Основы технологии строительного производства
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Нормативная документация в строительстве
Нормативные документы в строительстве устанавливают комплекс норм и правил, положений и обязательных требований при разработке проектно-сметнойдокументации, инженерных изысканий в строительстве, реконструкции и т.д.
Основная строительная документация:
СНиП - состоят из 5 частей:
1. Организация и экономика;
2. Нормы проектирования;
3. Организация производства и приемка работ;
4. Сметные нормы;
5. Нормы затрат материальных затрат и трудовых ресурсов.
Ведомственные нормативные документы утверждают требования к проектированию, строительству с учетом особенностей отраслей народного хозяйства.
В дополнение к нормативным документам разрабатывают пособия, которые разъясняют отдельные положения нормативной документации, а также предлагают алгоритмы расчетов и т.д. Их разработчиками являются проектные организации инаучно-исследовательские институты.
Система управления качеством в строительстве
Качество производства строительно-монтажных работ регламентирует СНиП часть 3.
Классификация дефектов в строительстве:
1) Дефекты вызывающие ухудшение внешнего вида конструкций и требующие дополнительных работ для их устранения.
2) Вызывающие ухудшения эксплуатационных качеств сооружения.
3) Нарушающие прочность и устойчивость отдельных конструкций или здания в целом (наиболее опасная).
Контроль качества строительно-монтажных работ включает в свой состав:
1) Входной контроль документации материала.
2) Пооперационный контроль отдельных строительных процессов.
3) Приемочный контроль выполненной работы.
Внешний контроль за качеством работ осуществляют:
1) Технический надзор заказчика и авторский надзор проектных организаций.
2) Контроль осуществляется визуально измерением линейных размеров или натурными испытаниями.
Все работы, которые скрываются, фиксируются актами на скрытые работы, составленные линейными работниками с участием авторского или технического надзора. На каждом объекте ведут: журналы работ, журналы авторского надзора, составляются акты на промежуточную приемку отдельных конструкций. Качество работ в целом определяет рабочая комиссия.
Технологическое проектирование строительных процессов
Решение по технологии и организации строительного производства разрабатываются в составе ПОС и ППР.
Проект организации строительства (ПОС) разрабатывается проектной организацией и входит в качестве самостоятельного раздела в технический или техно рабочий проект.
Задача ПОС разработка основных решений обеспечивающих строительстваобъекта в установленные сроки.
Задачей ППР является дальнейшее развитие основных решений принятых ПОС, конкретизация этих решений с учетом возможностей данной строительной организации (дальнейшего производителя работ).
Состав ППР:
· Календарный план, производство работ по объекту (или комплексный сетевой график) в котором устанавливается последовательность технологических процессов с максимально возможным их совмещением во времени с учетом коэффициента сменности потребности в трудовых ресурсах нормативной продолжительности работ и т.д.
· Строительный генеральный план в котором указаны границы строительной площадки виды ее ограждения, действующие временные и постоянные наземные, воздушные и подземные коммуникации, постоянные и временные дороги схемы движения транспортных средств, опасные зоны кранов размещение складирования материалов и т.д.
· Графики поступления на объект материалов и конструкций и т.д.
· Графики движения бригад по фронту работ и основных строительных машин.
· Технологические карты на выполнение всех основных технологических процессов с включением схем операционного контроля качества.
· Решение по производству геодезических работ.
· Решение по охране окружающей среды и технике безопасности.
· Мероприятия по выполнению работ поточным методом.
· Решение по раскладке временных сетей.
· Пояснительная записка с обоснованием принятых решений и ТЭП.
Земляные работы
1. Классификация назначения земляных сооружений по назначению разделяют на постоянные и временные.
Постоянными считают такие сооружения, которые предназначены для эксплуатации на протяжении длительного времени, к ним относят плотины, дамбы,автомобильные дороги и т.д.
Временные земляные сооружения, устраивают до начала строительно-монтажных работ, к ним относят: котлованы, траншеи, временные водоотводные канавы.
Котлован это временная выемка для устройства фундаментов, отдельных частей зданий расположенных ниже уровня земли. Котлованы бывают с вертикальными закрепленными или не закреплёнными стенками с уклонами или комбинированного типа.
Траншея - выемка в грунте прямоугольного или трапецеидального сечения длина которой во много раз превышает ширину.
2. Способы разработки грунтов.
В практике строительства применяют 4 способа механической разработки грунтов,различающееся видом используемой энергии: механический(резаньем), гидравлический, взрывной, комбинированный. В строительном производстве 80-85% земляных работ выполняют механизированным способом с использованием землеройных, землеройно-транспортных и планировочных машин. К числу землеройных машин относят экскаваторы одноковшовые, многоковшовные, грейдеры-экскаваторы.
3. Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами.
Одноковшовые экскаваторы могут быть оборудованы прямой, обратной лопатой, драглайном и т.д. Рабочее место экскаватора, включая стоянки транспортных средств, называют забоем, а разрабатываемые по мере передвижения экскаватора участки - проходками.
4. Проектирование проходок экскаваторами.
Схема проходок зависит от ширины котлована.
Схемы проходок экскаваторов оборудованных прямой лопатой:
а) Лобовая проходка с односторонней погрузкой;
б) Лобовая проходка с двухсторонней погрузкой;
в) Схема перемещения экскаватора по зигзагу;
г) Уширенная проходка с перемещением экскаватора поперек котлована;
В - ширина котлована
R - максимальный радиус резанья
Rn - радиус погрузки
Ln - длина подвижки
Боковая схема перемещения экскаватора:
Забой шириной менее 1.5 R называют узким;
1.5 – 1.9R – нормальным;
1.9 – 3.5R – уширенным;
более 3,5R – лобовым.
В лобовом забое экскаватор может находиться впереди, сбоку или сзадитранспортного средства. В тех случаях, когда проектная глубина котлована большемаксимальной высоты копания производят членение поперечного сечения выемкина захватки с поярусной разработкой грунта.
Схема поярусной разработки грунта
Для въезда экскаватора в котлован устраивают специальные съезды с предварительным уклоном 10-15ᵒ, причем отрывка производится самим экскаватором т.к. он может разрабатывать грунт ниже уровня стояния на 1,4 – 4м.
Схема котлована с траншеей для съезда:
Общее название рисунка, схемы проходок экскаватора, оборудованного обратной лопатой или драглайном. Данные экскаваторы используют для разработки грунтов ниже уровня стоянки экскаватора. Применяется этот способ при разработке траншей, неглубоких котлованов.
а) Схема проходки вдоль котлована
| б) Схема по зигзагу |
Трактор прицепляется к нему в стороне катка при укатки насыпи шириной более 10м прицепными катками, 1й и 2ой ходы должны отстоять на расстоянии 2-2,5м от бровки, а затем, смещая ходы на 1/3,1/4 ширины катка, в сторону бровки уплотнить края насыпи после этого укатка продолжается от края к середине круговыми движениями, с перекрыванием каждого слоя на 1,3-1,4 ширины катка. Укатка грунта в дождливое время не производится. Трамбующими плитами массой 5-10т уплотняют просадочные грунты.
Контроль качества производства земляных работ выполняется в 3 этапа:
1. Входной - проверка технической документации;
2. Пооперационные - контролируют в соответствии с проектом производства работ и геометрическими размерами котлована, откосы ит.д.;
3. Заключительный- проверка технической документации, а именно журналов на скрытые работы, журналы поэтапно приемки работ.
Технология свайных работ
Найбольшее распространения получили стандартные сваи квадратного сечения со стороной квадрата 200, 250, 400мм, длиной 3-20м. Применяют также составные сваи квадратного сечения с круглой полостью. Свайные фундаменты, в место традиционных ленточных позволяют уменьшить объем земляных работ на 70-75%, расход бетона на 25-30%, снизить трудоемкость работ на возведение подземной части здания в 1,5-2 раза, сократить сроки строительства.
По методу производства работ сваи делятся на погружаемые и набивные.
Погружаемые сваи заранее устанавливаются, а затем ударным или безударным методами погружаются в грунт в наклонном или вертикальном положении.
Набивные сваи устраивают непосредственно в самом грунте.
Методы погружения заранее установленных свай:
· Ударный - забивка свай молотами, работающими с копрами или мобильными копровыми установками.
Процесс забивки свай включает следующие операции:
ü Перемещение сваебойной установки к месту погружения свай
ü Установка и выверка свай
ü Забивка свай
ü Измерение погружения свай
ü Динамическое испытание
Для установки свай используют автомобильный кран или копры оборудованные стрелой. Забивку свай начинают с медленного опускания молота на наголовник. После установки сваи на грунт и ее выверки под действием массы молота свая погружается в грунт по мере углубления сваи, силу удара усиливают, в дальнейшем наступает момент, когда от каждого удара свая опускается на одну и ту же величину называемую - отказом. Отказ принято находить как среднюю величину после замера погружения от 10 ударов. Залог - серия ударов выполненных для замера средней величины отказа. Сваи забивают до достижения расчетного отказа, который принимается по проекту, если средний отказ в 3х последовательных залогах не превышает расчетного процесс забивки свай считается законченным.
Схемы перемещения свайных установок
До начала погружения свай определяют их точное местоположение в плане. Положение каждой сваи должно быть обозначено колышками. В зависимости от формы и размера свайного поля, вида грунта применяют рядовую спиральную или секционную схему.
Рядовая схема применяется при устройстве свай в несвязных грунтах.
Схема забивки свай - рядовая.
Свайное поле разбивается на захватки. После окончания забивки свай на первой захватке производится в тойже последовательности забивка свай на второй захватке.
Спиральная схема используется при кустовом расположении свай (опоры мостов, эстакады) и для забивки свай в слабо сжимаемых грунтах.
Спиральная схема забивки свай:
1й вариант
2ой вариант
При таком способе забивки свай сваи испытывают меньшее сопротивление грунта.
Секционная схема. При устройстве свайных полей на больших площадях в плотных грунтах.
Секционная схема забивки свай
Такая схема исключает неравномерное нарушение структуры грунта.
При погружении свай ударным способом используются различные конструкции молотов (дизельные, паровоздушные, механические).
Подготовка свай к погружению
Чтобы железобетоннаясвая не разрушилась при падении ударной части молота, сверху на нее одевают наголовник, в поперечники он имеет Н образную форму.
Схема установки наголовника на сваи:
Наголовник – 4, в верхней части стакана – 2 (высотой 300мм),вставляется пробка – 2' (из твердых парод древесины), которая защищается сверху от раскалывания металлическим листом – 6, нижнюю часть стакана ‑ 3, одевают на головку сваи – 1, а сверху закрепляют приспособление – 5, для крепления наголовника в направляющих копрах.
Схема забивки свай ударным способом
1. Рельсовый путь
2. Мостовая рама
3. Копровая рама
4. Молот
5. Свая
6. Тележка для перемещения копровой рамы
Данная схема применяется при устройстве свайного поля до 18 м.
Кроме ударного способа получили распространение следующие методы погружения свай:
Вибрационный метод, в данном случае свая погружается с помощью вибрационной машины, наиболее эффективно применение данного метода для несвязных водонасыщенных грунтов. Вибропогружатель жестко закрепляют на наголовник сваи и передают ей колебания, что значительно уменьшает трение о грунт, свая под действием собственного веса заглубляется в грунт, на заключительном этапе свая погружается ударным методом.
Схема вибропогружателя для установки свай
1. Ударная часть с электродвигателем
2. Д-балансы
3. Боек
4. Наковальня
5. Свая
6. Пружина
7. Нижняя плита вибропогружателя
Если зазор между ударником и сваей меньше амплитуды колебания вибропогружателя ударник периодически ударяет по наковальне наголовника сваи.
Погружение свай при помощи гидроподмыва при погружении свай большого поперечного сечения и на большую глубину, а также в грунтах с включением гальки используется способ подмыва грунта.
Погружения свай с подмывом грунта.
1. Копровая рама
2. Противовес
3. Свая
4. Молот
5. Гибкие шланги
6. Вентиль
Сущность способа. У острия сваи грунт размывают водой которая подается под давлением из насадок труб, прикрепленных к свае, при этом трубки должны располагатьсясимметрично относительно поперечного сечения сваи, в противном случае – отклонение от проектного положения. Восстановление сваи в проектное положение производится уменьшением размыва грунта со стороны, в которую она отклонилась. Недоходя проектной отметки, подмыв прекращают, далее свая погружается только ударным методом или с использованием вибропогружателя, это позволяет повысить несущую способность сваи т.к. нижняя ее часть находится плотно в грунте.
Схемы расположения трубок для подмыва грунта
1. Деревянная свая 1. Полая металлическая свая
2. Трубки, по которым подается вода
Метод погружения свай вдавливанием.
Преимущество данного способа:
· Увеличивается точность погружения сваи
· Снижается уровень шума
· Сокращается енергоемкость
Данный способ не получил распространения в связи с несовершенством конструкций вдавливающих установок. Например установка АВС-35 - вдавливающая машина на базе 2х тракторов, давление передается на сваю через систему блоков и полиспастов, эффективно использовать данный способ с гидроподмывом.
Метод завинчивания
Сваи с винтовыми наконечниками погружаются самоходными машинами передающими сваям крутящий момент.
Погружение в полимерных подушках
Полимерная обмазка позволяет ускорить процесс погружения сваи (раствор глины).
Набивныесваи
1) Технология изготовления набивных свай:
· Бурение скважины может выполняться в обсобной трубе, или каким либо другим способом
· Очистка забоя
· Бетонирование скважины с трамбованием
· Постепенное извлечение обсобной трубы
Способ армирования. Может выполняться армирование по всей длине сваи или только в ее верхней части.
Материал свай. Бетонные, железобетонные и т.д.
Форма ствола: цилиндрическая, коническая ит.д.
Вид и характер уширения ствола. С одним уширением в нижней части, без уширения в нижней части и т.д.
Способ образования ствола. Бурение с извлечением грунта.
Тип крепления стенок. Бескрепление стенок, крепление обсобными трубами, тоже не извлекаемыми обсобными трубами и т.д.
Способ образования уширения. Взрывом, механическим режущим уширителем и т.д.
Способ погружения обсобной трубы: забивка, завинчивание, вибропогружение ит.д.
Способ уплотнения материала ствола: механическое трамбование, тоже с вибрацией.
Основные методы устррйства набивных свай:
Киевский ученый Страус впервые в мире в 1899 году применил набивные сваи.
Схема технологического процесса
Устройство набивной сваи Страуса
І. Бурение скважины до проектной отметки с использованием бура. Обсодная труба опускается параллельно с бурением
ІІ. Установка обсодной трубы
1. Бур
2. Обсадная труба
Если уровень грунтовых вод высокий необходимо использовать способ пневматического бетонирования, до укладки бетона из скважины воздухом удаляется вода, далее при помощи пневмобетоноукладчика под давлением до 4 атмосфер подается бетон, который в результате избыточного давления уплотняется, а при выходе из трубы образуется утолщение сваи.
III. Уплотнение бетона с одновременным подьемом обсадной трубы IV.
V. Схема набивной сваи
Если набивная свая изготавливается без обсадной трубы, то необходимо бетонирование производить под глинистым раствором, который препятствует обрушение стенок скважины.
Технологическая схема устройство буронабивных свай с уширенной пятой под глинистым раствором
1. Бурильное долото
2.
3. Насос
4. Глиномешалка
Остальные этапы аналогичны установки буронабивных свай страуса
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА