Технология работ по реконструкции водопропускных труб. Стадийность реконструкции

Водопропускные трубы важнейшие искусственные сооружения на автомобильных дорогах, которые обеспечивают необходимый водный режим работы земляного полотна при пересечении дороги с небольшими реками и ручьями, при сбросе поверхностных вод с одной стороны дороги на другую в соответствии с рельефом местности для постоянно и периодически действующих водотоков. Обычно на дорогах 3-4 категории устраивается до 4 труб на 1 км. Работы по строительству труб желательно производить в сухое время года или в зимний период, чтобы предотвратить вредное влияние существующего потока воды.

По условиям удобства эксплуатации наименьший диаметр трубы должен составлять не менее 1 м, при длине трубы более 20 м не менее 1,5 м, а при длине более 30 м – диаметр увеличивается до 2 м. В районах с расчетной температурой ниже – 40 ⁰ С отверстия труб должны быть не менее 1,5 м. Требуемый диаметр трубы рассчитывается по условию обеспечения безнапорного режима ее работы, т.е. когда поток воды не заполняет все сечение трубы. Следовательно, если существующая труба по какому-либо из указанных положений не удовлетворяет условиям работы, то требуется провести перестройку трубы:

§ провести удлинение в случае необходимости уширения земляного полотна;

§ полную перестройку трубы по всей длине, если требуется увеличить ее диаметр по условиям обеспечения безнапорного режима течения воды.

Применяются трубы круглого и прямоугольного сечения, бетонные и из гофрированного металла. По прочности бетонные и железобетонные трубы должны соответствовать нагрузкам Н = 30 и НК = 80 при высоте засыпки до 4 м и повышенной прочности для таких же нагрузок, но при высоте засыпки более 4 м. Соединения бетонных труб бывают раструбные и фальцевые. Звенья бетонных труб изготавливаются из бетонов марки 400, с водопоглощением не более 6%, морозостойкостью не менее Мрз 50. По конструкции звенья труб бывают круглые и с плоской подушкой. Круглые звенья укладываются на лекальные блоки. В зависимости от грунтовых условий звенья (лекальные блоки) укладываются на уплотненный грунт, щебеночное, бетонное или железобетонное сборное основание. Удлинение трубы наиболее рационально выполнять в сторону выходного оголовка, так как при этом снижается вероятность изменения уклона трубы, а также по условиям сложившего поверхностного водосбора со стороны входного оголовка трудно обеспечить работоспособность трубы.

Технология работ по реконструкции бетонных труб включает: подгото-вительные работы, разборку оголовков трубы и земляного полотна при ее удлинении, ремонт оставшихся звеньев, устройство котлована, основания, монтаж фундамента и блоков, заделку стыков, гидроизоляцию, заполнение пазух грунтом, а затем бетоном для двухочковых труб, засыпку и уплотнение грунта, отсыпку насыпи и укрепление откосов. При устройстве гофрированных труб имеются значительные особенности расчета, конструирования и производства работ, так как они работают только совместно с грунтом засыпки, что обеспечивается расчетом, учитывающим армирование и особенности уплотнения грунтовой обоймы. Подготовительные работы включают: отвод воды, расчистку естественного русла у выходного оголовка, устройство строительной площадки, подъездных дорог с обеспечением свободной кольцевой схемы движения строительных машин. Отвод воды действующего водотока выполняют вдоль трассы и ниже по течению параллельно оси дороги от входного оголовка перестраиваемой трубы путем устройства нового русла. Строительную площадку (на расстоянии не менее 10 м в каждую сторону от оси трубы) планирует бульдозером с приданием уклонов, обеспечивающих сток воды от трубы.

Необходимо предварительно закрепить в натуре и сдать по акту производителям работ точку пересечения новой оси дороги с продольной осью трубы, продольную ось трубы, а также высотные реперы входного и нового выходного оголовков. При этом следует учитывать возможность понижения отметки выходного оголовка после устройства трубы за счет осадки трубы. Это аналог учета строительного подъема (возвышения проектной отметки входного оголовка над точкой пересечения дороги с продольной осью трубы на определенную величину будущей осадки трубы), который назначается в зависимости от высоты насыпи и составляет для щебеночных, дресвяных и гравийных грунтов 1/120, для песчаных – 1/80, а для глинистых грунтов 1/40 высоты насыпи. Это позволяет исключить образование обратного уклона трубы после ее засыпки грунтом и устройства насыпи земляного полотна.

Сборные элементы трубы сгружают на одной половине строительной площадки от оси трубы, с другой стороны размещают вспомогательное оборудование и строительные машины. Фундаментные блоки укладывают в штабеля двумя продольными рядами по два-три яруса в каждом штабеле. Между штабелями блоков или между звеньями трубы оставляют промежутки шириной, но менее 0,75 м для удобства строповки и возможности прохода рабочих. Звенья труб укладывают в два ряда в вертикальном положении. Гофрированные трубы обычно собирают крупными секциями на специальных полигонах с транспортировкой на место строительства с последующей сборкой секций и блоков на месте укладки трубы. На транспортировку секций составляется отдельный проект, учитывающий меры против повреждения защитного покрытия и предохранения элементов от деформирования.

Устройство котлована под фундаменты выполняют бульдозером продольными проходами от оставшихся звеньев выходного оголовка с отсыпкой грунта за пределами площадки и дорабатывают котлован под оголовки и открылки экскаватором на пневмоколесном ходу. При отрывке котлована грунт не добирают до проектной отметки на 10 см, а окончательно дорабатывают котлован до проектной отметки вручную под рейку с учетом продольного уклона и строительного подъёма трубы. Стенки котлованов под оголовки делают пологими с крутизной откоса до 1:1. Если в котлован поступает вода, необходимо обеспечить ее откачку и спуск по уклону. При этом возможно устройство временного сливного лотка. На спланированном и уплотненном дне котлована устраивают основание из песчано-гравийной или щебеночной смеси, если такое основание предусмотрено проектом. Песчано-гравийную или щебеночную смесь вывозят автомобилями-самосвалами, планируют бульдозером (возможно вручную) и уплотняют самоходными или ручными виброкатками. При благоприятных грунтово-климатических условиях (песчаные грунты, глубина промерзания менее 0.5 м) основание из песчано-гравийной смеси можно не устраивать, что должно быть предусмотрено проектом.

Затем производят распределение цементного раствора, подвозимого автомобилями-самосвалами или изготовляемого на месте, и установку (монтаж) портальных стенок, блоков, открылков и лекальных блоков. Цементный раствор обычно распределяют вручную слоем 10-15 см. Портальные стенки, блоки открылков и лекальные блоки монтируют автокраном или краном на гусеничном ходу. Так как укладываемые на лекальные блоки звенья труб повторяют профиль, по которому уложены лекальные блоки, отметки лекальных блоков должны быть проверены с помощью нивелира. Уровень лекальных блоков регулируют толщиной слоя цементного раствора.

Монтаж звеньев трубы производится с применением автокрана или крана на гусеничном ходу. Перед монтажными работами все сборные элементы трубы осматривают для проверки соответствия их марок, размеров, а также пригодности для укладки в сооружение. Допускаемые отклонения от проектных размеров составляют: а) в размерах блоков фундамента и оголовков по высоте 5 мм; по остальным размерам 10 мм; б) в размерах звеньев труб: при толщине стенок - «в»: ± 0,05 «в», но не более 10 мм; по длине звеньев +0- 10 мм; по остальным размерам 10 мм.

Поверхность укладываемых элементов очищают, а поверхности, сопрягаемые на цементном растворе, тщательно промывают.

При монтаже элементов трубы, автокран перемещается вдоль котлована на расстоянии 2,5 м от края котлована. Крайне важно предусмотреть, чтобы грузоподъемность крана при максимальном вылете стрелы была выше веса самого тяжелого элемента трубы. На каждой стоянке автокрана установка его на дополнитель­ные выносные опоры (аутриггеры) обязательна. Монтажные работы начинают с выходного оголовка. Сразу не после монтажа и закрепления блоков выходного оголовка, рабочие заполняют пространство да портальным оголовком щебеночной смесью и устраивают щебеночную подготовку под лоток трубы, уплотняя её трамбовками. В процессе установки секций лекальных блоков проверяют горизонтальность ряда (относительное смещение смежных блоков не должно превышать 10мм) и уклон трубы по верху фундамента, а также длину секций (отклонение не должно превышать 15, - 0мм). Звенья трубы устанавливаются на деревянные (неудаляемые) клинья. Зазор между звеньями и основанием (должен быть не менее 2 см) заполняют цементным раствором марки не ниже 150 с подвижностью в пределах 11 - 13 см. Раствор заливают сначала с одной стороны звена, чтобы между звеном и фундаментом не образовывалось пустот, а когда он проникнет на другую сторону, - с противоположной стороны звена.

В процессе монтажа и до окончательного закрепления эле­ментов контролируют их положение с учетом допусков. Ширина швов между звеньями составляет 1 см, между секциями -3 см. Отклонения в положении смонтированных элементов конструкций труб не должны превышать: -относительное смещение звеньев - 10 мм; -отклонение от проектной величины зазора между звеньями+10 -5 мм. Устанавливают все звенья, за исключением трех крайних, примыкаю­щих к портальному блоку выходного оголовка. Длину укладки и размеры звеньев определяют особенно точно, так как в оставшемся промежутке между уложенными звеньями и портальным оголовком должны поместиться три звена с зазорами для швов. Для этого измеряют фактическую длину трех оставшихся звеньев, каждое звено измеряют в нескольких местах и принимают в расчет большее значение и к сумме длин трех звеньев добавляют сумму зазоров для швов. На щебеночное основание укладывают последние лекальные блоки, и на них устанавливают три оставшихся звена трубы, причем последним устанавливают (при помощи хомута-траверсы) звено трубы к порталу оголовка. По окончании монтажных работ пазухи засыпают с обеих сторон фундамента слоями по 15см на всю длину котлована с одновременным уплотнением каждого слоя трамбовками. При этом грунт надвигают бульдозерами. Лотки в пределах оголовков устраивают из бетона М-350 толщиной 20см с уплотнением бетонной смеси поверхностным вибратором. Свежеуложенной бетон укрывают влажной мешковиной и засыпают слоем песка. Затем выполняется омоноличивание швов между блоками портальных стенок и открылков, заделка и гидроизоляция швов звеньев.

Гидроизоляционные работы производят только в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +5 °С. При температуре воздуха свыше +25 °С или в случае дождя место работы защищают от воздействия солнечных лучей и дождя тентом. В комплекс изоляционных работ входят: заделка швов между звеньями трубы, оклеечная изоляция швов и обмазочная изоляция трубы. Сначала швы снаружи конопатят двумя слоями жгутов из пакли, пропитанной битумом. Первый (нижний) слой втапливают так, чтобы он не доходил на 3 см до внутренней поверхности звеньев. Второй слой втапливают в шов на 0,5-1 см от наружной поверхности звена. С внутренней стороны швы на глубину 8 см заделывают цементным раствором, а с внешней стороны шов на глубину 0,5-1см заливают битумной мастикой через плоскую специальную воронку. При заделке швов с внутренней стороны пескоцементным раствором и с внешней стороны битумной мастикой, для предупреждения оплывов применяют временную опалубку - кружала из досок. После твердения битумной мастики и схватывания пескоцементного раствора опалубку - кружалу снимают и переставляют на очередной швов. Швы между блоками оголовков по видимым поверхностям расшивают цементным раствором. Оклеечную изоляцию швов устраивают из двух слоев битуминизированной ткани (мешковины, изола). Ленты ткани шириной 25 см накладывают на шов, предварительно прогрунтованный на ширину ленты горячей битумной мастикой и разглаживают резиновым валиком. Затем уложенную ленту смазывают горячей битумной мастикой и накладывают вторую такую же ленту с тщательной прикаткой. Ленты ткани или изола должны плотно прилегать к поверхности трубы и друг к другу без пропусков и пузырей. Поверх второй ленты наносят отдельный слой горячей битумной мастики. Поверхности звеньев трубы оголовков, засыпаемые грунтом, сначала покрывают битумным лаком. Затем наносят первый слой битумной мастики и размазывают ее кистями тонким слоем (1-Змм). Второй слой битумной мастики наносят после остывания первого слоя в таком же порядке. Битумный лак готовят на месте в металлической емкости, для этого в предварительно разогретый до 100 градусов битум, небольшими порциями вводят растворитель (бензин) в соотношении по весу: 1. Битум марки БНД 60/90 25-35% 2. Растворитель 75-65%. Битумную мастику готовят для обмазочной изоляции в битумоварочном котле. Битум марок БНД 60/90 и БНД 40/60 загружают кусками в битумоварочный котел на 1/3 объема котла и при постоянном перемешивании разогревают. После исчезновения пены в котел набольшими порциями добавляют подогретое машинное масло, а затем сухой подогретый асбест. Мастику нагревают до температуры 175-180°С (время нагрева примерно 1,5 ч. после введения асбеста) и затем поддерживают температуру битума не выше 75°С. Можно применять и мастику производства разных фирм, обеспечивающих требуемые показатели изоляции. Готовую мастику подносят к месту нанесения в бачках, напол-ненных мастикой не более чем на 3/4 объема. При двух- и трехочковых тру-бах пазухи между этими трубами заполняют цементобетоном, доставляемым автомобилями-самосвалами, автобетоносмесителями или изготовляемым на месте (см. рис. 15,а). Цементобетон к пазухам подают в бадьях с помощью автомобильного или гусеничного крана, либо более просто через бункер, снабженный металлическим рукавом. Уплотнение цементобетона в пазухах осуществляют различными глубинными вибраторами (вибробулава, виброштык и др.).

Устройство насыпи. Сразу после окончания работ по гидроизоляции и составления акта приёмки, трубу засыпают грунтом на высоту 0,5м над верхом трубы для сохранности конструкции трубы и изоляции. Грунт к трубе надвигают бульдозером, а затем подают экскаватором, оборудованным грейфером, и отсыпают горизонтальными слоями толщиной 15-20 см на дно одновременно с обеих сторон трубы. Каждый слой разравнивают лопатами и уплотняют трамбовками одновременно по обеим сторонам от трубы для создания плотного грунтового слоя вокруг звеньев. Также уплотняют грунт и над трубой до общей толщины отсыпки 0.5м в уплотненном состоянии. Толщина каждого уплотняемого слоя в пазухах и над трубой при использовании механических трамбовок должна быть 0.10-0.12 м. Выше толщины 0.5 м до верха котлована уплотнение производят самоходными виброкатками. Толщина уплотняемого слоя при этом 0.15 м. Грунт должен иметь оптимальную влажность. Необходимый коэффициент уплотнения грунта Ку>1.0, что позволяет избежать просадок грунта и дорожной одежды над трубой. Засыпку удлиненной части трубы производят одновременно с уширением земляного полотна.

После этого производят расчистку подводящего и отводящего русел с укреплением бетонной плиткой и укреплением откосов у оголовков, а также строительство водобойного колодца, если он предусмотрен проектом. При укреплении монолитным бетоном работы выполняют в следующей последовательности: устройство щебеночной подготовки толщиной 10 см; установка асфальтовых стенок (антисептированных досок); приготовление и укладка бетонной смеси с устройством арматурной сетки; уплотнение бетона поверхностными вибраторами; заглаживание открытой поверхности бетона; уход за свежеуложенной смесью. В русле выходного оголовка устраивают рисберму из каменной наброски.

Перестройка бетонной прямоугольной трубы включает в себя операции, аналогичные рассмотренным ранее, за исключением монтажа лекальных блоков, вместо которых обычно делают монолитный бетонный фундамент.

Большие прямоугольные железобетонные трубы часто бетонируют на месте. При этом на подготовленное основание устанавливают опалубку, монтируют и сваривают арматурный каркас, производят бетонирование с применением крана и бадьи. Уплотнение производят наружными вибраторами через опалубку, а также при возможности используют глубинные вибраторы.

Правила техники безопасность при возведении труб. Погрузочно-разгрузочные и монтажные работы должны производиться под руководством мастера или прораба. Во избежание перегрузки крана запрещается поднимать элементы, засыпанные землей или снегом, а также примерзшие к земле. В этих случаях необходимо очистить элемент и обеспечить возможность свободного подъёма его краном, для чего следует приподнять элемент рычагом или домкратом. Во всех случаях подъема элементов грузовой полиспаст крана должен занимать вертикальное положение. Подтягивание элементов крюком крана запрещается.

Перед установкой на место блоков и звеньев трубы к ним привязывают две оттяжки из пенькового каната диаметром не менее 2мм и длиной 6-10м. При опускании элемента запрещается направлять и поворачивать его непосредственно руками. Проворачивать поднятый элемент разрешается только при помощи оттяжек. Горизонтальное перемещение элементов по оттяжкам запрещается. Во время подъема элемента запреща-ется нахождение под стрелой крана и в зоне ее поворота плюс 5м. Подходить к элементу разрешается только после того, как зазор между нижней поверхностью элемента и местом установки не будет превышать 5-10 см. Точную центровку элемента перед установкой на место производят на весу при помощи ломиков. Свободный конец ломика не должен при этом находиться против рабочего.

Запрещается оставлять установленные блоки оголовков, не закрепленными оттяжками или инвентарными подкосами. Запрещается под установленными блоками оголовков делать подкопы для углубления и уширения котлована. Если необходимо углубить или уширить котлован или поправить щебеночную подготовку, то установленный блок необходимо поднять, отвести сторону и положить на грунт. Поднятые автокраном звенья следует удерживать от раскачивания и наводить к месту установки плавно, не касаясь оголовка или смежного звена.

При разработке котлована и монтаже труб запрещается движение строительных машин и транспортных средств, а так же размещение грузов в пределах призмы обрушения. При разработке котлована экскаватором необходимо соблюдать следующие основные правила техники безопасности: а) при работе экскаватора запрещается находиться под ковшом и стрелой, проводить другие работы со стороны забоя, находится посторонним лицам на расстоянии ближе 5 м от радиуса действия экскаватора; б) во время, перерыва в работе стрелу следует отвести в сторону от забоя, а ковш отпустить на земле, счищать ковш можно, только опустив его на грунт; в) во время движения экскаватора стрелу его необходимо держать вперед, чтобы ковш находился в опущенном состоянии.

Дата добавления: 2015-04-24