Выбор и обоснование методов производства бетонных работ

До начала устройства фундаментов должны быть выполнены следующие работы:

-определены места складирования арматурных сеток, щитов опалубки;

-определены места приема бетонной смеси;

-произведена геодезическая разбивка осей и разметка положения фундаментов.

Арматурные работы должны выполняться в соответствии со СП20.133330.2011 «Несущие и ограждающие конструкции».

Весь комплекс работ по бетонированию ведется поточным методом. Ведущей работой при устройстве монолитных фундаментов является укладка бетонной смеси. Бетонирование производят только после проверки правильности установки опалубки и арматуры. В состав работ по бетонированию фундаментов входят прием и подача бетонной смеси, укладка и уплотнение, уход за бетоном.

Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3-0,5м. Каждый слой бетона тщательно уплотняют глубинным вибратором.

При укладке бетонной смеси в конструкцию фундаментов могут быть рекомендованы две схемы механизации работ:

- доставка бетонной смеси самосвалами, выгрузка ее в поворотные бадьи «туфельки», подача краном к месту укладки;

-доставка бетонной смеси автобетоносмесителями, выгрузка в приемные бункеры бетононасоса или бетоноукладчика и подача ее по трубопроводам к месту укладки.

Для доставки бетонной смеси на строительную площадку используются автосамосвалы, автобетоновозы и автобетоносмесители. Выбор вида транспорта осуществляется исходя из дальности транспортирования, вида дорожного покрытия и подвижности бетонной смеси.

В зависимости от конструктивных особенностей возводимого объекта, от типа и расположения фундаментов бетонную смесь, доставляемую на строительную площадку автобетоновозами и автосамосвалами к месту укладки, подают бетононасосами или краном в бадьях.

В большинстве случаев бетонирование монолитных фундаментов производится по схеме «кран-бадья». Для подачи бетонной смеси применяются самоходные краны (автомобильные и пневмоколесные) и краны рельсовые («нулевики») башенные. Для выбора конкретного типа крана и определения его параметров необходимо:

- рассчитать требуемый вылет стрелы крана при подаче бетона в максимально удаленную точку, учитывая возможность перемещения крана по периметру объекта, если подача осуществляется самоходным краном;

- подобрать бадью по емкости для работы с краном и определить монтажную массу, т;

- принять во внимание, что при столбчатом фундаменте используются исключительно самоходные краны.

Монтажная масса бадьи с бетонном, т, определяется по формуле

;

,

где – объемный вес бетона;

– масса бадьи.

Наиболее применяемые бадьи – унифицированные поворотные ЦНИИОМТП.

Определяем монтажную массу бадьи на 1 м³

.

Определяем монтажную массу бадьи на 2 м³

.

По технологии производства работ на подаче бетона применяем самоходные краны. Подбираем два возможных варианта комплектов машин на бетонировании фундаментов. После экономического сравнения этих вариантов к производству работ принимается вариант с минимальными удельно-приведенными затратами.

Определяем вылет стрелы , м, при подаче бетона в самую удаленную точку

,0+3,1=7,9 м.

Рисунок 2 - Определение вылета стрелы самоходного крана

Выбираем для бадьи объёмом и массой самоходный кран на пневмоколесном ходу КС-4361А.

Таблица 4 – Технические характеристики крана КС-4361А

Грузоподъемность максимальная, т
на опорах
без опор на колёсах и в движении *
Двигатель	СМД-14А
Мощность двигателя, л.с.
Высота подъема крюка, м
с основной стрелой
с полным стреловым оборудованием
с дополнительным оборудованием (удлинитель + гусек)
Скорость подъема (регулирование бесступенчатое) груза, м/мин
при стреле длиной 10,5 м	0…20
Скорость вращения поворотной части, об/мин	0,4…2,8
Наименьший радиус поворота, м	12,1
Конструктивная масса крана, т
Наибольшая нагрузка на выносные опоры, кг
передние	22 340
задние	19 040
Габаритные размеры, мм:
длина	14 500
ширина	3 150
высота	3 900

Высота подъема крюка, м Грузоподъемность, т Вылет, м на выносных опорах без выносных опор Стрела 10.5 м 10.0 16.0   4.0 10.0   9.0 3.8 9.4 8.0 5.0 6.0 8.4 6.0 3.75 7.5 5.3 3.4 2.3 10.0

Выбираем для бадьи объёмом и массой самоходный кран на гусеничном ходу МКГ-16.

Таблица 5 - Технические характеристики крана МКГ-16

Грузоподъемность, т	16,0 - 4,0
Вылет (наименьший - наибольший), м	4,0 - 10,0
Наибольшая высота подъема, м	10,0 - 6,0
Стреловое оборудование:
..основное	Н*
..сменное (тип Х количество модификаций)	У Х 2; Г Х 1*
Длина стрелы, м	10,0
Скорость подъема (опускания), м/мин:
..наибольшая	11,0
..наименьшая	2,3
Частота поворота, об/мин	0,3 - 1,7
Скорость передвижения, км/час	1,0 - 3,0
Грузоподъемность при передвижении, т	16,0
Дорожный просвет, мм
Габаритные размеры ходового устройства, мм:
..длина
..ширина
..ширина трака
Преодолеваемый уклон пути, град.
Двигатель:
..модель	СМД-14
..наибольшая мощность, л.с.
..число оборотов в минуту
Тип привода	механический
Габаритные размеры в транспортном положении, мм:
..длина
..ширина
..высота
Рабочая масса, т	25,5
В том числе:
..масса ходового устройства вместе с опорно-поворотным устройством	10,55
..масса противовеса	5,50
Среднее давление на грунт, кгс/см2	0,58

При бетонировании фундаментов выбранные краны работают в комплекте с автотранспортом, доставляющим бетонную смесь на строительную площадку. Выбор автотранспорта по грузоподъемности для доставки бетонной смеси на площадку зависит от емкости принятых бадей при расчете . На площадке должно быть минимум две бадьи, которые устанавливаются вплотную на щит из металла. Вместимость кузова самосвала (бетоновоза) должна быть кратна вместимости двух принятых бадей (м³).

Для работы с первым краном принята бадья объемом и массой . Для заполнения двух бадей необходимо доставить бетонную смесь массой 5,1 т. Отсюда грузоподъемность самосвала должна быть не менее 5,1 т. Подбираем марку автосамосвала необходимой грузоподъемности – ЗИЛ-ММЗ-555 грузоподъемностью 5,2 т.

Для работы со вторым краном принята бадья объемом и массой . Тогда грузоподъемность самосвала должна быть не менее 10,16 т. Подбираем марку самосвала необходимой грузоподъемности – КрАЗ-256 Б грузоподъемностью 12 т.

Рассчитаем количество автотранспорта в смену для доставки бетонной смеси при соблюдении заданного темпа бетонирования. Определяется количество самосвалов N по формуле

,

где – общий объем бетона, ;

– объемный вес бетонной смеси, ;

– расстояние доставки бетонной смеси, ;

– количество смен , в течение которых должно быть проведено бетонирование;

– полезная работа, выполняемая одним самосвалом, т-км.

Нормативные сроки, в течении которых должно быть проведено бетонирование заданного объема, определяется по формуле

,

где – норма времени на бетонирование 1 м³ бетона;

чел-ч (ЕНиР сборник 4);

– количество бетонщиков в звене, .

,

Полезная работа одного самосвала при доставке бетонной смеси определяется по формуле

,

где – грузоподъемность автосамосвала;

– коэффициент использования грузоподъемности;

– число рейсов самосвала в смену,

,

где – время одной смены, ;

- время одного цикла работы самосвала,

,

где - время погрузки одного самосвала на бетонном заводе, ;

– время на разгрузку и маневрирование, ;

– время в пути,

,

где – средняя скорость самосвала, .

;

;

;

;

;

;

.

Технико-экономическое сравнение вариантов механизации бетонных работ

По технологии выполнения работ на устройство монолитных фундаментов могут быть выбраны 2-3 варианта комплекта машин. Окончательный выбор комплекта машин для производства работ делается после их технико-экономического сравнения. За критерий сравнения принимается величина удельных приведенных затрат, которая определяется по формуле

,

где – себестоимость производства единицы работ, руб;

– нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, ;

– величина удельных капитальных вложений на единицу объема работ, руб.

Минимальная величина удельных приведенных затрат показывает на экономически более выгодный вариант комплекта машин, который и принимается к производству работ. Определяем себестоимость единицы продукции по формуле

,

где – объем работ, м³;

– себестоимость всего механизированного процесса,

,

где – производственная себестоимость машиносмены каждой машины, , ;

– трудоемкость в маш.-см (продолжительность работы каждой машины на площадке), .

Трудоемкость самосвалов определяется по формуле

,

где - количество транспортных средств.

;

;

;

;

;

.

Определяем величину удельных капитальных вложений, т.е. капитальные затраты на единицу объема работ

,

где – инвентарно-расчетная стоимость машины, руб;

– нормативное количество смен работы в году.

;

.

Определяем величину удельных приведенных затрат по каждому варианту. Вариант комплекта машин с минимальной величиной удельных приведенных затрат принимается к производству работ.

;

.

Принимаем к производству работ самоходный кран на пневмоколесах

КС 4361 А для бадьи объемом и массой ; самосвал

ЗИЛ-ММЗ-555 с грузоподъемностью в количестве 3 штук.

Таблица 6 - Машины, механизмы, приспособления

№	Наименование	Марка	Кол-во	Краткая техническая характеристика
	Экскаватор с обратной лопатой	ЭО-4225		,
	Бульдозер	ДЗ-29		На базе трактора Т-100
	Самосвал	ЗИЛ-ММЗ-555
	Самоходный кран	КС 4361 А
	Бадья	Унифицированная поворотная