Производство бетонных работ

Производство бетонных работ Производство бетонных работ Курсовой проект Выполнил: студент группы 5011/1 Гиргидов А.А. Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет Инженерно-строительный факультет Кафедра технологии, организации и экономики гидротехнического строительства Санкт-Петербург 1999 г. Исходные данные. В проекте рассматривается высоконапорный гидроузел. Основное рассматриваемое сооружение – арочно-гравитационная плотина высотой м. Дана основная порода карьера крупного заполнителя: базальт с плотностью кг/м3. Этапы возведения сооружения и объемы работ (общие и по этапам). Этапы возведения сооружения. Возведение сооружения проходит по следующим временным этапам: Возведение перемычки первой очереди и сужение русла; Возведение глухой и водосливной части плотины до отметок временного порога; Перекрытие русла и пропуск строительных расходов через временный порог; Сооружение станционной и глухой части плотины; Окончательное сооружение глухой, водосливной и станционной частей плотины и набор водохранилища. Объемы работ. Полный объем работ составляет: м3, что включает в себя: Объем глухой части м3; Объем водосливной части м3; Объем станционной части м3; Зональное распределение бетона. Распределение бетона по зонам показано на рисунках 1.1., 1.2., 1.3. для глухой, станционной и водосливной части соответственно. На рисунках обозначены зоны: 1. - Зона морозостойкого бетона; 2. – Зона бетона с пониженным тепловыделением; 3. – Зона водонепроницаемого бетона; 4. – Зона кавитационностойкого бетона. Подбор состава бетона для одной из марок. Подберем состав бетона для напорной грани плотины. Из пункта 1.3. принимаем бетон марки М400. Подбор крупного заполнителя. Крупный заполнитель – базальтовый щебень кг/м3 (п. 1.1.). Определение плотности бетона. Плотность бетона определяется из условия: Принимаем конструкции как массивные армированные, с содержанием арматуры до 0.5%, а также максимальная крупность заполнителя равна 80мм. Из условия выше и по [1, т.2.] выбираем бетоносмесители: Смеситель цикличного действия, гравитационный с объемом готового замеса 165 л; Смеситель непрерывного действия с принудительным перемешиванием. Отсюда, по [1, т.1.] находим объемную плотность бетона т/м3. Определение жесткости (осадки конуса). Для реальных условий осадка конуса (ОК) определяется в лабораторных условиях. Основываясь на нормативных документах, в рамках курсового проекта назначаем ОК=4 см [1, т.3.]. Определение водоцементного отношения (В/Ц). По прочности, определяется по формуле [1, с.28]: , где - прочность цемента (кгс/см2); - прочность бетона в возрасте 28 суток (кгс/см2). По [1, т.4] определяем, R28=600 кгс/см2, откуда получаем: . Определение водоцементного отношения по водонепроницаемости и морозостойкости. По таблице 6 [1] определяем предельное значение для массивных гравитационных сооружений, в зоне переменного уровня сооружения в суровых климатических условиях: . Уточнение водоцементного отношения. По данным пунктов 1.4.4. и 1.4.5. выбираем наименьшее и округляем: . Определение водопотребности бетона (В). По таблице 7 [1] по максимальной крупности заполнителя определяем водопотребность для базового состава бетона: , л/м3. Для уточнения водопотребности бетона по таблице 8 [1] необходимо: Определить модуль крупности песка. По кривой гранулометрического состава определяем модуль крупности Определить процентное содержание песка r. По отношению к , полученное на 0.05 меньше, следовательно, уменьшаем стандартное на 1%, из чего следует: Сравнить стандартную ОК с полученной. Стандартная см, что на 2 см больше чем полученная ОК. Следовательно, необходимо уменьшить процентное содержание песка на 0.5% и уменшить содержание воды на 2.4%. Окончательные данные. Итого получаем: , л/м3. Определение расхода цемента (Ц). кг/м3. Проведение корректировки. Корректировка водоцементного отношения не требуется. Определение суммарного расхода заполнителя (З). При известных G, В и Ц находим З: кг/м3. Определение количества песка (П). Количество песка определяется по формуле: кг/м3. Определение количества крупного заполнителя (КрЗ). кг/м3. Проведем фракционирование крупного заполнителя. При максимальной крупности заполнителя 80 мм количество каждой фракции будет: Таблица 1.1. Фракции, мм Сумма 5..20 20..40 40..80 30% 30% 40% 100% 398.4 398.4 519.2 1298 Технологические мероприятия по обеспечению трещиностойкости и прочности сооружения. Выбор системы разрезки сооружения. Для арочно-гравитационной плотины выбираем столбчатую систему разрезки с плотными межстолбчатыми швами. Обоснование: Применяется на скальных основаниях (грунты основания – базальт); Применим для любых климатических условий; Применяется для высоких плотин любого типа. Определение величины необходимого снижения максимальной температуры в блоке по условиям его трещиностойкости. Максимальное значение температуры в блоке равно: , где q – удельное тепловыделение бетона; С – удельная теплоемкость бетона; g - Объемный вес бетона. Определим допустимое значение температуры в блоке: , где – предельная растяжимость; – коэффициент линейного расширения; – коэффициент защемления; – коэффициент релаксации; – коэффициент трещинообразования. °, где [1, рис. 5.]; [1, рис. 6.]; [2, стр. 19.]. Из вышеприведенных расчетов следует, что температуру в блоках необходимо снизить на: ° Определение необходимого повышения температуры в зимний период. Для строительства на реке Нурек повышать температуру в блоках в зимний период не требуется. Требования к опалубке. К опалубке специальные требования не применяются. Мероприятия по снижению температуры в блоках. Из приведенных выше расчетов видно, что температуру в блоках необходимо снизить на 28.9°. Следовательно, необходимо принять следующие мероприятия по снижению температуры в блоках: Присадка льда, вместо воды (10°); Трубное охлаждение 1.0Х1.0 (22°). В результате получается снижение температуры на 32°С. Календарный график производства бетонных работ. Сроки проведения бетонных работ и их интенсивность представлены на рисунке 3.1. Общий срок строительства принимаем 7 лет. Среднемесячная интенсивность производства бетонных работ с учетом коэффициентов неравномерности определяется как: , где - коэффициентов неравномерности работы; - коэффициентов неравномерности при переходе от среднемесячной годовой к среднемесячной сезонной. м3/мес. Максимальная месячная интенсивность с учетом коэффициента неравномерности определяется: м3/мес. Бетонные работы. Определение мощности бетонного завода. Необходимая часовая эксплуатационная производительность бетонного завода: , где - число расчетных часов в месяц работы бетонного завода в месяц при нормальном режиме работы; - расход бетонной смеси на 1 м3 бетона. ч/мес, так как климатические условия умеренные. м3/ч. Выбранная расчетная мощность должна быть проведена на удовлетворение максимальной интенсивности ведения бетонных работ в форсированном режиме. м3/ч. Должно выполняться условие: Из полученных выше значений имеем: Условие выполняется. Определение марки и потребного оборудования. В пункте 1.4.2. приняты два типа смесителей: Смеситель цикличного действия, гравитационный с объемом готового замеса 165 л; Смеситель непрерывного действия с принудительным перемешиванием. Количество бетоносмесителей, необходимых для бетонного производства, определяется по формуле: , где - производительность бетоносмесителя непрерывного действия. Принимаем м3/ч. Найденная проиводительность составляет 50% от общей производительности бетонного завода. Остальные 50% определяются для бетоносмесителей циклического действия. Производительность определяется как: ; , где - число циклов; - продолжительность цикла; - емкость бетоносмесителя. , где с; с; c; с; с. м3/ч. м3/ч. , тогда м3/ч. Определение количества бетоносмесителей: , принимаем . Окончательно принимаем СБ-109 – 1 шт., и СБ-153 – 2 шт. Арматурные и опалубочные работы. Применяемые типы армирования. Определение мощности арматурного завода. Доставка и установка арматуры. Для каждого сооружения применяются различные типы армирования. Рассмотрим армирование каждого сооружения. Глухая часть плотины армируется армосетками со стороны напорной грани, т.к. эта часть предназначена для перекрытия русла и создания напора. Армосетки применяются по причине того, что в данной конструкции используется положение рабочей арматуры работающей в 2-ух направлениях, и она является плоским изделием, а значит, имеет вес меньше, чем объемная конструкция. Водосливная часть плотины имеет следующие арматурные конструкции: Напорная грань армируется армосетками; Бычки и гребень армируется армокаркасами; Водосливная грань армируется армокаркасами так же, как патерна; Станционная часть со стороны напорной грани и в тех местах, где проходят водовыпуски; Оголовок армируется армофермой. Общая сменная производительность завода по выпуску арматуры определяется по формуле: , где - расчетная месячная интенсивность бетонных работ; кг/м3 - удельный расход арматуры на 1м3 бетона; - число рабочих смен в месяц; т/см. Вес армоконструкций определяется как: кгт. Транспортирование арматурных конструкций осуществляется на специальных прицепах-платформах со специальными прокладками во избежание деформаций и повреждений при перевозке. Погрузка и разгрузка армоконструкций осуществляется башенными кранами. Тип опалубки. Определение мощности опалубочного цеха. Доставка и установка опалубки. Для данного гидроузла используется: Консольная опалубка для напорных граней, применение которой обусловлено тем, что применяется крепление в виде консольных балок или ферм и скрепленных с нижележащим блоком с помощью анкеров, заложенных в нижнем блоке; Железобетонная опалубка - для всех остальных участков, как и для быков, являющаяся несъемной, что уменьшает производство работ; Вакуумная опалубка применяется для водосливной грани, т.к. она позволяет обеспечить меньшую шероховатость. Общий вес опалубки определяется как: , где - удельный расход опалубки в м2 на 1 м3 бетона. м2/м3; м2. Производительность опалубочного цеха определяется по формуле: м2/смен. Опалубка доставляется на специальных прицепах-платформах. Погрузка и разгрузка железобетонной опалубки осуществляется кранами, которые имеются на стройке. Транспорт и укладка бетонной смеси. Выбор основной схемы транспортировки и укладки бетонной смеси. Транспортная схема бетонных работ представляет собой комплекс машин, обеспечивающих доставку смеси от бетонного завода до места укладки. Схема состоит из двух условных частей: Горизонтальный транспорт (транспорт от завода до сооружения); Вертикальный транспорт (подача бетонной смеси в блоки бетонирования). В качестве горизонтального транспорта берутся автосамосвалы, т.к. автобетоновозов и автобетоносмесителей требуется более жесткое дорожное покрытие. Принимаем самосвалы марки КамАЗ 5511. Для подачи бетона в блоки используется крановый способ. Применяются краны башенного типа КБГС-500ХЛ с грузоподъемностью 12 т. Определение комплексной производительности крана и их количества. Расстановка кранов на сооружении. Комплексная производительность кранов определяется по формуле: , где - фактическая масса транспортируемого груза за один цикл; - грузоподъемность крана; - коэффициент использования грузоподъемности крана (коэффициент загрузки); , где с.; с.; с.; с.; с.; с.; с.; с.; с.; с.; с. с. циклов. т. т/ч. при емкости бадьи 3.2 м3. Эксплуатационная производительность определяется: т/ч. По опыту проведения работ определено, что комплексная производительность примерно в два раза меньше эксплуатационной производительности крана: т/ч. Количество кранов определяется как: , где т/мес; шт. Принимаем 3 крана. Определение производительности бетоновоза и количество. В рамках данного курсового проекта принимается бетоновоз СБ-128. Определяется производительность одного бетоновоза: , с. циклов. м3/ч. м3/ч. м3/мес. Количество бетоновозов определяется как: шт. Принимаем шт. Комплексная механизация работ в блоке. Проверка площади блока. При укладке бетонной смеси в начальном состоянии, конструкция заполняется не полностью, в связи с этим производится уплотнение бетонной смеси. Для данного проекта было принято уплотнение: 10% уплотняется ручными вибраторами типа ИВ-59; 90% - подвесными манипуляторами типа ИВ-90. Определение производительности ручного вибратора и их необходимое количество. Производительность ручного вибратора и их количество определяется: м2; с; циклов; м2/ч; м2/ч. Количество ручных вибраторов определяется как: шт. Принимаем шт. Определение производительности манипулятора и их количество на один блок. м2; с; циклов; м2/ч; м2/ч. Количество ручных вибраторов определяется как: шт. Принимаем количество манипуляторов шт. Стоимость укладки 1м3 бетона и определение трудозатрат на укладку 1м3 бетона. Стоимость укладки и трудозатраты 1м3 бетона определяются по ЕРЕР’у и ЕНИР’у. Расчеты сведены в таблицу 6.1. Таблица 6.1. № п/п Нормы Наименование работ Ед. изм. Объем работ Прим. Испр. Коэф. Норма на единицу объема На весь объем Нвр Расценка, руб. Нвр Расценка, руб. 1 В14-I-36 №3б Укладка бетонной смеси в блоки бетонирования при подаче кранами и уплотнении манипуляторами 100м3 2.7 - 17 12.9 45.9 34.83 2 В14-I-36 №2б Укладка бетонной смеси в блоки бетонирования при подаче кранами и уплотнении ручными вибраторами 100м3 2.7 - 9.8 7.2 26.5 19.44 3 В14-I-38 №4а Установка уплотнений в строительных швах в процессе бетонирования 1 п.м. 15 - 0.18 0.106 2.7 1.59