Организация работ по строительству автомобильных дорог
Под организацией строительных работ понимают установление и обеспечение общего порядка, очередности и сроков работ по строительству автомобильной дороги, обеспечение материалами, машинами, автомобилями, трудовыми и денежными ресурсами с целью сооружения объекта в установленные сроки при минимальных затратах материальных ресурсов.
Дорожное строительство отличается от других отраслей строительства разнообразием производимой продукции, значительной протяженностью объекта при неравномерном распределении объемов и видов работ по длине, существенным влиянием природных условий - грунтов, климата, рельефа местности, гидрологии и др.
Все работы по характеру производства делятся на заготовительные, транспортные и строительно-монтажные. Заготовительные - заготовка и хранение каменных и вяжущих материалов, приготовление из них смесей и полуфабрикатов - бетонной и асфальтобетонной смесей, изделий сборного железобетона для дорог, мостов и зданий дорожной и транспортной служб. Транспортные работы связаны с доставкой дорожно-строительных материалов, смесей, готовых изделий от мест их изготовления до мест укладки или монтажа. Строительно-монтажными называют работы, выполняемые непосредственно на объекте - дороге, мосте, зданий, проиЗг водственном предприятии.
В соответствии с особенностями организации все дорожные работы можно разделить на сосредоточенные и линейные. Сосредоточенные выполняются, как правило, в одном месте, а линейные - распределяются по узкой полосе дороги и выполняются с помощью механизированных подразделений, передвигающихся по трассе.
Линейные работы более или менее равномерно распределены по длине строящейся дороги и повторяются на каждом километре лишь с небольшими отклонениями от средних значений: устройство земляного полотна в небольших насыпях и выемках, оснований и покрытий, труб и малых мостов, установка дорожных знаков и ограждений. Из линейных работ наиболее объемны постройка земляного полотна и дорожных одежд. Другие виды линейных работ (постройка труб, малых мостов, устройство ограждений и дорожных знаков) периодически повторяются примерно через равные промежутки.
Сосредоточенные работы обычно выполняют на коротких участках дороги. Они редко повторяются на соседнем участке и по сложности производства, трудоемкости и большому объему резко отличаются от других видов работ: глубокие выемки и высокие насыпи, участки скальных работ, большие и средние мосты, комплексы зданий дорожной и автотранспортной служб, дороги через болота большой протяженности, пересечения в разных уровнях. Сосредот точенные работы должны всегда опережать линейные с таким расчетом, чтобы линейные работы выполнялись непрерывным потоком.
В дорожном строительстве приняты два метода организации работ: поточный и непоточный. Наиболее прогрессивен поточный метод, в котором все процессы, сгруппированные в технологические циклы, на всех участках идут непрерывно и параллельно в технологической последовательности. Каждое звено машин, выполняя закрепленный за ним технологический цикл, переходит с одного участка потока на другой с учетом требований технологии. Разработаны экономико-математические методы, позволяющие оптимизировать дорожно-строительный поток, все технологические процессы и обеспечить максимальный коэффициент использования машин.
Поточный метод отвечает основному требованию экономики - обеспечить условия для всемерного снижения затрат общественно необходимого труда на единицу продукции, вырабатываемой при данной организации производства.
По степени укрупнения процессов производства потоки могут быть: частные, специализированные, объектные и комплексные (рис. 2.1). Частный поток--организация работы звена однотипных машин (экскаваторы, скреперы), последовательно выполняющих заданный процесс на соответствующих участках.
Специализированным потоком называется qoeoKynHocTb частных потоков, объединенных производством общей продукции - участок земляного полотна, основания дорожной одежды. Совокупность специализированных потоков составляет объектный поток, который обеспечивает завершение полностью готового участка дороги. Совокупность объектных потоков составляет комплексный поток, включающий устройство всех инженерных сооружений дороги. В потоке различают: звено машин - группу однотипных машин, выполняющих работы частного потока; комплект машин - группу звеньев машин; захватку - участок дороги, на котором действуют машины частного потока.
Главный параметр потока - скорость - длина участка дороги Ьд, на котором поток заканчивает работы в час, смену, сутки. Величина эта изменяется по времени, и обычно используют ее среднее значение.
Рис. 2.1. Схема поточной организации строительства автомобильной дороги:
Успешное продвижение потока целиком зависит от своевременного и планомерного обеспечения строительных работ материала- полуфабрикатами и изделиями. Исходя из этого, мощность производственных предприятий должна быть запроектирована так, чтобы они обеспечивали заданную суточную скорость строительства дороги.
Начало действия производственных предприятии устанавливают с опережением против начала работ на трассе, необходимом для создания небольшого запаса материалов в пределах 5-10-суточной потребности. Направление потока выбирают с учетом условий строительства и, как правило, «от себя», используя строящуюся дорогу для доставки материалов. Управление потоком должно быть оперативным. Увязку работы частного потока, контроль и руководство общим ходом строительных процессов осуществяют начальник и главный инженер СУ через аппарат производственного отдела. В условиях поточного метода связь является основным средством управления потоком. Связь устанавливают с управлением строительства, с частными потоками, звеньями, производственными предприятиями и базами снабжения.
Для обслуживания дорожных машин в состав частных потоков включают передвижные ремонтные мастерские, Способные обеспечить полевой ремонт и правильную эксплуатацию дорожных машин и транспортных средств.
Применение поточного метода с присущими ему высокими темпами указывает на необходимость устройства всех слоев дорожной одежды из таких материалов, которые удобно укладываются, хорошо уплотняются и допускают движение построечных транспортных средств.
Сосредоточенные работы могут явиться серьезным препятствием, если их окончание не будет строго согласовано с графиком выполнения линейных работ. Поэтому особенность проектирования организации сосредоточенных работ заключается в установлении срока их окончания в соответствии с общим движением. частных потоков, выполняющих линейные работы. Для выполнения сосредоточенных работ целесообразно использовать зимний период. Удлинение строительного сезона за счет зимы имеет много положительных качеств: сохраняется постоянная квалифицированная рабочая сила, повышается коэффициент использования дорожных машин и автомобилей. Некоторое удорожание зимних работ компенсируется ускорением строительства автомобильных дорог, досрочным вводом их в эксплуатацию.
При строительстве дороги наиболее трудоемко устройство оснований и покрытий; чаще всего они определяют скорость потока.
Важным элементом в организации потока является обеспечение жильем работающих в потоке, их бытовое обслуживание. Для размещения рабочих используют палатки, вагончики, сборно-разборные помещения легкого типа. Удобно и целесообразно заранее строить здания дорожной службы, чтобы их использовать для врег менного размещения работающих на дороге.
Несмотря на явные преимущества поточного метода, в ряде случаев работы по строительству дороги рассредоточивают, производя их на широком фронте. К этому есть много причин: короткие и сложные участки дорог; кратковременное привлечение на дорожные работы машин, транспортных средств промышленных и сельскохозяйственных организаций; недостаточно полно разработанная техническая документация и др. Для облегчения контроля и руководства работами при непоточном методе строящуюся дорогу делят на участки. На каждом из них работы организуют с учетом местных условий и независимо от работ на соседних участках. Непоточный метод имеет много недостатков. К ним следует отнести увеличение продолжительности строительства, невозможность использования дороги для проезда в период строительства. Хотя отдельные участки закончены, но их нельзя использовать из-за отсутствия связи между ними. Рассредоточенность осложняет руководство работами, ухудшаются контроль качества работ и условия технического обслуживания средств механизации, возрастает потребность в машинах и автомобилях, так как однотипные работы выполняются одновременно во многих местах.
В результате снижается общий уровень использования техники и рабочей силы. Непоточный метод иногда сочетается с поточным, что в ряде случаев оправдано строительством с большими объемами сосредоточенных работ.
К атегория: - Механизация дорожных работ
0Архитектурно-строительный факультет
Кафедра автомобильные дороги и аэродромы
Расчетно-графическая работа
Технология и организация строительства автомобильных дорог. Строительство дорожной одежды.
Пояснительная записка
Введение
Дорожное хозяйство Российской Федерации на современном этапе развития государства является неотъемлемой частью единой транспортной системы страны, призванной содействовать решению общегосударственных и региональных социально-экономических проблем, а также осуществлению исполнения конституционного права граждан Российской Федерации на свободу передвижения. Поэтому строительство новых и реконструкция существующих автодорог является важнейшей отраслью промышленности в Российской Федерации.
Неотъемлемой частью строительства и реконструкции автодорог является проектирование. Стремясь к экономии материальных затрат на строительство дороги, необходимо качественное обоснование эффективности затрат в процессе проектирования. Проектирование современной дороги - это поиск компромисса между рядом противоречивых требований, а именно: минимума строительных работ, наибольшей эффективности и безопасности автомобильных перевозок, использование малоценных земель, охраны природы. Добиться рациональных решений данных требований возможно при максимальном количестве вариантов проектных решений. Необходимо совершенствование научного и технического уровня проектирования.
Автомобильные дороги подвержены активному воздействию многочисленных природных и климатических факторов (снежным заносам, увлажнению выпадающими осадками, поверхностными и грунтовыми водами и др.). Эти особенности функционирования автомобильных дорог обязательно должны быть учтены при проектировании проектной линии продольного профиля (назначение руководящих рабочих отметок, контрольных отметок водопропускных сооружений) и земляного полотна.
Многообразие природных условий Российской Федерации не допускает использования типовых проектов и трафаретных решений. Поэтому от проектировщиков, прежде всего, требуются творческий подход к проектированию автомобильных дорог, умение находить технически правильные и экономически целесообразные инженерные решения.
В данной пояснительной записке изложено технология и организация строительства автомобильной дороги, строительство дорожных одежд, расположенной в Кировской области.{1}
1 Учет влияния природных факторов при проектировании автомобильной дороги
1.1 Краткая характеристика района проложения трассы
Самарская область расположена на востоке Восточно-Европейской равнины и западном склоне Среднего и Северного Урала. Площадь края составляет 120 800 км 2 . Максимальная протяженность края с севера на юг - 570 км, с запада на восток - 440км.
Самарская область граничит с пятью областями и двумя республиками Российской Федерации: на севере с республикой Коми, на западе - с Вологодской, Ярославской, Ивановской областью, на юге с Иошкар-Олой, на востоке - с Ижевской и Пермской областью.
1.2 Продолжительность теплого и холодного сезона
- Дата перехода температуры через 0 - 14 апреля, 14 октября
- Количество дней с отрицательной температурой - 180 дней
- Дата перехода температуры воздуха через +5 - 25апреля, 7 октября
- Количество дней с температурой выше +5 - 134 дней
- Дата перехода температуры через +10 - 12 мая, 11 сентября
- Среднегодовая температура воздуха по месяцам - 2,7
2 Характеристика строящегося участка автомобильной дороги.
В таблицу 1 выписываем геометрические параметры элементов дороги для категории, установленной заданием. Основание СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги», табл. 4.
В соответствии с принятой конструкцией дорожной одежды, заданной категории дороги, выданными рецептами асфальтобетонных смесей, и видами материалов для оснований рассчитываем потребность материалов на 1 км и на весь участок строительства.
Объемы каждого слоя основания и покрытия рассчитываем по формуле:
где: B - ширина слоя, м
h - толщина слоя, м
L - длина участка, м
Расчет ведем с точность до одного знака после запятой.
Массу асфальтобетонной смеси , необходимой для устройства верхнего и нижнего слоев покрытия рассчитываем по формуле:
где p средняя плотность в уплотненном состоянии т/м 3
Массу материала для устройства основания, рассчитываем по формуле:
где К п - коэффициент потерь К п = 1.03-1.05
К у - коэффициент запаса материала на уплотнение. К у =1.1
Результаты расчетов сводим в таблицу 2.
Таблица 2. Потребность в дорожно-строительных материалах.
|
Наименование конструктивного слоя |
Наименование материала |
Объем материала, м 3 |
Масса материала, т |
||
|
На весь участок |
На весь участок |
||||
|
Верхний слой покрытия |
Щебеночно-мастичный асфальтобетон толщиной 4 см |
||||
|
В том числе: |
|||||
|
Щебень фракции 5-10 22% |
|||||
|
Щебень фракции 10-15 48% |
|||||
|
Песок из отсевов дробления 13% |
|||||
|
Минеральный порошок 11% |
|||||
|
Битум БНД 60/90 6 % |
|||||
|
Битум БНД 40/60 10% |
|||||
|
Розлив битума |
|||||
|
Нижний слой покрытия |
Горячая мелкозернистая плотная а/б смесь тип В толщиной 5 см |
||||
|
В том числе: |
|||||
|
Щебень фракции 5-20 35% |
|||||
|
Песок из отсевов дробления 52% |
|||||
|
Минеральный порошок |
|||||
|
Розлив битума |
|||||
|
Основание |
Песчано-щебеночная смесь |
||||
Расчет производительности устройства основания из ПГС
р см - плотность неуплотненной смеси берем 1,25 т/м 3 ;
Таким образом,
за смену (8 часов) 8 х 8 64 т
37006,25/64 = 470,4 = 578 машиносмен
Так как в нашей дорожно-строительной организации имеется 24 автосамосвалов КамАЗ-6520, мы можем определить количество смен которое потребуется для того чтобы привезти 31992 м 3 ПГС
578/24=24,08=24 смены
Определяем коэффициент производительности автосамосвалов (через тонны):
24*64=1536 т в смену нужно привезти
Ксамосв = 1536/1536 = 1
Производительность автогрейдера
Назначаем автогрейдер - Caterpillar 16 М (приложение I), с шириной отвала 4,88 м. Это означает, что на основание шириной 19,1 м он покроет за 4 полосы (рис.4) . Примем скорость грейдерования (на 3 передаче) равной 8,8 км/ч = 146,7 м/мин, а количество проходов по одному следу - 6.
Посчитаем производительность автогрейдера по формуле:
V - скорость автогрейдера, м/мин;
А - количество полос укатки;
В - количество проходов по одному следу;
К в - коэффициент использования внутрисменного времени (К в =0,5)
Таким образом,
за 1 час (60 минут) 3,06 х 60 183,6 пог.м
за смену (8 часов) 183,6 х 8 1468,8 пог.м
за 1 минуту 3,06 х 19,1 58,45 м
за 1 час 58,45x60 3507 м 2
за смену 3507 х8 28056 м 2
Теперь, получив эти данные, определяем, какое время понадобится, чтобы полностью выполнить работы по устройству основания:
95500 / 28056 = 3,4 = 4 рабочих смены
Принимая автогрейдер за ведущий механизм при устройстве основания, определяем коэффициент его производительности (через квадратные метры): К грейд = 28056 /28056 = 1,0
Производительность катков
Процесс уплотнения
Определим марки катков для уплотнения основания, и рассчитаем необходимое их количество на каждом этапе уплотнения.
Согласно СНиП 3.06.03-85, пункт 7.5 уплотнение песчано-гравийной смеси ведетсяв 2 этапа - предварительный и основной. Соответственно, нужны 2 звена катков с разными массами.
Предварительное уплотнение
HAMM GRW 15
массой 11.7 т, с шириной вальца 2. м. Принимаем скорость движения катков 2 км/ч, необходимое количество проходов по одному следу - 7, количество катков - 10. При данной ширине вальца, принимаем количество полос (следов) укатки, с учетом перекрытия следа - 10 (рис. За).
L пог =2 х 10 /7/10 х 1000/60 = 4,76 м
4,76x60 = 285,6 м
Теперь в смену:
285,6х8 = 2284,8 м
В минуту уплотняем 4.76 х 2 = 9,52 м
В час 9.52х 60 =571,2 м 2
В смену 571,2 х 8 = 4569,6 м 2
Теперь, получив эти данные, определяем, какое время понадобится, чтобы полностью выполнить работы по основному уплотнению при устройстве основания:
95500 / 4569,6 = 21= 21 рабочих смен
Принимая катки за ведущий механизм при устройстве основания, определяем коэффициент его производительности (через квадратные метры):
К кат = 4569,6/4569,6 = 1,0
Основное уплотнение
HAMM HD140I +VO массой 12,9 тн, с шириной вальца 2,14 м. Принимаем скорость движения катков 5 км/ч, необходимое количество проходов по одному следу - 14, количество катков - 10. При данной ширине вальца, принимаем количество полос (следов) укатки, с учетом перекрытия следа - 10 (рис. 36).
L пог = V х А / В / С х 1000 / 60,
За 1 минуту: 4 х 10 / 14 / 10 х 1000 / 60 =4,76 пог.м.
за 1 час: 4,76 х 60 = 286 пог.м.
в смену: 286 х 8 = 2288 пог.м.
Пересчитаем полученные данные на квадратные метры:
За 1 минуту 4,76 х 2,14 =10,19 м 2
В час 10,19 x 60 = 611,4 м 2
В смену 611,4 х 8 = 4891 м 2
Определяем коэффициент его производительности (через квадратные метры):
К кат = 4569,6/4891 = 0,93
Производительность автоцистерны
Назначаем - автоцистерну для технической воды АЦТ-12 (приложение 1), вместимостью цистерны 12 т. Зная, что расстояние от АБЗ (там заливаем битум) до места производства работ в среднем 43 км, а средняя скорость движения - 60 км/ч, рассчитаем его производительность по формуле:
где Q гудр - вместимость автоцистерны, т;
Рассчитаем количество автоцистерн, для обеспечения подгрунтовки суточной захватки:
а) количество воды для увлажнения суточной захватки:
4548 х0,06 = 273 т
б) количество времени, необходимое для увлажнения суточной захватки:
273/7,5= 36,4 ч
Определим коэффициент производительности автогудронатора (через время): К 1СТ = 36,4 /8 = 4,55
Следовательно, 5 автоцистерн будет вполне достаточно.
Назначаем автогудронатор - ПМБ-7 (приложение 1), вместимостью цистерны 6 т. Зная, что расстояние от АБЗ (там заливаем битум) до места производства работ в среднем 43 км, а средняя скорость движения - 60 км/ч, рассчитаем его производительность по формуле:
L - расстояние от места наполнения цистерны до места производства работ, км;
V ср — скорость транспортировки материала, км/ч;
t Н - время наполнения цистерны, ч (= 0,15 ч);
t Р - время распределения материала, ч.
где р - норма розлива, м 3 /м 2 ;
b - ширина обрабатываемой полосы, м;
V р - рабочая скорость (скорость при распределении материала), км/ч.
4548 м 2 площадь суточной захватки
4548 х 0,00065 = 2,96 т
2,96/3,38=0,87 ч
Определим коэффициент производительности автогудронатора (через время): К 1СТ = 0,87/8 = 0,11
Расчет производительности укладки нижнего слоя асфальтобетонной смеси
Так как при заданной категории дороги (I-ой) имеются две проезжей части, с асфальтобетонным покрытием шириной 9,25 м, укладка асфальтобетона будет осуществляться в 4 прохода асфальтоукладчика.
Назначаем асфальтоукладчик - Vogele SUPER 1600-2 (приложение 1), имеющий возможность осуществлять укладку шириной 4,625 м. Примем скорость укладки равной 2,5 м/мин, исходя из СНиПа 3.06.03-85 при толщине нижнего слоя покрытия 0,05 м.
Таким образом,
В пересчете на квадратные метры это составит:
за 1 час 11,56x60 693,6 м 2
за смену 693,6x8 5548,8м 2
за 1 минуту 11,56х 0,05 0,578 м 3
за 1 час 0,578 х 60 34,68 м 3
за смену 34,68 х 8 277,4 м 3
Зная, что средняя плотность асфальтобетона в уплотненном состоянии равна 2,5 т/м 3 , определим, сколько тонн смеси необходимо выпустить асфальтобетонному заводу:
за 1 минуту 0,578 х 2,5 1,445 т
за 1 час 1,445 х 60 86,7 т
за смену 86,7х 8 693,6 т
К асф = 5548,8 /5548,8 = 1,0
Процесс уплотнения
Согласно СНиП 3.06.03-85, пункт 10.24 уплотнение плотных мелкозернистых а/б типа В ведется в 2 этапа - предварительный и основной. Соответственно, нужны 2 звена катков с разными массами.
Предварительное уплотнение
На предварительную укатку назначаем каток HAMM HD140I +VO
массой 12.7т, с шириной вальца 2.5 м. Принимаем скорость движения катков 2 км/ч, необходимое количество проходов по одному следу - 6, количество катков - 4. При данной ширине вальца, принимаем количество полос (следов) укатки, с учетом перекрытия следа - 4 (рис. За).
Рассчитаем количество погонных метров, уплотняемых данным звеном за 1 минуту. Формула для расчета:
L пог = V х А / В / С х 1000 / 60, ()
где V - скорость катков при уплотнении, км/ч;
А - количество катков в звене;
В - количество проходов катка по одному следу;
С — число следов (полос) укатки;
1000 - коэффициент, для перевода в размерность «м/час»;
60 - коэффициент, для перевода в размерность «м/мин».
L пог =2 х 4 /6/4 х 1000/60 = 5,6м
5,6x60 = 333,6 м
Теперь в смену:
333,6х8 = 2666,7 м
Пересчитаем полученные данные на квадратные метры:
В минуту уплотняем 5,6 х 2.14 = 11,98 м
В час 11,98 х 60 = 719 м 2
В смену 719 х 8 - 5752 м 2
Сравним полученные результаты с производительностью асфальтоукладчика:
Асфальтоукладчик укладывает за смену 5548,8 м 2 смеси.
Звено катков №1 - может уплотнить за то же время 5752м 2 асфальтобетона.
Видим, что производительность катков выше, чем производительность
асфальтоукладчика. Принимаем данную схему как рабочую.
Определяем коэффициент производительности катков на предварительном уплотнении:
Ккат.предв = 5548,8 / 5752= 0,96
Основное уплотнение
На основную укатку нижнего слоя назначаем звено гладковальцовых катков HAMM HD140I +VO массой 12,9 тн, с шириной вальца 2,5 м. Принимаем скорость движения катков 3 км/ч, необходимое количество проходов по одному следу - 8, количество катков - 4. При данной ширине вальца, принимаем количество полос (следов) укатки, с учетом перекрытия следа - 4 (рис. 36).
Проводим расчеты производительности этого звена катков.
За 1 минуту: 3 х 2 / 8 / 2 х 1000 / 60 =6,25 пог.м.
за 1 час: 6,25 х 60 = 375 пог.м.
в смену: 375 х 8 = 3000 пог.м.
Пересчитаем полученные данные на квадратные метры:
За 1 минуту 6,25 х 2,14 =13,38 м 2
В час 13,38 x 60 = 802,5м 2
В смену 802,5 х 8 - 6420 м 2
Сравниваем результаты и убеждаемся, что звено катков назначено правильно. Принимаем данную схему укатки.
Определяем коэффициент производительности катков на основном уплотнении:
К К ат.осн =5548,8 /6420 = 0,86
Производительность автосамосвала
Назначаем автосамосвал - КамАЗ-6520 (приложение 1), вместимостью кузова 12 м 3 . Зная, что расстояние от АБЗ до места производства работ в среднем 43 км, а средняя скорость движения - 55 км/ч, рассчитаем его производительность по формуле:
Объем кузова самосвала, м 3 ;
р см - плотность неуплотненной смеси берем 2,35 т/м 3 ;
L - расстояние от АБЗ до места производства работ;
V ср - средняя скорость движения самосвала, км/ч;
0,32 - суммарное время погрузки и разгрузки самосвала, ч.
Таким образом,
за смену (8 часов) 15 х 8 120 т
Рассчитаем необходимое количество машиносмен:
11563/120 = 96,3 = 97 машиносмен
Определяем коэффициент производительности автосамосвалов (через тонны): Ксамосв = 693,6 /(120x6) = 0,96
Производительность автогудронатора
Назначаем автогудронатор - ПМБ-7 (приложение 1), вместимостью цистерны 6 т. Зная, что расстояние от АБЗ (там заливаем битум) до места производства работ в среднем 40 км, а средняя скорость движения - 60 км/ч, рассчитаем его производительность по формуле:
где Q гудр - вместимость автогудронатора, т;
L - расстояние от места наполнения цистерны до места производства работ, км;
V ср — скорость транспортировки материала, км/ч;
t Н - время наполнения цистерны, ч (= 0,15 ч);
t Р - время распределения материала, ч.
где р - норма розлива, м 3 /м 2 ;
b - ширина обрабатываемой полосы, м;
V р - рабочая скорость (скорость при распределении материала), км/ч.
Рассчитаем количество гудронаторов, для обеспечения подгрунтовки суточной захватки:
а) количество битума для подгрунтовки суточной захватки:
5000*18,5/17= 5441м 2 площадь суточной захватки
5441 х 0,0003 = 1,63
б) количество времени, необходимое для подгрунтовки суточной захватки:
1,63 /3 =0,54 ч
Определим коэффициент производительности автогудронатора (через время): К 1СТ = 0,54/8 = 0,07
Следовательно, одного автогудронатора будет вполне достаточно.
Расчет производительности укладки верхнего слоя асфальтобетонной смеси
Сразу оговоримся, что все расчеты производятся без учета технологических перерывов, так, будто техника работает постоянно, ритмично, и с максимальной эффективностью.
Так как при заданной категории дороги (III-ей) имеются одна проезжая часть, с асфальтобетонным покрытием шириной 8 м, укладка асфальтобетона будет осуществляться в два прохода асфальтоукладчика.
Производительность асфальтоукладчика
Назначаем асфальтоукладчик - Vogele SUPER 1600-2 (приложение 1), имеющий возможность осуществлять укладку шириной 4,625 м. Примем скорость укладки равной 2,5 м/мин, исходя из СНиПа 3.06.03-85 при толщине верхнего слоя покрытия 0,04 м.
Таким образом,
за 1 минуту мы уложим 2,5 погонных метра смеси
за 1 час (60 минут) 2,5x60 150пог.м
за смену (8 часов) 150 х 8 1200 пог.м
В пересчете на квадратные метры это составит:
за 1 минуту 2.5x4,625 11,56 м 2
за 1 час 11,56x60 693,6 м 2
за смену 693,6x8 5548,8м 2
При этом, в пересчете на кубические метры это составит:
за 1 минуту 11,56х 0,04 0,462 м 3
за 1 час 0,462 х 60 27,72 м 3
за смену 27,72 х 8 221,76 м 3
Зная, что средняя плотность асфальтобетона в уплотненном состоянии равна 2,65 т/м 3 , определим, сколько тонн смеси необходимо выпустить асфальтобетонному заводу:
за 1 минуту 0,462 х 2,65 1,22 т
за 1 час 1,22 х 60 73,2 т
за смену 73,2 х 8 585,6 т
Теперь, получив эти данные определяем, какое время понадобится, чтобы полностью выполнить работы по устройству нижнего слоя покрытия:
92500 / 5548,8 = 16,7 ̴ 17 рабочих смен
Принимая асфальтоукладчик за ведущий механизм, определяем коэффициент его производительности (через квадратные метры):
К асф = 5548,8 /5548,8 = 1,0
Процесс уплотнения
Определим марки катков для уплотнения смеси, и рассчитаем необходимое их количество на каждом этапе уплотнения. Количество катков в звене и скорость их движения принимаем таким образом, чтобы площадь асфальтобетона, уплотняемая ими, была больше или чуть меньше (около минус 10%) от площади, уложенной за тоже время асфальтоукладчиком.
Согласно СНиП 3.06.03-85, пункт 10.24 уплотнение щебеночно-мастичных а/б смесей ведется в 2 этапа - предварительный и основной. Соответственно, нужны 2 звена катков с разными массами.
Основные положения по организации строительства автомобильных дорог. Классификация дорожно-строительных работ.Для выполнения больших и сложных работ по строительству автомобильных дорог, повышения производительности труда и непрерывного улучшения качества работ с одновременным снижением их себестоимости и улучшением условий труда необходимы детально разработанные организация и технология дорожно-строительных работ.
Технология строительства автомобильных дорог – раздел науки о механических, химических, а также иных способах и процессах обработки материалов и изделий, в результате которых создаются отдельные элементы дороги и дорога в целом.
В состав современной технологии включают технический контроль качества материалов и производственных процессов.
^ Организация работ - это разработка и осуществление комплекса мероприятий по установлению порядка работ и системы управления с определением численности и расстановки всех необходимых трудовых и материально-технических ресурсов.
Современное дорожное строительство в отличие от других строительных работ имеет ряд специфических особенностей. Линейный характер этих работ осложняет организацию, контроль и руководство ими, затрудняет ремонт и обслуживание дорожной техники, а также организацию жилищно-бытовых условий рабочих и инженерно-технических работников. Дорожно-строительные работы характеризуются неравномерностью распределения объемов и видов работ по длине дороги, а также зависимостью технологии от климатических условий, гидрологии и рельефа местности.
Все дорожно-строительные работы по содержанию их выполнения делятся на три группы:
строительно-монтажные,
заготовительные,
транспортные.
Строительно-монтажные работы в зависимости от объема, повторяемости и равномерности распределения по длине дороги разделяют на сосредоточенные (площадочные) и линейные.
^ Сосредоточенные работы характеризуются большой трудоемкостью и концентрацией на незначительном протяжении. К ним относятся строительство мостов, высоких насыпей и глубоких выемок, развязок в разных уровнях, участков дороги на болотах, комплексов зданий дорожной и автотранспортной служб и других сооружений.
^ Линейные работы характеризуются значительным протяжением с небольшими изменениями в объемах и конструкциях. К линейным работам относятся строительство земляного полотна в невысоких насыпях и неглубоких выемках, дорожных одежд, малых мостов и труб установка дорожных знаков и ограждений.
Заготовительными называются работы по заготовке дорожно-строительных материалов, полуфабрикатов, деталей и изделий.
Транспортными называются работы по доставке дорожно-строительных материалов, полуфабрикатов и готовых изделий от мест заготовки, переработки или приготовления к местам использования.
^ Методы организации дорожно-строительных работ.
При строительстве автомобильных дорог применяются:
метод раздельной организации, при котором каждый строительный процесс выполняется самостоятельно;
цикловой поточный метод, применяемый на объектах, имеющих в своем составе ряд однотипных сооружений или допускающих их деление на ряд одинаковых или подобных друг другу участков;
поточный метод организации на всех линейных объектах, имеющих достаточную протяженность.
параллельный, при котором работы выполняются одновременно на значительном протяжении специализированными дорожными организациями на самостоятельных участках;
последовательный, при котором работы развертываются на отдельных последовательно расположенных участках с переходом следующий лишь после полного окончания работ на предыдущем.
Перед началом строительства земляного полотна нобходимо выполнить подготовительные работы, в состав которых входят: восстановление и закрепление трассы, расчистка дорожной полосы, пересадка деревьев ценных пород, перенос линий связи и электропередачи, снос негодных строений, разбивка элементов земляного полотна и др.
Основной целью работ по восстановлению и закреплению трассы дороги являются проверка и восстановление на местности всех точек, определяющих положение трассы в плане и профиле. Эта работа выполняется проектной организацией, которая должна сдать закрепленную трассу по акту строительной организации до начала строительных работ.
В состав работ по восстановлению и закреплению трассы входят отыскание сохранившихся, восстановление уничтоженных и установка дополнительных знаков закрепления.
При этом выполняют следующие работы:
выносят все углы поворота и пикеты на границу полосы отвода;
закрепляют вершины углов поворота; разбивают круговые и переходные кривые;
закрепляют начало и конец кривых; разбивают и закрепляют оси искусственных сооружений;
закрепляют пикеты и плюсовые точки;
проверяют отметки существующих реперов;
устанавливают дополнительные реперы;
проверяют продольное нивелирование всех точек и в необходимых случаях снимают поперечные профили.
Вершины углов поворота закрепляют прочно вкопанными угловыми столбами с надписью (диаметром не менее 0,12 м и высотой над поверхностью земли 0,5- 0,75м). Столбы располагают на продолжении биссектрисы угла в 0,5 м от его вершины. На этих столбах записывают порядковый номер угла, радиус, тангенс и биссектрису кривой. Надпись обращают к вершине, которую отмечают колышком. На кривых с малыми биссектрисами устанавливают на продолжении тангенсов по две вехи через 20 м от вершины угла.
На виражах, переходных кривых, серпантинах ось дороги закрепляют в соответствии с местоположением и рельефом местности.
Высотные отметки закрепляют реперами в зависимости от рельефа местности через каждые 1-2 км. Кроме этого, дополнительно устанавливают реперы на участках пересечения с другими автомобильными или железными дорогами, у всех искусственных сооружений, у насыпей высотой более 5 м и выемок глубиной более 5 м. Реперы устанавливают в стороне от дороги, окапывают неглубокими канавками и обсыпают землей в виде конуса. В качестве реперов устанавливают столбы и прочно вкапывают их в устойчивый грунт на обеспечивающую неподвижность репера глубину, а также используют крупные валуны, выступы в скалах, цоколи зданий, опоры мостов и линий электропередачи. Тип каждого репера, его расположение по длине трассы, расстояние от ее оси и высотная отметка должны быть зафиксированы в специальной ведомости реперов.
Кроме вышеперечисленных работ по восстановлению и закреплению трассы, производят еще закрепление:
границы подошвы насыпи колышками через 25-50 м или бороздой;
зоны производства работ дорожными машинами колышками или вехами, обозначая линии первого зареза-ния автогрейдера или грейдер-элеватора;
границы снятия растительного слоя и мест его размещения в боковых валах и др.;
водоотводных канав колышками вдоль их осей с указанием глубины в местах их установки;
резервов по бровкам земляного полотна через каждые 10-50 м колышками с указанием на них глубины разработки.
^ Технология работ по расчистке дорожной полосы от леса и кустарника.
Дорожную полосу, отведенную для строительства дороги, расчищают от леса, пней, кустарника, валунов, а также снимают со всей ее площади растительный слой.
Расчистка полосы от леса является наиболее трудоемкой работой по подготовке дорожной полосы. Эту работу целесообразно вести в зимнее время способом спиливания, применяя при этом мотопилы «Дружба-4», «Тайга», МП-5 и электропилы ЭП-К6 и ЭПЧ-3. При спиливании оставляют пни высотой до 10 см. Для обеспечения безопасности работ перед спиливанием деревьев необходимо убрать кустарник и низко расположенные сучья. Эффективность и безопасность валки деревьев зависят и от правильности подпила. Спиливание начинают с подпила на 1/3-1/4 диаметра ствола, а затем с противоположной стороны делают глубокий пропил на уровне верхней кромки подпила, после чего валят дерево с помощью гидравлических клиньев, валочных вилок или специальных лопаток.
В летний период, особенно при небольшом количестве деревьев, валку производят с корнями (при неразвитой корневой системе), используя при этом бульдозеры или древовалы. Спиленные деревья очищают от сучьев специальными топорами или электросучкорезами и транспортируют на промежу-точный склад трелевочными тракторами с щитком и лебедкой для подтягивания пачки деревьев на щит (рис. 2.4). Для погрузки деревьев на транспортные средства используют краны с грейферным захватом, бульдозеры с челюстным рабочим органом и специальные лесопогрузчики типа ПЛ-3.
Рис. 2.4. Схема расчистки дорожной полосы от леса.
1
– разделочная площадка; 2
– корчеватель; 3
– поваленные деревья; 4
– трелевочный волок; 5
– граница полосы отвода вырубки; 6
– трелевочный трактор; 7
– штабеля древесины.
Корчевку пней и удаление кустарника надо производить обязательно при разработке мелких выемок, канав и резервов глубиной до 0,5 м и возведении насыпей высотой до 1,5 м. При высоте насыпи 1,5-2 м допускается оставление пней и кустарника, срезанных на уровне поверхности земли. При высоте насыпи более 2 м оставляют пни высотой до 10см. Пни диаметром до 50 см корчуют корчевателями типа ДП-2А, ДП-ЗА, ДП-8, а при диаметре более 50 см и с сильно развитой корневой системой и при замерзшем грунте взрывают или используют более мощные корчеватели-типа ДП-20 и др. Оставшиеся после корчевания пней или валки деревьев ямы засыпают грунтом и уплотняют, а всю поверхность основания насыпи планируют. Выкорчеванные пни и ранее срезанные сучья убирают с дорожной полосы или сжигают при тщательном соблюдении мер противопожарной безопасности.
Для срезки кустарника и мелкого леса диаметром до 20 см служат кусторезы типа ДП-4, ДП-24, которые обычно работают по круговой схеме. Срезку кустарника кусторезами производят в любое время года, но лучшие условия для этой работы создаются зимой, так как в это время корни и стрелы кустарника хорошо закрепляются в промерзшей почве, благодаря чему ножи кустореза хорошо срезают древесную растительность за один проход. Эффективно проходит срезка и в начале весны, однако в весенне-летний период ножи кустореза часто заглубляются в грунт и затрудняют работу. Производительность кустореза 0,5 га/смену, что обеспечивается эффективной работой трактора, регулярной заточкой ножей кусторезного оборудования.
Срезанный кустарник сгребают тракторными граблями или кустособирателями в большие валы или кучи. Работы по расчистке дорожной полосы от лесной растительности обычно проводят на двух участках - «пасеках» на расстоянии около 50 м для обеспечения безопасности и достаточного фронта работ. Все необходимые технологические процессы по удалению кустарника, валке леса, корчевке пней, засыпке ям и планировке поверхности основания насыпи на этих пасеках выполняют последовательно поточным методом.
В зависимости от величины и массы крупных камней (валунов) выбирают и способ их удаления с дорожной полосы. Камни диаметром до 50 см удаляют бульдозерами, корчевателями-собирателями, грузят в автомобили кранами или одноковшовыми погрузчиками. Валуны объемом до 1 м 3 удаляют бульдозерами с предварительным подкапыванием и выворачиванием, а объемом до 2 м 3 - тракторами способом волочения на металлических листах. Большие валуны (объемом 2 м 3 и более), которые не могут быть сдвинуты с места трактором, дробят взрывным способом на более мелкие куски и удаляют бульдозером или корчевателем-собирателем. Ямы, оставшиеся на дорожной полосе после удаления камней, засыпают грунтом с послойным уплотнением.
^ Технология работ по расчистке дорожной полосы от растительного грунта.
Со всей площади, отведенной для строительства дороги, снимают растительный (плодородный почвенный) слой толщиной 10-35 см и укладывают в валы для последующего использования: при укреплении откосов земляного полотна, для рекультивации восстанавливаемых или малопродуктивных сельскохозяйственных земель на разделительной полосе. Для снятия и перемещения растительного слоя используют бульдозеры, автогрейдеры или скреперы.
В зависимости от ширины дорожной полосы, толщины срезаемого растительного слоя и мощности применяемого бульдозера работы производят по схемам, приведенным на рис. 2.5.
При возведении насыпей из привозного грунта, когда ширина полосы, с которой необходимо снять растительный грунт, не превышает 20-25 м, применяют челночную схему работ с валиками растительного грунта, расположенными в шахматном порядке (см. рис. 2.5, а).
Работая по этой схеме, растительный грунт снимают и перемещают бульдозером сразу по всей дорожной полосе. При этом каждый цикл зарезания и перемещения грунта осуществляют с перекрытием предыдущего следа на 25-30 см.
При возведении насыпей из грунта боковых резервов или при разработке выемок растительный слой грунта снимают и удаляют с полосы шириной 25 м и более по челночной схеме с перемещением грунта от оси дороги сначала в одну сторону и расположением его валиков по обе стороны (см. рис 2.5, б).
При довольно широкой полосе снятия (более 35 м) и значительной толщине растительного слоя его снимают и удаляют бульдозером по продольно-поперечной схеме (рис. 2.5, в). Сначала универсальным бульдозером снимают растительный слой на всей длине захватки продольными проходами вдоль оси дороги, а затем ранее образовавшиеся продольные валики грунта бульдозером перемещают за пределы полосы косыми проходами. По этой схеме организуется и совместная (комплексная) работа бульдозера и автогрейдера.
Растительный грунт впоследствии укладывают во временные отвалы или перемещают сразу на места использования в качестве плодородного почвенного слоя. Восстановление плодородного почвенного слоя производят на участках, где в процессе строительства он был поврежден или уничтожен.
Рис. 2.5. Схемы снятия растительного слоя грунта:
В - вал растительного грунта; т - расстояние, обеспечивающее продольный проход землеройных машин; h - толщина слоя; 1, 2, 3 ...,
п -
проходы бульдозера
^ Технология работ по строительству водопропускных труб.
Водопропускные трубы на автомобильных дорогах сооружают по типовым проектам. До начала работ в соответствии с проектом на местности производят разбивку оси и контура трубы. Разбивку оси трубы выполняют, используя пункты геодезической основы. Для этого с помощью теодолита восстанавливают ось трассы и стальной лентой измеряют расстояние от ближайшего пикета до продольной оси трубы, от которой в обе стороны разбивают очертание котлована под тело трубы и оголовков, забивая для этого колья. Определяют отметки в характерных точках и вычисляют соответствующие глубины котлована. Впоследствии в ходе строительства трубы проверяют положение в плане и по высоте фундаментов, тела трубы, заданный уклон, отметки лотка оголовков (входного и выходного), выполняют разбивку русел.
Водопропускные трубы, как правило, сооружают из сборных элементов, изготовленных на полигоне или заводе ЖБИ. Их строят комплексные специализированные бригады рабочих-бетонщиков под руководством бригадира или мастера.
Постройка трубы включает:
подготовительные работы и рытье котлована,
монтаж фундамента и трубы с оголовками,
устройство гидроизоляции и засыпку трубы с уплотнением,
укреплением русла и откосов насыпи.
В подготовительные работы входят:
строительство временной дороги к строительной площадке;
размещение машин и установка оборудования, а при необходимости и организация складов материалов и элементов труб.
Монтаж трубы начинают с укладки блоков фундамента в направлении от выходного оголовка к монтажных работ; грейферным оборудованием для подачи гравийно-щебеночных материалов в котлован. Для монтажа труб целесообразно использовать автокраны грузоподъемностью 5-7т.
Постройка сборных труб выполняется непосредственно после приемки котлована и проверки правильности закрепления положения оси труб и ее элементов на разбивочной обноске.
Основание трубы в виде гравийно-щебеночной подушки после планировки с приданием ему проектного уклона и требуемого строительного подъема тщательно уплотняют механическими или электрическими трамбовками.
Монтаж трубы (рис. 2.6) начинают с укладки блоков фундамента в направлении от выходного оголовка к входному секциями с оставлением температурных (деформационных) швов между ними.
Рис. 2.6. Схема монтажа трубы:
1 - склад блоков оголовков; 2 - то же, фундаментов; 3 - склад лекальных блоков;
4 -
путь движения крана; 5 -кран; 5 - склад звеньев трубы; 7 - емкость с
цементом; 8 - бетономешалка; 9 - емкость с водой; 10 -
электростанция; 1
1, 12 -
склады щебня и песка.
При устройстве бесфундаментных труб, предварительно срезав верхний слой грунта, устраивают щебеночную подготовку и устанавливают лекальные блоки или устраивают гравийно-(песчано-) щебеночную подушку с профилировкой поверхности под звенья трубы.
Монтаж оголовков и звеньев труб следует вести по монтажным (раскладочным) схемам, начиная с выходного оголовка. Звенья трубы устанавливают на место предварительно очищенными и сразу в проектное положение с выверкой их деревянными клиньями. Швы между звеньями труб по окончании монтажа заполняют проваренной в битуме паклей, а затем заливают битумной мастикой. Сверху в местах стыков швов наклеивают полосы двухслойной рулонной гидроизоляции шириной 25 см, а поверхность трубы, соприкасающуюся с грунтом, обмазывают битумной мастикой, нагретой до температуры 150-170 °С. С внутренней стороны стыки швов заделывают цементным раствором.
В пределах оголовков устраивают лотки из монолитного бетона на гравийно-щебеночной подготовке толщиной 30 см и только после этого устраивают гидроизоляцию. Гидроизоляцию необходимо выполнять не только наружных поверхностей труб, но и внутренних, находящихся в зоне переменной влажности, поэтому целесообразно покрывать поверхность труб еще при изготовлении звеньев и оголовков лаком этинолем, который в это время служит средством ухода за бетонными элементами трубы, а в процессе эксплуатации предохраняет их от воздействия агрессивной воды. Кроме того, покрытие лаком обеспечивает водонепроницаемость трубы.
Смонтированную трубу после гидроизоляции засыпают грунтом. Вначале засыпку выполняют одновременно с обеих сторон горизонтальными слоями толщиной 15-20 см с тщательным уплотнением пневмо-электро-трамбовками на высоту до 0,5 м и более тяжелыми средствами на большую высоту. Затем землеройными машинами отсыпают насыпь из однородного грунта горизонтальными слоями толщиной не более 15 см с тщательным послойным уплотнением. До проектного профиля трубу обычно засыпают грунтом при сооружении земляного полотна. Высота засыпки над трубой должна быть не менее 0,5 м.
Укрепление русла и откосов насыпи выполняют специализированными бригадами после ее отсыпки и обязательно при положительных температурах воздуха. Спланированные и уплотненные откосы укрепляют в соответствии с общими требованиями укрепления откосов насыпей.
В настоящее время перспективными являются стальные гофрированные трубы. Они не требуют громоздких фундаментов, удобны в перевозке и монтаже, легко стыкуются, экономичны.
Такие трубы без ущерба качеству можно строить круглый год, а их стоимость и трудовые затраты ниже, чем железобетонных такой же длины.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА ТРАНСПОРТА И ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВА
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
ПОДГОТОВКА ДОРОЖНОЙ ПОЛОСЫ.
УСТРОЙСТВО ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ.
ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
Методические указания для студентов
специальности 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы»
очной и заочной форм обучения
ЕКАТЕРИНБУРГ
2001
Методические указания предназначены для студентов специальности 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы» очной и заочной форм обучения для курсового и дипломного проектирования. В первую часть включены технологические расчеты по подготовке дорожной полосы, устройству искусственных сооружений и возведению земляного полотна автомобильной дороги.
Рецензент - канд. техн. наук, профессор
Редактор
Подписано в печать Формат 60 ´ 84 1 / 16
Плоская печать Печ. л. 2,79 Тираж 100 экз.
Поз. 5 Заказ Цена 9 руб. 60 коп.
Редакционно-издательский отдел УГЛТУ
Отдел оперативной полиграфии УГЛТУ
ВВЕДЕНИЕ
Целью методических указаний является оказание помощи студентам очной и заочной форм обучения специальности 291000 «Авто-мобильные дороги и аэродромы» в выполнении курсового проекта по дисциплине «Технология и организация строительства автомобильных дорог» и подготовке дипломного проекта строительства автомобильной дороги.
В настоящих методических указаниях приводятся последовательность и методика выполнения курсового проекта.
1. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
Курсовой и дипломный проекты должны быть максимально приближены к уровню выполнения проекта производства работ (ППР) согласно СНиП 3.01.01-85 применительно к конкретным условиям деятельности дорожно-строительных организаций. В целом проект на строительство автомобильной дороги охватывает два основных раздела: возведение земляного полотна с подготовкой дорожной полосы и устройством искусственных сооружений , устройство дорожной одежды с обустройством дороги.
Исходными данными для выполнения ППР, а, следовательно, и курсового проекта являются:
Общие сведения о природно-климатических и грунтово - геологических условиях строительства;
Рабочие чертежи (продольный профиль автомобильной дороги, план трассы в горизонталях, ведомость объемов земляных работ);
Сведения о размещении резервов и карьеров, а также качестве местных (паспорта карьеров, сертификаты материалов);
Сведения об источниках получения привозных строительных материалов (битумов , железобетонных изделий и т. д.);
Сведения о количестве и типах дорожно-строительных машин, имеющихся на балансе в дорожно-строительных организациях.
Для выполнения реального проекта целесообразно в период производственной практики собрать сведения по применяемым или разрабатываемым новым технологиям выполнения дорожно-строительных работ, современным материалам и машинам, в первую очередь, иностранных производителей. В качестве исходных данных могут быть использованы также материалы ранее выполненного курсового проекта по дисциплине «Изыскания и проектирование автомобильных дорог».
Расчетно-пояснительная записка состоит из введения и семи разделов. Во введении следует отразить значение строительства автомобильных дорог, а также основные направления технического прогресса в организации и механизации дорожно-строительных работ. Содержание других разделов проекта приведено в настоящих методических указаниях.
По мере выполнения расчетов и графических работ пояснительную записку рекомендуется оформлять начисто, предъявляя выполненные разделы преподавателю для проверки на очередном контроле или консультации. Оформление курсового проекта выполняется на основании ГОСТ 2.105-79 .
2. ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНОЙ
ДОРОГИ
2.1. Технико-экономическая характеристика района строительства
автомобильной дороги
В разделе даются краткие сведения об экономическом развитии района строительства дороги и расположении основных транспортных путей с указанием вида транспорта и категорий дорог. На основе экономико-транспортных связей приводятся данные о грузо - и пассажироперевозках, обосновывается категория автомобильной дороги и ее назначение. Кроме того, приводится характеристика организации, строящей дорогу.
Исходя из требований СНиП 2.05.02-85 , производится анализ плана и профиля, приводятся технические показатели дороги (табл. 1).
Таблица 1
Описываются рельеф и грунты на трассе, определяются тип местности по увлажнению, карьеры местных строительных материалов. Указывается пригодность материалов для строительства дороги.
2.2. Климатическая характеристика района строительства дороги
На основе СНиП приводятся климатические показатели района строительства автомобильной дороги и составляется дорожно-климатический график (рис. 1). График необходим для назначения сроков производства дорожно-строительных работ в интервалах между весенней и осенней распутицами.
Рис. 1. Дорожно-климатический график
2.3. Выбор метода организации работ и расчет
основных его параметров
2.3.1. Обоснование принятого метода организации работ
Весь комплекс дорожно-строительных работ подразделяется на линейные и сосредоточенные. Линейные работы относительно равномерно распределены по всей трассе. Сосредоточенные работы характеризуются большими объемами и неравномерным расположением их по длине трассы. К ним относят земляные работы с объемом на 1 км, превышающим средний объем земляных работ на дороге в 3 раза и более, а также устройство средних и больших мостов, тоннелей, производственных предприятий, пересечений в разных уровнях, комплексов дорожной и автотранспортной служб.
Главный метод организации работ по строительству автомобильной дороги - поточный, основой которого является комплексный поток, где выполнение линейных и сосредоточенных работ по трассе должно быть увязано во времени и в пространстве с таким расчетом, чтобы линейные работы выполнялись без перерывов, т. е. выполнение сосредоточенных работ должно опережать выполнение линейных работ.
При этом методе все виды работ выполняются специализированными механизированными подразделениями, перемещающимися по трассе в строгой технологической последовательности, как правило, с одинаковой скоростью перемещения. В равные промежутки времени (смена, день) заканчивается строительство равных по длине участков автомобильной дороги.
Специализированные потоки включают в себя несколько частных потоков, например, при устройстве дорожной одежды частные потоки будут предназначены для устройства конструктивных слоев дорожной одежды.
Каждый частный поток состоит из отдельных участков, на которых специализированные звенья выполняют определенные рабочие операции. Такие участки называются захватками. Длину захватки, как правило, принимают равной сменной производительности потока; иногда захватки бывают двух-, трех- или четырехсменными.
Между частными и специализированными потоками, а иногда и между отдельными захватками устраивают разрывы (технологические, организационные), измеряемые количеством смен.
В зависимости от характера и объемов строительных работ рекомендуется работы по строительству дороги назначать в следующей последовательности: в зимний период прорубку просеки выполняет специализированная комплексная бригада, основные работы производятся комплексным потоком, в составе которого отдельные его звенья выполняют линейные и сосредоточенные работы:
Линейные работы по подготовке дорожной полосы (восстановление трассы, очистка трассы от камней, кустарника, спиливание и корчевка пней, снятие растительного слоя);
Сосредоточенные работы по устройству искусственных сооружений;
Сосредоточенные земляные работы в местах устройства искусственных сооружений, высоких насыпей и глубоких выемок;
Линейные земляные работы по возведению земляного полотна из привозного грунта, рекультивация нарушенных земель;
Линейное устройство дорожной одежды отдельными звеньями по укладке конструктивных слоев;
Обустройство дороги в составе комплексного потока.
При устройстве насыпи на болотах и других слабых грунтах земляные работы могут быть назначены в зимний период.
С целью максимального использования светового дня целесообразно принять следующую сменность работ: прорубку просеки и устройство искусственных сооружений – в 1 смену, остальные работы – в 2 смены.
2.3.2. Календарная продолжительность строительного сезона
Календарные сроки продолжительности строительного сезона устанавливаются на основе средних многолетних данных СНиП 1.04.03-85 (Приложение 1). Следует отметить одну закономерность, связанную с началом строительного сезона. Вне зависимости от вида работ дата начала сезона в одной какой-либо области одна и та же, что объясняется фактором проезжаемости колесных машин и отсутствием прилипания грунта к рабочим органам дорожно-строительных машин. Даты окончания строительного сезона для отдельных видов дорожно-строительных работ различны из-за неодинаковых технологических свойств применяемых дорожно-строительных материалов.
Начало основных работ назначается на конец весенней распутицы, а их окончание - на начало осенней распутицы.
При отсутствии данных даты начала весенней распутицы Z н и ее окончания Z к определяются по формулам :
Z н = То + 5 / a ; (1)
Z к = Z н + (0,7 h пр / a), (2)
где То – дата перехода температуры воздуха через 0 оС;
a - климатический коэффициент, характеризующий скорость оттаивания грунта, м / сутки (для Курганской области a = 6, для Пермской области a = 4,5, для Свердловской области a = 4, для Челябинской области a = 3,5);
h пр – максимальная глубина промерзания грунта в районе строительства, см (для Курганской области h пр = 200 см, для Пермской области h пр = 180 см, для Свердловской области h пр = 190 см, для Челябинской области h пр = 180 см).
Количество рабочих смен в строительном сезоне
Тсм = Ксм (Тк – Твых – Тат - Ттех ), (3)
фосфорные
калийные
2. Органические - торфокомпост
Для расчета потребности машин и дорожных рабочих на укрепительных работах руководствуются нормами , .
5.13. Составление технологической карты на возведение
земляного полотна
В проекте производства работ необходимо составление технологической карты на каждый из характерных участков земляного полотна, например на возведение насыпи высотой до 1,5 - 2 м из боковых резервов, на устройство насыпи из привозного грунта, на продольную разработку выемки, на устройство насыпи на основании из геотекстильных материалов и т. д. Выбор той или иной технологии обусловлен местными условиями (рельефом, уровнем грунтовых вод, пригодностью грунтов), наличием механизированной базы предприятия. Кроме того, технологическая карта составляется с учетом построенного попикетного графика распределения земляных масс и технологических расчетов с учетом требований ВСН 13-73 .
В курсовом проекте необходимо составить одну технологическую карту на возведение земляного полотна для наиболее протяженного по длине характерного участка. Кроме того, необходимо привести технологические расчеты для работ, не учтенных технологической картой. Например, составляется технологическая карта на возведение насыпи высотой до 1,5 м из боковых резервов. Согласно попикетному графику распределения земляных масс присутствует автовозка из сосредоточенного резерва. В этом случае после расчета технологической карты приводится надпись «Работы, не входящие в технологическую карту, но присутствующие при возведении насыпи» и по вышеприведенной схеме рассчитывается потребное количество экскаваторов и автосамосвалов для устройства насыпи из привозного грунта. Объем работ для расчета принимается согласно попикетному графику распределения земляных масс.
Технологическая карта включает следующие разделы: область применения карты, описание технологии работ и расчет потребных ресурсов, схема организации работ (схема потока), указания по выполнению технологических процессов, требования контроля качества работ и указания по технике безопасности .
Область применения карты. В разделе указываются условия применения технологической карты, в частности, законченные виды работ, для которых составлена карта.
Описание технологии работ и расчет потребных ресурсов . В этом разделе дается краткое описание рабочих процессов в той последовательности, которая соблюдается при производстве работ, указываются объемы работ и необходимые машины, производится расчет технологической карты (Приложение 3), рассчитывается потребность рабочих и машин (табл. 25).
Таблица 25
При определении потребности рабочих необходимо разделять их на рабочих-строителей (дорожных рабочих) и машинистов. Количество машинистов, обслуживающих одну машину, принимается равным количеству машин при односменном режиме работы (1 чел.-ч равен 1 машино-ч). При наличии помощника машиниста, а также при двухсменном режиме работы количество рабочих при машине удваивается (2 чел.-ч равны 1 машино-ч).
Потребность дорожных рабочих определяется по сборникам СНиП 4.02-91; 4.05-91 (СНиР-91) , по трудоемкости на единицу работ (чел.-ч / ед. работ). Квалификационный состав исполнителей принимается согласно .
Схема организации работ. Раздел оформляется графически (рис. 3).
Указания по выполнению технологических процессов. В разделе приводятся наиболее производительные и рациональные методы выполнения технологических процессов карты. Рекомендации обязательно поясняются схемами работы машин, чертежами забоев, схемами разработки и укладки грунта.
Требования к качеству работ. Указываются минимальные допустимые отклонения от проектных размеров объекта, для которого составлена технологическая карта. Делается ссылка на нормативный источник норм качества производства земляных работ.
Указания по технике безопасности . Приводятся правила по технике безопасности для каждого вида работ и каждой машины. В отдельных случаях может быть дана ссылка на конкретные разделы правил по технике безопасности .
В заключении определяется количество рабочих и календарных дней и назначаются сроки производства земляных работ.
ЛИТЕРАТУРА
1. СНиП 3.01.01-85. Организация строительного производства / Минстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1995.
2. ГОСТ 2.105-79 . Общие требования к текстовым документам. – М.: Изд-во стандартов, 1979.
3. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. Нормы проектирования. – М.: Стройиздат, 1986.
4. СНиП. Строительная климатология / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2000.
5. СНиП 1.04.03-85. Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1991.
6. , Кошкин строительства автомобильных дорог: Учебное пособие для техникумов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1991.
7. СН 467-74. Нормы отвода земель для автомобильных дорог. – М.: Стройиздат, 1974.
8. Технологические правила и карты строительства лесовозных автомобильных дорог. Том I. Технологические правила. – Л.: Гипролестранс, 1975.
9. ЕНиР. Сборник Е13. Расчистка трассы линейных сооружений от леса / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1988.
10. СНиП 4.02-91; 4.05-91. Сборники сметных норм и расценок на строительные работы. Сборник 1. Земляные работы / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1992.
11. Технологические правила и карты строительства лесовозных автомобильных дорог. Том II. Технологические карты. – Л.: Гипролестранс, 1975.
12. СНиП 3.06.04-91. Мосты и трубы / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1998.
13. ЕНиР. Сборник Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Вып. 3. Мосты и трубы / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1988.
Курганская
Пермская
Свердловская, Челябинская
Тюменская
Приложение 2
Распределение немерзлых грунтов на группы в зависимости от трудности их разработки
|
Наименование и характеристика грунтов |
Средняя плотность в естественном залегании, кг / м3 |
Разработка грунта |
Рыхление грунта бульдозерами-рыхлителями |
|||
|
одноковшовыми экскаваторами |
скреперами |
бульдозерами |
грейдерами |
|||
|
Глина: жирная мягкая и мягкая без примесей то же, с примесью щебня, гравия до 10 % по объему | ||||||
|
Грунт растительного слоя: без корней и примесей с корнями кустарника и деревьев с примесью щебня, гравия | ||||||
|
Дресвяный грунт | ||||||
|
Песок: то же, с примесью щебня, гравия более 10 % | ||||||
|
Суглинок: легкий без примесей легкий с примесью щебня, гравия до 10 % по объему то же, с примесью щебня, гравия свыше 10 % по объему тяжелый без примесей, с примесями щебня, гравия до 10 % то же, с примесью свыше 10 % | ||||||
|
Супесь: без примесей, а также с примесью щебня, гравия до 10 % то же, с примесью свыше 10 % по объему |
Приложение 3
Технология работ и расчет потребных ресурсов уширения 6-слойной насыпи (пример реконструкции)
|
№ операции |
№ захватки |
Источник нормы выработки (нормы времени) |
Описание рабочих процессов в порядке их технологической последовательности с расчетом объемов работ |
измерения |
на захватку на дорогу |
Производительность в смену (ед. изм./ смену) или норма времени (машино-смен / ед. изм.) |
Требуемое количество машино-смен: на захватку на дорогу |
|
Разбивочные работы | |||||||
|
Снятие растительного слоя грунта с основания насыпи бульдозером ДЗ-110 и перемещение его в обе стороны за пределы полосы постоянного отвода | |||||||
|
Е2-1-29, табл.5, пп.1б,2б |
Уплотнение естественного основания насыпи полуприцепным пневмоколесным катком ДУ-16В к одноосному тягачу МоАЗ 546ЕП при 8 проходах по одному следу | ||||||
|
Нарезка уступов в существующей насыпи бульдозером | |||||||
|
Е2-1-8, табл. 3, п.7б |
Разработка грунта II группы экскаватором ЭО-611 (объем ковша 1,25 м3) с погрузкой в автотранспортные средства | ||||||
|
Транспортировка грунта автосамосвалами КамАЗ-5511 при средней дальности возки 10 км | |||||||
|
Е2-1-28, п.3б |
Разравнивание первого слоя грунта в насыпи бульдозером ДЗ-110 при толщине слоя 0,35 м | ||||||
|
Е2-1-29, табл.4, пп.2б,4б |
Уплотнение первого слоя грунта насыпи толщиной 0,3 м в плотном теле полуприцепным катком ДУ-16В с одноосным тягачом МоАЗ-546ЕП при 8 проходах по одному следу |
Окончание приложения 3
|
Е2-1-39, пп.3а,4а |
Планировка откосов насыпи автогрейдером ДЗ-31-1 | ||||||
|
Е2-1-36, п.4б |
Планировка поверхности земляного полотна автогрейдером ДЗ-31-1 при 3проходах по одному следу | ||||||
|
Е2-1-31, табл.3, пп.1б,2б |
Окончательное уплотнение верха насыпи самоходным пневмокатком ДУ-31А при 8 проходах по одному следу | ||||||
|
Е2-1-22, табл.2, пп.5а,5г |
Покрытие откосов насыпи растительным грунтом с перемещением его до 30 м бульдозером ДЗ-110 | ||||||
|
Е2-1-22, табл.2 |
Гидромеханизированный посев семян многолетних трав машиной КДМ-130 |
