Сведения о конструкциях водопропускных труб и малых мостов. Все о трубах в строительстве Оголовок для водопропускных жб труб

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ СБОРНОЙ ВОДОПРОПУСКНОЙ ТРУБЫ ОТВЕРСТИЕМ 3,0х2,0 м С МОНОЛИТНЫМИ ОГОЛОВКАМИ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (далее ТТК) - комплексный нормативный документ, устанавливающий по определённо заданной технологии организацию рабочих процессов по строительству сооружения с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ. ТТК рассчитана на некоторые средние условия производства работ. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления (обучения) рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ по строительству железобетонной, сборной водопропускной трубы отверстием 3,0х2,0 м с монолитными оголовками под насыпь автомобильной дороги.

1.2. В настоящей карте приведены указания по строительству водопропускной трубы рациональными средствами механизации, приведены данные по контролю качества и приемке работ, требования промышленной безопасности и охраны труда при производстве работ.

1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются: СНиП, СН, СП, ГЭСН-2001 ЕНиР, производственные нормы расхода материалов, местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТК - описание решений по организации и технологии производства строительных работ с целью обеспечения их высокого качества, а также:

- снижение себестоимости работ;

- сокращение продолжительности строительства;

- обеспечение безопасности выполняемых работ;

- организации ритмичной работы;

- унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ по сооружению водопропускной трубы. Рабочие технологические карты разрабатываются для конкретных условий данной строительной организации с учетом её проектных материалов, природных условий, имеющегося парка машин и строительных материалов, привязанных к местным условиям. Рабочие технологические карты регламентируют средства технологического обеспечения и правила выполнения технологических процессов при производстве работ. Конструктивные особенности по строительству водопропускной трубы решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.

Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации, по согласованию с организацией Заказчика, Технического надзора Заказчика.

1.6. Технологическая карта предназначена для производителей работ, мастеров и бригадиров выполняющих строительные работы, а также работников технического надзора Заказчика и рассчитана на конкретные условия производства работ в III-й температурной зоне.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на комплекс работ по строительству водопропускной трубы.

2.2. Работы по строительству водопропускной трубы выполняются в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

Где 0,828 - коэффициент использования механизмов по времени в течение смены (время, связанное с подготовкой к работе и проведение ЕТО - 15 мин, перерывы, связанные с организацией и технологией производственного процесса и отдыха машиниста - 10 мин через каждый час работы).

2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при производстве работ по строительству водопропускной трубы, входят:

- подготовительные работы;

- разбивочные работы;

- земляные работы;

- монтажные работы (монтаж выходного оголовка, монтаж фундамента под тело трубы, монтаж звеньев трубы, монтаж входного оголовка);

- гидроизоляционные работы;

- укрепительные работы.

2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном с автомобильным стреловым краном КС-4561А (смотри рис.1 и рис.2) грузоподъемностью 25,0 т в качестве ведущего механизма.

Рис.1. Общий вид автомобильного крана КС-4561А

Рис.2. Высотные и грузовые характеристики крана КС-4561А


2.5. Работы следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:

- СП 48.13330.2011 . Организация строительства;

- СНиП 3.01.03-84 . Геодезические работы в строительстве;

- СНиП 3.02.01-87 . Земляные сооружения, основания и фундаменты;

- СНиП 3.06.04-91 . Мосты и трубы;

- СНиП 3.03.01-87 . Несущие и ограждающие конструкции;

- СНиП 3.04.01-87 . Изоляционные и отделочные покрытия;

- СНиП 3.04.03-85 . Защита строительных конструкций от коррозии;

- Пособие к СНиП 3.02.01-83*. Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов ;

- ВСН 32-81 . Гидроизоляция мостов и труб;

- СНиП 12-03-2001 . Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;

- СНиП 12-04-2002 . Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;

- РД 11-02-2006 . Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства и требования, предъявляемые к актам освидетельствования работ, конструкций, участков сетей инженерно-технического обеспечения;

- РД 11-05-2007 . Порядок ведения общего и (или) специального журнала учета выполнения работ при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства.

III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

3.1. В соответствии с СП 48.13330.2011 "Организация строительства" до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у Заказчика проектную документацию и разрешение на выполнение строительно-монтажных работ. Выполнение работ без разрешения запрещается.

3.2. До начала производства работ по строительству водопропускной трубы необходимо провести комплекс подготовительных работ и организационно-технических мероприятий, в том числе:

- назначить лиц, ответственных за качественное и безопасное производство работ;

- провести инструктаж членов бригады по технике безопасности;

- разместить в зоне производства работ необходимые машины, механизмы и инвентарь;

- устроить временные проезды и подъезды к месту производства работ;

- обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ;

- установить временные инвентарные бытовые помещения для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.;

- обеспечить рабочих инструментами и средствами индивидуальной защиты;

- подготовить места для складирования материалов, инвентаря и другого необходимого оборудования;

- оградить строительную площадку и выставить предупредительные знаки, освещенные в ночное время;

- обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарем и средствами сигнализации;

- составить акт о готовности объекта к производству работ;

- получить разрешения на производство работ у технадзора Заказчика.

3.3. До начала строительства трубы должны быть выполнены следующие мероприятия и работы:

- принята от заказчика строительная площадка, подготовленная к производству работ;

- завезены и складированы строительные материалы, необходимое оборудование, инструменты, железобетонные секции трубы;

- устроены въезды и выезды с площадки;

- обеспечен отвод воды от места производства работ;

- произведена геодезическая разбивка контура котлована.

3.4. Завезенные на строительную площадку (см. рис.3) железобетонные конструкции разгружают с автомашин автомобильным краном КС-55713-4.

Рис.3. План строительной площадки

1 - арматуры; 2, 3 - склад пиломатериалов; 4 - путь движения крана; 5 - склад блок звеньев трубы; 6 - контейнер с цементом; 7 - бетоносмеситель; 8 - бак для воды; 9 - электростанция; 10 - склад щебня; 11 - склад песка


Доставленные на строительную площадку звенья трубы укладываются в один ярус на песчаную подушку. Сбрасывание звеньев труб с транспортных средств или в котлован запрещается. Трубы укладывают вдоль котлована трубы, в соответствии с технологической последовательностью монтажа, оставляя берму шириной не менее 4,0 м для подъезда крана.

Монтажные петли на звеньях тела трубы срезаются электросваркой заподлицо с поверхностью бетона до монтажа трубы срубка петель зубилом или их загиб не допускается .

Для обеспечения отвода воды от места производства работ существующее русло водотока направляется в обход монтажной площадки - котлована под тело трубы.

3.5. Геодезические разбивочные работы

3.5.1. Геодезическая разбивка котлована заключается в обозначении его на местности. Разбивку ведут в двух плоскостях: горизонтальной и вертикальной. При горизонтальной разбивке определяют и закрепляют на местности положение осей, а при вертикальной - расчетную глубину укладки трубы.

3.5.2. Разбивку котлована под трубу начинают с нахождения и закрепления продольной оси трубы, выполняя следующие действия:

- восстанавливают ось дороги;

- измеряют стальной лентой (дважды) расстояние от ПК до продольной оси трубы по оси дороги;

- забивают в полученной точке стальной гвоздь длиной 100-120 мм;

- центрируют над гвоздем теодолит и переносят в натуру угол между осью трубы и осью дороги;

- закрепляют полученную продольную ось трубы четырьмя контрольными столбиками, по два на каждую сторону, установленными не ближе 3 м от границ котлована;

- переносят на контрольные столбики отметку ближайшего репера, а также отметки лотков входа и выхода трубы;

- проверяют соответствие будущего русла водоотводной канавы - проекту;

- разбивают очертания котлована согласно разбивочному чертежу с закреплением его контуров. Для этого параллельно осям котлована на расстоянии 2-3 м от его границы устанавливают обноски (смотри рис.4), положение которых фиксируют в разбивочном чертеже. На обносках рулеткой размечают основные оси трубы, фиксируя их рисками и соответствующими надписями.

Рис.4. Инвентарная обноска

2 - струна из стальной проволоки; 3 - отвес


3.5.3. Геодезист при помощи теодолита переносит створы осей на верхнюю кромку обноски и закрепляет их рисками. Разбивку мест нанесения рисок производят способом створных засечек от осей X и Y разбивочной сетки имеющейся в рабочих чертежах. За относительную отметку 0,000 принята отметка верха трубы соответствующая абсолютной отметке имеющейся на генплане. Положение разбивочных осей трубы фиксируется струнами из стальной проволоки, натягиваемыми на обноске. Затем переносят их на поверхность площадки с помощью отвесов, опускаемых с натянутых струн и эту точку закрепляют металлическими штырями. Точность плановой разбивки котлована должна быть в пределах 5 см. Закрепительные знаки (колышки с отметками) сохраняются до сдачи трубы заказчику в эксплуатацию. Поврежденные в процессе работ разбивочные точки необходимо сразу восстановить.

Точность разбивочных работ должна соответствовать требованиям СНиП 3.01.03-84 и СНиП 3.02.01-87 . Схема производства геодезической разбивки котлована приведена на рис.5.

Рис.5. Схема производства геодезической разбивки трубы


3.6. Разработка котлована

3.6.1. Разработку котлована под тело трубы и оголовки производят одноковшовым экскаватором ЕТ-16 (см. рис.6), специальной болотной модификации, давление которого на грунт не превышает 20-25 кПа, имеющего уширенный и удлиненный гусеничный ход. Обнаруженные подземные выходы воды в котлован (ключи, родники и т.п.) заглушают глиняной пробкой.

Рис.6. Экскаватор ЕТ-16

Зачистку и планировку дна котлована до проектных отметок (на 5-10 см) производят вручную, под рейку, с учетом проектного уклона и заданного строительного подъема равного 1/50 высоты насыпи, непосредственно перед устройством фундамента.

Разработанный экскаватором грунт укладывается в отвал, с последующим удалением за пределы строительной площадки. Уплотнение дна котлована производят виброплитой LF-70 , до 0,95.

Перерыв между окончанием разработки котлована и устройством фундамента под тело трубы, как правило, не допускается.

При задержке устройства фундамента необходимо котлован разрабатывать с недобором до проектной отметки, а сам котлован покрывать теплоизолирующим материалом. При использовании торфа (0,16-0,18 г/см) раскладку, планировку и уплотнение производят вручную. Утепляющие блоки из газобетона, пенопласта и т.д. укладывают автомобильным краном. Выполненные работы предъявляют Заказчику для подписания по устройству котлована, в соответствии с Приложением 3, РД-11-02-2006 .

3.7. Устройство монолитной бетонной плиты фундамента под тело трубы

3.7.1. Под сборные железобетонные звенья трубы необходимо возвести фундамент в виде монолитной плиты из бетона кл. В20, W6, F150 толщиной 0,20 м по слою щебня М 800 фракции 20-40 мм толщиной 0,10 м.

Щебень подвозят фронтальным погрузчиком VOLVO L-45B (емкость ковша 1,2-2,5 м), разравнивают вручную, уплотняют виброплитой LF-70D до не менее 0,95.

Выполненные работы предъявляют Заказчику для подписания актов освидетельствования скрытых работ по устройству "подушки", в соответствии с Приложением 3, РД-11-02-2006 .

3.7.2. Для устройства монолитных бетонной плиты на готовой "подушке" устанавливают сборно-разборную опалубку высотой 20 см. Разметку мест установки опалубки производят способом створных засечек от осевых точек трубы. Точки привязки закрепляют на обноске, расположенной вне зоны работ. За относительную отметку 0,000 принята отметка верха трубы, соответствующая абсолютной отметке обозначенной на генеральном плане. Опалубку собирают из обрезного пиломатериала хвойных пород VI с. толщиной 40-50 мм и брусков 40х40 (50х50) мм. С внутренней стороны доски фиксируют на нужный размер распорками, а с наружной кольями, забитыми в грунт вплотную к доскам, которые так же, как доски воспринимают боковое давление бетонной смеси.

3.7.3. На уплотненную щебеночную "подушку" устанавливают деревянные "маячки" высотой 30 мм и на них, для придания прочности монолитному фундаменту, укладывают сетки из арматурной стали А-III, марки 35ГС диаметром 12 мм, с шагом ячейки 100х100 мм. Сетки укладывают с нахлестом не менее 25-30 арматуры. Соединение сеток осуществляют перевязкой стыка в трех местах (посередине и по концам) вязальной, стальной проволокой диаметром 0,8...1,0 мм с помощью специальных крючков.

Подачу арматурных сеток в зону производства работ осуществляют автомобильным краном. Установка вручную допускается лишь при массе арматурных элементов до 20 кг.

3.7.4. Процесс укладки бетонной смеси состоит из рабочих операций, связанных с подачей её в опалубку и уплотнения. До начала укладки бетонной смеси в опалубку необходимо проверить:

- элементы крепления опалубки;

- качество очистки опалубки от мусора и грязи;

- качество очистки арматуры от налета ржавчины;

- выноску осей сооружения (краской) на арматурный каркас;

- рейками или паклей заделать крупные щели опалубки;

- внутренние поверхности опалубки покрыть полиэтиленовой пленкой для уменьшения силы сцепления бетона с досками;

- предъявить готовую опалубку и установленную арматурную сетку с выпусками Заказчику для освидетельствования и подписания Акта на скрытые работы по устройству опалубки и установки арматурного каркаса, в соответствии с Приложением 3, РД-11-02-2006 .

3.7.5. На объект бетонную смесь доставляют автобетоносмесителями СБ-049А (4,0 м) и выгружают в поворотные бадьи, емкостью 0,8 м расположенные в радиусе действия крана, после чего автокраном устанавливают бадью в вертикальное положение, транспортируют к месту укладки и разгружают в опалубку.

3.7.6. При укладке бетонной смеси необходимо соблюдать основные правила:

- добавление воды при укладке бетонной смеси не допускается;

- отделившуюся из смеси холодную воду необходимо удалять;

- высота свободного сбрасывания бетонной смеси не должна превышать 1,0 м.

Во время укладки бетонной смеси необходимо предусмотреть защиту изготавливаемой конструкции от атмосферных осадков полиэтиленовой пленкой.

Распалубливание забетонированной конструкции и её нагружение звеньями трубы допускается при достижении бетоном прочности, равной не менее 75% проектной.

3.8. Устройство монолитного оголовка

3.8.1. Операции по устройству оголовков из монолитного бетона выполняют в следующем порядке:

- разрабатывается котлован под портальную стенку и откосные крылья;

- устанавливают опалубку портальной стенки с подгонкой щитов и их закреплением;

- устанавливают опалубку левого откосного крыла с выверкой по отвесу и закреплением;

- устанавливают опалубку правого откосного крыла;

- принимают бетонную смесь из бадьи, поданной автокраном;

- укладывают бетонную смесь в опалубку и уплотняют ее вибратором;

- заглаживают открытую поверхность свежеуложенной смеси;

- производят уход за бетоном.

3.8.2. Разработку котлована под оголовки производят одноковшовым экскаватором ЕТ-16 . Зачистку и планировку дна котлована до проектных отметок (на 5-10 см) производят вручную. Разработанный экскаватором грунт укладывается в отвал, с последующим удалением за пределы строительной площадки. Уплотнение дна котлована производят виброплитой LF-70 , до 0,95. В котлован под оголовок засыпают щебень проектным слоем с учетом коэффициента запаса на уплотнение равного 1,25, разравнивают и уплотняют виброплитой.

3.9. Установка разборно-переставной опалубки под оголовки

3.9.1. Опалубка служит для придания требуемых формы, геометрических размеров и положения в пространстве возводимых оголовков (портальной стенки и откосных крыльев) путем укладки бетонной смеси в ограниченный опалубкой объем.

3.9.3. Опалубочные щиты, изготавливают из обрезного пиломатериала толщиной 50 мм шириной 100 мм и деревянных брусков 50х50 мм. Соприкасающиеся с бетоном лицевые части щитов обшивают водостойкой, бакелитовой, слоеной фанерой толщиной 16 мм (ФБС-16), закрепляемой к щитам самонарезающимися винтами.

3.9.4. Для бетонирования оголовков применяется разборно-переставная опалубка. Разборно-переставную опалубку собирают из готовых элементов - щитов. Сборку опалубочных щитов производят на монтажной площадке в определенной последовательности:

- щиты укладывают рабочей поверхностью вниз, в местах установки монтажных и рабочих креплений кладут деревянные рейки;

- выверяют габаритные размеры щитов, по их контуру прибивают деревянные бруски-ограничители;

- щиты соединяют между собой деревянными накладками;

- в деревянных рейках в местах пропуска стяжек просверливают отверстия диаметром 18-20 мм;

- поверх щитов раскладывают деревянные схватки;

- схватки со щитами соединяют гвоздями или скобами;

- поверх схваток перпендикулярно им укладывают связи жесткости, для чего используют те же схватки;

- к нижним ярусам схваток или связям жесткости прикрепляют подкосы, обеспечивающие устойчивость панелей в вертикальном положении.

3.9.5. Установка щитов опалубки в проектное положение производится по рискам, нанесенным на щебеночную подготовку согласно разбивочных осей закрепленных на обноске, с одновременной выверкой вертикальности щитов по разбивочным осям теодолитами.

Место установки опалубки очищают от щепы, мусора, снега, льда. При установке щитов нужно следить за плотностью их примыкания друг к другу. При монтаже опалубки необходимо обеспечить ее устойчивость с помощью стоек, опирая их на прочное основание и раскрепляя расшивинами.

При строительстве водопропускных систем под автомобильными, железнодорожными магистралями применяют откосные крылья и портальные стенки, которые формируют оголовки для труб. По сути это сложная ЖБ конструкция, состоящая из нескольких основных частей. На конечных точках трубопроводных систем монтируют оголовки, выполняющие роль предохранительных и усиливающих элементов. Главный конструктивный элемент – это стена портала, обрамленная откосными крыльями.

Материалом при производстве оголовков для труб служит бетон, применяемый в монолитных сооружениях. Нормы и требования регламентируются ТПР 503-7-015.90 по раструбным изделиям и серией 3.501.1-144 по трубам круглого сечения. Конические оголовки представляют собой солидные сооружения из железобетона, включающие трубное звено и стену портала (ЗКП 11.170 – 1 м диаметр, ЗКП 12.170 – 1,25 м диаметр, ЗКП 13.170 – 1,5 м диаметр). Выпуском оголовков для труб может заниматься профильное предприятие, располагающее достаточными материально-техническими возможностями. В связи с тем, что таких заводов не много, иногда возникает нехватка продукции, в основном это наблюдается в весенне-летний период. Перевозку оголовков для труб осуществляют с применением грузовиков. В некоторых случаях требуется привлечение спецтранспорта, например, при отгрузке откосных стен к крупногабаритным трубным звеньям (1 200 мм диаметр).

Серийный выпуск оголовков

На предприятиях выпуск оголовков ведется согласно существующей стандартной документации о трубных элементах водопропускных систем. Производство стен портала и крыльев откоса осуществляется раздельно. Марки бетона выбираются в соответствии с конкретным назначением продукции.

Сборные железобетонные трубы в зависимости от поперечного сечения подразделяют на круглые цилиндрические, круглые с плоской пятой основания, прямоугольные и овоидальные (рис. 7.4).

Водопропускные трубы круглого сечения применяют при высоте насыпи преимущественно не более 8 м. Круглые звенья труб под железнодорожными насыпями опираются на фундаменты мелкого или глубокого заложения, сборные, сборно-монолитные или монолитные. Конструкция фундамента трубы зависит от несущей способности грунта основания.г - овоидальноее;нования; сборных железобетонных труб: а - круглое ания, прямоугольные и овоидальные, рис. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

При опирании круглого цилиндрического звена на плоский фундамент находит применение лекальный блок (рис. 7.5).

Арматурный каркас круглых звеньев состоит из двух рядов (наружного и внутреннего) рабочей спиральной арматуры, поперечной арматуры – хомутов, а также распределительной продольной арматуры (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Схема арматурного каркаса трубы круглого сечения для звена длиной 1 м: а – поперечный разрез; б – вид 1-1 и фасад; в – спираль; d k – диаметр каркаса; d H k , d B k – диаметр расположения наружной и внутренней спиралей

Арматурный каркас состоит из одинакового количества спиралей, располагаемых по наружному и внутреннему контурам звена, которое определяется расчетом. Проектным институтом Ленгипротрансмост разработаны следующие типовые проекты железобетонных труб круглого сечения:

ГС 3.501.1-144 – круглые железобетонные водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог;

ГС 3.501.1-144. Выпуск 0-1. Инв. № 1313/2 – круглые железобетонные водопропускные трубы с плоским опиранием для железных дорог в обычных климатических условиях.

З

Рис. 7.7. Схема армирования круглого звена с плоским основанием: а – поперечный разрез; б – вид вдоль оси трубы; d кв , d кн – диаметры внутреннего и наружного каркасов

венья круглых сборных железобетонных водопропускных труб опираются на фундаменты мелкого заложения – монолитные бетонные, сборные из бетонных блоков, а также глубокого заложения – свайные или столбчатые в зависимости от вида грунта основания.

Звенья круглых труб с плоским основанием имеют более экономичное армирование, схема которого, согласно разработкам Ленгипротрансмост, представлена на рис. 7.7.

Конструкцию входного и выходного оголовков железобетонной трубы круглого сечения из условия унификации принимают одинаковой. Оголовки состоят из откосных стенок (крыльев), располагаемых под углом к оси трубы, и портальных стенок (рис. 7.8).

Арматурный каркас откосных крыльев выполняют из сеток (рис. 7.9).

Рис. 7.8. Конструкция оголовка круглой трубы: а – фасад; б – разрез по оси трубы; в – план (насыпь не показана); 1 – коническое звено; 2 – портальная стенка, 3 – откосная стенка; 4 – лекальный блок; 5 – фундамент

Рис. 7.9. Конструкция арматурного каркаса откосных крыльев оголовка круглой трубы: а – фасад; б – план

Откосные стенки оголовков устанавливаются на железобетонные плиты, уложенные на щебеночную или гравийно-песчаную подготовку. Между откосными крыльями располагают бетонный лоток на гравийно-песчаной подготовке (см. рис. 7.8).

С

Рис. 7.10. Схема секции железобетонной трубы прямоугольного сечения: а – поперечный разрез; б – разрез вдоль оси трубы

борные железобетонные трубы прямоугольного сечения состоят из секций по 2–3 звена (рис. 7.10), а также двух разновидностей оголовков: входного раструбного типа с повышенным звеном и выходного с нормальным звеном.

В типовом проектировании предусмотрено увеличение повышенных звеньев на 0,5 м по сравнению с нормальными. Разработаны следующие типовые проекты сборных железобетонных труб прямоугольного сечения:

ГС 3.501-177.93 – железобетонные прямоугольные водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог (АО Трансмост, 1994);

ГС 3.501-177.93. Выпуск 0-2 – прямоугольные трубы для железных дорог в умеренных и суровых климатических условиях (АО Трансмост, 1994);

ГС 3.501-107. Инв. №1130/1,2 – прямоугольные бетонные водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог.

Арматурный каркас звена прямоугольной трубы включает в себя сетки, состоящие из рабочей и распределительной арматуры, располагаемые по наружному и внутреннему контурам с учетом обеспечения защитного слоя бетона, которые объединяют с помощью хомутов (рис. 7.11).

Рис. 7.11. Схема арматурного каркаса прямоугольного звена: а – поперечный разрез; б – вид вдоль оси трубы

В средней части типовых конструкций труб длина секций составляет 2,01 и 3,02 м. Звенья опираются на фундамент по слою цементного раствора. Фундаменты секций могут быть монолитными, сборными железобетонными или из бетонных блоков, мелкого или глубокого заложения. Между секциями устраивают деформационный шов толщиной 3 см.

В железобетонных трубах прямоугольного сечения применяют раструбные оголовки с откосными крыльями, расположенными под углом не менее 20 о (рис. 7.12).

На железных дорогах, строящихся в районах с суровыми климатическими условиями, наибольшее распространение получили прямоугольные железобетонные и бетонные водопропускные трубы. В настоящее время разработаны типовые проекты прямоугольных труб для суровых климатических условий:

ГС 3.501.1-177.93. Выпуск 0–3. Трубы для железных и автомобильных дорог в особо суровых климатических условиях. (АО Трансмост, 1994 г.);

ГС 3.501-65. Инв.№ 1016 . Водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог при расчетной температуре минус 40 о С и ниже, глубоком сезонном промерзании и наледях. Прямоугольные бетонные трубы. (Ленгипротрансмост, 1976 г.).

Рис. 7.12. Конструкция выходного оголовка прямоугольной трубы: а – фасад; б – разрез по оси трубы; в – план (насыпь не показана)

Звенья железобетонных труб прямоугольного сечения применяют отверстием от 1,5 до 6,0 м. Они опираются на сборно-моно­лит­ные фундаменты, состоящие из сборных железобетонных блоков Г- или Т-образной формы (рис. 7.13, 7.14) и монолитного бетона, а также фудаменты глубокого заложения на сваях и столбах (рис. 7.15, 7.16).

Рис. 7.13. Прямоугольная железобетонная труба с фундаментами Г-образной и Т-образной форм: а – поперечное сечение секции; б – фасад оголовка

Рис. 7.15. Прямоугольная железобетонная труба с фундаментами на сваях и столбах: а – оголовок; б, в – поперечное сечение секций

Рис. 7.16. Общий вид прямоугольной железобетонной трубы с фундаментами на сваях

Конструкции бетонных прямоугольных труб применяют отверстием от 1,5 до 6,0 м, которые обеспечивают водопропускную способность до 150 м 3 /с. Средние секции труб имеют длину 3–4 м. Конструкции таких труб состоят из железобетонных плит перекрытия, бетонных блоков стен, насадок, лотка и фундамента (рис. 7.16, 7.17). Трубы отверстием 1,5–3,0 м имеют сплошные фундаменты, а остальные – раздельные на естественном основании, монолитные, сборные, а также глубокого заложения на сваях или столбах. Лотки бетонируют на песчаной подготовке. Трубы имеют раструбные оголовки с повышенным входным и нормальным выходным звеньями.

Типовые бетонные водопропускные трубы имеют аналогичные фундаменты, что и железобетонные (рис. 7.17, 7.18).

Рис. 7.17. Прямоугольные бетонные трубы: а, б – поперечное сечение секции и оголовка; в – с фундаментами Г-образной и Т-образной форм

При типовом проектировании водопропускных труб прямоугольного сечения фундаменты из железобетонных блоков Г-образного и Т-образного сечений предусмотрены для глубины промерзания грунта основания, равной 2,3 и 4 м.

В суровых климатических условиях при наличии в основании талых и слабых грунтов крайние секции и открылки оголовков предпочитают устанавливать на свайных фундаментах (см. рис. 7.16). Применение свайных фундаментов повышает жесткость основания и предохраняет трубы от растяжек. При слабых грунтах основания целесообразно применять в крайних секциях и открылках оголовков фундаменты с наклонными сваями.

При сооружении водопропускных труб на вечномерзлых грунтах обеспечивают сохранение естественного режима основания, не нарушая природные условия. В этом случае предпочтение отдают трубам с фундаментами на буроопускных столбах диаметром 0,6–0,8 м (см. рис. 7.15,в ).

Рис. 7.19. Конструкция оголовка бетонной трубы овоидального сечения: а – попе­реч­ное сечение; б – фасад; 1 – разрез открылка; 2 – общий вид

Конструкции бетонных и железобетонных труб овоидального сечения применяются отверстием от 1,0 до 3,0 м (рис. 7.19, 7.20). Железобетонные звенья овоидальных труб имеют арматуру в виде замкнутых спиралей (рис. 7.21).

Данный вид арматурного каркаса обеспечивает надежную работу конструкции с учетом полного спектра нагрузок. Все сечения звеньев овоидальных труб работают как внецентренно сжатые элементы.

Применение бетонных овоидальных труб позволяет сократить трудоемкость заводского изготовления и расход арматурной стали. Их применяют при высоте насыпи до 20 м.

Железобетонные трубы овоидального сечения являются более эффективными сооружениями при сравнении с круглыми конструкциями по расходу арматуры в среднем до 40–45 %.

Добавить в закладки

Запрещается строительство труб, если имеются наледи и ледоходы. На ручьях и реках, которые имеют рыбные нерестилища, устройство труб возможно только с разрешения рыбнадзорной инспекции.

Возвышение бровки грунтовых полотен на подходе к трубе над расчетным уровнем водной основы принимается не меньше 0,5 ма, а для трубы, имеющей напорный либо полунапорный режим, — не меньше 1 ма.

Строительство трубочных оголовков происходит из портальных стенок и пары откосных крыльев, которые заглублены в грунтовое основание ниже глубин промерзания на 25 см и установлены на основание из щебеночных материалов, имеющих толщину 0,1 ма.

Естественную землю ниже глубины промерзания заменяют смесью из песка и гравия.

Трубы подразделяются на 3 группы по несущим способностям: расчетная высота грунтовой засыпки равна 2 мам, 4 мам., 6 мам.

Допустимо для определенных условий строительство трубопроводов с применением труб с другими расчетными высотами и грунтовыми засыпками.

Марки труб состоят из цифробуквенных групп, которые разделены дефисом. При этом в первой группе содержатся обозначения типов, а во второй — диамы в сантимах и полезная длина в децимах, а также номера групп по несущим способностям.

Строительство труб происходит в соответствии с ГОСТ 26633 из тяжелых бетонных смесей, где устанавливается класс прочности на сжатие В 25. Бетонная водонепроницаемость трубы должна иметь соответствие W4.

Трубы ТС, ТБ, ТСП и ТБП поставляются потребителям в комплекте с кольцами уплотнения из резинового материала. Трещины на поверхностях труб недопустимы, исключение составляет усадочная ширина не больше 0,05 мм.

Оголовки трубы с отверстиями 0,5…0,75 м сооружаются из портальных стенок, которые заглублены в землю ниже глубин промерзания на 25 см.

Крылья откосов можно выполнить из монолита марки В15 без арматурной связки и с учетом опалубочного размера сборного железобетонного блока.

Длину труб (Lтр) определяют с помощью формулы:

Lтр=в+2(н-с-d)хм,

где в является шириной полотна земли в мах;

н — это насыпная высота в мах;

с — стеночная толщина в мах;

d — отверстие трубы в мах;

м — коэффициент откосных заложений.

Технология строительства труб из железобетона (водопропускные железобетонные трубы)

Перед монтажом необходимо тщательно проверить трубы на допустимые отклонения согласно ГОСТу.

  1. Проверить элементы труб на допустимое отклонение по ГОСТу (длина звеньев равна 0-1 см, стеночная толщина равна 0,5-1 см, другие измерения приблизительно — + 1 см).
  2. Удалить наплывы, бетонные набрызги на стыковочных звеньевых элементах.
  3. Подобрать все элементы труб по маркам согласно решению проекта.
  4. Складировать элементы труб в одно место.

Подготовительные работы на месте строения:

  1. Выбрать и подготовить площадку для строительства. Выкорчевать кустарник и распланировать ее необходимой техникой.
  2. Принять и поместить материал, оборудование и конструкции в определенные места.
  3. Разбить ось трубы и котлованный контур.

Геодезическая работа, которая выполняется в строительном процессе, обычно включает:

  • устройство сооружения в планах с учетом главных осей и контуров котлована;
  • высотную разбивку;
  • нивелирование продольных профилей лотков труб.

Устройство в планах происходит с закреплением на местах видимых знаков, по которым имеется возможность точного установления местоположения трубы и ее составляющих элементов. Закрепление происходит обычно при помощи двух столбов, которые устанавливаются по продольным осям труб, с целью обеспечить их сохранность на весь строительный срок, и колышков, забитых по насыпным осям в необходимых местах.

В отдельных случаях на расстоянии 150-200 см от границы котлована происходит строительство обносок из досок, установленных горизонтально, на которых идет разметка характерных фундаментных точек. Сами доски прибиваются к столбам, которые закреплены в землю.

При плановой разбивке нужна строгая выдержка створного положения, которое располагается по осям насыпей.

При выявлении каких-либо неблагоприятных грунтовых или других факторов на местах расположений труб и оголовков требуется их смещение в необходимую сторону. Все отличия от имеющегося проекта необходимо согласовать с проектными организациями и заказчиком, в результате чего будет выбрана наиболее подходящая технология.

Высотная технология заключается в том, чтобы определить поверхностные отметки в местах расположения труб и глубину срезки земли или, наоборот, ее подсыпки под трубы. Работы по грунту, связанные с рытьем котлована и устройством фундамента, выполняются в присутствии инструментального контроля.

При помощи нивелира проверяется соответствие проекту фактической отметки котлованного дна подушечному верху. Аналогичным образом контролируются высотные положения фундамента, а в дальнейшем и устройство труб, и оголовки.

Продольные профили трубы нивелируются непосредственно перед засыпкой и отсыпкой насыпного слоя до отметок по проекту. Необходимые, периодичные и продолжительные дальнейшие наблюдения устанавливаются в соответствии с требуемыми нормами.

Данная технология производится с привязыванием к реперам, которые расположены недалеко от труб.

Работа по исполнению

Котлован получают с помощью экскаваторной копки.

Экскаваторная копка и ручная зачистка котлованов.

Устройство (если есть необходимость) котлованного дна каменным материалом посредством вдавливания с помощью средств утоплений.

Котлован под фундамент, где будут находиться водопропускные трубы, разрабатывается в основном без ограждений (креплений). Лишь в водонасыщенном грунте, при значительных притоках вод и невозможности обеспечения устойчивости стен котлована, земля разрабатывается с учетом крепежной защиты. Укрепление котлованов применимо, если вблизи находятся эксплуатируемые сооружения. Такая технология обеспечивает их устойчивость.

Котлованные очертания и технология их разработок находятся в зависимости от конструкций труб и их фундаментов, от видов и состояний земли. Крутизна откосов котлована назначается при учете котлованной глубины и характеристик разрабатываемой земли.

Если конструкцией предусматривается гидроизоляция или выполняются другие работы, которые связаны с нахождением здесь людей, то расстояние между боковыми поверхностями фундамента и вертикальными стенками котлована применяется не меньше 70 см. Когда подобные работы отсутствуют, данные парамы можно уменьшить до 10 см.

При фундаментном бетонировании без опалубки котлованный размер принимается равным размеру данного фундамента.

Разрабатывая котлованы с откосами, промежуток между фундаментом и подошвой откоса должен быть не меньше 30 см. При копании котлована принимаются меры, чтобы предотвратить заполнение их поверхностной или грунтовой водой. Для этих целей по котлованным контурам отсыпаются земляные валики. При сооружении труб на постоянных водотоках необходимо устроить запруду либо отвести русло в бок при помощи канавы.

Если вода все же попала в котлован, ее требуется удалить или устроить внизу спуск в канаву. Такое обычно возможно при строительстве косогорного водопровода либо механизированного водоотлива. В данных случаях внизу котлована делаются ограждаемые приямки, из которых при помощи насоса происходит откачивание воды. Такие приямки располагаются за фундаментным контуром. Ими обеспечивается водоотвод во время работ с фундаментом, вплоть до засыпки.

По мере того как углубляется котлован, ограждение приямков необходимо опускать. Грунты нескальных пород разрабатывают землеройные машины без нарушений естественных сложений грунтов в основаниях. Недобор составляет 10-20 см. Окончательная чистка котлована происходит перед тем, как устроить фундамент.

На сегодняшний день из различного множества землеройных машин наибольшее распространение в строительстве водопроводов на автомобильных и железных дорогах принадлежит бульдозерам и экскаваторам.

Бульдозер наиболее популярен при устройстве котлованов.

Котлованное строительство бульдозерами является наиболее целесообразным при заложении самих труб и оголовков на одном уровне или имеющихся несущественных различиях.

Для котлована, который не огражден, применяется экскаватор, у которого имеется обратная лопата или драглайн. Преимущество этого механизма — возможность разработать грунт при разных глубинах, что помогает обеспечить устройство котлованов под средними частями труб и оголовков, подошвы фундамента которых закладывают на значительных глубинах.

При разработке ограждаемого котлована целесообразным является применение грейферов.

Во всех ситуациях грунт, который разрабатывают, укладывается за пределами котлована на тех расстояниях, которые могут обеспечить устойчивость стен или ограждений. Навалы земли не должны препятствовать выполнению работ по строительству, монтажу и пропуску воды.

Устройство и строительство фундамента

Существует мелкообломочный и крупноблочный фундамент.

Монтируя фундамент с помощью сборных элементов, вначале требуется уложить блоки оголовков до подошвенного уровня. Потом до этого же уровня заполняются пазухи оголовков фундамента. В последующем с трех боков они засыпаются местной землей, а в местах, где сопрягаются фундаменты разных глубин, — песчано-гравийными либо песчано-щебеночными смесями, которые нужно послойно уплотнить и залить цементным раствором.

Затем фундаментную кладку и оголовки нужно вести с учетом посекционного . Требуется последовательное строительство, от выходных оголовков к входным. Многорядная кладка выполняется при помощи шовной перевязки. Для устройства монолитного фундамента требуется:

  • изготовить и установить опалубку;
  • доставить готовую бетонную смесь или приготовить ее на месте;
  • уложить смесь;
  • предоставить необходимый уход, удалить опалубку, засыпать пазухи.

Простота очертаний фундамента позволяет изготовить опалубку в виде инвентарного щита, который используется на многих строительных объектах. Поверхности таких щитов должны быть гладкими. Перед тем как бетонировать, их рекомендуют смазать солидолом. Это в дальнейшем поможет легче отделить щиты от конструкции из бетона.

Для того чтобы загрузить бетонную смесь в секционную опалубку, необходимо применение инвентарных лотков или бадей, которые загружаются на месте или доставляются с бетоносмесительного узла. Уплотнение бетона происходит при помощи глубинных или поверхностных вибраторов.

Устройство сборно-монолитного фундамента происходит в следующей последовательности: на заготовленное основание или подушку требуется установить опалубку между секциями, в имеющееся пространство залить бетонную смесь.

Требования в производстве работ по бетону такие же, как и при устройствах монолитного фундамента. Механизмы и оборудование для фундаментных устройств нужно выбирать с учетом всех технологических процессов по сооружению труб.

Примерным перечнем оборудования выступает: кран, растворосмеситель, бетоносмеситель, вибратор, электротрамбовка, сварочный агрегат, передвижная электростанция.

Повысить эффективность при устройстве труб можно, если организовать процессы изготовления, доставку конструкций и монтаж труб на участке, соблюдая единый комплексный график.

Обязательное условие этих мероприятий — хорошие подъезды и развитые строительные базы. Фундамент и количество оголовков труб в этой ситуации монтируются «с колес». Необходимые элементы снимаются краном с транспортного средства и укладываются в конструкции.

Устройство свайного фундамента очень распространено там, где присутствует слабый грунт. Погружение свай происходит в основном агрегатами, которые включают копровое оборудование на базах тракторов, автомобильных кранов или экскаваторов.

Водопропускные железобетонные трубы: монтаж

Сборные оголовков и тела труб начинают монтировать после фундаментного устройства и пазушной засыпки.

Перед монтажом блоки фундамента и оголовков, звенья необходимо очистить от грязи, а в зимних условиях — ото льда и снега.

Звено или блоки, которые имеют плоскую поверхность нижних граней, нужно устанавливать на цементный раствор. Звенья цилиндрические требуется устанавливать на деревянные подкладки с соблюдением требуемых зазоров между ними и фундаментом. В последующем под звенья подбивается бетонная смесь, тем самым обеспечивается полный контакт звеньев на всем расстоянии.

Раствор нужно подливать с одного бока, при этом контролировать его появление с другого. Затем восполняется недостающий раствор с противоположного бока. Этим обеспечивается полное выравнивание и заполнение швов. Раствор нужен такой, где подвижность составляет около 12 сантимов.

Заполняя вертикальные и горизонтальные швы, можно обеспечить сплошную и монолитную конструкцию трубы на участке, где присутствуют деформационные швы.

Стыковочным швам на звеньях или секциях труб присуща конопатка со всех сторон паклей, которая пропитана битумной смесью. С внутренних сторон швы необходимо на 0,03 м заделать при помощи цементного раствора.

Весь процесс монтажа производится с соблюдением зазоров проекта между звеньями и блоками с той целью, чтобы выдержать секционный размер и не допустить перекрытий деформационного шва.

Гидроизоляция и устройство труб

Основной тип изоляции железобетонных и на сегодняшний день происходит при помощи битумной мастики.

Покрытия устраиваются неармированные (обмазочные) и армированные (оклеенные). Обмазочная гидроизоляция — это два слоя битумной мастики, имеющие толщину 1,5-3 мм каждый по грунтовому слою.

Гидроизоляция с армированием состоит из материальных слоев между трехслойной битумной мастикой по грунтовочному слою.

Поверхности элементов железобетонных труб и их элементов (звенья, плиты перекрытий, насадки и другие) обычно защищаются оклеенной изоляцией.

Гидроизоляция: последовательность работы

  • поверхностная подготовка;
  • собственно гидроизоляция;
  • устройство защитных слоев.

При поверхностной подготовке при работе с конструкцией требуется очищение от грязи, просушка, а в отдельных ситуациях нужно выровнять ее при помощи цементного раствора.

Наносить подготовительный слой из раствора цемента нужно там, где образуются внутренние углы, к примеру, на перекрытиях труб и оголовков перед кордонными камнями, для сливного устройства в многоочковой трубе и т.д.

Первой технологической операцией является гидроизоляция, то есть необходимо нанести на изолируемые поверхности битумный лак, который выступает как грунтовка, с целью заполнить мелкие трещины и поры. Кроме того, он улучшает сцепление битумной мастики и бетонной поверхности.

Существуют и немеханизированные способы грунтовочных устройств при помощи кисточек.

Неармированная гидроизоляция устраивается после того, как высохла грунтовка, но не менее чем через 24 часа после нанесения.

Горячая мастика наносится слоями в толщину 1,5-3 миллима, притом последующий слой после того, как остынет первый. Для этих целей применяются ручные инструменты (шпатель и др.). Повысить качество работы и снизить трудозатраты можно, если использовать механизированные способы, в основном пользуются пневмораспылением.

Армированная гидроизоляция устраивается таким способом: сначала наносится один слой горячего битума и наклеивается слой одного из рулонных материалов. Это же повторяется для последующих слоев. Слой, который будет последним, требуется покрыть мастикой в толщину 1,5-3 мм и выровнять с использованием ручного электрокатка, при необходимости дополнить места, где гидроизоляция оказалась в недостаточном количестве.

Отдельные полотна стыкуются внахлест с 10-сантимовым перекрытием. Первый и второй стык не должны быть один над другим. Последующие стыки выполняются со сдвигом не меньше чем на 0,3 м относительно стыков ранее уложенных слоев.

Рулонный материал наклеивается без образования пузырей, при этом нужно плотное прилегание материала по всем поверхностям. Гидроизоляция разглаживается при помощи электроутюгов, электрокатков.

Устройство защитных слоев необходимо для того, чтобы гидроизоляция не была подвергнута механическим повреждениям при засыпке, учитывая, что она является одним из важных элементов при многолетней эксплуатации и нормальной работе труб.

Обратная земляная засыпка

Железобетонные водопропускные трубы требуется засыпать грунтом после того, как все строительные работы были выполнены и был оформлен соответствующий акт приемки.

Для этих целей подойдет та же земля, из которой возводилась насыпь.

Насыпное возведение над водопропускными трубами делят на два этапа:

  1. Заполнить грунтом пазухи между фундаментом и стенами котлована.
  2. Засыпать трубы по звеньевой высоте.

Грунт укладывается одновременно со всех сторон трубы на равную высоту и уплотняется специальными грунтоуплотняющими виброударными машинами, а при их отсутствии применяются пневмокатки. Грунтовая призма отсыпается при помощи наклонных слоев, толщина которых назначается с учетом действующих нормативов.

При движении по отдельному грунтовому слою вдоль труб машина должна начинать работу с удаленного участка, постепенно приближаясь к самим трубам. Уплотнять грунт непосредственно у самих труб можно, если с противоположного бока имеется уже отсыпанный слой земли такого же уровня на всем протяжении труб. При этом отдельное внимание уделяется грунтовому уплотнению у стен труб. Здесь ручная электротрамбовка должна располагаться не ближе 0,05 ма от стены.

Над средними частями труб запрещается переуплотнять грунт, чтобы в последующем избежать конструкционных перегрузок. При значительных насыпных высотах более 10 мов над трубами рекомендуется оставить зону, где плотность понижена. Далее разровнять землю с помощью бульдозера без уплотнений.

Если при строительстве техника, которая передвигается над засыпанными конструкциями или вблизи от них, является более тяжелой по сравнению с временными нагрузками, то требуется дополнительная засыпка, чтобы избежать разрушений в трубе.

Степень грунтовых уплотнений в призменных пределах засыпки оценивается при помощи коэффициента К, определяющего отношение плотности, которая была достигнута, к стандартной максимальной (определяется методом стандартных уплотнений). Последняя приводится в производственном рабочем проекте, в который включены данные геолого-инженерных изысканий. Действующая инструкция требует, чтобы коэффициент уплотнения обеспечивался не менее 0,95. Контроль над плотностью ведется влагомером-плотномером Ковалева. Следует сказать, что в процессах по засыпке труб запрещаются отклонения от К, который равен 0,95, в наименьшую сторону. Ведь при снижении плотности земли значительно уменьшается деформационный модуль и несущие способности труб.

Техника безопасности (ТБ)

Принять на данную работу можно лишь тех рабочих, которые прошли необходимую медицинскую комиссию и вводный (общий) инструктаж по ТБ и инструктаж по ТБ непосредственно на месте работы.

Помимо этого, работники в течение трех месяцев с начала работы обязаны обучиться безопасному методу работы по проге длительностью в 6-10 часов. Окончив обучение, следует сдать экзамен в постоянно действующей комиссии, по результатам которого будет составлен акт, который требуется вложить в личное дело сотрудника.

На строительной площадке должны находиться постоянные или временные санитарно-бытовые устройства: уборные, умывальные, раздевалки, сушилки для одежды, помещения для приемов пищи, душевые, медпункты или аптечки. Работники должны снабжаться питьевой водой.

Администрация строительства должна предоставить рабочим спецодежду, обувь и индивидуальные защитные средства в соответствии с действующими нормами.

Строительным мастерам нужно:

  • осуществлять правильное и безопасное ведение строительных и монтажных работ;
  • контролировать состояние подмостков и лесов, приспособлений защиты, котлованных креплений и т.д.;
  • проверять чистоту и порядок на трудовых местах, на подъездных дорогах и проходах,
  • обеспечить освещенность трудовых мест, проверить правильную эксплуатацию подкопровых и подкрановых дорог;
  • инструктировать сотрудников по ТБ на рабочем месте в рабочем производстве;
  • контролировать применение и правильное использование работниками индивидуальных средств защиты и спецодежды;
  • контролировать соблюдение норм переносок тяжести, обеспечить рабочие места плакатами и надписями.