Планировка площадки, отрывка котлованов и возведение железобетонных фундаментов зданий

Планировка площадки, отрывка котлованов и возведение железобетонных фундаментов зданий

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ CТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра технологии организации и управления в строительстве

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по предмету

«Технология строительных процессов»

тема

«Планировка площадки, отрывка котлованов и возведение железобетонных фундаментов зданий»

Факультет, курс, группа

ПГСуск, 3 курс, 5 семестр

Студент Божин А.А

Руководитель

Сборщиков С.Б

МОСКВА 2013 г.

1. Исходные данные

Размер строительной площадки - 300х300м;

Рабочие отметки в вершинах квадратов:

Температура наружного воздуха tн.в.=-100С;

Грунты участка: суглинок;

Расстояние до места отвала (карьера) 3.0км;

Квадрат, где находится котлован: IV;

Рис.1 Фундамент под колонну

Глубина котлована: Hк=2,1м.

Размеры здания в осях : LxN = 9м*6; lxn=6м*9;

Диаметр арматуры: 20мм.

2. Подсчет объемов работ на строительной площадке

.1 Определение положения линии нулевых работ

Линия нулевых работ проходит между теми смежными вершинами участков, рабочие отметки которых имеют противоположные знаки и на расстоянии от этих вершин, прямо пропорциональном абсолютным значениям этих отметок ha и hb.

Рис.2 Определение линии нулевых работ

Линии нулевых работ будут проходить в III, II, I, IV, VII, VIII, IX - квадратах.

Найдем расстояния от вершин участков до линии нулевых работ:

;

;

;

;

.

2.2 Определение объемов работ по вертикальной планировке площадке

Объемы работ по вертикальной планировке площадки определяем по методу четырехгранных призм, при котором объемы насыпей и выемок, заключенных в отдельные квадраты или их части, отсекаемые линией нулевых работ, определяются по формуле

где h - рабочие отметки вершин участка;

f - площадь участка;

n - количество вершин участка.

Полученные значения объемов насыпи и выемки заносим в ведомость объемов работ по вертикальной планировке. При подсчете потребности грунта для насыпи необходимо помнить, что укладываться будет уже разрыхленный грунт.

Его потребуется меньше рассчитанного количества в ko раз. ko - коэффициент остаточного разрыхления грунта, равного 1+ρo, где ρo - величина в % остаточного разрыхления грунта, определяемая по приложению 1 пособия. Для суглинка ρo=5%. Следовательно, для суглинка легкого ko=1.05.

Таблица. 1 Ведомость объемов работ по вертикальной планировке

Проверка:

Площадь площадки равна: F=300·300=90000 м2;

Площадь площадки равна: F=fв+fн=39180+50820=90 000м2 - верно.

Общий объём насыпи и выемки находится как сумму объёмов грунта отдельных фигур, лежащих в пределах планируемой площадки.

объём грунта в откосах выемки:

V= 0,97+0,61+0,004+0,0008=1,58 м3

объём грунта в откосах (кроме угловых):

V= 0,5*0,25*0,154 2*(162,82+163) =0,97 м3

V= 0,5*0,25*0,154 2*(27,9+100+79,1) =0,61 м3

объём грунта в угловых откосах:

V1= (0,252*0,593) /3=0,004 м3

V16= (0,252*0,343) /3=0,0008 м3

объём грунта в откосах насыпи:

V= 5,04+4,35+0,037+0,009 = 9,44 м3

объём грунта в откосах (кроме угловых):

V= 0,5*0,67*0,205 2*(300+37,2+20,9) =5,04 м3

V= 0,5*0,67*0,205 2*(200+72,1+37,0) =4,35 м3

объём грунта в угловых откосах:

V13= (0,672*0,633) /3=0,037 м3

V4= (0,672*0,393) /3=0,009 м3

2.3 Определение объемов котлована, сооружения, обратной засыпки

Для принятия решения об устройстве земляного сооружения (общего котлована под фундаменты, траншей под ряды фундаментов или отдельных котлованов под каждый фундамент) вычерчиваем продольные профили отдельных котлованов под каждый фундамент по рядам в обоих направлениях.

Земляное сооружение проектируется с учетом крутизны откосов для данного вида грунта и глубины заложения фундамента.

По заданию глубина котлована Нк=2,1м, m=0,25. Так как точка пересечения линий откоса в обоих направлениях выше уровня земли, то принимаем ямы под отдельные фундаменты.

Рис.3 Продольные профили отдельных котлованов по двум направлениям.

Определим размеры ям исходя из заданных размеров фундамента здания.

Заложение откоса определяется по формуле:

в = m·hк

где m - коэффициент заложения откосов котлована, определяемый по прил.2 пособия в зависимости от вида грунта и глубины котлована; для суглинка легкого при глубине котлована 2,1м m=0.5;

hк - глубина котлована; hк=2,1м;

в = 0.5·2,1 = 1,05 м.

При разработке отдельных ям под каждый фундамент их объём определяется по формуле:

Рис.4 Определение габаритов ям под отдельные фундаменты

Площадь котлована понизу определяется по формуле:

Fн = (а 1+ 2·0.6)·(b1 + 2·0.6);

Fн = (1,5 + 2·0.6)·(1,6 + 2·0.6) = 7,56м2;

Площадь котлована поверху определяется по формуле:

Fв = (а1·+2*0,6+2*0,53)+ (б1+2*0,6+2*0,53);

Fв = (1,5·+2*0,6+2*0,53)+ (1,6+2*0,6+2*0,53) = 14,51м2;

Объем ямы определяем по формуле:

м3.

Объём всех ям под фундаменты сооружения: 18,73 х 60 = 1123,5 м3

Объем сооружения состоит из объема подготовки, объёма фундамента под колонну. Подготовка имеет толщину 0.4м и состоит из следующих слоев (по порядку устройства):

уплотненный щебеночный слой толщиной 0.2м;

выравнивающая бетонная стяжка толщиной 0.09м;

гидроизоляция (три слоя гидроизола на мастике) толщиной 0.02м;

защитный слой бетона толщиной 0.09м.

Площадь подготовки понизу равна площади ямы понизу Fпн = Fн =7,56м2.

Площадь подготовки поверху определяется по формуле:

Fпв = (а + 2·0.6 + m·hп)·(b+ 2·0.6 + m·hп);

где hп - толщина подготовки; hп=0.4м;

Fпв = (1,6 + 2·0.6 + 0.5·0.4)·(1,5 + 2·0.6 + 0.5·0.4) = 9,5 м2;

Объем подготовки можно определить по формуле:

;

м3.

На весь объём: 2,8 х 60 = 168 м3.

Определим объём фундамента. Согласно заданию все возводимые фундаменты однотипные (см. рис.1). Все параметры монолитного железобетонного отдельно стоящего фундамента сведены в спецификацию табл.2

Таблица 2. Параметры монолитного железобетона

Объём сооружения ниже планировочного уровня во внешних габаритах стен определяем по формуле:

Vгс = 1,6х1,5х0,9+1.1х1,1х0,8 = 3,84м3;

На весь объём : 3.84*60 = 230,8м3

Объём сооружения будет равен:

Vсоор = Vп + Vгс ;

Vсоор = 168 + 230,6 = 398,8м3.

Объём обратной засыпки будет равен сумме объемов ям за вычетом объема сооружения:

Vоз = (Vк- Vсоор )(1-α);

где α - коэффициент остаточного разрыхления грунта после уплотнения (для глины - 0,04)

Vоз = (1123,5 - 398,8) (1-0,04) = 695,71м3.

2.4 Сводный баланс земляных масс

Для определения необходимости вывоза грунта с территории площадки при его избытке (либо необходимости подвоза грунта из карьера - при его недостатке) найденные объемы котлована, насыпи и выемки сводятся в баланс. Объемы выемок заносят в актив баланса, объемы насыпей (засыпок) в пассив баланса.

Если актив баланса больше пассива, то баланс считается положительным, избыток грунта вывозится с территории площадки в отвал. Если актив баланса меньше пассива, то баланс считается отрицательным, недостающий грунт подвозится из карьера. При равенстве актива и пассива баланс считается нулевым.

Таблица 3. Сводный баланс земляных масс

Так как актив баланса меньше пассива, то баланс считается отрицательным. Следовательно, недостающий грунт подвозится из карьера на расстоянии 3км от строительной площадки.

.9+417,04 = 9372.94 м3.

2.5 План распределения земляных масс на площадке

Полученный сводный баланс земляных масс переносим на план площадки (смотри графическую часть).

В соответствии с балансом грунта на площадке возникли три зоны:

зона I - зона перемещения грунта из планировочной выемки в планировочную насыпь. В ней объемы насыпи и выемки равны и примыкают к линии нулевых работ;

зона II - зона, в которую грунт подвозится из котлована;

зона III - котлован.

Объем грунта, подвозимого из карьера на строительную площадку и перемещаемого из котлована в планировочную насыпь, составляет 8955.9+417,04 = 9372.94 м3.

2.6 Определение средней дальности перемещения грунта

Средняя дальность перемещения грунта при вертикальной планировке расстояние между центрами тяжести равновеликих по объему участков выемки и насыпи. При графическом методе строят кривые нарастания объёма путём суммирования объёмов сначала по вертикалям, а затем по горизонталям, проходящим по сторонам квадратов.

При этом методе первоначально на плане распределения земляных масс в зоне I стрелками соединяем центры фигур выемки и насыпи с указанием на них объемов перемещаемого грунта и дальности его перемещения (расстояние между центрами фигур). Основной принцип метода - грунт перемещается из ближних к линии нулевых работ квадратов в ближние, из дальних - в дальние.

Зона насыпи:

,6+1760,3+866,5+1225+101+733,5+748+465+993,25+504+1164+

+3752+4038,7+950,75+226,5=19707 м3

Зона выемки:

,4+1326+1481,25+830+1458,25+504+1164=9627,9 м3.

Средняя дальность перемещения грунта определяется по формуле:

;

где Vi (V1, V2, V3 … Vn ) - объемы выемок в элементарных фигурах;

li (l1, l2, l3 … ln ) - расстояние между центрами тяжести элементарных фигур;

м.

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Технологическое проектирование включает обоснованный выбор механизмов для производства основных видов земляных процессов, определение состава этих процессов с подсчетом их трудоемкости.

Необходимо обосновать выбор следующих основных механизмов:

машин для осуществления планировочных работ;

машин для разработки котлована;

машин для подвозки недостающего грунта из карьера.

3.1 Выбор машин для планировочных работ

Основным критерием выбора машин для планировочных работ является дальность перемещения грунта.

При дальности перемещения от 81 м до 120 м (аср=87,8м) рабочим механизмом является бульдозер мощностью от 180л.с. или прицепной скрепер с ковшом до 3м3.

Сравниваем три скрепера с разными тракторами и емкостями ковша:

скрепер ДЗ-30 на тракторе ДТ-75 с емкостью ковша 3м3;

бульдозер ДЗ-24 на тракторе Т-180;

бульдозер ДЗ-384 на тракторе ДЭТ-250.

Норма времени на 100м3 грунта в ЕНиРе дается составной - основная норма времени при перемещении грунта на расстояние до 100м и дополнительная норма времени на каждые следующие 10м перемещения грунта. Для расчета нормы времени расстояние для перемещения грунта будет равно аср = 87,8м = 100м -12,2м = 100м - 1,2·10м.

Для ДЗ-30 норма времени составит Нвр(ДЗ-30) = 2,8 + 1,2·0.15 = 2,98маш.-ч.

(§Е2-1-21 т.2 № 1б,д).

Для ДЗ-24 норма времени составит Нвр(ДЗ-24) = 0.38 + 1,2·0,3 = 0,74маш.-ч.

(§Е2-1-22 т.2 №6 б, д).

Для ДЗ-384 норма времени составит Нвр(ДЗ-384) = 0.28 + 1,2·0,23 = 0,556маш.-ч.

(§Е2-1-22 т.2 №8 б,д).

Время работы (в маш.-см.) на весь объем перемещаемого грунта 19707 м3 (197,07·100м3) при продолжительности рабочей смены 8ч составит: 19707

маш.-см.

маш.-см.

маш.-см.

Стоимость маш.-см. механизмов определяем по приложениям 4. Так как используются прицепные скреперы, то при расчете учитывается стоимость эксплуатации как скрепера, так и трактора. Стоимость маш.-см. механизмов будет составлять:

для ДЗ-30 и ДТ-75 стоимость маш.-см. составит: 19,02+16,35 = 35,37 руб.

для ДЗ-24 и Т-180 стоимость маш.-см. составит: 37,73+32,10=69,83 руб.

для ДЗ-384 и ДЭТ-250 стоимость маш.-см. составит: 52,68+46,08=98,76 руб.

Стоимость эксплуатации комплектов машин будет составлять:

для ДЗ-30 и ДТ-75: С = 73,4*35,37=2596,16 руб.

для ДЗ-24 и Т-180: С = 18,22*69,83=1272,3руб.

для ДЗ-384 и ДЭТ-250: С = 13,7*98,76=1353,1руб.

Так как стоимость эксплуатации комплекта машин ДЗ-24 и Т-180 меньше, то принимаем второй вариант (бульдозер ДЗ-24 на базе трактора Т-180) как наиболее экономичный.

3.2 Выбор экскаватора для разработки котлована

При выборе экскаватора учитываются два основных критерия - разрабатываемое сооружение и предполагаемый вид (тип) экскаватора. При разработке котлована под сооружение целесообразно применять экскаватор, оборудованный обратной лопатой.

Оптимальная емкость ковша экскаватора принимается в зависимости от объема разрабатываемого грунта в котловане. Для объема котлована 1123,5м3 (без пандуса) оптимальным будет ковш емкостью 0,25-0,3м3.

Сравниваем два экскаватора с разным объёмом ковша:

экскаватор ЭО-3311, оборудованный обратной лопатой с объемом ковша с зубьями 0.3м3;

экскаватор ЭО-2621, оборудованный обратной лопатой, с объемом ковша с зубьями 0.25м3.

Для работы любых видов экскаваторов грунт - суглина - является грунтом III категории по трудности разработки.

Объём котлована для экскаватора будет составлять 1123,5м3.

Часть грунта котлована будет разрабатываться навымет (для обратной засыпки), а часть для перемещения в зону планировочной насыпи. Объем разрабатываемого грунта для выбранных экскаваторов приведен в следующей таблице:

Таблица 4 Объем разрабатываемого грунта

Норма времени для данных видов экскаваторов на 100м3 грунта по ЕНиР будет составлять:

Таблица 5 Норма времени

Затраты машинного времени для разработки грунта котлована в маш.-см. составят:

для экскаватора ЭО-3311:

маш.-см.;

для экскаватора ЭО-2621:

маш.-см.

Стоимость эксплуатации машин будет составлять:

для ЭО-3311: С = 0,647*18,31=11,85 руб.

для ЭО-2621: С = 0,749*17,23=12,91 руб.

Принимаем экскаватор ЭО-3311, оборудованный обратной лопатой, с объемом ковша с зубьями 0.3м3 как наиболее экономичный.

3.3 Выбор самосвалов для перевозки грунта из котлована в планировочную насыпь

Для отвозки грунта из котлована в тело планировочной насыпи необходимо подобрать марку самосвала, определить их количество, обеспечивающее бесперебойную работу ведущего механизма - экскаватора.

Объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора будет составлять

,

где Vковша - емкость ковша принятого экскаватора; для экскаватора ЭО-3311 объем ковша Vковша=0.3м3;

kнап - коэффициент наполнения ковша, принимаемый для экскаватора, оборудованного обратной лопатой, равным 0,8÷1.0; принимаем kнап= 0,9;

kперв.разр.- коэффициент первоначального разрыхления грунта, принимаемый по приложению 1 пособия; для суглины kперв.разр.= 1.27 (27%).

м3.

Масса грунта в ковше экскаватора определяется по формуле:

где γ - плотность грунта, определяемая по таблице 1 главы 1 ЕНиР Е2;

для суглины γ = 1800 кг/м3;

кг = 0,4т.

Подбор марки самосвала осуществляется на основании условия, что в кузов самосвала должно быть загружено от 3 до 8 ковшей с грунтом. При загрузке трех ковшей в кузов самосвала масса грунта составит Qсам-3 = Q∙3 = 0,4∙3 = 1,2т, при загрузке восьми ковшей в кузов самосвала масса грунта составит Qсам-3 = Q∙8 = 0,4∙8 = 3,2т. Следовательно, грузоподъемность самосвала должна быть от 1,2т до 3,2т. Принимаем самосвал ГАЗ 53Б грузоподъемностью П = 3,5т.

Рассчитаем количество ковшей грунта, погружаемых в самосвал, и объем грунта в кузове самосвала. Количество ковшей грунта, погружаемых в самосвал, определяется по формуле

.

Принимаем 8 ковшей грунта для загрузки самосвала.

Продолжительность цикла работы самосвала, начиная с погрузки и заканчивая снова установкой под погрузку, определяется по формуле:

,

где tпогр - время погрузки грунта в самосвал. Время погрузки грунта в самосвал можно определить, исходя из нормы времени на погрузку экскаватором:

м3 грунта погружается в транспорт за 1.7 маш.-ч. или 102мин.;

,2м3 грунта погружается в транспорт за tпогр мин.;

мин;

l - дальность перевозки грунта; при перемещении грунта из котлована в планировочную насыпь дальность перевозки составляет l = 196м = 0.196км;

vгр - скорость движения самосвала в груженом состоянии, принимаемая по приложению 8 пособия; при расстоянии 96м и грузоподъемности 3,5т скорость движения самосвала в груженом состоянии составит 15км/ч;

tразгр - время разгрузки самосвала, включая необходимые развороты перед установкой; принимаем tразгр = 2мин;

vпор - скорость движения самосвала в порожнем состоянии, принимаемая по приложению; при расстоянии 96м и грузоподъемности 3,5т скорость движения самосвала в порожнем состоянии составит 22км/ч;

tман - время установки самосвала под погрузку, включая маневрирование; принимаем

tман = 3мин;

мин.

Расчетное количество самосвалов принимается исходя из того, что ведущий механизм - экскаватор - должен работать без перерыва. Требуемое количество самосвалов должно быть не менее расчетного, определяемого по формуле

.

Необходимое количество самосвалов определяется с учетом того, что экскаватор параллельно с погрузкой грунта в транспорт отсыпает часть грунта на бровку котлована для обратной засыпки. Определив долю времени работы экскаватора при погрузке в транспорт от общего времени работы и умножив на расчетное количество самосвалов, найдем их фактическое потребное количество.

Время работы экскаватора при погрузке грунта в транспорт и общее время работы найдено в пункте 2.2. Определим долю времени работы экскаватора при погрузке в транспорт от общего времени работы:

.

Определим потребное количество самосвалов:

.

Для транспортировки грунта из котлована в планировочную насыпь принимаем 2 самосвала ГАЗ 53Б.

армирование бетонирование фундамент котлован

3.4 Определение требуемого количества самосвалов для подвозки грунта из карьера

Для разработки грунта в карьере принимаем такой же экскаватор, как для разработки котлована - экскаватор ЭО-3311, оборудованный обратной лопатой, с объемом ковша с зубьями 0.3м3.

Продолжительность цикла работы самосвала ГАЗ 53Б при транспортировке грунта из карьера в планировочную насыпь, начиная с погрузки и заканчивая снова установкой под погрузку, определяется по формуле:

,

где tпогр - время погрузки грунта в самосвал. tпогр = 3,26мин.;

l - дальность перевозки грунта; расстояние от карьера до строительной площадки составляет

l = 3км;

vгр - скорость движения самосвала в груженом состоянии, принимаемая по приложению при расстоянии 3км и грузоподъемности 3,5т скорость движения самосвала в груженом состоянии составит 20км/ч;

tразгр - время разгрузки самосвала, включая необходимые развороты перед установкой; принимаем tразгр = 2мин;

vпор - скорость движения самосвала в порожнем состоянии, принимаемая по приложению при расстоянии 3км и грузоподъемности 3,5т скорость движения самосвала в порожнем состоянии составит 26км/ч;

tман - время установки самосвала под погрузку, включая маневрирование; принимаем

tман = 3мин;

мин.

Расчетное количество самосвалов принимается исходя из того, что ведущий механизм - экскаватор - должен работать без перерыва. Требуемое количество самосвалов должно быть не менее расчетного, определяемого по формуле:

.

Для транспортировки грунта из карьера в планировочную насыпь принимаем 8 самосвалов ГАЗ 53Б.

.5 Определение объемов работ по подготовке

Фундаменты из двух ступеней выполняются из монолитного железобетона. Под монолитную первую ступень фундамента устраивается подготовка, состоящая из следующих конструктивных слоев:

уплотненный щебеночный слой толщиной 0.2м;

выравнивающая бетонная стяжка толщиной 0.09м;

гидроизоляция (три слоя гидроизола на мастике) толщиной 0.02м;

защитный слой бетона толщиной 0.09м.

Определим объемы работ по устройству подготовки.

. Определим объем щебеночного слоя подготовки.

Площадь щебеночного слоя подготовки понизу равна площади всех ям понизу

Fщн = Fн =7,56*60 = 453,6м2.

Площадь щебеночного слоя подготовки поверху определяется по формуле:

Fщв = (а + 2·0.6 + m·hп)·(b+ 2·0.6 + m·hп);

где hп - толщина щебеночного слоя подготовки; hп=0.2м;

Fщв =60*(1,5 + 2·0.6 + 0.25·0.2)·(1,6 + 2·0.6 + 0.25·0.2) = 470,25м2;

Объем щебеночного слоя подготовки можно определить по формуле:

;

м3.

. Определим объем выравнивающей бетонной стяжки.

Площадь выравнивающей бетонной стяжки понизу равна площади щебеночного слоя подготовки поверху Fбсн = Fщв =470,25м2.

Площадь выравнивающей бетонной стяжки поверху определяется по формуле:

Fбсв = (а + 2·0.6 + m·hп)·(b+ 2·0.6 + m·hп);

где h(щ+бс) - общая толщина щебеночного слоя и бетонной стяжки; h(щ+бс) = 0.29м;

Fбсв = 60*(1,5 + 2·0.6 + 0.25·0.29)·(1,6 + 2·0.6 + 0.25·0.29) = 495,1м2;

Объем выравнивающей бетонной стяжки можно определить по формуле:

;

где hбс - толщина выравнивающей бетонной стяжки; hбс = 0.09м;

м3.

. Определим площадь устраиваемой гидроизоляции.

Площадь гидроизоляции определяется по формуле:

Fги =(а + 2·0.6 + m·h)·(b+ 2·0.6 + m·h);

где h(щ+бс+ги) - общая толщина щебеночного слоя, бетонной стяжки и гидроизоляции;

h(щ+бс+ги) = 0.31м;

Fги = 60*(1,5 + 2·0.6 + 0.25·0.31)·(1,6 + 2·0.6 + 0.25·0.31) = 479,54м2;

. Определим объём защитного слоя бетона.

Площадь защитного слоя бетона понизу равна площади устраиваемой гидроизоляции

Fзбн = Fги =479,54м2. Площадь защитного слоя бетона поверху равна площади подготовки поверху Fзбв = Fпв = 487,2м2;

Объем защитного слоя бетона можно определить по формуле:

;

где hзб - толщина защитного слоя бетона; hзб= 0.09м;

м3.

Объем фундаментов определен ранее и составляет Vфп = 3,218*60=193,08м3.

3.6 Определение объемов работ по армированию и бетонированию фундаментов

Устройство конструкций сооружения начинается после выравнивания дна ям под отдельные фундаменты до проектной отметки.

Весь объем работ по устройству фундаментов разбиваем на пять захваток, каждая - один ряд фундаментов по 12 штук.

Проектом предусмотрено армирование фундаментов готовыми арматурными сетками, доставленными на строительную площадку автотранспортом. Размеры сеток не должны превышать размеров кузова автомобиля более чем на 1,5м. По конструкциям фундаментов и конструктивным характеристикам арматурных сеток определяют количество, габаритные размеры и массу сеток. Размеры сеток должны учитывать толщину защитного слоя (50мм) с каждой стороны наружной грани элемента фундамента (например, ступени). Так, для армирования 1 ступени фундамента 1,5*1,6 м потребуется сетка размером: 1,5*1,4м (1,5=1,5-2*0,05м; 1,4=1,6-2*0,05м).

Затем подсчитываем количество стержней( по заданию диаметр арматуры 20мм, вес 1п.м-2,0кг), слагающих сетку с шагом 100мм, и их общую погонную длину. Принятые характеристики требуемых арматурных изделий заносим в спецификацию арматурных изделий.

Таблица 6. Спецификаций арматурный изделий

Таким образом, на все фундаменты необходимо 16,164 т арматурных сеток.

Для устройства фундаментной плиты применяем мелкощитовую разборно-переставную опалубку из деревянных досок. Подсчет элементов опалубки заносим в таблицу.

Таблица 7 Подсчет элементов опалубки

Бетонную смесь укладывают слоями 20÷40см. После бетонирования необходимо поддерживать температурно-влажностный режим, исключающий интенсивное высыхание бетона и связанные с этим температурно-усадочные деформации. Для этого осуществляется поливка бетона. Поливка бетона на портландцементе осуществляется в течении первых трех суток днем каждые три часа и ночью один раз.

Также необходимо обеспечить условия, исключающие механическое повреждение свежеуложенного бетона, его прочности и устойчивости: запрещается движение людей, установка лесов и опалубки до достижения бетоном прочности 1.5МПа.

Распалубка боковых элементов осуществляется при достижении необходимой для этого прочности (на восьмой день). При этом необходимо плавно демонтировать опалубку, предварительно ослабляя клинья или винты под стойками и сохраняя для дальнейшего использования элементы инвентарной опалубки.

После окончания работ по устройству фундаментной плиты и стен сооружения производится их гидроизоляция путем нанесения двух слоев горячего битума. Площадь защищаемых поверхностей составит ≈12,18 х 60 = 730,8м2 (1,5*0,9*2+1,6*0,9*2+(1,5*1,6-1*1)+1*1,3*4).

Производство бетонных работ в зимних условиях требует применения специальных методов бетонирования. Наиболее простой и экономичный - метод термоса. При этом подогретая бетонная смесь укладывается в опалубку, за время остывания до температуры замерзания воды она набирает заданную прочность (не ниже критической), после чего конструкция распалубливается. Задачей расчета метода термоса является определение параметров бетонирования и необходимого коэффициента теплопередачи опалубки, позволяющих обеспечить набор прочности бетона к концу остывания. Применение метода термоса рекомендуется для конструкций с модулем поверхности не более 10м-1. При этом учитывается технология укладки бетонной смеси. Параметры утепления опалубки рассчитываются по ступени с наибольшим модулем поверхности и применяются для всей конструкции. Расчет ведется в следующей последовательности

Объем бетона конструкции - сумма по графе объём железобетона «в деле» табл.2

V=3,218м3

Площадь поверхности теплоотдачи конструкции (при этом площадь контакта конструкции с основанием - площадь подошвы фундамента не учитывается) - сумма по соответствующей графе в табл.2.

F=12.54м3

Модуль поверхности конструкции:

Мп= F/V = 12,54/3,218=3,89 м -1

Средняя температура бетона за время остывания:

где tбк - конечная температура бетона к концу остывания, (tбк=0°С, если не используются добавки, понижающие температуру замерзания воды);бн - температура бетона после укладки в опалубку,

tб.н = t н-Δt,

где tн - начальная температура бетона, при отгрузке с бетонорастворного узла; tн= 45°С

Δt - потери температуры при укладке бетонной смеси, выгрузке и уплотнении, принимаются в зависимости от ветровых условий равными: +5°С - при ветре 0...5м/с, +7°С - при ветре 5...10м/с, +10°С - при ветре 10...15м/с, принимаем Δt=+7°С.

°С

. Время набора прочности бетона τ0 (по приложению методических указаний) в зависимости от класса применяемого бетона и марки цемента. В нашем случае применяется бетон В15 на портландцементе М300. Время набора критической прочности, равной 40 %, - трое суток, или 72 часа.

. Находим необходимый коэффициент теплопередачи опалубки:

где α - поправочный коэффициент на силу ветра и другие условия производства работ (табл. П8 методических указаний);

Сб=1,05кДж/(кг°С) удельная теплоемкость тяжелого конструкционного бетона;

γб - плотность тяжелого конструкционного бетона, γб=2400кг/м3;

Ц - расход цемента на 1м3 бетонной смеси (принимается в пределах 250...400кг/м3);

Э - тепловыделение цемента за время остывания бетона (табл. П7 методических указаний);- заданная температура наружного воздуха по заданию (-15°С).

Вт/(м2°С),

. С полученным расчетным коэффициентом теплопередачи сравниваем коэффициент теплопередачи опалубки Коп (см. табл. П8 методических указаний), который должен удовлетворять условию К≥Коп. В нашем случае подойдут не утепленные опалубочные щиты из досок толщиной 25мм с прокладкой пергамина (Коп=1,8Вт/(м2°С)).

Кроме того, предусматриваем укрытие не опалубленных поверхностей утеплителем с К>КОП минеральная вата толщиной 50мм. (КОП=1,31Вт/(м2°С).

3.7 Организация и технология производства работ

Арматурные работы

До монтажа арматуры фундамента должны быть выполнены следующие работы:

разбивка осей и устройство бетонной подготовки;

доставка и складирование необходимого количества арматурных элементов;

подготовка к работе такелажной оснастки, инструмента и электросварочной аппаратуры.

Монтаж арматуры начинается с разметки мест, раскладки сеток плитной части фундамента и установки фиксаторов с шагом 1 м для создания защитного слоя бетона.

Приемка смонтированной арматуры осуществляется до установки опалубки и оформляется актом освидетельствования скрытых работ. В акте приемки смонтированных конструкций должны быть указаны номера рабочих чертежей, отступления от чертежей, оценка качества смонтированной арматуры; после установки опалубки дают разрешение на бетонирование.

Опалубочные работы

До начала работ по монтажу опалубки должны быть выполнены следующие работы: установка арматурных сеток и каркаса; проверка комплектности завезенной опалубки; укрупнительная сборка щитов.

Все элементы опалубки должны храниться в положении, соответствующем транспортному, рассортированные по маркам и типоразмерам. Крупные сборочные единицы хранятся на закрытых складах или под навесом в условиях, исключающих их порчу; мелкие детали - на складе в упакованном виде.

Бетонные работы

До начала укладки бетонной смеси должны быть выполнены следующие работы: проверена правильность установленных арматуры и опалубки; устранены все дефекты опалубки; проверено наличие фиксаторов, обеспечивающих требуемую толщину защитного слоя бетона; приняты по акту все конструкции и их элементы, скрываемые в процессе бетонирования; очищены от мусора, грязи и ржавчины опалубка и арматура; проверена работа всех механизмов, исправность приспособлений и инструментов.

Доставка на объект бетонной смеси предусматривается в автобетоносмесителях. Подача бетонной смеси к месту укладки осуществляется автобетононасосом марки БН-80-20.

Подбор и назначение состава бетона должны осуществляться строительной лабораторией. Проверка рабочего состава бетона должна производиться путем пробного перекачивания автобетононасосом бетонной смеси и испытаний, бетонных образцов, изготовленных из отобранных после перекачивания проб бетонной смеси.

Укладка бетона в фундаменты производится в два этапа: бетонирование первой ступени башмачной части; послойное бетонирование подколонника, а затем стенок стакана.

Перерыв между этапами бетонирования (или укладкой слоев смеси) должен быть не менее 40 минут, но не более двух часов. Бетонная смесь укладывается слоями толщиной от 30 до 40 см. Уплотнение бетонной смеси производят глубинными вибраторами. Рабочая часть вибратора погружается в ранее уложенный слой бетона на 5-10 см. В углах и у стенок опалубки бетонную смесь дополнительно уплотняют вибраторами или штыкованием ручными шуровками. Опирание вибраторов во время работы на арматуру не допускается. Вибрирование на одной позиции заканчивается при прекращении оседания и появлении цементного молока на поверхности бетона. Извлекать вибратор при перестановке следует медленно, не выключая двигателя, чтобы пустота под наконечником равномерно заполнилась бетонной смесью.

3.8 Требования к качеству и приёмке работ

Арматурные работы

Таблица 8. Состав операций и средства контроля

Требования к качеству применяемых материалов

Предельные отклонения для сеток, мм:

ширины, размеров ячеек, разницы в длине диагоналей плоских сеток, свободных концов стержней ±10;

длины плоских сеток ±5.

Предельные отклонения от прямолинейности стержней сеток:

не должны превышать 6 мм на 1 м длины сетки.

Отклонения размеров и параметров закладных деталей от проектных

не должны превышать ±5 мм:

Предельные отклонения в отметках закладных элементов, служащих опорами для сборных железобетонных колонн и других сборных элементов

не должен превышать ±5 мм.

Кромки плоских элементов закладных деталей не должны иметь заусенцев, завалов и шероховатостей, превышающих 2 мм.

На элементах арматурных изделий и закладных деталей не должно быть отслаивающихся ржавчины и окалины, а также следов масла, битума и других загрязнений.

Опалубочные работы

Опалубка должна отвечать следующим требованиям:

иметь необходимую прочность, жесткость, геометрическую неизменяемость и герметичность под воздействием технологических нагрузок, обеспечивая при этом проектную форму, геометрические размеры и качество возводимых конструкций;

иметь минимальную адгезию и химическую нейтральность формообразующих поверхностей по отношению к бетону;

обеспечивать минимизацию материальных, трудовых и энергетических затрат при монтаже и демонтаже, быстроразъемность соединительных элементов, удобство ремонта и замены вышедших из строя элементов;

иметь минимальное число типоразмеров элементов;

обеспечивать возможность укрупнительной сборки и переналадки в условиях строительной площадки.

Изготовитель должен сопровождать комплект опалубки паспортом с руководством по эксплуатации, в котором указываются наименование и адрес изготовителя, номер и дата выдачи паспорта, номенклатура и количество элементов опалубки, дата изготовления опалубки, гарантийное обязательство, ведомость запасных частей.

Требования к качеству применяемых материалов

Опалубка должна обладать прочностью, жесткостью, неизменяемостью формы и устойчивостью в рабочем положении, а также в условиях монтажа и транспортирования.

Элементы опалубки должны плотно прилегать друг к другу при сборке. Щели в стыковых соединениях не должны быть более 2 мм.

При приемке опалубки необходимо проверить наличие паспорта с инструкцией по монтажу и эксплуатации опалубки, проверить геометрические размеры, качество рабочих поверхностей, защитной окраски поверхностей, не соприкасающихся с бетонами.

Таблица 8. Состав операций и средства контроля при опалубочных работах

Бетонные работы

Таблица 9. Состав операций и средства контроля при бетонных работах

Допускаемые отклонения:

плоскостей от вертикали или проектного наклона на всю высоту фундаментов - 20 мм;

отметок поверхностей и закладных изделий, служащих опорами для сборных железобетонных колонн и других сборных элементов 5 мм;

горизонтальных плоскостей на всю длину выверяемого участка 20 мм;

местных неровностей поверхности бетона при проверке двухметровой рейкой, кроме опорных поверхностей 5 мм;

длины элементов 20 мм;

поперечного сечения элементов +6 мм,3 мм;

расположения анкерных болтов:

в плане внутри контура опоры 5 мм;

в плане вне контура опоры 10 мм;

по высоте контура опоры +20 мм;

разницы отметок по высоте на стыке двух смежных поверхностей - 3 мм.

Приемку конструкций следует оформлять в установленном порядке актом освидетельствования скрытых работ или актом на приемку ответственных конструкций.

Требования к качеству применяемых материалов

Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.

Каждая партия бетонной смеси, отправляемая потребителю, должна иметь документ о качестве, в котором должны быть указаны:

изготовитель дата и время отправки бетонной смеси;

вид бетонной смеси и ее условное обозначение;

номер состава бетонной смеси, класс бетона по прочности на сжатие;

марка по средней плотности (для легких бетонов);

вид и объем добавок;

наибольшая крупность заполнителя, удобоукладываемость бетонной смеси;

номер сопроводительного документа;

гарантии изготовителя;

другие показатели при необходимости.

Применяемые способы транспортирования бетонной смеси должны исключать возможность попадания в смесь атмосферных осадков, нарушения однородности, потери цементного раствора, а также обеспечивать предохранение смеси в пути от вредного воздействия ветра и солнечных лучей.

Максимальная продолжительность транспортирования смесей 90 минут. Расслоившаяся смесь должна быть перемешана на месте работ.

При входном контроле бетонной смеси на строительной площадке необходимо:

проверить наличие паспорта на бетонную смесь и требуемых в нем данных;

путем внешнего осмотра убедиться в отсутствии признаков расслоения бетонной смеси, в наличии в бетонной смеси требуемых фракций крупного заполнителя;

Транспортирование и подача бетонных смесей должны осуществляться специализированными средствами, обеспечивающими сохранение заданных свойств бетонной смеси. Запрещается добавлять воду на месте укладки бетонной смеси для компенсации ее подвижности.

4. Калькуляция затрат труда и машинного времени

Ведомость объемов и трудоемкости работ составляется на основе сводного баланса грунта и выбранных механизмов для производства работ.

При составлении ведомости необходимо учитывать, что:

срезка и перемещение растительного слоя, а также заключительный процесс по окончательной планировке площадки производится на всей площади территории 90 000м2 (300мх300м);

при срезке и перемещении растительного слоя легкий для разработки грунт с содержанием чернозема классифицируется как грунт II категории;

уплотнение грунта в пазухах котлована осуществляется трамбовками ДУ-31А слоями толщиной 20см; уплотнение грунта катками осуществляется за 6 проходов по следу;

разработка сгуртованного грунта и разработка недостающего грунта в карьере осуществляется экскаватором, оборудованным обратной лопатой;

грунт из котлована, предназначенный для обратной засыпки, из временной насыпи около верхней бровки котлована перемещается на 10м для обеспечения свободного доступа механизмов, участвующих в последующих процессах.

Для определения продолжительности работ по устройству монолитных железобетонных элементов сооружения необходимо описать порядок выполнения технологических процессов:

Установка деревянной опалубки для устройства фундаментной плиты (§Е4-1-34).

Установка арматурных сеток

Укладка бетона в тело производится автобетононасосом.

Выдерживание бетона с поливкой поверхности водой для обеспечения нормального температурно-влажностного режима - 3 дня.

Разборка опалубки. Объем работ на захватку составляет 120м2.

Установка деревянной опалубки для устройства подколонника

Установка вертикальных арматурных сеток

Укладка бетонной смеси в тело подколонника.

Выдерживание бетона с поливкой поверхности водой для обеспечения нормального температурно-влажностного режима - 3 дня.

Разборка опалубки.

Окрасочная гидроизоляция фундаментов под колонну в два слоя (§Е11-37).

Таблица 10. Устройство земляных работ

Таблица 11. Устройство щебеночной подготовки

Таблица 12. Устройство монолитных фундаментов под колонны

График производства работ

5. Материально-технические ресурсы

Таблица 13. Оборудование и инструменты

6. Техника безопасности при производстве работ

При работах в шурфах и траншеях с повышенной влажностью грунтов, где рабочие могут соприкасаться с заземленными металлическими предметами, электроинструмент должен применяться с напряжением не выше 36 В.

Особое внимание надо обращать на устойчивость монтажных механизмов, работающих вдоль шурфов и траншей.

Для спуска в котлован рабочих устанавливаются стремянки, которые должны содержаться в исправном состоянии.

Установка опалубочных щитов и укладка арматуры должны производиться с рабочих настилов, укрепленных на соответствующих опорах.

Монтаж арматуры вблизи электропроводов, находящихся под напряжением, запрещается.

Перед началом укладки бетонной смеси производитель работ проверяет правильность и надежность крепления опалубки, поддерживающих устройств и рабочих настилов.

Бетонщик обязан работать в выданной ему спецодежде, спецобуви и содержать их в исправности. Кроме того, он должен иметь необходимые для работы предохранительные приспособления и постоянно пользоваться ими.

До начала работы рабочие места и проходы к ним необходимо очистить от посторонних предметов, мусора и грязи, а в зимнее время - от снега и льда и посыпать их песком.

Работать в зоне, где нет ограждений открытых колодцев, шурфов, люков, запрещается. В темное время суток, кроме ограждения в опасных местах, должны быть выставлены световые сигналы.

При недостаточной освещенности рабочего места рабочий обязан сообщить об этом мастеру.

Ввертывать и вывертывать электрические лампы, находящиеся под напряжением, и переносить временную электропроводку бетонщику запрещается. Эту работу должен выполнять электромонтер.

Находиться в зоне работы подъемных механизмов, а также стоять под поднятым грузом запрещается.

Бетонщику не разрешается включать и выключать механизмы и сигналы, к которым он не имеет отношения.

Включать машины, электроинструменты и осветительные лампы можно только при помощи пускателей рубильников и т. д. Никому из рабочих не разрешается соединять и разъединять провода, находящиеся под напряжением. При необходимости удлинения проводов следует вызвать электромонтера.

Во избежание поражения током запрещается прикасаться к плохо изолированным электропроводам, неогражденным частям электрических устройств, кабелям, шинам, рубильникам, патронам электроламп и т. д.

Перед пуском оборудования следует проверить надежность ограждений на всех открытых вращающихся и движущихся его частях.

При обнаружении неисправности механизмов и инструментов, с которыми работает бетонщик, а также их ограждений, работу необходимо прекратить и немедленно сообщить об этом мастеру.

При получении инструмента надо убедиться в его исправности: неисправный инструмент надлежит сдать, в ремонт.

При работе с ручным инструментом (скребки, лопаты, трамбовки) необходимо следить за исправностью рукояток, плотностью насадки на них инструмента, а также за тем, чтобы рабочие поверхности инструмента не были сбиты, затуплены и т. д.

Работать механизированным инструментом с приставных лестниц запрещается.

Электрифицированный инструмент, а также питающий его электропровод должны иметь надежную изоляцию. При получении электроинструмента следует путем наружного осмотра проверить состояние изоляции провода. Во время работы с инструментом надо следить за тем, чтобы питающий провод не был поврежден.

По окончании работы механизированный инструмент необходимо отключить от питающей сети и сдать в кладовую.

При подноске материалов-заполнителей и бетонной смеси рабочие должны знать, что предельно допускаемой груз:

для женщин 20кг

для подростков женского пола 10кг

для подростков мужского пола 16кг

В холодное время года следует пользоваться помещениями, специально отведенными для обогрева. Обогреваться в котельных, колодцах теплотрасс, в бункерах, а также на калориферах запрещается.

Бетонщики, работающие с вибраторами, обязаны пройти медицинское освидетельствование, которое должно повторяться через каждые 6 месяцев.

Женщины к работе с ручным вибратором не допускаются.

Бетонщики, работающие с электрофицированным инструментом, должны знать меры защиты от поражения током и уметь оказать первую помощь пострадавшему.

Перед началом работы необходимо тщательно проверить исправность вибратора и убедиться в том, что:

а) шланг хорошо прикреплен и при случайном его натяжении обрыва концов обмотки не произойдет;

б) подводящий кабель не имеет обрывов и оголенных мест;

в) заземляющий контакт не имеет повреждений;

г) выключатель действует исправно;

д) болты, обеспечивающие непроницаемость кожуха, хорошо затянуты;

е) соединения частей вибратора достаточно герметичны и обмотка электродвигателя хорошо защищена от попадания влаги;

ж) амортизатор на рукоятке вибратора находится в исправном состоянии и отрегулирован так, что амплитуда вибрации рукоятки не превышает норм для ручного инструмента.

До начала работы корпус электровибратора должен быть заземлен.

Общая исправность электровибратора проверяется путем пробной работы его в подвешенном состоянии в течение 1 мин , при этом нельзя упирать наконечник в твердое основание.

Для питания электровибраторов (от распределительного щитка) следует применять четырехжильные шланговые провода или провода, заключенные в резиновую трубку; четвертая жила необходима для заземления корпуса вибратора, работающего при напряжении 127 или 220 в.

Включать электровибратор можно только при помощи рубильника, защищенного кожухом или помещенного в ящик. Если ящик металлический, он должен быть заземлен.

Шланговые провода необходимо подвешивать, а не прокладывать по уложенному бетону.

Тащить вибратор за шланговый провод или кабель при его перемещении запрещается.

При обрыве проводов, находящихся под напряжением, искрении контактов и неисправности электровибратора следует прекратить работу и немедленно сообщить об этом мастеру или производителю работ.

Работа с вибраторами на приставных лестницах, а также на неустойчивых подмостях, настилах, опалубке и т.п. запрещается.

При работе с электровибраторами необходимо надевать резиновые диэлектрические перчатки или боты.

Прижимать руками переносный вибратор к поверхности уплотняемого бетона запрещается; перемещать вибратор вручную во время работы разрешается только при помощи гибких тяг.

При продолжительной работе вибратор необходимо через каждые полчаса выключать на пять минут для охлаждения.

Во время дождя вибраторы следует укрывать брезентом или убирать в помещение.

При поливке бетона или опалубки бетонщик, работающий с вибратором, не должен допускать попадания на него воды.

По окончании работы вибраторы и шланговые провода следует очистить от бетонной смеси и грязи, насухо вытереть и сдать в кладовую, причем провода надо сложить в бухты. Очистку вибратора можно производить только после отключения его от сети. Обмывать вибраторы водой запрещается.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП III-8-87. Организация, производство и приемка работ. М.: Стройиздат, 1987. - ч.3.

. СНиП 2-82. Сметные нормы. Приложение, т.1. Сборники элементарных норм на строительные конструкции и работы. Сборник 1. Земляные работы. М.: Стройиздат, 1985.

. СНиП III-4-80. Организация, производство и приемка работ. Техника безопасности в строительстве. М.: Стройиздат, 1981. - ч.3.

. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. М.: Стройиздат, 1988. - выпуск 1.

. ЕНиР. Сборник Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1987. - выпуск 1.

. ЕНиР. Сборник Е11. Изоляционные работы. М.: Стройиздат, 1988.

. Технология строительного производства. Учебник для ВУЗов. Под общ. Ред. Н.Н.Данилова. М., Стройиздат, 1977.

. Ерофеев В.Т. Проектирование производства земляных работ. - М. 2000г.