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《施工技術(shù)》全冊(cè)配套完整教學(xué)課件1第一章土方工程概述土方量計(jì)算與調(diào)配土方開挖的輔助工作土方工程機(jī)械化施工土方填筑第一節(jié)概述一、土方工程的分類、特點(diǎn)
1、施工分類
主要:場(chǎng)地平整;坑、槽開挖;土方填筑。輔助:施工排、降水;土壁支撐。
2、施工特點(diǎn)(1)量大面廣;(2)勞動(dòng)強(qiáng)度大,人力施工效率低、工期長(zhǎng);(3)施工條件復(fù)雜,受地質(zhì)、水文、氣侯影響大,不確定因素多。
3、施工設(shè)計(jì)應(yīng)注意(1)摸清施工條件,選擇合理的施工方案與機(jī)械;(2)合理調(diào)配土方,使總施工量最少;(3)合理組織機(jī)械施工,以發(fā)揮最高效率;(4)作好道路、排水、降水、土壁支撐等準(zhǔn)備及輔助工作;(5)合理安排施工計(jì)劃,避開冬、雨季施工;(6)制定合理可行的措施,保證工程質(zhì)量和安全。二、土的工程分類按開挖的難易程度分為八類一類土(松軟土)、二類土(普通土)三類土(堅(jiān)土)、四類土(砂礫堅(jiān)土)
——機(jī)械或人工直接開挖五類土(軟石)、六類土(次堅(jiān)石)七類土(堅(jiān)石)、八類土(特堅(jiān)石)
——爆破開挖三、土的工程性質(zhì)
1、土的可松性:自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后,體積因松散而增加,以后雖經(jīng)回填壓實(shí),仍不能恢復(fù)。最初可松性系數(shù)KS=V2/V11.08~1.5
最后可松性系數(shù)KS’=V3/V11.01~1.3
V1——土在自然狀態(tài)下的體積。V2——土經(jīng)開挖后松散狀態(tài)下的體積。V3——土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。用途:開挖、運(yùn)輸、存放,挖土回填,留回填松土2、土的滲透性土體被水透過的性質(zhì),用滲透系數(shù)K表示。
K的意義:水力坡度(I=Δh/L)為1時(shí),單位時(shí)間內(nèi)水穿透土體的速度(V=KI)LΔhK的單位:m/d。粘土<0.1,粗砂50~75,卵石100~200
用途:降低水位方法,回填。3、土的質(zhì)量密度:
天然密度
:一般=16~20KN/m3
干密度
d:是檢測(cè)填土密實(shí)程度的指標(biāo)。(105℃,烘干3~4h)4、土的含水量:
天然含水量W=(G濕-G干)/G干
——開挖、行車(25~30%陷車)、邊坡穩(wěn)定
最佳含水量——可使填土獲得最大密實(shí)度的含水量(擊實(shí)試驗(yàn)、手握經(jīng)驗(yàn)確定)。第二節(jié)土方量計(jì)算與調(diào)配一、基坑、基槽、路堤土方量計(jì)算1、基坑土方量:按擬柱體法——
V=(F下+4F中+F上)H/6F下F上F中H2、基槽(路堤)土方量:沿長(zhǎng)度方向分段計(jì)算Vi,再V=Vi斷面尺寸不變的槽段:Vi=Fi×Li斷面尺寸變化的槽段:Vi=(Fi1+4Fi0+Fi2)Li/6
槽段長(zhǎng)Li:外墻——槽底中~中,
內(nèi)墻——槽底凈長(zhǎng)HI-IFiIIL2L1L5二、場(chǎng)地平整土方量
方格網(wǎng)法、累高法+平均斷面法(一)確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高考慮的因素:
(1)滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?/p>
(2)盡量利用地形,減少挖填方數(shù)量;
(3)爭(zhēng)取在場(chǎng)區(qū)內(nèi)挖填平衡,降低運(yùn)輸費(fèi);(4)有一定泄水坡度,滿足排水要求。場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定,如無規(guī)定:
(1)小型場(chǎng)地――挖填平衡法
(2)大型場(chǎng)地――最佳平面設(shè)計(jì)法(用最小二乘法,使挖填平衡且總土方量最小)1、初步標(biāo)高(按挖填平衡)
方法:將場(chǎng)地劃分為每格邊長(zhǎng)10~40m的方格網(wǎng),找出每個(gè)方格各個(gè)角點(diǎn)的地面標(biāo)高(實(shí)測(cè)法、等高線插入法)。aaaaaaH11H12H21H22則場(chǎng)地初步標(biāo)高:
H0=(H11+H12+H21+H22)/4MH11、H12、H21、H22——一個(gè)方格各角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高;
M
——方格個(gè)數(shù)。或:H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4MH1--一個(gè)方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高;H2、H3、H4--分別為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高。
2、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整
按泄水坡度、土的可松性、就近借棄土等調(diào)整。
按泄水坡度調(diào)整各角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高:LyLxixiyH0(2)雙向排水時(shí),各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為:LH11H0H0iH12H21
Hn
=H0
L?
i
Hn
=H0
Lxix
Lyiy(1)單向排水時(shí),各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為:Hn【例】某建筑場(chǎng)地方格網(wǎng)、地面標(biāo)高如圖,格邊長(zhǎng)a=20m。泄水坡度ix=2‰,iy=3‰,不考慮土的可松性的影響,確定方格各角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。解:(1)初步設(shè)計(jì)標(biāo)高(場(chǎng)地平均標(biāo)高)H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/4M=[70.09+71.43+69.10+70.70+2×(70.40+70.95+69.71+…)+4×(70.17+70.70+69.81+70.38)]/(4×9)
=70.29(m)70.0970.09(2)按泄水坡度調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高:Hn=H0
Lx
ix
Lyiy
;H1=70.29-30×2‰+30×3‰=70.3270.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26
H0=70.29H2=70.29-10×2‰+30×3‰=70.36H3=70.29+10×2‰+30×3‰=70.40
其它見圖70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.2670.09(二)場(chǎng)地土方量計(jì)算1、計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度
hn
:hn=Hn-Hn’
即:hn=該角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高—自然地面標(biāo)高(m)h1=70.32-70.09=+0.23(m);正值為填方高度。+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.44h2=70.36-70.40=-0.04(m);負(fù)值為挖方高度70.3270.3670.4070.4470.2670.3070.3470.3870.2070.2470.2870.3270.1470.1870.2270.26+0.23-0.04-0.55-0.99+0.55+0.13-0.36-0.84+0.83+0.43-0.10-0.63+1.04+0.56+0.02-0.4470.09
2、確定零線(挖填分界線)插入法、比例法找零點(diǎn)零點(diǎn)連線h10
0
3、場(chǎng)地土方量的計(jì)算:分別按方格求出挖、填方量,再求整個(gè)場(chǎng)地總挖方量、總填方量(1)四角棱柱體法1)全挖、全填格:V挖(填)=a2(h1+h2+h3+h4)/4
h1~h4—方格角點(diǎn)施工高度絕對(duì)值
V挖(填)—挖方或填方的體積。2)部分挖、部分填格:V挖(填)
=a2[
h挖(填)]2/4
h
h挖(填)—方格角點(diǎn)挖或填施工高度絕對(duì)值之和;
h
—方格四個(gè)角點(diǎn)施工高度絕對(duì)值總和。(2)四方棱柱體平均高度法(略)(3)三角棱柱體法(略)均見教材三、土方的調(diào)配:在施工區(qū)域內(nèi),挖方、填方或借、棄土的綜合協(xié)調(diào)。
1、要求:
總運(yùn)輸量最??;
土方施工成本最低。
2、步驟:(1)
找出零線,畫出挖方區(qū)、填方區(qū);(2)劃分調(diào)配區(qū)
注意:
1)位置與建、構(gòu)筑物協(xié)調(diào),且考慮開、施工順序;
2)大小滿足主導(dǎo)施工機(jī)械的技術(shù)要求;
3)與方格網(wǎng)協(xié)調(diào),便于確定土方量;
4)借、棄土區(qū)作為獨(dú)立調(diào)配區(qū)。B1A1A2A3A4B2B30000(3)找各挖、填方區(qū)間的平均運(yùn)距(即土方重心間的距離)可近似以幾何形心代替土方體積重心挖填B1B2B3挖方量A1
50
70
100500A2
70
40
90
500A3
60
110
70
500A4
80
100
40400填方量800600500
1900劃分調(diào)配區(qū)示例:(4)列挖、填方平衡及運(yùn)距表(5)調(diào)配
方法:最小元素法--就近調(diào)配。
順序:先從運(yùn)距小的開始,使其土方量最大。n
列填方量
填挖B1B2B3挖方量A1
50
70
100500A2
70
40
90
500A3
60
110
70500A4
80
100
40400800600500
1900m
行400500500300100100結(jié)果:所得運(yùn)輸量較小,但不一定是最優(yōu)方案。(總運(yùn)輸量97000m3-m)
(6)畫出調(diào)配圖(略)
3、調(diào)配方案的優(yōu)化(線性規(guī)劃中—表上作業(yè)法)
(1)確定初步調(diào)配方案(如上)
要求:有幾個(gè)獨(dú)立方程土方量要填幾個(gè)格,即應(yīng)填m+n-1個(gè)格,不足時(shí)補(bǔ)“0”。如例中:m+n-1=3+4-1=6,已填6個(gè)格,滿足。
(2)判別是否最優(yōu)方案用位勢(shì)法求檢驗(yàn)數(shù)ij,若所有ij
0,則方案為最優(yōu)解。
1)求位勢(shì)Ui和Vj:位勢(shì)和就是在運(yùn)距表的行或列中用運(yùn)距(或單價(jià))同時(shí)減去的數(shù),目的是使有調(diào)配數(shù)字的格檢驗(yàn)數(shù)為零,而對(duì)調(diào)配方案的選取沒有影響。計(jì)算方法:平均運(yùn)距(或單方費(fèi)用)Cij
=Ui+Vj
設(shè)U1=0,挖填位勢(shì)數(shù)B1B2B3位勢(shì)數(shù)Ui
VjA150050
70
100A2
70
500
40
90
A330060
100
110100
70
A4
80
100
40040U1=0V1=50U3=10V2=100U2=-60V3=60U4=-20U3=C31-V1=60-50=10;則V1=C11-U1=50-0=50;V2=110-10=100;……2)求空格的檢驗(yàn)數(shù)ij
ij=Cij–Ui–Vj;11=50-0-50=0(有土);結(jié)論:表中12為負(fù)值,不是最優(yōu)方案。應(yīng)對(duì)初始方案進(jìn)行調(diào)整。-30+40+80+90+50+2013=100-0-60=40;
挖填
B1B2B3
Ui
VjV1=50V2=100V3=60A1U1=0070100A2U2=-6070
090
A3U3=10000A4U4=-2080100
0位勢(shì)數(shù)位勢(shì)數(shù)5060110404070求檢驗(yàn)數(shù)表21=70-(-60)-50=80;……12=70-0-100=-30(三)方案調(diào)整
調(diào)整方法:閉回路法。
調(diào)整順序:從負(fù)值最大的格開始。1)找閉回路
沿水平或垂直方向前進(jìn),遇適當(dāng)?shù)挠袛?shù)字的格轉(zhuǎn)彎,直至回到出發(fā)點(diǎn)。
2)調(diào)整調(diào)配值從空格出發(fā),在奇數(shù)次轉(zhuǎn)角點(diǎn)的數(shù)字中,挑最小的土方數(shù)調(diào)到空格中。且將其它奇數(shù)次轉(zhuǎn)角的土方數(shù)都減、偶數(shù)次轉(zhuǎn)角的土方數(shù)都加這個(gè)土方量,以保持挖填平衡。填方量
填挖B1B2B3挖方量A1
500A2
500A3
500A4
400800600500
1900400500500300100100X12(100)
(0)(400)(400)3)再求位勢(shì)及空格的檢驗(yàn)數(shù)
若檢驗(yàn)數(shù)仍有負(fù)值,則重復(fù)以上步驟,直到全部ij≥0而得到最優(yōu)解。
+40+50+60+50+50U1=0V1=50V2=70U2=-30U3=10V3=60U4=-20位勢(shì)數(shù)位勢(shì)數(shù)挖填
B1B2B3Ui
VjA1A2
A3A4
506011040407080100707010090+300
00000
由于所有的檢驗(yàn)數(shù)ij≥0,故該方案已為最優(yōu)方案。(5)求出最優(yōu)方案的總運(yùn)輸量:400×50+100×70+500×40+400×60+100×70+400×40=94000m3-m。(4)繪出調(diào)配圖:(包括調(diào)運(yùn)的流向、數(shù)量、運(yùn)距)。A1A2A3A4B1B2B3m3m有借、棄土?xí)r的土方調(diào)配圖第三節(jié)土方開挖的輔助工作一、降低地下水位一)降水目的1、防止涌水、冒砂,保證在較干燥的狀態(tài)下施工;2、防止滑坡、塌方、坑底隆起;3、減少坑壁支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平荷載。地下含水構(gòu)造的種類滯水層不透水層潛水層不透水層承壓水層不透水層二)流砂現(xiàn)象
1.動(dòng)水壓力――地下水在滲流過程中受到土顆粒的阻力,使水流對(duì)土顆粒產(chǎn)生的一種壓力。動(dòng)水壓力的大小與水力坡度成正比,方向同滲流方向。
GD=Iγw=(Δh/L)
γw2.流砂原因3.流砂的防治減小動(dòng)水壓力(板樁等增加L);平衡動(dòng)水壓力(拋石塊、水下開挖、泥漿護(hù)壁);改變動(dòng)水壓力的方向(井點(diǎn)降水)。
Q
F
GD當(dāng)動(dòng)水壓力大于或等于土的浸水重度(GD≥γ’)時(shí),土粒被水流帶到基坑內(nèi)。主要發(fā)生在細(xì)砂、粉砂、輕亞粘土、淤泥中。2~5%排水溝集水井水泵(三)降排水方法1.集水井法(明排水法)
――用于土質(zhì)較好、水量不大、基坑可擴(kuò)大者挖至地下水位時(shí),挖排水溝→設(shè)集水井→抽水→再挖土、溝、井要求:(1)排水溝:沿基坑底四周設(shè)置,底寬≮300mm,溝底低于坑底500mm,坡度1%。(2)集水井:沿基坑底邊角設(shè)置,間距20~40m,直徑0.6~0.8m,井底低于坑底1~2m。長(zhǎng)期用,有護(hù)壁和碎石壓底。(3)水泵:離心泵、潛水泵、污水泵……(一)普通明溝排水法(二)分層明溝排水法離心泵工作簡(jiǎn)圖2.井點(diǎn)降水法(1)特點(diǎn)效果明顯,使土壁穩(wěn)定、避免流砂、防止隆起、方便施工;可能引起周圍地面和建筑物沉降。(2)井點(diǎn)類型及適用范圍井點(diǎn)類型滲透系數(shù)降水深度最大井距主要原理單級(jí)輕型井點(diǎn)0.1~20m/d3~6m1.6~2m地上真空泵或噴射嘴真空吸水多級(jí)輕型井點(diǎn)6~20噴射井點(diǎn)0.1~208~202~3m地下噴射嘴真空吸水電滲井點(diǎn)<0.15~6極距1m鋼筋陽極加速滲流管井井點(diǎn)20~2003~520~50單井真空泵、離心泵深管井井點(diǎn)10~25025~3030~50單井潛水泵排水水平輻射井點(diǎn)大面積降水平管引水至大口井排出引滲井點(diǎn)不透水層下有滲存水層打穿不透水層,引至下一存水層輕型井點(diǎn)降水全貌圖二級(jí)輕型井點(diǎn)降水噴射井點(diǎn)井點(diǎn)管電極<
60V的直流電源電滲井點(diǎn)示意圖管井井點(diǎn)構(gòu)造鋼管深管井井點(diǎn)井孔粘土封口φ50出水管電纜礫石濾水層φ375鋼井管潛水電泵濾水管濾網(wǎng)導(dǎo)向段開孔底板中粗砂φ75總管鋼板井蓋φ50出水管無砂混凝土管深管井井點(diǎn)井孔潛水電泵礫石濾水層沉砂管無砂混凝土濾水管沉砂管粘土封口不透水層原水位面引滲井點(diǎn)示意水平輻射井點(diǎn)示意(四)輕型井點(diǎn)降水1.降水原理2.井點(diǎn)設(shè)備井管:φ38、φ51,長(zhǎng)5~7m(常用6m),無縫鋼管,絲扣連濾管;濾管:φ38、φ51,長(zhǎng)1~1.7m,開孔φ12,開孔率20~25%,包濾網(wǎng);總管:內(nèi)φ75~100無縫鋼管,每節(jié)4m,每隔0.8、1或1.2m有一短接口;連接管:使用透明塑料管、膠管或鋼管,宜有閥門;抽水設(shè)備:真空泵(教材)――真空度高,體形大、耗能多、構(gòu)造復(fù)雜射流泵(常用)――簡(jiǎn)單、輕小、節(jié)能隔膜泵(少用)濾管構(gòu)造真空泵井點(diǎn)設(shè)備工作原理圖(b)射流器構(gòu)造射流泵井點(diǎn)設(shè)備工作原理圖(a)工作簡(jiǎn)圖3.井點(diǎn)布置(1)平面布置單排:在溝槽上游一側(cè)布置,每側(cè)超出溝槽≮B。用于溝槽寬度B≤6m,降水深度≤5m。雙排:在溝槽兩側(cè)布置,每側(cè)超出溝槽≮B。用于溝槽寬度B>6m,或土質(zhì)不良。環(huán)狀:在坑槽四周布置。用于面積較大的基坑。單排井點(diǎn)平面及高程布置環(huán)狀井點(diǎn)平面及高程布置(2)高程布置(圖)
井管埋深:H埋≥H1+h+iL。
H1――埋設(shè)面至坑底距離;
h――降水后水位線至坑底最小距離(一般可取0.5~1m);
i――地下水降落坡度,環(huán)狀1/10,線狀1/5;
L――井管至基坑中心(環(huán)狀)或另側(cè)(線狀)距離。當(dāng)H埋>6m時(shí):降低埋設(shè)面;
采用二級(jí)井點(diǎn);改用其它井點(diǎn)。4.計(jì)算涌水量Q:(環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng))(1)判斷井型(圖)按照濾管與不透水層的關(guān)系:完整井――到不透水層非完整井――未到不透水層.按照是否承壓水層:承壓井無壓井水井的分類(2)無壓完整井群井井點(diǎn)計(jì)算(積分解)Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgX0)
(m3/d)
K――土層滲透系數(shù)(m/d);
H――含水層厚度(m);
S――水位降低值(m);
R――抽水影響半徑(m),R=1.95S(HK)1/2;
X0――環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑(m);當(dāng)長(zhǎng)寬比A/B≯5時(shí),X0=(F/π)1/2,否則分塊計(jì)算涌水量再累加。
F――井點(diǎn)系統(tǒng)所包圍的面積。(3)無壓非完整井群井系統(tǒng)涌水量計(jì)算(近似解)以有效影響深度H0代替含水層厚度H用上式計(jì)算Q。H0的確定方法:s’/(s’+l)0.20.30.50.8H01.3(s’+l)1.5(s’+l)1.7(s’+l)1.85(s’+l)注意:1、當(dāng)H0值超過H時(shí),取H0=H;
2、計(jì)算R時(shí),也應(yīng)以H0代入。
(4)承壓完整井Q=2.73KMS/(lgR-lgX0)(m3/d)M――承壓含水層厚度(m)承壓水位不透水層含水層不透水層hsHMR5.確定井管的數(shù)量與間距
(1)單井出水量:q=65πdlK1/3
(m3/d)
d、l――濾管直徑、長(zhǎng)度(m);
(2)最少井點(diǎn)數(shù):n’=1.1Q/q
(根)
1.1--備用系數(shù)。
(3)最大井距:D’=L總管/n’(m);
(4)確定井距:
取井距D
(5)確定井點(diǎn)數(shù):n=L總管/D≤D’≥15d符合總管的接頭間距。6.井點(diǎn)管的埋設(shè)與使用(1)埋設(shè)方法:水沖法:水槍、井管自身(高壓水)鉆孔法:正循環(huán)鉆、反循環(huán)鉆、沖擊鉆振動(dòng)水沖法:(2)使用要求:開挖前2~5天開泵降水;連續(xù)抽水不間斷(水量先大后小,先混后清),防止堵塞。降水施工3)注意問題:1)真空度0.6~0.7大氣壓2)死管:檢查、變活3)設(shè)觀測(cè)井檢查水位下降情況4)拔除井管:基坑回填后;卷揚(yáng)機(jī)、支架;
51×6.5m上拔力1.2~1.8t二、邊坡穩(wěn)定
(一)條件與因素
T
<
C
T――土體下滑力。下滑土體的分力,受坡上荷載、雨水、靜水壓力影響。QTC滑坡面
1、邊坡穩(wěn)定的條件C――土體抗剪力。由土質(zhì)決定,受氣候、含水量及動(dòng)水壓力影響。2、確定邊坡大小的因素(主要6個(gè)方面)土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、留置時(shí)間、排水情況、坡上荷載(動(dòng)、靜、無)或者說:土體的穩(wěn)定條件是:在土體的重力及外部荷載作用下所產(chǎn)生的剪應(yīng)力小于土體的抗剪強(qiáng)度。二)放坡與護(hù)面1、直壁(不加支撐)的允許深度:密實(shí)、中密的砂土和砂填碎石土:1.00m;硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘土:1.25m;硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土:1.50m;堅(jiān)硬的粘土:2m。
2、放邊坡
(1)邊坡坡度
m――坡度系數(shù)。m=B/H
(2)邊坡形式:斜坡、折線坡、踏步(臺(tái)階)式(3)最陡坡度規(guī)定:土質(zhì)均、水位低、時(shí)間短、5m深以內(nèi)。下表αHB1:mi=tgα=H/B=1:(B/H)=1:m深度在5m內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度3、邊坡護(hù)面措施:覆蓋法,掛網(wǎng)法,掛網(wǎng)抹面法,土袋、砌磚壓坡法,噴混凝土法、土釘墻土的類別邊坡坡度(高:寬)坡頂無荷載坡頂有靜載坡頂有動(dòng)載中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石類砂土1:0.751:1.001:1.25硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石類粘土1:0.501:0.671:0.75基坑邊坡護(hù)面方法示意圖(d)土袋或砌石壓坡護(hù)面(c)鋼絲網(wǎng)混凝土或鋼筋混凝土護(hù)面(a)薄膜或砂漿覆蓋(b)掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹砂漿護(hù)面三、支護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和周圍環(huán)境不允許放坡時(shí)使用(一)選型1.橫撐式支撐
(1)水平襯板式:
斷續(xù)式――深度3m內(nèi);
連續(xù)式――深度5m內(nèi);(2)垂直襯板式:(構(gòu)造)深度不限
適用于:較窄且施工操作簡(jiǎn)單的管溝、基槽2.護(hù)坡樁擋墻(1)擋墻類型1)鋼板樁2)H型鋼樁3)鉆孔灌注樁4)人工挖孔樁5)深層攪拌水泥土樁6)旋噴樁(2)錨固形式1)懸臂式――基坑深度≯5m;2)斜撐式――基坑內(nèi)有支設(shè)位置;3)錨拉式――在滑坡面外設(shè)置錨樁;4)錨桿式――地面上有障礙或基坑深度大;5)水平支撐式――土質(zhì)較差或坑周圍地上、地下有障礙,角部,……(對(duì)撐、角撐、桁架支撐、圓形支撐、拱形支撐)。H≤5m(0.33~0.5)HH≤12mH≤30mH≤20m45o+φ/245o-φ/2泛利大廈擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造遠(yuǎn)洋大廈擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造支架臺(tái)座墊板錨具拉桿橫梁套管拉桿錨固體擋墻土層錨桿的構(gòu)造及長(zhǎng)度劃分錨固段鋼絞線及灌漿管的固定錨桿的壓水鉆進(jìn)成孔錨桿挖孔灌注樁擋墻護(hù)壁的形式
3.土釘墻支護(hù)作用:土釘與土體形成復(fù)合體,提高邊坡穩(wěn)定性和超載能力,增強(qiáng)土體破壞延性;特點(diǎn):土體穩(wěn)定性好,位移小,施工簡(jiǎn)便,費(fèi)用低,對(duì)鄰近建筑物影響小。分層分段施工,階段不穩(wěn)定性。適用于:地下水位以上的雜填土、粘性土、非松散砂土。邊坡坡度70~90°。工藝過程:挖土→噴射混凝土→打孔→插筋、注漿→鋪放、壓固鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土→挖下層土
4.地下連續(xù)墻作用:防滲、擋土,地下室外墻的一部分;適用于:坑深大,土質(zhì)差,地下水位高;鄰近有建(構(gòu))筑物,采用逆作法施工。工藝過程:作導(dǎo)槽→鉆槽孔→放鋼筋籠→水下灌注混凝土→基坑開挖與支撐。(二)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算
詳見《高層建筑施工》第四節(jié)土方工程機(jī)械化施工一、土方機(jī)械的類型1.挖掘機(jī)械:正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟2.挖運(yùn)機(jī)械:推土機(jī)、裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)3.運(yùn)輸機(jī)械:自卸汽車、翻斗車……4.密實(shí)機(jī)械:壓路機(jī)、蛙式夯、振動(dòng)夯……二、常見土方機(jī)械的特點(diǎn),適用范圍及作業(yè)方法1.推土機(jī):液壓式、索式;固定式、回轉(zhuǎn)式
工作特點(diǎn):用途多,費(fèi)用低;
適用于:(1)平整場(chǎng)地--運(yùn)距在100m內(nèi),一~三類土的挖運(yùn),壓實(shí);(2)坑槽開挖--深度在1.5m內(nèi)、一~三類土。
提高效率的作業(yè)方法:下坡推士,多次切土、一次推運(yùn),跨鏟法,并列法,加擋板。液壓履帶式推土機(jī)液壓輪胎式推土機(jī)索式履帶式推土機(jī)鏟刀可回轉(zhuǎn)的液壓履帶式推土機(jī)并列推土法下坡推土法槽形推土法分堆集中,一次推送法斜角推送法作業(yè)溝槽土埂A-鏟刀寬;B-不大于拖拉機(jī)履帶凈寬跨鏟法作業(yè)示意圖
2、鏟運(yùn)機(jī):自行式、拖式
工作特點(diǎn):運(yùn)土效率高;
適用于:運(yùn)距60~800m、一~二類土的大型場(chǎng)地平整或大型基坑開挖;堤壩、填筑等
作業(yè)方法:環(huán)形線路,“8”字線路;助推法。鏟運(yùn)機(jī)下坡鏟土法鏟運(yùn)機(jī)開行路線示意圖(a)環(huán)形路線(b)“8”字形路線鏟運(yùn)機(jī)鋸齒形開行路線1-路堤;2-取土槽鏟運(yùn)機(jī)鏟土推土機(jī)助鏟助鏟法示意圖雙鏟聯(lián)運(yùn)法示意圖3、單斗挖土機(jī)(類型)正鏟挖掘機(jī)反鏟挖掘機(jī)拉鏟挖掘機(jī)抓鏟挖掘機(jī)(1)正鏟挖土機(jī)工作特點(diǎn):“前進(jìn)向上,強(qiáng)制切土”;挖土、裝車效率高,易與汽車配合;
適用于:停機(jī)面以上。含水量30%以下、一~四類土的大型基坑開挖
作業(yè)方法:正向挖土后方卸土,正向挖土側(cè)向卸土。正鏟開挖基坑(2)反鏟挖土機(jī)
工作特點(diǎn):后退向下,強(qiáng)制切土”,可與汽車配合;
適用于:停機(jī)面以下、一~三類土的基坑、基槽、管溝開挖。
作業(yè)方法:溝端開挖一一挖寬0.7~1.7R,效率高、穩(wěn)定性好;溝側(cè)開挖一一挖寬0.5~0.8R。反鏟挖土機(jī)開挖方式(3)拉鏟挖土機(jī)
工作特點(diǎn):‘后退向下,自重切土”;開挖深度、寬度大,甩土方便:適用于:停機(jī)面以下、一~二類土的較大基坑開挖,填筑堤壩,河道清淤。(4)抓鏟挖土機(jī)工作特點(diǎn):“直上直下,自重切土”,效率較低;
適用于:停機(jī)面以下、一~二類土的、面積小而深度較大的坑、井開挖。抓土斗工作示意圖三、自卸汽車與挖土機(jī)的配套
原則:保證挖土機(jī)連續(xù)工作:
汽車載重量:以裝3~5斗土為宜;
汽車數(shù)量:N=汽車每一工作循環(huán)的延續(xù)時(shí)間T/每次裝車時(shí)間t;或:N=(挖土機(jī)臺(tái)班產(chǎn)量/汽車臺(tái)班產(chǎn)量)+1四、開挖方式與注意問題
1.基坑開挖方式(1)下坡分層開挖--1:7~8的坡道(2)墩式開挖--用于無修坡道的場(chǎng)地,搭設(shè)棧橋時(shí)(3)盆式開挖--用于逆作法施工下坡挖土和運(yùn)土示意圖分層開挖方案墩式開挖示意圖盆式開挖示意圖
2.開挖注意問題(1)挖前先驗(yàn)線(2)連續(xù)開挖盡快完,防止水流入(3)坑邊堆土防坍塌:及時(shí)清運(yùn);堆土0.8m以外,高≯1.5m(4)嚴(yán)禁擾動(dòng)基底土,加強(qiáng)測(cè)量防超挖:預(yù)留層,保護(hù)層,抄平清底打木樁(5)發(fā)現(xiàn)文物,古墓停挖、上報(bào)、待處理(6)注意安全,雨后復(fù)工先檢查打釬第五節(jié)土方填筑(填、壓)一、土料選擇和填筑方法
1.土料選擇
(1)不能用的土:凍土、淤泥、膨脹性土、含有機(jī)物>8%的土、含可溶性硫酸鹽>5%的土(2)不宜用的土:含水量過大的粘性土
2、填筑方法(1)水平分層填土。填一層,壓實(shí)一層,檢查一層。(2)無限制的斜坡填土先切出臺(tái)階,臺(tái)階高×寬=0.2~0.3m×1m
(3)透水性不同的土不得混雜亂填,應(yīng)將透水性好的填在下部(防止水囊)二、壓實(shí)方法與要求
1.壓實(shí)方法:
碾壓法--大面積填筑工程。滾輪壓力。壓路機(jī)、平碾、羊足碾……
夯實(shí)法--小面積填筑工程。沖擊力。蛙式夯、柴油夯、人工夯……
振動(dòng)法--非粘性土填筑。顆粒失重、排列填充。振動(dòng)夯、平板振搗器2.影響壓實(shí)質(zhì)量的因素機(jī)械的壓實(shí)功--噸位或沖擊力,壓實(shí)遍數(shù)
鋪土厚度
--不同機(jī)械有效影響深度不同
含水量
--小則不粘結(jié)、摩阻大,大則橡皮土;應(yīng)為最佳含水量(a)兩輪兩軸式(b)三輪兩軸式(c)三輪三軸式鋼輪壓路機(jī)碾輪與軸數(shù)簡(jiǎn)圖1-機(jī)身;2-碾輪YL-9/16型自行式輪胎碾YT-3.5型雙筒羊腳碾外形圖YT-2.5型羊腳碾外形圖H8-25A型蛙式夯實(shí)機(jī)土的密度與壓實(shí)功的關(guān)系示意圖壓實(shí)作用沿深度的變化壓實(shí)機(jī)具每層虛鋪厚度(mm)壓實(shí)遍數(shù)壓路機(jī)、平碾200~3006~8羊足碾200~3508~16振動(dòng)壓實(shí)機(jī)250~3503~4蛙式夯200~2503~4人工夯<2003~43.要求
(1)每層鋪士厚度與壓實(shí)遍數(shù)(2)含水量調(diào)整與橡皮土處理過大--翻松、晾曬、摻入干土或石灰;過?。瓰⑺疂駶?rùn)、增加壓實(shí)功;橡皮土--徹底清除,輕壓薄鋪。三、壓實(shí)質(zhì)量檢查1.內(nèi)容――密實(shí)度;指標(biāo)――干密度γd;方法――環(huán)刀取樣,測(cè)干密度;2.要求:γd≧Dy
·γdmax
式中:Dy――壓實(shí)系數(shù)。(一般場(chǎng)地平整0.9,填土作地基0.95)
γdmax――該種土質(zhì)的最大干密度(擊實(shí)試驗(yàn)確定)3.取樣
方法與數(shù)量:分層進(jìn)行,每層不少于1點(diǎn)(平場(chǎng)100~400m2,回填30~100m2,灰土墊層20~50m2)
位置:該層下半部。第三章砌筑工程材料與施工設(shè)施的準(zhǔn)備砌體施工冬期施工
概述:
1、砌筑工程——指磚、石、砌塊的砌筑。
2、砌筑工程的特點(diǎn)——取材方便,施工簡(jiǎn)單,成本低廉,歷史悠久,勞動(dòng)量、運(yùn)輸量大,生產(chǎn)效率低,浪費(fèi)土地。
3、磚混結(jié)構(gòu)的一般施工過程——施工準(zhǔn)備→砌筑→搭腳手架→砌筑→構(gòu)造柱、圈梁等鋼筋混凝土施工→樓板等構(gòu)件安裝→……第一節(jié)砌筑工程的準(zhǔn)備工作一、材料準(zhǔn)備(符合設(shè)計(jì)、有質(zhì)量證明)(一)砂漿:
1、種類:石灰砂漿、水泥砂漿、混合砂漿
2、要求:
(1)原材料合格:水泥:不過期,不混用(1824年強(qiáng)度、安定性);石灰:生石灰塊熟化≮7天,磨細(xì)生石灰粉熟化≮2天,嚴(yán)禁用脫水硬化的石灰膏(稠度),不得干燥、凍結(jié)和污染。砂:中砂、潔凈、過篩,
≥M5砂漿時(shí)——含泥量≯5%,
<M5砂漿時(shí)——含泥量≯10%;水:潔凈,不含有害物;外加劑:檢驗(yàn)、試配(增塑劑、早強(qiáng)劑、防水劑、防凍劑)
(2)種類及標(biāo)號(hào)、強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。配比嚴(yán)格(申請(qǐng)、試配、公布配比、調(diào)整、稱量),按規(guī)定做試塊(每層、每250m3、每機(jī)、每班、每種≮1組);
(3)稠度適中(燒結(jié)普通磚:7~9cm,空心磚、多孔磚6~8;空斗墻、拱,普通混凝土、加氣混凝土砌體:5~7cm;石砌體:3~5);
(4)保水性好(可適當(dāng)摻入有機(jī)、無機(jī)塑化劑)
(5)配比準(zhǔn)確,攪拌均勻(水泥、有機(jī)塑化劑、氯鹽±2%,其它5%;2~3分鐘、3~5分鐘);
(6)使用時(shí)間限制:水泥砂漿、水泥混合砂漿在拌后3、4小時(shí),氣溫高于30℃時(shí)2、3小時(shí)。(二)骨架材料:
1.磚:標(biāo)號(hào)、外觀驗(yàn)收
①燒結(jié)普通磚、灰砂磚、粉煤灰磚
240×115×53
MU7.5,10,15,20使用前1~2d澆水(含水率10~15%,8~12%)
②燒結(jié)多孔磚(承重)
P型:240×115×90;M型:190×190×90;
MU7.5,10,15,20
使用前1~2d澆水(含水率10~15%)③燒結(jié)空心磚(非承重)
240×240×115,300×240×115;
MU2,3,52.石材:(MU15、20、30~100九級(jí))①料石——經(jīng)加工,外觀規(guī)矩,尺寸均≥200mm;②毛石——未經(jīng)加工,厚≮150mm,體積≮0.01m3。3.小型砌塊:(高180~350)
規(guī)格:主390×190×190,輔助--長(zhǎng)290、190、90;標(biāo)號(hào):MU15,10,7.5,5,3.5
種類:
普通混凝土空心砌塊(1882炎熱干燥時(shí)提前噴水濕潤(rùn))輕骨料混凝土空心砌塊(提前2d澆水,含水量5~8%)加氣混凝土砌塊(砌時(shí)向砌筑面適量澆水)4、中型砌塊:(高360~900)混凝土空心砌塊,粉煤灰硅酸鹽砌塊(MU100、150)二、搭設(shè)砌筑用腳手架類型:
按搭設(shè)位置——外腳手、里腳手;按用途——結(jié)構(gòu)用、裝修用、支撐用;按材料——木、竹、金屬;按構(gòu)造形式——
多立桿式、門型框式、橋式、吊籃式、懸掛式、挑架式、工具式(常做成操作平臺(tái))。二、基本要求:
1、寬度及步高滿足使用要求(寬——只堆料和操作,1~1.5m;還需運(yùn)輸,2m以上。步高——1.2~1.4m,可砌高度、每層整步數(shù))。2、有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性(材料合格;構(gòu)造符合規(guī)定,連接牢固,H>18m需有計(jì)算設(shè)計(jì);與建筑物連接;用前、用中檢查;控制使用荷載:均布荷載≯2.7kN/m2,集中荷載≯1.50kN)。
3、搭拆簡(jiǎn)便,能多次周轉(zhuǎn)
4、選材用料經(jīng)濟(jì)合理扣件式鋼管腳手架組成扣件式鋼管腳手架立面圖單排架扣件式鋼管腳手架剖面圖雙排架碗扣式鋼管腳手架節(jié)點(diǎn)架子鋼管底座扣件形式回轉(zhuǎn)扣件直角扣件對(duì)接扣件剪刀撐布置形式連墻桿布置示意圖
(間距4~6m)連墻桿剛性連接單排架雙排架洞口處雙排架(小橫桿頂墻)單排架(加短鋼管)連墻桿柔性連接門形腳手架構(gòu)造框架結(jié)構(gòu)插口架窗洞插口架雙扣件鋼管支撐挑架構(gòu)造及搭設(shè)順序吊籃構(gòu)造圖抱角支架安全網(wǎng)支撐砌筑工程腳手架方案:
1、里、外架
——清水墻、混水墻的砌筑及裝飾;2、全部里架子——混水墻砌筑,外側(cè)需支臥網(wǎng);裝飾用吊籃。三、砌體工程的材料運(yùn)輸(垂直)1.人力運(yùn)輸:?jiǎn)螌印侥_手架的倒料平臺(tái);多層——上料斜道(馬道)。2.井架、門架升降機(jī):高度一般≯30m
(1)井架:構(gòu)造(鋼管扣件式)起吊能力,井孔尺寸:
四柱:0.5t,1.9×1.9m六柱:1.0t,3.6×1.3m八柱:1.0t,3.8×1.7m纜風(fēng)繩:15m以下一道,以上每10m增設(shè)一道每道4根,30~45°7~9mm鋼絲繩或φ8筋。(2)門架:構(gòu)造:格構(gòu)式立柱、纜風(fēng)繩、天輪梁、導(dǎo)軌、吊盤、卷揚(yáng)機(jī)、繩索;性能:?jiǎn)位\、雙籠;0.6~1.2t;20~30m纜風(fēng)繩:15m以下一道,以上每5~6m增設(shè)一道;卷揚(yáng)機(jī):常用0.5~1t,手制動(dòng)、電磁制動(dòng),快速門架式升降機(jī)安裝位置示意圖3.施工電梯:4.塔吊:輕型軌道式,QT1—2型(住宅),QT40型(住宅、辦公、教學(xué)樓等用)。H可高達(dá)150m主要用于高層第二節(jié)砌筑施工一、磚砌體施工(一)磚墻砌筑工藝1、抄平:在防潮層或樓面上用水泥砂漿或C10細(xì)石混凝土按標(biāo)高墊平。2、放線:按龍門板、外引樁或墻上標(biāo)志,在基礎(chǔ)或砌體表面彈墻軸線、邊線、門窗洞口線。
3、排磚撂底:(1)目的:搭接錯(cuò)縫合理;灰縫均勻;減少打磚。(2)要求:清水墻面不許有<丁頭的磚塊;門窗口兩側(cè)排磚一致;不隨意變活--窗口上下、各樓層排法不變不游丁走縫——上下灰縫一致對(duì)準(zhǔn)。
L-2×(177.5+5)=L-365115+10=125L115+10+115/2-5=177.5墻面排磚計(jì)算(3)計(jì)算:(普通磚)
①墻面排磚:(墻長(zhǎng)為L(zhǎng)mm,一個(gè)立縫寬初按10mm)
丁行磚數(shù)n=(L+10)/125
條行整磚數(shù)N=(L-365)/250洞口排磚計(jì)算②門窗洞口上下排磚:(洞寬B)
丁行磚數(shù)n=(B-10)/125
條行整磚數(shù)N=(B-135)/250③計(jì)算立縫寬度:(應(yīng)在8~12mm之內(nèi))B4、立皮數(shù)桿:皮數(shù)桿——畫有洞口標(biāo)高、磚行、灰縫厚、插鐵埋件、過梁、樓板位置的木桿。
繪制要求:灰縫厚8~12mm,冬季8~10mm;每層樓為整數(shù)行,各道墻一致;樓板下、梁墊下用丁磚。
豎立:先抄平再豎立;立于外墻轉(zhuǎn)角處及內(nèi)外墻交界處;間隔10~12m;牢固。5、立墻角,掛線砌筑:(先砌墻角,以便掛線,砌墻身)(1)立角:
高度≯5皮,留踏步槎,依據(jù)皮數(shù)桿,勤吊勤靠。(2)掛線:(控制墻面平整垂直)
12、24墻單面掛線,厚墻雙面掛線;墻體較長(zhǎng),中間設(shè)支線點(diǎn)。(3)磚墻砌筑要點(diǎn):
①清水墻面要選磚(邊角整齊、顏色均勻、規(guī)格一致);
②采用“三一”砌法;
③構(gòu)造柱旁“五退五進(jìn)”留馬牙口;④控制每日砌筑高度:常溫≯1.8m,冬季≯1.2m;⑤限制流水段間高差:≯一個(gè)層高或4m(抗震者≯一步架高);⑥及時(shí)安放鋼筋、埋件、木磚
木磚要求:防腐、小頭朝外、年輪不朝外;每側(cè)數(shù)量:按洞高≤1.2m—2個(gè),1.2~2m—3個(gè),2~3m—4個(gè);⑦各種孔洞要預(yù)留(水暖電、支模、腳手用);腳手眼不得留在:空斗墻、120墻、獨(dú)立磚柱;過梁上60°三角形及0.5凈跨的高度內(nèi);梁或梁墊下及左右500內(nèi);寬度<1m的窗間墻;門窗洞口兩側(cè)200和轉(zhuǎn)角處450范圍內(nèi)。6、安過梁及梁墊:按標(biāo)高座漿安裝;型號(hào)及放置方向正確,位置正確。7、勾縫:1:1.5水泥砂漿,4~5mm厚。⑧墻體的自由高度在允許范圍內(nèi)否則遇大風(fēng)需加設(shè)臨時(shí)支撐如7級(jí)風(fēng)(300N/m2)時(shí),地面10m高內(nèi):24墻的H≯2.8m;37墻的H≯5.2m。⑨隨砌隨劃縫或清掃墻面。(二)砌筑質(zhì)量要求1、灰縫均勻、橫平豎直、砂漿飽滿接槎可靠;平縫厚度及立縫寬度:10±
2mm飽滿度要求——水平縫≮80%(磚柱≮90%);檢查——百網(wǎng)格,三塊磚平均值;影響飽滿度因素——磚含水率(澆水否)砂漿和易性操作方法2、墻體垂直、墻面平整;要求——垂直度≯5,平整度≯5~8mm;檢查——2m靠尺、楔形塞尺。3、上下錯(cuò)縫、內(nèi)外搭砌;不得出現(xiàn)通縫,4、留槎合理、接槎牢固;
轉(zhuǎn)角處及交接處應(yīng)同時(shí)砌筑;
留斜槎:長(zhǎng)度≮2/3高度,抗震者加拉結(jié)筋;
留直槎:(非抗震,或6、7度設(shè)防地區(qū))留凸直槎且加拉結(jié)筋(每500高一道,每道至少2根、每120墻厚一根,直徑ф6,端部90°彎鉤,每端壓入≮500,6、7度設(shè)防地區(qū)≮1000)磚砌體留斜槎磚砌體留直槎多孔磚砌體留斜槎二、中小型砌塊墻施工(一)砌筑要求1、砌前先繪制排列圖:盡量用主規(guī)格砌塊2、錯(cuò)縫搭砌:搭接長(zhǎng)度≮1/3塊高,且中型砌塊≮150mm、小型≮90mm;不足者設(shè)網(wǎng)片筋。3、灰縫厚度:水平灰縫厚8~20mm,加筋時(shí)20~25mm。立縫寬15~20mm。(小砌塊灰縫全同磚砌體)4、空心砌塊應(yīng)扣砌,對(duì)孔錯(cuò)縫,壁肋劈裂者不得使用5、補(bǔ)縫要求:縫寬>30mm填C20豆石混凝土;>150mm鑲磚。6、砂漿飽滿度:水平縫≮90%;豎縫≮80%。7、澆灌芯柱:砌筑砂漿強(qiáng)度>1MPa后。(a)第一皮砌塊排列平面圖(b)A軸砌塊排列立面圖(c)1軸砌塊排列立面圖空心砌塊墻轉(zhuǎn)角砌法拉結(jié)鋼筋或網(wǎng)片設(shè)置T字接頭處砌法(無芯柱)T字接頭處砌法(有芯柱)空心砌塊墻斜槎空心砌塊墻直槎φ4鋼筋網(wǎng)沿墻高@600芯柱≮φ12鋼筋C15混凝土空心砌塊墻芯柱構(gòu)造φ4鋼筋網(wǎng)沿墻高@600(二)砌筑施工1、中型砌塊機(jī)械吊裝:常用臺(tái)靈吊2、鋪灰砌法砌筑:工藝順序:鋪灰(長(zhǎng)≯3~5m)→砌塊就位→校正→灌縫、鑲磚。中型砌塊吊裝示意圖三、填充墻砌筑
要求:1.底部砌燒結(jié)普通磚或多孔磚,高度不低于200mm;2.拉結(jié)筋與結(jié)構(gòu)連接,每1.2~1.5m高設(shè)≮60厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土帶;3.砂漿飽滿度,垂直、水平灰縫均≮80%;4.梁板下斜砌小磚頂牢(墻體沉實(shí)7d后);5.洞口邊或陽角處設(shè)置構(gòu)造柱或?qū)S闷鰤K第三節(jié)冬期施工一、條件:室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃(資料)當(dāng)日最低氣溫低于0℃。二、要求:1、塊體不澆或少澆水,加大砂漿稠度;2、石灰膏不受凍,塊體不遭水浸凍,砂中無冰塊和大于10mm凍塊;
3.適當(dāng)減小灰縫厚度(如磚墻8~10mm)。
三、施工方法1、抗凍砂漿法要點(diǎn):
(1)砂漿摻外加劑,增加攪拌時(shí)間;(2)摻鹽(NaCl、CaCl2)砂漿強(qiáng)度提高一級(jí)(2)用兩次投料法熱拌,砂漿溫度不低于5℃(3)砌后覆蓋保溫。
缺點(diǎn):摻鹽砂漿易吸濕、淅鹽、銹蝕鋼筋
不得用于:配筋砌體、高溫高濕、有絕緣要求、水位變化、高級(jí)裝飾等工程2.凍結(jié)法
要點(diǎn):(1)熱砂漿砌筑,砂漿溫度:3.暖棚法要點(diǎn):(1)材料及砌筑環(huán)境均高于+5℃;(2)在+5℃以上養(yǎng)護(hù)3~6d。
室外氣溫0~-10℃-11~-25℃-25℃以下砂漿使用溫度10℃15℃20℃(2)注意解凍期觀測(cè)和加固;暖棚溫度(℃)5101520養(yǎng)護(hù)時(shí)間(d)≥6≥5≥4≥3第四章鋼筋混凝土工程模板工程鋼筋工程混凝土工程冬期施工概述1、鋼筋混凝土工程:包括鋼筋工程
模板工程
混凝土工程2、工藝過程:如下圖澆筑混凝土模板制作安裝鋼筋制作安裝配料、拌制混凝土養(yǎng)護(hù)拆模模板修理3、結(jié)構(gòu)施工方法:現(xiàn)澆;預(yù)制安裝。4、特點(diǎn):多工種合作,需密切配合;材料品種、規(guī)格多,地方材料用量大,需嚴(yán)格檢驗(yàn)、試驗(yàn)和管理;需必要的間歇。第一節(jié)鋼筋工程一、概述(一)鋼筋的種類:1、按粗細(xì)分——鋼筋(直徑≥6mm),細(xì)筋ф6~10(盤條),粗筋≥ф12(常6~9m直條)鋼絲(直徑<6mm),刻痕鋼絲或碳素鋼絲…(盤條)2、按生產(chǎn)工藝——熱軋、熱處理筋、冷拉筋、冷拔絲、冷軋筋、碳素絲、刻痕絲、鋼絞線……3、按化學(xué)成分——1)碳素(低碳0.25%中碳0.7%高碳);2)普通低合金(合金元素<5%)。4、熱軋鋼筋按強(qiáng)度分--四級(jí)
5、按外形分——
光圓;
變形:月牙紋、人字紋、螺紋……(二)鋼筋的性質(zhì):
1、變形硬化——可通過冷加工,提高強(qiáng)度。
2、松弛——在高應(yīng)力狀態(tài)下,鋼筋長(zhǎng)度不變,應(yīng)力減小;預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)注意。
3、可焊性——強(qiáng)度、硬度越高,可焊性越差。(三)檢驗(yàn):進(jìn)場(chǎng)——出廠合格證及標(biāo)志、外觀、力學(xué)性能必要時(shí)——化學(xué)成分按批5-60t抽樣。(四)鋼筋的加工:(備、切、彎、連)(五)鋼筋的連接方法:二、鋼筋冷加工(冷拉、冷拔、冷軋)(一)冷拉:1、原理——超流限(1.2~1.4)拉伸,晶格滑移位錯(cuò),增摩阻,提強(qiáng)降塑?!皶r(shí)效”再提效。2、目的——提高屈服強(qiáng)度(15~30%);節(jié)約材料。3、冷拉控制:(1)控制參數(shù)——冷拉應(yīng)力σ=T/A冷拉率δ=[(L2-L1)/L1]×100%為保證拉后的塑性,須控制一定的屈強(qiáng)比。(2)控制方法:A.應(yīng)力控制法(雙控):質(zhì)量高,常用于制作預(yù)應(yīng)力筋B.冷拉率控制法(單控):施工效率高,設(shè)備簡(jiǎn)單冷拉率δ由試驗(yàn)確定(同爐批取試件≮4個(gè),取平均值)。4、冷拉設(shè)備動(dòng)力:液壓設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)滑輪組裝置:夾具、承力裝置、回程裝置、測(cè)力裝置用卷揚(yáng)機(jī)冷拉鋼筋的設(shè)備布置方案卷揚(yáng)機(jī)、滑輪組冷拉設(shè)備的拉力:
Q=T/K’-F(KN)
T—卷揚(yáng)機(jī)拉力(KN)
F—設(shè)備阻力(KN),取5~10KN
K’—滑輪組的省力系數(shù),
K
’=[f
n-1(f-1)/(f
n-1)]f—單個(gè)滑輪阻力系數(shù)(青銅軸套為1.04)n—滑輪組的工作線數(shù)。
選Q時(shí)應(yīng)提高到實(shí)際所需拉力的1.2~1.5倍。鋼筋的冷拉速度:v=·D·r/n
(宜≯1m/min)D—卷筒直徑(m);r—卷筒轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/min)5、冷拉注意:測(cè)力器需定期校核;拉速不能過快,一般0.5~1m/min;達(dá)到控制應(yīng)力或冷拉率后,稍停再放松;安全:端頭不站人,不跨越,設(shè)防護(hù)設(shè)備;冬施:溫度≮-20℃,且σ提高30N/mm2。6、冷拉筋的質(zhì)量:
表面無裂紋頸縮;拉力試驗(yàn)達(dá)標(biāo);冷彎試驗(yàn)無裂紋、起層。(二)冷拔:是將φ6~8的HPB235級(jí)光圓鋼筋在常溫下強(qiáng)力拉過拔絲??祝蛊漭S向伸、頸向縮,產(chǎn)生較大塑性變形,晶格大位錯(cuò),提高強(qiáng)度50~90%。1、冷拔絲的特點(diǎn):抗拉強(qiáng)度高,但塑性低、脆性大。3、冷拔工藝過程:軋頭→剝殼(輥除筋面硬渣殼)→潤(rùn)滑→拔絲(速0.2~0.3m/s)。臥式卷筒拔絲機(jī)2、拔絲設(shè)備--拔絲機(jī)立式卷筒拔絲機(jī)作業(yè)圖4、冷拔絲使用范圍:甲級(jí)——預(yù)應(yīng)力筋乙級(jí)——骨架、箍筋等5、質(zhì)量要求:外觀——無裂紋和機(jī)械損傷;機(jī)械性能——符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),抗拉強(qiáng)度600~700,180度彎4次。
影響質(zhì)量的因素:(1)總壓縮率:β=(d02-d2)/d02,β越大則強(qiáng)度越高,但脆性越大。一般φ8→φ5,或φ6(6.5)→φ4、φ3(2)每次壓縮比:d0/d=1.1~1.15,次數(shù)少易斷,多則脆。一般φ8→φ7→φ6.3→φ5.7→φ5三、鋼筋的焊接概述:
1、焊接目的:接長(zhǎng)(鋼筋)成型(網(wǎng)片、箍筋);連接構(gòu)件(由鉸接變固定端)。2、焊接點(diǎn)位置:不在最大彎矩處及彎折處(距彎折點(diǎn)≮10d);在35d和500mm范圍內(nèi);受拉筋接頭數(shù)≯50%;不宜在框架梁端、柱端箍筋加密區(qū)內(nèi);不宜用于直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中。3、影響鋼筋焊接質(zhì)量的因素:(1)與鋼筋的化學(xué)成分有關(guān);C、Mn、Si含量增加則可焊性差,Ti增加則可焊性好(2)與原材料的機(jī)械性能有關(guān);塑性越好,可焊性越好(3)與焊接工藝及焊工的操作水平有關(guān);(4)環(huán)境低于-20℃不得焊接。(一)閃光對(duì)焊:1、原理:通電后,兩鋼筋輕微接觸,通過低電壓的強(qiáng)電流,產(chǎn)生高溫,熔化后頂鍛,形成鐓粗結(jié)點(diǎn)。3、工藝:2、適用:HPB235級(jí)筋——直徑8~20mm;HRB335、HRB400——6~40mmHRB500級(jí)筋——10~40mm等。①連續(xù)閃光焊——適于焊接直徑<25的鋼筋;②預(yù)熱閃光焊——適于焊接直徑大且端面較平的鋼筋;③閃光—預(yù)熱—閃光焊——適于焊接直徑大且端面不平整的鋼筋;④對(duì)HRB500級(jí)鋼筋,焊后需熱處理,提高接頭塑性,防止脆斷。4、主要參數(shù):
調(diào)伸長(zhǎng)度、燒化留量和預(yù)熱留量(10~20mm)、頂鍛留量(4~10mm)、頂鍛速度、頂鍛壓力、變壓器次級(jí)(電流大小選擇)。5、質(zhì)量檢查:
外觀—應(yīng)有鐓粗,無裂紋和燒傷,接頭彎曲≯3°,軸線偏移≯0.1d、且≯2mm。機(jī)械性能—每批(300個(gè)接頭)取6個(gè)試件,3個(gè)做拉力試驗(yàn),3個(gè)做冷彎試驗(yàn)。(二)電弧焊:1、原理:利用弧焊機(jī)使焊條與焊件之間產(chǎn)生高溫電弧,熔化焊條及電弧范圍內(nèi)的焊件金屬,凝固后形成焊縫或接頭。2、四種接頭形式與要求:(1)搭接焊:用于直徑10mm以上的HPB235~HRB400及10~25的RRB400級(jí)鋼筋。焊縫要求:無裂紋、氣孔、夾渣、燒傷長(zhǎng)度L:HPB235級(jí)——單面焊≮8d、雙面焊≮4d其他級(jí)——單面焊≮10d、雙面焊≮5d寬度b:≮0.8d。高度h:≮0.3d。b≥0.8d(2)幫條焊:用于直徑≥10mm的HPB235~HRB400及10~25mm的RRB400級(jí)鋼筋(同搭接焊)幫條要求:①兩幫條相同。②幫條級(jí)別或直徑:級(jí)別同主筋時(shí),直徑可同主筋或小一規(guī)格;直徑同主筋時(shí),級(jí)別可同主筋或低一級(jí)。③位置居中;④幫條長(zhǎng)=焊縫長(zhǎng)。焊縫要求:同搭接焊。(3)坡口焊:有平焊和立焊,較少用。(4)窄間隙焊:d=20~40mm;間隙12~15mm;外套銅制U形模具;電流100~220A。3、設(shè)備及材料:
弧焊機(jī)(直流BX,交流AX);焊槍;焊把線;焊條焊條規(guī)格:E4301、E4324、E5016、……E——表示焊條;43、50——熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值(430、500N/mm2)。第三位數(shù)字——焊接的位置[0、1適用于全方位(平、立、仰、橫)焊接]第三位和四位數(shù)字組合——適用電流種類及藥皮類型。藥皮的作用:覆蓋保溫、保證電弧穩(wěn)定、防止焊縫氧化。焊條強(qiáng)度選擇:(三)電渣壓力焊:1、用于:現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件中14~32mm的HPB235~HRB400級(jí)豎向粗筋的接長(zhǎng)。2、特點(diǎn):可節(jié)約鋼筋,焊接速度快,成本低,質(zhì)量高。3、原理:電弧熔化焊劑形成空穴,繼而形成渣池,上部鋼筋潛入渣池中,電弧熄滅,電渣形成的電阻熱使鋼筋全斷面熔化,斷電同時(shí)向下擠壓,排除熔渣與熔化金屬,形成結(jié)點(diǎn)。用電渣壓力焊焊接的墻體鋼筋4、機(jī)具:①電源:常用BX2-1000型交流弧焊機(jī),或JSD-600、1000型專用電源;②焊接自動(dòng)控制箱:電壓表、電流表、時(shí)間繼電器、自動(dòng)報(bào)警器③卡具:手動(dòng)或自動(dòng);④焊劑:宜采用HJ431型。全自動(dòng)豎向鋼筋焊接機(jī),電腦指令焊接過程,質(zhì)量不受人為影響。5、焊接參數(shù):電壓——開路≮380V,電極≮30V(取40V);電流密度——1~2A/mm2;時(shí)間——30~34s(對(duì)直徑28~32筋)。6、質(zhì)量要求:機(jī)械性能――每?jī)蓚€(gè)樓層、每300個(gè)同類型接頭為一批,切取三個(gè)試件做拉伸試驗(yàn)。應(yīng)均不低于該級(jí)鋼筋的抗拉強(qiáng)度,否則加倍取。外觀——縱肋對(duì)正,焊包均勻(凸出≮4mm),,無燒傷;軸線偏移≯0.1d和2mm;彎曲角度≯3°。(四)電阻點(diǎn)焊:1、用于:8~16mmHPB235,6~16mmHRB335、400級(jí)鋼筋,4~5mm冷拔鋼絲的交叉連接,以制作網(wǎng)片、骨架等。2、原理:利用電阻熱熔化鋼筋接觸點(diǎn),加壓形成結(jié)點(diǎn)。3、機(jī)械:點(diǎn)焊機(jī)(單頭、多頭、懸掛式、手提式—現(xiàn)場(chǎng)用)4、要求:焊點(diǎn)壓入深度:較小筋直徑的18~25%;氣壓傳動(dòng)式點(diǎn)焊機(jī)(五)氣壓焊:1、用于:14mm以上的HPB235、HRB335、HRB400級(jí)鋼筋,豎向、水平、斜向連接的現(xiàn)場(chǎng)焊接接長(zhǎng)。2、原理:利用氧、乙炔火焰加熱鋼筋接頭處,使之達(dá)到塑性狀態(tài),在初壓作用下,端頭金屬原子互相擴(kuò)散,表面熔融后(1250~1350℃,桔黃色有白亮閃光出現(xiàn)),加壓形成結(jié)點(diǎn)。3、主要設(shè)備:加熱器——混合氣管、噴頭;加壓油泵、油缸等;卡具。氣壓焊設(shè)備及工作簡(jiǎn)圖4、施工要點(diǎn):(1)鋼筋用切割機(jī)下料,端部磨平、磨光,噴焊接活化劑保護(hù);(2)卡具裝牢,上下鋼筋同心(旁隙≯3mm),并加初壓30~40MPa;(3)加熱初期用強(qiáng)碳化焰(防氧化),縫隙閉合后用中性焰(提溫),溫度達(dá)到1250~1350℃時(shí)邊加熱邊加壓,終壓達(dá)到34~40MPa;(4)焊點(diǎn)紅色消失后拆卡具。5、質(zhì)量要求:外觀——偏心量≯0.15d且≯4mm,軸線彎折角≯3°;
鐓粗區(qū):直徑≮1.4d,長(zhǎng)度≮1d;接頭無環(huán)向裂紋,鐓粗區(qū)表面無嚴(yán)重?zé)齻?。機(jī)械性能——每樓層、每300個(gè)接頭為一批,切取三個(gè)接頭做拉伸試驗(yàn),均不低于該級(jí)筋抗拉強(qiáng)度,否則加倍截取。梁、板的水平筋需應(yīng)增加3個(gè)做彎曲試驗(yàn)。四、鋼筋的機(jī)械連接
(一)套管冷擠壓連接1、特點(diǎn):
強(qiáng)度高、速度快、準(zhǔn)確、安全、不受環(huán)境限制。2、適用:(帶肋粗筋)
HRB335、HRB400、RRB400級(jí)直徑18~40d的鋼筋,異徑差≯5mm。3、方法:徑向擠壓;軸向擠壓。套管冷擠壓連接的鋼筋4、要求:套管材料、規(guī)格合格,屈服、極限強(qiáng)度比鋼筋大10%以上;鋼筋無污、肋紋無損;壓痕道數(shù)符合要求(3~8×2道),壓痕外經(jīng)為0.85~0.9套管原外經(jīng);接頭無裂紋,彎折≯4°強(qiáng)度檢驗(yàn):500個(gè)取3個(gè),1個(gè)不合格,加倍抽樣復(fù)驗(yàn);滿足A級(jí)(母材極限、高延性、反復(fù)拉壓)或B級(jí)(1.35倍屈服)抗拉強(qiáng)度要求(二)螺紋連接1、特點(diǎn):速度快、準(zhǔn)確、安全、工藝簡(jiǎn)單、不受環(huán)境、鋼筋種類限制。2、適用:HPB235~HRB400級(jí)直徑16~40的豎向、水平、斜向鋼筋,異徑差≯9mm。3、方法:錐螺紋
直螺紋(鐓粗、滾壓)4、要求:套筒材料、尺寸、絲扣合格(塞規(guī)檢查、蓋帽);鋼筋絲扣合格(卡規(guī)、牙規(guī)檢查)、潔凈、無銹,套保護(hù)帽;錐螺紋連接需用力矩扳手?jǐn)Q緊至出聲;外露少于一個(gè)完整絲扣;正式連接前,每300取3個(gè)試樣,錐螺紋連接:達(dá)到B級(jí)接頭標(biāo)準(zhǔn)(屈服強(qiáng)度≮筋屈強(qiáng)度;極限強(qiáng)度≮1.35筋屈強(qiáng)度);直螺紋連接:達(dá)到A級(jí)接頭標(biāo)準(zhǔn)(≮鋼筋抗拉強(qiáng)度)鐓粗直螺紋連接五、鋼筋的配料配料:按照設(shè)計(jì)圖紙的要求,確定各鋼筋的直線下料長(zhǎng)度、總根數(shù)及總重量,提出鋼筋配料單,以供加工制作。(一)下料長(zhǎng)度計(jì)算:
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