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1、第二节 建筑施工安全技术一、土方工程土方工程施工中安全是一个很突出的问题，因土方坍塌造成的事故占每年因工死亡人数的5左右，成为五大伤亡之一。重点讲述土方工程施工安全技术的基本知识。(二)土方开挖(1)根据土方开挖的深度和工程量的大小，选择机械和人工挖土或机械挖土的方案。(2)如开挖的基坑(槽)比邻近建筑物基础深时，开挖应保持一定的距离和坡度，以免在施工时影响邻近建筑物的稳定，如不能满足要求，应采取边坡支撑加固措施。并在施工中进行沉降和位移观测。(3)弃土应及时运出如需要临时堆土，或留作回填土，堆土坡脚至坑边距离应按挖坑深度、边坡坡度和土的类别确定，在边坡支护设计时应考虑堆土附加的侧压力。(4)
2、为防止基坑底的土被扰动，基坑挖好后要尽量减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工。如不能立即进行下一道工序，要预留1530cm厚覆盖土层，待基础施工时再挖去。(三)排水基坑开挖后要采取措施预防基坑被浸泡，以免引起坍塌和滑坡事故的发生。在制定土方施工方案时应考虑这个问题。(1)土方开挖及地下工程要尽可能避开雨季施工，当地下水位较高、基坑较深时，应在枯水期施工，避免在地下水位以下进行土方施工。(2)为防止基坑浸泡，除做好排水沟外，要在坑四周做挡水堤，防止地面水流人坑内，坑内要做排水沟、集水井以便抽水。(3)开挖低于地下水位的基坑(槽)、管沟和其他土方时，应根据当地工程地质资料和挖方的深度和尺寸、选用
3、集水坑或井点降水。采用集水坑降水时，应符合以下规定：根据现场条件，应能保持开挖边坡的稳定。集水坑应与基础底边有一定距离。边坡如有局部渗出地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并应设置排水沟，将水引出坡面。(4)采用井点降水，降水前应考虑降水影响范围内的已有建筑物和构筑物可能产生的附加沉降、位移。定期进行沉降和水位观测并作好纪录，发现问题，及时采取措施解决。(四)土方开挖的安全措施(1)每项工程施工时，都要编制土方工程施工方案，其内容包括施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护等，边坡支护应根据有关规范要求进行设计，并有设计计算书。(2)人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般大于
4、25 m；多台机械开挖，挖土机间距应大于10 m，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。(3)挖土方前对周围环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。(4)基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随时注意边坡的稳定情况，发现问题及时加固处理。(5)机械挖土，多台阶同时开挖土方时，应验算边坡的稳定。根据规定和计算确定挖土机离边坡的安全距离。(6)深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。(7)运土道路的坡度、转弯半径要符合有关规定。(8)土方爆破时要遵守爆破作业的有关规定。(五)土的分类(1)根据土的颗粒级配或塑性指数可分为碎石类土、砂土和粘性土。(2)根据土的沉积年代，粘性土
5、又可分为：老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土。(3)根据土的工程特性可分出特殊性土，如软土、人工填土、素填土、杂填土等。在野外可采用湿润时用刀切、用手捻摸时的感觉、湿土搓条等方法来鉴别土的性质，以便采取支护措施。土的野外鉴别法见表71。表71 土的野外鉴别法(六)边坡稳定及支护1影响边坡稳定的因素基坑开挖后，其边坡失稳坍塌的实质是边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度。而土体的抗剪强度又是来源于土体的内摩阻力和内聚力。因此，凡是能影响土体中剪应力、内摩阻力和内聚力的，都能影响边坡的稳定。(1)土的类别的影响，不同类别的土，其土体的内摩阻力和内聚力不同。例如砂土的内聚力为零，只有内摩阻力，靠内摩阻
6、力来保持边坡的稳定平衡。而粘性土则同时存在内摩阻力和内聚力，因此，对于不同类别的土能保持其边坡稳定的最大坡度也不同。(2)土的湿化程度的影响。土内含水愈多，湿化程度增高，使土壤颗粒之间产生滑润作用，内摩阻力和内聚力均降低。其土的抗剪强度降低，边坡容易失去稳定。同时含水量增加，使土的自重增加，裂缝中产生静水压力，增加了土体内剪应力。(3)气候的影响使土质松软，如冬季冻融又风化，也可降低土体抗剪强度。(4)基坑边坡上面附加荷载或外力的影响，能使土体中剪应力大大增加，甚至超过土体的抗剪强度，使边坡失去稳定而塌方。2挖方边坡最陡坡度为了防止塌方，保证施工安全，当土方挖到一定深度时，边坡均应做成一定的坡
7、度。土方边坡的坡度以其高度与底宽度B之比表示，即土方边坡坡度的大小与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、排水情况、附近堆积荷载等有关。开挖的深度愈深，留置时间越长，边坡应设计得平缓一些，反之则可陡一些，用井点降水时边坡可陡一些。边坡可以做成斜坡式，根据施工需要亦可做成踏步式，地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，挖方深度在5 m以内，不加支撑的边坡的最陡坡度应按表72的规定。表72 土方边坡坡度规定注：静载指堆土或材料等，动载指机械挖土或汽车运输作业等。在挖方边坡上侧堆土或材料以及移动施工机械时，应与挖方边缘保持一定距离，以保证边坡的稳定，当土质良好时，堆土或材料距挖方边缘08m以
8、外，高度不宜超过15 m。3挖方直壁不加支撑的允许深度土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时，其挖方边坡可做成直立壁不加支撑，挖方深度应根据土质确定，但不宜超过表73的规定。采用直立壁挖土的基坑(槽)或管沟挖好后，应及时进行地下结构和安装工程施工，在施工过程中，应经常检查坑壁的稳定情况。挖方深度超过表73规定，应按表72规定放坡，或直立壁加支撑。4基坑和管沟常用的支护方法在基坑或管沟开挖时，常因受场地的限制不能放坡，或者为了减少挖填的土方量，缩短工期以及防止地下水渗入基坑等要求，可采用设置支撑与护壁桩的方法。表74介绍常用的一些基坑与管沟的支撑方法。(1)坑(槽)壁支撑的计算：浅基坑
9、坑壁支撑的计算。土压力的计算：土压力按库仑公式计算，一般不计土与衬板间的摩擦力。坑壁支撑所承受的土压力为主动土压力。连续横衬板坑壁支撑的计算：一般基坑的支撑立木间距乙多为152m，横撑间距i1、上：随立木高度及基坑工作条件等决定，一般为1 m左右，衬板厚度可按受力最大的最下一块板来决定。挡土板计算：设深度丸处的挡板宽度b，则主动土压力作用在该挡土板上的荷载q1=Pab，将挡土板视作简支梁，挡土板所受最大压力为Pa，立柱间距乙为计算跨度，计算挡土板承受最大弯矩再计算强度值。立柱计算：立柱为承受三角形荷载的连续梁，亦按多跨简支梁计算，并按控制跨度设计其尺寸。横撑计算：横撑木为承受立柱支点反力的中心
10、受压杆件。横撑木可按中心受压杆件计算需用的截面积。根据计算结果，而选择材料。深基坑挡土桩设计。高层建筑、构筑物的深基础工程施工常用的支护结构，有钢板桩和钢筋混凝土钻孔桩等。钢板桩和钢筋混凝土钻孔桩支护结构，分为有锚桩和无锚桩两类。无锚桩用于较浅的基础。有锚桩用于较深的基坑。对于有拉锚挡土桩支护结构来说，入土深度、锚杆(强度和长度)、桩截面刚度和强度是挡土桩设计“三要素”。各类挡土桩的安全要点。在施工组织设计中，各类挡土桩，必须有专项施工方案和详细的结构计算书，主要内容应包括：挡土桩设计图；根据施工方案及挡土桩各类荷载，对挡土桩结构进行计算或验算。挡土桩的计算书应包括下列项目的计算：桩的入土深度
11、；桩最危险截面处的最大弯矩和剪力；在最不利荷载情况下，锚杆的最大拉力；验算锚桩是否埋设在土体稳定区域内。(2)坑(槽)壁支护工程施工要点：坑壁的支护都应进行设计计算，并绘制施工详图；选择材料；按施工顺序施工等。对于护坡桩的施工：在打桩前，对邻近的施工范围内的已有建筑物、驳岸、地下管线等，必须认真检查，针对具体情况采取有效加固或隔震措施，对危险而又无法加固的建筑物征得有关方面同意可以拆除，以确保施工安全和邻近建筑物及人身的安全。(3)流砂的防治。根据流砂形成的原因，防治流砂的方法主要是减小动水压力，或采取加压措施以平衡动水压力。根据不同情况可采取下列措施：枯水期施工；采取加压措施；打钢板桩法；水
12、下挖土法；人工降低地下水位方法；地下连续墙法。(4)重力式挡土墙。挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，例如基础施工中用作挡土用的临时挡土墙，正式工程的地下室外墙。地下管沟侧墙等。挡土墙就其结构形式可分为重力式、悬壁式和扶臂式等，可用块石、砖、混凝土和钢筋混凝土等材料建成。重力式挡土墙结构简单，施工方便，在永久和临时工程中广泛应用。但是由于设计和施工的失误，挡土墙倒塌的事例还时有发生。因此，设计与施工设计时应考虑排水和填土。挡土墙的构造：关于墙背倾斜问题。挡土墙墙背有前倾、直立与后倾三种形式。墙型与倾斜坡度不同，对土压力值与倾斜稳定均有较大影响，应根据具体条件和使用要求合理地加以选择。关于墙背处理，墙
13、背是很粗糙的，能使土与墙背很好结合。挡土墙建筑，根据就地取材的原则，大多数利用山区条石或块岩砌筑，有干砌和浆砌两种做法。(5)人工开挖大直径桩工程。各种大直径灌注桩工程施工，为确保安全，应首先考虑用机械挖孔，如果由于种种客观条件限制，无法采用机械钻孔，而必须用人工挖孔时，或者机械钻孔人工扩孔时，应编制的人工挖孔桩专项施工方案，报经本单位总工程师，批准后方可实施。孔壁支护：防止土壁坍塌，每挖深1 m就要支护一次。支护常采用现浇混凝土护壁、钢筋网水泥砂浆或工具式钢筋防护笼。混凝土护壁的分段高度一般为091 m，但土质不好也可为05m。施工组织与管理。挖孔桩工程现场的负责人，必须熟练掌握人工挖孔的施
14、工方法、法规、操作规程、安全生产技术知识，才能指导和监督工人进行安全生产。人工挖孔桩施工，应有专业施工队伍。正在开挖的井孔，每天上班前应对井壁、混凝土护壁以及井中的空气等进行检查，发现异常情况，应采取措施解决后方可施工。二、模板工程(一)模板工程概述模板工程，就其材料用量、人工、费用及工期来说，在混凝土结构工程施工中是十分重要的组成部分，在建筑施工中也占有相当重要的位置。据统计每平方米竣工面积需要配置015m2模板。模板工程的劳动用工约占混凝土工程总用工的13。特别是近年来城市建设高层建筑增多，现浇钢筋混凝土结构数量增加，据测算约占全部混凝土工程的70以上，模板工程的重要性更为突出。一般模板通
15、常由三部分组成：模板面、支撑结构(包括水平支承结构，如龙骨、桁架、小梁等，以及垂直支承结构，如立柱、格构柱等)和连接配件(包括穿墙螺栓、模板面联结卡扣、模板面与支承构件以及支承构件之间联结零配件等)。模板的结构设计，必须能承受作用于模板结构上的所有垂直荷载和水平荷载(包括混凝土的侧压力、振捣和倾倒混凝土产生的侧压力、风力等)。在所有可能产生的荷载中要选择最不利的组合验算模板整体结构和构件及配件的强度、稳定性和刚度。当然首先在模板结构设计上必须保证模板支撑系统形成空间稳定的结构体系。(二)模板分类模板按其功能分类，常用的模板主要有5大类。(1)定型组合模板：包括定型组合钢模板、钢木定型组合模板、组合铝模板以及定型木模板。目前我国推广应用量较大的是定型组合钢模板。(2
