙2 + 0,24 = 95,49 маш.смен.

Тобщ.= 0,13 + 31,71 + 31,71 + 0,24 = 63,78 смен.

III комплект:

) Грейдер ДЗ-14=2,3 маш.-ч. на 1000 м2

) Экскаватор Э-303 (прямая лопата q = 0,30м3) грунт III группы =5,8 маш.-ч. на 100 м3

) Автосамосвал КрАЗ -222 (Q = 10т)

Принимаем 3 автосамосвала КрАЗ-222

) Бульдозер ДЗ-8 на тракторе Т-100 грунт III группы = 0,78 + 2,06∙0,56 = 1,93 маш.-ч. на 100 м3

Q= 0,1 + 31,7 + 31,71∙3 + 0,14 = 127,08 маш.смен.

Тобщ.= 0,1 + 31,71 + 31,71 + 0,14 = 63,66 смен.

IVкомплект:

) Грейдер ДЗ-98=2,3 маш.-ч. на 1000 м2

) Экскаватор Э-3322А (обратная лопата q = 0,40м3) грунт III группы =4,3 маш.-ч. на 100 м3

) Автосамосвал КрАЗ -256Б (Q = 11т)

Принимаем 3 автосамосвала КрАЗ-256Б

) Бульдозер ДЗ-19 на тракторе Т-100 грунт III группы = 0,78 + 2,06∙0,56 = 1,93 маш.-ч. на 100 м3

Q = 0,1 + 23,19 + 23,19∙3 + 0,28 = 93,14маш.смен.

Тобщ.= 0,1 + 23,19 + 23,19 + 0,28 = 46,76 смен.

Определение себестоимости

С = С1∙ t1∙8 + С2∙ t2∙8 + С3∙ t3∙8 + С4∙ t4∙8

СI = 866∙0,13∙8+401,43∙31,71∙8 + 465,16∙31,71∙8∙3 + 625,39∙0,24∙8= 457941,52 руб.,

СII =1045,57∙0,12∙8+ 666,63∙31,71∙8 + 450,72∙31,71∙8∙2+750,62∙0,24∙8 = 400232,94 руб.

СIII = 1193,76∙0,10∙8+ 612∙31,71∙8 + 506,13∙31,71∙8∙3 + 669,180,14∙8 = 542141,82 руб.

СIV = 1022,33∙0,10∙8+883,12∙23,19∙8 + 600∙23,19∙8∙3 + 756∙0,28∙8 = 500283,72 руб.

Таблица 1. Технико-экономические показатели вариантов решений

Так как величина приведенных затрат наименьшая для второго варианта, то принимаем комплект № II, как наиболее технико-экономически эффективный.

1.     Грейдер ДЗ-31-1

2.   Экскаватор Э-302 (прямая лопата q = 0,3м3)

.     Автосамосвал КрАЗ-256

.     Бульдозер ДЗ-42 на тракторе ДТ-7

1.4 Технические характеристики выбранных машин

Таблица 2. Характеристики автогрейдера ДЗ-31-1

Таблица 3. Характеристики экскаватора Э-302

Таблица 4. Характеристики автосамосвала КрАЗ-256

Таблица 5. Характеристики бульдозера ДЗ-42 на тракторе ДТ-75

1.5 Технология выполнения земляных работ

Срезка растительного слоя на толщину до 15 см. производится автогрейдером ДЗ -31-1 с длиной отвала 3,7 м и мощностью двигателя 99 кВт. Производительность данного грейдера составляет 2962,96 м2/смен, продолжительность производства работ - 0,12 смен. Срезка выполняется перемещением грунта к краю расчищаемой полосы, происходит подъем и опускание ножа автогрейдера, который выполняет повороты в конце рабочих ходов.

Срезка грунта производится гребенчатым профилем. Данный метод требует высокой квалификации рабочих. Существенное влияние на производительность автогрейдера оказывает схема движения. Схема движения автогрейдера по восьмерке.

Для разработки грунта в котловане используется экскаватор с рабочим оборудованием прямая лопата с емкостью ковша с зубьями 0,3м³; ЭО-302. Длина стрелы Lст = 10,5м, наибольший радиус копания Rmax =Rст =10,1м, наибольшая глубина копания Нр=4,2м.

Оптимальный радиус резания Rр=0,9∙ Rmax ; Rр=0,9∙10,1=9,09м

Длина рабочей передвижки lп= lcт∙0,75; lп= 10,5∙0,75=7,88 м.

Минимальный радиус резанья Rmin= Rmax- lcт∙0,75; Rmin= 10,1- 7,88=2,22м.

Оптимальная высота забоя Нз=0,8∙ Нр; Нз=0,8∙ 4,2=3,36 м.

Количество ярусов разработки

Определяем возможность разработки котлована уширенной лобовой проходкой с движением по зигзагу.

Разработка грунта ведется уширенной лобовой проходкой с движением по зигзагу Вв=1,9÷2,5 Rр

;

;

,27 < 22,5 < 22,73

Проходки следует осуществлять лобовыми проходками с движением по зигзагу.

Размер по верху Вl=0,8÷1,5 Rр

Принимаем разработку въездной траншеи лобовой проходкой с односторонней погрузкой грунта.

Минимальная длина въездной траншеи по верху

Полный цикл работы экскаватора состоит из резания грунта и заполнение ковша, подъем ковша с грунтом (суглинок), поворот экскаватора вокруг оси к месту выгрузки, выгрузка грунта из ковша, обратный поворот экскаватора, опускание ковша и подача его в исходное положение. Предельные размеры выемок зависят от его рабочих параметров, которыми являются: максимально возможная глубина копания, высота копания резания, наибольшие и наименьшие радиусы резания на уровне стоянки экскаватора, радиус выгрузки, высота выгрузки. Разработку одноковшовым экскаватором ведут позиционно.

Зону, в которой действует экскаватор на одной позиции, называют забоем. В нее входит: площадка, на которой устанавливается транспорт под погрузку. Разработка ведется в 1 ярус.

При окончании разработки грунта в данном забое экскаватор перемещается на новую позицию. Экскаватор и транспортные средства должны быть расположены в забое таким образом, чтобы средняя величина угла поворота экскаватора от места заполнения ковша до места выгрузки была минимальной.

Разработанный грунт из котлована транспортируется автосамосвалом КрАЗ-256 в отвал, который находится на расстоянии 6 км. Автосамосвал КрАЗ-256 грузоподъемностью 12 т, с мощностью двигателя 158 кВт, продолжительность производства работ - 31,71 смен. В данном случае было принято 2 автосамосвала.

Для зачистки дна котлована после работы экскаватора применяется бульдозер ДЗ-42 на тракторе ДТ-75 с применением на половину длины, мощностью 55 кВт. Производительность данного бульдозера составляет 240,96 м3/смен, продолжительность производства работ - 0,24смен.

2. Проектирование производства работ по устройству фундаментов

.1 Определение состава процессов и объемов работ

Комплекс работ по устройству фундаментов в зимнее время может быть расчленен на следующие процессы:

установку опалубки;

установку арматурных сеток и каркасов;

укладку бетонной смеси;

укрытие бетонной поверхности утеплителем;

уход за уложенным бетоном;

снятие с бетонной поверхности утеплителя;

разборку опалубки.

В данном курсовом проекте условно не учитывается часть вспомогательных и подготовительных процессов, выполняемых на объекте (устройство подмостей, соединение арматурных сеток и каркасов, установка анкерных болтов и закладных деталей, прием бетонной смеси и др.).

По каждому процессу на основании объемно планировочного и конструктивного решения фундамента подсчитываются объемы работ в единицах измерения, принятых в ЕНиР: установка и разборка опалубки, м3; установка арматурных сеток и каркасов, шт.; укладка бетонной смеси м3; укрытие и снятие утеплителя, 100 м2. При подсчете арматурных работ принимаем расход арматуры на 1 м3 - 40 кг, каркас массой 50 кг.

При подсчете объемов работ и укладке бетонной смеси учитываем, что количество бетонной смеси принимается на 1,5% больше объема конструкции. Уход за бетоном ведется круглосуточно бетонщиком 2-го разряда в течение времени, необходимого для набора критической прочности бетона.

Таблица 6. Ведомость объемов работ

2.Установка арматурных каркасов     

шт.

.2 Выбор методов производства работ

В курсовой работе принимаем производство работ по устройству фундамента в летнее время.

Выбор рациональных методов производства работ по устройству фундаментов основывается на следующих положениях:

- поточной организации строительства;

заводского изготовления унифицированных опалубочных и арматурных изделий;

выполнения укладки бетонной смеси с помощью машин;

круглогодичного производства работ.

Для устройства фундаментов применяется деревометаллическая опалубка. Масса щитов такой опалубки более 50 кг, что обеспечивает ее установку и снятие с помощью крана.

Небольшая масса арматурных каркасов (50 кг) позволяет производить их установку вручную.

Доставка бетонной смеси на объект может осуществляться автосамосвалами, автобетоновозами, автобетоносмесителями.

Доставленная на объект бетонная смесь подается в опалубку следующими способами: кранами в бадьях, бетоноукладчиками, автобетононасосами, средствами вибротранспорта.

Поданный в опалубку бетон распределяется слоем определенной толщины и уплотняется. Эти операции при устройстве фундаментов чаще всего выполняются с помощью внутренних вибраторов, подразделяемых на вибробулавы и вибраторы с гибким валом. Число вибраторов принимается по 2 на 1 звено бетонщиков с учетом одного резервного механизма.

При разработке возможны следующие варианты:

- мобильным краном в бадьях, с движением крана с одной стороны котлована по верху;

мобильным краном в бадьях с движением крана с двух сторон;

мобильным краном в бадьях с движением по дну;

бетоноукладчиками с одной или с двух сторон;

автобетононасосами с одной или двух сторон;

вибротранспортом с одной или двух сторон.

По конструктивному решению и способу производства работ применяется мелкощитовая, крупнощитовая, блочная опалубка. Мелкощитовая устанавливается вручную, крупнощитовая и блочная устанавливается краном.

Принимаем площадь щита опалубки до 10м3. Установка опалубки производится краном. Масса щита достигает 1,5т.

Принимаем опалубку деревометаллическую блочно-переставную.

Намечаем 3 варианта укладки бетонной смеси:

) мобильным краном в бадьях q = 3,2м3 с движением крана с одной стороны по верху;

) мобильным краном в бадьях q = 2м3 с движением крана с одной стороны по верху;

) самоходным бетоноукладчиком

Укладка бетонной смеси ведется с помощью крана, выбор начинают с уточнения схемы его передвижения, относительно возводимого сооружения. Затем рассчитываю требуемые технические параметры: грузоподъемность, вылет стрелы, высота подъема крюка, длина стрелы.

.3 Выбор стрелового крана для установки и снятия опалубки

Для столбчатого фундамента принята металлическая блочно-переставная опалубка, которая устанавливается и снимается краном. Масса блока 1,5 т. Поэтому необходимо выбрать кран для установки опалубки. Установка опалубки будет производиться мобильным краном с движением крана с двух сторон.

Требуемая грузоподъемность крана

тр = qr + qc

где qr - масса поднимаемого груза (бадья с бетоном, опалубочный блок), т; qc - масса захватного приспособления, принимаемая равной 0,05 т.

Требуемый вылет стрелы крана

стр = a + b + c,

где a - расстояние от наиболее удаленного элемента до основания откоса, м; b - расстояние по горизонтали от основания откоса до ближайшей опоры машины; c - половина расстояния между опорами, принимаемая равной 1,5-2,5 м.

Для кранов расположенных на дне котлована, вылет стрелы определяется из принятого по схеме радиуса действия крана.

Требуемая высота подъема крюка Нтр определяется из условия

Нтр = hо + hз + hк + hс,

где hо - превышение сооружения над уровне стоянки крана, м; hз - запас по высоте 0,8 - 1 м; hк - высота груза на крюке крана, м; hс - высота строповки 1,5 -2м.

Требуемая длина стрелы Lтр находится по формуле

 - высота полиспаста, равная 1 м; - расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы 1,5 м; d - расстояние от оси поворота стрелы до оси вращения крана равно 2 м.

Qтр = 1,5 + 0,05 = 1,55 т

lстр = 22,5 + 3,25 = 25,75 м

Нтр = 0 + 1 + 3,1 + 2 = 6,1 м

При определении параметров нужно учитывать, что угол наклона стрелы крана к горизонту a может изменяться в пределах от 250 до 85 0. По требуемым техническим характеристикам, выбираем марку крана.

Принимаем стреловой кран ДЭК-50 (Q = 2,6 т, L = 30м, l = 26 м)

Таблица 7. Технические характеристики крана ДЭК-50

.4 Выбор стрелового крана для укладки бетонной смеси

Требуемая грузоподъемность крана

тр = qr + qc

где qr - масса поднимаемого груза (бадья с бетоном, опалубочный блок), т; qc - масса захватного приспособления, принимаемая равной 0,05 т.

Требуемый вылет стрелы крана

стр = a + b + c,

котлован фундамент земляной работа

где a - расстояние от наиболее удаленного элемента до основания откоса, м;

b - расстояние по горизонтали от основания откоса до ближайшей опоры машины; c - половина расстояния между опорами, принимаемая равной 1,5-2,5 м.

Для кранов расположенных на дне котлована, вылет стрелы определяется из принятого по схеме радиуса действия крана.

Требуемая высота подъема крюка Нтр определяется из условия

Нтр = hо + hз + hк + hс,

где hо - превышение сооружения над уровне стоянки крана, м; hз - запас по высоте 0,8 - 1 м; hк - высота груза на крюке крана, м; hс - высота строповки 1,5 -2м.

Требуемая длина стрелы Lтр находится по формуле

 - высота полиспаста, равная 1 м; - расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы 1,5 м; d - расстояние от оси поворота стрелы до оси вращения крана равно 2 м.

а) мобильным краном в бадьях q = 3,2м3 движением крана с одной стороны по верху котлована масса бадьи с бетоном равна 9,880 т, высота бадьи равна 1,890 м.

Qтр = 9,880 + 0,05 = 9,93 т

lстр = 22,5 + 3,25 = 25,75 м

Нтр = 0 + 1 + 1,89 + 2 = 4,89 м

б) мобильным краном в бадьях q = 2,0м3 движением крана с одной стороны по верху котлована масса бадьи с бетоном равна 5,680 т, высота бадьи равна 1,040 м.

Qтр = 5,680 + 0,05 = 5,73 т

lстр = 22,5 + 3,25 = 25,75 м

Нтр = 0 + 1 + 1,89 + 2 = 4,89 м

При определении параметров нужно учитывать, что угол наклона стрелы крана к горизонту a может изменяться в пределах от 250 до 85 0. По требуемым техническим характеристикам, выбираем марку крана.

а) принимаем кран ДЭК-50 (Q = 14,8 т, L = 30м, l = 26 м);

б) принимаем кран СКГ-30 (Q = 8,3т, L = 25м, l = 29 м);

Таблица 8. Технические характеристики выбранных кранов

2.5 Выбор наиболее оптимальных механизмов и машин для производства работ

Из условия полной загрузки звена бетонщиков, рекомендованного Е4-1-49, интенсивность бетонирования (темп укладки бетона) Jб, м3/ч, определится по формуле:

,

где Nзв - численный состав звена бетонщиков, чел.;

Нвр - норма времени принимаемая в соответствии /6/ чел.-ч/м.

Эксплуатационная производительность крана на укладке бетона Пэ м3/ч:

где Vб - объем бетона, загружаемого в бадью, м3; Тц - продолжительность цикла по выгрузке бетонной смеси в опалубку, принимаемая для 0,5 м3 - 5,5; 1 м3 -7; 1,5 м3 - 8,5; 2 м3 - 10; 3,2 м3 - 12,5, мин; Кв - коэффициент использования крана по времени, равный 0,76-0,82.

а)

Vб = 3,91∙3,01∙1,89 = 22,24 (кран с объемом бадьи 3,2м3)

б)

Vб = 3,6∙2,25∙1,04 = 8,424 (кран с объемом бадьи 2,0м3)

в) Производительность бетоноукладчика принимается по /19/:

Пэ = 9 м3/ч

Окончательный выбор комплекта машин (способов производства работ) производится на основании сравнения следующих технико-экономических показателей:

Продолжительность производства работ определяется по формуле

где Pi - объем работ,

Пнсм.i - нормативная сменная производительность машин или выработка рабочих.

где tсм - длительность смены, ч;

Hвр - норма времени, маш.-ч. или чел.-ч.

Трудоемкость работ - (Оi)

где Ni - численный состав звена рабочих по ЕНиР.

Себестоимость работ - (Сi)

где Смаш.см - стоимость машино-смены, руб;

toi - продолжительность работы машины на объекте, см.;

Зi - заработная плата рабочих, занятых ручными операциями, руб;

Вариант I: мобильным краном в бадьях q = 3,2м3 с движением крана с одной стороны по верху ДЭК-50

Вариант II: мобильным краном в бадьях q = 2м3 с движением крана с одной стороны по верху СКГ-30

Вариант III: самоходным бетоноукладчиком БУМ-1

Таблица 9. Технико-экономические показатели вариантов решений

Так как величина приведенных затрат наименьшая для второго варианта, то принимаем комплект № II, как наиболее технико-экономически эффективный.

.6 Разработка технологии и организация процессов

Технологический процесс возведения ленточного фундамента состоит в выполнении взаимосвязанных между собой работ по установке опалубки с последующей ее разборкой, установке арматурных каркасов, укладке бетонной смеси, уходу за бетоном во время его твердения.

При транспортировке бетонной смеси следят за тем, чтобы она не начала схватываться, не распадалась на составляющие, не теряла подвижности из-за потерь воды, цемента или схватывания. На месте укладки следует обращать внимание на высоту сбрасывания смеси, продолжительность вибрирования и равномерность уплотнения, не допуская расслоения смеси и образования раковин, пустот. Бетонная смесь транспортируется автомобилем-самосвалом МАЗ- 205.

Мелкощитовая разборно-переставная опалубка состоит из отдельных щитов и поддерживающих их частей: ребер, схваток, стяжек и т.п. на высоте опалубочные щиты поддерживают стойки с раскосами и связями. Щиты опалубки устанавливают вручную. Опалубочные работы разделяем на два потока: первый - установку щитов по одной стороне фундамента, второй - установку щитов по другой стороне фундамента после завершения арматурных работ.

В процессе опалубливания контролируют правильность установки опалубки, креплений, а также плотность стыков в щитах и сопряжениях, взаимное расположение опалубочных форм и арматуры (для получения заданной толщины защитного слоя). Правильность положения опалубки в пространстве проверяют привязкой к разбивочным осям и нивелировкой, а размеры - обычными измерениями. Допускаемые отклонения в положении и размерах опалубки приводятся в нормативной литературе.

Установку арматуры следует вести так, чтобы не повредить ранее установленную и выверенную опалубку, а также не деформировать арматурные каркасы, установка которых производится вручную. Арматурные элементы необходимо устанавливать в проектное положение с обеспечением защитного слоя бетона заданной толщины, для чего рекомендуется применять пластмассовые фиксаторы, надеваемые на арматурные стержни.

В процессе армирования конструкций контроль осуществляется при приемке стали (наличие заводских бирок и марок, качество арматурной стали); при складировании и транспортировке (правильность складирования по маркам, сортам, размерам, сохранность при перевозках); при изготовлении арматурных элементов и конструкций (правильность формы и размеров, качество сварки, соблюдение технологии сварки). После установки и соединения всех арматурных элементов в блоке бетонирования проводят окончательную проверку правильности размеров и положения арматуры с учетом допускаемых отклонений.

Перед укладкой бетонной смеси контролируют чистоту рабочей поверхности опалубки и качество ее смазки. На стадии приготовлении бетонной смеси проверяют точность дозирования материалов, продолжительность перемешивания, подвижность и плотность смеси. Подвижность бетонной смеси оценивают не реже двух раз в смену. Подвижность не должна отклоняться от заданной более чем на 1 см, а плотность более чем на 3%.

Укладка бетонной смеси осуществляется краном с бадьёй СКГ-30 с движением его с одной стороны котлована по верху. Укладка бетонной смеси должна быть осуществлена так, чтобы были обеспечены монолитность бетонной смеси, проектные физико-механические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с арматурой и закладными деталями. Уплотнение бетонной смеси осуществляется вибратором, модели ИВ-60, с встроенным электродвигателем, опускаемым сверху. Процесс виброуплотнения контролируют визуально, по степени осадки смеси, прекращению выхода из нее пузырьков воздуха и появлению цементного молока.

Качество конструкции во многом зависит от правильного выбора оптимального режима вибрирования бетонной смеси глубинными вибраторами 20-40 с. Визуально продолжительность вибрирования устанавливают по следующим признакам: прекращение оседания, приобретение однородного вида, горизонтальность поверхности, появление на поверхности цементного молока.

Для обеспечения монолитность конструкцию желательно непрерывно. Укладка следующего слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания бетона предыдущего слоя. Но это возможно лишь при незначительных объемах работ и в сравнительно простых конструкциях. Во всех остальных случаях перерывы в бетонировании неизбежны. При необходимости устройства перерывов в бетонировании конструкций прибегают к так называемым рабочим швам.

Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым (свежеуложенным) бетоном, образованную из-за перерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладывают на полностью затвердевшие предыдущие. Обычно происходит это при перерывах в бетонировании от 7 часов.

Рабочие швы являются ослабленным местом, поэтому их должны устраивать в сечениях, где стыки старого и нового бетона не могут отрицательно влиять на прочность конструкции.

Возобновлять прерванное бетонирование можно после того, как в ранее уложенной бетонной смеси закончится процесс схватывания и бетон приобретет прочность не менее 1,5 МПа.

Поверхность рабочего шва должна быть перпендикулярна поверхности фундамента. Для этого устанавливают - ограничители с прорезями для арматурных стержней, прикрепляя их к щиткам опалубки.

Для надежного сцепления бетона в рабочем шве поверхность ранее уложенного бетона тщательно обрабатывают: кромку схватившегося бетона отчищают от цементной пленки и обнажают крупный заполнитель, протирая проволочными щетками; продувают сжатым воздухом и промывают струей воды. Особенно тщательно обрабатывают поверхность бетона вокруг выпусков арматуры; арматурные стержни отчищают от раствора. Очищенную поверхность стыка перед началом бетонирования покрывают цементным раствором, имеющим такой же состав, как укладываемая бетонная смесь.

В процессе выдерживания осуществляют уход за бетоном, который должен обеспечить: температурно-влажностный режим, необходимой для нарастания прочности бетона; предотвращение значительных температурно-усадочных деформаций и образование трещин; предохранение твердеющего бетона от ударов и вибраций, ухудшающих качество бетона в конструкции.

Свежеуложенный бетон требует ухода до набора критической прочности. Горизонтальные поверхности забетонированных конструкций укрывают рулонными материалами - матами, на срок, зависящий от климатических условий и в соответствии с рекомендациями технологической карты на эти работы. Мероприятия по уходу за бетоном, их продолжительность и периодичность отмечают в журнале бетонных работ. Как только бетон достигнет критической прочности, при которой обеспечивается сохранность поверхностей и граней конструкции, опалубку снимают. При распалубливании возможность повреждения опалубки должна быть сведена к минимуму.

Качество бетонных и железобетонных конструкций проверяется как качеством используемых материальных элементов, так и тщательностью соблюдения регламентирующих положений технологии на всех стадиях комплексного процесса. Для этого необходим контроль и его осуществляют на следующих стадиях: при приемке и хранении всех исходных материалов (цемента, песка, щебня, гравия, арматурной стали, лесоматериалов и др.); при изготовлении и монтаже арматурных элементов и конструкций; при изготовлении и установке элементов опалубки; при подготовке основания и опалубки к укладке бетонной смеси; при приготовлении и транспортировке бетонной смеси; при уходе за бетоном в процессе его твердения. Все исходные материалы должны соответствовать требованиям ГОСТ.

На все операции по контролю качества выполнения технологических процессов и качества материалов составляют акты проверок (испытаний), которые предъявляют комиссии, принимающей объект. В ходе производства работ оформляют актами приемку основания, приемку блока перед укладкой бетонной смеси и заполняют журналы работ контроля температур по установленной форме.

3. Количественный состав исполнителей при производстве работ

) Срезка растительного слоя грейдером ДЗ-31-1 по /5/:

Состав звена:

Машинист 6 разряда - 1

) Разработка грунта экскаватором Э-302 по /5/:

Состав звена:

Машинист 5 разряда - 1

) Транспорт грунта в отвал автосамосвалом КрАЗ-256 по /5/:

Состав звена:

Машинист 5 разряда - 2

) Зачистка дна котлована бульдозером ДЗ-42 на тракторе ДТ-75 по /5/:

Состав звена:

Машинист 5 разряда - 1

) Установка опалубки по /6/:

Состав работ:

Разметка мест установки опалубки по разбивочным осям;

Укладка направляющих досок;

Установка щитов и схваток с закреплениями;

Установка стяжек;

Укладка опорных балок;

Установка подкосов или раскосов;

Выверка установленной опалубки.

Состав звена:

Слесарь строительный 4 разряда - 1

Слесарь строительный 3 разряда - 1

6) Установка арматурных сеток и каркасов по /6/:

Состав работ:

- Подноска и укладка бетонных прокладок с закреплением;

Установка сеток в опалубку;

Выверка устанавливаемых сеток;

Состав звена:

Арматурщик 3 разряда - 1

Арматурщик 2 разряда - 2

7) Укладка бетонной смеси в конструкцию по /6/:

Состав работ:

- Прием бетонной смеси;

Укладка бетонной смеси непосредственно на место укладки или по лоткам;

Разравнивание бетонной смеси с частичной ее перекидкой;

Уплотнение бетонной смеси вибраторами;

Заглаживание открытой поверхности бетона;

Перестановка вибраторов, лотков или хоботов с прочисткой их.

Состав звена:

Бетонщик 4 разряда - 1

Бетонщик 2 разряда - 1

8) Укрытие бетонной поверхности утеплителем по /6/:

Состав работ:

Покрытие бетонной поверхности утеплителем (рогожами или матами). Состав звена:

Бетонщик 2 разряда - 1

) Снятие утеплителя по /6/:

Состав работ:

Снятие с бетонной поверхности утеплителя из рогожи или матов.

Состав звена:

) Разборка опалубки по /6/:

Состав работ:

- Снятие крепления опалубки;

Отделение щитов от бетонной поверхности;

Снятие опорных балок;

Отчистка щитов от бетона;

Смазка щитов;

Складирование щитов и креплений.

Состав звена:

Плотник 3 разряда - 1

Плотник 2 разряда - 1

4.  Составление калькуляции

Калькуляция затрат труда составляется на основе объемов работ из сборников ЕНиР.

В графе 1. указывается параграф ЕНиРа, номер таблицы, строки и столбцы, откуда взят норматив. В графе 2 дается описание работ. В графе 2 дается описание работ. В графе 3 указывается единица измерения, принятая в ЕНиР, в графе 4 -объем работ в этих единицах. Продолжительность смен - 8 часов.

Затраты машинного времени на транспорт грунта автосамосвалами определяются произведением числа машино-смен экскаватора на число автосамосвалов.

Трудоемкость транспорта грунта в человеко-днях равна числу машино-смен автосамосвалов.

Затраты труда по уходу за бетоном определяются из расчета трехсменной работы бетонщика 2-го разряда в течение укладки бетона и набора бетоном критической прочности.

Затраты машинного времени по устройству фундаментов определяются делением трудоемкости в человеко-днях на число рабочих, участвующих в этом процессе.

В конце калькуляции проставляются итоги по графам 7,8 и 10. Графа 9 - расценка находится как

Расц.=Нвр∙Счас,

где Счас - часовая тарифная ставка на 4 квартал 2009 года. Графа 10 - сумма зарплаты находится как Зп = Р∙ Расц.

5. Проектирование графика производства работ

График производства работ, основной документ в составе технологической карты, определяющий последовательность и продолжительность выполнения строительных процессов.

В основу составления графика положены следующие принципы:

выполнение работ в строгой технологической последовательности;

максимальное совмещение по времени отдельных процессов;

двух, трёхсменная работа ведущих машин;

Процессы по срезке растительного слоя, разработке котлована и зачистки дна выполнено последовательно. К работам по устройству фундаментов приступать после полного окончания земляных работ.

Процессы по устройству фундаментов выполняются поточным методом с одинаковым ритмом. Весь фронт работ разбивается на захватки примерно равной трудоёмкости, и продолжительность процессов принимается равной продолжительности ведущего процесса, определяемого по формуле:

,

где t - продолжительность процесса, дн; q - трудоемкость, чел. -дн.; Nзв - численный состав звена; n - число смен в сутки; Кв.н - коэффициент выполнения норм выработки, равный 1¸1.2;

Меняя Nзв, n, Кв..н можно получить равную продолжительность процессов при различной q. Если эти мероприятия не дадут результата допускается выполнять процессы с другими ритмами. Продолжительность процессов принимается кратной 0.5. Число захваток принимается не менее числа процессов. Процессы по укладке утеплителя, уходу за бетоном и снятию рассматриваются как один процесс.

Графы 1-4 заполняется по калькуляции в графе 10 указывается Кв.н., определяемый отношением нормативной продолжительности к проектной. В графе 12 горизонтальными линиями изображается продолжительность выполнения каждого процесса в их взаимосвязи.

6. Определение потребности материально технических ресурсов

Таблица 11. Основные машины и оборудование

Таблица 12. Основные материалы и полуфабрикаты

7. Техника безопасности

. При организации строительной площадки, размещение участков работ, рабочих мест, проездов строительных машин и транспортных средств, проходов для людей, в пределах которых постоянно действуют или потенциально могут действовать опасные производственные факторы. Опасные зоны должны быть обозначены знаками безопасности и надписями установленной формы.

. При размещении временных сооружений, ограждений, складов и лесов следует учитывать требование по габаритам приближения строений к движущимся вблизи средствам транспорта.

. Пожарная безопасность на строительной площадке, участке работ и рабочих местах должна обеспечиваться в соответствии с требованиями правил пожарной безопасности строительно-монтажных работ.

. Электробезопасность на строительной площадке, участках работ и рабочих местах должны обеспечиваться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-76.

. Строительная площадка, участки работ, рабочие места, проезды и подходы к ним в темное время суток должны быть освещены в соответствии с инструкцией по проектированию электрического освещения строительных площадок. Освещенность должна быть равномерной, без слепящих действий осветительных приспособлений на работающих.

. Рабочие места в зависимости от условий работ и принятой технологии производства работ должны быть обеспечены, согласно нормокоплектам, соответствующими их назначению средствами технологической оснастки и средствами коллективной защиты, а также средствами связи и сигнализаций.

. Подача материалов, строительных конструкций и узлов оборудования на рабочие места должна осуществляться в технологической последовательности, обеспечивающей безопасность работ. Складировать материалы и оборудование на рабочих местах следует так, чтобы они не создавали опасность при выполнении работ и не стесняли проходы.

. До начала производства земляных работ в местах расположения действующих подземных коммуникаций должны быть разработаны и согласованы с организациями, эксплуатирующими эти коммуникации, мероприятия по безопасным условия труда, а расположение подземных коммуникаций на местности обозначено соответствующими знаками или надписями.

. Разрабатывать грунт в котлованах и траншеях “подкопом” не допускается.

. Валуны и камни, а также отслоение грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

. Производство работ в котлованах и траншеях с откосами, которые подверглись увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра производителем работ состояния грунта откосов и обрушения неустойчивого грунта в местах, где обнаружены “козырьки” или трещины.

. Перед допуском рабочих в котлованы или траншеи глубиной более 1.3м. должна быть проверена устойчивость откосов или крепления стен.

. Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.

. При разработке выемок в грунте экскаватором с прямой лопатой высоту забоя следует определять с таким расчетом, чтобы в процессе работы не образовались “козырьки” из грунта.

. Опалубку, применяемую для возведения монолитных железобетонных конструкций, необходимо изготовить и применять в соответствии с проектом производства работ, утвержденном в установленном порядке.

.