Основополагающим параметром проектирования организации возведения здания является директивный срок строительства. Продолжительность строительства определяется по СНиП 1.04.03-85.

Площадь здания. =61,65м2.

,

где - директивный срок строительства, мес. (дни);

- продолжительность строительно-монтажных работ по объекту, мес. (дни);

- продолжительность подготовительных работ в составе , мес. (дни);

- продолжительность монтажа оборудования , мес. (дни);

Таблица 6 - Нормы продолжительности строительства (СНиП 1.04.03-85)

дней.

4.1 Расчет продолжительности специализированного потока бетонных работ

За основу расчетов принимается поточно-расчлененный метод организации строительства, позволяющий определить технологические параметры строительных потоков согласно закономерностям ритмичного строительства.

Объект является многоэтажным зданием с одинаковым объемно-планировочным решением каждого этажа. Поэтому расчет параметров специализированного потока бетонных работ достаточен для типового этажа.

Общий срок специализированного потока определяется по формуле:

,

где - продолжительность специализированного потока по зданию, дни;

- «удельный вес» специализированного потока в общем комплексе СМР.

В возведении объекта участвуют шесть специализированных потоков, соотношения между которыми по их продолжительности можно представить в виде таблицы 7.

Таблица 7 - Структура специализированных потоков при возведении здания

дней.

Продолжительность специализированного потока на типовом этаже составит:

,

где - количество этажей.

дней.

4.2  Расчет продолжительности частного ведущего потока

Возведение надземной части монолитного здания выполняется специализированным потоком, структура которого состоит из следующих частных потоков:

Арматурные работы

Опалубочные работы

Бетонные работы (ведущий частный поток)

Распалубочные работы

Монтажные работы

При применении блочной и крупнощитовой наружной и внутренней опалубки, арматурные и опалубочные работы выполняются в одном потоке двумя звеньями. Поэтому 1ый и 2ой частные потоки объединены в один.

Для определения необходимого количества захваток пользуются положениями равноритмичного поточного метода строительства:

а) каждый частный поток выполняется на отдельной захватке после окончания работы предыдущего частного потока

б) не допускается ожидание звеном рабочих освобождения фронта работ

где - количество захваток

- количество потоков, равное 6.

На данном объекте разбиваем каждый этаж на шесть захваток, исходя из примерно равных объемов работ, т.е. ==6.

Продолжительность специализированного потока на типовом этаже устанавливается по формуле:

,

где - шаг потока, дни;

- режим сменности в течение суток, 1 смена;

- технологические «перерывы», связанные с выполнением «мокрых» процессов, в зимних условиях 1 день;

- перерывы в работе по организационным причинам, 1день.

дня.

Продолжительность частного ведущего потока на одном этаже определяется по формуле:

дней,

Корректировка продолжительности частного ведущего потока осуществляется на основе расчетных и нормативных удельных трудозатрат при .

Суточные нормативные удельные трудозатраты:

чел-час.

Суточные расчетные удельные трудозатраты:

чел-час.

Так как > то не корректируется, но чтобы уложится в , увеличиваем количество звеньев бетонщиков:

звена.

дня.

Расчет количества исполнителей смежных частных потоков производится с учетом основного положения равноритмичного потока:

;

,

где - трудоемкость i-го процесса на типовом этаже, чел-см.

Опалубочные работы:

чел.

Принимаем 2 звена в составе трех человек, слесаря строительного 4 разр.-1 человек и слесаря строительного 3 разр.-1 человек.

Распалубочные работы:

чел.

Принимаем 2 звена в составе двух человек.

Арматурные работы:

чел.

Принимаем 1 звено в составе двух человек.

Монтажные работы:

чел.

Принимаем 1 звено в составе трех человек.

5 Проектирование технологии бетонных работ

5.1 Определение способа подачи и укладки бетонной смеси

При поточном выполнении работ способ подачи бетонной смеси - бетононасосом (так как краны будут заняты на 1, 3 и 4 потоке).

Необходимая интенсивность бетонирования:

м3/ч.

Способ укладки бетонной смеси в стены - послойный. Используется вибратор с гибким валом ИВ-66, со следующими техническими характеристиками:

диаметр рабочего органа - 380 мм,

длина рабочего органа - 360 мм,

мощность - 0,6 кВт,

масса - 26 кг.

При уплотнении бетонной смеси во избежание образования рабочего шва между слоями, необходимо вибратор погружать на 50ч60 мм в ранее уложенный слой. В соответствии с этим толщина слоя будет составлять не более:

=360 - 60 = 300 мм.

При бетонировании необходимо соблюдать условие непрерывности укладки бетонной смеси в пределах захватки. При возведении блочной захватки требуемая длина полосы бетонирования в пределах захватки составит:

где - длина бетонируемой стены, м.

м.

Так как время укладки бетона на захватке ограничено продолжительностью перекрытием слоя, то необходимо определить расчетную длину полосы бетонирования, выполняемую комплектом оборудования, по формуле:

где - толщина слоя.

- ширина слоя

- расчетная длина полосы бетонирования

- продолжительность перекрытия слоя

- коэффициент равномерности подачи бетона (для бетононасосов 1.15)

;

где - время от начала затворения бетонной смеси до начала схватывания, 3 часа;

- продолжительность транспортировки.

часа.

часа;

часа;

часа.

часа.

м3/ч.

м,

м,

В пределах захватки производительность данного комплекта бетоноукладочного оборудования достаточна.

5.2 Выбор комплекта бетоноукладочного оборудования

Комплект бетоноукладочного оборудования:

· бетононасос - ведущая машина

· автобетоносмесители

· распределительная стрела

Для подачи опалубки и арматуры - монтажный кран.

5.2.1 Расчет транспортных средств для доставки бетона на объект

Транспортировку бетонной смеси осуществляется с помощью автобетоносмесителей.

Необходимое количество автобетоносмесителей определяется по формуле:

м3/ч.

где - грузоподъемность транспортного средства (емкость), принимаем автобетоносмеситель СБ-159Б, с объемом смесительного барабана 5 м3;

- эксплуатационная производительность транспортного средства;

- продолжительность транспортного цикла;

-коэффициент использования по времени, 0.8ч0.9;

-коэффициент использования по грузоподъемности, 0.9ч1.0;

часа.

машина.

При требуемой интенсивности бетонирования 3,75 м3/ч для доставки бетона на объект достаточно одного бетоносмесителя с объемом смесительного барабана 5 м3.

5.2.1 Расчет транспортных средств для доставки арматуры на объект

Арматура, потребная на возводимый этаж, должна быть доставлена в полном объеме до начала арматурных работ.

Количество транспортных средств (ЗИЛ - 130, грузоподъемностью 5 т) для доставки арматуры:

т/ч;

часа;

.

Принимаем один ЗИЛ - 130.

5.3 Выбор монтажного крана для подачи опалубки, арматуры и монтажа конструкций

Выбор монтажного крана осуществляется по следующим технологическим параметрам:

Q - грузоподъемность, т;

H - высота подъема крюка, м;

- вылет крюка, м;

- грузовой момент, т·м.

Определяя высоту подъема крюка, учитываем высоту строповки и величину запаса, равную 0,5м. Также учитываем вес такелажной оснастки.

Для установки опалубочных блоков применяем строп 4-х ветвевой, грузоподъемностью 5 т, массой 42,8 кг, с расчетной высотой строповки 4,0 м. Для монтажа плит покрытия применяем строп 4-х ветвевой, грузоподъемностью 10 т, массой 143 кг, с расчетной высотой строповки 5,2 м. Для установки блоков опалубки и монтажа арматуры применяем строп универсальный, грузоподъемностью 10 т, массой 185 кг, с расчетной высотой строповки 5,8 м.

Таблица 8 - Требуемые технические характеристики крана

Краны, обеспечивающие данные технологические параметры:

МСК-5-30, со следующими характеристиками:

т,

=5 т, при,

=35 м,

=55 м, при ,

=40 м, при ,

=4,5 м.

КБ-403-Б, со следующими характеристиками:

т,

=3 т, при,

=35 м,

=15 м, при ,

=35,4 м, при ,

=35,4 м, при ,

=4,5 м.

Определение оптимального варианта механизации монтажных работ выполняется путем сравнения следующих технико-экономических показателей:

· продолжительности монтажа ;

· общее время производства монтажных работ ;

· трудоемкость монтажа 1 т конструкции ;

· себестоимость монтажа1 т конструкции ;

· удельные приведенные затраты .

Определение продолжительности монтажа сборных конструкций производится по выражению:

,

где т - объем работ по этажу;

- сменная эксплуатационная производительность крана, т/см.

- коэффициент, учитывающий перевыполнения нормы выработки, равен 1,2.

,

где - средняя масса конструкции, т;

- продолжительность смены, 8,2;

- усредненная продолжительность монтажного цикла, мин;

- коэффициент использования крана по времени, равен 0,9 для башенных кранов;

- коэффициент, учитывающий переход от среднечасовой к сменой производительности, равен 0,75.

=(3,89*26+4,74*2+0,82*4+1,08*4+1,31*2+0,6*4+0,82*4+4,53*2+1,87*84+35*0,42+40*0,36+8*0,25+4*0,64)/(26+2+4+4+2+4+4+2+84+35+40+8+4)=1,5 т,

где qi - масса конструкции 1-го типа, т;

ni - количество конструкций i-гo типа;

m - количество разнотипности конструкций.

,

,

где - машинное время цикла при установке i-ой конструкции, мин;

- ручное время монтажного цикла при установке i-ой конструкции, мин

,

где

- высота подъема и опускания крюка при монтаже конструкций, м;

- высота монтажной посадки конструкций, м;

- угол поворота стрелы в плане от места строповки до места монтажа конструкций, град;

- угловая скорость поворота стрелы, м-1;

- расстояние перемещения крана при смене стоянки, м;

- скорость подъема и опускания крюка, м/мин

- посадочная скорость подъема и опускания крюка, м/мин

- скорость перемещения крана при смене стоянки м/мин

- количество конструкций, монтируемых с одной стоянки;

МСК-5-30

Блок Б-1

мин.

=8,5 мин.

=2,64+8,5=11,14 мин.

Блок Б-2

мин.

=8,5 мин.

=2,56+8,5=11,06 мин.

Арматурный каркас

мин.

=23 мин.

=2,97+23=25,97 мин.

Щиты опалубки

мин.

=23 мин.

=3,69+23=26,69 мин.

Плиты покрытия

мин.

=4,5 мин.

=2,23+4,5=6,73 мин.

мин.

=4,5 мин.

=3,65+4,5=8,15 мин.

т/см.

т/см

=10 дней - на один этаж.

На все здание - дней.

КБ-403-Б

Блок Б-1

мин.

=8,5 мин.

=2,13+8,5=10,63 мин.

Блок Б-2

мин.

=8,5 мин.

=2,22+8,5=10,72 мин.

Арматурный каркас

мин.

=23 мин.

=2,86+23=25,86 мин.

Щиты опалубки

мин.

=23 мин.

=3,66+23=26,6 мин.

Плиты покрытия

мин.

=4,5 мин.

=2,05+4,5=6,55 мин.

мин.

=4,5 мин.

=3,62+4,5=8,12 мин.

т/см.

т/см

=9 дней - на один этаж.

На все здание - дней.

Общая продолжительность монтажных работ равна:

,

где - продолжительность вспомогательных работ.

,

где - трудоемкость монтажа, демонтажа и перебазирования крана;

- трудоемкость устройства дорог;

- количество рабочих в звене, выполняющих монтаж, демонтаж и крана и устройство подкрановых путей, равно 5 и 6 соответственно.

МСК-5-30

чел-часов.

чел-часов.

смен.

смен.

КБ-403-Б

чел-часов.

чел-часов.

смен.

смен.

Определение трудоемкости монтажа 1 т конструкции:

чел-см/т,

где Т - общая трудоемкость выполнения монтажных работ:

.

МСК-5-30

чел-см.

чел-см/т.

КБ-403-Б

чел-см.

 чел-см/т.

Себестоимость монтажа 1 т конструкции:

, руб/т,

где -- суммарная себестоимость всего комплекса монтажных работ, определяемая по формуле:

, руб.,

где - единовременные затраты не учтенные в стоимости машиносмены, руб;

-- коэффициент накладных расходов, 1,08;

- коэффициент расходов на прямые затраты, учитывающий расходы на хранение машин, содержание административно-технического персонала и т.д., 1,5;

-- себестоимость машино-смены с учетом заработной платы машиниста i-го крана, руб.;

,

Е - единовременные затраты на монтаж, демонтаж и перебазирование крана;

Аг - затраты, включающие амортизацию, капитальный ремонт крана, ремонт подкрановых путей;

Зр -- зарплата монтажников, руб;

Тдир - директивное число рабочих смен в году;

Сэ - удельные эксплуатационные сменные затраты.

МСК-5-30

руб.

руб/т.

КБ-403-Б

руб.

руб/т.

Удельные приведенные затраты на монтаж 1 т конструкции рассчитываются по формуле:

,

где коэффициент экономической эффективности, принимаем = 0,12;

- удельные капитальные вложения на приобретение крана и монтажных приспособлений, рассчитываются по формуле:

,

где - удельные капитальные вложения на приобретение крана и монтажных приспособлений (приложение),

- стоимость комплекта монтажных приспособлений и такелажной оснастки, принимается равной 300руб. за 1т.

МСК-5-30

руб;

руб;

руб/т;

руб/т;

КБ-403-Б

руб;

руб;

руб/т;

руб/т;

Полученные результаты расчетов технико-экономических показателей по каждому варианту механизации сводятся в таблицу.

Таблица 9 - Технико-экономическое сравнение вариантов

При практически одинаковой производительности кран МСК-5-30 дешевле по себестоимости и в эксплуатации.

После сравнения технико-экономических показателей принимаем кран МСК-5-30.

5.4 Расчет параметров бетонной смеси при ее транспортировке

К технологическим параметрам бетонной смеси относятся: удобокладываемость (подвижность) смеси, температура смеси, доставленной на объект. Эти параметры определяют технологию бетонирования конструкции, т.к. должны быть корректными способу укладки, уплотнения и выдержки бетона.

Подвижность бетонной смеси определяется характеристиками принятого комплекта бетоноукладочного оборудования. Принятый автобетононасос СБ-170-1 позволяет перекачивать бетонную смесь подвижностью 8…12 см (осадка стандартного конуса).

Приведенное расстояние доставки смеси с учетом сохранения ее удобоукладываемости рассчитывается по формуле:

,

где - приведенная дальность транспортировки бетонной смеси, км.

- допустимая дальность транспортировки бетонной смеси, при наиболее низкой температуре 15 км.

,

где - длина участка дороги с i-м типом покрытия, км.

- коэффициент, учитывающий тип дорожного покрытия, для жесткого покрытия (асфальт), при скорости движения- 30 км/ч равен 1.

км.

Кроме сохранения пластических свойств бетона, необходимо выдержать требуемую температуру доставленной на объект смеси. Температура бетонной смеси, доставленной на объект, рассчитывается по формуле:

где - температура бетонной смеси после доставки на объект,єС;

- температура бетонной смеси, приготовленной на ЗЖБЗ, 25єС;

- коэффициент расслоения смеси в процессе транспортировки, для зимних условий равен 2.

- температурный коэффициент, показывающий изменение температуры в зависимости от времени.

где - изменение температуры смеси за 1 минуту при перепаде температуры на 1єС, для автобетоносмесителей с V кузова 5 м3 равен ;

- продолжительность транспортировки бетонной смеси, мин;

часа или 14 мин.

- абсолютный перепад температур наружного воздуха и бетонной смеси, єС;

єС.

єС.

єС.

5.5 Расчет оборачиваемости и определение количества комплектов опалубки

Расчет оборачиваемости и количества комплектов опалубки выполняется по циклограмме.

Рисунок 4 - Циклограмма специализированного потока на типовом этаже

Из рисунка видно, что для обеспечения непрерывности технологических процессов на всех этажах здания достаточно три комплекта опалубки. Но для обеспечения каждого из кранов необходимым количеством комплектов опалубки принимаем четыре комплекта.

Расчет оборачиваемости осуществляется на основе соотношения:

;

; .

Тогда оборачиваемость будет равна:

5.6Организация проведения работ в зимних условиях

Производство бетонных работ в зимних условиях ведется в термоактивной опалубке.

Определяем площадь нагревательных элемент на единицу площади опалубки.

Определяем необходимую удельную мощность нагревателя который обеспечивает выделение требуемой тепловой энергии с 1 м2 опалубки.

Для определения РОП необходимо установить:

Режим прогрева по модулю поверхности.

?С

Для дальнейших расчетов необходимо установить заданную критическую прочность.

Скорость подъема температуры tR = 10?С/ч;

Температура изотермического действия ?С.

Определяется продолжительность подъема температуры.

Определяется средняя температура бетона к концу подъема.

?С

?С - температура бетона на контакте с греющей опалубкой.

Из рисунка видно, что

После определения средней температуры к концу подъема определяем процент прочности за период подъема [рис. № 1 прил.]. Из рисунка видно, что .

Определяем процент прочности за время изотермического прогрева.

Из рисунка видно, что .

Определение требуемой тепловой мощности.

потребность тепловой мощности перед подъемом.

потребная тепловая мощность в период изотермии;

Определяем максимальную (требуемую) мощность для прогрева конструкций.

определяем потребную мощность трансформатора.

КТР - коэффициент перегрузки = 1.1 - 1.3;

По требуемой мощности выбираем трансформатор типа ТМОБ - 63.

Определение необходимой длинны нагревателя на один щит опалубки.

FН.Э. = 0,6;

FПК - площадь щита;

bН.Э. = 10 - 15 см;

Конструирование.

Определяем длину нагревательного элемента.

м

Количество нагревательных элементов.

Определяем расстояние между ними.

5.7 Технология производства бетонных работ

К началу работ на объекте должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

· полностью закончены работы нулевого цикла;

· подготовлены площадки складирования, укрупнительной сборки и площадки для очистки и смазки опалубки;

· подготовлены подъездные пути в соответствии с местом строительства;

· доставлены в зону монтажа комплекты опалубки и арматуры с проверкой комплектности и количества;

· произведена укрупнительная сборка опалубки;

· смонтированы подкрановые пути и установлены башенные краны.

Опалубка поставляется в упакованном разобранном виде. При сборке опалубки необходимо: обеспечить вертикальность стенового щита; обеспечить прямой угол между щитами пространственной опалубки.

5.7.1 Технология производства арматурных работ

До начала производства арматурных работ должны быть выполнены следующие работы:

· доставлено и складировано в зоне работы монтажного крана необходимое количество арматурных элементов (на этаж);

· очистить от посторонних предметов, мусора и грязи места установки опалубки, перекрытия нижележащего этажа;

· очищены от ржавчины выпуски арматуры нижележащего этажа.

Установку каркасов начинать с угла здания в следующей последовательности:

· устанавливаются плоские арматурные каркасы по наружным стенам: по поперечной стене, затем по продольной;

· каркасы свариваются с арматурными выпусками нижележащей стены;

· устанавливается блок Б-1, который тщательно выверяется с помощью геодезических инструментов;

· смонтированные арматурные каркасы закрепляются к блоку опалубки хомутами;

· устанавливаются арматурные каркасы по внутренней продольной и поперечной стене;

· плоские каркасы соединяются в пространственный каркас, при помощи хомутов крепятся к блоку опалубки.

5.7.2Технология производства опалубочных работ

До начала производства опалубочных работ на захватке типового этажа необходимо выполнить:

· очистить от посторонних предметов, мусора и грязи места установки опалубки, перекрытия нижележащего этажа;

· опалубка должна быть отремонтирована, очищена от остатков старого бетона и смазана.

Возведение монолитного дома с использованием крупнощитовой опалубки производится в следующей последовательности:

· производится сборка блочной опалубки;

· монтаж опалубки начинается с угла здания с установки блока Б-1;

· после закрепления арматурных каркасов к блоку опалубки, производится установка наружных и внутренних щитов опалубки;

· устанавливается следующий блок;

· крупноразмерные щиты опалубки навешиваются при помощи специальных подвесок, внутренних и наружных, которые соединяются с блоком опалубки;

· устойчивость внутренних щитов опалубки обеспечивается подкосами;

· после навеса наружной опалубки рабочие спускаются на наружные подмости и крепят наружную опалубку четырьмя болтами к блоку.

5.7.3 Технология производства бетонных работ

До укладки бетонной смеси должны быть выполнены следующие работы:

· проверка правильности установки арматуры и опалубки (геодезические приборы);

· проверка наличия фиксаторов для образования защитного слоя бетона (акт на скрытые работы);

приняты по факту закладные детали и элементы, скрываемые в бетоне;

Бетонирование стен производится по захваткам. Бетонирование стен включает в себя принятие бетонной смеси в бункер автобетононасоса, подача бетонной смеси СБ?170-1 к месту укладки, укладка бетонной смеси в опалубку стен.

Подача бетонной смеси производится бетононасосом. Распределение бетонной смеси на этаже выполняется автономной распределительной стрелой.

Подвижность бетонной смеси, ее гранулометрический состав устанавливается в строительной лаборатории. При подаче бетононасосом подвижность 8…12 см, максимальная крупность заполнителя при диаметре бетоновода 125мм - 40 мм.

Укладывается слоями 25-30 см, непрерывно по захватке. Уплотнение послойное с применением вибраторов с гибким валом ИВ-66. Рабочий орган должен быть погружен на 5см в ранее уложенный слой бетона, во избежание рабочих швов.

Количество вибраторов необходимых для уплотнения выполняется по формуле:

,

где - интенсивность бетонирования;

- производительность вибратора.

м3/ч.

.

Прекращение уплотнения при резком оседании бетонной смеси и появлении на поверхности цементного молока. По окончании виброуплотнения на одной захватке, во избежание пустот, вибратор медленно вынимают, не выключая его, переступают на новую позицию; расстояние между позициями не должно превышать 1,5 радиуса действия вибратора, причем зоны вибрирования должны перекрывать друг друга.

6 Мероприятия по охране труда