Планировка площадки, отрывка котлованов и возведение железобетонных фундаментов зданий

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

_______________________________________________________________

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра Строительства Тепловых и Атомных  Электростанций

 

 

 

 

 

 

Планировка площадки, отрывка котлованов и возведение железобетонных фундаментов          зданий

Пояснительная записка к  курсовому проекту 
по дисциплине «Технология строительных процессов».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент Петелин И.Ю.

Факультет: ИГЭС-(ТЭС)

Курс: III

Группа: 3

Проверил: Колчигин М.А.

 

 

 

 

 

 

Москва 2013

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

           3

1.1. ГЛАВА 1 «Область применения»

           4

 

2.1. ГЛАВА 2 «Технология и организация выполнения строительных работ»

 

            6

2.1.1. Земляные работы

            6

            2.1.2 Устройство фундаментов из монолитного железобетона

            7

2.2. Определение объёмов работ

             9

       2.2.1. Земляные работы

             9

       2.2.2.Устройство монолитных фундаментов

             16

       2.2.3.Устройство бетонной подготовки под фундамент

            20


     2.2.4.Составление ведомости объемов работ                                                       20

      2.2.5. Подбор машин и механизмов                                                                        21

 

3.1. ГЛАВА 3 «Калькуляция затрат труда»

 

            22


 

4.1 ГЛАВА 4 «Контроль качества»                                                                                       23

 

5.1 ГЛАВА 5 «Потребность в материально-технических ресурсах»                              27                                                                          

 

6.1 ГЛАВА 6 «Техника безопасность и охрана труда»                                                      30       

 

7.1 ГЛАВА 7 «Технико-экономические показатели»                                                        33                                          

                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение:

 

Глава 1 «Область применения»  – условия выполнения строительного процесса (в том числе климатические); характеристики конструктивных элементов, частей зданий и сооружений; состав рассматриваемого строительного процесса; номенклатура необходимых материальных элементов.

 

Глава 2 «Технология и  организация выполнения работ» – требования к завершенности предшествующего или подготовительных процессов; состав машин, оборудования и механизмов с указанием их технических характеристик, типов, марок и количества; перечень и технологическая последовательность выполнения операций и простых процессов; схемы их выполнения для получения конечной продукции; схемы расположения механизмов, машин и размещения приспособлений; состав звеньев или бригад рабочих; схемы складирования материалов и конструкций.   

 

Глава 3 «Калькуляция затрат труда и машинного времени» – перечень выполняемых операций и процессов с указанием объемов работ; нормы рабочего и машинного времени и расценки; нормативные затраты труда рабочих (чел.-час), времени работы машин (маш.-час) и заработная плата (руб.).

 

Глава 4 «Требования к  качеству и приемке работ» – перечень операций или процессов, подлежащих контролю; виды и способы контроля; используемые приборы и оборудование; указания по осуществлению контроля и оценке качества выполняемых процессов.

 

Глава 5 «Потребность в  материально-технических ресурсах» – данные о потребности в материалах, полуфабрикатах и конструкциях на предусмотренный объем работ, инструменте, инвентаре и приспособлениях.

 

Глава 6 «Техника безопасности и охрана труда» – мероприятия и правила безопасного выполнения процессов, в том числе конкретные требования для рассматриваемого объекта или вида работ.

 

Глава 7 «Технико-экономические  показатели» – затраты труда рабочих (чел.-час); затраты времени работы машин (маш.-час); заработная плата рабочих (руб.); продолжительность выполнения процесса (смены) в соответствии с графиком производства работ; выработка на одного рабочего в смену в натуральных измерителях; затраты на механизацию.

Графическая часть представлена на одном листе  формата А1 и содержит схемы выполнения работ, график производства работ, определяющий последовательность взаимосвязей и продолжительность операций, график движения рабочих.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1

 

1. Область применения

 

В данном курсовом проекте разрабатывается технологическая  карта на устройство столбчатого  фундамента стаканного типа из монолитного  железобетона.

Цель работы: обобщить теоретические знания, полученные в ходе изучения дисциплины «Технология строительных процессов» и приобретенные практические навыки проектирования типовых технологических карт.

(*)Технологическая карта – это организационно-технологических документ, разрабатываемый для выполнения технологического процесса и определяющий состав операций и средств механизации, требования к качеству, трудоемкость, ресурсы и мероприятия по безопасности.

Курсовой проект состоит  из расчетной и графической части.

Расчетная часть представлена пояснительной запиской из 7-ми глав:

В состав работ, рассматриваемых в  технологической карте, входят: планировка строительной площадки, разработка котлована, добор грунта, устройство бетонной подготовки под фундаменты, возведение фундаментов из монолитного железобетона.

Строительная площадка имеет размеры 400*300 метров. Грунт - глина. Расстояние до места отвала – 5 км. Форма, размеры и привязка здания на строительной площадке показаны на рис.1

 

Рис.1. Строительная площадка

 

Проектируемое здание расположено в квадрате № 6 и имеет следующие характеристики:

Шаг колонн - 12 м.;

Пролет - 12 м.;

Количество пролетов – 3;

Длина (в осях1-8) – 84 м.;

Ширина (в осях А-В) – 24 м.

Глубина котлована – 2.3 м.

Диаметр арматуры – 36 м.

 

План фундамента представлен на Рис. 2

Рис. 2. План фундамента.

 

Под каждую колонну здания устраивается монолитный  фундамент с размером подошвы 2,2x2,2м.  и высотой подошвы 0.8м. Шаг фундаментов 12 м. Глубина котлована 2,3 м.

Схема фундамента в соответствии с заданием представлена на Рис.3

Рис. 3. Схема фундамента.

 

В состав работ, рассматриваемых в  технологической карте, входят следующие  процессы:

1) Земляные работы (планировка территории, разработка грунта в котловане);

2) Устройство фундамента стаканного  типа из монолитного железобетона (опалубочные работы, арматурные  работы, бетонные работы).

ГЛАВА 2

2. Технология и организация выполнения работ

В состав работ, рассматриваемых в  технологической карте, входят следующие  процессы:

1) Земляные работы (планировка территории, разработка грунта в котловане);

2) Устройство фундамента стаканного  типа из монолитного железобетона (опалубочные работы, арматурные  работы, бетонные работы).

2.1.1. Земляные работы

До начала производства земляных работ  необходимо:

- завершить подготовку фронта  работ (раскорчевку, планировку, снос и перенос препятствующих  работам сооружений и коммуникаций) в соответствии с требованиями  технологии производства работ  и ПОС;

- установить инвентарные здания  и сооружения согласно стройгенплану  строительной площадки;

- установить по контуру котлована  временные реперы, связанные нивелирными  ходами с постоянными реперами;

- произвести разбивку на местности  контура котлованов от осей  здания, нанесенных на обноске  способом промеров. Обноска устанавливается  на высоте 0,4 - 0,6 м от земли параллельно основным осям, образующим внешний контур здания, на расстоянии, обеспечивающим неизменность ее положения в процессе строительства;

- наобноску при помощи теодолита  с закрепленных на местности  осевых знаков перенести оси  здания или сооружения;

Технологической картой предусматривается  следующая последовательность работ:

- планировка поверхности земли  в пределах габарита стройплощадки  бульдозерами;

- разработка грунта котлована  гидравлическими экскаваторами,  оборудованными ковшом обратная  лопата, с погрузкой в автосамосвалы;

- доработка грунта и зачистка  основания котлована бульдозерами, средствами малой механизации  либо вручную.

Для обеспечения проектного уклона поверхность земли должна быть спланирована для свободного прохода  по ней ходовой части экскаватора. Планировка поверхности земли выполняется  бульдозерами.

При планировке поверхности бульдозером  предусматривается срезка неровностей  до 15 см или грунта растительного слоя и перемещение грунта на расстояние до 30 м. Планировка ведется полосами, равными ширине отвала бульдозера, при рабочем ходе в одном направлении.

Разработка грунта котлована  производится гидравлическими экскаваторами, оборудованными ковшом обратная лопата.

Доработка недобора грунта до проектной отметки производится средствами малой механизации с  сохранением природного сложения грунтов  основания либо вручную. Толщина  слоя недобора зависит от применяемого типа ковша экскаватора.

Восполнение переборов в  местах устройства фундаментов и  укладки конструкций выполняется  местным грунтом с уплотнением  до плотности грунта естественного  сложения основания или маслосжимаемым грунтом, модуль деформации которого составляет не менее 20 МПа. В просадочных грунтах II типа применение дренирующего грунта не допускается.

В случае появления  грунтовых вод необходимо предусмотреть  сток воды по уклону котлована в  зумпфы с последующей откачкой насосами.

В случае обнаружения не указанных  в проекте коммуникаций, подземных  сооружений или обозначающих их знаков земляные работы должны быть приостановлены, на место работы вызваны представители  заказчика и организаций, эксплуатирующих  обнаруженные коммуникации, и приняты  меры по предохранению обнаруженных подземных устройств от повреждения. Производство земляных работ осуществляется в соответствии со СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

2.1.2 Устройство фундаментов из монолитного железобетона.

До начала устройства фундаментов  должны быть выполнены следующие  работы:

- организован отвод поверхностных вод от площадки;

- устроены подъездные пути и автодороги;

- обозначены пути движения механизмов, места складирования, укрупнения арматурных сеток и опалубки, подготовлена монтажная оснастка и приспособления;

- завезены арматурные сетки, каркасы и комплекты опалубки в необходимом количестве;

-  выполнена необходимая подготовка под фундаменты;

- произведена геодезическая разбивка осей и разметка положения фундаментов в соответствии с проектом;

- на поверхность бетонной подготовки краской нанесены риски, фиксирующие положение рабочей плоскости щитов опалубки.

Монтаж  опалубки: Поступившие на строительную площадку элементы опалубки размещают в зоне действия монтажного крана. Все элементы опалубки должны храниться в положении, соответствующем транспортному, рассортированные по маркам и типоразмерам. Хранить элементы опалубки необходимо под навесом в условиях, исключающих их порчу.

Монтаж и демонтаж опалубки ведут  при помощи автомобильного крана.

Устройство опалубки фундаментов  производят в следующем порядке:

- устанавливают и закрепляют  укрупненные панели опалубки  нижней ступени башмака;

- устанавливают собранный короб  строго по осям и закрепляют  опалубку нижней ступени металлическими  штырями к основанию;

- устанавливают предварительно  собранный короб второй ступени;

- устанавливают короб третьей  ступени;

- устанавливают короб подколонника;

- устанавливают и закрепляют  опалубку вкладышей.

За состоянием опалубки должно вестись  непрерывное наблюдение в процессе бетонирования. В случае непредвиденных деформаций отдельных элементов  опалубки или недопустимого раскрытия  щелей следует установить дополнительные крепления и исправлять деформированные  места.

Демонтаж опалубки разрешается  производить только после достижения бетоном требуемой согласно СНиП 3.03.01-87 прочности и с разрешения производителя работ.

Демонтаж опалубки производится в  порядке, обратном монтажу.

После снятия опалубки необходимо:

- произвести визуальный осмотр  опалубки;

- очистить от налипшего бетона  все элементы опалубки;

- произвести смазку палуб, проверить  и нанести смазку на винтовые  соединения.

Арматурные  работы: Арматурные сетки подколонников доставляют на строительную площадку и разгружают на площадке укрупнительной сборки, сетки башмаков - на площадке для складирования.

Арматурные работы выполняют в  следующем порядке:

- устанавливают арматурные сетки  башмака на фиксаторы, обеспечивающие  защитный слой бетона по проекту;

- после устройства опалубки  башмака устанавливают арматурные  подколонники с креплением его  к нижней сетке вязальной проволокой.

Арматурные работы должны выполняться  в соответствии со СНиП 3.03.01-81 «Несущие и ограждающие конструкции».

После установки опалубки дают разрешение на бетонирование.

До начала укладки бетонной смеси  должны быть выполнены следующие  работы:

- проверена правильность установленных арматуры и опалубки;

- приняты по акту все конструкции  и их элементы, доступ к которым  с целью проверки правильности  установки после бетонирования  невозможен;

- очищены от мусора, грязи и  ржавчины опалубка и арматура;

- проверена работа всех механизмов, исправность приспособлений оснастки  и инструментов.

Бетонные  работы: Доставка на объект бетонной смеси предусматривается автобетоносмесителями.

В состав работ по бетонированию  фундаментов входят:

- прием и подача бетонной  смеси;

- укладка и уплотнение бетонной  смеси;

- уход за бетоном.

Подача  бетонной смеси к месту укладки  осуществляется автобетононасосом. Автобетононасос  обслуживает звено из двух человек: оператор 5 разряда и помощник оператора 4 разряда

Бетонную смесь укладывают горизонтальными  слоями толщиной 0,3 - 0,5 м. Каждый слой бетона тщательно уплотняют глубинными вибраторами. При уплотнении бетонной смеси конец рабочей части  вибратора должен погружаться в  ранее уложенный слой бетона на 5 - 10 см. Касание вибратора во время  работы к арматуре не допускается. Вибрирование на одной позиции заканчивается  при прекращении оседания и появления  цементного молока на поверхности бетона.

После укладки бетонной смеси в  опалубку необходимо создать благоприятные  температурно-влажностные условия  для твердения бетона. Горизонтальные поверхности забетонированного  фундамента укрывают влажной мешковиной, брезентом, опилками, листовыми, рулонными  материалами на срок, зависящий от климатических условий, в соответствии с указаниями строительной лаборатории.

 

2.2. Определение объемов работ

 

2.2.1. Земляные работы

 

а) Определение линии нулевых работ:

 

Линия нулевых работ проходит между  теми смежными вершинами участков, рабочие отметки которых имеют  противоположные знаки и на расстоянии от этих вершин, прямо пропорциональном абсолютным значениям этих отметок ha и hb.

Чтобы упростить подсчет объемов  работ, заданное сооружение целесообразно  переместить в пределах площадки с расположением его центра в  ближайшей вершине квадратов.

 

Знак "+" рабочей отметки указывает  на необходимость подсыпки грунта (планировочная  насыпь), а знак "–" – на необходимость снятия лишнего грунта (планировочная выемка). Линия нулевых работ показывает зоны насыпи и выемки.

 

б) Определение объемов  работ по вертикальной планировке площадки:

 

Используем метод  четырехгранных призм, при котором  объем насыпей и выемок, заключенные  в отдельные квадраты или их части, отсекаемые линией нулевых работ, определяются по формуле:

, (*)

где h – рабочие отметки вершин участка;

n – площадь участка;

f – количество вершин участка.

Сторона 6-11: X1=100*0.22/0.22-(-0.66)=25

Сторона 7-12: X2=100*0,34/0.33+0.77=30.909

Cторона 13-18: X3=100*0,22/0.22+0.13=14.47

Сторона 14-19: X4=100*0.34/0.34+0.9=27.419

Сторона 15-20: X=100*0.22/0.22+0.98=18.333

Рис.4 Линия нулевых работ

№

точки

Fi,м2

1

1.10

2

0.92

3

1.00

4

1.24

5

1.00

6

0.22

7

0.34

8

0.34

9

0.25

10

0.38

11

-0.66

12

-0.77

13

0.22

14

0.34

15

0.22

16

-1.00

17

-1,25

18

-1.30

19

-0.90

20

-0.98

Х1

25

   Х2

30.909

Х3

14.47

Х4

27.419

Х5

18.333


в) Определение объемов  выемки и насыпи:

 

Объемы грунта отдельных фигур, располагающихся в пределах насыпи и выемки, V, м3, определяют путем умножения площади основания каждой фигуры на среднюю высоту ее рабочей отметки:

,

где hn – рабочие отметки всех вершин фигуры, в том числе и нулевые, м;

n – количество вершин фигуры, в том числе и нулевые;

hСР – средняя величина рабочих отметок, м;

F – площадь фигуры, м2.

Объем грунта в откосах выемки (насыпи) V, м3, определяется по формуле:

,

где Lп– периметр сторон насыпи (выемки);

m – коэффициент заложения откоса;

ho.ср – абсолютная величина средней рабочей отметки по периметру выемки (насыпи):

.

Объем грунта в угловых откосах  выемки (насыпи) V, м3, определяется по формуле:

,

где h – высота пирамиды, м.

Определение объемов выемки и насыпи сведем в  таблицу 1.

Таблица 1

Определение объемов выемки и насыпи

Планировочная выемка

Планировочная насыпь

№

п/п

Fi,м2

hср, м

Vi, м3

№

п/п

Fi,м2

hср, м

Vi, м3

Vi /k, м3

-

      

1

10000

0,645

6450

6201.9

-

      

2

10000

0,65

6500

6250

-

      

3

10000

0,7075

7075

6802.88

-

      

4

10000

0,7175

7175

6889

5

7204,55

0.3575

2575.6

5

2795,45

0.14

391.363

376.3

6

2856,36

0.256

731.23

6

7143,64

0.18

1285.85

1236.4

-

      

7

  10000

0,2875

2875

2764.4

-

      

8

 10000

0.2975

2975

2860.57

9

10000

0.92

9200

-

        

10

9874,73

0,664

6556.82

10

125,27

0.073

9.186

8.83

11

7905,55

0.55

4348.1

11

2094,45

0.14

293.223

281.94

12

7712.55

0.47

3624.9

12

2287,6

0.14

320.264

307.94

 

Σ Fi = 45553,6

  

Σ Vi = 27036.65

  

Σ Fi = 74446,4

  

Σ Vi = 35349.89

Σ Vi /K=

33971.33


 

 

 

Проверка: 74446,4 + 45553,6 = 120000 (площадь площадки)

 

г) Отрывка котлована:

 

Земляное сооружение проектируется  с учетом крутизны откосов для  данного вида грунта и глубины  заложения фундамента. Возможны три  случая:

  1. Если точка пересечения линий откоса только в одном направлении выше уровня земли, то в указанном направлении принимают траншеи под каждый ряд фундаментов;
  2. Если точка пересечения линий откоса в обоих направлениях ниже уровня земли отрывается общий котлован;
  3. Если точка пересечения линий откоса в обоих направлениях выше уровня земли, то принимаются ямы под отдельные фундаменты.

Вид земляного  сооружения Рис.4

 

 

Определим вид земляного сооружения в соответствии с формулой:

 

 

 

Где:    А –заложение откоса (м)

Н - глубина  ямы (2.3 м)

m – коэффициент заложения откоса (для глины )

 

м

 

Рис.5а. Продольный разрез фундаментов (фрагмент)

 

Так как точка пересечения  линий откоса находится много  выше уровня земли в обоих направлениях, то принимаются ямы под отдельные  фундаменты.

 

ИТОГ: земляным сооружением являются ямы.

 

д) Определение объема грунта в ямах:

 

Необходимо  рассчитать объемы земляных работ(V,м3) при разработке ям под фундаменты:

При разработке отдельных ям под каждый фундамент их объём определяется по формуле:

.

Площади определяются по формулам:

 

 

Тогда объем  одной ямы:

 

(*)Для 24 ям общий объем составляет:

 

После возведения фундаментов оставшийся объем ям заполняется грунтом, который называется обратной засыпкой (Vобр.зас. м3). Её объём определяется по формуле:

 

,

где Vф– объем конструкций ж.-б, фундаментов до планировочной отметки, м3; a - коэффициент остаточного разрыхления грунта после уплотнения (для глины - 0,06)

 

(*)Для 24 ям общий объем обратной засыпки составляет:

При разработке котлована экскаватор не доходит до проектной отметки 20 см, поэтому требуется зачистка дна котлована. Зачистка на глубину 0,2 м производится вручную.

Объем грунта приходящегося на ручную зачистку:

Vз=FН*hз,

где FН - площадь ямы по низу; hз - глубина зачистки.

Vз=(10.24*0,2)*24=49.152м3.

 

е) Составление баланса  земляных масс:

 

В баланс земляных масс (таблица 2) сводят результаты подсчета объемов насыпи, выемки и ям и на его основании делают вывод какие действия нужно производить с грунтом.

Планировка площадки, отрывка котлованов и возведение железобетонных фундаментов зданий