Виробництво бетонних робіт

Курсовий проект

Виконав: студент групи 5011/1 Гіргідов А.А.

Санкт-Петербурзький Державний Технічний Університет

Інженерно-будівельний факультет

Кафедра технології, організації та економіки гідротехнічного будівництва

Санкт-Петербург

1999

Вихідні дані.

У проекті розглядається високонапірні гідровузол.

Основне що розглядається споруда - арочно-гравітаційна гребля висотою м.

Дана основна порода кар'єра великого заповнювача: базальт з щільністю кг/м3.

Етапи зведення споруди та обсяги робіт (загальні та по етапах).

Етапи зведення споруди.

Зведення споруди проходить за наступними тимчасовим етапах:

Зведення перемички перший черги і звуження русла;

Зведення глухий і водозливна частини греблі до відміток тимчасового порогу;

Перекриття русла і пропуск будівельних витрат через тимчасовий поріг;

Спорудження станційної і глухий частини греблі;

Остаточне споруду глухий, водозливна і станційної частин греблі і набір водосховища.

Обсяги робіт.

Повний обсяг робіт складає:

м3,

що включає в себе:

Обсяг глухий частини м3;

Обсяг водозливна частини м3;

Обсяг станційної частини м3;

Зональна розподіл бетону.

Розподіл бетону по зонах показано на малюнках 1.1., 1.2., 1.3. для глухий, станційної і водозливна частини відповідно.

На малюнках позначені зони: 1. - Зона морозостійкого бетону; 2. - Зона бетону зі зниженим тепловиділенням; 3. - Зона водонепроникного бетону; 4. - Зона кавітаціонностойкого бетону.

Підбір складу бетону для однієї з марок.

Підберемо складу бетону для напірної межі дамби. З пункту 1.3. Приймаються бетон марки М400.

Підбір великого заповнювача.

Крупний заповнювач -- базальтовий щебінь кг/м3 (п. 1.1 .).

Визначення щільності бетону.

Щільність бетону визначається з умови:

Приймаються конструкції як масивні армовані, з вмістом арматури до 0.5%, а також максимальна крупність заповнювача дорівнює 80мм.

З умови вище і по [1, т.2.] вибираємо бетонозмішувачі:

Смеситель циклічного дії, гравітаційний з об'ємом готового замісу 165 л;

Смеситель безперервної дії з примусовим змішуванням.

Звідси, за [1, т.1.] знаходимо об'ємну щільність бетону т/м3.

Визначення жорсткості (опади конуса).

Для реальних умов осаду конуса (ОК) визначається в лабораторних умовах. Грунтуючись на нормативних документах, у рамках курсового проекту призначаємо ОК = 4 см [1, т.3.].

Визначення водоцементного відносини (В/Ц).

По міцності, визначається за формулою [1, с.28]:

,

де - міцність цементу (кгс/см2);

- міцність бетону в віці 28 діб (кгс/см2).

За [1, т.4] визначаємо, R28 = 600 кгс/см2, звідки отримуємо:

.

Визначення водоцементного відносини по водонепроникності і морозостійкості.

По таблиці 6 [1] визначаємо граничне значення для масивних гравітаційних споруд, у зоні змінного рівня споруди в суворих кліматичних умов:

.

Уточнення водоцементного відносини.

За даними пунктів 1.4.4. і 1.4.5. вибираємо найменше та округляємо:

.

Визначення водопотребность бетону (В).

По таблиці 7 [1] за максимальною крупності заповнювача визначаємо водопотребность для базового складу бетону:

,

л/м3.

Для уточнення водопотребность бетону за таблицею 8 [1] необхідно:

Визначити модуль крупності піску.

За кривої гранулометричного складу визначаємо модуль крупності

Визначити процентний вміст піску r.

Стосовно, отримане на 0.05 менше, отже, зменшуємо стандартне на 1%, з чого слід:

Порівняти стандартну ОК з отриманої.

Стандартна см, що на 2 см більше ніж отримана ОК. Отже, необхідно зменшити процентний вміст піску на 0.5% і зменшити вміст води на 2.4%.

Остаточні дані.

Разом отримуємо:

,

л/м3.

Визначення витрати цементу (Ц).

кг/м3.

Проведення коректування.

Коригування водоцементного відносини не потрібно.

Визначення сумарного витрати заповнювача (З).

При відомих G, В і Ц знаходимо З:

кг/м3.

Визначення кількості піску (П).

Кількість піску визначається за формулою:

кг/м3.

Визначення кількості великого заповнювача (КРЗ).

кг/м3.

Проведемо фракціонування великого заповнювача.

За максимальної крупності заповнювача 80 мм кількість кожної фракції буде:

Таблиця 1.1.        

Фракції, мм         

Сума             

5 .. 20         

20 .. 40         

40 .. 80             

30%         

30%         

40%         

100%             

398.4         

398.4         

519.2         

1298     

Технологічні заходи щодо забезпечення тріщиностійкості і міцності споруди.

Вибір системи розрізання споруди.

Для арочно-гравітаційної греблі вибираємо стовпчасті систему розрізання з щільними межстолбчатимі швами.

Обгрунтування:

Застосовується на скельних підставах (грунти підстави - базальт);

Застосуємо для будь-яких кліматичних умов;

Застосовується для високих гребель будь-якого типу.

Визначення величини необхідного зниження максимальної температури в блоці за умовами його тріщиностійкості.

Максимальне значення температури в блоці одно:

,

де q - Питоме тепловиділення бетону;

С - питома теплоємність бетону;

g - Питома вага бетону.

Визначимо допустиме значення температури в блоці:

,

де - гранична розтяжність;

- коефіцієнт лінійного розширення;

- коефіцієнт защемлення;

- коефіцієнт релаксації;

- коефіцієнт тріщиноутворення.

°,

де [1, рис. 5 .];

[1, рис. 6 .];

[2, стор 19 .].

З вищенаведених розрахунків випливає, що температуру в блоках необхідно знизити на:

°

Визначення необхідного підвищення температури в зимовий період.

Для будівництва на річці Нурек підвищувати температуру в блоках в зимовий період не потрібно.

Вимоги до опалубки.

До опалубки спеціальні вимоги не застосовуються.

Заходи щодо зниження температури в блоках.

З наведених вище розрахунків видно, що температуру в блоках необхідно знизити на 28.9 °. Отже, необхідно вжити наступні заходи щодо зниження температури в блоках:

Присадка льоду, замість води (10 °);

Трубне охолодження 1.0Х1.0 (22 °).

У результаті виходить зниження температури на 32 ° С.

Календарний графік виробництва бетонних робіт.

Терміни проведення бетонних робіт та їх інтенсивність представлені на малюнку 3.1. Загальний термін будівництва приймаємо 7 років. Середньомісячна інтенсивність виробництва бетонних робіт з урахуванням коефіцієнтів нерівномірності визначається як:

,

де - коефіцієнтів нерівномірності роботи;

- коефіцієнтів нерівномірності при переході від середньомісячної річної до середньомісячної сезонною.

м3/мес.

Максимальна місячна інтенсивність з урахуванням коефіцієнта нерівномірності визначається:

м3/мес.

Бетонні роботи.

Визначення потужності бетонного заводу.

Необхідна годинна експлуатаційна продуктивність бетонного заводу:

,

де - число розрахункових годин на місяць роботи бетонного заводу на місяць при нормальному режимі роботи;

- витрата бетонної суміші на 1 м3 бетону.

ч/міс, так як кліматичні умови помірні.

м3/ч.

Обрана розрахункова потужність повинна бути проведена на задоволення максимальної інтенсивності ведення бетонних робіт у форсованому режимі.

м3/ч.

повинно виконуватися умова:

З отриманих вище значень маємо:

Умова виконується.

Визначення марки і потрібного обладнання.

У пункті 1.4.2. прийняті два типи змішувачів:

Смеситель циклічного дії, гравітаційний з об'ємом готового замісу 165 л;

Смеситель безперервної дії з примусовим змішуванням.

Кількість бетонозмішувачів, необхідних для бетонного виробництва, визначається за формулою:

,

де

- продуктивність бетонозмішувача безперервної дії. Приймаються м3/ч.

Знайдена проіводітельность становить 50% від загальної продуктивності бетонного заводу. Решта 50% визначаються для бетонозмішувачів циклічної дії. Продуктивність визначається як:

;

,

де - число циклів;

- тривалість циклу;

- ємність бетонозмішувача.

,

де с; с; c; с;

с.

м3/ч.

м3/ч.

, тоді м3/ч.

Визначення кількості бетонозмішувачів:

,

приймаємо.

Остаточно приймаємо СБ-109 -- 1 шт., І СБ-153 - 2 шт.

Арматурні і опалубні роботи.

Застосовувані типи армування. Визначення потужності арматурного заводу. Доставка та встановлення арматури.

Для кожної споруди застосовуються різні типи армування. Розглянемо армування кожного споруди.

Глуха частина греблі армується армосеткамі з боку напірної межі, тому що ця частина призначена для перекриття русла і створення напору. Армосеткі застосовуються з причини того, що у даній конструкції використовується положення робочої арматури яка працює в 2-ух напрямках, і вона є плоским виробом, а значить, має вагу менше, ніж об'ємна конструкція.

водозливна частина греблі має наступні арматурні конструкції:

напірна грань армується армосеткамі;

Бички і гребінь армується армокаркасів;

водозливна грань армується армокаркасів так само, як патерна;

Станційна частина з боку напірної грані і в тих місцях, де проходять водовипуски;

оголовок армується армофермой.

Загальна змінна продуктивність заводу з випуску арматури визначається за формулою:

,

де - розрахункова місячна інтенсивність бетонних робіт;

кг/м3 - питома витрата арматури на 1м3 бетону;

- число робочих змін на місяць;

т/см.

Вага армоконструкцій визначається як:

кгт.

транспортування і зберігання арматурних конструкцій здійснюється на спеціальних причепах-платформах зі спеціальними прокладками щоб уникнути деформацій і пошкоджень під час перевезення.

Навантаження та розвантаження армоконструкцій здійснюється баштовими кранами.

Тип опалубки. Визначення потужності опалубного цеху. Доставка та встановлення опалубки.

Для цього гідровузла використовується:

Консольна опалубка для напірних граней, застосування якої обумовлено тим, що застосовується кріплення у вигляді консольних балок або ферм і скріплені з нижчого рівня блоком за допомогою анкерів, закладених в нижньому блоці;

Залізобетонна опалубка - для всіх інших ділянок, як і для биків, що є незнімної, що зменшує виробництво робіт;

Вакуумна опалубка застосовується для водозливна межі, тому що вона дозволяє забезпечити меншу шорсткість.

Загальна вага опалубки визначається як:

,

де - питома витрата опалубки в м2 на 1 м3 бетону.

м2/м3;

м2.

Продуктивність опалубного цеху визначається за формулою:

м2/смен.

Опалубка доставляється на спеціальних причепах-платформах. Навантаження та розвантаження залізобетонної опалубки здійснюється кранами, які є на будівництві.

Транспорт і укладання бетонної суміші.

Вибір основної схеми транспортування і укладання бетонної суміші.

Транспортна схема бетонних робіт являє собою комплекс машин, що забезпечують доставку суміші від бетонного заводу до місця укладання. Схема складається з двох умовних частин:

Горизонтальний транспорт (транспорт від заводу до споруди);

Вертикальний транспорт (подача бетонної суміші в блоки бетонування).

Як горизонтального транспорту беруться автосамоскиди, тому що автобетоновозов і автобетонозмішувачів потрібно жорсткіше дорожнє покриття. Приймаються самоскиди марки КамАЗ 5511.

Для подачі бетону в блоки використовується крановий спосіб. Застосовуються крани баштового типу КБГС-500ХЛ з вантажопідйомністю 12 т.

Визначення комплексної продуктивності крана та їх кількості. Розстановка кранів на споруді.

Комплексна продуктивність кранів визначається за формулою:

,

де - фактична маса транспортованого вантажу за один цикл;

- вантажопідйомність крана;

- коефіцієнт використання вантажопідйомності крана (коефіцієнт завантаження);

,

де с.; с.; с.; с.; с.; с.; с.; с.; с.; с.; с.

с.

циклів.

т.

т/ч. при ємності бадді 3.2 м3.

Експлуатаційна продуктивність визначається:

т/год

З досвіду проведення робіт визначено, що комплексна продуктивність приблизно в два рази менше експлуатаційної продуктивності крана:

т/год

Кількість кранів визначається як:

,

де т/мес;

шт.

Приймаються 3 крани.

Визначення продуктивності бетоновози і кількість.

У рамках даного курсового проекту приймається бетоновози СБ-128.

Визначається продуктивність одного бетоновози:

,

с.

циклів.

м3/ч.

м3/ч.

м3/мес.

Кількість бетоновози визначається як:

шт.

Приймаються шт.

Комплексна механізація робіт у блоці. Перевірка площі блоку.

При укладанні бетонної суміші в початковому стані, конструкція заповнюється не повністю, у зв'язку з цим проводиться ущільнення бетонної суміші. Для даного проекту було прийнято ущільнення:

10% ущільнюється ручними вібраторами типу ІВ-59;

90% - підвісними маніпуляторами типу ІВ-90.

Визначення продуктивності ручного вібратора і їх необхідну кількість.

Продуктивність ручного вібратора і їх кількість визначається:

м2;

с;

циклів;

м2/ч;

м2/ч.

Кількість ручних вібраторів визначається як:

шт.

Приймаються шт.

Визначення продуктивності маніпулятора і їх кількість на один блок.

м2;

с;

циклів;

м2/ч;

м2/ч.

Кількість ручних вібраторів визначається як:

шт.

Приймаються кількість маніпуляторів шт.

Вартість 1м3 укладання бетону і визначення трудовитрат на укладання 1м3 бетону.

Вартість укладання і трудовитрати 1м3 бетону визначаються за ЕРЕР'у і ЕНІР'у. Розрахунки зведені в таблицю 6.1.

Таблиця 6.1.        

№ п/п         

Норми         

Найменування робіт         

Од. зм.         

Обсяг робіт         

Прим. Вид. Коеф.         

Норма на одиницю обсягу         

На весь обсяг             

НВР         

Розцінка, руб.         

НВР         

Розцінка, руб.             

1         

В14-I-36 № 3б         

Укладання бетонної суміші в блоки   бетонування при подачі кранами і ущільненні маніпуляторами         

100м3         

2.7         

-         

17         

12.9         

45.9         

34.83             

2         

В14-I-36 № 2б         

Укладання бетонної суміші в блоки   бетонування при подачі кранами і ущільненні ручними вібраторами         

100м3         

2.7         

-         

9.8         

7.2         

26.5         

19.44             

3         

В14-I-38 № 4а         

Установка ущільнень у будівельних   швах в процесі бетонування         

1 п.м.         

15         

-         

0.18         

0.106         

2.7         

1.59