ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ НОРМАТИВНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ
ИНФОРМАЦИИ «ОРГТРАНССТРОЙ»
МИНИСТЕРСТВА ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
КАРТА
СООРУЖЕНИЕ ВОДОПРОПУСКНОЙ ТРУБЫ
ИЗ ГОФРИРОВАННОЙ СТАЛИ
I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Технологическая карта разработана с учетом прогрессивных методов организации строительства и производства работ, а также методов научной организации труда и предназначена для использования при разработке проекта производства и организации работ и труда на объектах железных и автомобильных дорог.
В технологической карте предусмотрено сооружение трубы диаметром 1,5 м, длиной 31 м под железные и автомобильные дороги.
Конструкция трубы принята в соответствии с альбомом «Круглые водопропускные трубы отверстием 1,5 - 3,0 м из гофрированного металла для железных и автомобильных дорог», 3.501-95, инв. № 996.
Трубу монтируют из секций длиной до 10 м, которые собирают из элементов заводского изготовления размером 975×1760×1,5 мм, с противокоррозионным покрытием из слоя грунтовки и одного слоя мастики МБР-65. Основание под трубу устраивают из песка, песчано-гравийной или песчано-щебеночной смеси с крупностью частиц до 50 мм. Выступающие концы трубы опираются на бетонные блоки толщиной под трубой 50 см и шириной 90 см.
Перед торцом трубы устанавливают бетонные блочные противофильтрационные экраны толщиной 30 см на глубину 1,4 м. Вместо бетонных противофильтрационных экранов устраивают противофильтрационные перемычки из цементогрунтовой смеси или из глины, обогащенной щебнем.
Водопропускные трубы возводят до отсыпки земляного полотна и укладки пути. Укрепление русла у входного и выходного отверстий трубы в технологической карте не предусмотрено.
Во всех случаях применения технологической карты необходима привязка ее к местным условиям производства работ.
II. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
Подготовка строительной площадки
Площадку в зоне строительства трубы очищают от растительного грунта и планируют бульдозером с приданием уклонов, обеспечивающих сток воды от трубы. Естественное русло со стороны выходного оголовка расчищают, а у входного оголовка на расстоянии не менее 1,5 м от контура котлована перекрывают грунтом и устраивают обводную канаву или обвалование строительной площадки. Эти меры должны обеспечивать полный отвод поверхностных вод от котлована.
Для завоза оборудования, материалов и конструкций бульдозером расчищают и планируют подъездные дороги.
Разбивочные работы
Проектная организация должна закрепить в натуре и Сдать по акту производителям работ точку пересечения оси дороги с продольной осью трубы, продольную ось трубы, закрепленную высотными кольями (рис. 1,а), а также репер.
При разбивке расстояние между закрепляющими столбами не менее двух раз промеряют стальной лентой или рулеткой, а теодолитом - угол между осями. Контур котлована под основанием и противофильтрационные экраны обозначают колышками. На расстоянии 1 м от границ котлована устраивают обноску из досок и брусьев (рис. 1,б) и обозначают на ней ось трубы. Обноску желательно заглублять в землю для предохранения от повреждения бульдозером.
Размещение оборудования, конструкций и материалов на строительной площадке
Конструкции трубы в полном комплекте (пакеты гофрированных элементов, окаймляющие уголки, болты, гайки и шайбы, а также монтажные болты) сгружают и размещают на одной половине строительной площадки, а другую половину используют для размещения вспомогательного оборудования и стоянки строительных машин.
Рис. 1. Схема разбивки котлована трубы:
1 - выносные столбы; 2 - точка и сторожок с надписью «ось», «пикет», «плюс»; 3 - обноска из брусьев или досок; 4 - котлован; 5 - гвоздь; 6 - свая обноски диаметром 8 - 10 см
Порядок размещения элементов должен быть увязан с технологической последовательностью монтажа трубы. При разгрузке пакетов гофрированных элементов должна быть обеспечена их сохранность. Пакеты стропят обычным тросом с прокладкой из брезента или другого материала, исключающего возможность повреждения цинкового покрытия элементов. Секции трубы укладывают на деревянные подкладки размером 25×8 см, длиной 2 м. Пакеты гофрированных элементов укладывают на ребро на деревянные подкладки.
Устройство котлована и основания
Котлован отрывают продольными проходами бульдозера от выходного оголовка с отсыпкой грунта за пределами входного оголовка. До проектной отметки котлован дорабатывают вручную под рейку с учетом продольного уклона и строительного подъема трубы.
По спланированному и зачищенному дну котлована устраивают основание из песка или песчано-гравийной смеси толщиной 0,4 м, шириной 2,6 м (рис. 2).
Рис. 2. Устройство песчано-гравийного основания под трубу:
1 - песчано-гравийное основание; 2 - нулевой слой основания; 3 - тело трубы
Песчано-гравийную смесь, доставляемую автомобилями-самосвалами, разгружают в котлован, разравнивают бульдозером и уплотняют слоями по 20 см пневмокатками Д-551 или машиной виброударного действия для стесненных условий Рижского РМЗ на базе бульдозера Д-606 или Д-535. В процессе отсыпки и уплотнения основания устраивают строительный подъем лотка трубы.
Одновременно с устройством основания устанавливают бетонные блоки под выступающие концы трубы и бетонные блочные противофильтрационные экраны.
Для труб, сооружаемых на суглинистых и глинистых грунтах основания, допускается устройство противофильтрационной перемычки длиной 3 м из цементогрунтовой смеси или из глины, обогащенной щебнем.
По окончании устройства основания отсыпают нулевой слой основания грунта толщиной 0,4 м и уплотняют аналогично грунту основания. В нулевом слое по шаблону (рис. 3) вручную вырезают ложе под трубу. Шаблон перемещают по двум деревянным направляющим брусьям, уложенным по обе стороны вдоль трубы, строго по нивелиру, с учетом создания строительного подъема лотка. Шаблон изготовляют из листовой стали, досок или фанеры. Угол опирания трубы на ложе должен быть 120°.
Рис. 3. Схема установки шаблона для вырезки ложа в нулевом слое:
1 - шаблон; 2 - деревянные брусья
Сборка секций
Предварительную сборку секций делают либо на централизованной сборочной базе, либо на месте строительства трубы.
Исходя из проектной длины трубы и возможностей перевозки их имеющимися транспортными средствами, длину секций трубы назначают от 3,8 до 10 м.
В технологической карте предусматривается монтаж трубы пятью секциями длиной 5,5 м.
Перед началом работ по сборке секций проверяют маркировку, снимают упаковку с пакетов гофрированных элементов, окаймляющих уголков, вскрывают ящики с крепежными элементами, отбраковывают и выправляют погнутые места деревянным молотком. Болты, гайки, шайбы отбраковывают, сортируют и подносят к месту сборки секций.
На спланированной площадке из элементов собирают звенья, а затем из звеньев-секций.
При отсутствии ровной площадки сборку производят на легких подмостях.
При сборке звена два элемента соединяют внахлестку на 3 - 4 болта в середине продольных стыков, при этом гайки навертывают вручную. Центровку отверстий в элементах для постановки болтов осуществляют ломиками, вставляя их в отверстия, расположенные рядом. Затем берут третий элемент и также внахлестку соединяют с двумя предыдущими элементами с постановкой в стыках по 3 - 4 болта. Каждый элемент укладывают так, чтобы один его короткий торец находился на наружной поверхности звена, а другой - на внутренней.
По внутренним концам элементов, во втором от кромки листа ряду продольного стыка не должно быть болтов на наружных гребнях волн (рис. 4).
Собранные звенья последовательно поднимают и устанавливают в горизонтальное положение так, чтобы продольные стыки в них были на одном уровне, а расположение нахлеста было строго одинаково и на одном уровне.
Звенья объединяют в секции соединительными элементами (рис. 5).
Соединительный элемент коротким торцом вводят на величину одного - четырех шагов «а» отверстий поперечных стыков в зазор между элементами звеньев и фиксируют болтами поперечного стыка. Таким образом, продольные стыки в звеньях располагаются с взаимной сдвижкой на величину «а». Величину сдвижки принимают постоянной для каждой трубы. При установке соединительных элементов 3-4 болта наживляют вначале в средних частях продольных и поперечных стыков, затем устанавливают остальные болты, причем в крайних звеньях секций ставят примерно 40 % общего количества болтов и не затягивают их, что облегчает последующую центровку болтовых отверстий при объединении секций. Последними ставят болты в местах соединения трех гофрированных элементов.
Рис. 4. Схема размещения болтов продольного стыка
Рис. 5. Последовательность сборки секции трубы из отдельных звеньев (вид с торца):
а - величина сдвижки продольных стыков; цифрами показан порядок установки элементов при объединении звеньев А и Б
Болты затягивают электрическими (ИЭ-3101) или пневматическими (ИП-3103) гайковертами (приложение 2).
После соединения двух звеньев получается секция длиной 2,7 м. Готовые секции складируют на площадке, укладывая их на деревянные подкладки длиной 2 м, располагаемые поперек трубы.
Монтаж трубы из секций
Перед монтажными работами все сборные элементы трубы осматривают, раскладывают вдоль оси трубы ящики с болтами и соединительные элементы.
Секции монтируют автомобильным краном, устанавливаемым на расстоянии 2,5 м от края котлована на аутригеры.
Монтаж трубы начинают с выходного оголовка. Секции трубы стропят обычным тросом с прокладкой из брезента в местах обхвата трубы. Стропы размещают на расстоянии четверти длины секций от их торцов.
Секции трубы устанавливают на спрофилированное основание на деревянные подкладки так, чтобы продольные швы соединяемых торцов секций имели одинаковый нахлест и были расположены на одном уровне. Расстояние между торцами секций (центрами отверстий поперечных стыков) должно быть равно полезной ширине элемента - 910 мм. Затем приступают к стыковке секций труб стандартными соединительными элементами. Стыки выполняют внахлестку так же, как при объединении звеньев.
Каждый соединительный элемент укладывают так, чтобы один его торец находился на наружной поверхности секций, а другой - на внутренней. Для этого первый соединительный элемент коротким торцом вводят в зазоры продольных стыков соединяемых секций на величину «а». Элемент закрепляют постановкой двух болтов в середине каждой его длинной стороны. Точно так же устанавливают и закрепляют последующие два элемента. Затем ставят по 3 - 4 болта в средних частях продольных стыков соединительных элементов.
После этого устанавливают все болты в продольном и поперечном швах от середины шва к его концам и затягивают электрическими или пневматическими гайковертами.
В такой же последовательности стыкуют следующие секции труб.
Для придания жесткости с обоих концов трубы устанавливают окаймляющие уголки размером 40×40×4 мм, длиной 4,7 м. Установку производят, когда в продольных стыках крайних звеньев затянуто минимальное количество болтов.
Уголки к трубе прикрепляют болтами и затягивают их электрическими или пневматическими гайковертами.
Устройство дополнительного защитного покрытия
Дополнительное защитное покрытие состоит из грунтовки и битумно-резиновой мастики. Толщина слоя мастики должна быть не менее 2 мм.
Дополнительное защитное покрытие, как правило, наносят на строительной площадке после окончания сборки трубы, но его можно наносить также на сборочной базе.
В этом случае на торцах секций оставляют участки (примерно 0,3 - 0,5 м), не покрытые мастикой. Тогда на строительной площадке покрывают грунтовкой и мастикой только соединительные элементы и незащищенные участки секций, а также дефектные места, появляющиеся в покрытии при транспортировке секций.
При транспортировке секций труб с защитным покрытием на опорные брусья следует укладывать войлочные прокладки, покрытые разделительными прослойками парафинированной или битуминированной бумаги. В жаркое время (при температуре воздуха свыше +30 °С) во избежание оползания битумного защитного покрытия секции при транспортировании следует укрывать инвентарными покрывалами из смоченного водой брезента.
На собранную трубу сначала наносят грунтовку следующего состава, %.
Битум БН-IV (по ГОСТ 6617-56).............................................................................. 25 - 35
Масло индустриальное селективной очистки марки ИС-45 (по ГОСТ 8675-62)......... 5
Автомобильный бензин (неэтилированный) (по ГОСТ 2084-67)........................ 60 - 70
Грунтовку приготовляют в емкости объемом 30 - 50 л. В расплавленный, обезвоженный и охлажденный до температуры 110 - 120 °С битум добавляют индустриальное масло, затем тонкой струей смесь вливают в емкость с бензином при непрерывном перемешивании. Приготовленная битумная грунтовка должна иметь вязкость 10 - 15 сек при температуре +20 °С. Перед нанесением грунтовки трубу очищают стальными щетками и ветошью, смоченной в бензине.
Грунтовку наносят краскораспылителями С-562 или С-562А (приложение 2) сразу после очистки трубы на сухую поверхность, избегая образования сгустков, подтеков, пузырей.
Затем наносят слой битумной мастики МРБ-65 следующего состава, %:
Битум БН-IV (по ГОСТ 6617-56)........................................................... 88
Наполнитель (резиновая крошка) (по ТУ 51-408-83-68)...................... 5
Пластификатор - зеленое масло (по ГОСТ 2985-64)............................ 7
Для приготовления мастики используют открытые битумно-плавильные котлы с механическим перемешиванием компонентов.
Битум дробят и загружают в варочный котел. В расплавленный, обезвоженный битум добавляют подогретый до 110 - 120 °С наполнитель - резиновую крошку. Составляющие компоненты непрерывно перемешивают при температуре 180 - 200 °С в течение 2 - 3 ч. Перед окончанием варки мастики вводят пластификатор (зеленое масло), тщательно перемешивая всю массу до однородного состояния.
Мастику изоляционного покрытия наносят на загрунтованную поверхность трубы не позднее чем через сутки.
В процессе нанесения на трубу защитных покрытий при температуре воздуха ниже +30 °С рабочая температура разогретой битумной мастики должна быть в пределах 160 - 180 °С, а при температуре воздуха выше +30 °С - 150 °С. На гофрированную поверхность трубы битумно-резиновую мастику МРБ-65 наносят послойно при помощи передвижной битумной установки ПКБ Главстроймеханизации (приложение 2). Для получения равномерного слоя толщиной 2 мм расстояние форсунки от поверхности должно быть в пределах 0,5 - 1,5 м.
Засыпка трубы
Трубу засыпают после окончания монтажа и устройства защитного покрытия. Для защиты от возможного повреждения во время осадков трубу обсыпают грунтом на высоту, превышающую диаметр трубы на 0,5 м.
Для засыпки труб применяют щебенистые и гравелистые грунты с крупностью частиц до 50 мм, пески (за исключением пылеватых), а также непылеватые глинистые грунты оптимальной влажности.
Запрещается применять для засыпки труб торф, ил, мелкий песок с примесью ила, илистые суглинки, меловые, тальковые и трепельные грунты, а также жирные глины.
Засыпку водопропускной трубы ведут с тщательным уплотнением наклонными слоями от трубы не круче 1:5 (рис. 6).
Толщину слоев назначают в зависимости от грунтоуплотняющих средств:
- грунтоуплотняющими машинами виброударного действия для стесненных условий - 0,4 - 0,6 м;
- пневмокатками Д-551 - 0,2 м;
- ручными вибротрамбовками ИЭ-4505 или ИЭ-4502 - 0,15 м.
Рис. 6. Схема засыпки и уплотнения грунта наклонными слоями
Грунт отсыпают автомобилями-самосвалами. Отсыпку слоев грунта начинают от трубы по всей ее длине. Первый слой грунта укладывают одновременно с обеих сторон и разравнивают бульдозером. После уплотнения слоя грунта с одной стороны отсыпают второй слой, а с другой стороны уплотняют грунт. Последующие слои отсыпают и уплотняют аналогично. Послойное уплотнение грунта при движении машин вдоль трубы начинают с удаленных от нее участков с каждым проходом приближаясь к стенкам трубы. Уплотнение грунта непосредственно у трубы допускается, когда с противоположной ее стороны отсыпан слой грунта этого же уровня по всей длине трубы.
Уплотнение грунта производят пневмокатками Д-551 или другими катками весом 25 - 30 т. Каток должен перемещаться вдоль трубы по кольцевой схеме и уплотнять грунт слоями толщиной 0,2 м (рис. 7). Приближение скатов катка к стенкам трубы допускается на расстояние не менее 0,3 м. Грунт у стенок трубы уплотняют электротрамбовками ИЭ-4505.
Плотность грунта засыпки должна быть не менее 95 % максимальной стандартной.
При отсыпке и уплотнении ведут контроль поперечных деформаций трубы, относительное уменьшение ее номинального горизонтального диаметра не должно превышать 3 %.
Указания по технике безопасности
Погрузочно-разгрузочными монтажными работами должен руководить мастер или прораб.
Во избежание перегрузки крана запрещается поднимать элементы, засыпанные землей или снегом, а также примерзшие к земле. Во всех случаях подъема элементов грузовой полиспаст должен занимать вертикальное положение.
Рис. 7. 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 электротрамбовками
Во время подъема элемента запрещается нахождение под стрелой крана и не ближе 5 м к зоне его действия.
При разработке котлованов и монтаже труб запрещается движение строительных машин и транспортных средств, а также размещение грузов в пределах призмы обрушения.
При варке битумной мастики в котле заполнение котлов не должно превышать 3/4 их геометрической емкости. Запрещается загружать в котел влажные материалы.
При возгорании битума в котле следует плотно закрыть горловину крышкой и заглушить топку. Запрещается заливать горящий битум водой, его следует тушить только сухим песком.
При ожоге битумом нужно смыть его с кожи соляровым маслом, а затем сделать примочку из 95 %-го этилового спирта.
При монтаже секций труб элементы следует устанавливать специальными крюками. Монтируемый элемент можно освобождать от крюков только после фиксации его положения в конструкции монтажными ломиками.
Запрещается находиться внутри трубы непосредственно под монтируемым элементом, а также устанавливать соединительные болты до тех пор, пока положение этого элемента не зафиксировано монтажными ломиками не менее чем в двух точках.
При перекатке смонтированной трубы или ее секций следует находиться позади конструкции (по направлению перекатки).
Подъем секций или полностью смонтированной конструкции краном допускается только после затяжки всех болтов, кроме болтов в крайних звеньях секций.
Рабочие, занятые приготовлением и применением битумных мастик, должны быть обеспечены спецодеждой, а также защитными очками, респираторами.
При устройстве асфальтобетонного лотка в трубе устраивают приточно-вытяжную вентиляцию и обеспечивают электроосвещение места работ с использованием взрывобезопасной арматуры на напряжение 12 в.
При сооружении трубы следует руководствоваться следующей технической литературой:
1. Строительные нормы и правила, часть III, раздел Д, глава 2 «Мосты и трубы. Правила организации производства работ, приемка в эксплуатацию» (СНиП III-Д.2-62), Госстрой, М., 1964.
2. «Технические указания по
проектированию, изготовлению и постройке
металлических гофрированных водопропускных труб» (для опытного
применения) 
М., Оргтрансстрой, 1972.
3. «Рекомендации по технологии постройки металлических гофрированных водопропускных труб на железных и автомобильных дорогах», ЦНИИС, М., 1974.
4. «Правила техники безопасности и производственной санитарии при сооружении мостов и труб», Оргтрансстрой, М., 1968.
5. СНиП III-А.11-70 «Техника безопасности в строительстве», Госстрой, М., 1970.
6. «Правила техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог», Транспорт, М., 1969.
III. УКАЗАНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА
Работы по строительству трубы ведут, как правило, поточным методом.
Для выполнения работ организуют бригаду следующего состава:
Звено подготовительного цикла (№ 1)
Монтажники конструкций: 4 разр. - 1
2 » - 1
Землекоп 2 » - 1
Звено монтажников (№ 2)
Монтажники конструкций: 4 разр. - 2
3 » - 2
2 » - 1
Звено изолировщиков (№ 3)
Машинист распылительного агрегата 4 разр. - 1
Дорожные рабочие 3 разр. - 2
Звено подготовительного цикла выполняет разбивочные работы и устройство обноски, прием и размещение оборудования, прием и складирование пакетов элементов, ящиков с болтами, гайками, шайбами, окончательную планировку и зачистку дна котлована после его отрывки бульдозером, устройство песчано-гравийного основания в котловане, устройство ложа под трубу.
Монтажники выполняют разбивочные работы, принимают и складируют элементы трубы. Устанавливают блоки фундамента и плиты противофильтрационного экрана. Они же помогают землекопу выравнивать дно котлована и устраивать ложе под тело трубы.
После освидетельствования и приемки котлована мастером все трое устраивают песчаное основание. Для временной работы звену придают бульдозер, автокран, каток Д-551.
Звено монтажников занимается сборкой секций. Монтажники 4 и 3 разр. разбиваются на две группы и независимо друг от друга собирают одновременно две секции. Монтажник конструкций 2 разр. подносит на площадку сборки гайки, болты, шайбы. Собрав нужное количество секций, монтажники приступают к монтажу трубы, укладывают на основание деревянные лаги, стропуют секции трубы, при помощи крана устанавливают их в проектное положение на основание и стыкуют соединительными элементами. Звену придают для работы автокран.
Звено гидроизолировщиков очищает поверхность трубы и при помощи битумной установки ПКБ Главстроймеханизации наносит на поверхность трубы грунтовку и битумную мастику.
Закончив гидроизоляционные работы, дорожные рабочие убирают лаги, уплотняют грунт непосредственно у трубы электрической трамбовкой. Звену придают бульдозер Д-271, который надвигает грунт для засыпки трубы, и экскаватор Э-302, оборудованный грейферным ковшом, и каток Д-551.
Машинисты машин обязаны в начале смены (или в начале работы при малом объеме работ) проверить готовность машин к работе, устранить мелкие неисправности, заправить машину горючим и водой, в процессе работы управлять машиной, а в конце смены (или работы) очистить машину и сообщить механику о замеченных неисправностях. Машинист крана до начала работ обязан проверить и опробовать такелаж и монтажное оборудование.
