методичка ТВСиС

2.3. Калькуляция затрат труда

Трудоемкость строительно-монтажных работ определяется по выражению

Т= Нвр куср кпопр V ,

c

где Т – трудоемкость процесса, чел.-см; Нвр – норма времени на единицу продукции (затраты труда рабочих-строителей), чел.-ч; куср – коэффициент, отражающий увеличение трудоемкости в зимний период; кпопр – коэффициент или коэффициенты, учитывающие условия производства работ, отличные от первоначально установленных (например, на высоте); V – объем работы; с – продолжительность смены, обычно принимается равной 8 часам.

Нормы времени на выполнение строительных процессов принимаются в соответствии со сборниками ЕниР [16] или ГЭСН [11, 14]. Следует обращать внимание на измерители, которые могут быть различными: 100 м трубопровода, 100 м3 грунта и т.д. Трудовые затраты подсчитываются в табличной форме (табл. 3).

	Калькуляция трудовых затрат				Таблица 3
				Норма вре-
Наименование	Обоснование	Единица	Объем		Трудоемкость,
работ		измерения	работы	мени, чел.-ч	чел.-см

2.4. Выбор строительных машин

Для выполнения работ по прокладке трубопровода выбирают машины для земляных и монтажных работ: бульдозер, экскаватор, самоходный кран, самосвалы, трамбовки.

Выбор машин производится по технико-экономическим параметрам. К основным техническим параметрам относят мощность, производительность машин, принадлежность к размерной группе. Экономическими параметрами являются стоимость машины или стоимость машино-часа при аренде машины. Следует подбирать машины, подходящие по техническим параметрам и имеющие наименьшую стоимость машино-часа.

Бульдозером выполняют срезку растительного слоя, обратную засыпку траншеи грунтом, разравнивание растительного грунта. Марку бульдозера подбирают в зависимости от мощности, ширины отвала, объема перемещаемого грунта (табл. П.1). Может быть использована продольная схема срезки грунта с устройством промежуточных валов. Растительный слой из валов загружается в самосвалы (табл. П.6), перевозится и складируется на специальных площадках.

Предварительный выбор экскаватора можно осуществить, ориентируясь на объем разрабатываемого в траншее грунта (табл. П.2).

Для разработки траншей, котлованов обычно используют одноковшовый экскаватор с гидравлическим приводом с оборудованием обратная лопата. При разработ-

11

ке котлованов схема движения экскаватора может быть с продольным, поперечным, зигзагообразным перемещением относительно котлована с погрузкой грунта в транспортные средства. При разработке траншеи применяется, как правило, лобовая проходка. Ширина проходки связана с радиусом копания экскаватора и принимается при односторонней выгрузке в отвал [1]

Bпр =(0,5...0,8) Rопт ,

где Rопт – оптимальный радиус копания, м.

Оптимальный радиус копания можно принять в размере 90 % от максимального радиуса копания экскаватора Rмакс.

Ширина проходки при погрузке грунта в транспортное средство

Bпр =(1,2...1,5) Rопт.

Экскаватор подбирают по следующим техническим параметрам: радиус копания, глубина копания, высота выгрузки (табл. П.3). Глубина копания экскаватора должна быть не меньше глубины траншеи hтр. Радиус выгрузки (рис. 4)

Rвыгр = Bпр 2 +aзапα+Bавт 2 , cos

где aзап – расстояние от края траншеи до автомобиля, можно принять 1–1,5 м; Bавт – ширина автомобиля, м; α – угол поворота стрелы экскаватора при выгрузке.

Высота выгрузки экскаватора

Hвыгр =Hавт +hзап,

где Hавт – высота борта автомобиля, м; hзап – запас безопасности, 0,5–1 м.

Рис. 4. Схема разработки грунта в траншее экскаватором с погрузкой в транспортные средства

12

Для разработки траншей можно рекомендовать экскаваторы 2 и 3 размерной группы.

Выбор монтажного крана для подачи труб, элементов колодцев проводится по таким параметрам, как грузоподъемность, вылет стрелы, высота подъема крюка, длина стрелы (табл. П.5).

Вблизи траншеи кран должен располагаться на безопасном расстоянии от края откоса во избежание обрушения грунта (см. рис. 1). Следует учитывать количество труб, которое кран может укладывать с одной стоянки. Если с каждой отдельной стоянки проводится монтаж одной трубы, вылет стрелы может приниматься минимальным по направлению, перпендикулярному оси трубы. В том случае, когда кран монтирует более двух труб с одной стоянки, следует учитывать поворот оси стрелы крана на угол α. Так, при монтаже второй трубы (рис. 5) вылет стрелы крана

L α = L2 +l2 , c тр

где L – вылет стрелы при расположении оси стрелы крана перпендикулярно оси трубопровода, м; lтр – длина трубы, м.

Рис. 5. Схема монтажа трубы при повороте крана в плане

Требуемая грузоподъемность крана

Qкр =Qэл +Qприсп,

где Qэл – масса наиболее тяжелого элемента, т; Qприсп – масса монтажных приспособлений, т.

Параметр высота подъема крюка может специально не определяться, т.к. элементы устанавливаются ниже уровня стоянки крана.

Для монтажа элементов трубопровода предпочтительнее выбирать краны 3, 4, 5 размерных групп на автомобильном или гусеничном ходу [17]. Для монтажа трубо-

13

проводов могут использоваться трубоукладчики. Трамбовки для уплотнения грунта выбирают в зависимости от мощности, толщины уплотняемого слоя. Марки и количество выбранных машин приводятся в табличной форме (табл. 4).

	Ведомость машин и механизмов		Таблица 4
			Характеристика
Наименование	Марка	Количество машин,
машины	машины	шт.	машины

2.5. Проектирование графика производства работ

График производства работ отражает сроки выполнения работ, время начала и окончания отдельных процессов, их технологическую последовательность. Строи- тельно-монтажные работы должны вестись, как правило, поточным способом. Для организации поточного способа нужно весь комплекс работ разбить на составляющие процессы, установить их технологическую последовательность. Весь объект строительства разбивается на захватки – участки, удобные для производства работ.

Строительные процессы при прокладке трубопровода можно разбить на ведущие, сопутствующие, контролирующие. К ведущему процессу относится укладка труб в траншею и устройство соединений. В комплексе земляных работ ведущим процессом можно считать разработку грунта в траншее экскаватором. Сопутствующими процессами являются подчистка дна траншеи, обратная засыпка траншеи. Контролирующий процесс – гидравлическое испытание трубопровода.

Ведущие процессы должны проектироваться непрерывными, без простоев. Это один из основных принципов проектирования поточного производства. Непрерывность сопутствующих процессов можно обеспечивать подбором требуемого количества рабочих. Продолжительность строительного процесса можно определить

П= mТn ,

где Т – трудоемкость процесса, чел.-см, m – количество рабочих, чел, n – число смен работы в день.

Трудоемкость процесса принимается из табл. 3. Количество рабочих можно узнать в сборниках ЕНиР [16], где приводится состав звена для каждого процесса. Режим выполнения работ можно принять односменный, если нет ограничения по срокам строительства. Для сокращения сроков строительства можно проводить работы в две, три смены в день, в этом случае нужны дополнительные трудовые ресурсы.

Другим принципом проектирования поточного производства является максимально возможное совмещение процессов во времени. Для этого трассу трубопровода нужно разбить на захватки, участки. Линейное сооружение – трубопровод – разбивается на участки. Длина участков зависит от вида трубопровода, темпа производства работ, частоты расположения колодцев, вида проектных соединений. Минимальный размер участка определяется из условий безопасности производства

14

механизированных работ. Между работающими машинами (экскаватор, кран) должно быть не менее 10–15 м. Такой же минимальный запас должен быть между механизированным и немеханизированным процессом, например, монтаж труб краном и обратная засыпка. Максимальный размер захватки может назначаться из условия: продолжительность работы на захватке равна целому числу смен. Работа на одной захватке может вестись в течение одной, двух и более смен. При этом можно исходить из условия: чем меньше размер захватки, тем меньше общая продолжительность работ. Максимальная длина участка может приниматься в пределах 30–100 м, при этом нужно учитывать особенности производства работ в стесненных городских условиях.

Для проектирования ритмичного поточного производства можно назначать такое количество рабочих, которое отличается от состава звеньев в сборниках ЕНиР. Следует придерживаться рекомендаций по составу звеньев для ведущих процессов. Для сопутствующих процессов (подчистка дна траншеи, обратная засыпка) можно увеличить количество рабочих для сокращения продолжительности работ. Фронт работ для одного рабочего или звена рабочих следует подбирать исходя из особенностей выполнения строительных процессов.

График производства работ строится в табличной форме, в левой части таблицы информационные данные, в правой части линейная модель поточного строительного производства. При построении линейной модели следует соблюдать технологическую последовательность работ. Должно выполняться правило: на одной захватке только один поток.

Одним из оптимальных видов графика производства работ является ритмичный поточный график. В этом графике продолжительности всех процессов одинаковы. Для того чтобы добиться одинакового ритма процессов, нужно число рабочих подбирать пропорционально трудоемкости процесса. Начать следует с определения продолжительности ведущего процесса – монтажа труб с устройством стыков и устройства колодцев. Здесь не рекомендуется изменять число рабочих, приведенное в составе звена в сборнике ЕНиР [16]. Эту продолжительность можно принять за базовую Пб. Требуемое количество рабочих для остальных процессов можно найти

mтреб = ПТ ,

б

где Т – трудоемкость процесса, принятая из табл. 3, чел.-см.

Из нескольких вариантов графика производства работ оптимальным можно считать вариант с наименьшей продолжительностью выполнения процессов.

2.6.Контроль качества работ

Вкурсовом проекте следует отразить мероприятия производственного контроля качества работ: входной, операционный, приемочный [1]. При входном контроле проверяют качество исполнения проектной документации, а также качество поступающих на строительную площадку материалов (труб, арматуры, конструктивных элементов колодцев).

15

Операционный контроль предполагает проведение мероприятий по проверке размеров земляных сооружений, точности положения труб в траншее, контроль за качеством устройства стыков труб между собой и соединений с колодцами.

При проведении приемочного контроля проверяют водонепроницаемость (герметичность) участков трубопровода между смежными колодцами. Студентам следует изучить требования СНиП 3.05.04-85* [8] по правилам испытаний безнапорных трубопроводов. Нужно обратить внимание на то, что испытания проводятся в два этапа – предварительный и окончательный (приемочный). Эти этапы должны проводиться до засыпки трубопровода и после засыпки. Следует в записке отразить особенности испытаний трубопроводов из разных материалов, обратить внимание на время насыщения участка трубопровода водой при приемочном испытании.

В разделе следует привести численные значения допустимых потерь воды при приемочном испытании трубопровода. Рекомендуется заполнить пример акта гидравлических испытаний.

3.ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЕМКОСТНОГО СООРУЖЕНИЯ

3.1.Выбор методов производства работ

Кемкостным сооружениям систем водоснабжения и водоотведения относят резервуары, отстойники, песколовки, аэротенки, метантенки. В объектах смешанного типа – водозаборных сооружениях, в блоках фильтров очистных сооружений есть емкости для воды. Для строительства таких сооружений широко используются сборные железобетонные конструкции: фундаменты, колонны, ригели, плиты покрытий, стеновые панели. Сооружения могут быть оборудованы подвесными или мостовыми кранами. В случае использования мостовых кранов в качестве сборных конструкций используют подкрановые балки.

Установку конструкций производят самоходными, башенными кранами во время выполнения монтажного процесса. Выбор крана обычно связан с расчетом его тех- нико-экономических параметров. Определяют грузоподъемность крана, вылет стрелы, высоту подъема крюка. Эти параметры зависят от размеров здания в плане, его высоты, а также от наибольшей массы конструкций, расстояния до наиболее удаленной от крана конструкции.

Для возведения относительно невысоких сооружений заглубленного, полузаглубленного типа могут использоваться самоходные краны на гусеничном ходу. Также используют автомобильные краны, краны на специальном шасси автомобильного типа. При больших размерах в плане (длина, ширина объекта более 15–20 м) и глубине заложения конструкций более 3–5 м самоходный кран может перемещаться по низу котлована по днищу будущего объекта (внутри площади застройки объекта) (рис. 6, а). Для съезда крана в котлован разрабатывается въездная траншея с уклоном крутизной не более 1:10. Если размеры сооружения в плане порядка 10–15 м (отстойники, резервуары, насосные станции), кран может перемещаться по низу котлована, но двигаться снаружи объекта (рис. 6, б). В этом случае габаритные размеры котлована увеличиваются на размер А (не менее 5–6 м) для обеспечения проезда крана вдоль одной или нескольких сторон снаружи объекта.

16

а)		б)

в)		г)

Рис. 6. Схема монтажа конструкций сооружения самоходным краном

При ширине сооружения менее 10–15 м кран может перемещаться поверху с одной или обеих сторон сооружения (рис. 6, в). Это могут быть небольшие отстойники, опускные колодцы, проходные тоннели, коллекторы, резервуары. В этом случае особое внимание уделяется установке крана вблизи откоса котлована на безопасном расстоянии.

При строительстве наземных сооружений шириной в плане до 30–40 м могут использоваться башенные краны на рельсовом ходу (рис. 7). Это, например, здания блоков фильтров очистных сооружений, имеющие каркасную конструктивную систему. Колонны в таких зданиях могут быть составные, на несколько ярусов, иметь массу не более 5–8 т, что позволяет подобрать кран соответствующей размерной группы по грузоподъемности.

Рис. 7. Схема монтажа надземной части здания башенным краном

17

Наземные сооружения каркасного типа состоят, как правило, из железобетонных или металлических колонн на всю высоту объекта, стропильных ферм или балок покрытия, плит покрытия, стеновых панелей. К таким объектам относятся воздуходувные станции, здания решеток, здания реагентного хозяйства. Колонны в таких зданиях могут иметь массу более 8–10 т, поэтому для их монтажа могут использоваться самоходные краны на гусеничном ходу. При монтаже конструкций самоходные краны могут перемещаться внутри объекта (рис. 6, г).

Подкрановые пути башенного крана располагаются параллельно короткой стороне здания. При ширине здания до 15–20 м кран располагают с одной стороны, при ширине более 15–20 м возможно расположение кранов с двух сторон. Особое внимание следует обращать на совместную работу двух и более кранов. Рабочие зоны кранов не должны пересекаться, а если это невозможно, следует принимать дополнительные меры безопасности. Совместно с ведущим процессом – установкой сборных конструкций – выполняют сопутствующие процессы по постоянному закреплению конструкций: сварка закладных деталей, антикоррозионное покрытие сварных соединений, заделка стыков конструкций бетоном, заливка швом бетоном или раствором. Для этих целей используются сварочные трансформаторы, бетоно- и растворонасосы.

3.2. Определение объемов работ

Виды выполняемых работ зависят от особенностей сооружения: конструктивной схемы, материала конструкций, способов их крепления между собой. Комплекс строительно-монтажных работ состоит из ведущих и сопутствующих процессов. В случае использования монолитных железобетонных конструкций ведущим процессом является укладка бетонной смеси в опалубку. При каркасной конструктивной схеме из сборных железобетонных, металлических конструкций ведущий процесс – установка сборных конструкций.

Рассмотрим подробнее определение объемов работ для блока фильтров очистных сооружений.

Здание блока состоит из подземной и надземной частей (рис. 8). При устройстве подземной части разрабатывают котлован под все здание или отдельные траншеи под ряд фундаментов. Возможна разработка отдельных котлованов под фундаменты. Под колонны надземной части устраивают отдельно стоящие ступенчатые фундаменты. Они могут выполняться в монолитном варианте, в этом случае в установленную опалубку укладывают бетонную смесь. Другой вариант фундаментов – сборный. Монтаж фундаментов из сборных бетонных блоков ведут с помощью самоходного крана. После устройства фундаментов выполняется их гидроизоляция, производится обратная засыпка пазух котлована.

Надземная часть блока фильтров выполняется, как правило, в каркасном варианте. В поперечном направлении каркас представляет одну или несколько плоских рам, состоящих из вертикальных колонн и горизонтальных стропильных балок или ферм. Сборные железобетонные колонны могут иметь консоли, на которые опираются подкрановые балки. По подкрановым балкам прокладывают подкрановые рельсы, и в дальнейшем по ним перемещается мостовой кран. Перемещение внутри

18

Рис. 8. Поперечный разрез здания фильтров: 1 – фундамент; 2 – колонна крайнего ряда; 3 – подкрановая балка; 4 – стеновые панели; 5 – стропильная ферма; 6 – плита покрытия; 7 – мостовой кран; 8 – стеновые панели фильтра; 9 – днище фильтра

блока технологического оборудования может производиться подвесным краном. Конструкция крана в этом случае подвешивается к стропильным балкам, фермам.

Наружные стены блока выполняют из навесных стеновых панелей и оконных переплетов. Для покрытия здания используют сборные железобетонные ребристые плиты покрытия. В средней части здания расположены емкости фильтров. Емкости состоят из днища, стенок, перегородок, лотков. Фильтры загружаются специальным материалом, например, песком. Вода, проходя через слой фильтрующего материала, очищается.

Единицы измерения объемов работ приведены в сборниках ЕНиР, ГЭСН. Объемы строительно-монтажных работ определяются по рабочим архитектурностроительным чертежам. На первом этапе определяется количество сборных конструкций и, если есть, объем монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Количество сборных конструкций приводится в табличной форме (табл. 5).

Таблица 5

Ведомость сборных конструкций

Наименование конструкций	Единица измерения	Количество конструкций

В качестве примера рассмотрим здание фильтра размером в плане 60х18 м. Разработка грунта в котлованах под фундаменты, согласно ГЭСН 2001-1 «Зем-

ляные работы» [11], измеряется в 1000 м3.

При шаге колонн 6 м под фундаменты можно разработать отдельные траншеи. Ширину траншеи по низу можно определить по выражению

Ан =a +2 d,

где a – длина нижней ступени фундамента в направлении пролета, м; d – зазор между наружной поверхностью фундамента и основанием откоса траншеи, можно принять 0,6 м.

Ан =3+2 0,6 =4,2 м.

19

Длину траншеи понизу определим по следующему выражению:

Вн =n p +b +2 d,

где n – число шагов колонн; p – размер шага колонн, м; b – ширина нижней ступени фундамента в направлении шага колонн, м.

Вн =10 6 +3+2 0,6 =64,2 м.

Длина и ширина траншеи по верху зависят от ее глубины h и крутизны откоса стенок траншеи 1:m. Ширина траншеи поверху

Ав =Ан +2 h m,

где h – глубина траншеи, м; m – коэффициент откоса.

Ав =4,2 +2 2,5 0,5 =6,7 м.

Аналогично длина траншеи поверху

Bв =Bн +2 h m =64,2 +2 2,5 0,5 =66,7 м.

Объем одной траншеи можно подсчитать

V = h		(F +F + F F ),
тр	3	н в	н в

где Fн – площадь траншеи понизу, м2; Fв – площадь траншеи поверху, м2. Vтр = 2,53 (4,2 64,2 +6,7 66,7 + 4,2 64,2 6,7 66,7 )=886,4м3.

Объем земляных работ по разработке двух траншей

Vземл =2 Vтр =2 886,4 =1772,8 м3.

При определении объема работ по устройству монолитных фундаментов следует определить геометрический объем фундаментов. Например, объем одного фундамента 4,8 м3. Всего нужно забетонировать 22 фундамента. Общий объем бетонных работ

Vбет =22 4,5 =105,6 м3.

При возведении надземной части здания следует смонтировать 22 колонны крайнего ряда, 11 стропильных ферм пролетом 18 м, уложить 20 подкрановых балок, 120 плит покрытий размером 6х1,5 м. Стеновых панелей размером 6х1,5 м нужно установить 208 штук. Стеновая панель фильтра имеет размеры 4,8х3х0,25 м. Всего нужно смонтировать 59 панелей фильтров. Подсчитанное количество сборных конструкций заносится в таблицу (табл. П.7).

При определении трудоемкостей работ по сборникам ЕНиР [15] объемы работ измеряются в элементах (измеритель – 1 конструкция). В случае определения трудоемкостей по сборникам ГЭСН [13] измерителем являются 100 штук сборных кон-

20