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1、建建筑筑施施工工技技术术主讲主讲:赵珍玲赵珍玲1绪绪论论v建建筑筑施施工工技技术术:如如何何最最有有效效地地建建造造房房屋屋的的理理论论、方法和有关的施工规律。方法和有关的施工规律。v建筑施工方面的主要规范建筑施工方面的主要规范施工及验收规范GBJ建筑工程质量检验评定标准GBJv组成工种工程(按工艺流程)组成工种工程(按工艺流程)土方工程、桩基础工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程等2第一章第一章土方工程土方工程1.概述2.场地设计标高的确定3.土方工程量的计算4.井点降水5.边坡稳定及土壁支护6.土方开挖与填筑31.1概述1.1.1引言引言1.1.2施工中土方分类方法施工中土方分
2、类方法1.1.3土的工程性质土的工程性质41.1.1引引言言土方工程:土方工程:包括一切土的挖掘、填筑和运输等过程以及排水、降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。最常见的土方工程(在土木工程中)最常见的土方工程(在土木工程中):场地平整、基坑(槽)开挖、地坪填土、路基填筑及基坑回填土等。51.1.2施工中土方分类方法施工中土方分类方法按土的按土的开挖难易程度开挖难易程度将土分为将土分为八类八类(表(表1-1),这也是确定土木工,这也是确定土木工程劳动定额的依据。程劳动定额的依据。类别类别土的名称土的名称开挖方法开挖方法可松性系数可松性系数KsKs第一类(松软土)1.081.171.011.04第
3、二类(普通土)1.141.281.021.05第三类(坚土)1.241.301.041.07第四类(砾砂坚土)1.261.371.061.09第五类(软石)1.301.451.101.20第六类(次坚石)1.301.451.101.20第七类(坚石)1.301.451.101.20第八类(特坚石)1.451.501.201.3061.1.3土土的的工工程程性性质质土的主要工程性质有:土的主要工程性质有:土的天然含水量,土的密度,土的可松性,土的渗透性等;土的可松性:土的可松性:土具有可松性。即自然状态下的土,经过开挖后,其体积因松散而增大,以后虽经回填压实,仍不能恢复。土的可松性程度用可松性系
4、数表示,即(1-1)式中最初可松性系数;最后可松性系数;土在天然状态下的体积(m3)土经开挖后的松散体积(m3);土经回填压实后的体积(m3)。71.2场地设计标高的确定场地设计标高的确定引言引言一般方法一般方法设计标高调整设计标高调整81.2.1引引言言设计标高一般要求设计标高一般要求大型工程项目通常都要确定场地设计平面,进行场地平整。场地平整就是将自然地面改造成人们所要求的平面。场地设计标高应满足规划、生产工艺及运输、排水及最高洪水水位等要求,并力求使场地内土方挖填平衡且土方量最小。设计标高确定方法设计标高确定方法一般方法:如场地比较平缓,对场地设计标高无特殊要求,可按照挖填土方量相等的原
5、则确定场地设计标高;91.2.2一一般般方方法法原理原理将场地划分成边长为a的若干方格,并将方格网角点的原地形标高标在图上(图1-1)。原地形标高可利用等高线用插入法求得或在实地测量得到。按照挖填土方量相等的原则(图1-2),场地设计标高可按下式计算:即:式中:z所计算场地的设计标高(m);n方格数;zi1,zi2,zi3,zi4第i个方格四个角点的原地形标高(m)。10由图1可见,11号角点为一个方格独有,而12,13,21,24号角点为两个方格共有,22,23,32,33号角点则为四个方格所共有,在用式(1-3)计算z0的过程中类似11角点的标高仅加一次,类似12号角点的标高加两次,类似2
6、2号角点的标高则加四次,这种在计算过程中被应用的次数Pi,反映了各角点标高对计算结果的影响程度,测量上的术语称为“权”。考虑各角点标高的“权”,式(1-3)可改写成更便于计算的形式:(1-4)式中:z1一个方格独有的角点标高;z2,z3,z4分别为二、三、四个方格所共有的角点标高。11计算方法计算方法1)标高标高场地设计标高确定的一般方法是按如下步骤计算的:场地设计标高确定的一般方法是按如下步骤计算的:1划分场地方格网;2.计算或实测各角点的原地形标高;3按式(1-4)计算场地设计标高;4设计标高调整。设计标高的调整主要是泄水坡度的调整,由于按式(1-4)得到的设计平面为一水平的挖填方相等的场
7、地,实际场地均应有一定的泄水坡度。因此,应根据泄水要求计算出实际施工时所采用的设计标高。以Z作为场地中心的标高(图1-2),则场地任意点的设计标高为(1-5)式中:zi考虑泄水坡度的角点设计标高。122)施工高度施工高度土方的施工高度土方的施工高度求得zi后,即可按下式计算各角点的施工高度Hi,施工高度的含义是该角点的设计标高与原地形标高的差值:(1-6)式中:zii角点的原地形标高。若Hi为正值,则该点为填方,Hi为负值则为挖方。131.2.3设设计计标标高高调调整整设计标高的调整设计标高的调整实际工程中,对计算所得的设计标高,还应考虑下述因素进行调整,此工作在完成土方量计算后进行。(1)考
8、虑土的最终可松性,需相应提高设计标高,以达到土方量的实际平衡(2)考虑工程余土或工程用土,相应提高或降低设计标高。(3)根据经济比较结果,如采用场外取土或弃土的施工方案,则应考虑因此引起的土方量的变化,需将设计标高进行调整。场地设计平面的调整工作也是繁重的,如修改设计标高,则须重新计算场地设计平面的调整工作也是繁重的,如修改设计标高,则须重新计算土方工程量。土方工程量。141.3土方工程量的计算土方工程量的计算1.引言引言2.基坑(槽)及路堤土方量基坑(槽)及路堤土方量3.场地平整土方量计算步骤场地平整土方量计算步骤151.3.1引引言言引言引言在土方工程施工之前,通常要计算土方的工程量。但土
9、方工程的外形往往复杂,不规则,要得到精确的计算结果很困难。一般情况下,都将其假设或划分成为一定的几何形状,并采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算。161.3.2基坑(槽)及路堤土方量基坑(槽)及路堤土方量基坑(槽)及路基土方量基坑(槽)及路基土方量基坑(槽)和路堤的土方量可按拟柱体积的公式计算(图1-4),即(1-13)式中V土方工程量(m3);H,F1,F2如图所示。对基坑而言,H为基坑的深度,F1,F2分别为基坑的上下底面积(m2);对基槽或路堤,H为基槽或路堤的长度(m),F1,F2为两端的面积(m2);F0F1与F2之间的中截面面积(m2)。17基槽与路堤通常根据其形状(曲
10、线、折线、变截面等)划分成若干计算段,分段计算土方量,然后再累加求得总的土方工程量。如果基槽、路堤是等截面的,则H,F1=F2=F0,由式(1)计算V=HF1。图图1-4土方量计算土方量计算a)基坑土方量计算;b)基槽、路堤土方量计算181.3.3场地平整土方量计算步骤场地平整土方量计算步骤场地平整土方量计算步骤场地平整土方量计算步骤1.场地设计标高确定后,求出平整的场地各角点的施工高度Hi。2.确定“零线”的位置确定“零线”的位置有助于了解整个场地的挖、填区域分布状态。3.然后按每个方格角点的施工高度算出填、挖土方量,并计算场地边坡的土方量,这样即得到整个场地的填、挖土方总量。19补充知识补
11、充知识1.方格网法方格网法图示计算步骤方法适用范围1划方格网根据地形图划分方格网,尽量使其与测量或施工坐标网重合,方格一般采用20m20m40m40m,将相应设计标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角,求出各点的施工高度(挖或填),填在方格网左上角,挖方为(+),填方为(-)。2计算零点位置计算确定方格网中两端角点施工高度符号不同的方格边上零点位置,标于方格网上,联接零点,即得填方与挖方区的分界线。零点的位置按下式计算,见图(a):式中、角点至零点的距离m;、相邻两角点的高程m,均用绝对值;a方格网的边长m。3计算土方工程量按方格网底面图形和下表体积计算公式,计算每个方格内的挖方或
12、填方量。4汇总分别将挖方区和填方区所有方格计算土方量汇总,即得该建筑场地挖方区和填方区的总土方量。适于地形较平缓或台阶宽度较大的地段采用计算方法较为复杂,但作为平整场地土方量计算,精度较高。20方格网零线及零点的确定方格网零线及零点的确定零线即挖方区与填方区的交线,在该线上,施工高度为0。零线的确定方法是:在相邻角点施工高度为一挖一填的方格边线上,用插入法求出零点(0)的位置(图1-5),将各相邻的零点连接起来即为零线。图图1-5零点计算示意图零点计算示意图如不需计算零线的确切位置,则绘出零线的大致走向即可。零线确定后,便可进行土方量的计算。方格中土方量的计算有两种方法:“四方棱柱体法”和“三
13、角棱柱体法”。21四方棱柱体的体积计算方法四方棱柱体的体积计算方法四方棱柱体的体积计算方法粉两种情况:1方格四个角点全部为填或全部为挖(图1-6a)时:(1-14)式中V挖方或填方体积(m3);H1,H2,H3,H4方格四个角点的填挖高度,均取绝对值(m)。2方格四个角点,部分是挖方,部分是填方(图1-6b和c)时:(1-15)(1-16)式中H填(挖)方格角点中填(挖)方施工高度的总和,取绝对值(m);H方格四角点施工高度之总和,取绝对值(m);a方格边长(m)。22图图1-6四方棱柱体的体积计算四方棱柱体的体积计算a)角点全填或全挖b)角点二填二挖c)角点一填(挖)三挖(填)23补充知识补
14、充知识2.常用方格网计算公式常用方格网计算公式项目图示计算公式一点填方或挖方(三角形)当时,二点填方或挖方(梯形)三点填方或挖方(五角形)四点填方或挖方(正方形)24上表注:上表注:1)a方格网的边长,m;b、c零点到一角的边长,m;h1,h2,h3,h4方格网四角点的施工高程,m,用绝对值代入;h填方或挖方施工高程的总和,m,用绝对值代入;挖方或填方体积,m。2)本表公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程而得出的。25例题例题某建筑场地地形图和方格网(边长a=20.0m)布置如图所示。土壤为二类土,场地地面泄水坡度,。试确定场地设计标高(不考虑土的可松性影响,余土加宽边坡),计算各方格挖、
15、填土方工程量。26解:解:(1)计算场地设计标高(2)根据泄水坡度计算各方格角点的设计标高以场地中心点(几何中心o)为,由式得各角点设计标高为:其余各角点设计标高均可求出,详见图2.12。27(3)计算各角点的施工高度得各角点的施工高度(以“+”为填方,“-”为挖方):各角点施工高度见图2.12。(4)确定“零线”,即挖、填方的分界线确定零点的位置,将相邻边线上的零点相连,即为“零线”。如1-5线上:,即零点距角点1的距离为0.67m。(5)计算各方格土方工程量(以“+”为填方,“-”为挖方)全填或全挖方格:(+)(+)(+)(-)28三填一挖或三挖一填方格,由式(2.13):(+)(-)(-
16、)(+)(+)(-)将计算出的各方格土方工程量按挖、填方分别相加,得场地土方工程量总计:挖方:503.92m3填方:504.26m3挖方、填方基本平衡。291.4井井点点降降水水引言引言降水方法降水方法集水井降水流砂井点降水301.4.1引引言言引言引言井点降水在基坑开挖过程中,当基底低于地下水位时,由于土的含水层被切断,地下水会不断地渗入坑内。雨期施工时,地面水也会不断流入坑内。如果不采取降水措施,把流入基坑内的水及时排走或把地下水位降低,不仅会使施工条件恶化,而且地基土被水泡软后,容易造成边坡塌方并使地基的承载力下降。另外,当基坑下遇有承压含水层时,若不降水减压,则基底可能被冲溃破坏。因此
17、,为了保证工程质量和施工安全,在基坑开挖前或开挖过程中,必须采取措施,控制地下水位,使地基土在开挖及基础施工时保持干燥。311.4.2降降水水方方法法(一)集水井降水施工(一)集水井降水施工施工过程构造设置1)施工过程)施工过程基坑或沟槽开挖时,在坑底设置集水井,并沿坑底的周围或中央开挖排水沟,使水在重力作用下流入集水井内,然后用水泵抽出坑外。2)构造)构造四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外,地下水流的上游,基坑面积较大时,可在基坑范围内设置盲沟排水。根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力,集水井每隔2040m设置一个。323)设置)设置集水坑的直径或宽度一般为0.60.8m,其深度随
18、着挖土的加深而加深,并保持低于挖土面0.71.0m。坑壁可用竹、木材料等简易加固。当基坑挖至设计标高后,集水坑底应低于基坑底面1.02.0m,并铺设碎石滤水层(0.3m厚)或下部砾石(0.1m厚)上部粗砂(0.1m)的双层滤水层,以免由于抽水时间过长而将泥砂抽出,并防止坑底土被扰动。33(二)(二)流流砂砂流砂现象产生流砂现象的原因流砂的防治1)流砂现象)流砂现象基坑挖土至地下水位以下,土质为细砂土或粉砂土的情况下,采用集水坑降低地下水时,坑下的土有时会形成流动状态,随着地下水流入基坑,这种现象称为流砂现象。出现流砂现象时,土完全丧失承载力,土体边挖边冒流砂,至使施工条件恶化,基坑难以挖到设计
19、深度。严重时会引起基坑边坡塌方;临近建筑因地基被掏空而出现开裂、下沉、倾斜甚至倒塌。2)产生流砂现象的原因)产生流砂现象的原因流砂现象产生的原因,是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。引起流砂的因素大致有引起流砂的因素大致有:1)主要外因取决于水力坡度的大小,即该地区地下水位越高,基坑挖深越大,水力压力差越大,越容易产生流砂现象;2)土的颗粒组成中粘土含量小于10%,而粉砂含量大于75%;3)土的不均匀系数D60/D105(式中D60为限定颗粒,即小于某粒径的土粒重量计百分数为60%时;D10为有效粒径,即小于某粒径的土粒重量计百分数为10%时)。易发生流砂地区取得不均匀系数的值在1
20、.63.2之间;4)土的含水量大于30%;5)土的空隙率大于43%;6)在粘性土中有砂夹层的地质构造中,砂质粉土或砂层的厚度大于250mm343)流砂的防治)流砂的防治防治流砂的主要途径有:减少或平衡动水压力;设法使动水压力方向向下;截断地下水流。其具体措施有其具体措施有:(1)枯水期施工法。(2)抢挖并抛大石块法。(3)设止水帷幕法。(4)人工降低地下水位法。此外,采用地下连续墙、压密注浆法、土壤冻结法等,阻止地下水流入基坑,以防止流砂发生。35(三)(三)井井点点降降水水井点降水原理井点降水的作用井点降水的类型1)井点降水原理)井点降水原理井点降水就是在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数
21、量的滤水管(井)。在基坑开挖前和开挖过程中,利用真空原理,不断抽出地下水,使地下水位降低到坑底以下。362)井点降水的作用)井点降水的作用1)防止地下水涌入坑内(图a);2)防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方(图b);3)使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力,因此防止了坑底的管涌(图c);4)降水后,使板桩减少了横向荷载(图d);5)消除了地下水的渗流,也就防止了流砂现象(图e);6)降低地下水位后,还能使土壤固结,增加地基土的承载能力。a)防止涌水b)稳定边坡c)防止管涌d)减少横向荷载e)防止流砂井点降水的作用井点降水的作用373)井点降水的类型)井点降水的类型井点有两大类:轻型井点和
22、管井。一般根据土的渗透系数、降水深度、设备条件及经济比较等因素确定,可参照下表选择。38轻轻型型井井点点设设备备设设计计施施工工设备设备轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成(图)1)管路系统包括:滤管、井点管、弯联管及总管。39滤管滤管(图)为进水设备,通常采用长1.01.5m、直径38mm或51mm的无缝钢管,管壁钻有直径为1219mm的滤孔。骨架管外面包以两层孔径不同的生丝布或塑料布滤网。为使流水畅通,在骨架管与滤网之间用塑料管或梯形铅丝隔开,塑料管沿骨架绕成螺旋形。滤网外面在绕一层粗铁丝保护网、滤管下端为一铸铁塞头。滤管上端与井点管连接井点管井点管为直径38mm和51mm、长57m的钢管
23、。井点管的上端用弯联管与总管相连。集水总管集水总管为直径100127mm的无缝钢管,每段长4m,其上端有井点管联结的短接头,间距0.8m或1.2m。402)抽水设备)抽水设备抽水设备是由真空泵、离心泵和水气分离器(又叫集水箱)等组成,一套抽水设备的负荷长度(即集水总管长度)为100120m。常用的W5,W6型干式真空泵,其最大负荷长度分别为100m和120m。41轻型井点的设计轻型井点的设计平面布置高程布置涌水量计算1)设计的基础资料)设计的基础资料轻型井点布置和计算井点系统布置应根据水文地质资料、工程要求和设备条件等确定。一般要求掌握的水文地质资料有:地下水含水层厚度、承压或非承压水及地下水
24、变化情况、土质、土的渗透系数、不透水层的位置等。要求了解的工程性质主要有:基坑(槽)形状、大小及深度,此外尚应了解设备条件,如井管长度、泵的抽吸能力等。422)平面布置)平面布置根据基坑(槽)形状,轻型井点可采用单排布置(图a)、双排布置(图b)、环形布置(图c),当土方施工机械需进出基坑时,也可采用U形布置(图d)。单排布置适用于基坑、槽宽度小于6m,且降水深度不超过5m的情况,井点管应布置在地下水的上游一侧,两端的延伸长度不宜小于坑槽的宽度。双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。环形布置适用于大面积基坑,如采用U形布置,则井点管不封闭的一段应在地下水的下游方向。433)高程布置)
25、高程布置高程布置系确定井点管埋深,即滤管上口至总管埋设面的距离,可按下式计算(图):式中:h井点管埋深(m);h1总管埋设面至基底的距离(m);h基底至降低后的地下水位线的距离(m);i水力坡度;L井点管至水井中心的水平距离,当井点管为单排布置时,L为井点管至对边坡角的水平距离(m)。444)涌水量计算)涌水量计算(1)水井分类)水井分类确定井点管数量时,需要知道井点管系统的涌水量。井点管系统的涌水量根据水井理论进行计算。根据地下水有无压力,水井分为无压井和承压井。当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时(即地下水面为自由面),称为无压井;当水井布置在承压含水层中时(含水层中的水充满在两层不透水
26、层间,含水层中的地下水水面具有一定水压),称为承压井。当水井底部达到不透水层时称为完整井,否则称为非完整井,各类井的涌水量计算方法都不同。(2)无压完整井涌水量计算)无压完整井涌水量计算群井涌水量的计算,可把由各井点管组成的群井系统,视为一口大的单井,设该井为圆形的,系统涌水量的计算公式:式中R为单井的降水影响半径(m);r为单井的半径(m)。45在实际工程中往往会遇到无压完整井的井点系统(图b),这时地下水不仅从井的面流入,还从井底渗入。因此涌水量要比完整井大。为了简化计算,仍可采用公式(3)。此时式中H换成有效含水深度换成有效含水深度H0,即(m3/d)H0可查下表。当算得的H0大于实际含
27、水层的厚度H时,取H0=H。有有效效深深度度H0值值注:S/(S+l)的中间值可采用插入法求H0。上表中,S为井点管内水位降落值(m),参阅图;l为滤管长度(m)。有效含水深度H0的意义是,抽水是在H0范围内受到抽水影响,而假定在H0以下的水不受抽水影响,因而也可将H0视为抽水影响深度。S/(S+l)0.20.30.50.8H01.3(S+l)1.5(S+l)1.7(S+l)1.84(S+l)46应用上述公式时,先要确定x0,R,K。由于基坑大多不是圆形,因而不能直接得到x0.。当矩形基坑长宽比不大于5时,环形布置的井点可近似作为圆形井来处理,并用面积相等原则确定,此时将近似圆的半径作为矩形水
28、井的假想半径:式中x0环形井点系统的假想半径(m);F环形井点所包围的面积(m2)。抽水影响半径,与土的渗透系数、含水层厚度、水位降低值及抽水时间等因素有关。在抽水25d后,水位降落漏斗基本稳定,此时抽水影响半径可近似地按下式计算:(m)式中,S,H的单位为m;K的单位为m/d。渗透系数K值对计算结果影响较大。K值的确定可用现场抽水试验或实验室测定。对重大工程,宜采用现场抽水试验以获得较准确的值。47(3)井点管数量计算)井点管数量计算井点管最少数量由下式确定:(根)式中,q为单根井管的最大出水量,由下式确定:(m3/d)式中,d为滤管直径(m);其它符号同前。井点管最大间距便可求得(m)式中
29、:L总管长度(m);n井点管最少根数。实际采用的井点管间距D应当与总管上接头尺寸相适应。即尽可能采用0.8,1.2,1.6或2.0m且Dn,一般n应当超过1.1n,以防井点管堵塞等影响抽水效果。48轻型井点施工轻型井点施工1)准备工作包括井点设备、动力、水源及必要材料的准备,开挖排水沟,观测附近建筑物标高以及实施防止附近建筑物沉降的措施等。2)埋设井点的程序排放总管埋设井点管用弯联管将井点与总管接通安装抽水设备。冲孔冲孔埋管埋管填砂填砂封口封口491.5边坡稳定及土壁支护边坡稳定及土壁支护边坡稳定边坡稳定土壁支护土壁支护边坡稳定边坡稳定边坡可做成直线形、折线形或踏步形(图1-12)。图图1-1
30、2土方放坡土方放坡a)直线形;b)折线形;c)踏步形土方边坡坡度以其高度H与其底宽度B之比表示土方边坡坡度=(1-25)式中,m=B/H,称为坡度系数。50土壁支护土壁支护基槽支护基坑支护基槽支护基槽支护市政工程施工时,常需在地下铺设管沟,因此需开挖沟槽。开挖较窄的沟槽,多用横撑式土壁支撑。横撑式土壁支撑根据挡土板的不同,分为水平挡土板式(图1-13a)以及垂直挡土板式(图1-13b)两类。前者挡土板的布置又分为间断式和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度小于3m时,可用间断式水平挡土板支撑;对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑,挖土深度可达5m。对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑,
31、其挖土深度不限。51图图1-13横撑式支撑横撑式支撑a)间断式水平挡土板支撑;b)垂直挡土板支撑1水平挡土板;2立柱;3工具式横撑;4垂直挡土板;5横楞木;6调节螺丝52基坑支护基坑支护1)重力式支护结构重力式支护结构水泥土搅拌桩(或称为深层搅拌桩)支护结构是近年来发展起来的一种重力式支护结构。它是通过搅拌桩机将水泥与土进行搅拌,形成柱状的水泥加固土(搅拌桩)。图图1-15水泥土墙水泥土墙搅拌桩;插筋;面板如图:深层搅拌桩挡墙如图:深层搅拌桩挡墙532)板式支护结构板式支护结构板式支护结构由两大系统组成:挡墙系统和支撑(或拉锚)系统(图1-19),悬臂式板桩支护结构则不设支撑(或拉锚)。图1-
32、19板式支护结构1板桩墙;2围檩;3钢支撑;4斜撑;5拉锚;6土锚杆;7先施工的基础;8竖撑3)单锚板桩结构单锚板桩结构541.6土方开挖和填筑土方开挖和填筑1.土方机械性能及选择土方机械性能及选择2.土方开挖土方开挖55土方机械性能及选择土方机械性能及选择推土机推土机推土机是土方工程施工的主要机械之一。常用推土机的发动机功率有45kW、75kW、90kW、120kW等数种。推土板多用油压操纵。如图所示是液压操纵的T2-100型推土机外形图,液压操纵推土板的推土机除了可以升降推土板外,还可调整推土板的角度,因此具有更大的灵活性。推土机操纵灵活,运转方便,所需工作面较小、行驶速度快、易于转移,能
33、爬30左右的缓坡,因此应用范围较广。56推土机适于开挖一至三类土。多用于平整场地,开挖深度不大的基坑,移挖作填,回填土方,堆筑堤坝以及配合挖土机集中土方、修路开道等。推土机作业以切土和推运土方为主,切土时应根据土质情况,尽量采用最大切土深度在最短距离(610m)内完成,以便缩短低速行进的时间,然后直接推运到预定地点。上下坡坡度不得超过35,横坡不得超过10。几台推土机同时作业时,前后距离应大于8m。推土机经济运距在100m以内,效率最高的运距为60m。为提高生产率,可采用槽形推土、下坡推土以及并列推土等方法图图1-40T2-100型推土机外形图型推土机外形图57铲运机铲运机铲运机是一种能综合完
34、成全部土方施工工序(挖土、装土、运土、卸土和平土)的机械。按行走方式分为自行式铲运机(图1-41)和拖式铲运机(图1-42)两种。常用的铲运机斗容量为2m3,5m3,6m3,7m3等数种,按铲斗的操纵系统又可分为机械操纵和液压操纵两种。图图1-41自行式铲运机外形图自行式铲运机外形图图图1-42拖式铲运机外形图拖式铲运机外形图58铲铲 运运 机机59铲运机操纵简单,不受地形限制,能独立工作,行驶速度快,生产效率高。铲运机适于开挖一至三类土,常用于坡度20以内的大面积土方挖、填、平整、压实,大型基坑开挖和堤坝填筑等。铲运机运行路线和施工方法视工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等而定。其运行线
35、路可采用环形路线或8字路线(图1-43)。适用于运距为6001500m,当运距为200350m时效率最高。采用下坡铲土、跨铲法、推土机助铲法等,可缩短装土时间,提高土斗装土量,以充分发挥其效率。图图1-43铲运机开行路线铲运机开行路线a)环形路线;b)环形路线;c)大环形路线;d)8字型路线60挖掘机挖掘机1正铲挖掘机图1-44正铲挖掘机外形2反铲挖掘机加长臂反铲式挖土机图1-45613抓铲挖掘机图图1-48抓铲挖掘机外形抓铲挖掘机外形4拉铲挖掘机拉拉铲铲62土方开挖土方开挖土料选用填土方法压实方法影响因素质量检查土料的选用与处理土料的选用与处理填方土料应符合设计要求,保证填方的强度与稳定性,
36、选择的填料应为强度高、压缩性小、水稳定性好、便于施工的土、石料。如设计无要求时,应符合下列规定:(1)碎石类土、砂土和爆破石渣(粒径不大于每层铺厚的2/3)可用于表层下的填料。(2)含水量符合压实要求的粘性土,可为填土。在道路工程中粘性土不是理想的路基填料,在使用其作为路基填料时必须充分压实并设有良好的排水设施。(3)碎块草皮和有机质含量大于8%的土,仅用于无压实要求的填方。(4)淤泥和淤泥质土,一般不能用作填料,但在软土或沼泽地区,经过处理含水量符合压实要求,可用于填方中的次要部位。填土应严格控制含水量,施工前应进行检验。当土的含水量过大,应采用翻松、晾晒、风干等方法降低含水量,或采用换土回
37、填、均匀掺入干土或其他吸水材料、打石灰桩等措施;如含水量偏低,则可预先洒水湿润,否则难以压实。63自卸式土方运输车自卸式土方运输车64填土的方法填土的方法填土可采用人工填土和机械填土。人工填土一般用手推车运土,人工用锹、耙、锄等工具进行填筑,从最低部分开始由一端向另一端自下而上分层铺填。机械填土可用推土机、铲运机或自卸汽车进行。用自卸汽车填土,需用推土机推开推平,采用机械填土时,可利用行驶的机械进行部分压实工作。填土必须分层进行,并逐层压实。特别是机械填土,不得居高临下,不分层次,一次倾倒填筑65压实方法压实方法填土的压实方法有碾压、夯实和振动压实等几种。碾压碾压适用于大面积填土工程。碾压机械
38、有平碾(压路机)、足碾和汽胎碾。羊足碾需要较大的牵引力而且只能用于压实粘性土,因在砂土中碾压时,土的颗粒受到羊足较大的单位压力后会向四面移动,而使土的结构破坏。汽胎碾在工作时是弹性体,给土的压力较均匀,填土质量较好。应用最普遍的是刚性平碾。利用运土工具碾压土壤也可取得较大的密实度,但必须很好地组织土方施工,利用运土过程进强夯地基加固机械强夯地基加固机械行碾压。如果单独使用运土工具进行土壤压实工作,在经济上是不合理的,它的压实费用要比用平碾压实贵一倍左右。66振动式压路机振动式压路机夯实夯实主要用于小面积填土,可以夯实粘性土或非粘性土。夯实的优点是可以压实较厚的土层。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和
39、蛙式打夯机等。夯锤借助起重机提起并落下,其重量大于1.5t,落距2.54.5m,夯土影响深度可超过1m,常用于夯实湿陷性黄土、杂填土以及含有石块的填土。内燃夯土机作用深度为0.40.7m,它和蛙式打夯机都是应用较广的夯实机械。人力夯土(木夯、石硪)方法则已很少使用。振动压实振动压实主要用于压实非粘性土,采用的机械主要是振动压路机、平板振动器等。67影响填土压实的因素影响填土压实的因素填土压实质量与许多因素有关,其中主要影响因素为:压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。1.压实功的影响填土压实后的重度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。土的重度与所耗的功的关系见图1-50。当土的含水量一定,在
40、开始压实时,土的重度急剧增加,待到接近土的最大重度时,压实功虽然增加许多,而土的重度则没有变化。实际施工中,对不同的土应根据选择的压实机械和密实度要求选择合理的压实遍数。此外,松土不宜用重型碾压机械直接滚压,否则土层有强烈起伏现象,效率不高。如果先用轻碾,再用重碾压实就会取得较好效果。图图1-50土的重度与压实功的关系土的重度与压实功的关系682.含水量的影响在同一压实功条件下,填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土,由于土颗粒之间的摩阻力较大而不易压实。当土具有适当含水量时,水起了润滑作用,土颗粒之间的摩阻力减小,从而易压实。每种土壤都有其最佳含水量。土在这种含水量的条件下,使用同样
41、的压实功进行压实,所得到的重度最大(图1-52)。各种土的最佳含水量p和所能获得的最大干重度,可由击实试验取得。施工中,土的含水量与最佳含水量之差可控制在4%+2%范围内。图图1-51土的含水量对其压实质量的影响土的含水量对其压实质量的影响693.铺土厚度的影响土在压实功的作用下,压应力随深度增加而逐渐减小(图1-52),其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。铺土厚度应小于压实机械压土时的有效作用深度,而且还应考虑最优土层厚度。铺得过厚,要压很多遍才能达到规定的密实度;铺得过薄,则要增加机械的总压实遍数。最优的铺土厚度应能使土方压实而机械的功耗费最少。填土的铺土厚度及压实遍数可参考表1
42、-14选择。图图1-52压实作用沿深度的变化压实作用沿深度的变化70填方每层的铺土厚度和压实遍数填方每层的铺土厚度和压实遍数表表1-14压实机具每层铺土厚度mm每层压实遍数平碾羊足碾蛙式打夯机人工打夯20030020035020025020068816343471填土压实的质量检查填土压实的质量检查填土压实后应达到一定的密实度及含水量要求。密实度要求一般由设计根据工程结构性质、使用要求以及土的性质确定,例如建筑工程中的砌体承重结构和框架结构,在地基主要持力层范围内,压实系数(压实度)应大于0.96,在地基主要持力层范围以下,则应在0.930.96之间。72第一章第一章结结束束73第二章第二章桩
43、桩基基础础工工程程1.混凝土预制桩混凝土预制桩引言预制桩分类预制桩制作与吊运预制桩沉桩施工2.灌注桩灌注桩引言灌注桩成孔方法742.1混凝土预制桩引言预制桩分类预制桩制作与吊运预制桩沉桩施工引言引言一般多层建筑物当地基较好时多采用天然浅基础,它造价低、施工简便。如果天然浅土层较弱,可采用机械压实、强夯、堆载预压、深层搅拌、化学加固等方法进行人工加固,形成人工地基。如深部土层也软弱,或建(构)筑物的上部荷载较大,而且是对沉降有严格要求的高层建筑、地下建筑以及桥梁基础等,则需采用深基础。桩基础是一种常用的深基础形式,它由桩和承台组成。75桩的类型桩的类型1.桩按承载性状可分为摩擦型桩和端承型桩,前
44、者又分为摩擦桩、端承摩擦桩;后者又分为端承桩、摩擦端承桩。2.桩按成桩时挤土状况可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。3.按桩的施工方法,桩可分为预制桩和灌注桩两类。预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩(如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢管或型钢的钢桩等),用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中,或有的用高压水冲沉入土中。762.1.1预制桩制作与吊运混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放混凝土预制桩的制作、起吊、运输和堆放混凝土管桩是以离心法在工厂生产的,通常都施加预应力,直径多为400600mm,壁厚80100mm,每节长度810m,用法兰连接,桩的接头不宜超过4个,下节桩底端可
45、设桩尖,亦可以是开口的。混凝土预制方桩多数是在打桩现场或附近就地预制,较短的桩亦可在预制厂生产,预应力管桩则均在工厂生产。钢钢筋、模筋、模板板施施工工混凝土浇筑混凝土浇筑77当桩的混凝土强度达到设计强度的70%方可起吊;达到100%方可运输和打桩。如提前起吊,必须采取措施并经验算合格方可进行。桩在起吊和搬运时,必须平稳,并且不得损坏。吊点应符合设计要求,一般节点的设置如图2-1所示。打桩前,桩从制作处运到现场前以备打桩,并应根据打桩顺序随打随运以避免二次搬运。桩的运输方式,在运距不大时,可用起重机吊运;当运距较大时,可采用轻便轨道小平台车运输。堆放桩的地面必须平整、坚实,垫木间距应与吊点位置相
46、同,各层垫木应位于同一垂直线上,堆放层数不宜超过4层。不同规格的桩,应分别堆放。图图2-1桩的合理吊点桩的合理吊点a)一点起吊;b)两点起吊;c)三点起吊782.1.2预预制制桩桩沉沉桩桩施施工工锤击法静力压桩振动法(一)锤击法:锤击法:是利用桩锤的冲击克服土对桩的阻力,使桩沉到预定深度或达到持力层。这是最常用的一种沉桩方法。打桩设备打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。(1)桩锤桩锤是对桩施加冲击,将桩打入土中的主要机具。桩锤主要有落锤、蒸汽锤、柴油锤和液压锤,目前应用最多的是柴油锤。79(2)桩架桩架是支持桩身和桩锤,在打桩过程中引导桩的方向,并保证桩捶能沿着所要求方向冲击的打桩设备。常用的通
47、用桩架(能适应多种桩锤)有两种基本形式:一种是沿轨道行驶的多能桩架;另一种是装在履带底盘上的桩架。(3)动力装置动力装置的配置取决于所选的桩锤。当选用蒸汽锤时,则需配备蒸汽锅炉和卷扬机。多多能能桩桩架架履带式桩架履带式桩架1桩锤;2桩帽;3桩;4立柱;5斜撑;6车体80打桩前的准备工作打桩前的准备工作打桩前应做好下列准备工作:清除妨碍施工的地上和地下的障碍物;平整施工场地;定位放线;设置供电、供水系统;安装打桩机等。桩基轴线的定位点及水准点,应设置在不受打桩影响的地点,水准点设置不少于2个。在施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的入土深度。打桩顺序打桩顺序根据桩群的密集程度,可选用下述打桩顺序
48、:由一侧向单一方向进行(图2-4a);自中间向两个方向对称进行(图2-4b);自中间向四周进行(图2-4c)。图图2-4打桩顺序打桩顺序a)由一侧向单一方向进行;b)由中间向两个方向进行;c)由中间向四周进行81打打桩桩方方法法要要点点打桩机就位后,将桩锤和桩帽吊起,然后吊桩并送至导杆内,垂直对准桩位缓缓送下插入土中,垂直度偏差不得超过0.5%,然后固定桩帽和桩锤,使桩、桩帽、桩锤在同一铅垂线上,确保桩能垂直下沉。在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫,桩帽和桩顶周围四周应有510mm的间隙,以防损伤桩顶。打桩开始时,锤的落距应较小,待桩入土至一定深度且稳定后,再按要求的落距锤击。用落锤或单动汽锤打桩时
49、,最大落距不宜大于1m,用柴油锤时,应使锤跳动正常。在打桩过程中,遇有贯入度剧变、桩身突然发生倾斜、移位或有严重回弹、桩顶或桩身出现严重裂缝或破碎等异常情况时,应暂停打桩,及时研究处理。如桩顶标高低于自然土面,则需用送桩管将桩送入土中时,桩与送桩管的纵轴线应在同一直线上,拔出送桩管后,桩孔应及时回填或加盖。多节桩的接桩,可用焊接或法兰锚接。目前焊接接桩应用最多。接桩的预埋铁件表面应清洁,上、下节桩之间如有间隙应用铁片填实焊牢,焊接时焊缝应连续饱满,并采取措施减少焊接变形。接桩时,上、下节桩的中心线偏差不得大于10mm,节点弯曲矢高不得大于1桩长。打桩过程中,应做好沉桩记录,以便工程验收。822
50、.电电焊焊接接桩桩1.打入预制桩第一节桩体打入预制桩第一节桩体3.打入预制桩打入预制桩末节桩体末节桩体83打桩的质量控制打桩的质量控制打桩的质量检查包括桩的偏差、最后贯入度与沉桩标高,桩顶、桩身是否打坏以及对周围环境有无造成严重危害。桩的垂直偏差应控制在1%之内,平面位置的允许偏差,对于建筑物桩基,单排或双排桩的条形桩基,垂直于条形桩基纵轴线方向为100mm,平行于条形桩基纵轴线方向为150mm;桩数为13根桩基中的桩为100mm;桩数为416根桩基中的桩为1/3桩径或1/3边长;桩数大于16根桩基中的桩最外边的桩为1/3桩径或1/3边长,中间桩为1/2桩径或边长。84(二二)静静力力压压桩桩
51、静力压桩是利用静压力将桩压入土中,施工中虽然仍然存在挤土效应,但没有振动和噪音,适用于软弱土层和邻近有怕振动的建(构)筑物的情况。静力压桩机有机械式和液压式之分,目前使用的多为液压式静力压桩机,压力可达5000kN,如图2-5示。图图2-5液压式静力压桩机液压式静力压桩机1操纵室;2电气控制台;3液压系统;4导向架;5配重;6夹持装置;7吊桩把杆;8支腿平台;9横向行走与回转装置;10纵向行走装置;11桩静力压桩机85(三)振动法沉桩(三)振动法沉桩振动法是利用振动锤沉桩(图2-7),将桩与振动锤连接在一起,振动锤产生的振动力通过桩身带动土体振动,使土体的内摩擦角减小、强度降低而将桩沉入土中。
52、该方法在砂土中施工效率较高。图图2-7振动锤振动锤1振动器;2弹簧;3竖轴;4横梁;5起重环;6吸振862.2灌灌注注桩桩引言引言灌注桩成孔方法灌注桩成孔方法干作业成孔泥浆护壁成孔套管成孔872.2.1引引言言何谓灌注桩何谓灌注桩灌注桩是直接在桩位上就地成孔,然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。根据成孔工艺不同,分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成孔的灌注桩等。灌注桩施工工艺近年来发展很快,还出现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等一些新工艺。灌注桩能适应各种地层的变化,无需接桩,施工时无振动、无挤土、噪音小,宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格,施工后需较长的
53、养护期方可承受荷载,成孔时有大量土渣或泥浆排出。882.2.2灌灌注注桩桩成成孔孔方方法法1.干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质,勿需护壁可直接取土成孔。目前常用螺旋钻机成孔,亦有用洛阳铲成孔的。图图2-10步履式螺旋钻机步履式螺旋钻机1上底盘;2下底盘;3回转滚轮;4行车滚轮;5钢丝滑轮;6回转轴;7行车油缸;8支盘892.泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔灌注桩泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁并排出土渣而成孔,不论地下水位高或低的土层皆适用。多用于含水量高的软土地区。泥浆具有保护孔壁、防止塌孔、排出土渣以及冷却与润滑钻头的作用。泥浆一般需
54、专门配制,当在粘土中成孔时,也可用孔内钻渣原土自造泥浆。成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻等,其中以回转钻机应用最多。图图2-13潜水钻机潜水钻机1钻头;2潜水钻机;3电缆;4护筒;5水管;6滚轮支点;7钻杆;8电缆盘;9卷扬机;10控制箱90泥浆的作用泥浆的作用泥浆具保护孔壁、防止坍孔的作用,同时在泥浆循环过程中还可携砂,并对钻头具有冷却润滑作用。泥浆护壁成孔可用多种形式的钻机钻进成孔。在钻孔过程中,为防止孔壁坍塌,在孔内注入高塑性粘土或膨润土和水拌合的泥浆,也可利用钻削下来的粘性土与水混合自造泥浆保护孔壁。同时这种护壁泥浆与钻孔的土屑混合,边钻边排出泥浆,同时进行孔内补浆。当钻孔达到规定
55、深度后,进行孔底清渣,然后安放钢筋笼,在泥浆下灌注混凝土而成桩。泥浆的组成泥浆的组成护壁泥浆是由高塑性粘土或膨润土和水拌合的混合物,还可在其中掺入其他掺合剂,如加重剂、分散剂、增粘剂及堵漏剂等护壁泥浆一般可在现场制备,有些粘性土在钻进过程中可形成适合护壁的浆液,则可利用其作为护壁泥浆,这种方法也称自造泥浆。91护壁泥浆应达到一定的性能指标,膨润土泥浆的性能指标如表1-1所示。表表1-1膨润土泥浆的性能指标膨润土泥浆的性能指标项次 项目 性能指标 检验方法 1 相对密度 1.051.25 泥浆密度计 2 粘度 1825s 500/700mL漏斗法 3 含砂率 98% 量杯法 5 失水量 30mL
56、/30min 失水量仪 6 泥皮厚度 13mm/30min 失水量仪 7 静切力 1min23Pa10min510Pa 静切力计 8 稳定性 0.03g/cm29 pH值 79 pH试纸 92泥浆循环泥浆循环正循环回转钻机成孔的工艺如图2-16a所示。泥浆由钻杆内部注入,并从钻杆底部喷出,携带钻下的土渣沿孔壁向上流动,由孔口将土渣带出流入沉淀池,经沉淀的泥浆流入泥浆池再注入钻杆,由此进行循环。沉淀的土渣用泥浆车运出排放。反循环回转钻机成孔的工艺如图2-16b所示。泥浆由钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔,然后,由砂石泵在钻杆内形成真空,使钻下的土渣由钻杆内腔吸出至地面而流向沉淀池,沉淀后再流入泥浆
57、池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高,排放土渣的能力强。图图2-16泥浆循环成孔工艺泥浆循环成孔工艺a)正循环;b)反循环1钻头;2泥浆循环方向;3沉淀池;4泥浆池;5泥浆泵;6砂石泵;7水龙头;8钻杆;9钻机回转装置93钻钻孔孔灌灌注注桩桩施施工工过过程程1.护筒埋设2.钻进施工3.钢筋笼吊装钻4.混凝土浇筑5.泥浆运输车辆943.套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩法,将带有钢筋混凝土桩靴(又叫桩尖)或带有活瓣式桩靴(图2-17)的钢套管沉入土中,然后边拔管边灌注混凝土而成。若配有钢筋时,则在浇筑混凝土前先吊放钢筋骨架。利用锤击沉桩设备沉管、拔管时,称为锤击沉
58、管灌注桩;利用激振器的振动沉管、拔管时,称为振动沉管灌注桩。图2-18为沉管灌注桩施工过程示意图。图图2-17活瓣桩尖活瓣桩尖1桩管;2锁轴;3活瓣95图图2-18沉管灌注桩施工过程沉管灌注桩施工过程a)就位;b)沉套管;c)初灌混凝土;d)放置钢筋笼、灌注混凝土;e)拔管成桩1钢管;2桩靴;3桩96套管成孔沉管方法套管成孔沉管方法1.锤击沉管锤击沉管锤击灌注桩施工时,用桩架吊起钢套管,关闭活瓣或对准预先设在桩位处的预制混凝土桩靴,套入桩靴。套管与桩靴连接处要垫以麻、草绳,以防止地下水渗入管内。然后缓缓放下套管,压进土中。套管上端扣上桩帽,检查套管与桩锤是否在一垂直线上,套管偏斜不大于0.5%
59、时,即可起锤沉套管。先用低锤轻击,观察后如无偏移,才正常施打,直至符合设计要求的贯入度或沉入标高,并检查管内有无泥浆或水进入,即可灌注混凝土。套管内混凝土应尽量灌满,然后开始拔管。拔管要均匀,不宜拔管过高。拔管时应保持连续密锤低击不停。2.振动沉管振动沉管振动灌注桩采用振动锤或振动冲击锤沉管,其设备见图2-19。施工前,先安装好桩机,将桩管下端活瓣合起来或套入桩靴,对准桩位,徐徐放下套管,压入土中,勿使偏斜,即可开动激振器沉管。桩管受振后与土体之间摩阻力减小,同时利用振动锤自重在套管上加压,套管即能沉入土中。97图图2-19沉管灌注桩设备沉管灌注桩设备1滑轮组;2振动器;3漏斗;4桩管;5吊斗
60、;6枕木;7机架;8拉索;9架底;10卷扬机沉管灌注桩机械沉管灌注桩机械98第二章第二章结结束束99第三章第三章砌砌筑筑工工程程引言引言砌筑材料砌筑材料砖砌施工工艺砖砌施工工艺砌体的冬季施工砌体的冬季施工砌筑脚手架砌筑脚手架1003.1引引言言引言引言砌筑工程是指普通粘土砖、硅酸盐类砖、石块和各种砌块的施工。砖石建筑在我国有悠久的历史,目前在土木工程中仍占有相当的比重。这种结构虽然取材方便、施工简单、成本低廉,但它的施工仍以手工操作为主,劳动强度大、生产率低,而且烧制粘土砖占用大量农田,因而采用新型墙体材料,改善砌体施工工艺是砖筑工程改革的重点。1013.2砌砌筑筑材材料料砌筑工程所用材料主要
61、是砖、石或砌块以及砌筑砂浆。常温下砌砖,对普通粘土砖、空心砖的含水率宜在1015,一般应提前0.51d浇水润湿浇水润湿,避免砖吸收砂浆中过多的水分而影响粘结力,并可除去砖面上的粉末。但浇水过多会产生砌体走样或滑动。砌筑砂浆砌筑砂浆有水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆。水泥砂浆和混合砂浆可用于砌筑潮湿环境和强度要求较高的砌体,但对于基础一般只用水泥砂浆。石灰砂浆宜用于砌筑干燥环境中以及强度要求不高的砌体,不宜用于潮湿环境的砌体及基础.砂浆的拌制一般用砂浆搅拌机,要求拌和均匀。为改善砂浆的保水性可掺入粘土、电石膏、粉煤灰等塑化剂。1023.3砖砖砌砌施施工工工工艺艺砌砖工艺砌石工艺砌块工艺砌砌砖砖施施工
62、工砌砖施工通常包括抄平、放线、摆砖样、立皮数杆、挂准线、铺灰、砌砖等工序。如是清水墙,则还要进行勾缝。1.抄平抄平砌砖墙前,先在基础面或楼面上按标准的水准点定出各层标高,并用水泥砂浆或C10细石混凝土找平2.放线放线建筑物底层墙身可按龙门板上轴线定位钉为准拉麻线,沿麻线挂下线锤,将墙身中心轴线放到基础面上,并据此墙身中心轴线为准弹出纵横墙身边线,并定出门洞口位置。1033.摆砖样摆砖样按选定的组砌方法,在墙基顶面放线位置试摆砖样(生摆,即不铺灰),尽量使门窗垛符合砖的模数,偏差小时可通过竖缝调整,以减小斩砖数量,并保证砖及砖缝排列整齐、均匀,以提高砌砖效率。摆砖样在清水墙砌筑中尤为重要。4.立
63、皮数杆立皮数杆立皮数杆(见图5-1)可以控制每皮砖砌筑的竖向尺寸,并使铺灰、砌砖的厚度均匀,保证砖皮水平。皮数杆上划有每皮砖和灰缝的厚度,以及门窗洞、过梁、楼板等的标高。它立于墙的转角处,其基准标高用水准仪校正。如墙的长度很大,可每隔1020m再立一根。5.铺灰砌砖铺灰砌砖的操作方法很多,与各地区的操作习惯、使用工具有关。常用的有满刀灰砌筑法(也称提刀灰),夹灰器、大铲铺灰及单手挤浆法,铺灰器、灰瓢铺灰及双手挤浆法。实心砖砌体大都采用一顺一顶、三顺一顶、梅花顶等组砌方法。砖柱不得采用包心砌法。每层承重墙的最上一皮砖或梁、梁垫下面,或砖砌体的台阶水平面上及挑出部分最上一皮砖均应采用丁砌层砌筑。图
64、图5-1皮数杆皮数杆1皮数杆;2准线;3竹片;4圆铁钉104砌砌筑筑质质量量要要求求砌筑工程质量的基本要求是:横平竖直、砂浆饱满、灰缝均匀、上下错缝、内外搭砌、接槎牢固。对砌砖工程,要求每一皮砖的灰缝横平竖直、砂浆饱满。水平缝厚度和竖缝宽度规定为10mm2mm,规定实心砖砌体水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80。上下错缝是指砖砌体上下两皮砖的竖缝应当错开,以避免上下通缝。“接槎”是指相邻砌体不能同时砌筑而设置的临时间断,它可便于先砌砌体与后砌砌体之间的接合。为使接槎牢固,须保证接槎部分的砌体砂浆饱满,砖砌体应尽可能砌成斜槎,斜槎的长度不应小于高度的2/3(图5-2a)。临时间断处的高度差不得超过1
65、步脚手架的高度。当留斜槎确有困难时,可从墙面引出不小于120mm的直槎(图5-2b),并沿高度间距不大于500mm加设拉结筋的,拉结筋每120mm墙厚放置1根6钢筋,埋入墙的长度每边均不小于500mm。但砌体的L形转角处,不得留直槎。105图图5-2接槎接槎a)斜槎砌筑;b)直槎砌筑106砌砌石石施施工工石砌体包括毛石砌体和料石砌体两种。在建筑基础、挡土墙、桥梁墩台中应用较多。砌砌块块施施工工由于中小型砌块体积较大、较重,不如砖块可以随意搬动,因此在吊装前应绘制砌块排列图,以指导吊装砌筑施工。1.尽量采用主规格砌块,减少镶砖;2.错缝搭砌,搭接长度不小于砌块高度的1/3,并不小于150mm。外
66、墙转角处及纵横墙交接处应用砌块互相搭接,如不能互相搭接,则每两皮应设置一道拉结钢筋网片。3.水平灰缝一般为1020mm,有配筋的水平灰缝为2025mm。竖缝宽度1520mm,当竖缝宽度大于40mm时应用与砌块同强度的细石混凝土填实,当竖缝大于100mm时,应用粘土砖镶砌。4.当楼层高度不是砌块(包括水平灰缝)的整数倍时,用粘土砖镶砌。1073.4砌砌体体的的冬冬季季施施工工砌砌体体的的冬冬期期施施工工当预计连续10d的连续气温低于5时,砖石工程的施工应按冬期施工的要求进行砌筑。冬期施工所用的材料应符合如下规定:1砖和石材在砌筑前,应清除冰霜;2砂浆宜采用普通硅酸盐水泥拌制;3石灰膏、粘土膏和电
67、石膏等应防止受冻,如遭冻应融化后使用;4拌制砂浆所用的砂,不得含有冰块和直径大于1cm的冰结块;5拌合砂浆时,水的温度不得超过80,砂的温度不得超过40。普通砖在正温度条件下砌筑应适当浇水润湿,在负温度条件下砌筑时,如浇水有困难则须适当加大砂浆的稠度,且不得使用无水泥配制砂浆。砖基础的施工和回填土前,均应防止地基遭受冻结。砖石工程的冬期施工应以采用掺盐砂浆法为主。对保温、绝缘、装饰等方面有特殊要求的工程,可采用冻结法或其他施工方法。冬期施工中,每日砌筑后应在砌体表面覆盖保温材料。1083.5砌砌筑筑脚脚手手架架引言引言外脚手架外脚手架里脚手架里脚手架1093.5.1引引言言脚手架的种类脚手架的
68、种类按其搭设位置分为外脚手架和里脚手架两大类;按其所用材料分为木脚手架、竹脚手架与金属脚手架;按其构造形式分为多立杆式、框式、桥式、吊式、挂式、升降式以及用于层间操作的工具式脚手架;按搭设高度分为高层脚手架和普通脚手架。目前脚手架的发展趋势是采用金属制作的、具有多种功用的组合式脚手架,可以适用不同情况作业的要求。对脚手架的基本要求对脚手架的基本要求其宽度应满足工人操作、材料堆置和运输的需要;坚固稳定;装拆简便;能多次周转使用。1103.5.2外外脚脚手手架架扣件式钢管脚手架碗扣式脚手架门式脚手架扣件式钢管脚手架的构造扣件式钢管脚手架的构造多立杆式外脚手架由立杆、大横杆、小横杆、斜撑、脚手板等组
69、成。其特点是每步架高可根据施工需要灵活布置,取材方便,钢、木、竹等均可应用(图7-1)。图图7-1多立杆式脚手架多立杆式脚手架a)立面;b)侧面(双排);c)侧面(单排)1立杆;2大横杆;3小横杆;4脚手板;5栏杆;6抛撑;7斜撑;8墙体111基本构造基本构造1.钢管杆件钢管杆件钢管杆件一般采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管或无缝钢管,也有外径5051mm,壁厚34mm的焊接钢管或其他钢管。用于立杆、大横杆、斜杆的钢管最大长度不宜超过6.5m,最大重量不宜超过250N,以便适合人工搬运。用于小横杆的钢管长度宜在1.52.5m,以适应脚手板的宽度。2.扣件扣件图图7-2扣件形式扣件形式a
70、)回转扣件;b)直角扣件;c)对接扣件1123.脚手板脚手板脚手板一般用厚2mm的钢板压制而成,长度24m,宽度250mm,表面应有防滑措施。也可采用厚度不小于50mm的杉木板或松木板,长度36m,宽度200250mm;或者采用竹脚手板,有竹笆板和竹片板两种形式。4.连墙件连墙件连墙件将立杆与主体结构连接在一起,可用钢管、型钢或粗钢筋等。5.底座底座底座一般采用厚8mm,边长150200mm的钢板作底板,上焊150mm高的钢管。底座形式有内插式和外套式两种。图图7-3扣件钢管架底座扣件钢管架底座a)内插式底座;b)外套式底座1承插钢管;2钢板底座113碗扣式钢管脚手架碗扣式钢管脚手架基本构造碗
71、扣式钢管脚手架由钢管立杆、横杆、碗扣接头等组成。其基本构造和搭设要求与扣件式钢管脚手架类似,不同之处主要在于碗扣接头。图图7-4碗扣接头碗扣接头a)连接前;b)连接后1立杆;2上碗扣;3下碗扣;4限位销;5横杆;6横杆接头114门式钢管脚手架门式钢管脚手架门式钢管脚手架是一种工厂生产、现场搭设的脚手架,是当今国际上应用最普遍的脚手架之一。它不仅可作为外脚手架,也可作为内脚手架或满堂脚手架。基本构造门式钢管脚手架是用普通钢管材料制成工具式标准件,在施工现场组合而成。其基本单元是由一副门式框架、二副剪刀撑、一副水平梁架和四个连接器组合而成(图7-5)。若干基本单元通过连接器在竖向叠加,扣上臂扣,组
72、成一个多层框架。在水平方向,用加固杆和水平梁架使相邻单元连成整体,加上斜梯、栏杆柱和横杆组成上下步相通的外脚手架。图图7-5门式钢管脚手架门式钢管脚手架a)基本单元;b)门式外脚手架1门式框架;2剪刀撑;3水平梁架;4螺旋基脚;5连接器;6梯子;7栏杆;8脚手板1153.5.3里里脚脚手手架架里脚手架里脚手架里脚手架搭设于建筑物内部,每砌完一层墙后,即将其转移到上一层楼面,进行新的一层墙体砌筑。里脚手架也用于室内装饰施工。里脚手架装拆较频繁,要求轻便灵活,装拆方便。通常将其做成工具式的,结构形式有折叠式、支柱式和门架式。图7-11所示为角钢折叠式里脚手架,其架设间距,砌墙时不超过2m,粉刷时不
73、超过2.5m。根据施工层高,沿高度可以搭设两步脚手,第一步高约1m,第二步高约1.65m。门架式里脚手架门架式里脚手架a)A形支架与门架;b)安装示意1立管;2支脚;3门架;4垫板;5销孔116第三章第三章结结束束117第四章第四章钢钢筋筋混混凝凝土土工工程程混凝土结构工程包括混凝土结构工程包括现浇混凝土结构施工现浇混凝土结构施工与采用与采用装配式预制混凝土构件装配式预制混凝土构件的工厂的工厂化施工两个方面。化施工两个方面。混凝土结构工程是由混凝土结构工程是由钢筋、模板、混凝土钢筋、模板、混凝土等多个工种组成的等多个工种组成的1、钢筋工程、钢筋工程2、模板工程、模板工程3、混凝土工程、混凝土工
74、程1184.1钢钢筋筋工工程程钢筋工程概述钢筋工程概述钢筋冷加工钢筋冷加工钢筋连接钢筋连接1194.1.1钢钢筋筋工工程程概概述述常用的钢材有钢筋、钢丝和钢绞线三类。按其化学成分,分为低碳钢钢筋和普通低合金钢钢筋。钢筋分为热轧钢筋和热处理钢筋,热轧钢筋按强度分为HPB235,HPR335,HPR400,RRB400。钢筋的强度和硬度逐级升高,但塑性则逐级降低。HPB235级钢筋的表面为光圆,HRB335,HRB400级钢筋表面为人字纹、月牙形纹或螺纹,级钢筋表面则有光圆与螺纹两种。为便于运输,69的钢筋常卷成圆盘,大于12的钢筋则轧成612m长一根。常有的钢丝有刻痕钢丝、碳素钢丝和冷拔低碳钢丝
75、三类,而冷拔低碳钢丝又分为甲级和乙级,一般皆卷成圆盘。钢绞线一般由7根圆钢丝捻成,钢丝为高强钢丝。钢筋一般在钢筋车间或工地的钢筋加工棚加工,然后运至现场安装或绑扎。钢筋加工过程取决于成品种类,一般的加工过程有冷拉、冷拔、调直、剪切、镦头、弯曲、焊接、绑扎等。1204.1.2钢钢筋筋冷冷加加工工一、钢筋冷拉一、钢筋冷拉:是在常温下对热轧钢筋进行强力拉伸。拉应力超过钢筋的屈服强度,使钢筋产生塑性变形,以达到调直钢筋、提高强度、节约钢材的目的,对焊接接长的钢筋亦检验了焊接接头的质量。冷拉HPB235级钢筋多用于结构中的受拉钢筋,冷拉HRB335,HRB400,RRB400级钢筋多用作预应力构件中的预
76、应力筋。1211.冷拉原理冷拉原理如图3-1所示,图中abcde为钢筋的拉伸特性曲线。冷拉时,拉应力超过屈服点b达到c点,然后卸荷。由于钢筋已产生塑性变形,卸荷过程中应力应变沿co1降至o1点。如再立即重新拉伸,应力应变图将沿o1cde变化,并在高于c点附近出现新的屈服点,该屈服点明显高于冷拉前的屈服点b,这种现象称“变形硬化”。其原因是冷拉过程中,钢筋内部结晶面滑移,晶格变化,内部组织发生变化,因而屈服强度提高,但塑性降低,弹性模量也降低。图图3-1钢筋冷拉原理钢筋冷拉原理122“时效时效”及方法及方法钢筋冷拉后内应力存在,内应力会促进钢筋内晶体组织调整,经过调整,屈服强度又进一步提高。该晶
77、体组织调整过程称为“时效”。钢筋经冷拉和时效后的拉伸特性曲线即改为o1cde。HPB235,RB335级钢筋的自然时效在常温下需1520d,但在100温度下需2h即完成,因而为加速时效可利用蒸汽、电热等手段进行人工时。HRB400,RRB400级钢筋在自然条件下一般达不到时效的效果,更宜用人工时效,一般通电加热150200,保持20min左右即可。1232、冷、冷拉工艺拉工艺一种是采用卷扬机带动滑轮组作为冷拉动力的机械式冷拉工艺;另一种是采用长行程(1500mm以上)的专用液压千斤顶(如YPD60S型液压千斤顶)和高压油泵的液压冷拉工艺。目前我国仍以前者为主,但后者更有发展前途。钢筋冷拉夹具1
78、24图图3-2冷拉设备冷拉设备1卷扬机;2滑轮组;3冷拉小车;4夹具;5被冷拉的钢筋;6地锚;7防护壁;8标尺;9回程荷重架;10回程滑轮组;11传力架;12冷拉槽;13液压千斤顶1253、冷拉控制、冷拉控制钢筋冷拉,可利用冷拉应力控制法或冷拉率控制法。对不能分清炉批号的热轧钢筋,不应采取冷拉率控制。(1)冷拉应力控制法)冷拉应力控制法加工时按冷拉控制应力进行冷拉,冷拉后检查钢筋的冷拉率,如小于表中规定数值时,则为合格;如超过表中规定的数值,则应进行力学性能试验。表表3-1钢筋冷拉的冷拉控制应力和最大冷拉率钢筋冷拉的冷拉控制应力和最大冷拉率钢筋级别冷拉控制应力N/mm2最大冷拉率%级d12mm
79、28010.0级d25mm4505.5d=2840mm430级d=840mm5005.0级d=1028mm7004.01262)冷拉率控制法)冷拉率控制法钢筋冷拉以冷拉率控制时,其控制值由试验确定。对同炉批钢筋,测定的试件不宜少于4个,每个试件都按表3-2规定的冷拉应力值在万能试验机上测定相应的冷拉率,取其平均值作为该炉批钢筋的实际冷拉率。如钢筋强度偏高,平均冷拉率低于1%时,仍按1%进行冷拉。表表3-2测定冷拉率时钢筋的冷拉应力测定冷拉率时钢筋的冷拉应力钢筋级别冷拉控制应力N/mm2级d12mm310级d25mm480d=2840mm460级d=840mm530级d=1028mm730127
80、4.1.2钢钢筋筋冷冷加加工工二、钢筋冷拔二、钢筋冷拔:冷拔是用热轧钢筋(直径8mm以下)通过钨合金的拔丝模(图3-3)进行强力冷拔。钢筋通过拔丝模时,受到轴向拉伸与径向压缩的作用,使钢筋内部晶格变形而产生塑性变形,因而抗拉强度提高(可提高50%90%),塑性降低,呈硬钢性质。光圆钢筋经冷拔后称“冷拔低碳钢丝”。128钢丝冷拔设备钢丝冷拔设备1294.1.3钢钢筋筋连连接接1、钢、钢筋筋绑绑扎:扎:绑扎目前仍为钢筋连接的主要手段之一。钢筋绑扎时,钢筋交叉点用铁丝扎牢;板和墙的钢筋网,除外围两行钢筋的相交点全部扎牢外,中间部分交叉点可相隔交错扎牢,保证受力钢筋位置不产生偏移;梁和柱的箍筋应与受力
81、钢筋垂直设置,弯钩叠合处应沿受力钢筋方向错开设置。受拉钢筋和受压钢筋接头的搭接长度及接头位置符合施工及验收规范的规定。钢筋的现场绑扎钢筋的现场绑扎1302、焊焊接接闪光对焊:图图3-5钢筋闪光对焊钢筋闪光对焊1焊接的钢筋;2固定电极;3可动电极;4机座;5变压器;6手动顶压机构131钢筋闪光对焊工艺常用的有连续闪光焊、预热闪光焊和闪光钢筋闪光对焊工艺常用的有连续闪光焊、预热闪光焊和闪光预热预热闪闪光焊。光焊。端面不平整的大直径钢筋连接采用半自动或自动对焊机,焊接大直径钢筋宜采用闪光-预热-闪光焊。这种焊接的工艺过程是进行连续闪光,使钢筋端部烧化平整;再使接头处作周期性闭合和断开,形成断续闪光使
82、钢筋加热;接着连续闪光,最后进行加压顶锻。闪光-预热-闪光焊的工艺参数有调伸长度、一次烧化留量、预热留量和预热时间、二次烧化留量、顶锻留量及变压器级数等。1323、钢筋机械连接、钢筋机械连接钢筋机械连接包括挤压连接和螺纹套管连接,是近年来大直径钢筋现场连接的主要方法。钢筋螺纹套管连接133钢筋挤压连接适用于竖向、横向及其他方向的较大直径变形钢筋的连接。图图3-12钢筋径向挤压连接钢筋径向挤压连接1钢套筒;2被连接的钢筋1344.2模模板板工工程程引言引言模板形式模板形式模板设计模板设计1354.2.1引引言言模板是新浇混凝土成形用的模型。在设计与施工中要求能保证结构和构件的形状、位置、尺寸的准
83、确;具有足够的强度、刚度和稳定性;装拆方便能多次周转使用;接缝严密不漏浆。模板系统包括模板、支撑和紧固件。模板工程量大,材料和劳动力消耗多,正确选择其材料、形式和合理组织施工,对加速混凝土工程施工和降低造价有显著效果。1364.2.2模模板板形形式式木模板木模板木模板、胶合板模板在一些工程上仍广泛应用。这类模板一般为散装散拆式模板,也有的加工成基本元件(拼板),在现场进行拼装,拆除后亦可周转使用。拼板由一些板条用拼条钉拼而成(胶合板模板则用整块胶合板),板条厚度一般为2550mm,板条宽度不宜超过200mm,以保证干缩时缝隙均匀,浇水后易于密缝。但不限制梁底板的板条宽度,以减少漏浆。拼板的拼条
84、(小肋)的间距取决于新浇混凝土的侧压力和板条的厚度,多为400500mm。木制模板木制模板137定定型型组合组合钢钢模模板板1板块与角模板块是定型组合模板的主要组成构件,它由边框、面板和纵横肋构成。钢模板我国所用者多以2.753.0mm厚的钢板为面板,55mm或70mm高、3mm厚的扁钢为纵横肋,边框高度与纵横肋相同。2支承件支承件包括支承墙模板的支承梁(多用钢管和冷弯薄壁型钢)和斜撑;支承梁、板模板的支撑桁架和顶撑等。138钢钢模模板板的的连连接接钢模板连接钢模板连接a)U形卡用于模板之间的连接;b)L形插销用于模板纵向连接;c)钩头螺栓用于模板与内、外钢楞之间的连接;d)紧固螺栓用于内、外
85、钢楞之间的连接;e)对拉螺栓用于墙、柱两侧的模板的连接。1圆钢管钢楞;2形扣件;3钩头螺栓;4内卷边槽钢钢楞;5蝶形扣件;6紧固螺栓;7对拉螺栓;8塑料套管;9螺母139钢模板配板原则钢模板配板原则(1)要保证构件的形状尺寸及相互位置的正确。(2)要使模板具有足够的强度、刚度和稳定性,能够承受新浇混凝土的重量和侧压力,以及各种施工荷载。(3)力求构造简单,装拆方便,不妨碍钢筋绑扎,保证混凝土浇筑时不漏浆。(4)配制的模板,应优先选择通用、大块模板,使其种类和块数量少,木模镶拼量最少。设置对拉螺栓的模板,为了减少钢模板的钻孔损耗,可在螺栓部位改用55mmx100mm刨光方木代替。(5)模板长向拼
86、接宜采用错开布置,以增加模板的整体刚度。(6)模板的支承系统应根据模板的荷载和部件的刚度进行布置。内钢楞应与钢模板的长度方向相垂直,直接承受钢模板传来的荷载;外钢楞应与内钢楞互相垂直,承受内钢楞传来的荷载,用以加强钢模板结构的整体刚度,其规格不得小于内钢楞。内钢楞悬挑长度不宜大于400mm,支柱应着力在外钢楞上。一般柱、梁模板,宜采用柱箍和梁卡具作支承件;断面较大的柱、梁,宜用对拉螺栓和钢楞。模板端缝齐平布置时,一般每块钢模板应有两处钢楞支承;错开布置时,其间距可不受端缝位置的限制。在同一工程中可多次使用的预组装模板,宜采用模板与支承系统连成整体的模架。支承系统应经过设计计算,保证具有足够的强
87、度和稳定性。当支柱或其节间的长细比大于110时,应按临界荷载进行核算,安全系数可取33.5。对于连续形式或排架形式的支柱,应适当配置水平撑与剪刀撑,以保证其稳定性。140大模板大模板大模板在建筑、桥梁及地下工程中广泛应用,它是一大尺寸的工具式模板,如建筑工程中一块墙面用一块大模板。因为其重量大,装拆皆需起重机械吊装,可提高机械化程度,减少用工量和缩短工期。大模板是目前我国剪力墙和筒体体系的高层建筑、桥墩、筒仓等施工用得较多的一种模板,已形成工业化模板体系。一块大模板由面板、次肋、主肋、支撑桁架、稳定机构及附件组成141滑升模板滑升模板滑升模板是一种工业化模板,用于现场浇筑高耸构筑物和建筑物等的
88、竖向结构,如烟囱、筒仓、高桥墩、电视塔、竖井、沉井、双曲线冷却塔和高层建筑等。滑模施工滑模施工1424.2.3模模板板设设计计模板的基本构造及传力路线模板的基本构造及传力路线模板和支架的设计:包括选型、选材、荷载计算、结构计算、拟定制作安装和拆除方案、绘制模板图。一般模板都由面板、次肋、主肋、对销螺栓、支撑系统等几部分组成,作用于模板的荷载传递路线一般为面板次肋主肋对销螺栓(支撑系统)。设计时可根据荷载作用状况及各部分构件的结构特点进行计算。143模板设计荷载模板设计荷载1模板及支架自重模板及支架的自重,可按图纸或实物计算确定,或参考表3-3:模板构件木模板kN/m2定型组合钢模板kN/m2平
89、板模板及小楞自重0.30.5楼板模板自重(包括梁模板)0.50.75楼板模板及支架自重(楼层高度4m以下)0.751.03-3楼板模板自重标准值楼板模板自重标准值1442新浇筑混凝土的自重标准值普通混凝土用24kN/m3,其他混凝土根据实际重力密度确定。3钢筋自重标准值根据设计图纸确定。一般梁板结构每立方米混凝土结构的钢筋自重标准值:楼板1.1kN;梁1.5kN。4施工人员及设备荷载标准值计算模板及直接支承模板的小楞时:均布活荷载2.5kN/m2,另以集中荷载2.5kN进行验算,取两者中较大的弯矩值;计算支承小楞的构件时:均布活荷载1.5kN/m2;计算支架立柱及其他支承结构构件时:均布活荷载
90、1.0kN/m2。对大型浇筑设备(上料平台等)、混凝土泵等按实际情况计算。木模板板条宽度小于150mm时,集中荷载可以考虑由相邻两块板共同承受。如混凝土堆积料的高度超过100mm时,则按实际情况计算。5振捣混凝土时产生的荷载标准值水平面模板2.0kN/m2;垂直面模板4.0kN/m2(作用范围在有效压头高度之内)。1456新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值影响混凝土侧压力的因素很多,如与混凝土组成有关的骨料种类、配筋数量、水泥用量、外加剂、坍落度等都有影响。此外还有外界影响,如混凝土的浇筑速度、混凝土的温度、振捣方式、模板情况、构件厚度等。我国目前采用的计算公式,当采用内部振动器时,新浇筑的混
91、凝土作用于模板的最大侧压力,按下列两式计算,并取两式中的较小值(图3-34):146(3-3)(3-4)式中F新浇混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2);c混凝土的重力密度(kN/m3);t0新浇混凝土的初凝时间(h),可按实测确定。当缺乏试验资料时,可采用t0=200/(t+15)计算(t为混凝土的温度,);V混凝土的浇筑速度(m/h);H混凝土的侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m);1外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0,掺具有缓凝作用的外加剂时取1.;2混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时,取0.85;当坍落度为5090mm时,取1.0;当坍落度为110150m
92、m时,取1.151477倾倒混凝土时产生的荷载标准值倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值,按表3-4采用。表表3-4向模板中倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值向模板中倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值项次向模板中供料方法水平荷载标准kN/m21用溜槽、串筒或由导管输出22用容量为0.8m3的运输器具倾倒6注:作用范围在有效压头高度以内。148荷载组合荷载组合参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载,应符合表3-6的规定。表表3-6参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载模板类别参与组合的荷载项计算承载能力验算刚度平板和薄壳的模板及支架1,2,3,41,2,
93、3梁和拱模板的底板及支架1,2,3,51,2,3梁、拱、柱(边长300mm)、墙(厚100mm)的侧面模板5,66大体积结构、柱(边长100mm)、墙(厚100mm)的侧面模板6,76149模板设计的有关计算规定模板设计的有关计算规定计算钢模板、木模板及支架时都要遵守相应的设计规范。验算模板及其支架的刚度时,其最大变形值不得超过下列允许值:对结构表面外露的模板,为模板构件计算跨度的1/400;对结构表面隐蔽的模板,为模板构件计算跨度的1/250;对支架的压缩变形值或弹性挠度,为相应的结构计算跨度的1/1000。支架的立柱或桁架应保持稳定,并用撑拉杆件固定。验算模板及其支架在自重和风荷载作用下的
94、抗倾倒稳定性时,应符合有关的专门规定。1504.3混混凝凝土土工工程程混凝土施工环节混凝土施工环节制备运输浇筑振捣养护1514.3.1制制备备混凝土的制备强度混凝土的制备强度混凝土的施工配合比,应保证结构设计对混凝土强度等级及施工对混凝土和易性的要求,并应符合合理使用材料、节约水泥的原则。必要时,还应符合抗冻性、抗渗性等要求。混凝土制备之前按下式确定混凝土的施工配制强度,以达到95%的保证率:fcu,0=fcu,k+1.645(3-5)式中fcu,0混凝土的施工配制强度(N/mm2);fcu,k设计的混凝土强度标准(N/mm2);施工单位的混凝土强度标准差(N/mm2)可按表3-8取值。152
95、表表3-8混凝土强度标准值混凝土强度标准值混凝土强度等级N/mm2低于C20C25C35高于C354.05.06.0注:表中值,反映我国施工单位的混凝土施工技术和管理的平均水平,采用时可根据本单位情况作适当调整。 153混凝土施工配料计量混凝土施工配料计量各种原材料每盘称量的偏差不得超过下表的规定。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感。由于试验室在试配混凝土时的砂、石是干燥的,而施工现场的砂、石均有一定的含水率,其含水量的大小随当时当地气候而异。为保证现场混凝土准确的水灰比,应按现场砂、石实际含水率对用水量予以调整。设实验室的配合比为:水泥:砂:石子=1:X:Y,水灰比为W/C。现场测得的砂、石
96、含水率分别为:Wx,Wy。则施工配合比为:水泥:砂:石=1:X(1+Wx):Y(1+Wy)。水灰比保持不变,则必须扣除砂、石中的含水量,即实际用水量=W(原用水量)-XWx-YWy。混凝土原材料称量的允许偏差%材料名称允许偏差水泥、混合材料粗、细骨料水、外加剂154混凝土搅拌机选择混凝土搅拌机选择混凝土搅拌机按其搅拌原理分为自落式和强制式两类(图3-35)。自落式搅拌机的搅拌筒内壁焊有弧形叶片,当搅拌筒绕水平轴旋转时,弧形叶片不断将物料提高一定高度,然后自由落下而互相混合。在这种搅拌机中,物料的运动轨迹是这样的:未处于叶片带动范围内的物料,在重力作用下沿拌合料的倾斜表面自动滚下;处于叶片带动范
97、围内的物料,在被提升到一定高度后,先自由落下再沿倾斜表面下滚。由于下落时间、落点和滚动距离不同,使物料颗粒相互穿插、翻拌、混合而达到均匀。自落式搅拌机宜于搅拌塑性混凝土。强制式搅拌机(图3-37)主要是根据剪切机理设计的。在这种搅拌机中有转动的叶片,这些不同角度和位置的叶片转动时通过物料,克服了物料的惯性、摩擦力和粘滞力,强制其产生环向、径向、竖向运动。这种由叶片强制物料产生剪切位移而达到均匀混合的机理,称为剪切搅拌机理。图图3-35混凝土搅拌原理混凝土搅拌原理a)自落式搅拌;b)强制式搅拌1混凝土拌合物;2搅拌筒;3叶片;4转轴155图图3-36双锥反转出料式搅拌双锥反转出料式搅拌图图3-3
98、7强制式搅拌机强制式搅拌机1进料口;2拌筒罩;3搅拌筒;4出料口1上料架;2底盘;3料斗;4下料口;5锥形搅拌筒156搅搅拌拌制制度度确确定定1混凝土搅拌时间搅拌时间是指从原材料全部投入搅拌筒时起,到开始卸料时为止所经历的时间。表表3-10混凝土搅拌的最短时间混凝土搅拌的最短时间混凝土坍落度mm搅拌机机型搅拌机出料量L50030强制式6090120自落式9012015030强制式606090自落式9090120注:1.当掺有外加剂时,搅拌时间应适当延长;2.全轻混凝土、砂轻混凝土搅拌时间应延长6090s。1572投料顺序常用的有一次投料法和两次投料法。一次投料法一次投料法是在上料斗中先装石子、
99、再加水泥和砂,然后一次投入搅拌机。对自落式搅拌机要在搅拌筒内先加部分水,投料时石子盖住水泥,水泥不致飞扬,且水泥和砂先进入搅拌筒形成水泥砂浆,可缩短包裹石子的时间。两次投料法两次投料法分两次加水,两次搅拌。用这种工艺搅拌时,先将全部的石子、砂和70%的拌合水倒入搅拌机,拌合15s使骨料湿润,再倒入全部水泥进行造壳搅拌30s左右,然后加入30%的拌合水再进行糊化搅拌60s左右即完成。与普通搅拌工艺相比,用裹砂石法搅拌工艺可使混凝土强度提高10%20%,或节约水泥5%10%。3进料容量进料容量是将搅拌前各种材料的体积累积起来的容量,又称干料容量。进料容量Vj与搅拌机搅拌筒的几何容量Vg有一定的比例
100、关系,一般情况下j/Vg=0.220.40。如任意超载(进料容量超过10%以上),就会使材料在搅拌筒内无充分的空间进行掺合,影响混凝土拌合物的均匀性。反之,如装料过少,则又不能充分发挥搅拌机的效能。1584.3.2运运输输对混凝土拌合物运输的基本要求是基本要求是:不产生离析现象、保证浇筑时规定的坍落度和在混凝土初凝之前能有充分时间进行浇筑和捣实。此外,运输混凝土的工具要不吸水、不漏浆,且运输时间有一定限制。普通混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表3-11的规定。表表3-11混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间min混凝土强度等级气温2
101、5oC25oCC3012090C309060159混凝土运输分为地面水平运输、垂直运输和高空水平运输三种情况。混凝土地面水平运输如采用预拌(商品)混凝土且运输距离较远时,多用混凝土搅拌运输车。混凝土如来自工地搅拌站,则多用小型翻斗车,有时还用皮带运输机和窄轨翻斗车,近距离亦可用双轮手推车。混凝土垂直运输多采用塔式起重机、混凝土泵、快速提升斗和井架。用塔式起重机时,混凝土多放在吊斗中,这样可直接进行浇筑。混凝土高空水平运输如垂直运输采用塔式起重机,一般可将料斗中混凝土直接卸在浇筑点;如用混凝土泵则用布料机布料;如用井架等,则以双轮手推车为主。160泵送混凝土混凝土泵混凝土泵是一种有效的混凝土运输
102、和浇筑工具,它以泵为动力,沿管道输送混凝土,可以一次完成水平及垂直运输,将混凝土直接输送到浇筑地点,是一种高效的混凝土运输方法。图图3-38混凝土搅拌运输车混凝土搅拌运输车1水箱;2外加剂箱;3搅拌筒;4进料斗;5固定卸料溜槽;6活动卸料溜槽 161将混凝土泵装在汽车上便成为混凝土泵车(图3-40),在车上还装有可以伸缩或屈折的“布料杆”,其末端是一软管,可将混凝土直接送至浇筑地点,使用十分方便。图图3-40汽车式混凝土泵汽车式混凝土泵 162泵送混凝土工艺对混凝土的配合比提出了要求:泵送混凝土工艺对混凝土的配合比提出了要求:碎石最大粒径与输送管内径之比一般不宜大于1:3,卵石可为1:2.5;
103、泵送高度在50100m时宜为1:31:4,泵送高度在100m以上时宜为1:41:5,以免堵塞。如用轻骨料则以吸水率小者为宜,并宜用水预湿,以免在压力作用下强烈吸水,使坍落度降低而在管道中形成阻塞。砂宜用中砂,通过0.315mm筛孔的砂应不少于15%。砂率宜控制在38%45%,如粗骨料为轻骨料还可适当提高。水泥用量不宜过少,否则泵送阻力增大,最小水泥用量为300kg/m3。水灰比宜为0.40.6。泵送混凝土的坍落度根据不同泵送高度可参考表3-12选用。表表312不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用值不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用值泵送高度m30以下306060100100以上坍落度mm1001
104、40140160160180180200163混凝土泵宜与混凝土搅拌运输车配套使用,且应使混凝土搅拌站的供应能力和混凝土搅拌运输车的运输能力大于混凝土泵的泵送能力,以保证混凝土泵能连续工作,保证不堵塞。混凝土运输车混凝土运输车翻斗式运输车翻斗式运输车1644.3.3浇筑混凝土浇筑要保证混凝土的均匀性和密实性,要保证结构的整体性、尺寸准确和钢筋、预埋件的位置正确,拆模后混凝土表面要平整、光洁。浇筑前应检查模板、支架、钢筋和预埋件的正确性,并进行验收。由于混凝土工程属于隐蔽工程,因而对混凝土量大的工程、重要工程或重点部位的浇筑,以及其他施工中的重大问题,均应随时填写施工记录。165混凝土浇筑应注意
105、的问题1、防止离析浇筑混凝土时,混凝土拌和物由料斗、漏斗、混凝土输送管、运输车内卸出时,如自由倾落高度过大,由于粗骨料在重力作用下,克服粘着力后的下落动能大,下落速度较砂浆快,因而可能形成混凝土离析。为此,混凝土自高处倾落的自由高度不应超过m,在竖向结构中限制自由倾落高度不宜超过m,否则应沿串筒、斜槽、或振动溜管等下料。图图防止混凝土离析的措施防止混凝土离析的措施a)溜槽运输;b)皮带运输;c)串筒卸料;d)振动卸料1溜槽;2档板;3串筒;4皮带运输机;5漏斗;6输送管;7振动器 1662、正确留置施工缝混凝土结构多要求整体浇筑,如因技术或组织上的原因不能连续浇筑时,且停顿时间有可能超过混凝土
106、的初凝时间,则应事先确定在适当的位置设置施工缝。由于混凝土的抗拉强度约为其抗压强度的1/10,因而施工缝是结构中的薄弱环节,宜留在结构剪力较小而且施工方便的部位。例如建筑工程的柱子宜留在基础顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盖柱帽的下面(图3-41)。和板连成整体的大截面梁应留在板底面以上2030mm处,当板下有梁托时,留置在梁托下部。单向板应留在平行于板短边的任何位置。有主次梁的楼盖宜顺着次梁方向浇筑,应留在次梁跨度的中间1/3梁跨长度范围内(图-42)。楼梯应留在楼梯长度中间1/3长度范围内。墙可留在门洞口过梁跨中1/3范围内,也可留在纵横墙的交接处。双向受力的楼板、大体积混
107、凝土结构、拱、薄壳、多层框架等及其他结构复杂的结构,应按设计要求留置施工缝。图图3-41图图3-42167大体积混凝土的浇筑大体积混凝土结构在土木工程中常见,如工业建筑中的设备基础;在高层建筑中地下室底板、结构转换层;各类结构的厚大桩基承台或基础底板以及桥梁的墩台等。其上有巨大的荷载,整体性要求高,往往不允许留施工缝,要求一次连续浇筑完毕。另外,大体积混凝土结构浇筑后水泥的水化热量大,由于体积大,水化热聚积在内部不易散发,浇筑初期混凝土内部温度显著升高,而表面散热较快,这样形成较大的内外温差,混凝土内部产生压应力,而表面产生拉应力,如温差过大则易于在混凝土表面产生裂纹。浇筑后期混凝土内部逐渐散
108、热冷却产生收缩时,由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束,接触处将产生很大的剪应力,在混凝土正截面形成拉应力。当拉应力超过混凝土当时龄期的极限抗拉强度时,便会产生裂缝,甚至会贯穿整个混凝土断面,由此带来严重的危害。大体积混凝土结构的浇筑,上述两种裂缝(尤其是后一种裂缝)都应设法防止。168措施措施要防止大体积混凝土结构浇筑后产生裂缝,就要降低混凝土的温度应力,这就必须减少浇筑后混凝土的内外温差。为此应优先选用水化热低的水泥,降低水泥用量,掺入适量的粉煤灰,降低浇筑速度和减小浇筑层厚度,浇筑后宜进行测温,采取蓄水法或覆盖法进行降温或进行人工降温措施。控制内外温差不超过25,必要时,经过计算和取得设计
109、单位同意后可留施工缝而分段分层浇筑。如要保证混凝土的整体性,则要求保证使每一浇筑层在初凝前就被上一层混凝土覆盖并捣实成为整体。为此要求混凝土按不小于下述的浇筑强度(单位时间的浇筑量)进行浇筑:Q=(3-7)式中Q混凝土单位时间最小浇筑量(m3/h);F混凝土浇筑区的面积(m3);H浇筑层厚度(m),取决于混凝土捣实方法;T下层混凝土从开始浇筑到初凝为止所容许的时间间隔(h)。一般等于混凝土初凝时间减去运输时间。169大体积混凝土结构的浇筑方案:大体积混凝土结构的浇筑方案:可分为全面分层、分段分层和斜面分层三种(图3-51)。全面分层法要求的混凝土浇筑强度较大,斜面分层法混凝土浇筑强度较小。工程
110、中可根据结构物的具体尺寸、捣实方法和混凝土供应能力,通过计算选择浇筑方案。目前应用较多的是斜面分层法。图图3-51大体积混凝土浇筑方案大体积混凝土浇筑方案a)全面分层;b)分段分层;c)斜面分层1模板;2新浇筑的混凝土3已浇筑的混凝土 1704.3.4振振捣捣混凝土密实成型混凝土密实成型混凝土振动密实的原理是产生振动的机械将振动能量通过某种方式传递给混凝土拌合物时,受振混凝土拌合物中所有的骨料颗粒都受到强迫振动,它们之间原来赖以保持平衡并使混凝土拌合物保持一定塑性状态的粘着力和内摩擦力随之大大降低,受振混凝土拌合物呈现出所谓的“重质液体状态”,因而混凝土拌合物中的骨料犹如悬浮在液体中,在其自重
111、作用下向新的稳定位置沉落,排除存在于混凝土拌合物中的气体,消除孔隙,使骨料和水泥浆在模板中得到致密的排列。171混凝土振捣混凝土振捣振动机械的选择振动机械按其工作方式分为:内部振动器、表面振动器、外部振动器和振动台(图3-53)。图图3-53振动机械振动机械a)内部振动器;b)外部振动器;c)表面振动器;d)振动台1724.3.5养养护护混凝土养护包括人工养护和自然养护,现场施工多采用自然养护。混凝土浇捣后所以能逐渐硬化,主要是因为水泥水化作用的结果,而水化作用则需要适当的温度和湿度条件。所谓混凝土的自然养护,即在平均气温高于+5的条件下于一定时间内使混凝土保持湿润状态。混凝土浇筑完毕12h以内就应开始养护,干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。自然养护分洒水养护和喷涂薄膜养生液养护两种。洒水养护即用草帘等将混凝土覆盖,经常洒水使其保持湿润。养护时间长短取决于水泥品种,普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不少于7d;掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不少于14d。洒水次数以能保证湿润状态为宜。混凝土必须养护至其强度达到1.2N/mm2以上,始准在其上行人或安装模板和支架。173第四章第四章结结束束174