- •Содержание
- •Тема 5. Бетонные и железобетонные работы 114
- •Тема 6. Прокладка наружных сетей водопровода и канализации 160
- •Тема 7. Монтаж строительных конструкций и оборудования 283
- •Введение
- •Тема 1. Строительные машины
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Общая структурная схема см как система
- •1.3. Технико-экономические показатели см
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 2. Здания и сооружения систем водоснабжения и водоотведения
- •2.1. Состав и классификация сооружений
- •2.2. Унификация и типизация конструкций сборных сооружений
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 3. Транспортные и погрузочно-разгрузочные работы
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Транспортирование строительных грузов
- •3.3. Погрузочно-разгрузочные работы
- •3.4. Складирование материальных элементов
- •Тема 4. Земляные работы
- •4.1. Виды и назначение земляных сооружений. Основные свойства грунтов
- •4.2. Обеспечение устойчивости земляных сооружений. Способы крепления их откосов
- •4.3. Определение размеров котлованов и траншей
- •4.4. Подсчет объемов земляных работ
- •4.5. Организация водоотлива, водоотвода и искусственного понижения уровня грунтовых вод
- •4.6. Способы улушчения свойств грунтов
- •4.7. Способы разработки грунта землеройными и землеройно-транспортными машинами
- •4.8. Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами. Расчет проходок экскаваторов с различным рабочим оборудованием
- •4.9. Отрывка траншей одноковшовыми и многоковшовыми экскаваторами
- •4.10. Производство земляных и планировочных работ скреперами и бульдозерами
- •4.11. Гидромеханические способы разработки и намыва грунта
- •4.12. Засыпка траншей и котлованов. Обсыпка резервуаров, отстойников и других водохозяйственных сооружений
- •4.13. Способы отсыпки и уплотнения грунта в планировочных насыпях
- •4.14. Особенности производства земляных работ в зимнее время
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 5. Бетонные и железобетонные работы
- •5.1. Состав бетонных и железобетонных работ
- •5.2. Опалубочные и арматурные работы
- •5.3. Арматурные работы
- •5.4. Виды бетонных смесей и способы их приготовления
- •5.5. Способы транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси. Выдерживание и уход за бетоном
- •5.6. Специальные методы бетонирования
- •5.7. Подводное бетонирование
- •5.8. Возведение сооружений систем водоснабжения и водоотвдедения из монолитного бетона
- •5.8. Особенности производства бетонных работ в зимних условиях и в условиях сухого жаркого климата
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 6. Прокладка наружных сетей водопровода и канализации
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Подготовка траншей. Устройство естественных и искусственных оснований под трубопроводы
- •6.3. Выбор кранов для прокладки трубопроводов
- •6.4. Подбор грузозахватных приспособлений
- •6.5. Способы прокладки трубопроводов по заданному направлению и уклону
- •6.6. Совмещенная прокладка трубопроводов
- •6.7. Монтаж керамических трубопроводов
- •6.8. Монтаж асбестоцементных трубопроводов
- •6.9. Монтаж бетонных и железобетонных трубопроводов
- •6.10. Особенности монтажа железобетонных водоводов больших диаметров
- •6.11. Монтаж трубопроводов из полимерных (пластмассовых) труб
- •6.12. Монтаж чугунных трубопроводов
- •6.13. Укрупнительная сборка, сварка и изоляция стальных труб на трубозаготовительных базах
- •6.14. Способы укладки изолированных труб и секций в траншею
- •6.15. Бестраншейная прокладка труб под дорогами и другими преградами (назначение, область применения)
- •6.16. Прокладка труб способом прокола
- •6.17. Прокладка труб способом продавливания
- •6.18. Прокладка труб способом горизонтального бурения
- •6.19. Прокладка рабочего трубопровода в футляре
- •6.20. Щитовая проходка тоннелей и коллекторов
- •6.21. Монтаж надземных трубопроводов и прокладка дюкеров
- •6.21.1. Особенности технологии устройства висячих, подвесных, балочных и арочных (самонесущих) переходов трубопроводов
- •6.21.2 Технология строительства дюкеров через «сухие» овраги (балки), и водные преграды
- •6.21.3. Способы разработки подводных траншей
- •6.21.4 Прокладка стальных дюкеров через водные преграды
- •6.22. Испытание и приемка напорных и самотечных трубопроводов
- •6.22.1. Виды и порядок испытаний
- •6.22.2. Гидравлическое испытание напорных трубопроводов
- •6.22.3. Пневматическое испытание напорных трубопроводов
- •6.22.4. Приемка, промывка и хлорирование трубопроводов
- •6.22.5. Испытание и приемка безнапорных трубопроводов
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 7. Монтаж строительных конструкций и оборудования
- •7.1. Выбор монтажных кранов для монтажа строительных конструкций
- •7.2. Грузозахватные приспособления
- •7.4. Монтаж прямоугольных емкостных сооружений
- •7.5. Монтаж круглых (цилиндрических) сооружений
- •7.6. Сварка и замоноличивание стыков между сборными элементами сооружений, их гидравлическое испытание
- •7.7. Устройство заглубленных водозаборных и насосных станций опускным способом
- •7.8. Технология устройства заглубленных сооружений способом «стена в грунте»
- •7.9. Монтаж коллекторов прямоугольного и круглого сечений
- •7.10. Монтаж технологического оборудования сооружений
- •7.10.1. Виды технологического оборудования
- •7.10.2. Подготовка зданий, фундаментов и оснований под монтаж оборудования
- •7.10.3. Подготовка насосного оборудования к монтажу. Необходимые монтажные приспособления и инвентарь
- •7.10.4. Монтаж горизонтальных насосных агрегатов
- •7.10.5. Монтаж вертикальных насосных агрегатов
- •7.10.6. Присоединение к насосам трубопроводов и арматуры
- •7.10.7. Монтаж других видов оборудования
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 8. Буровые и свайные работы
- •8.1. Бурение скважин и шпуров
- •8.2. Особенности устройства водозаборных скважин
- •8.3. Назначение и состав свайных работ. Классификация свай
- •8.4. Способы погружения свай
- •8.5. Устройство буронабивных свай
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 9. Каменные работы
- •9.1. Виды каменной кладки
- •9.2. Основные правила разрезки и перевязки каменной кладки. Применяемые растворы
- •9.3. Кладка из кирпича и мелкоштучных камней
- •9.4. Кладка колодцев и камер на сетях
- •9.5. Бутовая и бутобетонная кладки
- •9.6. Особенности производства каменных работ в зимнее время
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 10. Отделочные работы
- •10.1. Штукатурные работы
- •10.2. Устройство полов
- •10.3. Малярные работы
- •10.3. Облицовочные работы
- •10.4. Особенности производства отделочных работ в зимнее время
- •10.5. Требования к качеству отделочных работ
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Тема 11. Изоляционные и кровельные работы
- •11.1. Назначение и виды изоляционных и кровельных работ
- •11.2. Защита арматуры и бетона от коррозии
- •11.3. Устройство различных видов гидроизоляции
- •11.4. Гидроизоляция сооружений водопровода и канализации
- •11.5. Тепловая изоляция трубопроводов и сооружений
- •11.6. Кровельные работы
- •11.7. Особенности производства изоляционных и кровельных работ в зимнее время
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Список использованной при составлении комплекса литературы
Рекомендуемая дополнительная литература
1. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации / А.К. Перешивкин, А.А. Александров, Е.Д. Булынин и др.; под ред. А.К. Перешивкина. – М.: Стройиздат, 1988. – 653 с.
2. CHиП 3.05.04-85* Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации /Госстрой СССР. - М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1990. - 48 с.
3. СН 322-74. Указания по производству и приемке работ по строительству в городах и на промышленных предприятиях коллекторных тоннелей, сооружаемых способом щитовой проходки /Госстрой СССР. - М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1974. - 37 с.
4. Зайцев К.И., Шмелева И.А. Справочник по сварочно-монтажным работам при строительстве трубопроводов. – М.: Недра, 1982. – 223 с.
5. Быков Л.И., Карпов В.Г. Строительство линейной части магистральных трубопроводов. – М.: Недра, 1977. – 127 с.
6. Кукушкин Б.М., Канаев В.Я. Строительство подводных трубопроводов. – М.: Недра, 1982. – 176 с.
7. Баришполов В.Ф. Строительство наружных трубопроводов. М.: Высшая школа, 1991. – 207 с.
8. Бабин Л.А. и др. Справочник мастера-строителя магистральных трубопроводов. – М.: Недра, 1986. – 224 с.
Тема 7. Монтаж строительных конструкций и оборудования
7.1. Выбор монтажных кранов для монтажа строительных конструкций
Под технологическим процессом монтажа строительных конструкций понимают процессы и операции, в результате выполнения которых получают часть сооружения или само сооружение. Монтаж может выполняться со складских площадок или с транспортных средств.
Монтаж строительных конструкций осуществляют монтажным комплектом, в состав которого входят ведущая машина (монтажный кран или другие монтажные механизмы), вспомогательные машины (погрузочно-разгрузочные и транспортные машины) и технологическое оборудование (грузозахватные устройства, кондукторы, устройства для временного закрепления, выверки и др.). Необходимое количество вспомогательных средств механизации и технологической оснастки определяют исходя из эксплуатационной производительности крана. Выбор монтажного комплекта определяется методом ведения работ, так как он влияет на параметрические требования к машинам и на технико-экономические показатели их работы.
Сначала (на I этапе) по основным техническим показателям - грузоподъемности, вылету крюка и высоте подъема или глубине опускания выбирают несколько вариантов технически пригодных типов или марок кранов, а затем (на II этапе) из них методом технико-экономического сравнения по приведенным затратам выбирают наиболее экономичный вариант монтажного крана.
Выбор монтажного крана для монтажа сооружения по техническим характеристикам (параметрам), начинают с уточнения массы монтируемых сборных элементов (фундаментов, колонн, ригелей, плит и т.п.), монтажных приспособлений и грузозахватных устройств, габаритов и проектных положений сборных элементов в монтируемом здании. На основании этого определяют группу элементов, характеризующуюся максимальными монтажными параметрами, для которых определяют минимальные требуемые параметры крана. Схемы к их определению представлены на рис. 7.1.
Требуемая грузоподъемность крана
(7.1)
Рис. 7.1 – Определение технических параметров крана
а - башенного крана, б - стрелового крана без гуська, в - то же, с гуськом, г - то же, без гуська с поворотом в плане, д - взаимосвязь грузоподъемности, вылета и высоты подъема (грузовая характеристика крана); 1 - основной подъем крюка, 2 - вспомогательный подъем
где mэ - масса монтируемого элемента, т; mос - масса монтажной оснастки, т; mгр - масса грузозахватных устройств, т.
Для монтажа зданий наиболее подходят башенные или приставные, а также стреловые краны.
При монтаже здания башенным или приставным краном (рис. 7.1, а) вылет его крюка определяется по формуле
(7.2)
где а - ширина подкранового пути, м; b - расстояние от оси головки подкранового рельса до ближайшей выступающей части здания, м; с - расстояние от центра тяжести монтируемого элемента до выступающей части здания со стороны крана, м.
Высоту подъема крюка крана над уровнем стоянки крана определяют следующим образом:
(7.3)
где ho - превышение низа монтируемого элемента над уровнем стоянки крана, м; hз - запас по высоте, требующийся по условиям безопасности монтажа для заводки конструкции к месту установки или переноса через ранее смонтированные конструкции (0,3 - 0,6 м); hэ - высота (или толщина) сборного элемента в монтажном положении, м; hcm - высота строповки в рабочем положении от верха монтируемого элемента до крюка крана, м.
Для стреловых самоходных кранов (на автомобильном, пневмоколесном и гусеничном ходу) высоту подъема крюка Нк определяют так же, как для башенных кранов.
Длина стрелы крана без гуська (рис. 7.1, б)
(7.4)
где Но – сумма превышения монтажного горизонта, м; hc – превышение шарнира пяты стрелы над уровнем стоянки крана, м; b – ширина (длина) монтируемого элемента, м; α – угол наклона стрелы к горизонту; S – расстояние от края монтируемого элемента до оси стрелы, S ≥ 1,5 м.
Наименьшая длина стрелы крана обеспечивается при наклоне ее оси под углом α
(7.5)
Вылет крюка
(7.6)
где d – расстояние от оси поворота крана до оси опоры стрелы, принимается 1,5 м.
Помимо определения вылета крюка при окончательном выборе крана надо проверить также достаточность размера грузового полиспаста:
(7.7)
где hст - высота строповки, м.
Полученное значение следует сравнить с величиной грузового полиспаста выбираемого крана (обычно hп= 1,5 - 5,0 м).
Для стрелового крана, оборудованного стрелой с гуськом (рис. 7.1, в), необходимые характеристики определяют следующим образом.
Наименьшая допустимая длина стрелы при β = 0
(7.8)
где Н - превышение оси вращения гуська над уровнем стоянки крана, м.
Вылет стрелы с гуськом
(7.9)
где Lc г - длина гуська (от оси опоры до оси грузового блока), м.
Данная методика определения вылета крюка пригодна при условии передвижения крана вдоль фронта монтажа элементов. Если же монтаж будет вестись краном, стоящим против средних элементов с одной стоянки путем поворота его стрелы на угол φ (рис. 7.1, г), что часто имеет место при монтаже плит покрытий одноэтажных зданий (например, зданий фильтров, насосных станций и др.), методика будет другой. При повороте стрелы крана на угол φ, что необходимо для монтажа удаленных от оси пролета элементов, будут изменяться вылет крюка, длина и угол наклона стрелы, а также высота подъема крюка.
Используя ранее полученные значения, определяют угол наклона стрелы
(7.10)
где D - горизонтальная проекция расстояния от оси пролета до центра монтируемого элемента, м.
Получив значение угла φ, определяют проекцию длины стрелы из зависимости
(7.11)
Выбор монтажного крана для монтажа водопроводных емкостных сооружений имеет ряд особенностей. Требуемый вылет крюка Lк определяется в основном в зависимости от применяемой схемы монтажа сооружения, которая, в свою очередь, зависит от размеров монтируемого сооружения. Так, для сооружений небольших размеров, когда их ширина (Всоор) не превышает 15 м (Всоор< 15 м), применяют I схему монтажа, при которой кран и транспортные средства в процессе работ передвигаются по берме котлована (рис. 7.2, а). В этом случае вылет крюка
(7.12)
где Вк - ширина котлована по дну; m - коэффициент крутизны его откоса; h -его глубина; Бкр - ширина базы крана (колея).
Для сооружений больших размеров, когда Всоор > 15 м, применяют II схему монтажа, при которой кран и транспортные средства передвигаются вокруг сооружения по дну котлована, а для монтажа особо крупных сооружений, когда ширина их в несколько (n) раз превышает 15 м (Всоор > 15 n м) применяют III схему, при которой они передвигаются внутри сооружения, по его днищу. Работа крана по схемам II и III с передвижением его в максимальном приближении к монтируемым конструкциям позволяет вести монтаж на минимальном вылете крюка:
(7.13)
где Rм - радиус поворота машинной платформы крана; 1 - просвет между краном и сооружением, м; δ1- толщина устанавливаемых конструкций.
Рис. 7.2 – Схемы определения вылета крюка крана и высоты его подъема при монтаже емкостных сооружений
а – схемы движения крана и транспортных средств по берме котлована, б – то же по дну котлована и доставке конструкций панелевозами, в – то же по днищу сооружения и доставке конструкций бортовыми машинами, г – положение стрелы, определяемое условием ОБ' > ОА = 1,5 м и при ОА' > ОБ = 1,5 м
Учитывая необходимость поворотов крана для снятия конструкций с транспортных средств, а затем для установки их в проектное положение, необходимо производить проверку на безопасность этих операций по условию
(7.14)
Вылет крюка должен быть достаточным для снятия элементов с транспортных средств. При доставке их панелевозами (рис. 7.2, б)
(7.15)
здесь δ2 - расстояние между осями панелевоза и доставленной, но еще не снятой с него панели; Бп - ширина базы панелевоза; 1 - свободный просвет между движущимися машинами (по условию безопасности), м.
Из вычисленных значений Lк и Lк’ принимают большее. Если панели доставляются в лежачем положении на автомобилях
(7.16)
где Ба - ширина автотранспортных средств.
Полученные значения Lк проверяют на возможность использования кранов для монтажа плит покрытия (в горизонтальных отстойниках, резервуарах) и других конструкций - балок, лотков и т.п. с обязательным соблюдением условия
ОА = ОБ ≥ 1,5 м (7.17)
где ОА и ОБ - свободные расстояния между образующей стрелы и габаритом монтируемых конструкций (по горизонтали и вертикали).
В этом случае
(7.18)
где Е - расстояние между осью вращения платформы и шарнирного крепления стрелы крана; l' - расстояние между шарниром крепления стрелы крана и стеной монтируемого сооружения; δ - толщина стеновой панели; b - ширина секции (коридора, пролета) сооружения.
В стесненных условиях, для лучшего использования грузоподъемности, кран передвигают на предельно близком расстоянии к фронту монтажных работ, сохраняя ОА = 1,5 м и увеличивая ОБ до предельно возможного значения, ограниченного длиной стрелы (точка Б'). Монтаж легких конструкций можно производить на большом вылете крюка (LK’’).
При этом сохраняют ОБ = 1,5 м, увеличивая до возможных пределов ОА (точка А’). В обоих случаях вылет крюка определяют по схемам, вычерченным в масштабе (рис. 7.2, б).
При монтаже особо крупных сооружений применяют комбинированную IV схему, при которой наиболее тяжелые элементы (стеновые панели) крайних стен, а также конструкции ближайшего пролета монтируют с передвижением крана и транспортных средств по берме котлована, а конструкции, расположенные внутри сооружения, - с использованием другого крана, передвигающегося по днищу сооружения. Соответственно вылет крюка крана №1 определяют, как для схемы I, а для крана №2 - схемы III. При монтаже по схеме IV отпадает необходимость в завозе тяжелых стеновых панелей на днище и, кроме того, появляется возможность монтировать конструкции одновременно двумя кранами, в результате чего значительно сокращаются сроки строительства.
Для подъема и установки элементов при монтаже сооружений, а также для погрузочно-разгрузочных работ применяют съемные захватные приспособления (стропы, траверсы и др.).
Высоту подъема крюка (Н') определяют по масштабной схеме (рис. 7.2, г):
Н' = H + a + h + l+s' (7.19)
где Н - расчетная высота проектной опоры; а - свободный просвет между опорой и поднятым элементом (для емкостных сооружений принимается не менее 0,5 м); h - высота монтажного элемента; l - высота захватных приспособлений; s' - длина сжатого полиспаста (для предварительных расчетов принимаемая равной 1,5 м).
Грузоподъемность крана подбирают в зависимости от массы монтируемых элементов с учетом массы грузозахватных приспособлений и вылета крюка.
Имея вылет крюка, высоту подъема и требуемую грузоподъемность крана, пользуясь справочниками по строительным кранам, в которых приведены графики их грузовых характеристик, подбирают марки или комплекты кранов, равнозначно удовлетворяющих расчетным требованиям. Окончательный выбор наиболее экономичного крана производят на II этапе, сравнивая технико-экономические показатели, рассчитанные для каждого из рассмотренных вариантов.
Выбор наиболее экономичного крана производится путем сравнения приведенных затрат для каждого варианта с учетом эксплуатационных расходов и себестоимости монтажных работ.
Себестоимость монтажных работ определяют по формуле
(7.20)
где Эр - эксплуатационные расходы на монтаж здания, сооружения или прокладку трубопровода, руб.; V — объем монтажных работ.
Эксплуатационные расходы равны
Эр = n См-см+Зр + Нр (7.21)
где n - число смен работы крана на объекте (здании, сооружении или трубопроводе); См-см - стоимость машино-смены крана, руб./смену; Зр - заработная плата рабочих, включая машинистов, руб.; Нр - накладные расходы (принимаются в размере 10 – 15 % от общей суммы всех других затрат).
Определив Эр и зная объем монтажных работ, уточняют их себестоимость С (руб.) для каждого варианта и по минимальному значению определяют наиболее экономичный вариант крана.