Головнев С.Г., Пикус Г.А., Стуков А.И. Технология производства бетонных работ

Подождите немного. Документ загружается.

м; V – скорость бетонирования конструкции, м/ч; R – радиус действия вибратора,

м; k

– коэффициент, учитывающий влияние пластичности бетонной смеси:

осадка конуса менее 2 см – k

= 0,8,

осадка конуса 2…7 см – k

= 1,

осадка конуса 8 см и более – k

= 1,2;

– коэффициент, учитывающий температуру бетонной смеси:

температура 5…10 °С – k

= 1,15,

температура 10…25 °С – k

= 1,

температура более 25 °С – k

= 0,85.

Скорость бетонирования конструкции (или ее называют скоростью запол-

нения конструкции бетоном) нужно определять для самого неблагоприятного

участка возводимой конструкции, то есть участка с наименьшим поперечным се-

чением.

В DIN 18218 расчетные формулы применимы только для случая уплотнения

бетонной смеси глубинными вибраторами, но позволяют учесть влияние добавок

замедлителей схватывания:

 

0,74V0,48КСγP

Т2



где С

– коэффициент влияния добавок:

1T0,065С



где T

– замедление твердения в часах (при отсутствии добавок T

= 1);

– коэффициент влияния температуры:

100

Т3145





Здесь Т – температура свежеуложенного бетона (5 < T < 30 С).

Независимо от полученных результатов, принимаемое максимальное давле-

ние не должно превышать 80 кПа для стен и 100 кПа для колонн.

В ACI 347R указаны отдельные формулы для определения давления на опа-

лубку стен и колонн (табл. 7).

В связи с необходимостью учитывать нагрузку от сотрясений при выгрузке

бетонной смеси нормативная нагрузка, действующая на опалубку (рис. 5):

вдн

P 

Расчетная нагрузка, действующая на опалубку:

2в2д1р

kqkqk

P 

где k

– коэффициент перегрузки от бокового давления бетонной смеси (k

= 1,5

при бетонировании колонн и k

= 1,3 для остальных конструкций),

– коэффициент перегрузки от сотрясения и вибрирования (k

= 1,3).

В соответствии с [14] максимальное значение расчетной нагрузки не долж-

но приниматься выше гидростатического.

Таблица 7

Боковое давление на вертикальные поверхности опалубки по ACI

Вид

конструкции

Величина бокового

давления, кПа

Пределы примене-

ния формул

Предельные

значения

t17,78

V785

7,19P







V < 2,14 м/ч

t17,78

V2441155

7,19P







2,14  V  3 м/ч

Стена

h23,5P 

V > 3 м/ч

min

= 28,7

max

= 95,8

или

h23,5P

max



Колонна

t17,78

V785

7,19P







–

min

= 28,7

max

= 143,7

или

h23,5P

max



Рис. 5. Распределение усилий, действующих на опалубку

Расстояние между прогонами L

определяется по максимальному изгибаю-

щему моменту в щите опалубки (кг

см) для случая двухпролетной балки, для чего

вырезается балка единичной ширины (рис. 6):

LP0,125M 

Рис. 6. Расчетная схема опалубки

Условие прочности щита по несущей способности



откуда

Р0,75

δR





[см],

где R

– расчетное сопротивление изгибу материала щита опалубки, кг/см

(табл. 8);

 – толщина щита опалубки, см.

Таблица 8

Физико-механические свойства некоторых материалов

№

п/п

Материал

Удельный вес,

кг/м

Расчетное сопротивление

изгибу R

, кг/см

Модуль упругости Е,

кг/см

Сталь

7800

2100

2,1

Фанера

600

22,4

8,5

Дерево

480

180

Условие прочности щита по деформациям

400



где f – прогиб щита опалубки,

00547,0f

1н





где Е – модуль упругости материала щита, кг/см

;

J – момент инерции щита, см

Тогда

δE0,0381





Окончательно расстояние между прогонами определяется как наименьшее,

полученное из условий прочности и деформативности.

Расстояние между схватками (хомутами) L

определяется по нагрузке соб-

ранной с полосы, шириной равной расстоянию между прогонами (рис. 7).

Рис. 7. Схема приведенного сечения

и геометрическая схема прогона (уголок)

Характеристики приведенного сечения:

– координата центра тяжести сечения, см,

 

2211

пр

FδL

ZδFδL0,5

yFyF













– приведенный момент инерции сечения, см

   

 

2пр2

1пр1пр

FуyJ

FуyJJ 

где Е

, Е

– соответственно модуль упругости материала щита и прогона, кг/см

;

 

 

oпр2

пр

FZδyJ

δL

J 



















– приведенный момент сопротивления сечения, см

max

пр

W 

где у

max

– максимальное значение габарита сечения относительно оси, проходя-

щей через центр тяжести сечения (у

max

= у

пр

, или у

maх

=  + b – у

пр

Геометрические характеристики стальных профилей приведены в табл. П.9

– П.12.

Расстояние между схватками из расчета по несущей способности

1р

при

LР0,125







Расстояние между схватками из расчета по деформациям

н1

пр1

JE0,457







Окончательно расстояние между схватками определяется как наименьшее,

полученное из условий прочности и деформативности.

На запроектированную опалубку разрабатывается маркировочный чертеж

(проекции, узлы крепления), составляется спецификация элементов опалубки

(табл. 9).

Таблица 9

Спецификация элементов опалубки

Размеры, мм

№

п/п

Марка

элемента

Эскиз

Материал

длина

ширина

высота

Количество

на единицу

конструкции

Масса

элемен-

та, кг

4.6. В разделе обоснование принятых технологических решений необхо-

димо подробно рассмотреть технологию выполнения всех процессов, начиная от

складирования материалов и заканчивая распалубкой конструкций. Раздел дол-

жен быть насыщен схемами, точно отражающими принятую технологию произ-

водства работ. Здесь следует уделить больше внимания не общим схемам, а де-

тальной проработке технологических операций.

На основании разработанной спецификации элементов опалубки описыва-

ется последовательность установки и разборки щитов, узлов крепления и поддер-

живающих устройств. Важное внимание должно быть уделено вопросам обеспе-

чения устойчивости элементов опалубки в процессе ее возведения. Нужно опре-

делиться с организацией рабочего места персонала, занятого в опалубочных рабо-

тах. Не нужно пренебрегать вопросами смазки опалубочных щитов, а также ме-

роприятиями по распалубке конструкций, обеспечивающих сохранение поверхно-

сти конструкций и гарантирующих минимальную нормативную оборачиваемость

опалубки.

Здесь же нужно разработать решения по установке и вязке арматуры и

обеспечению для нее защитного слоя бетона. Следует помнить, что подача в кот-

лован арматуры, как впрочем, и опалубки, должна выполняться с применением

средств механизации, для чего необходимо предусмотреть соответствующие ма-

шины. Кроме того, несмотря на то, что ЕНиР предусматривает использование

крана для монтажа арматурных элементов при массе последних более 100 кг, не-

обходимо здраво подходить к данному вопросу и вводить грузоподъемные маши-

ны при массе арматуры уже более 50 кг.

Необходимо рассмотреть вопросы укладки, уплотнения и выдерживания бе-

тона и привести перечень инструментов и оборудования. Студент должен прора-

ботать вопросы подачи бетона в разные точки конструкции в плане, с учетом тех-

нических возможностей оснастки (например, бадьи). При необходимости должны

быть описаны методы создания рабочих швов. Для высоких конструкций должны

быть подобраны соответствующие вибраторы, обеспечивающие уплотнение всех

зон конструкции или предусмотрены иные мероприятия, например, организация

технологических окон в опалубке.

При возведении ступенчатых конструкций (например, фундаментов), нужно

грамотно подойти к вопросу последовательности укладки бетона в ступени. Здесь

рекомендуется отталкиваться от удобоукладываемости бетонной смеси. Так, для

жестких смесей возможна одновременная укладка бетона во все тело конструк-

ции. Для подвижных смесей следует предусматривать технологические перерывы

при укладке отдельных участков, продолжительность которых должна находиться

в диапазоне от сроков схватывания до начала твердения. В противном случае воз-

можно выдавливание смеси из неопалубленных (открытых) поверхностей или по-

является необходимость в организации рабочих швов.

Особое внимание следует обратить на технологию зимнего бетонирования,

включая все этапы процесса.

Кроме того, необходимо четко описать технологические аспекты тех про-

цессов, которые имеют свои индивидуальные особенности. Например, работа на

захватке ведущей машины, обеспечение требуемой высоты свободного сбрасыва-

ния бетонной смеси в конструкцию. Пренебрежение последним, может привести к

расслоению бетона и образованию в конструкции каменных гнезд.

4.7. На этапе разработки графика производства работ студенту необходи-

мо увязать между собой все запроектированные технологические процессы между

собой во времени. Для наглядности технологические процессы представляют в

виде модели, объективно отражающей их состояние и изменения. Наиболее дос-

тупными методами создания модели на этапе разработки технологических карт

являются графические методы.

Одним из таких методов, в силу своей простоты и доступности, является

ленточная диаграмма, используемая в качестве графика производства работ. Этот

график предполагает ограниченное количество процессов, выполняемых в отно-

сительно короткие сроки.

График производства работ состоит из двух частей: информационной таб-

лицы и временной сетки (табл. 10).

Информационная таблица заполняется на основании ведомости объемов ра-

бот и данных калькуляции трудовых затрат. Численный и квалификационный со-

став рабочих звеньев назначается по ЕНиРу, а количество рабочих смен, необхо-

димое для выполнения процессов, принимается как частное от деления трудоем-

кости (Т) на число рабочих (n) принимающих участие в том или ином процессе:

П 

На временной сетке напротив каждого выполняемого процесса откладыва-

ют линию (эпюру) по длине соответствующую продолжительности процесса (в

днях). При построении графика следует обязательно соблюдать принятую после-

довательность выполняемых процессов, а в целях сокращения сроков производст-

ва работ организовать их поточность. Именно по этой причине, объект ранее дол-

жен был быть поделен на захватки, при этом количество захваток определяется из

трудоемкости ведущего процесса, которым обычно является процесс производст-

ва бетонных работ.

Следует стремиться запроектировать ритмичные потоки. Этого можно дос-

тичь, регулируя три параметра:

– численный состав звеньев;

– количество смен в дне;

– коэффициент переработки (недоработки), который может варьироваться в

пределах 25%.

Расположенные одна под другой линии графика на временной сетке позво-

ляют оптимизировать строительные процессы по ряду параметров:

– по трудозатратам, а значит и по потребности в рабочих кадрах;

– по потребности в транспортных средствах;

– по потребности в материалах и конструкциях, для согласования перио-

дичности их поставок на строительную площадку;

Таблица 10

Пример календарного графика производства работ

Объем работ

Требуемые машины

График работ

(дни)

Наименование

работ

ед.

измер.

коли-

чество

Затраты

труда,

чел.-см.

наимено-

вание

число

маш.-см.

Продол-

житель-

ность, см

Число

смен

в день

Коэф.

пере-

работ.

Числен-

ность

рабочих

Состав

бригады

Арматурные

шт.

145

6,5

–

1,08

арм-к 3р.

арм-к 2р.

Опалубочные

110

8,5

–

1,06

плот-к 4р

плот-к 2р

Бетонные

150

7,9

КС-3575

7,9

–

бет-к 4р.

бет-к 2р.

Распалубочные

110

2,1

–

1,05

плот-к 3р

плот-к 2р

И т.д.

Информационная таблица

Временная сетка

– по потребности в строительных машинах, для обеспечения равномерной

занятости парка принятых машин;

– по оборачиваемости опалубки.

4.8. В разделе контроль качества и приемка работ приводятся:

– требования к качеству поставляемых материалов (бетонная смесь) и изде-

лий (опалубка, арматура, утеплитель), а также перечень инструментов и приспо-

соблений для контроля качества на строительной площадке;

– перечень технологических процессов, подлежащих контролю, с указанием

предмета контроля, способа и инструмента контроля, времени его проведения, от-

ветственного за контроль, критериев оценки качества;

– схемы операционного контроля качества отдельных видов работ (указания

по осуществлению контроля и оценке качества).

В разделе приводятся карты операционного контроля качества, представ-

ляющие собой табличную форму (табл. 11).

Таблица 11

Карта операционного контроля качества

Параметр

Величина

Допуск

Метод контроля

Основным нормативным документом в данном случае является СНиП

3.03.01-87 [5, с. 1–34]. Студент в ходе проектирования обязан изучить первый и

второй разделы СНиПа ("Общие положения" и "Бетонные работы"), а также При-

ложения, и обоснованно выбрать и включить в пояснительную записку положе-

ния, соответствующие заданному объекту и условиям производства работ. В за-

писке отражаются конкретные действия ответственных лиц по измерению кон-

кретных параметров.

Если же студент перепишет все подряд без осмысления, то это будет свиде-

тельствовать о том, что он не усвоил данный раздел, и, несмотря на большой объ-

ем написанного, проект к защите допущен не будет.

Следует отметить, что при раскрытии первого пункта раздела студент дол-

жен учитывать: каждая партия поступающих на строительную площадку мате-

риалов и изделий должна сопровождаться паспортом, гарантирующим надлежа-

щее качество. Этот документ представляется при приемочном контроле всего

объекта или его части [5, с. 5]. Поэтому контроль качества поставляемой бетон-

ной смеси на строительной площадке обычно не производится, а контроль опа-

лубки и арматуры сводится к оценке их сохранности, наличия маркировочных

знаков и соответствия номенклатуры.

Расчет продолжительности твердения бетона до замерзания и толщины уте-

плителя основан на среднестатистических данных по температуре наружного воз-

духа и скорости ветра для заданной местности и месяца производства работ (эти

данные приведены в СНиП "Строительная климатология"). Во время строитель-

ства имеют место отклонения реальных метеоусловий от среднестатистических.

Поэтому, проектируя процесс производства работ, необходимо предусмотреть по-

стоянный контроль за фактической температурой бетона и динамикой ее измене-

ния. По этим параметрам при помощи графиков набора прочности бетона при

разных температурах или специализированных компьютерных программ, позво-

ляющих контролировать и прогнозировать прочность, определяется текущая

прочность бетона.

4.9. Для освещения раздела охрана труда и экологическая безопасность

студент должен изучить СНиП 12-03-2001 и СНиП 12-04-2002 [6, 7], помня при

этом, что нарушение положений этих нормативных документов может привести к

непоправимым последствиям.

При оформлении этого раздела пояснительной записки желательно придер-

живаться последовательности изложения, согласующейся с принятой в [6, 7]. То

есть должны быть отражены мероприятия по организации работы по обеспечению

охраны труда, по организации производственных территорий, участков работ и

рабочих мест, по эксплуатации строительных машин, транспортных средств, про-

изводственного оборудования, средств механизации, приспособлений и т.д.

Раздел должен быть оформлен не в виде общих рассуждений, а привязан к

конкретным условиям проведения работ. Если в СНиПе приведены ссылки на

ГОСТы, другие СНиПы и т.д., в записке должны быть раскрыты требования этих

нормативных документов: "пустые" ссылки не допускаются.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ

ПОДГОТОВКИ К ЗАЩИТЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

1. Определить продолжительность (смен) установки 1000 арматурных гори-

зонтальных сеток в фундаменты, если работы ведет звено согласно ЕНиР. Сетки

4000  2000 мм, диаметр рабочей арматуры 20 мм, шаг 200 мм, распределитель-

ной – диаметр 10 мм через 800 мм.

2. Назвать элементы конструкции опалубки стены, перекрытия, фундамента.

Указать их назначение и расчетные схемы.

3. Назвать виды нагрузок, на которые рассчитывается опалубка фундамен-

тов под колонны зданий и определить величину расчетной нагрузки при V=1 м/ч

и Н=0,5 м.

4. Какими средствами обеспечить устойчивость опалубки, закладных дета-

лей?

5. Что такое оборачиваемость опалубки и как ее повысить?

6. Как увязывается оборачиваемость опалубки с графиком производства ра-

бот?

7. Требование к опалубке. Перспективные виды опалубок применительно к

бетонируемым конструкциям.

8. Мероприятия по индустриализации арматурных работ, разработанные в

Вашем курсовом проекте.

9. Назвать способы устройства защитного слоя, привести примеры.

10. Что такое рабочие швы и правила их устройства?

11. Как выполняется послойная укладка и уплотнение бетонной смеси, что-

бы предотвратить самопроизвольное образование рабочего шва?

12. Перспективные способы транспортирования бетонной смеси в летнее и

зимнее время.

13. Чем отличается метод электропрогрева бетона от метода предваритель-

ного электроразогрева бетонной смеси?

14. Что и каким образом регулируется при электропрогреве бетона? Физи-

ческая сущность регулирования электропрогрева.

15. Для каких целей рассчитывается модуль поверхности конструкции (М

Рассчитать М

для бетонируемой колонны сечением 0,50,5 м.