Разработка технологической карты на производство работ по возведению монолитного железобетонного фундамента

2. Проектирование экскаваторных работ

Разработка выемок одноковшовым экскаватором производится проходками, состоящими из последовательных забоев.

Экскаваторным забоем называется пространство, ограниченное радиусом действия рабочего оборудования машины. Забой включает место расположения землеройной машины, часть разрабатываемого с данной стоянки массива грунта и площадку для размещения транспортного средства или отвала (при разработке грунта навымет).

Экскаваторная проходка - это траншея, образуемая при последовательной срезке грунта и периодическом перемещении машины вдоль выемки. Расстояние, на которое передвигается экскаватор при переезде с одной стоянки на смежную называется длиной передвижки.

Длина передвижки для экскаватора с обратной лопатой определяется согласно таблице 2.1. МП. Для удобства таблица представлена ниже:

Таблица 2.1. - Длина передвижки экскаватора в зависимости от вместимости ковша

У экскаватора ЭО-3221 применяемого для разработки котлована вместимость ковша составляет 0,65 м³, следовательно длина передвижки L_пер = 2,15 м.

Предельные размеры выемок, которые разрабатываются с одной стоянки, зависят от рабочих параметров экскаватора, которые приведены на рисунке 2.1:

Рисунок 2.1. Рабочие параметры экскаватора ЭО-3221

R_p - радиус резания; R_в - радиус выгрузки; Н - высота резания;

Н_к - глубина резания; Н_в - высота выгрузки

Так как котлован имеет сложную форму целесообразно разделить его на три выемки:

Размеры 1 выемки: ширина по дну =25.3 м; ширина по верху=26.45 м

Размеры 2 выемки: ширина по дну м; ширина по верху12 м

Размеры 3 выемки: ширина по дну м; ширина по верху м

Глубина выемок - 2.3 м.

Определяются основные размерные параметры экскаватора ЭО-3221:

- наибольший радиус резанья R_р=7,9м;

- наибольшая глубина копанья ;

- радиус выгрузки= 6.9 м.

Рассчитываем оптимальный радиус резанья R, который составляет 90% от R_р.

R = R_p ? 0,9 = 0,9 ? 7,9 = 7,11 м

Первая выемка

Для размещения части разрабатываемого грунта на бровке устраиваются боковых проходки шириной B = 0,8 R каждая, располагаемые по краям разрабатываемого котлована. Их суммарная ширина составит:

2В = 2 х 0,7 х 7,11 = 9,95 м

Ширина средней части котлована за вычетом двух крайних боковых проходок равна:

d₁ - 2В = 26,45 - 9,95 = 16,5 м

Находится отношение

(d₁ - 2 В): R = 16.5: 7,11= 2.32

Так как ширина средней части котлована составляет 2.32R, то её разработка осуществляется уширенной лобовой проходкой с перемещением по зигзагу. Таким образом, первая часть котлована отрывается тремя проходками. Первая и третья проходки - боковые, а вторая - уширенная лобовая.

Вторая выемка

Разработка второй части котлована осуществляется тремя проходками. Двумя боковыми и одной лобовой.

Третья выемка

Разработка третей части котлована осуществляется тремя проходками. Двумя боковыми и одной лобовой.

3. Определение состава процессов и объемов работ по бетонированию фундамента

Количество арматурных каркасов может быть определено на основании данных о расходе арматуры на 1 м³ железобетона и массе одного изделия:

N_к = V_бет х g_а: Р_к,

где V_бет - объём укладываемой бетонной смеси, м³;

g_а - расход арматуры на 1 м³ железобетона, кг;

Р_к - масса одного каркаса, кг.

V_бет = 228*2,95*0,7=471

N_к = 471*65/50=612 шт.

Так как в задании на проектирование отсутствует необходимые данные по арматурным изделиям массу арматурного каркаса можно принять 50 кг.

Таблица 3.1 Ведомость подсчета объемов работ

Таблица 3.2 Варианты производства железобетонных работ

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 (50кг). Установка их производится вручную. Соединение каркасов между собой производится с помощью электродуговой сварки.

Бетонная смесь доставляется на строительную площадку бадьями в кузове автосамосвала. Подача бетона производится краном с двух сторон котлована в бадьях.

Уплотнение бетонной смеси производится вибратором с гибким валом.

Принята мелкощитовая разборно-переставная опалубка. Масса щитов и крепежных элементов не превышает 50кг, что обеспечивает ее поэлементную установку и снятие в ручную. По сравнению с вариантом 1 это является выгодней так как при этом не потребуется принимать кран, а так же упрощается работа опалубщиков.

Установка арматуры производится вручную.

Доставка бетонной смеси возможна при помощи автосамосвалов, использование автобетоновозов и автобетоносмесителей обойдется дороже.

Подача бетонной смеси производится бетоноукладчиком. Большая маневренность, широкой фронт работ, высокая производительность бетоноукладчика является несомненными преимуществами при их использовании.

4. Подсчет трудоемкости работ

При проектировании технологических карт трудоемкость работ определяется на основании нормативов, приведенных в сборниках ЕНиР, и объемов работ.

Таблица 4.1 Ведомость трудозатрат по возведению фундамента

Из условия полной загрузки звена бетонщиков необходимо, чтобы темп укладки бетонной смеси был не менее нормативной интенсивности бетонирования, мі/ч:

J_б = V_бет N_зв / T_бет

где V_бет - объем укладываемой бетонной смеси, мі;

N_зв - численный состав звена бетонщиков, чел.;

T_бет - трудоемкость работ по укладке бетона, чел-ч

J_б = 471*2/108,3 = 8,7 м³/ч

5. Определение состава процессов и объемов работ по бетонированию

Ведущей является машина, занятая на выполнении основного процесса - укладке бетонной смеси.

В качестве ведущей машины принимается бетоноукладчик. При выборе марки бетоноукладчика руководствуемся вылетом стрелы, который должен обеспечивать подачу бетонной смеси во все точки фундамента.

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

L_тр = b_к / 2+ l_д + q + b_з,

где b_к - ширина базы крана, равная 3-4 м;

l_д - допустимое расстояние по горизонтали от основания откоса до ближайших опор крана, определяемое по табл. 3.4;

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

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

L_тр =3/2+1,75+0,65+18=21,9м

Таблица 5.1. Технические характеристики бетоноукладчика

Подбор вспомогательных средств механизации и инвентаря

Для доставки бетонной смеси от завода принимаем автобетоновоз СБ-124 объёмом 4 .

Количество транспортных средств для бесперебойной доставки бе-
тона на объект:

N_тр = [П_э.к t_тр k_p / (60 V_тр k_в)] + 1

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

t_тр - продолжительность транспортного цикла, мин;

k_p = 0,85-0,9 - коэффициент, учитывающий необходимый резерв производительности ведущей машины;

k_в = 0,85-0,95 - коэффициент использования транспортной единицы по времени.

Продолжительность транспортного цикла, мин,

t_тр = t₃ + 120 L_т / v_т + t_в,

где t₃ = 4-6 мин - время загрузки автомобиля;

L_т - расстояние перевозки бетонной смеси, км;

v_т - средняя скорость движения транспортного средства, км/ч;

t_в = 2-5 мин - время выгрузки бетона.

Величина v_т при доставке бетонной смеси по дорогам с жёстким покрытием принимается равной 30 км/ч.

В зависимости от бетонируемой конструкции и густоты её армирования для уплотнения бетона подбирается электромеханические глубинные вибраторы со встроенным электродвигателем.

Таблица 5.2. Технические характеристики вибратора

Количество вибраторов рассчитывается из условия:

N_в = J / П_э.в

где J - фактическая интенсивность укладки бетонной смеси, определяемая эксплуатационной производительностью ведущей машины, м³/ч;

П_э.в -эксплуатационная производительность вибратора, м³/ч,

П_э.в = 7200 R² h_сл k_в / (t_уп+ t_пep),

где R - радиус действия вибратора, м;

h_сл - толщина уплотняемого слоя бетонной смеси, м;

t_уп = 20-40 с - продолжительность работы вибратора на одной позиции;

t_пep= 5с - продолжительность перестановки вибратора с одной позиции на другую;

k_в = 0,7-0,8 - коэффициент использования вибратора по времени.

Предельная толщина уплотняемого слоя, м, составляет:

h_сл= l_в - l_п,

где l_в - длина рабочей части вибратора, м;

l_п = 0,05 - 0,1 м - глубина погружения наконечника вибратора в ранее уложенный слой смеси.

Для исключения перерывов в уплотнении бетона фактическое количество вибраторов увеличивается с учетом одного резервного механизма.

6. Определение параметров строительного потока

Для организации поточного производства бетонных работ необходимо весь комплекс строительных процессов по возведению фундамента раcчленить на отдельные частные потоки, а сооружаемую конструкцию в плане - на захватки и по высоте - на ярусы. Учитывая удобство выполнения операций по установке и соединению арматурных каркасов вне опалубки, а также большую трудоёмкость опалубочных работ рекомендуется разделить их на два потока: первый - установка щитов по одной стороне фундамента и второй - сборка опалубки по второй стороне после завершения арматурных работ. Таким образом, бетонирование фундамента может быть расчленено на 5 частных потоков:

· первый - монтаж опалубки по одной стороне конструкции;

· второй - установка арматуры;

· третий - сборка опалубки по другой стороне фундамента;

· четвертый - укладка и уплотнение бетонной смеси;

· пятый - распалубка конструкции.

Минимальное число захваток m_min, обеспечивающее необходимый фронт работ для всех звеньев рабочих, составит:

m_min = n + б t_б / k, (3.13)

где n - количество частных потоков;

б - число рабочих смен в сутки; t_б - время нахождения бетона в опалубке, сут;

k = 1 смене - ритм потока (продолжительность работ на одной ярусозахватке).

При назначении размера захватки необходимо учитывать технологические особенности производства бетонных работ, которые сводятся к следующим требованиям:

· бетонирование в течение смены должно вестись непрерывно;

· бетон следует разравнивать и уплотнять горизонтальными слоями толщиной 0,2-0,4 м по всей площади захватки, причем каждый последующий слой должен укладываться на предыдущий слой до начала схватывания цемента в нём;

· назначенное число захваток должно быть не менее, чем рассчитано по формуле

С учетом вышеизложенного средний размер захватки, м, может быть найден:

L_з = J t_укл / b_ф h_сл,

где J - фактическая интенсивность бетонирования, определяемая часовой производительностью ведущей машины, м³/ч;

t_укл - время укладки бетона до начала его схватывания, ч;

b_ф - ширина ленточного фундамента, м;

h_сл - принятая толщина укладываемого слоя бетонной смеси.

Время укладки бетона, ч,

t_укл = t_схв - t_д,

где t_схв - время схватывания цемента с момента приготовления бетонной смеси, ч;

t_д - продолжительность доставки смеси на объект, ч.

Время схватывания цемента устанавливается строительной лабораторией в зависимости от вида цемента, температуры воздуха, добавок в бетон и т.п.

1,23 ч

После определения величины L_з производится разбивка плана фундамента на захватки таким образом, чтобы они были равновелики по трудоёмкости или различались не более чем на 25%. Очерёдность бетонирования захваток должна быть увязана с направлением перемещения ведущей машины относительно возводимой подземной части дома.

Получилось 8 захваток.

В целях удешевления опалубочных работ за счет неоднократного использования элементов опалубки фундамент разбиваем на два яруса, высота яруса =1,5м.

7. Проектирование организации и методов труда рабочих

7.1 Определение параметров строительного потока

В основу организации труда в комплексной бригаде, занятой выполнением работ нулевого цикла, закладывается поточно-расчленённый метод. Его сущность заключается в том, что для выполнения каждого частного потока назначается отдельное специализированное звено рабочих. Продолжительность его пребывания на объекте при ритмичном потоке принимается равной продолжительности работы ведущего звена. Она в свою очередь определяется ритмом потока и общим числом ярусозахваток, на которые разбит фундамент. При односменной работе

t_вед = k m N_я,

где t_вед - продолжительность работы ведущего звена, дни;

k - ритм потока, смен; m - общее количество захваток;

N_я - число ярусов.

t_вед =1*8*2=16 сут.

Численный состав звена, занятого в составе частного потока,

N_зв= T / t б k_пер,

где T - трудоёмкость работ по частному потоку, чел-смен;

t - продолжительность работы звена, равная величине t_вед;

б - число смен работы звена в сутки;

k_пер = 1,1-1,2 - коэффициент перевыполнения норм выработки.

N_зв1 = 85,9/19*1*1,1 = 4 чел

N_зв2 = 30,4/19*1*1,1 = 2 чел

N_зв3 = 85,9/19*1*1,1 = 4 чел

N_зв4 = 22,4/19*1*1,1 = 1 чел

N_зв1 = 41,5/19*1*1,1 = 2 чел

В соответствии с требованиями техники безопасности минимальное количество человек в звене - два, поэтому принимаем звено бетонщиков - 2 человека.

Монтаж плит перекрытия и гидроизоляционные работы производятся вне общего ритма, принимаем состав звена по ЕНиР, соответственно 4 и 2 человека.

Таблица 7.1 Состав комплексной бригады по возведению подземной части здания

Опалубочные работы.

В последующих пунктах пояснительной записки применительно к выполняемым строительным процессам излагаются принятые студентом решения по:

· организации труда в звеньях;

· организации фронта работ и рабочих мест;

· методам и приёмам труда рабочих.

При принятии решений рекомендуется использовать литературу [6,19].

Важнейшими факторами прогрессивной организации труда на установке и снятии опалубки являются: применение унифицированной оборачиваемой опалубки с инвентарными крепёжными и поддерживающими элементами, использование средств малой механизации (электросверлилок, талей, домкратов) и обеспечение рабочих необходимым ручным и измерительным инструментом. Применение опалубки из отдельных досок допускается лишь в местах доборов и в качестве разделительной на границах захваток.

До установки опалубки необходимо осуществить геодезическую разбивку осей и закрепление отметок бетонируемого фундамента. В процессе монтажа систематически проверяются все основные размеры опалубки в сборе, так как точное соблюдение параметров и положения щитов является основным требованием к производству работ.

При организации рабочих мест плотников необходимо учитывать, что они должны располагаться, как правило, внутри контура фундамента и обеспечивать безопасное выполнение работ на захватке без лишних движений и потерь времени. Для установки и снятия щитов опалубки второго яруса рабочие места организуются на инвентарных подмостях или рабочих площадках, которые должны легко и быстро выставляться и убираться.

Поэлементный монтаж унифицированной мелкощитовой опалубки начинается с укладки по контуру фундамента направляющих досок, которые крепятся к забитым в землю кольям. Затем на направляющих досках в углах и через каждые 3-4 м с помощью временных распорок и подкосов выставляются маячные щиты. Расстояние между ними должно быть кратно длине щита. Затем устанавливаются схватки, которые соединяются со щитами натяжными крюками, и к схваткам клиновыми зажимами и стяжками присоединяются все промежуточные щиты. С наружной стороны опалубки ставятся подкосы, которые упираются в боковые стенки котлована. Внутри ленты фундамента противоположные щиты раскрепляются временными распорками, удаляемыми во время бетонирования.

Разборка опалубки производится поэлементно в порядке, обратном монтажу. Вначале выбиваются распорки и подкосы, снимаются схватки и другие крепёжные элементы. Затем ломиками отделяются от бетонной поверхности и снимаются щиты опалубки.

7.2 Арматурные работы

Передовая организация труда в звене арматурщиков базируется на комплексном обеспечении объекта арматурой в порядке и последовательности её установки. Поставляемые арматурные изделия должны быть снабжены бирками с обозначением марки элемента.

Для создания защитного слоя у боковых граней фундамента устанавливаются пластмассовые фиксаторы или к каркасу привариваются коротыши арматуры. Расстояние между фиксаторами принимается равным 1,5-2 м. Соединение арматурных изделий между собой может производиться дуговой сваркой или внахлёстку с использованием вязальной проволоки Ш 0,8-1 мм.

7.3 Бетонные работы

В состав выполняемых звеном бетонщиков рабочих операций входят:

· очистка опалубки, заделка щелей шириной более 10 мм паклей,
глиняным тестом или деревянными рейками, увлажнение водой деревянной и смазка поверхности металлической опалубки;

· удаление ржавчины и грязи с арматуры;

· приём, подача, укладка и уплотнение бетонной смеси;

· обработка рабочих швов;

· очистка инвентаря и приспособлений от налипшего бетона;

· укрытие бетона влагоёмкими материалами и его поливка в начальный период.

Рациональное распределение указанных операций обеспечивается при звене из трёх бетонщиков. Бетонщик 2-го разряда на приёмной площадке следит за выгрузкой смеси в бадьи, очищает транспортное средство от налипшего бетона, производит строповку бадьи и с помощью каната-оттяжки регулирует её подачу. Другой бетонщик 2-го разряда принимает бадью с бетоном, открывает затвор, включает прикреплённый к бадье вибратор, регулирует подачу бетона в опалубку, сигнализирует крановщику о перемещении бадьи в пространстве. Бетонщик 4-го разряда разравнивает и уплотняет бетонную смесь вибратором, устанавливает выгородки из досок для устройства рабочих швов, производит обработку поверхности последних.

При численном составе звена из двух человек разделение труда следующее. Бетонщик 2-го разряда осуществляет строповку бадьи и её подачу к месту бетонирования, а бетонщик 4-го разряда выгружает, разравнивает и уплотняет бетонную смесь.

При порционной подаче бетона образуются конусы, которые разравниваются вибратором до получения слоя требуемой толщины в пределах захватки. Распределение жёстких смесей осуществляется вручную с помощью лопат. Уплотнение глубинными вибраторами производится их погружением в слой бетона в вертикальном или слегка наклонном положении без соприкосновения с арматурой. При этом наконечник вибратора должен заглубляться в ранее уложенный и еще не схватившийся слой на глубину 5-10 см.

Основными признаками завершения уплотнения бетона на данной позиции является прекращение оседания смеси и появление цементного молока на её поверхности.

При односменном режиме укладки бетонной смеси в конструкцию возникают технологические перерывы, требующие устройства рабочих швов по границам захватки. Согласно требований СНиП [2] поверхность рабочего шва должна быть перпендикулярна к продольной оси бетонируемой конструкции. Для образования вертикального ограничения на всю ширину фундамента закладываются деревянные доски с прорезями для арматуры. Перед началом бетонирования очередной захватки разделительные доски убираются, а поверхность рабочего шва очищается от цементной плёнки и промывается водой или продувается сжатым воздухом для прочного сцепления укладываемого бетона со старым.

Из прил. 5 видно, что за сутки (время укладки бетона на одной ярусо-захватке с технологическим перерывом) нижние слои бетона в тёплое время года набирают от 9 до 35 % марочной прочности в зависимости от температуры наружного воздуха. Поэтому при прочности уложенного бетона не более 2-3 МПа обработка поверхности стыка производится механической металлической щеткой, а после набора бетоном прочности выше 7-10 МПа - пневматической шарошкой.

С целью создания благоприятных условий для твердения бетона в летнее время необходимо:

· на горизонтальные поверхности укладывать влагоёмкие материалы (мешковину, опилки, брезент и др.) на срок не менее 2 суток для предохранения бетона от вредного воздействия прямых солнечных лучей и ветра;

· в жаркую погоду поливать открытые поверхности и деревянную опалубку;

· поливку начинать не позднее чем через 10-12 ч, а в жаркую и ветреную погоду - через 2-3 ч после окончания бетонирования;

· при температуре воздуха 15°С и выше поливать конструкцию рассеянной струёй воды не реже трёх раз в сутки до достижения бетоном 75% проектной прочности.

В последующих двух пунктах записки разрабатываются организация и методы труда рабочих по монтажу плит перекрытия и гидроизоляции фундамента.

8. Составление калькуляции трудовых затрат на возведение фундамента

Целью составления производственной калькуляции является определение трудоёмкости и машиноёмкости, а также размера заработной платы рабочих как по отдельным процессам, так и по возведению фундамента в целом. Основанием для разработки калькуляции служат объемы работ по каждому процессу, методы их выполнения и нормы ЕНиР

Таблица 8.1

8.1 Определение потребности в материально-технологических ресурсах

Количество материалов и изделий определяется по рабочим чертежам фундамента и объемам работ по каждому строительному процессу.

Требуется подобрать комплект мелкощитовой разборно-переставной опалубки для бетонирования ленточного фундамента

Площадь опалубливаемой поверхности

Высота фундамента - 2.95 м

Число ярусов

Высота яруса

Следовательно высота опалубки на ярусе должна быть

Принято три ряда щитов размером 150*50. Площадь щита

Общее количество щитов

Далее подсчитываем оборачиваемость элементов опалубки

экскаваторный бетонирование фундамент

С учетом полученной оборачиваемости потребность в щитах опалубки составит:

Таким образом, для выполнения опалубочных работ потребуется следующий комплект:

Щиты размером 150*50см - 1333*1,133=1511 шт.

Подкосы для крепления щитов - 2000*1,133= 2266 шт.

Натяжные крюки - 9000*1,133= 10197 шт.

Замки для стяжек - 6000*1,133= 6798 шт.

Замки соединения щитов - 5000*1,133= 5665 шт.

Раздвижные ригели длиной 400 см - 20*1,133= 23 шт.

Раздвижные ригели длиной 600 см - 30*1,133= 34 шт.

Детали соединения схваток - 2000*1,133= 2266 шт.

Навесные подмости - 150*1,133= 170 шт.

Стремянки - 150*1,133= 170 шт.

Список используемой литературы:

1. Методическое указание по разработке типовых технологических карт в строительстве: Стройиздат, 1970

2. Методическое указание «Проектирование производства работ по возведению монолитного железобетонного фундамента здания» - Ф. И. Янковский, Хабаровск, 1998

3. СНиП 3.03.01 - 87 «Несущие и ограждающие конструкции» - МЦИТП Госстроя СССР, 1997

4. СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве» - М: Стройиздат, 1980.

Размещено на Allbest.ru