2 Технология строительства водопропускной металлической гофрированной трубы

2.1 Виды объёма работ

Таблица 2.1- Объемы работ по строительству металлической

гофрированной трубы

№ п/п	Технологические операции	Единица измерения	Объем работ
1	2	3	4
1	Разработка котлована и траншеи	м^3	122,6
2	Перемещение песка в бурт на 30 м	м^3	122,6
3	Доработка котлована вручную	м^3	6,1
4	Уплотнение дна котлована	м^2	167,1
5	Доставка песчано-щебеночной смеси	м^3	23,1
6	Разравнивание, планировка поверхности и уплотнение смеси	м^2	189,4
7	Доставка песчано-щебеночной смеси	м^3	144,9
8	Разравнивание смеси	м^3	144,9
9	Уплотнение смеси	м^3	144,9
10	Сборка секций труб из отдельных элементов на полигоне	1 п. м.	19,5
11	Доставка секций на объект	секция	6
12	Установка звеньев в проектное положение	шт.	6
13	Устройство стыков трубы	стык	5
14	Обмазочная гидроизоляция в два слоя битумной мастикой стыков	м^2	29,62
15	Устройство окаймляющих уголков	1 оголовок	2
16	Доставка песка для засыпки пазух	м^3	28
17	Разравнивание песка в пазухах	м^3	28
18	Уплотнение песка в пазухах	м^3	28
19	Доставка песка для обратной засыпки трубы из резерва	м^3	222,9
20	Перемещение песка из бурта для засыпки трубы на 30 м	м^3	95,2
21	Разравнивание песка при устройстве грунтовой призмы	м^3	318,1
22	Уплотнение песка при устройстве грунтовой призмы	м^3	318,1
Окончание таблицы 2.1
23	Устройство лотка из монолитного бетона	м^3	5,7
24	Планировка откосов под укрепление	м^2	144
25	Разработка грунта для установки упоров У-1	м^3	5,7
26	Монтаж Упоров 1	шт	4
27	Доставка щебня для подготовки	м^3	28,8
28	Разравнивание, планировка и уплотнение щебеночной подготовки	м^2	144
29	Заливка подготовки цементно-песчаным раствором	м^3	8,9
30	Монтаж плит ПДН	шт	12

2.2 Комплектование состава отряда на строительстве трубы

Металлические гофрированные трубы строят в соответствии с общим проектом организации работ по постройке участка дороги и сооружают их, как правило, с опережением или одновременно с отсыпкой земляного полотна. В некоторых случаях трубы можно возводить после устройства насыпи, для чего в ней должны быть оставлены прогалы.

Нормативные документы рекомендуют строить трубы комплексным или поточно-расчлененным способом. Работы по сооружению металлических гофрированных труб целесообразно выполнять специализированными бригадами, в состав которых входят монтажники, машинисты кранов, бульдозера и других машин, землекопы и дорожные рабочие. Такие бригады подчиняются мастеру, который тоже специализируется на постройке труб.

Все рабочие бригады, мастер, инженерно-технические работники до начала постройки гофрированных труб должны пройти курс обучения, включающий изучение конструкций трубы и технологии производства работ. Ими должны быть изучены основные нормативные документы по проектированию и постройке труб, технологические карты, правила техники безопасности и охраны труда. При выполнении работ всем исполнителям необходимо руководствоваться рабочими чертежами, нормативными документами, технологическими рекомендациями, разработанными ЦНИИСом, и технологическими картами.

Специализированная бригада должна быть оснащена необходимыми машинами, механизмами и инструментом.

Работы по строительству трубы ведут как правило, поточным методом.

Для выполнения работ организуют бригаду.

Таблица 2.1- Состав бригады

Наименование звена	Квалификационный разряд	Состав, чел.
Звено подготовительного цикла (№ 1)
Монтажники конструкций	4	1
	2	1
Землекоп	2	1
Звено монтажников (№ 2)
Монтажники конструкций	4	2
	3	2
	2	1
Звено изолировщиков (№ 3)
Машинист распылительного агрегата	4	1
Дорожные рабочие	3	2

Звено подготовительного цикла выполняет разбивочные работы и устройство обноски, прием и размещение оборудования, прием и складирование пакетов элементов, ящиков с болтами, гайками, шайбами, окончательную планировку и зачистку дна котлована после его отрывки бульдозером, устройство песчаного основания в котловане.

Монтажники выполняют разбивочные работы, принимают и складируют элементы трубы. Они же помогают землекопу выравнивать дно котлована. После освидетельствования и приемки котлована мастером все трое устраивают песчаное основание. Для временной работы звену придают бульдозер и автокран.

Звено монтажников занимается сборкой секций. Монтажники 4 и 3 разр. разбиваются на две группы и независимо друг от друга собирают одновременно две секции. Монтажник конструкций 2 разр. подносит на площадку сборки гайки, болты, шайбы. Собрав нужное количество секций, монтажники приступают к монтажу трубы, укладывают на основание деревянные лаги, стропуют секции трубы, при помощи крана устанавливают их в проектное положение на основание и стыкуют соединительными элементами. Звену придают для работы автокран.

Звено гидроизолировщиков очищает поверхность трубы и при помощи битумной установки ПКБ Главстроймеханизации наносит на поверхность трубы грунтовку и битумную мастику.

Закончив гидроизоляционные работы, дорожные рабочие убирают лаги, подбивают песок под тело трубы, уплотняют грунт непосредственно у трубы электрической трамбовкой. Звену придают бульдозер Д-271, который надвигает грунт для засыпки трубы, и экскаватор Э-302, оборудованный грейферным ковшом.

Машинисты обязаны в начале смены (или в начале работы при малом объеме работ) проверить готовность машин к работе, устранить мелкие неисправности, заправить машину горючим и водой, в процессе работы управлять машиной, а в конце смены (или работы) очистить машину и сообщить механику о замеченных неисправностях. Машинист крана до начала работ обязан проверить и опробовать такелаж и монтажное оборудование.

Для расчета принимаем формулы

, (2.1)

где П - производительность машины в смену;

Т - продолжительность смены, Т = 8 часов;

х- измеритель объема;

Нвр - норма времени.

, (2.2)

где n - потребное количество смен;

V - объем выполняемых работ.

, (2.3)

где Q - вместимость кузова;

Кэ - коэффициент эксплуатации, Кэ = 0,85;

l - дальность транспортировки, l = 18 км

v - скорость автомобиля, v = 40 км/ч;

t - время погрузки и разгрузки, t = 0,2 часа.

1. Разработка грунта I группы экскаватором ЭО-5122

П = 8·100/0,54 = 1481,48 м³/в смену

V = 122,6 м³

n = 122,6/1481,48 = 0,08

2. Перемещение песка в бурт на 30 м бульдозером Д-572С

П = 8·100/0,78 = 1025,64 м³/ в смену

V = 122,6 м³

n = 122,6/1025,64 = 0,12

3. Доработка котлована вручную

П = 8·1/0,85 = 9,41 м³/ в смену

V = 6,1 м³

n = 6,1/9,41 = 0,65

4. Уплотнение дна котлована трамбовкой электрической (квадратной)

П = 8·100/1,9 = 421,05 м²/ в смену

V = 167,1 м²

n = 167,1/421,05 = 0,4

5. Доставка песчано-щебеночной смеси автосамосвалом КАМАЗ 6520

П = (8·20·0,85)/(2·9/40+0,2) ≈ 200 т/ в смену

V = 23,1 м³ = 39,96 т

n = 39,96/200 = 0,2

6. Разравнивание, планировка поверхности и уплотнение смеси

П = 8·100/1,75 = 45,71 м²/ в смену

V = 189,4 м²

n = 189,4/(45,71·2) = 2,07

7. Доставка песчано-щебеночной смеси автосамосвалом КАМАЗ 6520

П = (8·20·0,85)/(2·9/40+0,2) ≈ 200 т/ в смену

V = 144,9 м³ = 250,68 т

n = 250,68/(200·3) =0,42

8. Разравнивание смеси бульдозером Д-35С

П = 8·100/0,48 = 1666,67 м³/ в смену

V = 144,9 м³

n = 144,9/1666,67 = 0,09

9. Уплотнение смеси катком ДУ-31А

П = 8·100/0,81 = 987,65 м³/ в смену

V = 144,9 м³

n = 144,9/987,65 = 0,15

10. Сборка секций труб из отдельных элементов на полигоне

П = 8·1/4,8= 1,667 м/ в смену

V = 19,5 м

n = 19,5/(1,667·6) = 1,95

11. Доставка секций на объект автомобилем КАМАЗ 43118

П = (8·1·0,85)/(2·9/40+0,2) = 10 секций в смену

V = 6 секций

n = 6/10 = 0,6

12. Установка звеньев в проектное положение со сборкой труб из секций

а) машинист Крана КС-5473

П = 8·1/0,63= 12,7 секций в смену

V = 6 секций

n = 6/12,7 = 0,47

б) монтажники конструкций

П = 8·1/1,26= 6,35 секций в смену

V = 6 секций

n = 6/6,35 = 0,95

13. Устройство стыков трубы

П = 8·1/6,5= 1,23 стыка в смену

V = 5 стыков

n = 5/(1,23·4) = 1,02

14. Обмазочная гидроизоляция в два слоя битумной мастикой стыков

П = 8·1/0,27= 29,63 м²/ в смену

V = 29,62 м²

n = 29,62/29,63 = 1

15. Устройство окаймляющих уголков

П = 8·1/1,4= 5,71 оголовков в смену

V = 2 оголовока

n = 2/5,71 = 0,35

16. Доставка песка для засыпки пазух автосамосвалом КАМАЗ 6520

П = (8·20·0,85)/(2·9/40+0,2) ≈ 200 т/ в смену

V = 28 м³ = 44,8 т

n = 44,8/200 = 0,22

17. Разравнивание песка в пазухах

П = 8·1/0,07 = 114,29 м³/ в смену

V = 28 м³

n = 28/114,29 = 0,245

18. Уплотнение песка в пазухах катком ДУ-31А

П = 8·100/0,81 = 987,65 м³/ в смену

V = 28 м³

n = 28/987,65 = 0,03

19. Доставка песка для обратной засыпки трубы из резерва автосамосвалом КАМАЗ 6520

П = (8·20·0,85)/(2·9/40+0,2) ≈ 200 т/ в смену

V = 222,9 м³ = 356,64 т

n = 356,64/(200·5) = 0,36

20. Перемещение песка из бурта для засыпки трубы на 30 м бульдозером Д-572С

П = 8·100/0,78 = 1025,64 м³/ в смену

V = 95,2 м³

n = 95,2/1025,64 = 0,09

21. Разравнивание песка при устройстве грунтовой призмы бульдозером Д-259

П = 8·100/0,31 = 2580,65 м³/ в смену

V = 318,1 м³

n = 318,1/2580,65 = 0,12

22. Уплотнение песка при устройстве грунтовой призмы катком ДУ-31А

П = 8·100/0,81 = 987,65 м³/ в смену

V = 318,1 м³

n = 318,1/987,65 = 0,32

23. Устройство лотка из монолитного бетона

П = 8·1/0,64 = 12,5 м³/ в смену

V = 5,7 м³

n = 5,7/12,5 = 0,46

24. Планировка откосов под укрепление

П = 8·100/8,4= 95,24 м²/ в смену

V = 144м²

n = 144/(95,24·3) = 0,5

25. Разработка грунта для установки упоров У-1

П = 8·1/1 = 8 м³/ в смену

V = 5,7 м³

n = 5,7/(8·2) = 0,35

26. Монтаж Упоров 1

а) машинист Крана КС-5473

П = 8·1/0,72= 11,11 блоков в смену

V = 4 блока

n = 4/11,11 = 0,36

б) монтажники конструкций

П = 8·1/0,72= 11,11 блоков в смену

V = 4 блока

n = 4/11,11 = 0,36

27. Доставка щебня для подготовки

П = (8·20·0,85)/(2·9/40+0,2) ≈ 200 т/ в смену

V = 28,8 м³ = 48,96 т

n = 48,96/200· = 0,25

28. Разравнивание, планировка и уплотнение щебеночной подготовки

П = 8·100/1,75 = 45,71 м²/ в смену

V = 144 м²

n = 144/(45,71·4) = 0,79

29. Заливка подготовки цементно-песчаным раствором

П = 8·1/0,64 = 12,5 м³/ в смену

V = 8,9 м³

n = 8,9/12,5 = 0,71

30. Монтаж плит ПДН

а) машинист Крана КС-35714

П = 8·1/0,2= 40 плит в смену

V = 12 плит

n = 12/40 = 0,3

б) монтажники конструкций

П = 8·1/1,04= 7,69 блоков в смену

V = 12 плит

n = 12/7,69 = 0,3

Таблица 2.2 - Калькуляция для всех процессов

№п/п	Источник обоснования норм	Наименование рабочих операций	Машины и механизмы	Единица измерения	Объем работ	Производительность машины в смену	Потребное количество
1	2	3	4	5	6	7	8
1	§Е2-1-9, т.3, № 5 ж	Разработка грунта I группы	Экскаватор ЭО-5122	100 м3	122,6	1481,48	0,08
2	§Е2-1-23, № 1,2 а	Перемещение грунта I группы до 30 м	Бульдозер Д-572С	100 м3	122,6	1025,64	0,12
3	§Е2-1-47, т. 1, № 1 д	Доработка грунта I группы в котловане		1 м3	6,1	9,41	0,68
4	§Е2-1-59, т. 3, № 2 а	Трамбование грунта электротрамбовками	Трамбовкой электрической (квадратная)	100 м2	167,1	421,05	0,4
5		Транспортировка ПЩС	КаМАЗ 6520	1 м3/т	23,1/39,96	200	0,2
6	§Е4-3-172, № 5 в	Разравнивание, планировка поверхности и уплотнение ПЩС	Трамбовкой электрической (квадратная)	100 м2	189,4	45,71	4,14
7		Транспортировка ПЩС	КаМАЗ 6520	1 м3/т	144,9/250,68	200	1,25
8	§ Е2-1-28, № 6 б	Разравнивание смеси	Бульдозер Д-35С	100 м3	144,9	1666,67	0,09
9	Е2-1-31, т.2, № 2,4 а	Уплотнение ПЩС	Каток ДУ-31А	100 м3	144,9	987,65	0,15
10	Е5-3-72	Сборка секций труб из гофрированных элементов на полигоне		1 м	19,5	1,667	11,7
Продолжение таблицы 2.2
1	2	3	4	5	6	7	8
11		Транспортировка секций на объект	КАМАЗ 43118	секция	6	10	0,6
12	Е5-3-75, т.1 а	Сборка труб из секций	Кран КС-5473	1 секция	6	12,7	0,47
	Е5-3-75, т.1 б					6,35	0,95
13	Е5-3-75, т.2	Устройство стыков труб		1 стык	5	1,23	4,07
14	Е4-3-184, б	Устройство обмазочной гидроизоляции		1 м2	29,62	29,63	1
15	Е5-3-73	Установка окаймляющего уголка		1 оголовок	2	5,71	0,35
16		Транспортировка песка	КаМАЗ 6520	1 м3/т	28/44,8	200	0,22
17	§ Е2-1-57, т.1, № 1 а	Прием и разравнивание песка на отвале при выгрузке его из автомобилей-самосвалов		1 м3	28	114,29	0,25
18	Е2-1-31, т.2, № 2,4 а	Уплотнение песка	Каток ДУ-31А	100 м3	28	987,65	0,03
19		Транспортировка песка	КаМАЗ 6520	1 м3/т	222,9/356,64	200	1,78
20	§Е2-1-23, № 1,2 а	Перемещение грунта I группы до 30 м	Бульдозер Д-572С	100 м3	95,2	1025,64	0,09
21	§Е2-1-34, № 3 а	Разравнивание песка при устройстве грунтовой призмы	Бульдозер Д-259	100 м3	318,1	2580,65	0,123
Окончание таблицы 2.2
1	2	3	4	5	6	7	8
22	Е2-1-31, т.2, № 2,4 а	Уплотнение песка	Каток ДУ-31А	100 м3	318,1	987,65	0,32
23	Е4-3-173	Устройство лотка из монолитного бетона		1 м3	5,7	12,5	0,46
24	§Е2-1-60, № 4 а	Планировка откосов под укрепление		100 м2	144	95,24	1,51
25	§Е2-1-47, т. 1, № 2 д	Разработка грунта I группы для установки упоров		1 м3	5,7	8	0,71
26	Е5-3-74, № 3 а	Устройство блока-упора	Кран КС-5473	1 блок	4	11,11	0,36
						11,11	0,36
27		Транспортировка щебня	КаМАЗ 6520	1 м3/т	28,8/48,96	200	0,25
28	§Е4-3-172, № 5 в	Разравнивание, планировка поверхности и уплотнение ПЩС	Трамбовкой электрической (квадратная)	100 м2	144	45,71	3,15
29	§Е4-3-173	Заливка подготовки цементно-песчаным раствором		1 м3	8,9	12,5	0,71
30	§Е4-3-174, т. 2, № 4 а	Установка плит ПДН	Кран КС 35714	1 плита	12	40	0,3
	§Е4-3-174, т. 2, № 4 б					7,69	1,56

2.3 График производства работ

При составлении калькуляции, приведённой в таблице 2, использовали: ЕНиР-2, выпуск 1; ЕНиР-4, выпуск 3; ЕНиР-5, выпуск 3 и ЕНиР-17. По расчётам калькуляции, таблица 2.2, строим график производства работ.

При составлении графика производства работ учитываем все процессы, которые производились при строительстве трубы, берем те же объемы и затраты труда, что и в калькуляции.

График производства работ приведен в графической части.

2.4 Контроль качества

Использование для гофрированных труб элементов из тонколистового металла толщиной 1,5 - 2,5 мм, долговечность которого в значительной мере зависит от защитных мероприятий по предотвращению коррозии, а прочность и деформативность трубы от плотности засыпки, заставляет предъявлять к качеству работ по постройке таких сооружений повышенные требования.

При устройстве оснований в виде песчано-гравелистых и других подушек в процессе работ контролируют геометрические размеры, а также плотность подушки и противофильтрационных экранов. В большинстве случаев плотность контролируют визуально по следу от груженого автомобиля или от другой значительной нагрузки. При большой толщине подушки (больше 1 м) и специальных указаниях проекта плотность определяют методом лунок или прибором Н.П. Ковалева. Во время производства этих работ следят за постоянным осушением котлована, не допуская его обводнения. В условиях вечной мерзлоты не допускают также скопления воды в естественных впадинах в зоне трубы.

Инструментальный контроль включает съемку продольного профиля подушки перед укладкой трубы.

При монтаже труб контролируют, во-первых, качество заводских элементов, доставленных на стройплощадку или на базу строительства, во-вторых, правильность сборки - чередование стыков, раскладку элементов, положение шайб, затяжку болтов. Для контроля качества заводских элементов применяют: шаблон, представляющий собой сегмент с дугой, очерченный по радиусу трубы; магнитный толщиномер ИТП-1; рулетку или другой инструмент для линейных замеров.

Основные браковочные признаки по виду цинкового покрытия - это видимые трещины, забоины, крупная рябизна, большие наплывы цинка в местах стыков, темные пятна и места, не покрытые цинком. Не подлежат браковке элементы с наплывами цинка шириной до 100 мм вне зоны отверстий, мелкие крупинки цинка до 0,5 мм, мелкая рябизна и небольшая шероховатость поверхности светло-серые пятна.

Качество эмалевого защитного покрытия проверяют по следующим показателям: толщина покрытия должна соответствовать заданной в проекте, покрытие должно быть сплошным, ровным (без натеков) и не иметь отлипа, сорности и механических повреждений. Толщину покрытия измеряют магнитным толщиномером ИТП-1, сплошность проверяется дефектоскопом ЛКД-1.

Качество битумного защитного покрытия - сплошность, целостность, отсутствие пузырей и отслоений - оценивают визуально, а толщину покрытия определяют непосредственными измерениями в местах надрезов. Для оценки сцепления битумного защитного покрытия с металлом трубы производят пробный надрыв изоляции у края или у надреза по двум сходящимся под углом 45- 60° линиям. Адгезия (сцепление) считается достаточной, если при отрыве произойдет разрушение мастики. Отслоение изоляции с обнажением чистой металлической поверхности - свидетельство плохого качества дополнительного покрытия.

Трубы нужно засыпать грунтом под контролем одного из инженерно-технических работников. Качество засыпки труб контролируют, проверяя толщину слоев грунта, разницу уровней засыпки по обеим сторонам трубы и в пазухах многоочковых труб, соответствие материала засыпки требованиям проекта. В процессе отсыпки проверяется плотность грунта на горизонтах 0,25; 0,5 и 0,75 D по высоте с обеих сторон трубы на расстоянии 0,1 и 1 м от боковых стенок в средней по ее длине части (D - диаметр трубы). Количество проб должно быть не менее двух в каждой точке. Достаточно просто и оперативно это можно осуществить с помощью прибора Н.П. Ковалева, основанного на принципе гидростатического взвешивания. Непосредственно с помощью прибора определяют объемную массу влажного грунта и его скелета (плотность). По известным объемной массе, влажности грунта и плотности вычисляют влажность.

Полученные значения плотности сравнивают с величиной максимальной стандартной плотности, вычисляют коэффициент уплотнения грунта. Коэффициент от 0,95 и больше свидетельствует о достаточном уплотнении. Естественная влажность грунта засыпки не должна отличаться от оптимальной больше чем на 10 %.

Если теми работ позволяет, контролировать плотность и влажность грунта можно методом режущих колец или комбинированным способом. В последнем случае объемную массу влажного грунта определяют прибором Н.П. Ковалева, а влажность известным способом - путем высушивания. Плотность грунта определяется расчетом.

При использовании для засыпки труб крупнообломочных грунтов, а также в зимнее время, применяют метод лунок. Он заключается в том, что в грунте выкапывают лунку глубиной 10 - 15 см с объемом 3-5 л. Вынутый из лунки грунт взвешивают, а объем лунки замеряют, заполняя ее сухим песком из мерного сосуда. Разделив массу грунта, извлеченного из лунки, на его объем, находят объемную массу влажного грунта. Влажность грунта определяют высушиванием, а плотность расчетом. В летнее время для определения объема лунки вместо песка ее можно заполнять водой, предварительно уложив полиэтиленовую прокладку.

В случае существенных отступлений от проекта или при не обеспечении необходимой степени плотности, характеризуемой коэффициентом уплотнения, засыпка должна быть приостановлена и приняты соответствующие меры по достижению заданных требований.

До начала засыпки нужно в пяти - семи сечениях по длине трубы замерить вертикальный диаметр. Для этой цели рекомендуется телескопическая рейка с ценой деления 1 мм. С помощью этой же рейки и нивелира по тем же сечениям производят съемку продольного профиля трубы. Измерения диаметров и съемку профиля повторяют в процессе строительства и после завершения отсыпки насыпи.

Качество работ по устройству лотка оценивают визуально и по данным лаборатории о прочности бетона, его морозо- и влагостойкости. При осмотре лотка обращают внимание на трещины, раковины, отслоение материала лотка от поверхности трубы и т.п.

Обеспечение качества работ возлагается на основных исполнителей и инженерно-технических работников, осуществляющих руководство этими работами. Бригады и звенья должны иметь инструмент для измерений размеров труб и их элементов - складной метр, рулетку, телескопическую рейку и др. Геодезические работы как по разбивке трубы, так и в процессе строительства обычно осуществляет мастер или геодезист. Контроль плотности и влажности грунта выполняют специально обученные лаборанты.

Заводские элементы должны быть освидетельствованы сразу после их поступления. Эту работу осуществляют лица, назначаемые руководством строительной организации.

Необходимо обратить внимание на систематическое и своевременное заполнение журнала работ с полным отражением в нем всех особенностей производства работ и возможных отклонений от проекта. Сразу же после окончания отдельных видов работ их надо предъявлять заказчику для освидетельствования и приемки с оформлением результатов соответствующими актами. Формы таких актов приведены в «Инструкции по проектированию и постройке металлических гофрированных водопропускных труб».

Вся исполнительная документация, включая журналы производства работ, акты на скрытые работы, исполнительные чертежи, различного рода согласования, материалы авторского надзора и т.д. хранятся строительной организацией и при сдаче дороги в эксплуатацию передаются заказчику.

Высокое качество сооружений наиболее успешно может быть достигнуто, если к нему будет привлечено внимание каждого работника и всего коллектива строительной организации в целом. Этому в значительной степени могут способствовать общественные инспектора по качеству. Такие инспектора, прошедшие специальный курс обучения, должны быть в каждой бригаде, в каждом звене [14].