Технология работ по устройству металлической гофрированной водопропускной трубы

Перед устройством водопропускной трубы должны быть выполнены следующие работы:

 произведены геодезическая привязка и разбивка контура котлована для трубы;

 завезены и складированы строительные материалы, необходимое оборудование, инструменты, металлические секции трубы и железобетонные конструкции оголовков;

 получен наряд-допуск на работу автомобильного крана вблизи линии электропередач (при необходимости);

 обеспечен отвод воды от места производства работ.

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;

- разбивают очертания котлована согласно разбивочному чертежу с закреплением его контуров колышками, забитыми на расстоянии 1,0-1,5 м от бровки котлована;

- проверяют соответствие будущего русла водоотводной канавы - проекту.

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. Схема производства геодезической разбивки котлована приведена на Рис.1.

 

Рис.1. Схема производства геодезической разбивки

 

Площадку в зоне строительства трубы планируют в обе стороны от оси трубы на расстоянии 10м бульдозером. Расчищаются и планируются подъездные дороги для завоза оборудования и материалов, обеспечивающие свободный проезд по кольцевой схеме движения. Завезенные секции трубы укладываются в один ярус на песчаную подушку в соответствии с технологической последовательностью монтажа. Сбрасывание секции труб с транспортных средств или в котлован запрещается. Секции трубы можно перекатывать по горизонтальной поверхности.

Для обеспечения отвода воды от места производства работ необходимо существующее русло направить в обход монтажной площадки – котлована под тело трубы.

 

Рис.2. План строительной площадки

1 - секции трубы; 2 - место расположения механизмов и оборудования

Подготовка котлована под тело трубы и оголовки

Разработку котлована под тело трубы производят экскаватором. Обнаруженные подземные выходы воды в котлован (ключи, родники и т.п.) заглушают глиняной пробкой.   

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 перемещением за пределы строительной площадки бульдозером. Уплотнение дна котлована производят виброплитой до К_уп= 0,95.

Перерыв между окончанием разработки котлована и устройством фундамента, как правило, не допускается. При вынужденных перерывах должны быть приняты меры к сохранению природных свойств грунта основания. 

Работы по устройству котлована оформляются актом на скрытые работы.

Подготовка основания под входную и выходную части трубы из цементогрунтовой смеси

В подготовленном котловане устраивают подушку из ЩПС толщиной не менее h = 0,4 м, шириной, равной диаметру трубы, увеличенному на 1,0м. При слабых грунтах оснований ширину подушки увеличивают до 2-х диаметров трубы. Подушка отсыпается слоями толщиной по 20 см и утрамбовывается виброплитой, чтобы обеспечить равномерное опирание секций трубы. 

Для предотвращения подмыва основания трубы устраивают с верховой и низовой стороны грунтоцементные противофильтрационные экраны.

Цементно-грунтовую смесь готовят на месте в следующем процентном отношении: песчаный грунт - 94%; цемент - 6%, и подвозят фронтальным погрузчиком к месту укладки.

Установка трубы

По дну котлована устраивается основание из ЩПС h=70 см с учетом коэффициента запаса на уплотнения Куп.=1,25. Щебеночно - песчаную смесь отсыпают слоями толщенной по 20 см и тщательно утромбовывают виброплитой, чтобы обеспечить равномерное опирание секций трубы по всей длине. Крупность частиц щебня не должна превышать 50мм. Ширина подушки должна быть равной 2,0 м. Состав смеси: щебень фр 20-40 мм-50%; песок природный 50%.

Установку секций трубы начинают от выхода трубы. Строповку секций производят тросом с прокладкой из брезента или другого материала, исключающего возможность повреждения цинкового покрытия. Секции трубы можно перекатывать по горизонтальной поверхности.

 

Рис.3. Схема установки шаблона для вырезки грунтового ложа в нулевом слое:

1 - шаблон; 2 - деревянные брусья; 3 - нулевой слой; 4 - уровень верха подушки (не должен превышать нижней отметки грунтового ложа).

 

Секции трубы автокраном устанавливают в углубление в основании, спланированное по шаблону и охватывающее нижнюю часть трубы с центральным углом не менее 90°, тщательно подбивая и одновременно уплотняя не менее чем на 1/3 поперечного сечения трубы песчаный грунт.

Объединение установленных секций в трубу осуществляется с помощью соединительных стандартных элементов и болтов, при этом предусматривается взаимная сдвижка продольных стыков (перевязка) на постоянную для данной трубы величину.

 

Рис.4. Секция трубы

 

 

 

Рис.5. Узел А секции трубы

Производителю работ необходимо следить, чтобы при монтаже трубы между головками болтов, гайками, шайбами и гофрированными листами металлических конструкций не оставались частицы грунта.

 

 

Рис.6. Схема соединения двух секций соединительными элементами:

1, 2, 3 - номера и последовательность установки соединительных элементов; А, Б - торцы соединяемых секций; а - величина шага сдвижки продольных стыков

 

Рис. 7. Последовательность сборки секции трубы отверстием 1,0 м из отдельных звеньев (вид с торца):

а - величина сдвижки продольных стыков; цифрами показан порядок установки элементов при объединении звеньев А и Б

 

 

 

 

Рис.8. Схема размещения болтов продольного стыка:

1, 2 - соответственно 1-й и 2-й ряды болтов внутреннего листа

 

Гидроизоляция трубы

При наличии коррозийной активности (агрессивности) грунтов основания, грунтов насыпи и протекающей через трубу воды, назначают дополнительную защиту сооружения от коррозии в виде мастик и асфальтобетонного лотка.

При необходимости устройства дополнительного защитного покрытия трубы эти работы выполняются на месте монтажа трубы.

Защитное покрытие трубы состоит из слоя грунтовки 0,2-0,3 мм и слоя мастики толщиной 2 мм, нанесенных с внутренней и наружной сторон.

Грунтовка состоит из смеси массовых частей битума марки БН-IV (25-35%), бензина (60-70%) и индустриального масла (5%). Грунтовку приготавливают в емкости 30-50 л.

В расплавленный и охлажденный до 110-120°С битум добавляют масло и полученную смесь постепенно вливают в емкость с бензином, непрерывно перемешивая.

Загустевшую при хранении грунтовку разжижают бензином.

Перед нанесением грунтовки трубу очищают от грязи, пыли, льда и нефтяных пятен.

Грунтовку следует наносить сразу после очистки трубы на сухую поверхность, избегая образования подтеков и пузырей сгустков.

Для дополнительной защиты трубы применяют Битуморезиновую мастику марки МБР-65 или МБР-90. Мастика изоляционного покрытия должна быть нанесена на загрунтованную поверхность трубы не позднее чем через сутки после грунтовки.

После завершения изоляции наружной поверхности устраивается изоляция внутренней поверхности трубы.

Оклеечную гидроизоляцию стыков звеньев трубы и портальных стенок устраивают из двух слоев битумизированной ткани (рубероид, изол и т.п.). Рулонный материал нарезают полосами шириной 25 см, смазывают горячей битумной мастикой и наклеивают на стык. Затем смазывают приклеенную ленту горячей мастикой и накладывают вторую полосу ткани. Полотнища рулонного материала склеивают в стыках внахлест. Нанесение мастики производят вручную щетками.

Поверх наклеенных полос наносят отделочный слой из горячей битумной мастики толщиной 1-3 мм.

Смонтированную трубу до засыпки ее грунтом необходимо предъявить Заказчику для детального освидетельствования и приемки, которую необходимо оформить Актом промежуточной приемки ответственных конструкций.

Обратная засыпка трубы

Изолированная труба должна быть засыпана не позднее чем через 3 суток. Обратная засыпка котлована производится дренирующим талым песчаным или гравелистым грунтом.

Грунт должен отсыпаться одновременно с обеих сторон горизонтальными слоями толщиной 15-20 см с тщательным уплотнением каждого слоя виброплитой или ручными трамбовками.

Грунт над трубой укладывают одновременно с обеих сторон на одинаковую высоту и уплотняют не менее чем до Куп.=0,95. Уплотнение производится комбинированным катком.

С целью обеспечения сохранности конструкции и изоляции трубы ее необходимо засыпать на высоту не менее H=0,5 м сразу после окончания сооружения и предъявления Заказчику.

 

Рис.9. Технологическая последовательность и схема послойного уплотнения грунта засыпки труб пневмокатками:

 

1, 2 и т.д. - номера слоев в технологическом порядке их отсыпки;

1 - граница максимального приближения скатов катка к трубе; 2 - грунт, уплотняемый ручными механизированными трамбовками; 3 - нулевой слой;

4 - линии очертания границ торцов насыпи в случае устройства трубы в прогале.

 

 

 

Рис.10. Схема засыпки и уплотнения грунта наклонными слоями

 

 

Особенности производства работ в зимний период:

 грунт отсыпают горизонтальными слоями на всю ширину пазух котлована;

 дно и откосы котлована планируют после оттаивания грунта;

 засыпать пазухи между стенками фундамента и котлована, а также слои грунта непосредственно над верхом звеньев на высоту не менее 1 м только талым грунтом;

 мерзлые комья должны иметь размер менее 2/3 толщины укладываемого слоя;

 количество мерзлого грунта в талом должно быть ограничено 20%;

 не допускается попадание снега и льда в тело грунтовой призмы;

 в сильный снегопад работы по отсыпке грунта должны быть остановлены;

 перед отсыпкой грунта необходимо очистить пазухи между стенками котлована и фундамента от снега и наледей;

 уплотнение грунтов до требуемой плотности должно производиться до их замерзания, в эту же смену, когда они были разработаны и вывезены в насыпь;

 подготовку набросного материала для укрепительных работ необходимо выполнять по грунту, очищенному от снега и наледи;

песчано-гравийную подушку уплотняют сразу же по мере отсыпки, не допуская ее смерзания в рыхлом состоянии.

На всех этапах сооружения трубы необходимо вести наблюдения за погодными условиями и производить соответствующие записи в Журнал производства работ. При этом необходимо фиксировать:

- температуру наружного воздуха (при 2- и 3-сменной работе 3 раза в сутки - в 8, 13 и 21 ч);

- направление и скорость ветра;

- данные о снегопадах и метелях.

 

Рис.11 Схема смонтированной трубы

 

1 - песчано-гравийная подушка; 2 - грунто-цементный экран; 3 - обмазочная изоляция внутренней и наружной поверхности; 4 - укрепление бетонными блоками П-1; 5 - граница первоочередной засыпки трубы; 6 - бетонный лоток.

Заключение

Разработанный и принятый вариант проектируемой автомобильной дороги в полной мере соответствует степени удовлетворения им требований удобства и безопасности движения.

Земляное полотно запроектировано по первому принципу: сохранения ММГ в основании земляного полотна в течение всего периода эксплуатации дороги;

При  проектирование продольного и поперечных профилей были соблюдены следующие требования:

· рабочая отметка (2,78м);

· минимальные радиусы вогнутых и выпуклых кривых 2000 м и 5000 м соответственно;

· максимальный продольный уклон не был превышен;

· заложения откосов поперечных профилей (насыпей и выемок) соответствуют требованиям.

Итогом курсовой работы стал проект с рациональным и экономичным вариантом автомобильной дороги, соответствующий требованиям удобства и безопасности движения, необходимых обеспечить возможность движения одиночных автомобилей с расчетными скоростями, а транспортных потоков со средними скоростями, соответствующими технической категории дороги.

Список используемой литературы

 

1. СП 34.13330.2011

2. Бабков В.Ф., Андреев О. В. Проектирование автомобильных дорог: В 2-х ч. Учебник для вузов. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1987 -415с.

3. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. - М.: ЦИТП Госстроя России, 2000. - 73 с. Взамен СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика.

4. СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы»