Проектирование производства работ по устройству котлована и монолитного железобетонного фундамента

Министерство Образования Российской Федерации Тихоокеанский Государственный Университет Кафедра: Строительное производство КУРСОВАЯ РАБОТА Проектирование производства работ по устройству котлована и монолитного железобетонного фундамента Вариант: 41

Хабаровск 2011

Задание и исходные данные

Вариант 41

Схема фундаментов:

Вид грунта: Глина Плотность грунта: 2000кг/м³

Расстояние до отвала: 4,0 км.

Скорость автосамосвала: 45 км/ч

Реферат

В курсовой работе были выполнены работы по устройству котлована и монолитного железобетонного фундамента.

Пояснительная записка выполнена на листах формата А4 объёмом 36 листов. Записка содержит комплекс расчётов, схем (3шт.), таблиц (12 шт.) и пояснений с технико-экономическим обоснованием выбора комплектов машин и методов производства работ.

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

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). Показывается установка средств механизации при подаче и укладке бетонной смеси.

3. График производства работ.

4. Указания по производству работ.

5. Указания по технике безопасности.

6. Ведомость материально-технических ресурсов.

7. Технико-экономические показатели.

Задание и исходные данные Реферат Определение состава процессов и объемов работ при устройстве котлована Выбор методов и формирование комплектов машин для производства земляных работ Определение технико-экономической эффективности вариантных решений Технические характеристики принятых машин Разработка технологии и организации процессов по устройству котлована.

Определение состава процессов и объемов работ по устройству фундаментов.

Выбор методов производства работ Выбор стрелового крана Определение технико-экономической эффективности вариантных решений по бетонированию фундаментов Разработка технологии и организации процессов по устройству фундаментов.

Составление калькуляции трудовых затрат Проектирование графика производства работ Мероприятия по безопасному производству работ Расчет технико-экономических показателей

Целью курсового проекта является более глубокое изучение технологии строительных процессов, организации и механизации при производстве земляных, опалубочных, арматурных и бетонных работ.

Задачей курсового проекта является разработка технологической карты на производство работ по устройству котлована и возведению железобетонного фундамента.

Значительная доля трудовых затрат и стоимости при возведении промышленных и гражданских зданий, а также сооружений городского хозяйства, приходится на работы нулевого цикла, в том числе устройство котлованов и возведение фундаментов. При этом наряду с использованием сборного железобетона широко используется монолитный бетон и железобетон. В определённых условиях монолитные фундаменты по сравнению со сборным вариантом обеспечивают экономию металла на 11−22%, цемента на 8−17% и снижение стоимости, но несколько выше по затратам труда и осложняют производство работ в зимнее время.

Основой для сокращения трудозатрат при производстве земляных работ и устройству монолитного фундамента является использование высокопроизводительных машин и оборудования, увязанных в комплекте по основным параметрам, прогрессивных технологий и рациональных технологических и поточных методов.

Обилие моделей и типоразмеров строительных машин, отсутствие сконцентрированных в одном источнике сведений о них, а также различия в методиках технико-экономических расчетов при сравнении вариантов механизации значительно затрудняют выбор наиболее эффективных машин для конкретных условий.

проект устройство котлован железобетон фундамент

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Определение состава процессов и объемов работ при устройстве котлована

Комплекс работ по устройству котлована можно расчленить на следующие простые процессы: срезка растительного слоя;

разработка грунта в котловане;

транспорт грунта в отвал;

зачистка дна котлована.

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

Подсчет объемов земляных работ

Объем работ по срезке растительного слоя в м² определяется размерами котлована по верху с добавлением с каждой стороны выемки полосы шириной 5 м. 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

V_k=56•(72,6•12,6+77,6•17,6+(72,6+77,6)•(12,6+17,6))=5680,5 (мі)

где, а и b — ширина и длина котлована по низу, м; с и d — ширина и длина котлована по верху, м; Н — глубина котлована, м.

Размеры котлована по низу определяются габаритами возводимого фундамента по заданию с добавлением по периметру сооружения зазора равного 0,3 м.

Размеры котлована по верху равны:

с = а + 2 mH;d = b + 2 mH,

с = 72.6 + 2•0.5•5 = 77.6

d = 12.6 + 2•0.5•5 =17.6

где m — показатель крутизны откоса, определяемый по табл. 4 СНиП-III-4−80.

При разработке котлованов экскаватором с оборудованием прямая лопата, а также в случае работы машин по дну котлована, разрабатывается выездная траншея объём которой V_в в м³ определяется по формуле:

где Н — глубина котлована, м; b — ширина въездной траншеи (3,5; 7 м);

— показатель крутизны продольного уклона въездной траншеи, принимаемый равным 7−10.

При разработке грунта экскаваторами на дне котлована остается недобор грунта, величина которого h_н — принимается по данным прил. 2.метод. указ.

Объём недобора V_н, в м³ по всей площади котлована определяется по формуле

Вместимость ковша 0.5−0.65 мі. Лопата:

прямая

обратная С учетом вышеизложенного объём работ выполняемый экскаватором равен:

Вместимость ковша 0.5 мі. Лопата:

прямая

обратная Весь грунт, разрабатываемый экскаватором, вывозится в отвал.

Недобор разрабатывается механизированным способом.

Объем работ по срезке растительного слоя определится:

S_ср=27,6*87,6+0,5*(22+17)*50=3392,8 (м²)

V_ср=3392,76•0,15=508,9 (м³)

Без въездной траншеи объем работ определиться:

S_ср=(c+2*5)*(d+2*5)=(77.6+10)*(17.6+10)=2417,8 (м²)

V_ср=2417,76•0,15=362,7 (м³)

Выбор методов и формирование комплектов машин для производства земляных работ

Подбор комплектов машин для производства земляных работ Срезка растительного слоя может быть выполнена: бульдозерами

§ Е-2−1-5 с шириной расчистки до 30 м, грейдерами § Е-2−6 с перемещением грунта к краю полосы, скреперами § Е-2−1-21 при транспортировании грунта на расстояние более 100 м.

Принимаем:

1) ДЗ — 8 на базе трактора Т — 100

2) ДЗ — 24А на базе трактора Т — 180

3) ДЗ — 18 на базе трактора Т — 100

Разработка грунта в котловане может осуществляться одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием прямая и обратная лопата, драглайн, грейфер. Ориентировочная емкость ковша экскаватора в зависимости от объема работ принимается по прил. 3. более плотные грунты целесообразно разрабатывать экскаватором прямая лопата, лёгкие — обратная лопата, драглайн. Для экскаваторов с рабочим оборудованием прямая лопата необходимо учитывать глубину копания. Наименьшая глубина копания, обеспечивающая полное наполнение ковша за одно черпание принимается по прил. 4. В зависимости от вида грунта может приниматься ковш экскаватора с зубьями или режущей кромкой.

Разработка грунта в котловане нормируется по Е 2−1-7 Е 2−1-11.

Принимаем:

1) Э-5015А (обратная лопата — 0,5 мі.)

2) Э-505 (прямая лопата — 0,5 мі)

3) Э-3322Б (обратная лопата — 0,5 мі)

Весь грунт разрабатываемый экскаватором транспортируется в отвал.

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

Принимаем:

1) КамАЗ — 5510 (9 т.)

2) КрАЗ — 22-Б (10 т.)

3) КрАЗ — 256 (12 т.)

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

где:

— время одного цикла автосамосвала, мин;

расчётная продолжительность погрузки, мин;

L — расстояние транспортирования грунта, км;

V_ср — средняя скорость движения автосамосвала, км/мин;

t_р — время разгрузки и маневрирования автосамосвала (принять равными по 1 мин), мин.

Время погрузки автосамосвала (с достаточной степенью точности) определяется по формуле:

где:

Q — грузоподъемность автосамосвала, т;

— норма времени, маш· ч/100 м³; - плотность грунта, т/м³.

При дробном значении N, число автосамосвалов округляется до целого в строну увеличения.

Для разработки недобора грунта с перемещением его на половину длины котлована применяются бульдозеры Е-2−1-22.

Принимаем:

4) ДЗ — 8 на базе трактора Т — 100

5) ДЗ — 24А на базе трактора Т — 180

6) ДЗ — 18 на базе трактора Т — 100

Определение технико-экономической эффективности вариантных решений

Продолжительность работы машины на объекте определяется по формуле:

где:

Р_i — объём работ, выполняемой машиной;

— нормативная сменная производительность машины.

где:

t_см — длительность смены, ч;

— норма времени, маш· ч.

Срезка растительного слоя:

1. ДЗ — 8 на базе трактора Т — 100.

2. ДЗ — 24А на базе трактора Т — 180

3. ДЗ — 18 на базе трактора Т — 100

Разработка грунта экскаватором:

Глина (p=2000 кг/мі) при разработке бульдозером относится к 4 группе.

1. Э — 5015A (обратная лопата, емкостью 0.5 м.і, с зубьями)

2. Э — 505 (прямая лопата, емкостью 0.5 м.і, с зубьями)

3. Э — 3322Б (обратная лопата, емкостью 0.5 мі., с зубьями) Транспорт грунта в отвал:

1. КамАЗ — 5510 (9т.)

Принимаем 3 машины

2. КрАЗ — 22-Б (10т.)

Принимаем 2 машины

3. КрАЗ — 256 (12т.)

Принимаем 2 машины

Зачистка дна котлована: Глина (p=2000 кг/мі) при разработке бульдозером относится к 3 группе.

1. Дз-8 (Т-100)

При разработке котлована экскаватором обратная лопата

Дз-24А (Т-180)

При разработке котлована экскаватором прямая лопата

2. Дз-18 (Т-100)

При разработке котлована экскаватором обратная лопата Окончательный выбор комплекта машин (способов производства работ) производится на основании сравнения следующих технико — экономических показателей:

Продолжительность производства работ -(T_i)

T_i =, см Где P_i — обьём работ — нормативная сменная производительность машин или выработка рабочих

где t_см — длительность смены, ч;

H_вр — норма времени, маш. ч; или чел.ч.

Трудоёмкость работ — (O_i)

O_i=, маш. см. (чел. дн) где N_i — численный состав звена рабочих по ЕНир.

Себестоимость работ— (С_i)

руб где С _{маш. см.}— стоимость Машино-смены, руб; t_oi — продолжительность работы машины на обьекте, см; З_i — заработная плата рабочих, занятых ручными операциями, руб; Стоимость машиносмены

Смаш. см. = С_р t_{см ,}

где С_р— сметная расценка за 1 маш.- час, определяемую по:

«Территориальный сборник сметных норм и расценок на эксплуатацию строительных машин и автотранспортных средств (ТСЦ-81−01−2001 в хабаровском крае) — Хабаровский ЗЦЦи ОН, 2001, 71с.», или С_р — плановорасчётная цена 1 машиночаса, определяемая по: «Ежеквартальный каталог текущих цен, Материалы, Механизмы, Автотранспорт».

З_i — при сдельной оплате труда определяется по формуле З_i = P_асц

Где P_асц — расценка по ЕНиР, руб.;

P-обьём работ;

Jтекущий индекс (на 1.09.2005= 80)

З_i — при переменной оплате труда определяется по формуле Зi =С_час

С_час — часовая тарифная ставка руб.

t_см -длительность смены, ч;

t_oi — продолжительность работы, см.

N_i— численный состав звена.

Технико-экономические показатели 1го комплекта.

1. Продолжительность производства работ.

T_i =0,53+35,3+0,51+35,3*3=142,24 (см)

2. Трудоёмкость работ

O_i=0,53+35,3+35,3*3+0,51=142,24 (маш.-см)

3. Себестоимость работ С_i=(0,53*8*1091,82+35,3*8*716,01+2*35,3*8*743,09+0,51*8*1091,82)+(8*171,19*0,84+8*171,19* *4,3+8*146,97*3*4,3+8*171,19*2,25)= 656 270,4 (руб)

Технико-экономические показатели 2го комплекта.

1. Продолжительность производства работ.

T_i=0,38+34,7+0,12+34,7*2=104,6 (см)

2. Трудоёмкость работ

O_i=0,38+34,7+0,12+34,7*2=104,6 (маш.-см)

3. Себестоимость работ С_i=(0,38*8*1008,85+34,7*8*716,01+2*34,7*8*481,39+0,12*8*1008,85)+(8*171,19*0,6+8*171,19**4,3+8*146,97*2*4,3+8*171,19*1,096)= 488 390,7 (руб)

Технико-экономические показатели 3го комплекта.

1. Продолжительность производства работ.

T_i=0,44+34,45+0,35+34,45*2= 104,14 (см)

2. Трудоёмкость работ

O_i=0,44+34,45+0,35+34,45*2= 104,14 (маш.-см)

3. Себестоимость работ С_i=(0,44*8*1091,82+34,45*8*853,67+2*34,45*8*810,27+0,35*8*1091,82)+(8*171,19*0,69+8* *171,19*4,2+8*146,97*2*4,2+8*171,19*2,04)= 708 159,76 (руб) Результаты расчётов по определению технико-экономических показателей вариантных решений заносятся в табл.

Таблица: «Экономические показатели вариантных решений»

Экономически эффективный вариант определяется по минимуму показателей.

К производству работ примем 2 вариант.

Технические характеристики принятых машин:

Экскаватор:

Автосамосвал:

Бульдозер:

Технологические расчёты при производстве земляных работ

1. Определение числа ярусов:

Так как глубина котлована Н=5м, учитываем, что при работе экскаватора прямая лопата остаётся недобор грунта h_н=0,1 м, то принимаем рабочую глубину котлована Н=4,9 м.

Число ярусов:

n_я = Н / h_k^max = 4.9/6.6 = 0.74 (Принимаем 1 ярус)

h_k^max — наибольшая высота копания.

2. Рабочий (оптимальный) радиус резания (копания) грунта экскаватором:

R_p = 0.9* R_рез^max = 0.9*7.9= 7.11м

R_рез^max— наибольший радиус копания

3. Длина рабочей передвижки экскаватора:

l_n = R_рез^max — R_ст = 7,9−4,8 = 3,1 м

R_ст — радиус копания на уровне стоянки Проверка целесообразности использования уширенной лобовой проходки при двидении экскаватора в забое зигзагом:

4. Длина и ширина (поверху) въездной траншеи:

l = m'*H = 10*5 = 50 м;

B^в = b+2mH = 7+2*0.5*5 = 12 м

b — ширина въездной траншеи понизу

m=0,5 — показатель крутизны откоса

H — высота котлована

Разработка технологии и организации процессов по устройству котлована

Организация процессов по устройству котлована:

Срезка растительного слоя на толщину до 15 см. производится бульдозером ДЗ — 24А на базе трактора Т — 180, срезку выполняем параллельными проходками, послойным способом. При этом способе выемка разрабатывается слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера, последовательно по всей ширине выемки.

Бульдозер при перемещении грунта передвигается по прямой линии, совершая возвратно-поступательные движения без поворотов (возврат к месту начала резания задним ходом). Ширина слоя зависит от ширины овала. Слои перекрывают друг друга на 0,3 м. (во избежание потерь грунта при транспортировании).

Для разработки грунта в котловане используется экскаватор с рабочим оборудованием прямая лопата с емкостью ковша с зубьями 0.5 мі. Э — 505. Разработка грунта ведется уширенной проходкой с перемещением экскаватора поперек котлована, так как В<2.5R, где R — наибольший радиус резания, длина рабочей передвижки равна разности между максимальным и минимальным радиусами резания и в нашем случае — 7,9−4,8=3,1 м. По въездной траншеи экскаватор движется лобовой проходкой. Полный цикл работы экскаватора состоит из резания грунта и заполнение ковша, подъем ковша с грунтом (глина), 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, наибольшие и наименьшие радиусы копания 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 разрабатываемого котлована транспортируется в отвал, которой находится на расстоянии 4 км. В нашем случае было принято 2 автосамосвала (КрАЗ-22-Б с грузоподъемностью 10 тонн), работающих по маятниковой схеме.

Бульдозер марки ДЗ — 24А на базе трактора Т-180 применяется для зачистки дна котлована после работы экскаватора, для разравнивания и планировки грунта.

Совместная работа экскаватора и автосамосвалов изображена в виде графика работы автосамосвалов:

t_п — время погрузки автосамосвала

t_гр — время движения груженного автосамосвала

t_м + t_р — время разгрузки и время маневрирования автосамосвала

t_х — время движения после разгрузки Т_ц — время всего цикла движения одного автосамосвала

Контроль качества земляных работ

Процессы возведения земляных сооружений подвергают систематическому контролю, в общем случае включающему: положение выемок и насыпей в пространстве (плановое и высотное); геометрические размеры земляных сооружений; свойства грунтов, залегающих в основании сооружений; свойства грунтов, используемых для возведения насыпных сооружений; качество укладки грунта в насыпи и обратные засыпки (характеристики уложенных и уплотненных грунтов).

Постоянный контроль качества осуществляют линейные инженерно-технические работники. Для этого организуют повседневный операционный контроль, который осуществляют производители работ и мастера с привлечением представителей геодезической службы и строительной (грунтовой) лаборатории. При контроле положения в пространстве и размеров сооружений проверяют: расположение на плане земляных сооружений и их размеры; отметки бровок и дна выемок; отметки верха насыпей с учетом запаса на осадку; отметки спланированных поверхностей; уклоны откосов выемок и насыпей. Данный контроль осуществляют с помощью геодезических приборов (гониометров, теодолитов и нивелиров), а также простейших инструментов и приспособлений — рулеток, метров, строительных уровней, отвесов, шаблонов, откосников, реек длиной 2 и 3 м с мерительными клиньями для установления величины просветов под ними, наборов визирок и вешек. Полученные измерениями данные не должны превышать допустимых нормативными документами отклонений геометрических размеров (табл. 1).

Таблица 1. Допустимое отклонение геометрических параметров основных земляных сооружений (котлованов, насыпей, канав)

Оценку свойств грунтов в основаниях сооружений, карьерах (резервах), насыпях и обратных засыпках проводят для установления соответствия их ранее принятым при проектировании сооружений. Для этого определяют основные характеристики — плотность и влажность, являющиеся критериями качества. Кроме того, для сооружений I… П классов капитальности проверяют (при необходимости) гранулометрический состав, коэффициент сдвига, фильтрационные свойства.

Оценку основных свойств проводят, как правило, на пробах, взятых из массивов грунтов естественного залегания или уложенных и уплотненных.

Отбор образцов для оценки качества грунта в основаниях, карьерах и резервах производят из шурфов на глубине 0,5 м и более. Отбор производят по сетке: при однородных грунтах — с каждого угла всех квадратов со стороной 50… 100 м, а при неоднородных — дополнительно со всех участков с различными грунтами. Отбор проб в насыпях и обратных засыпках производят: в связных и песчаных без крупных включений грунтах — методом режущих колец, а при гравелисто-песчаных и мелкозернистых с включением крупных фракций — методом лунок. На насыпях вертикальной планировки контрольные пробы грунта отбирают в шахматном порядке через 20…40 м, а в обратных засыпках пазух возле граней сооружений — на расстоянии не более 0,3 м от них. При отборе проб методом режущих колец сохраняются структура и плотность грунта. Отбор производят грунтоотборником, состоящим из режущего кольца. Для взятия пробы на выровненную поверхность ставят грунтоотборник и ударником погружают режущее кольцо до тех пор, пока поверхность грунта не окажется на 3… 5 мм выше края кольца. Затем кольцо вынимают и срезают выступающий из него грунт.

При методе лунок грунт отбирают из шурфов диаметром 20…30 см и глубиной 15…20 см. В образовавшуюся лунку дозированно засыпают сухой песок, по количеству которого судят об объеме извлеченного грунта.

Плотность грунта в пробах определяют в лабораторных условиях стандартным весовым способом, а влажность — термосно-весовым. В последнем случае бюксы с пробами (5…7 г) выдерживают в сушильном шкафу при 100… 105 °C в течение 4… 6 ч до постоянной массы.

Методы режущих колец и лунок не позволяют определить плотность скелета грунта непосредственно в процессе производства работ и таким образом оперативно реагировать на изменение условий уплотнения грунта. Поэтому в практике применяют также менее точные, но достаточные для первоначального принятия инженерных решений различные экспрессные методы: пенетрации, радиоизотопный и др.

Метод пенетрации основан на измерении погружения в уплотненный грунт зонда с конусным наконечником в зависимости от количества ударов груза фиксированной массы, падающего с определенной высоты.

Геотехнический контроль на строительной площадке осуществляют контрольные посты и полевые лаборатории. Контрольные посты ведут контроль на строительстве с суточным объемом работ менее 3500 м³ перерабатываемого грунта, а полевые лаборатории — с суточным объемом более 3500 м.

Работники контрольного поста (полевой лаборатории) на строительстве земляных сооружений выполняют следующие обязанности: следят за соответствием грунта проекту, толщиной укладываемого слоя и технологией работ по укладке и уплотнению грунта, установленной проектом производства работ, отсутствием в отсыпаемом слое растительных и некачественных грунтов, числом проходов (ударов) грунтоуплотняющих машин по одному следу; проверяют подготовку поверхности ранее уплотненного слоя для отсыпки на него последующего слоя и влажность фунта в слое перед уплотнением; выполняют своевременный и в необходимом количестве отбор проб и образцов грунта из основания, тела насыпи и карьеров; определяют плотность скелета в каждом слое грунта в процессе его уплотнения, а на участке опытного уплотнения — рациональный режим работы грунтоуплотняющих средств, оптимальную толщину и необходимую оптимальную влажность уплотняемого слоя грунта.

Работники контрольного поста (лаборатории) доводят до сведения технического персонала, выполняющего работы по возведению данного сооружения, о полученных результатах лабораторных испытаний и контрольных измерений, а также о фактах несоответствия проекту и установленной технологии работ.

В своей деятельности работники контрольных постов подчиняются производителю работ (начальнику участка), а полевых лабораторий — главному инженеру строительной организции.

Определение состава процессов и объемов работ по устройству фундаментов

Комплекс работ по устройству фундаментов в зимнее время может быть представлен в виде следующих простых процессов:

3. установка опалубки;

4. установка арматурных сеток и каркасов;

5. укладка бетонной смеси;

6. укрытие бетонной поверхности утеплителем;

7. уход за уложенным бетоном;

8. снятие с бетонной поверхности утеплителя;

9. разборка 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, приём бетонной смеси и др.).

По каждому процессу на основании объёмно-планировочного и конструктивного решения фундамента подсчитываются объемы работ в единицах измерения, принятых в ЕНиР: установка и разборка опалубки, м²; установка арматурных сеток и каркасов, шт.; укладка бетонной смеси, м³; укрытие и снятие утеплителя, 100 м².

При подсчёте объёмов опалубочных используется рекомендации прил. 8. При подсчёте арматурных работ принять, что расход арматуры на 1 м³ составляет: по схеме- 25 кг, а каркас имеет массу 50 кг.

При подсчёте объемов работ по укладке бетонной смеси учитывается, что количество бетонной смеси принимается на 1,5% больше объёма конструкции.

При подсчёте площади утепления принимается неопалубленная поверхность. Уход за бетоном ведется круглосуточно бетонщиком 2 разряда в течение времени, необходимого для набора критической прочности бетона.

Результаты подсчёта сводятся в таблицу:

Таблица: «Ведомость объёмов работ»

Выбор методов производства работ

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 мелкощитовая разборно-переставная деревянная, деревометаллическая или металлическая опалубка. Масса щитов такой опалубки не превышает 50 кг, что обеспечивает ее установку и снятие 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;

Принимаем опалубку деревометаллическую разборно-переставную.

Намечаем 3 варианта укладки бетонной смеси:

· мобильным краном в бадьях с движением крана с двух сторон

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

· автобетононасосом с одной стороны

Выбор стрелового крана

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

Схема определения параметров крана Требуемая грузоподъемность крана Q_тр равна:

Q_тр = q_{r +} q_c,

1. V_бадьи = 2 м³ (Q_тр = 5680 + 50 = 5730 м³ = 5.73т.)

2. V_бадьи = 1,5 м³ (Q_тр = 4217 + 50 = 4267 м³ = 4.267т.)

где:

q_r — масса поднимаемого груза (бадья с бетоном, опалубочный блок), т;

q_с — масса захватного приспособления. принимаемая равной 0,05 т.

Требуемый вылет стрелы крана l_сmр определяется из условия:

l_сmр = a + b + c

l_{сmр 1} = 11,8 м (а = 6,3; в = 3,5; с = 2)

l_{сmр 2} = 17,8 м (а = 12,3; в = 3,5; с = 2)

где:

— расстояние от наиболее удаленного элемента до основания откоса, м; - расстояние по горизонтали от основания откоса до ближайшей опоры машины, определяемое по прил. 16, м;

— половина расстояния между опорами, принимаемая равной 1,5 — 2,5 м.

Требуемая высота подъёма крюка определяется из условия:

где:

— превышение сооружения над уровнем стоянки крана, м;

— запас по высоте 0.8−1м;

— высота груза на крюке крана, м;

— высота строповки 1,5−2 м.

Требуемая длина стрелы определяется по формуле:

где:

— высота полиспаста 1 м;

— расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы 1,5 м;

d — расстояние от оси поворота стрелы до оси вращения крана 2 м.

При определении параметров учитываю, что угол наклона стрелы крана к горизонту может изменяться в пределах от 25 до 85 ⁰. По требуемым техническим характеристикам подбираю марку крана.

1. СКГ — 30

2. СКГ — 40

При рассмотрении варианта укладки бетона с использованием автобетононасоса,

принимаем:

1. Самоходный автобетононасос АБН — 22

Производительность м³/ч 50

Вылет стрелы м 22

Расчёт интенсивности бетонирования и эксплуатационной производительности ведущей машины

Из условия полной загрузки звена бетонщиков рекомендованного Е 4−1-49, интенсивность бетонирования (темпы укладки бетона) J_б, м³/ч определится по формуле:

J_б=

J_б=

где N_зв — численный состав звена бетонщиков, чел; H_вр — норма времени, принимаемая в соответствии с Е 4−1-49 табл. 1, 2, чел· ч/м³;

Эксплуатационная производительность крана на укладке бетона П_э м³/ч, определяется по формуле:

где V_б - объем бетона загружаемого в бадью, м³; Т_ц — продолжительность цикла по выгрузке бетонной смеси в опалубку, принимаемая для бадьи 0,5 м³ — 5,5, 1 м³ -7, 1,5 м³ — 8,5, 2 м³ — 10, 3,2 м³ — 12,5, мин; К_в - коэффициент использования крана по времени, равный 0,76−0,82;

Производительность других средств механизации принимается по прил. 14 .

Определение технико-экономической эффективности вариантных решений по бетонированию фундаментов

Продолжительность работы машины на объекте определяется по формуле:

где Р_i — объём работ, выполняемой машиной; - нормативная сменная производительность машины.

Определяем трудоёмкость работ:

Q₁= *2=20.56 маш.-см Q₂=11.65*2=23.3 маш.-см

Q₃=1.97*2=3.94 маш.-см Себестоимость работ по i-му варианту находится по формуле:

Таблица «Экономические показатели вариантных решений»

Экономически эффективный вариант определяется по минимуму приведенных затрат. Принимаем 3 вариант.

Разработка технологии и организации процессов по устройству фундаментов

Армирование состоит из: заготовки арматурных элементов; транспортировки арматуры на объект строительства; сортировки ее и складирования; укрупнительной сборки на приобъектной площадке арматурных элементов и подготовки арматуры, монтируемой отдельными стержнями; установки арматурных сеток, соединения монтажных единиц в проектном положении в единицу армоконструкции.

Смонтированную арматуру принимают с оформлением акта, оценивая при этом качество выполненных работ. Кроме проверки ее проектных размеров по чертежу проверяют наличие и место расположения фиксаторов и прочность сборки армоконструкции. Которая должна обеспечить неизменяемость формы при бетонировании.

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.

Щиты опалубки устанавливают вручную. Укладка бетонной смеси осуществляется автобетононасосом АБН-22, укладывает бетонную смесь стрелой, длина стрелы — 22 м. с движением с одной стороны котлована по верху.

В процессе опалубливания контролируют правильность установки опалубки, креплений, а также плотность стыков в щитах и сопряжениях, взаимное расположения 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. 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%.

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.

Виброуплотнение бетонной смеси осуществляется внутренними вибраторами со встроенным электродвигателем, опускаемых сверху, модели ИВ-59. Качество возводимого сооружения во многом зависит от правильного выбора оптимального режима вибрирования бетонной смеси глубинными (внутренними) вибраторами. Визуально продолжительность вибрирования устанавливают по признакам: прекращение оседания бетонной смеси, приобретение однородного вида, горизонтальность поверхности, появление на поверхности цементного молока.

Процесс виброуплотнения контролируют визуально, по степени осадки смеси, прекращению выхода из нее пузырьков воздуха и появлению цементного молока.

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.

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.

При температурах воздуха выше +15С в течение 3 суток поливку проводят днем через каждые 3 часа и один раз ночью, а в последующие дни — не реже трех раз в сутки. Поливку производят бранспойтами с распылителями, присоединенными шлангами к трубопроводам временного водоснабжения. Для предотвращения вымывания бетона струей воды его поливку начинают через 5 — 10 часов после укладки. Мероприятия по уходу за бетоном, их продолжительность и периодичность отмечают в журнале бетонных работ.

Качество бетонных и железобетонных конструкций определяется 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 ГОСТов.

Распалубливание конструкции производят аккуратно, с тем чтобы обеспечить сохранность опалубки для повторного применения, а также избежать повреждения бетона. Распалубливание начинают после того, как бетон наберет необходимую прочность. Несущие элементы опалубки снимают по достижении бетоном прочности, обеспечивающей сохранность конструкции. Распалубка проходит 1 дня.

Качественный и количественный состав звеньев исполнителей, а также состав работ

1. Установка опалубки (ЕНиР 4−1-24)

Состав работ:

· Проверка разметки по осям и отметкам

· Установка щитов

· Крепление опалубки схватками, подкосами

· Выверка установленной опалубки Состав звена:

· Плотник 4 разряда — 1

· Плотник 2 разряда — 1

2. Установка арматурных сеток и каркасов (ЕНиР 4−1-44):

Состав работ:

· Подноска и укладка бетонных прокладок

· Подноска сеток или каркасов

· Установка сеток и каркасов в опалубку

· Выверка установленных сеток и каркасов Состав звена:

· Арматурщик 3 разряда — 1

· Арматурщик 2 разряда — 2

3. Укладка бетонной смеси в конструкцию (ЕНиР 4−1-49)

Состав работ:

· Прием бетонной смеси

· Укладка бетонной смеси непосредственно на место укладки

· Разравнивание бетонной смеси

· Уплотнение бетонной смеси вибраторами

· Заглаживание бетонной поверхности бетона

· Перестановка вибраторов и их прочистка Состав звена:

· Бетонщик 4 разряда — 1

· Бетонщик 2 разряда — 1

4. Уход за бетоном Состав работ:

· Полив бетона

Состав звена:

· Плотник 2 разряда — 1

5. разборка опалубки (ЕНиР 4−1-34)

Состав работ:

· Снятие элементов крепления

· Снятие щитов

· Спуск элементов опалубки

· Сортировка, очистка опалубки от бетона, выдергивание гвоздей

· Перенос элементов опалубки к месту складирования укладка в штабеля Состав звена:

· Плотник 4 разряда — 1

· Плотник 2 разряда ;

Составление калькуляции трудовых затрат

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 3 указывается единица измерения, принятая в ЕНиР, в графе 4 -объем работ в этих единицах. Продолжительность смен — 8 часов, расценка — в рублях. Затраты труда по уходу за бетоном определяются из расчета 3-х сменной работы бетонщиков в течении укладки бетона и набора критической прочности. В конце калькуляции проставляются итоги по графам 7,8 и 10.

Калькуляция затрат труда и затрат машинного времени

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; - трудоемкость, чел. -дн.; N_зв - численный состав звена; n — число смен в сутки; К_в.н — коэффициент выполнения норм выработки, равный 11.2; Меняя N_зв, n, К_в.н можно получить равную продолжительность процессов при различной. 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.

График производства работ приводится в пояснительной записке (на миллиметровке) и выносится на чертёжный лист. Графы 1−4 заполняется по калькуляции в графе 10 указывается К_в.н., определяемый отношением нормативной продолжительности к проектной. В графе 12 горизонтальными линиями изображается продолжительность выполнения.

Материально-технические ресурсы

Основные материалы и полуфабрикаты

Основные машины и оборудование

Мероприятия по безопасному производству работ

1.1. Мероприятия по безопасному производству земляных, общестроительных работ

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

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

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

1.4. Грунт, извлеченный из котлована, следует размещать не менее 0,5 м от бровки выемки.

1.5. Разрабатывать грунт в котлованах и траншеях «подкопом» не разрешается.

1.6. Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные в откосах, должны быть удалены.

1.7. При установке креплений, верхняя их часть должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

1.8. Устанавливать крепление необходимо в направлении «сверху — вниз» по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м.

1.9. Погрузка на автосамосвалы должна проводиться со стороны заднего или бокового борта.

1.2. Мероприятия по безопасному проведению бетонных, арматурных и опалубочных работ

1.10. До начала работ мастер знакомит рабочих с указаниями по безопасному выполнению работ.

1.11. Открытые котлованы следует огородить по периметру.

1.12. Опалубку, применяемую для возведения монолитных ж/б конструкций, необходимо изготовлять и применять в соответствии с проектом производства работ, утвержденном в установленном порядке.

1.13. При установке элементов опалубки в несколько ярусов каждый последующий ярус следует устанавливать только после закрепления нижнего яруса.

1.14. Разборка опалубки должна производиться (после достижения бетоном заданной прочности) с разрешения производителя работ, а особо ответственных конструкций — с разрешения главного инженера.

1.15. Заготовка и обработка должна выполняться в специально предназначенных для этого и соответствующе оборудованных для этого местах.

1.16. При выполнении работ по заготовке арматуры необходимо: ограждать места для разматывания букт (мотков) и выправления арматуры; при резке стальных стержней на отрезки длиной менее 0,3 м применять приспособления, предупреждающие их разлет; складывать заготовленную арматуру в специально отведенное место; закрывать щитами торцовые части стержней арматуры в местах общих проходов, имеющих ширину менее 1 м.

1.17. Элементы каркасов арматуры необходимо пакетировать с учетом их подъема, складирования и транспортирования к месту монтажа.

1.18. При приготовлении бетонной смеси с использованием химических добавок необходимо принять меры к предупреждению ожегов кожи и повреждению глаз работающих.

1.19. Монтаж, демонтаж, ремонт бетоноводов и удаление из них остатков бетона (пробки) допускается только после снижения давления до атмосферного.

1.20. Опасные зоны работы бетононасоса должны быть выделены знаками.

1.21. Ежедневно перед началом укладки бетона в опалубку необходимо проверять состояние тары, опалубки и средств подмащивания. Обнаруженные неисправности следует незамедлительно устранять.

1.22. При укладке бетонной смеси из бадей или бункера расстояние между нижней кромкой бадьи или бункера и ранее уложенного бетона или поверхностью, на которую укладывается бетон, должно быть не более 1 м, если иные расстояния не предусмотрены проектом производства работ.

1.23. Электробезопасноть на строительной площадке, участках работ и рабочих местах должны обеспечиваться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004−76. 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.

Расчет технико-экономических показателей

Земляные работы:

1. Общая продолжительность работ — 11,5 дней

2. Нормативная трудоемкость земляных работ — 104,6 чел/дн

3. Проектная трудоемкость земляных работ:

4. Проектная трудоемкость на м³ котлована

5. Проектная выработка на одного рабочего в день:

6. П=

Работы по устройству фундамента:

1. Общая продолжительность работ — 12 дней

2. Нормативная трудоемкость бетонных работ — 48,03 чел/дн

3. Проектная трудоемкость бетонных работ:

Проектная трудоемкость на м³ котлована

4. Проектная выработка на одного рабочего в день:

5. П=

Заключение

В результате расчетов и проектирования по исходным данным была разработана технологическая карта курсовой работы на производство работ по устройству котлована и возведению железобетонного монолитного фундамента. Расчеты, графики, рисунки, диаграммы и чертежи были выполнены с учетом современных тенденций в строительном производстве нашего времени, были использованы соответствующие нормативные юридические источники и учебная литература.