Проектирование производства работ по возведению монолитного железобетонного фундамента здания

Одним из направлений развития в строительстве является применение железобетона. Это обусловлено его высокими физико-механическими показателями, долговечностью, хорошей сопротивляемостью температурным и влажностным воздействиям, повышением архитектурной выразительности городской застройки, сравнительно невысокой стоимостью.

В наибольшей степени монолитный железобетон применяется при массовом строительстве промышленных, гражданских, сельскохозяйственных и транспортных зданий и расходуется в основном на возведение конструкций нулевого цикла. Ленточные фундаменты монолитного в монолитном исполнении по сравнению со сборным вариантом дешевле на 30%, обеспечивают экономию металла на 16-22%, а цемента — на 8-17%, но несколько выше по затратам труда.

Однако при внедрении поточных методов, применении прогрессивных технологий, дальнейшей индустриализации арматурных и опалубочных работ, использовании высокопроизводительных машин и оборудования, увязанных в комплекты по основным параметрам трудозатраты значительно сокращаются.

Учитывая всё вышесказанное можно с уверенностью сказать что монолитные ж.б. конструкции являются прогрессивным направлением и необходимо их дальнейшее развитие.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

1.1. Определение состава процессов и исходных данных для проектирования

Земляные работы при устройстве подземной части здания можно разбить на следующие простые строительные процессы:

- срезку растительного слоя;

- разработку грунта в выемке;

- погрузку грунта в транспортные средства или за бровку котлована;

- транспортирование грунта;

- выгрузку грунта в отвал;

- зачистку дна траншей;

- обратную засыпку;

- уплотнение засыпанного грунта.

Неблагоприятные гидрогеологические, климатические и особые условия могут потребовать выполнения дополнительных процессов (водоотлив или искусственное понижение уровня грунтовых вод, рыхление плотных грунтов, крепление стенок выемки и др.).

Основным процессом, по которому производится выбор ведущей машины и увязка остальных средств механизации, является разработка грунта в выемке.

Исходными данными для проектирования производства земляных работ являются:

1) объем грунта, подлежащего разработке механизированным способом Vм;

2) вид и влажность грунта - III гр., глина мягкая, карбонная W = 35%;

3) глубина котлована Н = 2,4 м;

4) расстояние вывоза лишнего грунта Lв = 6,4 км.

1.2. Подсчет объемов земляных работ.

Для подсчета объемов земляных работ пользуются планом и разрезом котлована (рис. 1.1).

Предусматривается отрывка котлована на глубину Н = 2,4 м с последующей разработкой траншей по контуру фундамента на глубину hт = 0,1 м.

Размеры котлована по дну определяются габаритами возводимого фундамента по заданию с добавлением технологического зазора s, равного 0,3 м:

м;

м;

Длина и ширина котлована по верху определиться по формуле:

м;

м;

Н=2,4 - глубина котлована по заданию, м;

m=1:0,25 - показатель крутизны откоса принимаемый по (1, прил. 1).

Объем котлована с прямоугольным основанием и откосами со всех четырех сторон V1, м3, определяется по формуле:

;

А=60 и В=24 - длина и ширина фундамента в осях, м;

bф = 0,6 м - ширина ленточного фундамента;

м3;

Объем грунта, разрабатываемого при отрывке траншей, равен:

м3;

где L - суммарная длина траншей, определяемая конфигурацией ленточного фундамента в плане, м;

м;

bт - ширина траншей, м;

м;

где hт =0,1 м - глубина траншей.

При глубине копания 2,4 м принимается экскаватор ХХХ оборудованный обратной лопатой с вместимостью ковша 0,5 м3. Тогда величина недобора по (1, прил.2) составляет 0,15 м отрывку траншей придется вести вручную. Тогда общий объем земляных работ, выполняемых механизированным способом, равен:

м3.

Объем работ по срезке растительного слоя определяется размерами котлована поверху с добавлением с каждой стороны выемки полосы шириной 5 м:

м2.

Объем грунта в плотном теле для обратной засыпки пазух V0, м3 составит:

где Vм - объем грунта, разрабатываемого механизированным способом, м3;

Vф.к. и Vф.т. - объем грунта, вытесняемого из котлована и из траншей, м3;

ко.р - коэффициент остаточного разрыхления грунта равный 1,05.

м3;

м2.

Так как траншеи разрабатываются вручную, то объем грунта, срезаемого вручную при зачистке дна траншей, равен:

м3;

м3;

Объем грунта, подлежащего вывозу в отвал, равен:

м3

1.3. Организация и технология земляных работ

1.3.1. Выбор ведущей машины для отрывки котлована

В данном курсовом проекте, при влажности грунта W = 35%, целесообразней принять одноковшовый экскаватор с обратной лопатой, использование которого не требует устройства въезда.

Принимаем экскаватор Э-504 с вместимостью ковша q = 0,5 м3.

Технические характеристики экскаватора приведены в таблице 1.


Таблица 1 –

Технические характеристики экскаватора Э – 504 (§2-1-11, табл.1)

Наименование показателя

Единица измерения

Характеристика

Вместимость ковша с зубьями

м3

0,5
Длина стрелым5,5
Наибольший радиус резаниям9,2

Наибольшая глубина копания:

для траншей

для котлованов

м

5,6

4

Радиус выгрузки в транспортм5,4
Высота выгрузки в транспортм1,7
Мощностьл.с.80
Масса экскаваторат20,5

1.3.2. Расчет эксплуатационной производительности ведущей машины

Эксплуатационная производительность экскаватора рассчитывается по формуле: ,

где Пэ – часовая эксплуатационная производительность;

q = 0,5 м3 – геометрическая вместимость ковша ;

n = 2,27 – число циклов в одну минуту, шт.;

Ке = 0,8 – коэффициент использования объема ковша (отношение объема грунта в плотном теле к его геометрической вместимости);

Кв – коэффициент использования рабочего времени, равный 0,65 (§Е2-1, прил.3);

м3/ч,

1.3.3. Подбор вспомогательных машин комплекта

Для срезки растительного слоя принимаем бульдозер ДЗ-8 на базе трактора Т-100, кроме того, бульдозер используем при обратной засыпке пазух котлована.

Технические характеристики бульдозера приведены в таблице 2.

Таблица 2 –

Технические характеристики бульдозера ДЗ-8

Наименование показателя

Единица измерения

Характеристика

Тип отвалаНеповоротный
Длина овалам3,03
Высота отвалам1,1
УправлениеКанатное
Мощностьл.с.108
Марка трактораТ-100
Масса бульдозерного оборудованият1,58

В качестве транспортных средств может использоваться тракторный, автомобильный и рельсовый транспорт.

В данном курсовом проекте наиболее эффективным является использование автомобильного транспорта. Тип используемого самосвала МАЗ-205, грузоподъемностью 6 т.

Количество транспортных средств, потребных для отвозки разрабатываемого грунта, рассчитывается из условия бесперебойной работы землеройной машины и транспорта по формуле:

,

где tтр – продолжительность цикла работы транспортной единицы в мин.;

tп – продолжительность погрузки транспортной единицы экскаватором в мин.

Продолжительность цикла транспортной единицы равна:

,

где tр = 1,5 мин. – продолжительность разгрузки транспортной единицы в мин.;

Lтр = 6400 м – расстояние транспортирования грунта;

Vтр = 500 м/мин – расчетная скорость движения транспорта.

Продолжительность погрузки транспортных средств равна:

,

где n =2,27 – число экскаваторных циклов в одну минуту;

Кn = 0,95 - коэффициент, учитывающий потери времени на передвижку экскаватора по забою;

nк – количество ковшей грунта, погружаемых экскаватором в транспортную единицу;

,

где Vтр – объем грунта, вмещаемого в транспортную единицу;

где Q = 6 т – грузоподъемность транспортного средства;

γ = 1,8 т/м3 – средняя плотность грунта ($Е2-1, табл.1);

м3,

Vэк = 0,43 м3 – объем грунта в ковше экскаватора ((2), прил. 7).

шт.;

мин;

мин;

шт.;

Принимаем 9 самосвалов МАЗ-205. Технические характеристики самосвала приведены в таблице 3.

Таблица 3 –

Технические характеристики самосвала МАЗ–205

Наименование показателя

Единица измерения

Характеристика

Грузоподъемностьт6
Объем грунта в кузове

м3

3,33

Зачистка дна траншей производится вручную.

Для трамбования грунта в пазухах используются электротрамбовки марки ИЭ-4505. Технические характеристики электротрамбовки представлены в таблице 4.

Таблица 4 –

Технические характеристики электротрамбовки ИЭ-4505.

Наименование показателя

Ед. измерения

Значение

Глубина уплотнения (за 2 прохода)см20
Диаметр трамбующего башмакамм200
Характеристика электродвигателя:
мощностькВт0,6
напряжениеВ222
частота токаГц50
Частота ударовГц6,3
Габаритымм255х440х785
Массакг27

Принимаем 2 электротрамбовки.

Результаты выбора методов производства работ сведены в таблицу 5.

Таблица 5 –

Выбор методов производства земляных работ.

Наименование строительных процессовОбъем работДальность перемещения грунта, мПринятые марки машин и их кол-во
ед. изм.кол-во
1. Срезка растительного слоя

м2

283150Бульдозер ДЗ-8, 1шт
2. Разработка котлована

м3

3433Экскаватор ЭО – 504, 1 шт.

3. Транспортирование грунта

в отвал

м3

32286400

Автосамосвал

МАЗ-205, 9 шт.

4. Зачистка дна траншей

м3

53Вручную
5. Обратная засыпка

м3

258Бульдозер ДЗ-8, 1шт
6. Трамбование грунта в пазухах

м3

258

Электротрамбовка

ИЭ-4505, 2 шт.

Схема экскаваторного забоя изображена на рис. 2.

Так как ширина большей части котлована по верху равна 3,16 Rропт

(Rропт = 0,9 . Rр = 0,9 . 9,2 = 8,28 м) принимаем уширенную лобовую проходку с перемещением экскаватора по зигзагу. Отвал можно устраивать сбоку котлована, поскольку он не помешает бетоноукладчику (при вылете стрелы 21,9 м).


2. Проектирование производства железобетонных

работ

2.1. Определение состава процессов и объемов работ

План и разрез ленточного монолитного фундамента изображены на рисунке 3.

Весь комплекс работ, выполняемый на строительной площадке, может быть расчленен на следующие простые процессы:

- устройство опалубки;

- установку арматурных каркасов;

- подачу и укладку бетонной смеси;

- уход за уложенным бетоном;

- разборку опалубки;

- монтаж плит перекрытия;

- устройство боковой обмазочной и горизонтальной оклеечной гидроизоляции фундамента. Основным процессом, определяющим темп и организацию работ, является укладка бетонной смеси. Следует иметь ввиду, что данный перечень не вошла часть второстепенных процессов, выполняемых на объекте (устройство подмостей для приема и укладки бетона, соединение арматурных каркасов, прием бетонной смеси из автотранспорта и др.).

Результаты расчетов сведены в таблицу 6.

Таблица 6 –

Ведомость подсчета объемов работ.

Наименование

процесса

Формула подсчета

Ед. изм.

Кол-во

Примечание

1. Устройство опалубки из щитов

м2

1950опалубка мелкощитовая
2. Установка арматурных каркасов

шт.805

расход арматуры

55 кг/м3

3. Бетонирование конструкции

м3

731,25
4. Укладка плит перекрытий

шт.200

размер плит

5,98х1,19х0,22 м

5. Гидроизоляция:

а) вертикальная

б) горизонтальная

м2

510

293

обмазочная

2 слоя рубероида на битумной мастике

Актуально: