Выбор технических средств для производства земляных работ – 4 часа

4.1.1 Предварительный выбор средств механизации для разработки котлованов и траншей.

Исходными данными для выбора средств в механизации являются:

– дальность перемещения грунта из котлована на площадку L^K_cp, м;

– дальность транспортирования грунта в отвал L, м;

– глубина котлована h_K, м;

– заданный срок производства работ Т₃, суток;

– условия производства работ;

– гидрогеологические условия;

– принятые меры защиты выемок от подземных вод;

– принятые методы производства земляных работ в зимнее время.

Возможные методы разработки котлованов и траншей приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Возможные методы разработки котлованов и траншей

Виды земляных работ	Средства механизации земляных работ
1 Разработка котлованов при глубине до 3 м: а) с использованием грунта для вертикальной планировки площадки;   б) с отвозкой грунта за пределы стройплощадки.	Бульдозером при LKcp до 100–150 м; скреперами при LKcp до 3–5 км; одноковшовыми экскаваторами (погрузчиками) с погрузкой грунта в транспорт с последующим его разравниванием в насыпь (LKcp > 100–150 м) и/или с отсыпкой грунта на бровку (работа навымет) с последующим его перемещением в насыпь бульдозером (LKcp < 100–150 м). Скреперами при LKcp до 3–5 км; одноковшовыми экскаваторами (погрузчиками) со сменным оборудованием «обратная лопата» и «драглайн» с разработкой грунта в транспорт и навымет (при отсыпке грунта кавальеров) или «прямая лопата» с разработкой грунта в транспорт
2 Разработка котлованов глубиной свыше 3 м: а) с ярусной разработкой грунта: – верхний ярус (hK до 3 м) – нижний ярус;   б) с разработкой на всю глубину   3 Разработка траншей: а) прямолинейные траншеи большой протяженности при ширине по низу до 2,5 м и глубине до 3,5 м;	В соответствии с п. 1 a, б Одноковшовыми экскаваторами (погрузчиками) с погрузкой грунта в транспорт Одноковшовыми экскаваторами (погрузчиками) с разработкой грунта в транспорт и навымет (сменное оборудование «обратная лопата» и «драглайн») или только в транспорт (сменное оборудование «прямая лопата»)   Одноковшовыми экскаваторами (цепным, роторным, траншеекопателем)
б) прямолинейные и ломанные в плане: – глубиной до 4–5 м;   – глубиной более 4–5 м	Одноковшовыми экскаваторами со сменным оборудованием «обратная лопата» и «драглайн» (при любой ширине) или «прямая лопата» (при ширине траншей более 3 м). То же, со сменным оборудованием «драглайн».

Разработку недобора грунта выполняют вручную и с использованием экскаваторов-планировщиков (если позволяют условия).

Зачистку дна котлованов и траншей производят вручную.

Формирование кавальеров, предназначенных для хранения грунта обратной засыпки пазух и грунта подсыпки под полы, можно производить путем:

– отсыпки грунта одноковшовыми экскаваторами со сменным оборудованием «обратная лопата» и «драглайн» на бровку при работе последних навымет;

– отсыпки грунта автосамосвалами, загружаемыми одноковшовыми экскаваторами или погрузчиками;

– разработки и перемещения грунта в верхней части котлована бульдозером или скрепером, что возможно при выполнении работ в летнее время в случае, когда срезаемая толща грунта, суммированная с запасом порядка 0,5 м, не превышает глубину залегания грунтовых вод.

Отсыпку грунта кавальеров автосамосвалами целесообразно производить при разработке выемок одноковшовыми экскаваторами «прямая лопата» или при доставке грунта кавальеров из резервов (карьеров).

Перемещение грунта кавальеров после его отсыпки экскаваторами на бровку чаще выполняется бульдозерами. Возможно также использование для этих целей и одноковшовых экскаваторов.

Засыпку грунта подсыпки под полы, производимую после устройства фундаментов, чаще производят одноковшовыми экскаваторами со сменным оборудованием «обратная лопата», «драглайн» или «грейдер». Реже применяются краны с использованием грейдерного ковша или система транспортеров. Предпочтение следует отдавать экскаваторам с грейдерным ковшом, обеспечивающим минимальный риск с точки зрения повреждения фундаментов.

Обратную засыпку пазух котлованов и траншей чаще производят бульдозерами, хотя возможно также применение одноковшовых экскаваторов со сменным оборудованием «обратная лопата», «драглайн» или «грейдер», а также погрузчиков.

Качественное уплотнение грунта пазух и подсыпки выполняют послойно следующими способами:

– ручными электротрамбовками (как правило, возле самого тела фундаментов);

– подвесными к кранам и экскаваторам, трамбовками, виброплитами, вибротрамбовками, пневмомолотами и гидромолотами;

– самопередвигающимися виброплитами и вибротрамбовками.

Возможно также применение в стесненных условиях глубинного уплотнения грунта пазух сразу на всю глубину посредством:

– пневмопробойников;

– станков ударно-канатного бурения;

– навесного гидровибрационного оборудования;

– глубинных вибраторов.

Послойное разравнивание грунта пазух и подсыпки можно выполнять:

– вручную;

– малогабаритными бульдозерами, если позволяют размеры пазух и подсыпок;

– экскаваторами-планировщиками.

Возможные схемы устройства выемок под фундаменты подземной части зданий приведены на рисунках 4.1–4.10.

Рисунок 4.1 – Схема устройства траншей под фундаменты здания при пролетах 18, 24 м

Рисунок 4.2 – Схема разработки траншей бульдозером

Рисунок 4.3 – Схема разработки траншей экскаватором с гидравлическим приводом, оборудованного ковшом «обратная лопата»

Рисунок 4.4 – Схема разработки траншей экскаватором типа «драглайн» с гибкой подвеской ковша

Рисунок 4.5 – Схема устройства котлованов при шаге и пролете колонн 12 м и более

Рисунок 4.6 – Схема устройства котлованов с гидравлическим приводом, оборудованным ковшом «обратная лопата»

Рисунок 4.7 – Схема устройства котлована при сетке колонн 6 и 9 м

Рисунок 4.8 – Схема лобовой проходки при устройстве котлованов с разработкой грунта навымет

Рисунок 4.9 – Схемы боковых проходок при устройстве котлована с погрузкой грунта в транспортные средства

Рисунок 4.10 – Схемы боковых проходок при устройстве котлована с разработкой грунта навымет

4.2 Опалубочные, арматурные и бетонные работы – 6 часов

Для массивных конструкций фундаментов следует использовать рамную щитовую опалубку. Для конструкций фундаментов сложной формы в плане и по высоте рекомендуется принимать мелкощитовую опалубку.

Для возведения однотипных столбчатых фундаментов целесообразно применять блочную опалубку, позволяющую бетонировать конструкции за один цикл (рисунок 4.11).

а) б)

а) установка нижней части фундамента; б) установка верхней части фундамента

Рисунок 4.11 – Схема блочной опалубки столбчатого фундамента

Рамно-щитовая опалубка состоит из несущего каркаса и палубы на всю площадь опалубки. Высота щитов на этаж.

Основными элементами мелкощитовой опалубки (МОДОСТР-КОМБИ) являются базовые щиты высотой 2500 и 2700 мм при ширине от 100 до 600 мм с модулем 50 мм. Доборные щиты двух типоразмеров по высоте 1200 и 1500мм при ширине от 100 до 900 мм. Щиты состоят из стального каркаса и палубы из водостойкой фанеры либо стального листа. Комплект опалубки включает также угловые элементы, шарнирные углы, компенсаторы, выравнивающие балки, крепёжные элементы, замки, тяжи (рисунок 4.12, 4.13).

При возведении столбчатых фундаментов используют схему монтажа опалубки на балках. Каждый элемент столбчатого фундамента собирают из отдельных щитов.

Для устройства монолитных ленточных фундаментов следует использовать мелкощитовую рамную опалубку. При большом количестве типоразмеров конструкций перекрёстных ленточных рекомендуется применять доборные щиты высотой 1200 мм в комплекте с рамной опалубкой При небольших объемах монолитных конструкций и при сложных геометрических формах конструкций фундаментов допускается применение индивидуальной дощатой или деревофанерной опалубки.

Армирование столбчатого фундамента стаканного типа приведено на рисунке 4.14.

При бетонировании фундамента на всю высоту в зоне перехода ступенчатой части в подколонник возможно образование усадочных трещин, что может снизить несущую способность фундамента. Чтобы предотвратить образование усадочных трещин, по окончании бетонирования ступеней делают технологический перерыв для набора прочности бетоном и его усадки. Затем бетонируют подколонник (рисунок 4.15).

Стакан фундамента бетонируют ниже проектной отметки, чтобы в впоследствии при установке колонны можно было бы выполнить подливку под проектную отметку колоны. Ленточные фундаменты бетонируют в зависимости от конструктивных особенностей в один, два или три этапа.

Одноэтапное послойное бетонирование применяется при устройстве ленточных фундаментов прямоугольного сечения враспор или переменного сечения при площади поперечного сечения менее 3 м². Ленточные фундаменты со ступенями при площади поперечного сечения более 3 м² бетонируют в два этапа: сначала – ступени, затем – стену.

В три этапа бетонируют ленточные фундаменты с подколонниками, применяемыми в каркасных зданиях. Бетонная смесь в опалубку фундаментов может подаваться кранами, бетоноукладчиками и бетононасосами. Наибольшее распространение получила укладка бетонной смеси в бадьях с помощью кранов.

Доставка бетонной смеси к месту укладки осуществляется автобетоносмесителями. Для приема бетонной смеси в зоне действия крана укладывают два дощатых настила размером 2,4×3,3 м. На настил друг к другу устанавливают поворотные бадьи. Для бетонирования отдельно стоящих фундаментов небольшого объёма и стен рекомендуется применять бадьи вместимостью 0,5–1 м³. Для фундаментов средних объёмов рекомендуется применять бадьи вместимостью 1–2 м³. Применение поворотных бадей исключает необходимость сооружения и разборки эстакад и улучшает использование кранового оборудования. Производительность кранов при подаче бетонной смеси в бадьях составляет 25–100 м³ в смену.

При применении инвентарной мелкощитовой опалубки распалубку конструкций монолитных фундаментов допускается производить из условия сохранения формы при достижении бетоном прочности 0,2–0,3 МПа. Практика показывает, что при применении опалубочных блок - форм и жёстких бетонных смесей (осадка конуса 1-2 см) демонтаж опалубки возможен через

4–5 ч. после окончания бетонирования фундамента. Крупнощитовую опалубку фундаментов демонтируют при прочности бетона 1–1,5 МПа.

По окончании бетонирования фундаментов выполняют исполнительную съемку в точках пересечения осей и через 5–10 м в промежутках между осями. На исполнительную схему наносят отметки и фактические отклонения осей фундаментов от проектного положения в плане.

а – базовые щиты; б – наружные щиты; в – внутренний угол; г – шарнирный угол; д – доборные щиты; е – выравнивающая балка; ж – замок; з – тяж; и – регулируемый подкос

Рисунок 4.12 – Мелкощитовая опалубка Модостр – Комби

1 – щит; 2 – наружный угол; 3 – балка

Рисунок 4.13 – Схема опалубки столбчатого фундамента из мелкощитовой разборнощитовой опалубки

Рисунок 4.14 — Арматурные элементы столбчатого фундамента

Рисунок 4.15 — Возможные места устройства рабочих швов в фундаментах (сечения I-I, II-II, III-III)