Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный университет»

Кафедра «Строительное производство»

Курсовой проект по дисциплине: «Технология строительных процессов»

На тему: «Проектирование производства работ по устройству котлована и монолитного железобетонного фундамента»

Выполнил студент группы ПГС - 12

Коровин А.В.

Проверил руководитель проекта

Шевцова В.Н.

Хабаровск 2013



Задание и исходные данные

Район строительства - г. Хабаровск.

Скорость ветра зимой: 5 м/с

Вид грунта: Лёсс

Плотность грунта: 1800 кг/м³

Расстояние до отвала: 7,0 км.

Скорость автосамосвала: 60 км/ч

Класс бетона: В15 на портландцементе М500

Расход цемента: 300 кг/м³

Начальная температура бетона: 25 С

Температура наружного воздуха: -15 ⁰С

Схема фундамента

Разрез фундамента



Реферат

Пояснительная записка выполняется на листе формата А4 и состоит из нескольких разделов: проектирование производство земляных работ; бетонных; количественный и качественный состав исполнителей; калькуляция; проектирование графика производства работ; контроль качества земляных работ; мероприятия по безопасному производству работ; расчет технико-экономических показателей. Записка содержит комплекс расчетов, схем и пояснений с технико-экономическим обоснованием выбора комплектов машин и методов производства работ.



Введение

Строительные котлованы представляют собой выемки в грунте. Используются они в качестве оснований и фундаментов зданий, а также других инженерных сооружений.

Разработка (рытье) котлована - это важная составная часть земляных работ, направленных на строительство фундамента. От качества строительного котлована зависит последующий успех всего строительства! Поэтому рытье котлованов должны выполнять опытные специалисты с использованием современной техники.

Для разработки строительных котлованов предусмотрена следующая последовательность работ:

· геодезическая разбивка котлована. На этом этапе задействованы специальные инструменты, т.к. крайне важна точность.

· откопка строительного котлована под фундамент. Размеры котлована во многом зависят от проекта здания, глубины промерзания грунта и других факторов.

· вывоз грунта. Для вывоза грунта от разработки строительного котлована необходимы специальные разрешения.

· контроль качества работы.

Разработка котлованов

Под разработкой котлованов понимают этап строительного производства по созданию выемки в грунте. Она важна для создания фундаментов различных зданий и сооружений, а также других разноплановых оснований.

Надежность фундамента и построения здания во многом зависят от качественного исполнения работ по разработке котлованов, поэтому этот процесс является достаточно важным этапом строительства. Отметим, что для обеспечения долговечности устойчивости здания необходимо учесть максимальную устойчивость фундамента.

Устройство фундамента

Основная опорная часть любого дома, призванная выдерживать вес всей постройки в целом, носит название «фундамент». От прочности фундамента зависит прочность всего здания. Хороший фундамент надежно защитит строение от перекашивания и проседания, а также от возникновения трещин

При расчете и проектировании фундамента следует учитывать рельеф местности, характер грунта и особенности климата. К примеру, фундамент дома, стоящего на суглинистом или глинистом грунте, испытывает серьезное воздействие грунтовых вод. Подобный грунт со временем может оседать и размываться.

При этом влага, впитавшаяся в фундамент, в условиях пониженных температур замерзает, создавая так называемый эффект «вздутия». Зачастую это происходит в том случае, когда глубина промерзания в районе возведения фундамента значительно ниже уровня грунтовых вод. В итоге фундамент строения приподнимается зимой, а в теплое время года, когда замерзшая вода тает, снова опускается, в конечном счете приводя к перекосу всего дома.

Следовательно, возведение фундамента нужно доверять опытным проектировщикам, имеющим все необходимые лицензии и способным выполнить проекты любой сложности, с учетом климатических особенностей и специфики грунта.

Только специалисты могут с уверенностью рекомендовать какой тип фундамента можно возводить в каждом конкретном случае - мелкозаглубленный, ленточный, столбчатый. Рекомендации опытных проектировщиков помогут заказчикам избежать лишних финансовых затрат, связанных с возможными ошибками и переделками.

1. Проектирование производства земляных работ

1.1 Определение состава процессов и объемов работ при устройстве котлована

Работы по устройству котлована можно разделить на следующие процессы:

1. Срезку растительного слоя

2. Разработку грунта в котловане

3. Транспорт грунта в отвал

4. Зачистку дна котлована.

Неблагоприятные гидрогеологические, 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 (м²) определяется размерами котлована поверху 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.

При заданных размерах фундамента определяем размеры котлована понизу. Размеры котлована понизу определяются габаритами возводимого фундамента по заданию с добавлением по периметру сооружения зазора, равного 0,3 м:

а = А_фунд + 0,3 * 2

b = B_фунд + 0,3 * 2

Где а и b - размеры котлована понизу, А_фунд и B_фунд - размеры фундамента.

а = 18 + 0.3 * 2 = 18.6

b = 60 + 0,3 * 2 = 60,6

Размеры котлована поверху равны:

с = а + 2mH; c = 18.6 + 2 * 0.5 * 0.9 = 19.5

d = b + 2mH; d = 60.6 + 2 * 0.5 * 0.9 = 61.5

Где с и d - размеры котлована поверху, Н - глубина котлована, m - показатель крутизны откоса определяемый по СНиП - 12-04-2002.

Объем прямоугольного в плане котлована с откосами определяется по формуле:

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

где Н - глубина котлована, b - ширина въездной траншеи принимаем 3,5 м.

m'- показатель крутизны продольного уклона въездной траншеи, принимаемый равным 10.

Объем работ по срезке растительного слоя определится:

Где Н_р.с - толщина растительного слоя равная 0,15 м, с и d - размеры котлована поверху.

При разработке грунта экскаваторами на дне котлована остается недобор грунта.

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

_н

Где а и b - размеры котлована понизу

Ориентировочно вместимость ковша при объеме работ 5000 - 10000 мі равняется 0,35-0,65 мі.

Из этого объемы недоборов будут равны:

При вместимости ковша 0,25-0,4 м³

_н прямая лопата

_н обратная лопата

_ндраглайн

При вместимости ковша равной 0,5 - 0,65 мі

_н прямая лопата

_нобратная лопата

_н драглайн

С учетом предыдущих расчетов, объём работ, выполняемый экскаватором, равен:

Вместимость ковша 0,25-0,4 м³

обратная лопата

драглайн

прямая лопата

Вместимость ковша 0,5 - 0,65 м³

прямая лопата

обратная лопата

драглайн

Весь грунт, разрабатываемый экскаватором, вывозится в отвал. Недобор разрабатывается механизированным и ручным способами. При зачистке дна котлована ручным способом учитывается площадь только под подошвой фундамента.

1.3 Подбор комплектов машин для производства земляных работ

1.3.1 Подбор машин по процессам

Срезка растительного слоя выполняется: бульдозерами с шириной расчистки до 30 м.

Для срезки растительного слоя принимаем бульдозеры и грейдеры:

1. ДЗ-8 на базе трактора марки Т-100

2. ДЗ-18 (Д-493А) на базе трактора марки Т-100

3. ДЗ-31-1 (Д-557-1) автогрейдер

4. ДЗ-98 автогрейдер

5. Д-290 на базе трактора марки Т-180

Разработка грунта в котловане осуществляется одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием прямая и обратная лопата.

Принимаем экскаваторы:

1. Э-505 (прямая лопата, вместимость ковша 0,5 мі, механический привод, ковш с зубьями)

2. ЭО-3311Г (Э-302Г) (обратная лопата, вместимость ковша 0,4 мі, механический привод, ковш с зубьями)

3. Э-302 (прямая лопата, вместимость ковша 0,3 мі, механический привод, ковш с зубьями)

4. Э-651 (прямая лопата, вместимость ковша 0,65 м³, механический привод, ковш с зубьями)

5. КМ-602 (обратная лопата, вместимость ковша 0,65 м³) механический привод, ковш с зубьями)

Весь грунт, разрабатываемый экскаватором, вывозится в отвал на расстояние 7,0 км.

Принимаем автосамосвалы:

1. КрАЗ 22-Б (10 тонн)

2. КрАЗ-256 (12 тонн)

3. КамАЗ 5510 (9 тонн)

4. КамАЗ 55111 (13 тонн)

5. КамАЗ 65115 (15 тонн)

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

Где: Т_ц - время одного цикла автосамосвала, мин;

t_n - расчетная продолжительность погрузки, мин;

L - расстояние транспортирования грунта, км;

V_ср - средняя скорость движения автосамосвала, км/мин;

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

Время погрузки автосамосвала определяется по формуле:

Где: Q - грузоподъемность автосамосвала, т;

- норма времени, маш.-ч/100 м³;

- плотность грунта, т/м³.

Количество автосамосвалов, при дробном значении N округляется до целого в сторону увеличения.

Для разработки недобора грунта с перемещением его на половину длины котлована применяются бульдозеры или недобор зачищается вручную.

Принимаем:

1. ДЗ-54С (Д-687С) на базе трактора марки Т-100 (неповоротный отвал, управление гидравлическое)

2. ДЗ-110 на базе трактора марки Т-130 (неповоротный овал, управление гидравлическое)

3. ДЗ-109 на базе трактора марки Т-130 (поворотный отвал, управление гидравлическое)

4. ДЗ-35С(Д-575С) на базе трактора марки Т-180 (неповоротный отвал, управление гидравлическое)

5. ДЗ-25 (Д-522) на базе трактора марки Т-180 (поворотный отвал, управление гидравлическое)

1.3.2 Формирование комплектов машин

1 Комплект:

· Бульдозер ДЗ-8 на базе трактора марки Т-100, мощность, кВт (л.с.) - 79(108)

· Экскаватор Э-505 (прямая лопата, вместимость ковша 0,5 мі, механический привод, ковш с зубьями)

· Самосвал КрАЗ 22-Б (10 тонн)

· Бульдозер ДЗ-54С (Д-687С) на базе трактора марки Т-100 (неповоротный отвал, управление гидравлическое), мощность кВт (л.с.) - 79(108)

2 Комплект:

· Бульдозер ДЗ-18 (Д-493А) на базе трактора марки Т-100, мощность, кВт (л.с.) - 79(108)

· Экскаватор Э-302 (прямая лопата, вместимость ковша 0,3 мі, механический привод, ковш с зубьями)

· Самосвал КамАЗ 5510 (9 тонн)

· Бульдозер ДЗ-109 на базе трактора марки Т-130 (поворотный отвал, управление гидравлическое), мощность, кВт (л.с.) - 118(160)

3 Комплект

· Бульдозер Д-290 на базе трактора марки Т-180, мощность, кВт (л.с.) - 132(180)

· Экскаватор КМ-602 (обратная лопата, вместимость ковша 0,65 м³, механический привод, ковш с зубьями)

· Самосвал КамАЗ 65115 (15 тонн)

· Бульдозер ДЗ-110 на базе трактора марки Т-130 (неповоротный овал, управление гидравлическое), мощность, кВт (л.с.) - 118(160)

4 Комплект

· ДЗ-31-1 (Д-557-1) автогрейдер, мощность, кВт (л.с.) - 99(135)

· Экскаватор ЭО-3311Г (Э-302Г) (обратная лопата, вместимость ковша 0,4 мі, механический привод, ковш с зубьями)

· КрАЗ-256 (12 тонн)

· Бульдозер ДЗ-35С(Д-575С) на базе трактора марки Т-180 (неповоротный отвал, управление гидравлическое), мощность, кВт (л.с.) -132(180)

5 комплект

· ДЗ-98 автогрейдер, мощность кВт (л.с.) - 184(250)

· Э-651 (прямая лопата, вместимость ковша 0,65 м³, механический привод, ковш с зубьями)

· КамАЗ 55111 (13 тонн)

· ДЗ-25 (Д-522) на базе трактора марки Т-180 (поворотный отвал, управление гидравлическое), мощность кВт (л.с.) - 132(180)

1.4 Определение технико-экономических показателей

1.4.1 Определение технических показателей

· Продолжительность производства работ - (Т_i)

Где: P_i - объем работ,

- нормативная сменная производительность машин или выработка рабочих.

где t_см-длительность смены, ч;

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

· Трудоемкость работ - ()

маш.см. (чел. дн.)

где N_i- численный состав звена рабочих по ЕНиР.

3.Себестоимость работ - (С_i)

, руб

Где: С_маш.-см - стоимость машино - смены

T_оi - продолжительность работы машины на объекте, см.;

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

Определяем технико-экономические показатели выбранных машин.

1. Срезка растительного слоя. Грунт I группы.

2109,25 м²

1) ДЗ-8 на базе трактора Т-100

2) ДЗ-18 на базе трактора Т-100

3) ДЗ-31-1 (Д-557-1) автогрейдер

4) ДЗ-98 автогрейдер

5) Д-290 на базе трактора марки Т-180

2. Разработка котлована. Грунт I группы

1) Э-505 (прямая лопата, вместимость ковша 0,5 мі, механический привод, ковш с зубьями)

2) ЭО-3311Г (Э-302Г) (обратная лопата, вместимость ковша 0,4 мі, механический привод, ковш с зубьями)

3) Э-302 (прямая лопата, вместимость ковша 0,3 мі, механический привод, ковш с зубьями)

4) Э-651 (прямая лопата, вместимость ковша 0,65 м³, механический привод, ковш с зубьями)

5) КМ-602 (обратная лопата, вместимость ковша 0,65 м³)

3. Транспортировка грунта в отвал.

Т_ц - время одного цикла автосамосвала, мин;

t_n - расчетная продолжительность погрузки, мин;

L - расстояние транспортирования грунта, км;

V_ср - средняя скорость движения автосамосвала, км/мин;

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

П_э - производительность экскаватора

1) КрАЗ 22-Б (10 тонн)

2) КрАЗ-256 (12 тонн)

3) КамАЗ 5510 (9 тонн)

4) КамАЗ 55111 (13 тонн)

5) КамАЗ 65115 (15 тонн)

4. Зачистка дна котлована. Грунт I группы.

1) ДЗ-54С (Д-687С) на базе трактора марки Т-100 (неповоротный отвал, управление гидравлическое)

Норма времени рассчитана с учетом добавочного коэффициента на дополнительную длину проходки на каждые дополнительные 10 метров (здесь: на каждые дополнительные 10 метров 0,43 добавочный коэффициент)

2) ДЗ-110 на базе трактора марки Т-130 (неповоротный овал, управление гидравлическое)

3) ДЗ-109 на базе трактора марки Т-130 (поворотный отвал, управление гидравлическое)

4) ДЗ-35С(Д-575С) на базе трактора марки Т-180 (неповоротный отвал, управление гидравлическое)

5) ДЗ-25 (Д-522) на базе трактора марки Т-180 (поворотный отвал, управление гидравлическое)

1.4.2 Расчет экономических показателей

Определяем продолжительность производства работ

1.

2.

3.

4.

5.

Определяем трудоемкость

1.

2.

3.

4.

5.

Определяем себестоимость работ

417510 руб.

451648 руб.

400386 руб.

692526 руб.

346852 руб.

Результаты расчетов технико - экономических показателей заносятся в таблицу

Таблица 1 - Экономические показатели выбранных комплектов

Название	Единицы измерений	Комплекты
		1	2	3	4	5
Продолжительность работ	смен	31,73	49,92	34,29	53	26,07
Трудоёмкость работ	маш. см.	78,71	99,60	68,25	105,20	64,08
Себестоимость работ	Руб.	417510	451648	400386	692526	346852

К производству работ принимаем 5 комплект выбранных машин, как наиболее экономически выгодный .

· ДЗ-98 автогрейдер, мощность кВт (л.с.) - 184(250)

· Э-651 (прямая лопата, вместимость ковша 0,65 м³, механический привод, ковш с зубьями)

· КамАЗ 55111 (13 тонн)

· ДЗ-25 (Д-522) на базе трактора марки Т-180 (поворотный отвал, управление гидравлическое), мощность кВт (л.с.) - 132(180)

1.5 Технические характеристики выбранных машин

Таблица 2 - Технические характеристики экскаватора Э - 651

Показатель	Ед. измер.	Э - 651
Вместимость ковша	мі	0,65
Длина стрелы	м	5,5
Максимальный радиус копания	м	7,8
Радиус копания на уровне стоянки	м	4,7
Наибольшая высота копания	м	7,1
Наибольший радиус выгрузки	м	7,1
Наибольшая высота выгрузки	м	4,5
Мощность	кВт (л.с.)	74 (100)
Масса экскаватора	т	20,5

Таблица 3 - Технические характеристики автосамосвала

Показатель	Единица измерения	КамАЗ 55111
Грузоподъемность	т	13



Таблица 4 - Технические характеристики бульдозера

Наименование показателя	Ед.изм	ДЗ-25
Тип отвала		Поворотный
Длина отвала	м	4,43
Высота отвала	м	1,2
Управление		Гидравлическое
Мощность	кВт (л.с.)	132 (180)
Марка трактора		Т-180
Масса бульдозерного оборудования	т	2,85

Таблица 5 - Технические характеристики автогрейдера ДЗ-98

Наименование показателя	Ед.изм	ДЗ-98
Радиус поворота		18
Длина отвала	м	3,7
Высота отвала	м	0,7
Глубина резания	м	0,5
Мощность	кВт (л.с.)	184 (250)
Масса грейдера	т	19,5

1.6 Разработка технологии и организации процессов по устройству котлована

Технические характеристики экскаватора Э - 651 прямая лопата.

R_ст =4.7 - радиус стоянки

Н_р = 7.1 - наибольшая высота резания

5,5м - длина стрелы

1. Определение числа ярусов.

2. Определение вида забоя.

схема движения экскаватора - проходка по зигзагу

3. Определение схемы движения экскаватора во въездной траншеи.

Схема движения во въездной траншее - лобовая проходка с односторонней погрузкой грунта в самосвалы.

4. Определение числа проходок

График совместной работы автосамосвалов и экскаватора

Совместная работа экскаватора и автосамосвалов изображена в виде графика работы автосамосвалов: строительный котлован фундамент

t_п = 7,37 мин - время погрузки автосамосвала

t_гр = 7 мин - время движения груженного автосамосвала

t_м + t_р = 2 мин - время разгрузки и время маневрирования автосамосвала

t_х = 7 мин - время движения после разгрузки

Т_ц = 23,37 мин - время полного цикла движения одного автосамосвала



2. Проектирование производства работ по устройству монолитного железобетонного фундамента

2.1 Определение состава и объемов работ

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

· установка опалубки;

· установка арматурных сеток и каркасов;

· укладка бетонной смеси;

· укрытие бетонной поверхности утеплителем;

· уход за уложенным бетоном;

· снятие с бетонной поверхности утеплителя;

· 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 м³.

При подсчёте объёмов опалубочных работ используется рекомендации методического пособия. При подсчёте арматурных работ принять, что расход арматуры на 1 м³ монолитного фундамента составляет 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.

Уход за бетоном ведется круглосуточно бетонщиком 2 разряда в течение времени, необходимого для набора критической прочности бетона. Результаты подсчёта сводятся в таблицу.

Таблица 6 - Ведомость подсчета объемов работ

Наименование процессов	Формула подсчёта	Единица измерения	Количество
Установка опалубки	F= (60*0,9)+(18*0,9)	100м2	0,702
Установка арматурных каркасов	N=972*25/50	шт.	486
Укладка бетонной смеси	V=60*18*0,9*1,015	м3	972
Укрытие бетонной поверхности	S=60*18	100м2	10,80
Уход за бетоном	Время укладки + время выдерживания (остывания)
Снятие утеплителя	S=60*18	100 м2	10,80
Распалубка	F=(60*0,9)+(18*0,9)	100м2	0,702

2.2 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 монолитного фундамента принята переставная деревянная опалубка, которая устанавливается и снимается вручную. Масса щитов такой опалубки не превышает 50 кг.

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

Доставка бетонной смеси на объект осуществляется восемью автосамосвалами КрАз-2566.

Доставленная на объект бетонная смесь может подаваться 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 раздела возможны следующие варианты:

-мобильным краном в бадьях с движением крана с одной стороны котлована поверху;

-мобильным краном в бадьях с движением крана с двух сторон;

-мобильным краном в бадьях с движением крана по дну;

-бетоноукладчиками с одной или с двух сторон;

-автобетононасосами с одной или двух сторон;

-вибротранспортом с одной или двух сторон.

Намечаем 4 варианта укладки бетонной смеси:

1. Кран с бадьей с одной стороны

2. Кран с бадьей с двух сторон

Где в пункте 1,2 объем бадьи разный.

3. Бетоноукладчик с двух сторон

4. Бетононасосом с одной стороны



Стреловой кран

Требуемая грузоподъемность крана определяется по формуле:

Где, - масса поднимаемого груза, т. - масса захватного приспособления, принимаемая 0,05 тонн.

Тип бадьи принимаем по приложению 14 методического указания.

Требуемый вылет стрелы крана определяется по формуле:

Где, а - расстояние от наиболее удаленного элемента до основания откоса, b - расстояние по горизонтали от основания откоса до ближайшей опоры машины, с - половина расстояния между опорами, принимаемое равным 1,5.

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

Требуемая высота подъема крюка:

,

где - превышение над уровнем стоянки крана, м; - запас по высоте, 2.3 м; - высота груза на крюке крана, м; - высота строповки, принимаемая равной 2 м.

Требуемая длина стрелы определяется по формуле:

, где:

h_п - высота полиспаста, равная 1 м;

h_ш - 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.

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

1. Выбираем кран с односторонним движением по верху котлована.

;

;

Принимаем гусеничный кран ДЭК - 631

Технические характеристики: ()

2. Выбираем кран с двусторонним движением по верху котлована.

;

;

Принимаем гусеничный кран МГК - 40

Технические характеристики: ()

3. Выбираем бетоноукладчик с двухсторонним движением по верху котлована.

Выбираем бетоноукладчик БУ - 1

Технические характеристики:

(= 14 м, П = 11м^3/ч , стоимость 1400 руб. маш - час)

4. Выбираем бетононасос с односторонним движем по верху котлована

Принимаем бетононасос АБН-22

Технические характеристики:

( = 22 м, П = 50 м^3/ч, стоимость 1812 руб. маш - час).

2.2 Расчет интенсивности бетонирования и эксплуатационной производительности ведущей машины

Из условий полной загрузки звена бетонщиков, рекомендованного (ЕНиР сб. 4 выпуск 1), интенсивность бетонирования (темп укладки бетона) J_б (м³/час) определится по формуле:

Где, - численный состав звена бетонщиков, чел.; - норма времени чел. - ч/м³.

Эксплуатационная производительность крана на укладке бетона П_э определяется по формуле:

- объем бетона, загружаемого в бадью, м³, - продолжительность цикла по выгрузке бетонной смеси в опалубку, принимаемая для бадьи 3,2 м³ - 12,5 минут, - коэффициент использования крана по времени, равный 0,8.

Производительность других средств механизации определяется по методическому указанию.

Для бетоноукладчика:

Для бетононасоса:

2.3 Определение технико-экономических показателей вариантных решений по бетонированию фундаментов

Для окончательного выбора варианта рассчитывают и сравнивают технико-экономические показатели. К производству работ принимают вариант с минимальными показателями.

Где тариф за маш-час;

продолжительность смены;

продолжительность работ.

Продолжительность работ машины на объекте определяется по формуле:

, где

объем работ, выполняемых машиной;

нормативная сменная производительность машины.

Суммарная трудоемкость работ по i-му варианту находится по формуле:

продолжительность работ;

количественный состав исполнителей.

1. Кран ДЭК - 631

2. Кран МГК - 40

3.Бетоноукладчик БУ-1

4. Автобетононасос АБН-22

Таблица 7 - Показатели технико-экономических решений

Показатели	Единицы измерений	Вариант
		ДЭК - 631	МГК - 40	БУ-1	АБН-22
Продолжительность работ	смен	7,88	10,05	11,04	2,43
Трудоемкость работ	маш-см	7,88	20,1	22,08	29,16
Себестоимость работ	руб.	101379	76217	123648	35226

Таким образом, по минимальной себестоимости принимаем для укладки бетонной смеси автобетононасос АБН - 22 с односторонним движением по верху котлована.

2.4 Мероприятия учитывающие специфику зимнего производства работ

При выполнении курсового проекта устройство фундамента производится в зимнее время. Необходимо разработать мероприятия, учитывающие специфику производства работ в зимнее время для всех процессов, входящих в комплексный процесс по устройству фундамента.

Выбор способа зимнего бетонирования обусловлен массивностью конструкции и температурой наружного воздуха.

Степень массивности конструкции определяется модулем поверхности М_п.

Где: F - Суммарная площадь охлаждаемой поверхности, м², V - объем конструкции, м³.

При определении модуля поверхности не учитывается площадь, касающаяся грунта.

Выбираем наиболее рациональный метод зимнего бетонирования. В нашем случае выбираем метод «термоса».

Уравнение теплового баланса:

удельная теплоемкость бетона

удельная масса бетона

начальная температура бетона

конечная температура бетона

Ц - расход цемента на 1м³ бетона в кг

Э - экзотермия

время остывания бетона в часах

коэффициент общей теплопередачи

средняя температура бетона в период остывания

температура наружного воздуха

Исходные данные:

В-15 - класс бетона

М 500 - марка портландцемента

Ц=300 кг/м³

V_ветра=5 м/с - скорость ветра

м

1. Определяем t_б.ср при остывании бетона

2. Определяем длительность застывания бетона

По графику нарастания прочности для t_б.ср=11,45 и критической прочности бетона 40% (бетон класса В-15)

3. Определяем экзотермию.

По графику интегрального тепловыведения, при , Э=200 кДж/кг

4. Определяем коэффициенты теплопередачи.

Фактический коэффициент теплопередачи у опалубки с д = 40 мм составляет:

5. Выбор конструкции утепления для укрытия бетонной поверхности сверху.

Принимаем:

1. Рубероид

2. Пенополистерол

3. Фанера

Определяем Х из условия, что

Принимаем конструкцию утепления бетонной поверхности:

1. Рубероид

2. Пенополистерол

3. Фанера



2.5 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 блоков, каркасов, сеток и стержней; соединения монтажных единиц в проектном положении в единицу армоконструкции. Установку арматуры следует вести так, чтобы не повредить ранее установленную и выверенную опалубку, а также не деформировать арматурные каркасы, установка которых производится вручную. Расход арматуры на 1 м³ =25 кг.

Используется мелкощитовая разборно-переставная деревянная опалубка, которая устанавливается и снимается вручную, состоит из отдельных щитов и поддерживающих их частей: ребер, схваток, стяжек и т.п. на высоте опалубочные щиты поддерживают стойки с раскосами и связями. Площадь щитов до 1,5…2м², масса не более 50кг, что обеспечивает ее установку и снятие вручную. За один час до укладки бетонной смеси деревянную опалубку необходимо обильно смочить.

Укладка бетонной смеси осуществляется краном СКГ-160 с бадьей V_бадьи = 3,2 м³ , с односторонним движением поверху котлована.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. Укладку бетонной смеси в фундамент производят горизонтальными слоями одинаковой толщины. Бетонируют без перерывов. Фундамент выполняется из бетона класса В-15 на портлантцементе М 500. Расход цемента 300 кг/м³.

Виброуплотнение бетонной смеси осуществляется виброрейкой. Визуально продолжительность вибрирования устанавливают по признакам: прекращение оседания бетонной смеси, приобретение однородного вида, горизонтальность поверхности, появление на поверхности цементного молока.

Особое внимание при бетонировании конструкций следует обращать на правильное устройство рабочих швов. 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 ч. После перерыва в бетонировании поверхность рабочего шва должна быть соответствующим образом подготовлена для лучшего сцепления старого бетона с новым. Для этой цели рабочие швы очищают проволочными щетками от грязи и от цементной пленки, образующейся обычно на всех открытых поверхностях бетона. Если же пленка уже затвердела, то ее обивают при помощи пневматического или электрического молотка. Очищенную поверхность рабочего шва промывают и высушивают. Перед самым бетонированием на нее наносят тонкий слой (20-30 мм) цементного раствора из состава укладываемого бетона и затем приступают к бетонированию обычным порядком.

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.

В зимний период используется «метод термоса». Сущность метода состоит в том, чтобы бетон, остывая до 0°С, должен набрать критическую прочность. Учитывая это, назначают толщину и вид утеплителя опалубки. Утепление опалубки выполняют без зазоров и щелей, особенно в местах стыкования теплоизоляции.

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.



3. Количественный и качественный состав исполнителей

1. Установка опалубки (ЕНиР 4-1-34)

Состав работ:

-Разметка и нанесение рисок

-Установка блока

-Выверка правильности установки блока

-Сборка и установка стаканообразователя (при необходимости)

Состав звена:

Слесарь-строитель 4 разряда - 1

Слесарь-строитель 2 разряда - 1

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

Состав работ:

-Подноска и укладка бетонных прокладок

-Установка сеток и краном 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 по хоботам

-Разравнивание бетонной смеси

-Уплотнение бетонной смеси вибраторами

-Заглаживание открытой поверхности бетона

-Перестановка вибраторов, хоботов и их прочистка

Состав звена:

-Бетонщик 4 разряда - 1

-Бетонщик 2 разряда - 1

4. Уход за бетоном (ЕНиР 4-1-54)

-Укрытие бетонной смеси утеплителем

-Уход за бетоном

-Снятие утеплителя

Состав звена:

Бетонщик 2 разряда-1

5. Разборка опалубки (ЕНиР 4-1-38)

Состав работ:

-Снятие креплений блока

-Отделение блока от поверхности бетона

-Очистка блока от бетона

-Смазка внутренней поверхности блока

Состав звена:

-Слесарь-строитель 4 разряда - 1

-Слесарь-строитель 3 разряда - 1



4. Составление калькуляции трудовых затрат

Калькуляция затрат труда составляется на основе объемов работ, принятых способах производства работ и из сборников ЕНиР.

Таблица 8 - Калькуляция трудовых затрат

ЕНиР	Наименование работ	Объем работ	Норма времени	Затраты труда машинного времени	Расценка	Сумма зарплаты
		Ед. изм.	Кол-во	Чел-ч	Маш-ч	Чел.-дн	Маш-см	Руб.	Руб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
§Е2-1-5 табл. 1	Срезка растительного слоя автогрейдером ДЗ - 98	1000 м	2,109	2,3	2,3	1,39	1,39	121,67	256,6
§Е2-1-8 табл. 3а	Разработка грунта экскаватором Э-651	100м	59,657	1,7	1,7	21,55	21,55	603,74	36017,7
-	Транспорт грунта в отвал КамАЗ - 55111	100 м	59,657	-	-	50,68	50,68	599,41	35759
§Е2-1-22 табл. 1	Зачистка дна котлована	100 м	1,13	0,91	0,91	0,116	0,116	239,51	270,64
	Итого	-	-	-	-	73,736	73,736	-	72304
§Е4-1-34 табл. 2	Установка опалубки вручную	1м	70,2	0,51	-	4,47	-	12,78	897,16
§Е4-1-44 табл. 3	Установка арматуры вручную	Шт.	486	0,24	-	14,58	-	57,21	27804
§Е4-1-49 табл. 1	Укладка бетонной смеси бетононас. АБН-22	1 м	972	0,23	0,23	6,43	6,43	30,6	29743,2
§Е4-1-54	Укрытие бетонной смеси утеплителем	100 м2	10,8	0,21	-	0,28	-	26	280,8
-	Уход за бетоном	дни	5	3	-	15	-	351,6	1758
§Е4-1-54	Снятие утеплителя	100 м2	10,8	0,22	-	0,29	-	31,1	335,88
§Е4-1-34 табл. 2	Разборка опалубки в ручную	1м	70,2	0,13	-	1,14	-	13,64	957,52
	Итого					42,19	6,43		61776,6
	Всего					115,92	80,16		134082



5. Проектирование графика производства работ

График производства работ является основным документом 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 выполняются 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 действия не дадут результата, допускается выполнять процессы с другими ритмами. Продолжительность процессов принимается кратной 0,5. Число захваток принимается не менее числа процессов. График производства работ приводится в пояснительной записке (на миллиметровке) и выносится на чертёжный лист. Графы 1-4 заполняется по калькуляции, а в графе 10 указывается К_в.н., определяемый отношением нормативной продолжительности к проектной. В графе 12 горизонтальными линиями изображается продолжительность выполнения каждого процесса в их взаимосвязи.



6. Контроль качества земляных работ

Процессы возведения земляных сооружений систематически контролируют проверяя: положение выемок и насыпей в пространстве; геометрические размеры земляных сооружений; свойства грунтов, залегающих в основании сооружений; качество укладки грунта в насыпи и обратные засыпки.

Постоянный контроль за качеством производства работ осуществляется инженерно-технические работники, операционный контроль производят с привлечением представителей геодезической службы и строительной 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 осуществляется с помощью геодезических приборов, а также простейших инструментов и приспособлений - строительных уровней, рулеток, отвесов, шаблонов, мерных реек, наборов визиров и вешек.

Оценку свойств грунтов в основаниях сооружений, карьерах, насыпях и обратных засыпках проводят для установления соответствия их ранее принятым в процессе проектирования сооружений и оснований под ними. Для этого определяют основные характеристики - плотность и влажность, коэффициент сдвига, фильтрационные свойства грунтов. Оценку основных свойств проводят, как правило, на пробах, взятых из массивов грунтов естественного залегания или уложенных и уплотненных.

Информацию о полученных результатах лабораторных испытаний и контрольных измерений, а также факты несоответствия проекту регулярно докладывают инженерно-техническому персоналу строительства.

7. Мероприятия по безопасному производству работ

Мероприятия по безопасному производству земляных работ.

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

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

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

- Разрабатывать грунт в котлованах и траншеях “подкопом” не разрешается.

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

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

Мероприятия по безопасному производству бетонных, арматурных и опалубочных работ.

- Открытые котлованы следует огородить по периметру.

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

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

- При выполнении работ по заготовке арматуры необходимо: ограждать места для разматывания 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.

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

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

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

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



8. Расчет технико-экономических показателей

8.1 Земляные работы

1. Общая продолжительность работ 7 - дней

2. Нормативная трудоемкость земляных работ - 73,74 чел-дн.

3. Проектная трудоемкость земляных работ определяется по формуле:

,

Где - число рабочих в смену на выполнение i-го процесса;

- продолжительность процесса в сменах.

= 1*2+1*10+4*10+1*0,5=53 чел-дн.

4. Проектная трудоемкость на 1 котлована:

- геометрический объем котлована, .

чел-дн/

5. Проектная выработка на одного рабочего в день:

/чел-дн

6. Производительность:

8.2 Работы по устройству фундамента

1. Общая продолжительность работ - 11 дней

2. Нормативная трудоемкость бетонных работ - 42,19 чел-дн.

3. Проектная трудоемкость бетонных работ,

= 1*2+3*3+2*3+3*8+2*0,5 =42 чел-дн.

4. Проектная трудоемкость на 1 фундамента:

- объем бетонной смеси, .

чел-дн/

5. Проектная выработка на одного рабочего в день:

/чел-дн.

6. Производительность:



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.

Были получены следующие результаты. Производство работ по устройству котлована велось в летнее время, а по устройству фундамента в зимнее время. Срезка растительного слоя - автогрейдер ДЗ-98; разработка грунта производилась проходкой по зигзагу экскаватором Э-651 с прямой лопатой; транспортировка грунта в отвал производилась четырьмя автосамосвалами КамАЗ 55111; зачистка дна котлована производилась бульдозером ДЗ-25 на базе трактора Т-180; при производстве бетонных работ для большей поточности производства использовали мелко щитовую разборно-переставную опалубку, масса каждого щита не превышает 50 кг., установка опалубки вручную, бетонная смесь транспортировалась восьмью автосамосвалами КрАз-2566 с объемом бетона в кузове 4,5 куб. м., а для ее укладки по расчету подобрали наиболее подходящий по приведенным затратам вариант - автобетононасос АБН-22; арматуры было использовано 486 штук; бетонной смеси - 972 м³. на портландцементе М 500 из бетона класса В-15, с расходом цемента 300 кг/ м³.; общая продолжительность работ составила 15,5 день, из которых на земляные работы приходится 5,5 дней, а на бетонные - 10. Как при производстве земляных работ, так и бетонных работ были учтены требования техники безопасности.



Список литературы

1. СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Ч. 2. Строительное производство. - М.: Книга-сервис, 2003. - 48 с.

2. Методические указания к курсовому проектированию / Сост. Антонец. - Хабаровск: Изд-во Хабар гос. тех. ун-та, 2003. - 39 с.

3. ЕНиР. Сборник 2. Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные земляные работы /Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1989, 224 с.

4. ЕНиР. Сборник 4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Выпуск 1. Здания и промышленные сооружения /Госстрой СССР - М.: Стройиздат, 1987. 64 с.

5. Лещинский А.В. Расчёт машин и оборудования для механизации строительства: Практикум. - Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 1999. 123 с.

6. Рейш А.К., Борисов С.М., Бондаков Б.Ф. Машины для земляных работ: Справочное пособие по строительным машинам. М.: Стройиздат, 1981. 352 с.

7. Руководство по производству бетонных работ в зимних условиях в районах Дальнего Востока. Сибири и Крайнего Севера /ЦИИОМТП. М.: Стройиздат. 1982. 311 с.

8. СНиП III-8-76. Земляные сооружения. М.: Стройиздат. 1976. 29 с.

9. СНиП III-15-76. Бетонные и железобетонные конструкции монолитные. М.: Стройиздат. 1977. 35 с.

10. Технология строительного производства в зимних условиях /Под ред. В.А. Евдокимова. Л.: Стройиздат. 1984. 264 с.

11. Технология строительных процессов: Учеб/ А.А. Афанасьев, Н.Н. Данилов, В.Д. Копылов и др; Под ред. Н.Н. Данилова и О.М. Тереньтьева. - 2-е изд., перераб. - М.; Высш. шк., 2000. - 464 с.

12. Хамзин С.К., Карасев А.К. Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование. М.: Высшая школа. 1989. 216 с.

Размещено на Allbest.ru