Технологические решения по устройству котлована

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технологические решения по устройству котлована

Содержание

Часть I

1.1 Описание подготовительных работ, которые должны быть выполнены до начала разработки котлована

1.2 Определение объема котлована, объемов растительного слоя и грунта, вывозимого в отвал.

1.3 Выбор машины для снятия растительного слоя, определение ее производительности и схемы работы.

1.4 Выбор экскаватора обратная лопата для разработки глухого котлована, расчет забоев, определение его производительности.

1.5 Выбор экскаватора прямая лопата для разработки открытого котлована, расчет забоев, определение его производительности.

1.6 Определение производительности и количества автосамосвалов для обеспечения работы экскаваторов обратная и прямая лопата.

1.7 Выбор машины для планировки дна котлована, определение ее производительности.

1.8 Выбор машин для уплотнения грунта дна котлована, определение ее производительности и схемы работы.

1.9 Разработка графика производства земляных работ

1.9.1 Разработка графика производства работ по устройству глухого котлована

1.9.2 Разработка графика производства работ по устройству открытого котлована

Часть II

2.1 Подбор состава бетона (водоцементного отношения, осадки конуса, крупного заполнителя).

2.2 Описание подготовительных работ, которые должны быть выполнены до укладки бетонной смеси.

2.3 Определение объема и расчетной интенсивности бетонных работ

2.4 Выбор вида армирования и конструкции опалубки

2.5 Выбор комплекса машин и оборудования для укладки бетонной смеси, определение его производительности и срока работы

2.6 Разработка схемы бетонирования фундамента

2.7 Выбор автотранспорта, определение его производительности и количества машин для доставки бетонной смеси

2.8 Выбор глубинных вибраторов для уплотнения бетонной смеси и определение их количества

2.9 Определение продолжительности работ по бетонированию фундаментной плиты

Часть I

Требуется разработать котлован с размерами: 60 х 45 х 3,5 м.

Грунт:

- суглинок, II категории

Растительный слой: 30 см.

Расстояние до отвала грунта: 1,7 км.

Работы ведутся в летнее время, в течение 2-х смен продолжительностью по 8 ч, при пятидневной рабочей неделе. Ориентировочный срок выполнения работ - 1 месяц.

1.1 Описание подготовительных работ, которые должны быть выполнены до начала разработки котлована

Перед началом разработки котлована необходимо выполнить ряд работ:

1. Водопонижающие:

- поверхностный водоотвод осуществляется при помощи системы каналов, огораживающих котлован

- глубинное водопонижение выполняем вакуумными установками с забивкой иглофильтров по периметру осушаемой площади

2. Подготовительные:

очистка территории от деревьев;

выкорчевка пней;

очистка территории от кустарника;

снос существующей недостроенной на этой территории фермы;

вывоз спиленных деревьев, кустарников, пней, конструкций фермы;

устройство подъездных путей;

ограждение строительной площадки - забор деревянный;

устройство временных бытовых помещений:

прорабская

бытовые помещения

помещение поста охраны

склад строительных материалов;

подведение линий электропередач.

1.2 Определение объема котлована, объемов растительного слоя и грунта, вывозимого в отвал

Разрабатываемый котлован в плане имеет трапецеидальную форму (см. рис. 1).

Для определения объёма котлована воспользуемся формулой:

где 3,5 м - глубина котлована;

и - размеры дна котлована, = 45 м, = 60 м.

Определим ширину и длину котлована поверху:



где - коэффициент заложения откоса котлована, зависящий от рода и вида грунта, от степени его водонасыщения (Таблица 1, Приложения). В соответствии со СНиП III-Б.1-71 «Земляные сооружения, правила производства и приемки работ».

Принимаем максимальный коэффициент заложения откоса =0.6 для супеси при глубине котлована 3,5 м

Объем растительного слоя определим по формуле:

где - толщина растительного слоя, = 0,3 м.

Объём грунта, подлежащего разработке, определяем как разность объемов всего котлована и растительного слоя:



1.3 Выбор машины для снятия растительного слоя, определение ее производительности и схемы работы

В данной работе разрабатываемый растительный слой отсыпается в кавальеры, оси которых расположены на расстояние 10 метров от границы котлована.

В качестве машины для снятия растительного слоя выбираем бульдозер с тяговым усилием базового трактора равным 10 тс (Таблица 2, Приложения), т.к. использование его возможно и в ряде других работ проекта. Например, таких как планировка дна котлована, подготовительные работы: корчевка и уборка пней, снятие кустарников, осуществление обратной засыпки.

Схема работы бульдозера показана на рис. 2.

Рис. 2 Схема снятия растительного слоя бульдозером

Технические характеристики бульдозера ДЗ-18

Наибольшее тяговое усилие, тс	10
Размеры отвала, м
- длина	3.9
- высота	1.0
Наибольший подъем отвала над опорной поверхностью гусениц, м	1.05
Скорость перемещения, км/ч
- при копании грунта	3.6
- при транспортировке и раскладке грунта	8.8
- при холостом пробеге	12.2
Масса, т	16.3

Бульдозер разрабатывает грунт, передвигаясь челночно от продольной оси котлована до оси кавальера. После удаления растительного слоя с половины площади в кавальер он аналогично разрабатывает вторую часть площади в другой кавальер. Расстояние с, включающее временную берму и половину ширины кавальера, можно принять равным 5+5=10м.

Эксплуатационная производительность бульдозера определяется по формуле:

где - объем грунтовой призмы, м3;

- длительность цикла (учитываются перерывы и затраты времени, связанные с выполнением технологических операций), с;

- коэффициент потерь грунта при транспортировке грунтовой призмы;

- коэффициент разрыхления грунта (отношение объема рыхлого грунта и объема того же грунта в плотном состоянии, Таблица 3, Приложения); Кр = 1.3

- коэффициент использования рабочего времени, учитывающий организационные перерывы при срезке растительного слоя, обратной засыпке, планировке территории, разработке и перемещении грунта; = 0.85.

- коэффициент наполнения геометрического объема грунтовой призмы, зависящий от отношения Н/В и от связности грунта.



(несвязный грунт)

Величину определим по формуле:

где - длина участка транспортирования грунта, м.

где c - расстояние от оси кавальера до границы котлована, принимаем равным 10 м.

Длительность рабочего цикла бульдозера определяется по формуле:

где - длительность копания (набора грунта призмы);

- длительность транспортировки грунтовой призмы;

- длительность раскладки грунта, tр = 0;

- длительность порожнего хода;

- дополнительное время (на практике =20сек)

Длина пути копания:

где - длина отвала, = 3.9 м;

- толщина стружки, равна толщине растительного слоя, = 0.3 м.

- коэффициент разрыхления для супесчаного грунта.

Длительность копания:

Длительность транспортировки грунтовой призмы:

Длительность порожнего хода:

,

где =12,2 км/ч- скорость при холостом пробеге.



tдоп = 20 c

Длительность рабочего цикла бульдозера составляет:

Часовая производительность бульдозера:

1.4 Выбор экскаватора обратная лопата для разработки глухого котлована, расчет забоев, определение его производительности

При выборе марки экскаватора с ковшом определенного объема следует учитывать, что высота забоя (т.е. глубина котлована) должна быть такой, чтобы обеспечить наполнение ковша за одно черпанье (Таблица 4, Приложения). Вместе с тем, высота и крутизна откосов забоя должны быть такими, чтобы обеспечить безопасность работы экскаватора в забое (исключалась возможность обрушения откоса) и его высокая производительность (минимальная длительность цикла). Эти условия выполняются в том случае, если высота разрабатываемого уступа составляет определенную часть паспортной характеристики экскаватора , т.е. наибольшей глубины или высоты копания.

Определим глубину разработки котлована по формуле:



Принимаем экскаватор обратная лопата ЭО-4121 со следующими характеристиками:

Объем ковша, м3	1,0
Наибольший радиус копания Rкоп max, м	9,8
Радиус копания на уровне стоянки Rст, м	4,0
Наибольшая высота копания Hкоп max, м	8,0
Наибольшая высота выгрузки Нвыг мах, м	5,0
Радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки Rвыг, м	4,8
Продолжительность цикла, с	21
Масса, т	22,4

Определим размер меньшей стороны котлована, которого надо разработать экскаватору:

Разработка котлована начинается проходкой пионерной траншеи. Определим ее размеры:

где -ширина пионерной траншеи понизу,



Ширина бокового забоя определяется по следующей формуле:

Определим количество боковых забоев:

Принимаем

Рис. 3 Схема разработки котлована экскаватором обратная лопата

Таким образом, разработка котлована будет осуществляться посредством разработки пионерной траншеи с размерами поверху



и понизу

и двух боковых забоев с размерами поверху и понизу

Эксплуатационная производительность экскаватора определяется по формуле:

где q - объем ковша, q = 1 м3;

tц - продолжительность цикла экскаватора, tц = 21 с.

Кн - коэффициент наполнения ковша, (Кн = 1,15)

Кр - коэффициент разрыхления грунта, Кр = 1.3 (cуглинок),

Кв - коэффициент использования рабочего времени, Кв = 0.8 при работе на транспорт.

1.5 Выбор экскаватора прямая лопата для разработки открытого котлована, расчет забоев, определение его производительности

Разработка котлована ведется с помощью экскаватора прямая лопата.

Для разработки котлована используется следующая схема:

Устройство наклонного входа в котлован

Разработка пионерной траншеи

Разработка боковых забоев.

Устройство наклонного входа в котлован:

Экскаватор разрабатывает грунт ниже отметки стояния, постепенно заглубляясь до отметки в конце наклонного входа - на границе подошвы котлована. Определяем расстояние до будущей подошвы котлована:

где - уклон входа в котлован, =10%.

.

Ширина наклонного въезда в котлован принимается равной ширине пионерной траншеи, определяемой далее, которая является продолжением входа в котлован. Объем разработки входа в котлован учитывается при составлении графика производства работ экскаватора.

Разработка пионерной траншеи:

Для облегчения маневрирования и установки автосамосвалов под погрузку, пионерную траншею разрабатываем нормальным

лобовым забоем. Размер меньшей стороны котлована поверху определяем как:

,

где m-коэффициент заложения откоса, принимаем m=0,6 для супесчаного грунта

Наибольшая высота копания определяется по формуле:

где в - коэффициент высоты забоя экскаватора, принимается равным в = 0.7 для супесчаного грунта (Таблица 7, Приложения)

В зависимости от принимает экскаватор прямая лопата ЭО-4121 со следующими характеристиками:

Объем ковша, м3	1,6
Наибольший радиус копания Rкоп max, м	8,9
Радиус копания на уровне стоянки Rст, м	4,7
Наибольшая высота копания Hкоп max, м	9,6
Наибольшая высота выгрузки Нвыг мах, м	5,1
Радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки Rвыг, м	4,6
Продолжительность цикла, с	20
Масса, т	36,0

Определим размеры пионерной траншеи.

Ширина пионерной траншеи по низу:

Ширина пионерной траншеи по верху:

По полученным данным построена схема наклонного входа в котлован.

Рис. 4 Схема наклонного въезда в котлован

Определение наклонного въезда в котлован:

Объем наклонного въезда в котлован определяется по следующей формуле:

,

где - площадь поперечного сечения середины въезда.

- длина въезда.

Таким образом, объем наклонного въезда в котлован равен:

Разработка боковых забоев:

Определяем расстояние от оси движения экскаватора до бровки откоса забоя:

(для несвязного грунта)

Определяем расстояние от оси движения экскаватора до подошвы забоя:

Ширина бокового забоя понизу определяется:

Ширина ленты (ширина забоя поверху) определяется по формуле:

,

где m- коэффициент заложения откоса котлована, m=0,7

Определяем количество боковых забоев согласно формуле:

Принимаем 3 боковых забоя с

и с недоборами 0,61м с каждой стороны.

Ширина забоя понизу определяется по формуле:



Окончательно принимаем

,, ,

и недоборы по 0,61м.

План и поперечный разрез открытого котлована представлены на рис 5.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5 План открытого котлована

Эксплуатационная производительность экскаватора определяется по формуле:



где q - объем ковша, q = 1,6 м3;

tц - продолжительность цикла экскаватора, tц = 20 с.

Кн - коэффициент наполнения ковша, (Кн = 1,15)

Кр - коэффициент разрыхления грунта, Кр = 1.3 (cуглинок),

Кв - коэффициент использования рабочего времени, Кв = 0.8 при работе на транспорт.

1.6 Определение производительности и количества автосамосвалов для обеспечения работы экскаваторов обратная и прямая лопата

Для перевозки разрабатываемого грунта используются автосамосвалы. Расстояние транспортировки грунта до отвала 1,7 км.

Для экскаватора обратная лопата:

Для данного объема ковша экскаватора (q=1 м3) и расстояния транспортировки грунта на основании Таблицы 11, Приложения намечается грузоподъемность автосамосвала 10 т, (Таблица 9, Приложения), далее выбираем автосамосвал марки КаМАЗ-5511. Характеристики данного автосамосвала приведены в Таблице 8, Приложения.

Технические характеристики автосамосвала марки КаМАЗ-5511

Грузоподъемность, т	10,0
Погрузочная высота, м	2,2
Габариты, м
- длина	7,1
- ширина	2,5
- высота	2,7
Полная масса, т	18,9

По Таблице 10, Приложения определяем объем грунта в кузове автосамосвала, он зависит от грузоподъемности автосамосвала и от плотности грунта (категории грунта). В данном проекте для грунта II категории (супесь) и автосамосвала грузоподъемностью 10,0 т. можно принять

.

Определяем производительность автосамосвала по формуле:

где - объем грунта в кузове автосамосвала, перевозимый за один рейс, м3;

tц - длительность рабочего цикла автосамосвала, с;

Кв - коэффициент использования рабочего времени. Примем Кв=0,9

Длительность цикла определяют по формуле:

где , , , и - соответственно продолжительности операций маневрирования при погрузке, загрузке, разгрузке и соответствующего маневрирования, груженого хода, порожнего хода.

Продолжительность маневрирования при погрузке и продолжительность разгрузки с соответствующим маневрированием для автосамосвала марки КаМАЗ-5511 принимаем



Длительность погрузки грунта () II категории в автосамосвал КаМАЗ-5511 грузоподъемностью 10 тонн с использованием экскаватора ЭО-4121 объем ковша которого равен 1,0 м3 согласно Таблице 11, Приложения составляет 2,9 мин.

Продолжительность соответствующего маневрирования, груженого хода, порожнего хода (,, м) при движении автосамосвалов туда и обратно по одной трассе, принимаем:

где L=1,7 км - расстояние между пунктами погрузки и разгрузки;

- средняя расчетная скорость передвижения автосамосвалов (Таблица 12, Приложения).

Для асфальтных дорог при дальности перевозки равной 1,7 км, средняя расчетная скорость передвижения автосамосвалов Vср согласно табл.12 принимаем равной 35 км/ч=0,583 км/мин.

Подставляя все полученные величины в формулу, получаем:

Вычислим производительность автосамосвала:

.

Для обеспечения непрерывной работы экскаватора марки ЭО-4121 необходимо соблюдение соотношения:

,

где -количество автосамосвалов.

и - часовые эксплуатационные производительности одного автосамосвала и экскаватора.

Требуемое количество автосамосвалов составит:

Принимаем количество автосамосвалов марки КаМАЗ-5511, равное 4

Для экскаватора прямая лопата:

Для данного ковша экскаватора (q=1,6 м3) и расстояние транспортировки грунта на основании Таблицы 8, Приложения намечается грузоподъемность автосамосвала 12,0 т, далее выбираем автосамосвал марки Краз-256Б.

Технические характеристики автосамосвала марки КраАЗ-256Б

Грузоподъемность, т	12,0
Погрузочная высота, м	2,4
Габариты, м
- длина	8,1
- ширина	2,7
- высота	2,9
Полная масса, т	23,2

По Таблице 10, Приложения, определяем объем грунта в кузове автосамосвала, он зависит от грузоподъемности автосамосвала и от плотности грунта (категории грунта). В данном проекте для грунта III категории (суглинок) и автосамосвала грузоподъемностью 12,0 т. можно принять

Продолжительность маневрирования при погрузке и продолжительность разгрузки с соответствующим маневрированием

для автосамосвала марки КарАЗ-256Б

Длительность погрузки грунта () III категории в автосамосвал КарАЗ-256Б грузоподъемностью 12 тонн с использованием экскаватора ЭО-4121 объем ковша которого равен 1,6 м3 составляет 2,5 мин. (Таблица 11, Приложения).

Подставляя все полученные величины в формулу, получаем:

Вычислим производительность автосамосвала:

.

Требуемое количество автосамосвалов составит:

Принимаем количество автосамосвалов марки КарАЗ-256Б, равное 5.

1.7 Выбор машины для планировки дна котлована, определение ее производительности

Планировка дна котлована выполняется бульдозером, который применялся для снятия растительного слоя - ДЗ-18, с тяговым усилием 10 тс. Характеристики данного бульдозера приведены в Таблице 2, Приложения.

Производительность бульдозера при планировочных работах определяется по формуле:

где F - площадь, планируемая за один проход бульдозером, м2;

tц - длительность цикла, с;

Кв - коэффициент использования рабочего времени, который должен учесть потери на повороты и холостой ход Кв=0,85.

Площадь, планируемая за 1 проход бульдозером, определяем по формуле:



где B - длина отвала бульдозера, В =3,9 м;

L - длина гона (захватки)-длина дна котлована, L=60 м;

0.5 - перекрытие захваток и уменьшение ширины хода из-за перекоса отвала, м;

Длительность рабочего цикла бульдозера (tц, м) определяем по формуле:

где = 8,8 км/ч - скорость бульдозера при транспортировке грунта;

Длительность цикла равна:

Тогда эксплуатационная часовая производительность бульдозера (Пчэ) составит:

м?/ч

1.8 Выбор машин для уплотнения грунта дна котлована, определение ее производительности и схемы работы

Заключительным этапом работ по устройству котлована является уплотнение его дна.

Дно котлована представляет собой слой супеси - несвязного грунта, поэтому для его уплотнения используется вибрационный самоходный каток ДУ-10А.

Тип катка	самох.
Толщина уплотняемого слоя, см	20
Ширина уплотняемой полосы, см	85
Скорость движения, км/ч	1,8;3,0
Количество проходов по одному следу	3…6
Масса, т	1,8

Толщина уплотняемого слоя h принимается равной h=20см.

Производительность катка определяется по формуле:

где vcр - средняя скорость движения катка при уплотнении, vcр = 3,0 км/ч;

h - толщина уплотняемого слоя, h = 0.35 м;

B - ширина полосы укатки, B =0,85 м;

- перекрытие полос при уплотнении, принимаем b = 0,15 м;

n - количество проходов по одному следу; n=4

Kв - коэффициент использования рабочего времени Kв=0.85.

Часовая производительность катка составляет:



1.9 Разработка графика производства земляных работ

1.9.1 Разработка графика производства работ по устройству глухого котлована

Календарный график выполняется в табличной форме. На календарном графике для каждого вида работ указаны следующие величины:

Наименование работ

Объем работ

Используемые в данной работе машины и их количество

Кол-во машино-смен

Рабочие дни, каждый рабочий день на графике должен состоять из принятого количества рабочих смен.

Ориентировочный срок выполнения работ 1 месяц, при двухсменной работе продолжительностью 8 ч в сутки, при пятидневной рабочей недели.

Формула для определения количества машино-смен, необходимых для выполнения определенной работы имеет вид:

где - объем данного вида работ.

- эксплуатационная сменная производительность машины.

где К- продолжительность смены, К=8ч;

- часовая эксплуатационная производительность машины.

а) Снятие растительного слоя

Сменная производительность бульдозера будет равна:

где бульдозера=158 м3/ч

Определим количество машино-смен бульдозера при снятии растительного слоя:

где -объем растительного слоя, найденный ранее,

;

Окончательно считаем, что для снятия растительного слоя котлована одним бульдозером ДЗ-18 (Таблица 2, Приложения) необходимо 2 машино-смены.

б) Разработка грунта котлована экскаватором

Определим сменную производительность экскаватора обратная лопата:

- объем грунта, подлежащий разработке.

Определим количество машино-смен экскаватора:



Для разработки грунта экскаватором ЭО-4122(Таблица 5, Приложения) с ковшом 1,0м3 необходимо 11 машино-смен.

в) Транспортировка грунта самосвалами

Определяем количество машино-смен автосамосвалов:

где - количество автосамосвалов, =4;

-количество машино-смен экскаватора, =10,3 маш-см.

Тогда:

Для транспортировки грунта четырьмя автосамосвалами КаМАЗ-5511 (Таблица 8, приложения) грузоподъемностью 10 т. необходимо 44 машино-смен.

1.9.2 Разработка графика производства работ по устройству открытого котлована

а) Снятие растительного слоя

Для снятия растительного слоя котлована одним бульдозером ДЗ-18 (Таблица 2, Приложения) необходимы 2 машино-смены.

Эти данные получены при разработке графика производства работ по устройству закрытого котлована.

б) Разработка грунта котлована экскаватором

Определим сменную производительность экскаватора прямая лопата:

Определим объем разрабатываемого грунта с учетом входа в котлован:

где

- объем грунта, подлежащий разработке;

- объем входа в котлован, разрабатываемого экскаватором.

Определим количество машино-смен экскаватора:

Для разработки грунта котлована одним экскаватором ЭО-4121 (Таблица 6, Приложения ) с объемом ковша 1,6 м3 необходимо 8 машино-смен.

в) Транспортировка грунта самосвалами

Определяем количество машино-смен автосамосвалов:

где - количество автосамосвалов, =5;

-количество машино-смен экскаватора, =7,35 маш-см.

Тогда:

Для транспортировки грунта четырьмя автосамосвалами КаРАЗ-256Б (Таблица 8, приложения) грузоподъемностью 12 т. необходимо 40 машино-смен.

г) Планировка дна котлована

Площадь дна котлована

разделим на сменную производительность бульдозера при планировке:

.

Для планировки дна котлована одним бульдозером необходима 1 машино-смена.

г) Уплотнение дна котлована

Расчет можно вести не на объем уплотненного грунта, а на площадь дна котлована



Определяем сменную производительность катка ДУ-10А.

Определяем требуемое количество машино-смен катка:

Для уплотнения дна котлована одним катком ДУ-10А (таблица 14, Приложения) необходима 1 машино-смена.

Календарный график производства земляных работ по устройству открытого котлована:

Наименование работ

Объем

Использ.маш. и их кол-во

Кол-во маш-смен

Рабочие дни

1

2

3

4

5

6

Машино-смены

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

Снятие растительного слоя

1100 м?

Бульдозер ДЗ-18 10т. 1шт.

1,15

_

_

Разработка грунта котлована

11945 м?

Экскаватор ЭО-4121 q=1,6м?, 1шт.

7,35

_

_

_

_

_

_

_

_

Транспортировка грунта

11945 м?

Автосамосвал КРАЗ-256Б г/п 12т, 5шт.

40

_

_

_

_

_

_

_

_

Планировка дна котлована

2700 м?

Бульдозер ДЗ-18 10т. 1шт.

0,026

_

Уплотнение дна котлована

2700 м?

Каток ДУ-10А вибр.сам - 1шт.

0,75

_

Часть II

Требуется запроектировать бетонирование фундаментов:

ленточного сечением 2,0х0,5 м; размеры в плане 55х40 м;

фундаментной плиты с размерами 55х40х1,4м.

Размеры котлована в плане 60х44м.

Расстояние от стройплощадки до бетонного завода 3,4 км.

Глубина котлована- 3 м.

2.1 Подбор состава бетона (водоцементного отношения, осадки конуса, крупного заполнителя)

Работы ведутся в летнее время, в течение двух смен продолжительностью по 8 часов, при пятидневной рабочей неделе.

Котлован открытый.

Назначение состава бетонной смеси

Характеристики бетонной смеси:

- водоцементное отношение В/Ц=0,5

- осадка конуса ОК= 10 см

- крупный заполнитель- щебень с наибольшим размером40 мм

2.2 Описание подготовительных работ, которые должны быть выполнены до укладки бетонной смеси

разработка котлован укладка бетон фундамент

Котлован, в котором будет устроен фундамент, должен быть чистым и сухим, а грунт уплотнен до требуемой степени. На связном грунта (суглинок) устраивают выравнивающий слой из щебня толщиной 10-15 см. Далее проводится разметка фундамента и нивелировка основания. Потом устанавливают фиксаторы, обеспечивающее расчетное положение арматуры, закладные части и опалубку.

До начала устройства фундаментов необходимо:

организовать отвод поверхностных вод с площадки;

прокладка подъездных путей для транспорта и строительной техники;

подготовка мест складирования и завоз на склады комплектов опалубки, арматурных сеток и каркасов;

выполнение бетонной подготовки под фундамент;

геодезическая разбивка положения фундаментов в соответствии с проектом;

устройство опалубки фундаментов;

2.3 Определение объема и расчетной интенсивности бетонных работ

Армирование железобетонных конструкций желательно осуществлять сварными арматурными каркасами и сетками заводского изготовления. Арматурные элементы и готовые сетки доставляют на строительный объект и располагают для складирования. Арматурные каркасы и сетки комплектуют в пакеты и в таком виде монтажным краном подают в зону производства работ. В процессе монтажа арматуры особое внимание уделяют обеспечению проектных размеров толщины защитного слоя бетона. Смонтированная арматура должна быть надежно закреплена и предохранена от деформаций и смещений в процессе производства работ по бетонированию конструкций. Перед укладкой бетонной смеси необходимо принять по акту все скрытые конструкции и элементы, доступ к которым после бетонирования будет невозможен, очистить арматуру и опалубку от мусора, грязи и ржавчины.

2.4 Выбор вида армирования и конструкции опалубки по каждому виду фундамента

Применяем армокаркасы из арматурных стержней D20 класса А-III, расположенные в 4 ряда.

Для возведения фундамента используем щитовую сборно-разборную опалубку. В качестве межблочной опалубки используем стальную сетку с ячейкой 2х2 см, которую крепят к арматуре проволокой или зажимами.

Технологический процесс установки опалубки состоит в следующем. Щиты опалубки устанавливают вручную или краном закрепляют в проектном положении. После бетонирования и достижения бетоном прочности, допускающей распалубливание, опалубочные щиты и поддерживающие устройства снимают и переставляют на новую позицию.

Под монолитным фундаментом независимо от грунтовых условий предусматривается бетонная подготовка, толщиной 100 мм из бетона марки М50.

Толщина защитного слоя бетона аб для рабочей арматуры подошвы монолитного фундамента принимается равной 35 мм.(рис. 5).



Выбор метода бетонирования, определение объема и интенсивности бетонных работ по каждому виду фундамента



Ленточный фундамент

Конфигурация ленточного фундамента представлена на рис.1

Ленточный фундамент будем бетонировать с помощью автобетононасоса.

Объем ленточного фундамента:

,

где -ширина фундамента,

- длина фундамента,



- ширина ленты фундамента,

;

- высота ленты фундамента,

.

Фундаментная плита

Конфигурация ленточного фундамента представлена на рис.2

Фундаментную плиту будем бетонировать с помощью автобетононасоса.

Объем фундаментной плиты:

,

где -ширина фундаментной плиты,

- длина фундаментной плиты,

- высота фундаментной плиты,

Разработка схемы бетонирования ленточного фундамента

Выбор и обоснование комплекта машин для бетонирования фундамента

Для бетонирования ленточного фундамента будем использовать бетононасос с гидравлическим приводом, установленный на шасси грузового автомобиля-автобетононасос (АБН) (Таблица 15, Приложения). Он эффективен при интенсивном ведении бетонных работ и частом перебазировании оборудования вдоль фронта бетонирования. Радиус действия распределительной стрелы автобетононасоса позволяет производить укладку бетонной смеси в конструкцию в зоне действия стрелы (схема.1 )

Определяем требуемый вылет стрелы манипулятора АБН:

,

где 1,3 - половина колеи АБН, м;

3 -наименьшее расстояние колеса от бровки, м;

- проекция откоса котлована, м;

- коэффициент заложения откоса котлована,

;

-рабочая глубина котлована,

;

-ширина ленты фундамента,

- расстояние от опалубки фундамента до откоса,

Выбираем АБН М52:

Наибольшая высота подачи	52
Дальность подачи на уровне стояния	48
Дальность подачи при положении стрелы под углам 45О	38
Наибольшая глубина подачи	38

Бетононасосы экономически эффективны при интенсивности бетонирования не менее 10 м3/ч. Поэтому интенсивность укладки бетонной смеси одного АБН принимаем

.

Фундамент бетонируется в 2 слоя по 0,25м каждый.

2.5 Выбор комплекса машин и оборудования для укладки бетонной смеси, определение его производительности и срока работы

Расположения машин, пути их движения и зоны обслуживания представлены на рис.3. Радиус действия распределительной стрелы автобетононасоса позволяет производить укладку бетонной смеси в конструкцию в зоне действия стрелы. Радиус действия АБН М52 до 48м. Для бетонирования заданного ленточного фундамента необходимо 2 стоянки.

Определение длины захваток, расположения рабочих и деформационных швов, последовательности бетонирования захваток

Любое сооружение лучше бетонировать непрерывно, без устройства рабочих швов. Однако практически это трудно достижимо из-за различных технологических и организационных причин, поэтому обычно бетонирование массивных сооружений осуществляется отдельными частями (блоками, захватками).

Схема бетонирования фундамента представлена на рис.3

Определяем площадь непрерывно бетонируемого блока:

, где

-интенсивность укладки бетонной смеси,

- толщина слоя укладываемой бетонной смеси,

- время до начала схватывания бетонной смеси (допустимый интервал времени до перекрытия ранее уложенной бетонной смеси).

Величину часто определяют как разность:

,

где - промежуток времени от затворения смеси до начала ее схватывания (длительность «жизни» бетонной смеси).

- затраты времени на транспортировку и укладку бетонной смеси.

Время начала схватывания изменяется в широких пределах, для обычных смесей (и при обычных условиях укладки) это 2,0…2,5ч, при использовании соответствующих добавок может изменяться от 0.5 ч до 5.0 ч. Продолжительность операций транспортировки и укладки как правило значительно меньше времени , поэтому в расчетах можно принять:



Зная площадь блока и ширину фундамента , определяем максимальную длину непрерывно бетонируемого блока :

Принимаем

Количество захваток приблизительно определяем по формуле:

где - общая длина всего фундамента, бетонируемого краном, =233м.

Количество блоков (и соответственно захваток) назначаем конструктивно.

Т.о. АБН бетонирует 3 блока по 60м и 3 блока по 17.66 м.

Схема бетонирования фундамента представлена на рис.3.

Между захватками будут устроены рабочие швы, которые могут выполнять функции деформационного шва на период работ по нулевому циклу. Расположение рабочих и деформационных швов представлено на рис.4.

Выбор автотранспорта, определение его производительности и количества машин для доставки бетонной смеси

Для транспортирования бетонной смеси от бетоносмесительной установки до строительной площадки на расстояния в пределах 100 км. целесообразно применять автобетоносмесители (АБС).

Используем СБ-130 (Таблица 16, Приложения):

Объем перевозимой бетонной смеси, м3	8.0
Габаритные размеры, м
-длина	11,2
-ширина	2,5
-высота	3,6

Количество АБС, обеспечивающих интенсивность укладки бетонной смеси АБН, определяются по формуле:

, где

- общее время загрузки и выгрузки барабана АБС, скорость загрузки и выгрузки принимаем равной 3 мин на 1 м3, 8*3=24мин;

- время АБС в пути: пробег «бетонный завод-объект-бетонный завод»;

(S- расстояние от стройплощадки до бетонного завода, - средняя скорость движения АБС);

Следовательно, для обеспечения работы автобетононасоса требуется 4 автобетоносмесителя.

Выбор глубинных вибраторов для уплотнения бетонной смеси и определение их количества

Бетонирование происходит слоями, смесь в каждом слое уплотняется ручным глубинным вибратором со встроенным электродвигателем ИВ-60 (Таблица 17, Приложения):

Техническая производительность, м3/ч	12-18
Длина рабочей части ,см	52
Масса, кг	29

Принимаем среднюю техническую производительность вибратора равную 15 м3/ч.

Требуемое количество одновременно работающих вибраторов:

где - суммарная производительность двух бетононасосов;

ПТЧ - техническая производительность;

- коэффициент использования рабочего времени вибратора в течении смены.

Следовательно, требуется 2 одновременно работающих вибратора.

Определение продолжительности работ по бетонированию ленточного фундамента

Определим время бетонирования 1 блока АБН:

,

где: - максимальный объем одного блока:

Ленточный фундамент состоит из 6 блоков.

Следовательно, весь ленточный фундамент автобетононасос будет бетонировать не дольше чем 6*2=12ч.

Следовательно, продолжительность бетонирования ленточного фундамента автобетононасосом 2 смены.

Вывод

Данный ленточный фундамент сечением 2,0х0,5м, заданной конструкции, габаритами в плане 55х40м, будет забетонирован:

1, 2 и 3 закладки бетонируется за 1 машино-смену при 8 часовой смене;

далее будет сделан перерыв на сутки;

4, 5 и 6 закладки бетонируются за 1 машино-смену при 8 часовой смене;

Общая продолжительность бетонирования ленточного фундамента АБН-2 смены и 1 сутки в промежутке перерыва. На этот период необходимо обеспечить доставку бетонной смеси с интенсивностью 30м3 в час, а также:

Автобетононасос М52

3 автобетоносмесителя АМ-6

2 вибратора ИВ-60 с технической производительностью .

2.6 Разработка схемы бетонирования фундамента

Выбор и обоснование комплекта машин для бетонирования фундаментной плиты

Фундаментную плиту с размерами 55х40х1,4 м будем бетонировать бетононасосом (схема 2.)



Требуемый вылет стрелы манипулятора АБН:

,

где 1,3- половина колеи АБН, м;

3- наименьшее расстояние колеса от бровки, м;

- проекция откоса котлована;

- коэффициент заложения откоса котлована;

-рабочая глубина котлована;

-расстояние от опалубки фундамента до откоса, ;

- ширина фундамента, м.

Т.к. требуемый вылет стрелы АБН получается слишком большим, то мы будем бетонировать фундаментную плиту при помощи 2-х автобетононасосов с противоположных сторон котлована

где 1,3 -половина колеи АБН, м;

3- наименьшее расстояние колеса от бровки, м;

- проекция откоса котлована, м;

- коэффициент заложения откоса котлована;

-рабочая глубина котлована;

-расстояние от опалубки фундамента до откоса, ;

- половина длины фундаментной плиты, м.(Конкретно при выбранном расположении АБН.

Выбираем АБН М36:

Наибольшая высота подачи	36
Дальность подачи на уровне стояния	32
Дальность подачи при положении стрелы под углам 45О	24
Наибольшая глубина подачи	24

Интенсивность укладки бетонной смеси одного АБН принимаем

Определение расположения машин, путей их движения, зон обслуживания

Расположение машин, пути их движения и зоны обслуживания представлены на рис. 4. Радиус обслуживания принятого АБН до 32м. Для бетонирования фундаментной плиты необходимо 6 стоянок.

Определение длины захваток, расположения рабочих и деформационных швов, последовательности бетонирования захваток

Бетонирование сооружения осуществляется отдельными блоками.

Схема бетонирования фундамента представлена на рис.4.

Определяем площадь непрерывно бетонируемого блока:

где - интенсивность укладки бетонной смеси АБН,

- допустимый интервал времени до перекрытия ранее уложенной бетонной смеси;

- толщина укладываемой бетонной смеси,

;

Фундамент укладывается в 3 слоя толщиной 0,5м.

Величину часто определяют как разность

где - промежуток времени от затворения смеси до начала ее схватывания (длительность «жизни» бетонной смеси);

- затраты времени на транспортировку и укладку бетонной смеси.

Время начала схватывания изменяется в широких пределах, для обычных смесей (и при обычных условиях кладки) это 2,0…2,5 ч. при использовании соответствующих добавок может изменяться от 0,5 ч до 5,0 ч. Продолжительность операций транспортировки и укладки как правило значительно меньше времени , поэтому в расчетах можно принять:

Зная площадь блока и ширину фундамента , можно определить длину непрерывно бетонируемого блока :

Принимаем

.

Количество захваток определяем по формуле:

,

где - общая длина фундаментной плиты.

Следовательно 2 АБН бетонируют 10 блоков длиной 40 м и шириной 5,5 м. В конце захватки будет устроен рабочий шов, который может выполнять функции деформационного шва на период работ по нулевому циклу. Расположение рабочих и деформационных швов представлено на рис. 4

2.7 Выбор автотранспорта, определение его производительности и количества машин для доставки бетонной смеси

Бетонную смесь от бетонно-смесительной установки до строительной площадки доставляем автобетоносмесителями (АБС).

Используем АБС СБ-130:

Объем перевозимой бетонной смеси, м3	8.0
Габаритные размеры, м
-длина	11,2
-ширина	2,5
-высота	3,6

Количество АБС, обеспечивающих интенсивность укладки бетонной смеси АБН, определяем по формуле:

где - общее время загрузки и выгрузки барабана АБС, скорость загрузки и выгрузки принимаем равной 3 мин. на 1 , - время АБС в пути: пробег «бетонный завод - объект - бетонный завод»; - количество бетонной смеси в барабане АБС, .

(S - расстояние от стройплощадки до бетонного завода, Vср - средняя скорость движения АБС);



Следовательно, для обеспечения работы каждого автобетононасоса требуется 4 автобетоносмесителя, для обеспечения работы двух автобетононасосов требуется 6 автобетоносмесителей.

2.8 Выбор глубинных вибраторов для уплотнения бетонной смеси и определение их количества

Бетонирование происходит слоями, смесь в каждом слое уплотняем ручным глубинным вибратором со встроенным электродвигателем ИВ-60:

Техническая производительность, м3/ч	12-18
Длина рабочей части,см	52
Масса, кг	29

Принимаем среднюю техническую производительность вибратора 15 м3/ч.

Требуемое количество одновременно работающих вибраторов:

,

где Q - суммарная производительность двух бетононасосов; ПЧТ - техническая производительность; ПЧЭ - эксплуатационная часовая производительность вибратора; КВ=0,75 - коэффициент использования рабочего времени вибратора в течении смены.

Следовательно, требуется 6 одновременно работающих вибраторов.

2.9 Определение продолжительности работ по бетонированию фундаментной плиты

Определим время бетонирования 1 блока АБН:

,

где Vбл - объем одного блока:

.

За 1 смену два АБС бетонируют 1 захватку.

Следовательно, продолжительность бетонирования фундаментной плиты АБН 10 смен.

Данная фундаментная плита с размерами 55х40х1,4 будет забетонирована тремя автобетононасосами за 10 машино-смен при 8 часовой смене. На этот период необходимо обеспечить доставку бетонной смеси с интенсивностью 30 м3 в час, а также:

2 Автобетононасоса М36

6 автобетоносмесителей СБ-130.

6 вибраторов ИВ-60 со средней технической производительностью ПЧТ=15 м3/ч.

Размещено на Allbest.ru