Проектирование работ по возведению монолитного фундамента зданий

 

 

 

2.3. Выбор методов производства работ.

Выбор рациональных методов  производства железобетонных работ  базируется на следующих положениях:

а) поточной организации  строительства с выполнением  каждого процесса на отдельной захватке;

б) индустриальном изготовлении унифицированных опалубочных и арматурных изделий;

в) выполнении работ с  помощью высокопроизводительных машин, увязанных в комплекты по основным параметрам;

г) назначении метода выполнения отдельного процесса в результате сопоставления и оценки нескольких вариантов.

Варианты методов производства бетонных работ сведены в таблицу 7.

 

таблица 7 - Варианты производства железобетонных работ.

Наименование  строительного процесса	Варианты
	I	II
1. Устройство опалубки	Вручную	С помощью крана
2. Установка арматуры	Вручную	Вручную
3. Доставка бетона	Автобетоносмеситель	Автобетоносмеситель
4. Подача и укладка  бетонной смеси	Краном с двух сторон котлована в бадьях	Бетоноукладчиком  с двух сторон котлована
5. Уплотнение бетона	Трамбованием	вибратором с гибким валом
6. Распалубка фундамента	вручную	С помощью крана

 

Рассмотрим подробнее  каждый из вариантов.

Вариант № 1.

Принята мелкощитовая разборно-переставная  опалубка. Масса щитов и крепежных  элементов такой опалубки не превышает 50 кг, что обеспечивает ее поэлементную установку и снятие вручную. По сравнению со вторым вариантом, этот является более экономичным, так как при этом не потребуется нанимать кран. Также упрощается работа опалубщиков.

Бетонная смесь доставляется на строительную площадку автобетоносмесителем. Подача бетона производится краном с двух сторон котлована в бадьях. Уплотнение бетонной смеси производится трамбованием.

 

Вариант № 2.

Принята крупнощитовая  разборно-переставная опалубка с  массой отдельных элементов свыше 100 кг. Монтаж и демонтаж такой опалубки производится с помощью крана, который затем используется для подачи бетона. В связи с небольшой массой арматурных каркасов (35 кг),установка их производится вручную. Соединение каркасов между собой производится с помощью электродуговой сварки.

Доставка бетонной смеси возможна при помощи автобетоносмесителя. Подача бетонной смеси производится бетоноукладчиком.  Большая маневренность, широкий фронт работ, высокая производительность бетоноукладчиков являются несомненными преимуществами при их использовании. Уплотнение бетонной смеси производится вибратором с гибким валом.

Проанализировав 2 варианта, к дальнейшему производству работ  принимаем вариант № 1.

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Подсчет трудоемкости и интенсивности бетонирования

 

Трудоемкость работ  при проектировании технологических карт определяется по сборникам ЕНиР. Подсчет трудозатрат по возведению подземной части здания приведен в таблице 8.

 

таблица 8 - Ведомость трудозатрат по возведению фундамента.

Шиф𠧧 ЕНиР	Наименование процесса	Ед. изм.	Объём работ	Состав звена  по ЕНиР	Н вр, чел-ч	Трудоёмкость, чел-ч
§Е 4-1-34 табл. 2; 1, а	Установка деревянной щитовой  опалубки при площади щитов до 1 м2	м2	2470,8	Плотник 4 разр. – 1 2 разр. – 1	0,62	1531,9
§E 4-1-44 табл. 2; б	Установка арматурных каркасов массой 35 кг вручную Нвр = 0,11чел-ч (ПР-1)	шт	662	Арматур щик 3 разр. – 1 2 разр. – 2	0,35	231,7
§Е 4-1-49 табл. 2; 1	Укладка бетона с помощью бадей, подаваемых краном, в ленточные фундаменты шириной 670 мм	м3	827,7	Бетонщик 4 разр. – 1 2 разр. – 1	0,23	190,4
§Е 4-1-34 табл. 2; 1, б	Разборка опалубки фундаментов  из щитов площадью до 1 м2	м2	2470,8	Плотник 3 разр. – 1 2 разр. – 1	0,15	370,62
§Е 4-1-7 3, а К = 1,1 (ТЧ-1)	Укладка стреловым краном на пневмоколесном ходу плит перекрытий	шт.	235	Монтаж ник 4 разр. – 1 3 разр. – 2 2 разр. – 1	0,72	169,2
§Е 11-37 4; в К = 1,85 (ПР-1)	Окрасочная гидроизоляция фундаментов вручную битумной мастикой на 2 раза	100 м2	5,92	Изолиров щик 4 разр. – 1 2 разр. – 1	10,0	109,5
§Е 11-40 табл. 1; 2, а К = 1,9 (ПР-1)	Оклеечная гидроизоляция двумя слоями рубероида на битумной мастике вручную	100 м2	2,85	Изолиров щик 4 разр. – 1 3 разр. – 1 2 разр. – 1	10,5	56,9
Итого: 2331,77

 

Из условия полной загрузки звена бетонщиков, рекомендованного в ЕНиР §Е4-1-49, необходимо, чтобы темп укладки бетонной смеси (интенсивность бетонирования) был не менее величины I_б,:

 

 м³/ч,

 

где V_бет - объем укладываемой бетонной смеси, м³,

N_зв - численный состав звена бетонщиков, чел.,

Т_бет - трудоемкость работ по укладке бетона, чел×x

 

2.5. Подбор средств механизации и увязка их по производительности.

 

2.5.1. Выбор ведущей машины.

Ведущей является машина, занятая на выполнении основного  процесса – укладке бетонной смеси. Ведущая машина – кран.

Требуемая грузоподъёмность крана

 

Q_тр = Р_mах + Р_з = 4,217 + 0,05=4,267т,

 

где Р_mах – максимальная масса поднимаемого груза (бадья с бетоном или плита перекрытия);

       Р_з – масса захватного приспособления, принимаемая равной 0,05 т.

Принимаем тип бадьи вместимостью 2 м³ . Масса бадьи с бетоном составляет  4267 кг.

Рис.5. Схема определения  требуемого вылета стрелы

 

Требуемый вылет стрелы крана рассчитывается из условия  безопасного приближения крана к котловану:

м,

где b_к – ширина базы крана, равная 4 м;

       l_д = 2,813м – допустимое расстояние по горизонтали от основания откоса до ближайших опор крана, определяемое по табл. 3.4 [1];

       q – расстояние от нижней точки откоса до ближайшей оси фундамента,      м;

       b_з = 9 м – ширина обслуживаемой зоны, равная половине общей ширины фундамента при перемещении крана с двух сторон котлована, и полной его ширине – при перемещении с одной стороны выемки.

По вылету стрелы и  требуемой грузоподъемности подбираем гусеничный кран  СКГ-40 со стрелой 20 м и клювом

 

2.5.2 Расчет эксплуатационной производительности ведущей машины.

Эксплуатационная производительность крана на укладке бетона:

,

где V_б – объём бетона, загружаемого в бадью, м³;

 Т_ц – продолжительность цикла крана по укладке бетонной смеси в   опалубку, мин;

  k_в – коэффициент использования крана по времени.

Транспортным средством  бетона принимаем автобетоносмеситель марки СБ-69б, объем бетона 2,5 м³ . Масса автомобиля 9,1 т., на базе МАЗ-503

Объём бетона, выгружаемого из транспортного средства в бадью, м³,

 

м³

 

где V_тp – объём бетона, доставляемого за один рейс, м³;

       N_б – количество бадей, устанавливаемых при разгрузке транспортного средства [1, прил. 4, табл. 1].

Продолжительность кранового  цикла, мин, равна 

Т_ц = t_в + t_c + 2 t_n + t_y + t_p,

 

где t_в = 3 мин – время выгрузки бетонной смеси из транспортного средства;

      t_c = 1 мин – продолжительность строповки бадьи;

      t_n = 2 мин – время перемещения бадьи краном в одном направлении;

      t_y = 2 мин –продолжительность укладки бетона в опалубку;

      t_p = 0,4 мин – время расстроповки бадьи.

 

Т_ц = 4/2+ 1+ 2×1,5+ 1,5+ 0,4 = 7,9 мин.

Коэффициент для кранов с двигателем внутреннего сгорания равен 0,77.

 м³ ∕ч.

 

2.5.3 Подбор вспомогательных средств механизации и инвентаря

 

Для доставки бетонной смеси  от завода до строительной площадки (при  дальности транспортирования 40 км) автобетоносмеситель марки СБ-92-1А, объем бетона 4 м³. Количество транспортных средств для бесперебойной доставки бетонной смеси на объект вычисляется по формуле:

где П_э.к. - часовая эксплуатационная производительность ведущей машины комплекта, м³/ч;

      V_тр = 2,5 м³ – объем бетона в транспортном средстве;

t_тр - продолжительность транспортного цикла, мин.;

к_р = 0,76 - коэффициент, учитывающий необходимый резерв производительности ведущей машины;

к_в = 0,9 - коэффициент использования транспортной единицы по времени.

 

мин;

 

где t_з = 5 мин. - время загрузки автомобиля на заводе;

L_п = 15 км - расстояние перевозки бетонной смеси;

V_т - средняя скорость движения транспортного средства, V_т = 30 км/ч (для дорог с жестким покрытием);

t_в = 3 мин. - время выгрузки бетона;

шт.

В зависимости от толщины  бетонируемой конструкции и густоты  ее армирования для уплотнения бетона подбираются электромеханические глубинные вибраторы с встроенным электродвигателем или с гибким валом. Принимаем модель вибратора с встроенным электродвигателем ИВ-47.

Таблица 9 - Технические характеристики вибратора ИВ-47

Показатель	Ед. изм.	Значение
Наружный диаметр  корпуса	см	7,6
Длина рабочей части	см	44
Радиус действия	см	60
Мощность	кВт	1,2
Напряжение	В	36
Масса	кг	39
Длина вала	см	301

 

Количество вибраторов рассчитывается из условия:

,

где J = 8,7 м³/ч – фактическая интенсивность укладки бетонной смеси, определяемая эксплуатационной производительностью ведущей машины;

П_эв - эксплуатационная производительность вибратора, м³/ч, рассчитываемая по формуле:

где R = 0,6 м – радиус действия вибратора;

h_сл – толщина уплотняемого слоя бетонной смеси, м;

t_уп = 30 с – продолжительность уплотнения на одной позиции вибратора;

t_пер = 5 с – продолжительность перестановки вибратора с одной позиции

на другую;

к_в = 0,76 – коэффициент использования вибратора по времени;

Толщина уплотняемого слоя бетонной смеси:

м

L_п = 0,1 м - глубина погружения наконечника вибратора в ранее уложенный слой;

 

L_в = 0,44м - длина рабочей части вибратора.

К расчету принимаем  значение = 0,34 м.

 м³/ч;

шт.

Для непрерывного уплотнения бетона фактическое количество вибраторов увеличивается с учетом одного резервного механизма.

шт.

Окончательно принимаем  два вибратора марки ИВ-47.

 

2.6. Определение параметров строительного потока.

 

Для организации поточного  производства работ необходимо весь комплекс строительных процессов по возведению фундамента расчленить на отдельные частные потоки, а сооружаемую конструкцию - на захватки и ярусы. При этом, учитывая большую трудоемкость работ и удобство выполнения операций по установке и соединению арматурных каркасов вне опалубки, опалубочные работы разделяются на два потока: первый - установка щитов по одной стороне фундамента (внутренней) и второй - сборка опалубки по второй стороне (наружной) после завершения арматурных работ. Таким образом, бетонирование фундамента может быть расчленено на 5 частных потоков: