Справочная энциклопедия дорожника (том I) Строительство и реконструкция автомобильных дорог. Под ред. Васильева А.П
Подождите немного. Документ загружается.
Рис. 29.4. Барботажно-вихревой пылеуловитель: 1 - шламовая ванна; 2 - внешние завихряющие лопасти;
3 - водомерное устройство; 4 - внутренние завихряющие лопасти; 5 - патрубок для подачи воды; 6 -
брызгоотделительные козырьки; 7 - корпус; 8 - внутренний дымовой канал; 9 - дымовая труба; 10 -
переходный патрубок; 11 - входной патрубок; 12 - уровень шлама; 13 - скребковый конвейер; 14 - кран;
15 - водяной затвор; 16 - редуктор
Поток запыленных дымовых газов подается вентилятором-дымососом через входной патрубок 11 во
внутренний дымовой канал 8. Дымовые газы, частично подхватывая воду, поступают в пространство
(импеллеры), образованное внутренними 4 и внешними 2 завихряющими лопастями, в котором осуществляется
барботажно-вихревой процесс смачивания пыли с водой. Увлекаемая газовым потоком вода перемещается
сначала по внешней завихряющей лопасти 2, затем отбрасывается к внутренней завихряющей лопасти 4 и при
выходе из дымового канала возвращается в шламовую ванну 1, падая в виде водяной завесы. Очищенные газы
выходят в атмосферу через дымовую трубу 9. Осевший шлам удаляется скребковым конвейером 13, привод
которого осуществляют с помощью электродвигателя и редуктора 16 через клиноременную и цепную передачи.
Во время работы барботажно-вихревого пылеуловителя уровень воды во входной камере внутреннего
дымового канала понижается, а в выходной камере, образованной корпусом 7 пылеуловителя и внутренним
дымовым каналом, повышается. Для устойчивой работы устройства уровень воды в выходной камере должен
быть постоянным. Уровень воды контролируют визуально через водомерное устройство 3. Потери воды из-за
ее уноса вместе со шламом и в результате испарения восполняются через патрубок 5. Из шламовой ванны вода
сливается через кран 14.
Эффективность очистки заполненных газов барботажно-вихревыми пылеуловителями составляет 90 % для
мелких частиц размером менее 1 мкм и 99,5 % для частиц размером более 1 мкм. Для обеспечения большего
смачивания частиц пыли водой к ней добавляют гашеную известь, которая уменьшает поверхностное
натяжение.
Рис. 29.5. Водный пылеуловитель типа «Ротоклон»
За рубежом широкое распространение получили водные пылеуловители «Ротоклоны» (рис. 29.5). Нижняя
часть корпуса 4 этих аппаратов представляет собой резервуар, заполненный водой. Остальное внутреннее
пространство разделено перегородкой 3, нижний край которой погружен в воду. Перегородка образует две
камеры: входную камеру запыленных газов и выходную 1 очищенных газов. Обе камеры по всей длине
аппарата связаны газоочистительным аппаратом (импеллером) 5. Потоки запыленных газов проходя через
импеллер, подхватывают и несут с собой часть воды из резервуара.
При соответствующей скорости газов увлекаемая вода движется сначала по нижней направляющей
импеллера, затем отбрасывается к его верхней направляющей и при выходе из импеллера возвращается в
резервуар, падая водяной завесой. Циркуляция воды происходит только вследствие движения воздушного
потока, и для этого не требуется дополнительных устройств. Газы от пыли очищаются в результате
совместного действия центробежной силы на частицы пыли и перемешивания запыленных газов с водой.
Уловленная водой пыль попадает в резервуар, из которого она затем удаляется при помощи пластинчатых и
винтовых конвейеров.
Скрубберы Вентури - наиболее эффективные аппараты мокрой очистки газов. Они имеют различные
варианты конструктивного исполнения. Принцип действия скрубберов Вентури основан на совместном
действии газового потока, движущегося с высокой скоростью (40-150 м/с), и потока орошающей его жидкости,
что и способствует осаждению частиц пыли на каплях жидкости.
Основная часть скруббера Вентури (рис. 29.6) - сопло Вентури 2, в конфузорную часть которого подводится
запыленный поток газа и через центробежные форсунки 1 жидкость на орошение. В конфузорной части сопла
происходит разгон газа от входной скорости (15-20 м/с) до скорости в узком сечении сопла 30-200 м/с и более.
Рис 29,6. Основная часть скруббера Вентури: 1 - центробежная форсунка; 2 - сопло Вентури; 3 -
каплеуловитель
Основные преимущества мокрых пылеуловителей - это сравнительно небольшая стоимость и более высокая
эффективность улавливания частиц по сравнению с циклонами. Их можно применить для очистки газов от
частиц размером до 0,1 мкм. Однако, мокрые пылеуловители обладают рядом недостатков, ограничивающих
область их применения: образование в процессе очистки шламов, требующих создания специальных систем для
их переработки; вынос влаги в атмосферу и вероятность забивания газоотходов и оборудования пылью;
значительные потери жидкости вследствие брызгоуноса; большой расход воды и необходимость создания
оборотных систем подачи воды в пылеуловитель.
Тканевые фильтры. С ужесточением требований к очистке газов на АБЗ все шире используют тканевые
фильтры (табл. 29.10).
Т а б л и ц а 2 9 . 1 0
Техническая характеристика тканевых фильтров
Показатели
Тканевые фильтры
СА-100У РС 65 РС 65.4 ДС 1857 КДМ-2047
Площадь фильтрования, м
2
330 65 260 245 510
Производительность, м
3
/ч 30000 5850 23400 20000 45000
Количество рукавов, шт. 300 36 144 120 240
Концентрация пыли в газе, г/м
3
: \ \ \ \ \
на входе в фильтр 200-400 150 150 100 100
на выходе из фильтра 0,02-0,04 0,05 0,05 0,02 0,02
Температура газа, °С 110 220 220 140 140
Масса (без
электрооборудования)
н/д 1600 6400 15000 31200
Габаритные размеры, мм длина 33000 2100 2500 17700 20800
ширина 26500 2500 2500 21800 16000
высота 12000 5300 5300 15 000 18700
Изготовитель
ОАО «Саста»
(Россия)
ОАО «Строймашина»
(Россия)
ОАО «Кредмаш»
(Украина)
Применение тканевых фильтров обеспечивает более высокую степень очистки газов от взвешенных частиц,
чем в газоочистных аппаратах других типов; возможность улавливания частиц при любом давлении газов;
использование химически стойких материалов; возможность полного улавливания частиц всех размеров,
включая субмикронные.
К недостаткам тканевых фильтров следует отнести необходимость периодической замены некоторых
фильтрующих перегородок и сравнительно высокий расход энергии при использовании отдельных видов
пористых фильтров. Степень очистки газов на АБЗ матерчатыми фильтрами составляет 99,9 %. В некоторых
асфальтобетонных установках фирм «Бернарди» (Италия) и «Вибау» (Германия) тканевый фильтр является
единственным устройством, обеспечивающим очистку газов от пыли сушильного барабана на АБЗ.
Процесс фильтрования состоит в задержании частиц примесей на пористых перегородках при движении
через них дисперсных сред. Фильтр (рис. 29.7) представляет собой корпус, разделенный пористой перегородкой
(фильтроэлементом) на две полости. В фильтр поступают загрязненные газы, которые очищаются при
прохождении через фильтроэлемент. Частицы примесей оседают на входной части пористой перегородки и
задерживаются в порах, образуя на поверхности слой из частиц. Таким образом осевшие частицы становятся
для вновь поступающих частиц частью фильтровой перегородки, что увеличивает эффективность очистки
фильтра и перепад давления на фильтроэлементе.
Рис. 29.7. Схема тканевого фильтра: 1 - корпус; 2 - фильтроэлемент; 3 - слой частиц
Электрофильтры обладают высокой степенью очистки (до 99,9 %), улавливают твердые и жидкие частицы в
широком диапазоне размеров (от 0,1 до 100 мкм), имеют невысокое гидравлическое сопротивление (150-200
Па) и энергозатраты, могут быть полностью автоматизированы.
Электрическая очистка - один из наиболее современных видов очистки газов от взвешенных в них пыли и
тумана. Процесс очистки основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда
ионов частицам примесей и осаждения последних на осадительных и коронирующих электродах.
В электрическом фильтре (рис. 29.8) взвешенные в газовом потоке частицы пыли осаждаются
электрическими силами. Запыленные газы проходят через электрическое поле высокой напряженности, которое
создается между заземленными осадительными электродами с положительной полярностью и коронарными
электродами с отрицательной полярностью. Частицы пыли накапливаются слоями на осадительных электродах
до тех пор, пока механизм встряхивания не оторвет их и не разрушит слой пыли на крупные конгломераты,
которые достаточно тяжелы и могут выпадать из газового потока, не притягиваясь снова к электроду.
Рис. 29.8. Схема электрического фильтра: 1 - частицы пыли; 2 - электрическое поле; 3 - заземленные
осадительные электроды с положительной полярностью; 4 - коронарные электроды с отрицательной
полярностью
Эффективность электрических фильтров составляет около 99,99 %. Мощность, требуемая для работы
фильтра, равна 0,1-1,0 кВт на 1000 м
3
запыленного воздуха. Несмотря на высокую эффективность очистки
выбросов, применение электрофильтров для специфических условий АБЗ ограничено по следующим причинам:
сложность в работе при изменении подачи и температуры газов в течение рабочего цикла; наличие в газах
сернистых соединений; большие габариты; высокая стоимость изготовления, монтажа и эксплуатации;
потребность специально обученного квалифицированного персонала.
Мероприятия по охране окружающей среды на АБЗ. Мероприятия по снижению вредных выбросов
производственными предприятиями дорожного хозяйства должны предусматриваться уже на стадии
составления проекта организации строительства автомобильной дороги, а также при проектировании
генеральных планов предприятий.
Проектирование генеральных планов АБЗ с точки зрения соблюдения санитарно-гигиенических требований
предусматривает расположение предприятий по отношению к жилым районам, сельскохозяйственным угодьям
и другим, экологически чувствительным зонам с учетом преобладающего движения воздушных масс (розы
ветров), то есть с подветренной стороны.
Размеры санитарно-защитных зон непосредственно от источника загрязнения на АБЗ до границ жилой
застройки принимаются на основании требований нормативных документов и составляют: для АБЗ
стационарного типа - 300 м (III класс по санитарной классификации); для инвентарного 500 м (II класс по
санитарной классификации). Территория санитарно-защитных зон должна быть благоустроена
газоустойчивыми породами деревьев и кустарников по проектам благоустройства. При этом следует иметь в
виду, что запыленность березы в 2,5 раза, а запыленность хвойных пород в 30 раз больше запыленности осины.
Деревья с шероховатыми листьями задерживают пыль лучше. На листовой поверхности таких деревьев
осаждается до 70 % пыли из атмосферного воздуха.
Высокие и постоянно растущие экологические требования, предъявляемые к АБЗ, предопределяют
расширение внедрения организационных, технических и технологических мероприятий, направленных на
снижение вредных воздействий на окружающую природную среду.
К числу этих мероприятий в первую очередь относят:
совершенствование контроля за соблюдением технологических режимов и правил;
строительство новых и повышение эффективности существующих очистных установок;
совершенствование технологических процессов приготовления асфальтобетонных смесей.
К первому направлению относится постоянный контроль за агрегатами и узлами АБЗ, являющимися
источниками выброса загрязняющих веществ, и регулярное проведение технического обслуживания очистных
устройств. Особое наблюдение должно быть установлено:
за состоянием уплотнения между обечайкой вращающихся сушильных барабанов и торцами неподвижно
закрепленных загрузочных и разгрузочных коробок асфальтосмесительных установок;
за пыленепроницаемостью кожухов горячих элеваторов, грохотов и смесителей и наличием отсоса воздуха
из-под кожухов с целью исключения выделения вредных выбросов при работе оборудования;
за герметичностью газоотводов;
за бесперебойной работой всех пылегазоочистных систем;
за соблюдением температурных режимов.
Одним из наиболее простых методов уменьшения токсичных компонентов в выходных газах является
замена сжигаемого в сушильных барабанах жидкого нефтяного топлива (в основном мазута) на газообразное.
Использование природного газа позволяет отказаться от дорогостоящих систем хранения, подготовки и
сжигания топлива, что предопределяет возможность сокращения капитальных затрат на АБЗ.
Специалисты Германии считают, что наиболее экономичным в перспективе может стать уголь. В настоящее
время в США на некоторых АБЗ установлены горелки, работающие на порошкообразном топливе. По мнению
американских ученых, при сжигании угля атмосфера загрязняется меньше. В ближайшем будущем
предусматривается расширение использования угля в качестве топлива на АБЗ США.
Важным направлением является работа по совершенствованию структуры парка асфальтосмесительных
установок с целью улучшения экологической обстановки на АБЗ и сокращения вредных выбросов.
В настоящее время наметилась тенденция к улучшению структуры парка асфальтосмесительных установок
за счет замены их на более производительные с улучшенными экологическими характеристиками, в том числе
и зарубежного производства. На объекты дорожного хозяйства продолжается поставка асфальтосмесительных
установок ОАО «Кредмаш» (Украина) ДС-185 и ДС-168 производительностью 50 и 130 т/час соответственно. В
них предусмотрена замена мокрого пылеуловителя барботажного типа на более эффективный скруббер
Вентури. Часть установок данного типа может поставляться и с тканевыми рукавными фильтрами в
модификации для эксплуатации на природном газе.
Продолжается и оснащение дорожных организаций моделями с улучшенными экологическими
показателями асфальтосмесительных установок фирм «Амман» и «Бенинхофен» (Германия), Бернарди
(Италия), Калоткине (Финляндия) и др.
Сушка и нагрев каменных материалов в сушильном барабане является одной из главных технологических
операций в производстве асфальтобетонных смесей. Однако мировой опыт показывает, что наиболее
эффективно тепло- и массообменный процесс (сушка и нагрев) сыпучих материалов осуществляется в
виброкипящем слое. В смежных областях (химическая, литейная промышленность и др.) сушилки
виброкипящего слоя вытесняют барабанные аппараты для сушки и термообработки сыпучих сред. При этом
экономия топлива достигает 30 % и более. Целесообразность и перспективность применения сушильного
барабана в виброкипящем слое в асфальтосмесительной установке за рубежом не вызывает сомнений.
С ужесточением требований к очистке газов целесообразно более широкое внедрение тканевых фильтров
вместо мокрой очистки: циклонов «Сиот», барботажно-вихревых пылеуловителей, скрубберов «Вентури» и др.
Однако стоимость подобных устройств (в частности, при использовании тканевого фильтра) достигает 15-20 %
стоимости всего технологического оборудования АБЗ. Эти причины привели к необходимости дальнейших
разработок по третьему направлению (совершенствованию технологических процессов приготовления
асфальтобетонных смесей), которое, в частности, включает:
применение герметичных бункеров и силосов для минерального порошка, а также пневмотранспорта для его
перемещения к асфальтобетонной установке;
использование минеральных заполнителей, отвечающих требованиям соответствующих государственных
стандартов по содержанию в них пылевидных и глинистых частиц;
применение совершенных топочных устройств, установку газоанализаторов и кислородомеров для подбора
оптимального режима сжигания топлива;
оснащение асфальтобетонных установок устройствами для непрерывного контроля эффективности
пылеулавливания;
разработка новых технологичных способов приготовления асфальтобетонных смесей, отличающихся от
принятой технологии меньшим пылеобразованием.
Последнее направление заключается в том, что влажный каменный материал вначале обрабатывается
вяжущим, а затем уже полученная смесь нагревается до рабочей температуры.
В Москве эксплуатируются уже несколько лет две установки фирмы «Машинери» (Финляндия),
реализующие указанную технологию (рис. 29.9). Технология приготовления смесей включает: дозирование
холодного и влажного крупного и мелкого щебня, песка, а также минерального порошка в смеситель;
дозирование туда же горячего битума; перемешивание 10-15 сек; выгрузку в промежуточный бункер и подачу в
сушильно-смесительный барабан специальной конструкции, в котором происходит разогрев, просушивание и
перемешивание смеси.
Рис. 29.9. Технологическая схема асфальтобетонной установки по экологически чистой технологии:
1 - агрегат питания, 2 - весовой бункер дозатора; 3 - шнек-питатель; 4 - силос минерального порошка; 5 -
роторный питатель; 6 - дозатор битума; 7 - система газоочистки; 8 - приемный бункер; 9 - сушильный
барабан-смеситель; 10 - ленточный транспортер; 11 - ленточный питатель; 12 - приемный бункер
Технология относится к экологически чистой за счет того, что в сушильно-смесительном барабане битум,
расплавляясь уже при температуре 70-80°С, связывает мелкие частицы в притопочной зоне барабана, уменьшая
вынос пыли. При этом концентрация твердых частиц в отходящих из барабана газах оказывается меньше, чем в
газах обычных асфальтосмесительных установок после очистки их в циклонах.
С учетом опыта эксплуатации зарубежного оборудования в России разработана асфальтосмесительная
установка БАС-30 производительностью 30 т/ч.
В целях обеспечения экологических требований на АБЗ в мировой и отечественной практике все большее
распространение получает приготовление холодных смесей. Эти смеси содержат минеральный материал
подобранного гранулометрического состава и жидкое органическое вяжущее. Приготовление холодных смесей
производится в асфальтосмесительных установках, дооборудованных системой подачи и дозирования воды
(рис. 29.10).
Рис. 29.10. Технологическая схема приготовления холодных асфальтобетонных смесей: 1, 2 -
последовательность подачи
Предварительно отдозированные минеральный порошок, щебень и песок без подогрева и высушивания
подаются в смеситель (мешалку). Одновременно с минеральными материалами в смеситель подается вода. В
качестве жидких органических вяжущих используются гудроны, жидкие или разжиженные битумы.
Технология производства холодной смеси отличается простотой, обеспечивает экологическую чистоту
(исключается операция по просушке минерального материала) и может быть реализована как при
положительной, так и при отрицательной температуре (до -10°С). Приготовленную смесь можно хранить в
штабеле до 6-12 месяцев.
На асфальтобетонных заводах в обязательном порядке должны осуществляться организационно-
хозяйственные мероприятия для обеспечения условий и требований, предусмотренных в разрешениях на
выброс вредных веществ.
Котельные, имеющиеся на предприятиях и работающие на жидком или твердом топливе, должны иметь
исправные устройства для улавливания твердых частиц (сажи) в отводящих газах, обеспеченные современными
установками по очистке выбросов в атмосферу.
Предприятие должно иметь специальные участки для мойки подвижного состава, узлов и деталей,
исключающие сток неочищенных вод в поверхностные водоемы, почву.
Моечные установки должны иметь очистные устройства, обеспечивающие соблюдение нормативов
предельно-допустимых стоков (ПДС).
Предприятия, имеющие свои емкости для хранения и заправки транспортных средств топливо-смазочными
материалами (ТСМ), должны организовать приемку и выдачу ТСМ так, чтобы исключить возможность их
попадания в канализацию, водоемы и почву.
Места проведения смазочных работ должны быть оснащены емкостями для сбора отработанных масел и
фильтров и оборудованы устройствами, исключающими возможность загрязнения ТСМ почв и поверхностных
вод.
Хранение органических вяжущих (битума, гудрона, дегтя и др.) следует осуществлять в специальных
крытых битумохранилищах с надежным отводом поверхностных вод или в специальных обогреваемых
цистернах. Хранение органических вяжущих в открытых ямах и емкостях должно быть исключено.
Разогрев вяжущих в битумохранилищах должен производиться электронагревателями или с помощью
пароподогрева.
Выгрузку, складирование и внутризаводское транспортирование пылевидных материалов необходимо
производить механизированно. При ручных работах с этими материалами должны быть предусмотрены
мероприятия против распыления.
Каменные материалы должны очищаться от пылеватых частиц в установках для обогащения материалов.
Для изоляции мест пылеобразования дробильно-сортировочное оборудование снабжается системами
пылеочистки. Транспортные средства для подачи каменных материалов (транспортеры, питатели, элеваторы и
т.д.) должны быть оборудованы укрытиями.
При хранении каменных материалов для уменьшения пылеобразования на складах материалов должны быть
предусмотрены мероприятия по предотвращению их размыва дождевыми и талыми водами и выноса материала
в водотоки. Для уменьшения пылеобразования необходимо предусматривать пылеподавление увлажнением.
Пылеулавливание на ЦБЗ. Пылеобразование на ЦБЗ происходит при дроблении и сортировке каменных
материалов, в узлах их пересыпки с транспортера на транспортер, при транспортировке цемента и т.д.
Существенным до 40 % является также «вторичное» пылеобразование, получаемое при раздувании осевшей
пыли движущимися шкивами, маховиками и транспортерами.
Наиболее простым и эффектным способом борьбы с запыленностью воздуха на ЦБЗ является
гидрообеспыливание каменных материалов. Обеспыливание грохотов производится с помощью укрытий
ситами, обеспыливание транспортеров - путем устройства укрытий бортов транспортеров.
На ЦБЗ аспирирование (Аспирация - отсос воздуха от места образования пыли. Отсос производится от
местных аспирационных укрытий - пылеприемников, составляющих неотъемлемую часть технологического
оборудования) укрытиями производится при обеспыливании элеваторов, с помощью которых транспортируется
цемент. Аспирируется верхняя и нижняя часть элеватора, а также бункеры.
Для очистки пыли, отсасываемой из укрытий, разработаны пылеулавливающие аппараты, имеющие
различный принцип действия и разную эффективность обеспыливания (табл. 29.11).
Таблица 29.11
Характеристика основных пылеулавливающих аппаратов на ЦБЗ
Пулеуловители
Скорость
газов,
м/сек
Темпе-
ратура,
°С
Запыленность
газов, г/м
3
Осаждение
частиц
больше,
мкм
Эффектив-
ность обес-
пыливания,
%
Область
применения
на входе
на
выходе
Пылеосадительные
камеры
Не
ограничена
До
1000
Не
ограничена
50 30 5-15
Все
пылевыделяющие
агрегаты
Циклоны 2,5-4,5 До 400 До 1000 20-50 10 50-90 Тоже
Мокрые
пылеуловители:
ротоклоны
До 6
До 400 До 20 0,1-1 1 90-99
Все
пылевыделяющие
агрегаты
турбулентно-
скоростные
аппараты
До 400 До 20 0,1-1 0,5 95-99,9
Фильтры рукавные 0,6-0,8 До 300 20-100 0,1-0,5 0,5 98-99,9 Конвейеры и др.
Для повышения эффективности очистки больших объемов загрязненного воздуха используется объединение
циклонов в группе по 2, 4, 6, 8 и более элементов. Более эффективно также использование батарейных
циклонов, которые объединяются в одном корпусе в виде батарей, работают параллельно, но имеют общие
раздающие и собирающие камеры. На ЦБЗ наиболее широкое применение нашли циклоны СИОТ ЦН-15, так
как они приспособлены для сбора пыли, склонной к налипанию.
Для обеспыливания силосов цемента применяются тканевые рукавные противоточные фильтры или
рукавные фильтры с автогенерацией. Они имеют рукава из гладкой гидрофобизированной стеклоткани, которая
наряду с пульсацией транспортируемого потока воздуха обеспечивает периодический срыв и падение в силосы
накопившейся в рукавах цементной пыли без воздействия каких-либо механизмов.
Для обеспыливания каменных материалов эффективно применяется высокократная воздушно-механическая
пена, получаемая пеногенераторами с помощью ПАВ ПО-1, ДС-РАС, НЧК и др. Пена вводится вместе с
каменными материалами на грохоты и транспортеры, причем ее применение не увеличивает влажность
каменных материалов и не ухудшает свойства цементобетона, полученного на их основе.
Так как транспортеры и элеваторы являются сильно пылящими транспортными системами, для
обеспыливания которых необходимо устройство сложных укрытий, в последнее время их все чаще заменяют
системами пневмотранспорта (пнёвмовинтовые питатели, пневмоподъемники и др.), которые практически
исключают выделение пыли в атмосферу.
РАЗДЕЛ V
ОРГАНИЗАЦИЯ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Глава 30. Основные вопросы организации дорожно-строительных работ
30.1. Общие положения организации строительства автомобильной дороги
Цели и задачи. Организацией строительства автомобильной дороги считается комплекс работ и
мероприятий, необходимых для оценки эффективности подготовки и осуществления строительных, монтажных
и других работ по возведению объекта (автомобильной дороги).
Организацию строительства автомобильной дороги можно условно разделить на два основных
последовательно выполняемых этапа - этап проектирования организации строительства и этап
непосредственного строительства.
На этапе проектирования организации строительства выполняется, по существу, проектное вариантное
моделирование будущего процесса строительства с целью определения наиболее рационального и
эффективного варианта его осуществления.
На этапе проектирования организации строительства участка автомобильной дороги решаются следующие
задачи:
определение общей продолжительности строительства объекта, а также сроков, продолжительности и
последовательности выполнения отдельных видов работ входящих в его состав;
определение источников получения основных дорожно-строительных материалов, изделий, конструкций и
полуфабрикатов и способов их доставки к местам производства работ;
определение количественного и качественного состава объектов производственной базы строительства, а
также оптимального их размещения;
определение потребности строительства в трудовых ресурсах, а также решение вопросов по размещению
рабочих и созданию для них хороших социально-бытовых условий на период строительства;
определение потребности строительства в основных дорожно-строительных машинах, оборудовании и
транспортных средствах;
определение потребности строительства в основных дорожно-строительных материалах, изделиях,
конструкциях и полуфабрикатах;
решение вопросов по обеспечению строительства энергоресурсами;
решение вопросов по безопасному ведению работ и охране окружающей среды при осуществлении
строительства, включая вопросы восстановления (рекультивации) нарушенных в период строительства
временно отводимых земель;
составление ведомости объемов основных строительных, монтажных и специальных работ с установлением
всех необходимых данных для определения сметной стоимости намечаемого строительства;
определение основных технико-экономических показателей строительства.
Вышеуказанные задачи, решаемые на стадии проектирования, отражаются в проекте организации
строительства (ПОС), подробная информация о котором содержится в главе «Проектирование организации
строительства и производства дорожно-строительных работ».
На этапе непосредственного строительства на основе разработанного ПОС осуществляется собственно
выполнение строительно-монтажных работ, а также выполнение сопутствующих работ по планированию,
учету, контролю и управлению этими работами. Этап строительства можно условно разделить на три периода:
подготовительный, основной и период завершения строительства.
Основной задачей организации строительства в период его подготовки является создание инфраструктуры
строящегося объекта. При выполнении этой задачи необходимо осуществить работы по размещению всех
объектов производственной базы и обеспечению их работоспособности. В числе указанных работ
осуществляется:
создание временной транспортной сети, обеспечивающей бесперебойную доставку материалов, изделий,
конструкций и полуфабрикатов от мест их получения или изготовления на производственной базе
строительства к местам производства работ, а также от мест получения материалов, прибывающих от внешних
источников для строительства, к производственным базам строящегося объекта (включая подъездные
автодороги, разгрузочные железнодорожные тупики, причалы и т.д.);
строительство объектов производственной базы, включая асфальто- и цементобетонные заводы,
прирельсовые сооружения для разгрузки материалов и их хранения, камнедробильные установки для
получения щебня, установки для укрепления грунтов и т.д.;
строительство временных жилых поселков строителей с необходимыми санитарно-бытовыми условиями
работы и отдыха;
обеспечение объектов производственной базы и жилых поселков строителей энергоресурсами для их
функционирования (электроэнергией, водоснабжением, теплоснабжением и т.д.) за счет подключения к
существующим сетям, строительства собственных вспомогательных установок или использования
передвижных источников энергоресурсов;
комплектование строительных подразделений необходимыми кадрами строителей, а также дорожно-
строительной техникой, оборудованием и транспортными средствами;
создание диспетчерской связи между строительными организациями и их структурными подразделениями, в
том числе на местах производства работ, обеспечивающей необходимое административно-техническое
управление строительством, а также взаимодействие подразделений в цепи технологической
последовательности ведения работ и соблюдения необходимого качества.
В период основного строительства для четкого функционирования всего строительного комплекса по
выполнению работ в установленные сроки осуществляется:
обеспечение строительства привозными строительными материалами, изделиями и конструкциями по
договорам поставок и контроль за их выполнением;
обеспечение ритмичной работы производственной базы по снабжению строительства материалами и
полуфабрикатами, приготавливаемыми собственными силами;
обеспечение строительства энергоресурсами и горюче-смазочными материалами;
функционирование устойчивой диспетчерской связи и управление производством;
техническое обслуживание и ремонт дорожно-строительной техники;
обеспечение охраны труда и техники безопасности при выполнении всего комплекса дорожно-строительных
работ;
выполнение мероприятий по охране окружающей среды при производстве дорожно-строительных работ.
Задачами периода завершения строительства является демонтаж всех временных сооружений,
передислокация дорожно-строительной техники и рабочих, рекультивация временно занимаемых земель,
находящихся под временными сооружениями и сдача законченного строительством объекта заказчику.
Технико-экономические показатели строительства автомобильной дороги. Намечаемое строительство
участка автомобильной дороги характеризуется рядом технико-экономических показателей, в число которых
входят продолжительность строительства, сметная стоимость и трудоемкость строительства, численность
работающих, включая административно-управленческий персонал (АУП), рабочий персонал (рабочих,
водителей машин и механизмов, механиков, мотористов и т.д.), инженерно-технических работников (ИТР),
младший обслуживающий персонал (МОП), включая работников охраны.
Кроме вышеуказанных технико-экономических показателей строительство автомобильной дороги может
характеризоваться еще следующими показателями:
уровень механизации работ в целом по строительству (или уровень механизации строительства),
определяемый в процентах отношением стоимости механизированных работ к обшей стоимости всех работ;
уровень механизации вида работ, определяемый в процентах отношением физических объемов работ,
выполненных с использованием машин и механизмов, к общему объему этого вида работ;
уровень автоматизации строительства и уровень автоматизации вида работ, определяемые аналогично
вышеуказанным показателям, но с использованием соответствующих данных для автоматизированных работ;
удельная трудоемкость строительства, определяемая отношением обшей трудоемкости строительства (в
человеко-днях) к протяжению построенного участка автомобильной дороги (в километрах);
производительность труда одного рабочего в целом по строительству (или выработка), определяемая
отношением общей стоимости работ, выполняемых за год (в млн. руб), к числу рабочих, занятых на этих
работах;
выработка на одного работающего, определяемая аналогично вышеуказанному показателю, но
отношением к числу работающих (то есть включая все категории - рабочих, ИТР, МОП и охрану);
производительность труда при выполнении вида работ, определяемая отношением физического объема
выполненного вида работ к количеству трудозатрат рабочих (в человеко-днях);
механовооруженность строительства, определяемая в процентах отношением суммарной балансовой
стоимости всех машин и оборудования к общей стоимости строительно-монтажных работ;
механовооруженность рабочих, определяемая аналогично вышеуказанному показателю, но отношением к
числу рабочих на строительстве (измеряется в млн.руб. на одного рабочего);
энерговооруженность строительства, определяемая отношением суммарной мощности всех двигателей
машин и оборудования (в кВт), задействованных на строительстве, к обшей стоимости строительно-монтажных
работ (в млн. руб);
энерговооруженность рабочих, определяемая аналогично вышеуказанному показателю, но отношением к
числу рабочих на строительстве (измеряется в кВт на одного рабочего);
Организационно-техническая подготовка к строительству автомобильной дороги. Организационно-
техническая подготовка к строительству включает:
обеспечение стройки проектно-сметной документацией;
отвод в натуре трассы для строительства;
оформление финансирования строительства;
заключение договоров подряда и субподряда на строительство;
оформление разрешений и допусков на производство работ;
решение вопросов о переселении лиц и организаций, размешенных в подлежащих сносу зданиях;
обеспечение строительства подъездными путями, электро-, водо- и теплоснабжением, системой связи и
помещениями бытового обслуживания кадров строителей;
организацию поставки на строительство оборудования, конструкций, материалов, полуфабрикатов и
изделий.
Кроме того, подготовка к строительству каждого объекта предусматривает изучение инженерно-
техническим персоналом проектно-сметной документации, детальное ознакомление с условиями
строительства, разработку проектов производства работ на вне- и внутриплощадочные подготовительные
работы, основные строительно-монтажные работы, а также выполнение самих работ подготовительного
периода с учетом природоохранных требований и требований по безопасности труда.
Внеплощадочные подготовительные работы должны включать строительство подъездных путей и причалов,
линий электропередачи с трансформаторными подстанциями, сетей водоснабжения с водозаборными
сооружениями, канализационных коллекторов с очистными сооружениями, жилых поселков для строителей,
необходимых сооружений по развитию производственной базы строительной организации, а также сооружений
и устройств связи для управления строительством.
Внутриплощадочные подготовительные работы должны предусматривать сдачу-приемку геодезической,
разбивочной основы для строительства и геодезические разбивочные работы для прокладки инженерных сетей,
дорог и возведения зданий и сооружений, освобождение строительной площадки для производства
строительно-монтажных работ (расчистка территории, снос строений и др.), планировку территории,
искусственное понижение (в необходимых случаях) уровня грунтовых вод, перекладку существующих и
прокладку новых инженерных сетей, устройство временных подъездных дорог, размещение мобильных
(инвентарных) зданий и сооружений производственного, складского, вспомогательного, бытового и
общественного назначения, устройство складских площадок и помещений для материалов, конструкций и
оборудования, организацию связи для оперативно-диспетчерского управления производством работ,
обеспечение строительной площадки противопожарным водоснабжением и инвентарем, освещением и
средствами сигнализации.
Кроме того, в необходимых случаях в период организационно-технической подготовки к строительству
должны быть выполнены работы по организации режимных наблюдений (сейсмических, гидрогеологических,
геофизических, метеорологических и др.) по специальным программам, а также создание испытательных
полигонов, метрологических пунктов и измерительных станций. Программы исследовательских работ,
испытаний конструкций и элементов сооружений, а также режимных наблюдений должны разрабатываться
заказчиком и генеральной проектной организацией одновременно с разработкой проектов организации
строительства и проектов производства работ.
Продолжительность подготовительного периода для строительства автомобильных дорог составляет 5-12 %
от общей продолжительности строительства объекта (СНиП 1.04.03-85. Нормы продолжительности
строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений (с изменениями 1- 4) / Госстрой
СССР. - М.: Стройиздат, 1987. - 552с). Работы подготовительного периода выполняются генподрядчиком при
участии заказчика с привлечением субподрядных организаций для выполнения ряда специальных работ.
Производство основных строительно-монтажных работ разрешается начинать после завершения в
необходимом объеме работ по организационно-технической подготовке к строительству.
Определение оптимального парка дорожно-строительных машин. Задача определения оптимального
парка дорожно-строительных машин и транспортных средств решается на стадии разработки проектно-сметной
документации на строительство участка автомобильной дороги при составлении проекта организации
строительства. Указанная задача является многофакторной, и ее решение основано на анализе и сопоставлении
ряда показателей и критериев, в число которых входит минимальная стоимость работы, выполняемой
конкретной машиной, достаточная производительность, целесообразность и возможность применения
(обусловленная технологическими особенностями работы), наличие данной машины у подрядчика,
максимальное по времени использование ее в течение всего периода строительства.
Одним из основных критериев оптимального выбора дорожно-строительной машины является минимальная
стоимость выполнения рассматриваемой работы. Например, при определении оптимальной машины для
разработки грунта из выемки с перемещением в насыпь на расстояние от 50 м до 200 м альтернативными
машинами могут служить бульдозеры различной мощности и скреперы с различными емкостями ковшей, а
также различного технического исполнения - прицепные с трактором или самоходные. При сравнении
стоимости разработки грунта определенной группы по трудности разработки с перемещением на расстояние 50
м, 60 м, 70 м и т.д. до 200 м определяется расстояние транспортировки грунта, при котором стоимость
разработки грунта бульдозером и скрепером практически равны. Таким образом находятся оптимальные
диапазоны расстояний транспортировки грунта сравниваемыми машинами.
При сравнении по стоимости разработки следует учитывать фактор возможного или целесообразного
технологического применения машины, который имеет два аспекта.
Первый аспект - это возможность разработки вида грунта рассматриваемой машиной. Например, гравийно-
галечный грунт при размере частиц до 80 мм (классификация по ГЭСН 81-02-01-2001 «Сборник элементных
сметных норм на строительные работы. Сборник 1. Земляные работы», табл. 1.1) является грунтом 2-й группы
по трудности разработки для бульдозера и скрепера. А грунт гравийно-галечный при размере частиц свыше 80
мм - является грунтом 3-й группы по трудности разработки для бульдозера и в то же время не подлежит
разработке скрепером.
Второй аспект - это целесообразность применения данной машины или механизма. Известно, что стоимость
разработки единицы объема грунта, например, экскаваторами с различной вместимостью ковша уменьшается с
увеличением его емкости. Таким образом, оптимальной по стоимости машиной для разработки грунта в резерве
для последующей его транспортировки в насыпь автомобилями-самосвалами, на первый взгляд, должны
служить экскаваторы с большей вместимостью ковша. Однако при незначительной мощности слоя
разрабатываемого грунта, при которой не обеспечивается минимальная высота забоя для наполнения ковша за
один прием, более рационально применение экскаватора с меньшей емкостью ковша, для которого данная
высота забоя обеспечивает его оптимальное заполнение.
Критерий максимальной производительности должен учитываться при выборе всех машин с учетом
установленной нормативной продолжительности строительства и объемов строительно-монтажных работ.
При определении оптимального парка дорожно-строительных машин учитывается возможность
использования данной машины на различных работах, выполняемых на протяжении периода строительства.
Например, применение бульдозера определенной мощности на подготовительных работах, земляных работах,
работах по устройству искусственных сооружений, устройству дорожной одежды и т.д.
Конкретные рекомендации по выбору оптимальных типов дорожно-строительных машин и их технических
характеристик с указанием рекомендуемых составов отрядов для выполнения различных дорожно-
строительных работ в зависимости от видов, объемов и темпов выполнения приведены в гл. 32.
Обеспечение линейных работ и производственной базы дорожного строительства электроэнергией,
сжатым воздухом, паром, водой и технологической связью. Особенностью дорожного строительства
является линейный характер работ на трассе будущей дороги, которые невозможно обеспечить стационарными
источниками энергоресурсов. Поэтому основные виды энергоснабжения (электроэнергия, сжатый воздух)
осуществляются от передвижных источников, представляющих собой специализированные автономные