Выбор и обоснование методов производства бетонных работ
До начала устройства фундаментов должны быть выполнены следующие работы:
-определены места складирования арматурных сеток, щитов опалубки;
-определены места приема бетонной смеси;
-произведена геодезическая разбивка осей и разметка положения фундаментов.
Арматурные работы должны выполняться в соответствии со СП20.133330.2011 «Несущие и ограждающие конструкции».
Весь комплекс работ по бетонированию ведется поточным методом. Ведущей работой при устройстве монолитных фундаментов является укладка бетонной смеси. Бетонирование производят только после проверки правильности установки опалубки и арматуры. В состав работ по бетонированию фундаментов входят прием и подача бетонной смеси, укладка и уплотнение, уход за бетоном.
Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3-0,5м. Каждый слой бетона тщательно уплотняют глубинным вибратором.
При укладке бетонной смеси в конструкцию фундаментов могут быть рекомендованы две схемы механизации работ:
- доставка бетонной смеси самосвалами, выгрузка ее в поворотные бадьи «туфельки», подача краном к месту укладки;
-доставка бетонной смеси автобетоносмесителями, выгрузка в приемные бункеры бетононасоса или бетоноукладчика и подача ее по трубопроводам к месту укладки.
Для доставки бетонной смеси на строительную площадку используются автосамосвалы, автобетоновозы и автобетоносмесители. Выбор вида транспорта осуществляется исходя из дальности транспортирования, вида дорожного покрытия и подвижности бетонной смеси.
В зависимости от конструктивных особенностей возводимого объекта, от типа и расположения фундаментов бетонную смесь, доставляемую на строительную площадку автобетоновозами и автосамосвалами к месту укладки, подают бетононасосами или краном в бадьях.
В большинстве случаев бетонирование монолитных фундаментов производится по схеме «кран-бадья». Для подачи бетонной смеси применяются самоходные краны (автомобильные и пневмоколесные) и краны рельсовые («нулевики») башенные. Для выбора конкретного типа крана и определения его параметров необходимо:
- рассчитать требуемый вылет стрелы крана при подаче бетона в максимально удаленную точку, учитывая возможность перемещения крана по периметру объекта, если подача осуществляется самоходным краном;
- подобрать бадью по емкости для работы с краном и определить монтажную массу, т;
- принять во внимание, что при столбчатом фундаменте используются исключительно самоходные краны.
Монтажная масса бадьи с бетонном, т, определяется по формуле
;
,
где 
– объемный вес бетона;
– масса бадьи.
Наиболее применяемые бадьи – унифицированные поворотные ЦНИИОМТП.
Определяем монтажную массу бадьи на 1 м3
.
Определяем монтажную массу бадьи на 2 м3
.
По технологии производства работ на подаче бетона применяем самоходные краны. Подбираем два возможных варианта комплектов машин на бетонировании фундаментов. После экономического сравнения этих вариантов к производству работ принимается вариант с минимальными удельно-приведенными затратами.
Определяем вылет стрелы 
, м, при подаче бетона в самую удаленную точку
,0+3,1=7,9 м.
Рисунок 2 - Определение вылета стрелы самоходного крана
Выбираем для бадьи объёмом 
и массой 
самоходный кран на пневмоколесном ходу КС-4361А.
Таблица 4 – Технические характеристики крана КС-4361А
| Грузоподъемность максимальная, т | |
| на опорах | |
| без опор на колёсах и в движении * | |
| Двигатель | СМД-14А |
| Мощность двигателя, л.с. | |
| Высота подъема крюка, м | |
| с основной стрелой | |
| с полным стреловым оборудованием | |
| с дополнительным оборудованием (удлинитель + гусек) | |
| Скорость подъема (регулирование бесступенчатое) груза, м/мин | |
| при стреле длиной 10,5 м | 0…20 |
| Скорость вращения поворотной части, об/мин | 0,4…2,8 |
| Наименьший радиус поворота, м | 12,1 |
| Конструктивная масса крана, т | |
| Наибольшая нагрузка на выносные опоры, кг | |
| передние | 22 340 |
| задние | 19 040 |
| Габаритные размеры, мм: | |
| длина | 14 500 |
| ширина | 3 150 |
| высота | 3 900 |
|
Выбираем для бадьи объёмом 
и массой 
самоходный кран на гусеничном ходу МКГ-16.
Таблица 5 - Технические характеристики крана МКГ-16
| Грузоподъемность, т | 16,0 - 4,0 |
| Вылет (наименьший - наибольший), м | 4,0 - 10,0 |
| Наибольшая высота подъема, м | 10,0 - 6,0 |
| Стреловое оборудование: | |
| ..основное | Н* |
| ..сменное (тип Х количество модификаций) | У Х 2; Г Х 1* |
| Длина стрелы, м | 10,0 |
| Скорость подъема (опускания), м/мин: | |
| ..наибольшая | 11,0 |
| ..наименьшая | 2,3 |
| Частота поворота, об/мин | 0,3 - 1,7 |
| Скорость передвижения, км/час | 1,0 - 3,0 |
| Грузоподъемность при передвижении, т | 16,0 |
| Дорожный просвет, мм | |
| Габаритные размеры ходового устройства, мм: | |
| ..длина | |
| ..ширина | |
| ..ширина трака | |
| Преодолеваемый уклон пути, град. | |
| Двигатель: | |
| ..модель | СМД-14 |
| ..наибольшая мощность, л.с. | |
| ..число оборотов в минуту | |
| Тип привода | механический |
| Габаритные размеры в транспортном положении, мм: | |
| ..длина | |
| ..ширина | |
| ..высота | |
| Рабочая масса, т | 25,5 |
| В том числе: | |
| ..масса ходового устройства вместе с опорно-поворотным устройством | 10,55 |
| ..масса противовеса | 5,50 |
| Среднее давление на грунт, кгс/см2 | 0,58 |
При бетонировании фундаментов выбранные краны работают в комплекте с автотранспортом, доставляющим бетонную смесь на строительную площадку. Выбор автотранспорта по грузоподъемности для доставки бетонной смеси на площадку зависит от емкости принятых бадей при расчете 
. На площадке должно быть минимум две бадьи, которые устанавливаются вплотную на щит из металла. Вместимость кузова самосвала (бетоновоза) должна быть кратна вместимости двух принятых бадей (м3).
Для работы с первым краном принята бадья объемом и массой . Для заполнения двух бадей необходимо доставить бетонную смесь массой 5,1 т. Отсюда грузоподъемность самосвала должна быть не менее 5,1 т. Подбираем марку автосамосвала необходимой грузоподъемности – ЗИЛ-ММЗ-555 грузоподъемностью 5,2 т.
Для работы со вторым краном принята бадья объемом и массой . Тогда грузоподъемность самосвала должна быть не менее 10,16 т. Подбираем марку самосвала необходимой грузоподъемности – КрАЗ-256 Б грузоподъемностью 12 т.
Рассчитаем количество автотранспорта в смену для доставки бетонной смеси при соблюдении заданного темпа бетонирования. Определяется количество самосвалов N по формуле
,
где 
– общий объем бетона, 
;
– объемный вес бетонной смеси, 
;
– расстояние доставки бетонной смеси, 
;
– количество смен , в течение которых должно быть проведено бетонирование;
– полезная работа, выполняемая одним самосвалом, т-км.
Нормативные сроки, в течении которых должно быть проведено бетонирование заданного объема, определяется по формуле
,
где 
– норма времени на бетонирование 1 м3 бетона;
чел-ч (ЕНиР сборник 4);
– количество бетонщиков в звене, 
.
,
Полезная работа одного самосвала при доставке бетонной смеси определяется по формуле
,
где 
– грузоподъемность автосамосвала;
– коэффициент использования грузоподъемности;
– число рейсов самосвала в смену,
,
где 
– время одной смены, 
;
- время одного цикла работы самосвала,
,
где 
- время погрузки одного самосвала на бетонном заводе, 
;
– время на разгрузку и маневрирование, 
;
– время в пути,
,
где 
– средняя скорость самосвала, 
.
;
;
;
;
;
;
.
Технико-экономическое сравнение вариантов механизации бетонных работ
По технологии выполнения работ на устройство монолитных фундаментов могут быть выбраны 2-3 варианта комплекта машин. Окончательный выбор комплекта машин для производства работ делается после их технико-экономического сравнения. За критерий сравнения принимается величина удельных приведенных затрат, которая определяется по формуле
,
где 
– себестоимость производства единицы работ, руб;
– нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, 
;
– величина удельных капитальных вложений на единицу объема работ, руб.
Минимальная величина удельных приведенных затрат показывает на экономически более выгодный вариант комплекта машин, который и принимается к производству работ. Определяем себестоимость единицы продукции по формуле
,
где 
– объем работ, м3;
– себестоимость всего механизированного процесса,
,
где 
– производственная себестоимость машиносмены каждой машины, 
, 
;
– трудоемкость в маш.-см (продолжительность работы каждой машины на площадке), 
.
Трудоемкость самосвалов определяется по формуле
,
где 
- количество транспортных средств.
;
;
;
;
;
.
Определяем величину удельных капитальных вложений, т.е. капитальные затраты на единицу объема работ
,
где 
– инвентарно-расчетная стоимость машины, руб;
– нормативное количество смен работы в году.
;
.
Определяем величину удельных приведенных затрат по каждому варианту. Вариант комплекта машин с минимальной величиной удельных приведенных затрат принимается к производству работ.
;
.
Принимаем к производству работ самоходный кран на пневмоколесах
КС 4361 А для бадьи объемом 
и массой 
; самосвал
ЗИЛ-ММЗ-555 с грузоподъемностью 
в количестве 3 штук.
Таблица 6 - Машины, механизмы, приспособления
| № | Наименование | Марка | Кол-во | Краткая техническая характеристика |
| Экскаватор с обратной лопатой | ЭО-4225 |  , 
| ||
| Бульдозер | ДЗ-29 | На базе трактора Т-100 | ||
| Самосвал | ЗИЛ-ММЗ-555 | 
| ||
| Самоходный кран | КС 4361 А |
| ||
| Бадья | Унифицированная поворотная | 
|