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給水排水工程施工目錄第一章土石方工程與地基處理
◆第一節(jié)土的工程性質(zhì)及分類
◆第二節(jié)溝槽與基坑斷面的選擇及土方量的計(jì)算
◆第三節(jié)溝槽與基坑開挖
◆第四節(jié)溝槽支撐
◆第五節(jié)土方回填
◆第六節(jié)石方爆破
第一章土石方工程
第一節(jié)土的性質(zhì)與分類一、土的組成二、土的三相比例指標(biāo)三、無(wú)黏性土的密實(shí)度四、黏性土的物理特性五、土的工程分類六、土的壓實(shí)度與壓縮性七、土的滲透性八、土的可松性九、土中應(yīng)力及分布十、土的抗剪強(qiáng)度十一、土壓力
一、土的組成土是巖石風(fēng)化后經(jīng)搬移、堆積而成的。由礦物固體顆粒、水分和空氣組成,稱為土的三相組成,其中,固相是礦物顆粒及有機(jī)質(zhì);液相是水;氣相是空氣。礦物固體顆粒有大小不等的粒徑和形狀,自漂石至細(xì)微的粘土顆粒。粒徑大小稱為粒度。相近的粒度化為一組。(一)土的固體顆粒土的顆粒級(jí)配天然土是由無(wú)數(shù)大小不同的土粒組成,通常把大小相近的土粒合并為一組,稱為粒組。工程上采用的粒組為六大粒組,即漂石、卵石、圓礫、砂粒、粉粒和黏粒。(二)土中的水和空氣1、土中水土中水可以處于液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)。當(dāng)土中溫度在0℃以下時(shí)土中的水結(jié)凍成冰,形成凍土,其強(qiáng)度增大。但凍土融化后,強(qiáng)度急劇降低。至于土中氣態(tài)水,對(duì)土的性質(zhì)影響不大。土中液態(tài)水可分為結(jié)合水和自由水。2、土中氣體土中氣體有與大氣相連通的和封閉的。在粗粒中常見到與大氣相連通的空氣,它對(duì)土的力學(xué)性質(zhì)影響不大。在細(xì)粒土中則常存在與大氣隔絕的封閉氣泡,它在外力作用下具有彈性,并使土的透水性減小。
二、土的三相比例指標(biāo)土中的土粒、水和氣三部分的質(zhì)量(或重力)與體積之間的比例關(guān)系,隨著各種條件的改變而變化,土的疏密、輕重、軟硬、干濕等性質(zhì),可通過(guò)某些表示其三相組成比例關(guān)系的指標(biāo)反映出來(lái)。(一)土的質(zhì)量密度單位體積土的質(zhì)量稱為土的質(zhì)量密度,簡(jiǎn)稱土的密度。即
(二)土的重力密度單位體積土所受的重力稱為土的重力密度,簡(jiǎn)稱土的重度。即
(三)土的相對(duì)密度土的固體顆粒單位體積的質(zhì)量與水在4℃時(shí)單位體積的質(zhì)量之比稱為土中固體顆粒的密度,簡(jiǎn)稱顆粒的相對(duì)密度。即
(四)土的含水量土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比稱為水的含水量。即
(1-4)(五)土的干密度單位體積土中土粒的質(zhì)量稱為土的干密度。即
(1-5)(六)土的干重度土的單位體積內(nèi)土粒所受中立稱為土的干重度。
(七)土的飽和重度土中孔隙完全被水充滿時(shí)土的重度成為飽和重度。即
(八)土的孔隙比土中孔隙體積與土粒體積之比稱為土的孔隙比。即
(九)土的孔隙率土中孔隙體積與總體積之比稱為土的孔隙率。即
(十)土的飽和度土中水的體積與孔隙體積之比稱為土的飽和度。即
三、無(wú)黏性土的密實(shí)度砂土、碎石土統(tǒng)稱為無(wú)黏性土。無(wú)黏性土的密實(shí)度對(duì)其工程性質(zhì)有重要的影響。相對(duì)密實(shí)度為:式中,e—砂土的天然孔隙比;
emax—砂土的最大孔隙比;
emin—砂土的最小孔隙比。一般規(guī)定,Dr0.33,為松散狀態(tài);0.33Dr0.67,為中密度狀態(tài);Dr0.67,為密實(shí)狀態(tài)四、黏性土的物理特性(一)界限含水量根據(jù)含水量的變化,粘性土可呈4種狀態(tài):流態(tài)、塑態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)。流態(tài)、塑態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)之間分界的含水量,分別稱為流性限界(又稱液界ωL)、塑性界限(又稱塑界ωP)和收縮限界ωγ。(二)塑性指數(shù)和液性指數(shù)流限和塑限之差稱塑性指數(shù)IP,即
塑性指數(shù)愈大,土吸附的水量愈多,即土的顆粒愈細(xì)、礦物成分吸水能力愈大。液性指數(shù)是判別黏性土軟硬狀態(tài)的指標(biāo),即
五、土的工程分類(一)碎石土d﹥2mm的顆粒占全重50%以上,根據(jù)顆粒級(jí)配和占全重百分率不同,分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。(二)砂土d﹥2mm的顆粒含量≦全重50%,干燥時(shí)呈無(wú)塑性或微塑性(塑性指數(shù)IP
3)的土。砂土根據(jù)粒徑和占全部質(zhì)量的百分率不同,又分為礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂和粉砂。(三)粉土和粘性土塑性指數(shù)IP
,當(dāng)10
IP
17為粉質(zhì)砂土;當(dāng)IP
17時(shí)為粘土。(四)人工填土人工填土是指人類活動(dòng)而形成的堆積物,其物質(zhì)成分較雜亂,均勻性差。按其形成有素填土、雜填土和沖填土。
六、土的壓實(shí)性與壓縮性壓實(shí)是指用機(jī)械的方法,如用靜力的,振動(dòng)的沖擊的設(shè)備使土密實(shí)。土的壓實(shí)過(guò)程時(shí)間是比較短。其目的是使地基土密實(shí),提高承載力,減少土的壓縮性。壓縮是指地基土在壓力作用下體積減少的性質(zhì)。土的壓縮過(guò)程時(shí)間的長(zhǎng)短,隨土質(zhì)、壓力和含水量的不同而不同。引起地基變形,從而使建筑物等產(chǎn)生一定的沉降量和沉降差,對(duì)建筑物等的使用和安全造成危害。
七、土的滲透性
土的滲透性表示土的透水的性質(zhì)。土的滲透性用滲透系數(shù)K表示。土的滲透系統(tǒng)大小決定于土的結(jié)構(gòu)、土顆粒大小和粒徑級(jí)配狀況、土的密實(shí)程度等。
八、土的可松性土經(jīng)挖掘后,顆粒間的連接遭到破壞,在把土回填到溝槽內(nèi),并按一般回填密實(shí)度夯實(shí)后其體積也要比開槽前自然體積增大一些。土體積增大歸因于土的可松性。土經(jīng)挖掘后體積增加值用最初可松性系數(shù)K松表示:土經(jīng)回填后的體積增加值,用最后可松性系數(shù)K’松表示:
式中V1—開挖前土的自然密實(shí)體積;
V2—開挖后土的松散體積;
V3—壓實(shí)后土的體積。
九、土中應(yīng)力及分布土中的應(yīng)力,主要有兩種:自重應(yīng)力和附加應(yīng)力。構(gòu)筑物沒有修建前,由于土體本身質(zhì)量引起的土中應(yīng)力,稱自重應(yīng)力。構(gòu)筑物荷載作用于地基,導(dǎo)致地基上產(chǎn)生應(yīng)力,這種荷載稱為附加荷載,這種應(yīng)力稱為附加應(yīng)力。附加應(yīng)力是引起地基沉降的主要因素。十、土的抗剪強(qiáng)度土的抗剪強(qiáng)度是土抵抗剪切破壞的性能。砂土的抗剪強(qiáng)度:式中φ—土的內(nèi)摩擦角。砂是散粒體,顆粒間沒有相互的粘聚作用,砂的抗剪強(qiáng)度來(lái)源于顆粒間摩擦力。粘性土抗剪強(qiáng)度組分,除了內(nèi)摩擦外,還有一部分粘聚力。式中c—粘土的粘聚力。
十一、土壓力各種用途的檔土墻,地下給水排水構(gòu)筑物的墻壁和池壁,地下管溝的側(cè)壁,工程施工中溝槽的支撐,頂管工作坑的后背,以及其他各種檔土結(jié)構(gòu),都受到土從側(cè)向施加的壓力。這種壓力稱土壓力,又稱擋土墻土壓力,或稱側(cè)土壓力。土壓力E可由下式確定
(1-21)式中γ——土的重度;
h——檔土墻高度;
K——土壓力系數(shù)。擋土墻在土壓力作用下,會(huì)產(chǎn)生位移。根據(jù)位移的性質(zhì)不同,土壓力可分為:主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力靜止土壓力。第二節(jié)土石方平衡與調(diào)配
一、土石方工程量的計(jì)算在土石方施工之前,通常需要計(jì)算土石方的工程量。但土石方工程的外形往往復(fù)雜、不規(guī)則,精確計(jì)算很困難,在一般情況下,都將其假設(shè)劃分為一定的幾何形狀近似計(jì)算。(一)基坑的土方量計(jì)算(二)溝槽土方量計(jì)算(三)場(chǎng)地土方量計(jì)算(四)邊坡土方量的計(jì)算
二、土方的平衡調(diào)配土方的平衡調(diào)配,是對(duì)挖土、填土、堆棄或移運(yùn)之間的關(guān)系進(jìn)行綜合協(xié)調(diào),以確定土方的調(diào)配數(shù)量及調(diào)配方向。它的目的是使土方的運(yùn)輸量或土方運(yùn)輸成本最低。
1、土方平衡調(diào)配的原則
1)應(yīng)力求達(dá)到挖、填平衡和運(yùn)距最短;
2)調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)該與構(gòu)筑物的平面位置相協(xié)調(diào),并考慮它們的分期施工順序;
3)好土要用在回填質(zhì)量要求較高的地區(qū);
4)分區(qū)調(diào)配應(yīng)與全場(chǎng)調(diào)配相協(xié)調(diào)。避免只顧局部平衡;
5)取土或棄土應(yīng)盡量少占或不占農(nóng)田及便于機(jī)械施工等。
2、土方平衡調(diào)配圖表的編制場(chǎng)地土方平衡調(diào)配需作相應(yīng)的土方調(diào)配圖表,編制方法如下:
A、劃分調(diào)配區(qū)
B、計(jì)算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距
C、繪出土方調(diào)配圖
D、列出土方量平衡表第三節(jié)土石方開挖與機(jī)械化施工
一、準(zhǔn)備工作土石方開完前的準(zhǔn)備工作主要包括:拆除或搬遷施工區(qū)域內(nèi)有礙施工的障礙物;修建排水防洪措施,在有地下水的區(qū)域,應(yīng)有妥善的排水措施;修建運(yùn)輸?shù)缆泛屯练綑C(jī)械的運(yùn)行道路;修建臨時(shí)水、電、氣等管線設(shè)施;作好挖土、運(yùn)輸車輛及各種輔助設(shè)備的維修檢查、試運(yùn)轉(zhuǎn)和進(jìn)場(chǎng)工作等。
二、基坑(溝槽)邊坡坡度與開挖斷面
1、基坑、溝槽邊坡與斷面選擇依據(jù):土的種類及其物理力學(xué)性質(zhì)、地下水情況、開挖深度、斷面尺寸、施工方法、晾槽時(shí)間,周邊的環(huán)境條件等,并按照設(shè)計(jì)規(guī)定的基礎(chǔ)、管道的斷面尺寸、長(zhǎng)度和埋設(shè)深度等進(jìn)行。
2、給水排水管道的溝槽常用斷面形式:有直槽、梯形槽、混合槽等,當(dāng)有兩條或多條管道共同埋設(shè)時(shí),還需采用聯(lián)合槽。
三、場(chǎng)地平整施工方法場(chǎng)地平整施工包括:土方開挖、運(yùn)輸、填筑與壓實(shí)等,當(dāng)遇有堅(jiān)硬土層、巖石或障礙物時(shí),還常需爆破。場(chǎng)地平整的施工方法,在大面積平整時(shí),通常采用機(jī)械施工。常用的機(jī)械有推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和挖土機(jī)等。
1、推土機(jī)施工推土機(jī)操作靈活、運(yùn)行方便、所需工作面較小,既可挖土又可作短距離運(yùn)土,適用于切土深度不大的場(chǎng)地整平,鏟除腐殖土并運(yùn)送到附近的卸土區(qū);開挖深度不大于I.5m的基坑;回填基坑和溝槽;平整其他機(jī)械卸置的土堆,運(yùn)送松散的硬土和巖石以及砂石材料等。2、鏟運(yùn)機(jī)施工鏟運(yùn)機(jī)是平整場(chǎng)地中使用最廣泛的一種土方機(jī)械,該機(jī)操縱簡(jiǎn)便靈活,不需其他機(jī)械配合,能綜合完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、壓實(shí)等多項(xiàng)工序、行駛速度較快,適用于大面積場(chǎng)地平整,開挖大面積淺基坑和溝槽,填筑堤壩等挖運(yùn)土方工程。
3、挖土機(jī)施工挖土機(jī)適用于開挖場(chǎng)地為一~~四類、含水量不大于27%的丘陵地帶土壤及經(jīng)爆破后的巖石和凍土。
四、溝槽與基坑開挖施工溝槽、基坑土方的開挖,除工程量不大而又分散時(shí)可采用人工或小型機(jī)械施工外,應(yīng)盡量采用機(jī)械化施工,以減輕繁重的體力勞動(dòng)并加快施工速度。溝槽與基坑機(jī)械開挖,應(yīng)依施工具體條件,選擇單斗挖土機(jī)和多斗挖土機(jī)。
1、單斗挖土機(jī)單斗挖土機(jī)是給排水工程中常用的一種機(jī)械,根據(jù)其工作裝置不同,可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟等。單斗挖土機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算單斗挖土機(jī)的生產(chǎn)率p按下式計(jì)算:
(m3/h);式中p—單斗挖土機(jī)每小時(shí)挖土量(’/h);
n—每分鐘工作循環(huán)次數(shù);
q—土斗容量(m3);
k—系數(shù),主要包括土的影響系數(shù)是時(shí)間系數(shù)2、多斗挖土機(jī)施工多斗挖土機(jī)又稱挖溝機(jī)、縱向多斗挖土機(jī)。與單斗挖土機(jī)比較有以下優(yōu)點(diǎn):挖土作業(yè)是連續(xù)的,在同樣條件下生產(chǎn)率較高;開挖每單位土方量所需的能量消耗較低,開挖溝槽的底和壁較整齊,在連續(xù)挖土的同隊(duì)能將土自動(dòng)卸在構(gòu)槽一側(cè)。挖溝機(jī)不宜開挖堅(jiān)硬的土和含水量較大的土。宜于開挖黃土,扮質(zhì)粘土等。挖溝機(jī)由工作裝置、行走裝置和動(dòng)力、操縱及傳動(dòng)裝置等部分組成。
五、土方機(jī)械與運(yùn)輸車輛的配合實(shí)際選用挖土機(jī)械時(shí)應(yīng)注意:1、選擇效率高費(fèi)用低的機(jī)械進(jìn)行施工。2、當(dāng)挖土機(jī)挖出的土方需要運(yùn)土車輛運(yùn)走時(shí),挖土機(jī)的生產(chǎn)率不僅取決于本身的技術(shù)性能,而且還決定于所選的運(yùn)輸工具是否與之協(xié)調(diào)。3、為了使挖土機(jī)充分發(fā)揮生產(chǎn)能力,應(yīng)使運(yùn)土車輛的載重量Q與挖土機(jī)的每斗土重保持一定的倍數(shù)關(guān)系。
六、土方施工發(fā)生塌方與流砂的處理在土石方開挖施工中,由于處理不當(dāng),常會(huì)發(fā)生邊坡塌方和產(chǎn)生流沙現(xiàn)象。
1、邊坡塌方溝槽、基坑邊坡的穩(wěn)定,主要是由土體的內(nèi)摩阻力和黏結(jié)力來(lái)保持平衡的。當(dāng)土地失去平衡,邊坡就會(huì)塌方。為了防治滑坡和塌方,應(yīng)采取如下措施:A:注意地表水、地下水的排除;B:嚴(yán)格遵守放坡規(guī)定,放足邊坡;C:當(dāng)開挖深度大,施工時(shí)間長(zhǎng)、邊坡有機(jī)具或堆置材料等情況,邊坡應(yīng)平緩;D:當(dāng)因受場(chǎng)地限制,或因放坡增加土方量過(guò)大,則應(yīng)采用設(shè)置支撐的施工方法。2、流砂的防治流砂的防治措施有多種,水下挖土法;打鋼板樁法;地下連續(xù)墻法等;人工降低地下水位法:此法較廣泛、可靠。3、滑坡體施工中的作業(yè)方法首先應(yīng)對(duì)滑坡體區(qū)的地質(zhì)資料作好調(diào)查研究。據(jù)此正確選擇施工程序,并擬定合理的施工方法,確定保持滑坡體穩(wěn)定的邊坡坡度,預(yù)防滑坡發(fā)生。在進(jìn)行開挖和填方時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)在靠近滑坡邊沿處開挖土方一般不應(yīng)切割滑坡體的坡腳,當(dāng)必須切割坡腳時(shí),應(yīng)按切割深度,將坡腳隨原自然坡度由上向下削坡,逐漸挖至要求的坡腳深度。2、在滑坡體上挖填土方(1)當(dāng)需要在滑坡體內(nèi)挖方時(shí),應(yīng)遵守由上至下的開挖程序。(2)在滑坡體上進(jìn)行填方時(shí),應(yīng)遵守由下至上的施工順序。
七、土石方爆破施工在土石方施工中,爆破技術(shù)常用于地下和水下工程、基坑、管溝開挖、堅(jiān)硬土層或巖石的破除。此外,在場(chǎng)地平整、施工現(xiàn)場(chǎng)障礙物的清除以及開掘凍土等,也常要采用爆破施工常用的爆破方法有炮眼爆破、藥壺爆破、深孔爆破、小洞室爆破、二次爆破、定向爆破及微差爆破等方法。在水工程中,通常為小面積爆破,一般多采用炮眼爆破法。第四節(jié)溝槽及基坑支撐
支撐是防止溝槽土壁坍塌的一種臨時(shí)性擋土結(jié)構(gòu),由木材或鋼材做成。支撐的荷裁就是原土和地面荷載所產(chǎn)生的側(cè)土壓力。溝槽支撐與否應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、地下水情況、槽深、槽寬、開挖方法、排水方法、地面荷載等因素確定。一般情況下,溝槽土質(zhì)較差、深度較大而又挖成直槽時(shí),或高地下水位砂性土質(zhì)并采用表面排水措施時(shí),均應(yīng)支設(shè)支撐。支設(shè)支撐可以減少挖方量和施工占地面積,減少拆遷。但支撐增加材料消耗,有時(shí)影響后續(xù)工序的操作。
支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列要求:1.牢固可靠,進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算和校核。支撐材料要求質(zhì)地和尺寸合格,保證施工安全。2.在保證安全的前提下,節(jié)約材料,宜采用工具式鋼支撐。3、便于支設(shè)和拆除及后續(xù)工序的操作。為了做到上述要求,支撐材料的選用、支設(shè)和使用過(guò)程,應(yīng)嚴(yán)格遵守施工操作規(guī)程。
一、支撐種類及其適用條件支撐形式有橫撐、豎撐和板樁撐等。依靠各桿件的壓力和摩擦力連接起來(lái),橫撐分疏撐和密撐兩種。疏撐是撐板之間有間距,分單板撐、井字撐和稀撐等;密撐是各撐板間密接鋪設(shè)。根據(jù)土壓力和土的密實(shí)程度選用支撐的形式,有時(shí)可在溝槽的上部設(shè)疏撐,下部設(shè)密撐。橫撐(因1-28)用于土質(zhì)較好,地下水量較小的溝槽。隨著溝槽逐漸挖深而分層鋪設(shè),支設(shè)容易,但在拆除時(shí)首先拆除最下層的撐板和撐杠,施工不安全。豎撐(圖1-29)用于土質(zhì)較差,地下水較多或有流砂的情況下。豎撐的特點(diǎn)是撐板可在開槽過(guò)程中先于挖土插人土中,在回填以后再拔出,因此,支撐和拆撐都較安全。撐板分木撐板和金屬撐板兩種,木撐板不應(yīng)有紋裂等缺陷。常用的是金屬撐板(圖1-30),由鋼板焊接于槽鋼上拼成,槽鋼間用型鋼連系加固。金屬撐板每塊長(zhǎng)有2、4、6m等種類。立柱和橫扛通常采用槽鋼。撐杠由撐頭和圓套管組成如圖l-3l所示。撐頭為一絲杠,以球鉸連接于撐頭板,帶柄螺母套于絲杠。應(yīng)用時(shí),將撐頭絲扛插入圓套管內(nèi),旋轉(zhuǎn)帶柄螺母,柄把止于套管端,而絲杠伸長(zhǎng),則撐頭板就緊壓立柱,使撐板固定。絲杠在套管內(nèi)的最短長(zhǎng)度應(yīng)為20cm,以保證安全。這種工具式撐杠的優(yōu)點(diǎn)是支設(shè)方便,而且可更換圓套管長(zhǎng)度,適用于各種不同的槽寬。
板樁撐是將樁板垂直地打人槽底下一定深度,如圖1-32所示。鋼板樁為槽鋼或工字鋼或用特制的鋼板樁(圖l-33)。根據(jù)不同的要求,鋼板樁應(yīng)有多種系列和規(guī)格。樁板的斷面模數(shù)與每m’質(zhì)量之比值愈大,使用性能愈好。樁板與樁板之間采用嚙口連接,以提高板樁撐的整體性和水密性。采用特殊斷面樁板的目的是為了提高樁板間的嚙合作用,或?yàn)榱颂岣邩栋宓膽T性矩,或上述兩者兼合。由于樁板打人土中,板樁按懸臂結(jié)構(gòu)支承。從結(jié)構(gòu)上說(shuō),板校撐可以不設(shè)橫板與撐杠。但是,如果樁板入土深度不足,仍應(yīng)輔之以橫板與撐杠,在樁飯項(xiàng)部加一橫條,用水平錨桿固定在土壁中
樁板在溝槽開挖之前用打樁機(jī)打人土中。因此,板樁撐在構(gòu)槽開挖及其以后各工序施工中,始終起保證安全的作用。樁校的嚙合和深人槽底一定長(zhǎng)度.可以延長(zhǎng)地下水的滲徑,有效地阻止流砂滲入。在各種支撐中,板樁撐是安全度最高的支撐。因此在弱飽和土層中,經(jīng)常采用板樁撐。
二、支撐的計(jì)算根據(jù)實(shí)測(cè)資料表明,在排除地下水的情況下,作用在支撐上的壓力分布如圖1-34,其中γ為土的密度,Ea為主動(dòng)土壓力系數(shù),φ為土的內(nèi)摩擦角,H為深度,c為土的粘聚力,b為撐板寬度。支撐計(jì)算包括確定撐板、立柱(或橫木)
和撐杠尺寸。
1、撐板的計(jì)算撐板按簡(jiǎn)支梁計(jì)算,如圖1-35所示:
計(jì)算跨度等于立柱或橫木的間距l(xiāng)1,每段撐板的寬度為b,所承受的均布載荷等于PbKN/m,其中P是側(cè)土壓力,對(duì)砂取0.8γHtg2(45
-φ/2),對(duì)軟粘土取γH-4c.撐板的最大彎矩:
(1-41)撐板的抵抗矩:
(1-42)因此,撐板的最大彎曲應(yīng)力為:
(1-43)式中[
W]—材料容許彎曲應(yīng)力。
2、立柱計(jì)算立柱所受的荷載q等于撐板所傳遞的側(cè)土壓力,反力R,如圖1-36所示。計(jì)算時(shí),假設(shè)在支座(橫撐)處為簡(jiǎn)支粱,再算出最大彎矩,并校核最大彎曲應(yīng)力。(三)撐扛計(jì)算撐杠所受的荷載等于簡(jiǎn)支立柱或橫木的反力,按壓桿進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定計(jì)算。支撐構(gòu)件的尺寸取決于現(xiàn)場(chǎng)已有材料的規(guī)格,因此,支撐計(jì)算只是對(duì)已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核。如支撐構(gòu)件應(yīng)力過(guò)大,可適當(dāng)增加立柱和橫撐的數(shù)目?,F(xiàn)場(chǎng)施工常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定支撐構(gòu)件尺寸。木撐板—般長(zhǎng)2—6m,寬為20—30cm,厚5cm。
橫木的截面尺寸一般為10×15—20×20cm(視槽寬而定)。立柱的截面尺寸為l0×10~20×20cm(視槽深而定)。槽深在4m以內(nèi)時(shí),立柱間距為1.5m左右,槽深4~6m,立柱間距在疏撐中為1.2m,密撐中1.5m;槽深6~10cm,立柱間距1.5~1.2m。撐杠垂直間距一般為1.2~1.0m。
三、支撐的設(shè)置和拆除挖槽到一定深度或到地下水位以上時(shí),開始支設(shè)支撐,然后逐層開挖逐層支沒。支設(shè)程序一般為:
首先支設(shè)撐板并要求緊貼槽壁,而后安設(shè)立柱(或橫木)和撐扛,必須橫平豎直.支設(shè)牢固。豎撐支設(shè)過(guò)程為:將撐板密徘立貼在槽壁,再將橫木在撐板上下兩端支設(shè)并加撐杠固定。然后隨著挖土,撐板底瑞高于槽底,再逐塊將撐板錘打到槽底。根據(jù)土質(zhì),每次挖深50~60cm,將撐板下錘一次。撐板錘至槽底徘水溝底為止。下錘撐板每到1.2—1.5m,再加撐杠一道。第五節(jié)土方回填一、場(chǎng)地平整回填為了保證填土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,填土前應(yīng)對(duì)填土區(qū)基底的垃圾和軟弱土層進(jìn)行清理壓實(shí);在水田、池塘及溝渠上填土?xí)r,先需排水疏干,對(duì)基底進(jìn)行處理。還必須正確選擇土料及填筑、壓實(shí)方法。
1、回填土料選擇與填筑作為回填用的土料,應(yīng)符合如下規(guī)定:含水量大的黏土,不宜作回填土用;碎石類土、砂土和爆破石碴等,可用于表層以下的填料;對(duì)碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土,僅用于無(wú)壓實(shí)要求的填方區(qū)。
2、填土壓實(shí)方法填土壓實(shí)一般有:碾壓、夯實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)及利用運(yùn)土工具壓實(shí)等方法。
二、溝槽、基坑土方回填溝槽回填應(yīng)在管道驗(yàn)收后進(jìn)行,基坑要在構(gòu)筑物達(dá)到足夠強(qiáng)度再進(jìn)行回填土方?;靥畹氖┕み^(guò)程包括還土、攤平、夯實(shí)、檢查等工序。其中關(guān)鍵的工序是壓實(shí),應(yīng)符合設(shè)計(jì)所規(guī)定的壓實(shí)度。
1、回填土方的壓實(shí)方法溝槽和基坑回填壓實(shí)方法有夯實(shí)和振動(dòng)。振動(dòng)是將重錘放在土層表面或內(nèi)部,借助振動(dòng)設(shè)備使重錘振動(dòng),土壤顆粒即發(fā)生相對(duì)位移達(dá)到緊密狀態(tài)。用于振實(shí)非黏性土壤。夯實(shí)法是利用夯錘自由下落的沖力來(lái)夯實(shí)土壤,是溝槽、基溝回填常用的方法。2、土方回填的施工要點(diǎn)還土材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,一般用溝槽或基坑原土。在構(gòu)筑物及管道四周50cm范圍內(nèi):
A、土中不應(yīng)含有有機(jī)物;
B、凍土以及粒徑大于50mm的磚、石塊
C、粒徑較小的石子含量不應(yīng)超過(guò)10%?;靥钔镣临|(zhì)應(yīng)保證回填密實(shí)。當(dāng)原土屬于以上三類土?xí)r,應(yīng)換土回填?;靥钔翍?yīng)具有最佳含水量。第六節(jié)地基處理
在工程實(shí)際中,建筑物不得不建在軟弱地基上時(shí),往往需要對(duì)地基進(jìn)行加固或處理,以提高基載力。目的:改善土的剪切性能,提高抗剪強(qiáng)度;降低軟土的壓縮性、基礎(chǔ)沉降或不均勻沉降;改善土的透水性,起截水、防滲的作用;改善土的動(dòng)力特性,防止砂土液化;改善特殊土的不良地基特性,以保證地基力學(xué)性能。處理方法:換土墊層、擠密與振密、壓實(shí)與夯實(shí)、排水固結(jié)和漿液加固等一、換土墊層換土墊層:直接置換地基持力層軟土的處理方法。施工時(shí)將基底下一定深度的軟土層挖除,分層填灰砂、石、灰土等材料,并加以夯實(shí)振密。換土墊層是一種較簡(jiǎn)易的淺層地基處理方法,在各地得到廣泛應(yīng)用。
二、擠密與振密
1、擠密樁擠密樁可采用類似沉管灌柱的機(jī)具和工藝,通過(guò)振動(dòng)或錘擊沉管等方式成孔,在管內(nèi)管料(砂、石灰、灰土或其他材料)、加以振實(shí)加密等過(guò)程而形成的。
2、振沖法在砂土中,利用加水和振動(dòng)可以使地基密實(shí)。振沖法就是根據(jù)這個(gè)原理而發(fā)展起來(lái)的一種方法。振沖法施工的主要設(shè)備是振沖器,它類似于插入式混凝土振島器,由潛水電動(dòng)機(jī),偏心塊和通水管三部分組成。
三、壓實(shí)與夯實(shí)
1、機(jī)械碾壓機(jī)械碾壓法采用壓路機(jī)、推土機(jī)、羊足碾或其他壓實(shí)機(jī)械來(lái)壓實(shí)散土,常用于大面積填土的壓實(shí)和雜填土地基的處理
2、振動(dòng)壓實(shí)法振動(dòng)壓實(shí)法是利用振動(dòng)機(jī)振動(dòng)壓實(shí)淺層地基的一種方法。適用于處理砂土地基和黏性土含量較少、透水性較好松散雜填土地基。
3、重錘夯實(shí)法重錘夯實(shí)法是利用起重機(jī)械將夯錘提到一定高度,然后使錘自由下落,重復(fù)夯擊以加固地基。
適用于稍濕的一般黏性土和粉土、砂土、濕陷性黃土等。
4、強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法又稱動(dòng)力固結(jié)法,是將很重的錘從高處落下,給地基施以很大的沖擊力。適用于碎石土、砂土、黏性土、濕陷性黃土、填土等。四、預(yù)壓法在軟土地基建結(jié)構(gòu)(建)筑物時(shí)常因地基強(qiáng)度低、變形大,或易于發(fā)生滑動(dòng),而需預(yù)先加固。堆載預(yù)壓法是在軟土地區(qū)常用的方法之一。
五、漿液加固漿液加固法是指利用水泥漿液、黏土漿液或其他化學(xué)漿液,采用壓力灌入、高壓噴射或深層攪拌,是漿液與土顆粒膠結(jié)起來(lái),以改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)的地基處理方法。灌漿材料主要分為粒狀漿液和液狀漿液。灌漿方式可分為滲透灌漿、劈裂灌漿和壓密灌漿。第二章施工排水
◆第一節(jié)概述
◆第二節(jié)明溝排水
◆第三節(jié)人工降低地下水位第一節(jié)概述1、開挖基坑或溝槽時(shí)的地下水:A:影響正常施工;B:造成地基承裁力降低;C:邊坡坍塌事故。
2、施工排水內(nèi)容:地下水、地表水排除。
3、地表水:筑堤截水,設(shè)溝引水
4、地下排水方法:坑內(nèi)排水、人工降水位
5、坑內(nèi)排水(明溝排水):是把流人溝槽內(nèi)或基坑內(nèi)的地下水匯集到集水井內(nèi),然后用水泵抽走
6、人工降水:在溝槽基坑開挖之前,預(yù)先將地下水位降低到基坑底面以下,形成干槽施工的條件。第二節(jié)明溝排水明溝排水包括地表截水和坑內(nèi)排水一、地表截水排除地表水和雨水,最簡(jiǎn)單的方法是在施工現(xiàn)場(chǎng)及基坑或溝槽周圍筑堤截水。二、坑內(nèi)排水在開挖基礎(chǔ)不深或水量不大的溝槽或基坑時(shí),通常采用坑內(nèi)排水的方法。當(dāng)基坑或溝槽開挖過(guò)程中遇到地下水和地表水時(shí),在坑底隨同挖方一起設(shè)置集水井,并沿坑底的周圍開挖排水溝,使水流入集水井內(nèi),然后用水泵抽出坑外。明溝排水法設(shè)備簡(jiǎn)單、排水方便,應(yīng)用比較普通,適用于除細(xì)砂、粉砂之外的各種土質(zhì)。
三、總涌水量計(jì)算為了合理地選擇水泵的型號(hào),應(yīng)對(duì)總涌水量進(jìn)行計(jì)算,泵的抽水量一般是總用水量的1.5~2倍。
1.在干河床時(shí)
(2-1)式中Q—基坑總涌水量(m3/d);K—滲透系數(shù)(見表2-1);
H—穩(wěn)定水位至基坑底的深度(m)。當(dāng)基底以下為深厚透水層時(shí),H值可增加3~4m;R—影響半徑(見表2-2);
r0—基坑半徑(m)。矩形基坑,r0=u(L+B)/4;圓形基坑,r0=(F/π)0.5。其中,L與B分別為基坑的長(zhǎng)與寬,M值如表2-2所示,F(xiàn)為基坑面積。
2.基坑近河沿時(shí)
(2-2)式中D—基坑距河邊線距離(m)。其余同上公式。明溝排水的方法簡(jiǎn)單,設(shè)備投資少,但對(duì)于砂性土不適用。因此,是不完善的排水方法。第三節(jié)人工降低地下水位人工降低地下水位常采用井點(diǎn)排水的辦法,具體做法是在基坑周圍埋人深于基底的井點(diǎn)濾水管或井點(diǎn),以總管連接抽水設(shè)備使地下水下降至坑底以下,這樣不僅防止了流砂的上涌,并且便于施工。一、輕型井點(diǎn)二、噴射井點(diǎn)三、電滲井點(diǎn)四、管井井點(diǎn)五、深井井點(diǎn)六、回灌井點(diǎn)
一、輕型井點(diǎn)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)適用在粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂等土層中降低地下水。(一)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的組成輕型井點(diǎn)系統(tǒng)由井點(diǎn)管、聯(lián)接管(橡膠或鋼管)、總管和抽水設(shè)備所組成。井點(diǎn)管打設(shè)在含水層內(nèi),地下水經(jīng)井點(diǎn)管、聯(lián)接管和總管由抽水設(shè)備抽走。施工降低地下水位時(shí),在溝槽或基坑周圍打設(shè)許多井點(diǎn)管,使一定范圍內(nèi)的地下水位降落。如圖2-3所示。
(二)輕型井點(diǎn)計(jì)算輕型井點(diǎn)計(jì)算的主要內(nèi)容有計(jì)算涌水量、確定井點(diǎn)管根數(shù)與間距、沖孔深度及選擇抽水設(shè)備等。井點(diǎn)計(jì)算由于受水文地質(zhì)和井點(diǎn)設(shè)備等因素影響,所求出的只是近似數(shù)值,有條件時(shí)應(yīng)在計(jì)算機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地測(cè)定滲透系數(shù)及土質(zhì)結(jié)構(gòu)。1.總涌水量井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量是按水井埋沒計(jì)算的,水井根據(jù)不同情況分為:井底達(dá)到不透水層的稱完全井;井底末達(dá)到不透水層的稱非完全井。地下水有壓力的是承壓井,地下水無(wú)壓力的是無(wú)壓并,也稱潛井。(1)無(wú)壓完全井總涌水量(圖2-8)(2-3)式中Q—井點(diǎn)系統(tǒng)總涌水量(m3/d);
K—滲透系數(shù)(m/d);
H—含水層厚度(m);
s—降水深度(m);
R—抽水影響半徑(m);X0—基坑假想半徑(m)。
(2)無(wú)壓非完全井總涌水量(圖2-9)(2-4)式中H0—有效帶深度(m),其值由表2-4查得;s‘—降水深度(m)。
(3)降水深度s及s‘s及s‘均指地下水位至濾管項(xiàng)部的距離,它是根據(jù)需要的降深而影響涌水量的主要因素,也是判斷井種的依據(jù)。見圖2-10所示。
(2-5)H’—地下水位高超;H1—基底高程;a1—保險(xiǎn)值(取0.5m);a2—水力坡降值。對(duì)兩側(cè)布置井點(diǎn)管時(shí):a2=li/2l—兩側(cè)井點(diǎn)管間的距離(上口寬B+2m),i—水力梯度。在細(xì)砂、粉砂層取1/8—1/10。對(duì)側(cè)布置井點(diǎn)管時(shí):a2=l1i;l1—井點(diǎn)管距對(duì)面槽底邊緣的距離;a3—井點(diǎn)管局部損失值(取0.5m)。
(4)影響半徑R井點(diǎn)系統(tǒng)抽水后地下水受到影響而形成的降落曲線,降落曲線穩(wěn)定時(shí)的影響半徑,即為計(jì)算用的抽水影響半徑。
完全井(2-6)
非完全井(2-7)(5)基坑假想半徑x0假想半徑即指防水范圍內(nèi)環(huán)圍面積的半徑,根據(jù)基坑形狀有以下情況。1)環(huán)圍面積為圓形時(shí):
(m)(2-8)2)環(huán)圍面積為矩形時(shí):
3)環(huán)圍面積為狹長(zhǎng)時(shí):
(2-10)2.單根井點(diǎn)管涌水量
(2-11)式中d—井點(diǎn)管直徑(m);f—井點(diǎn)管長(zhǎng)度(m);v—地下水流進(jìn)井點(diǎn)管速度,可由下式計(jì)算:
3.確定井點(diǎn)管數(shù)量
(2-12)對(duì)溝槽L/B>5時(shí),不能用一個(gè)假想圓計(jì)算,而應(yīng)劃分為若干個(gè)計(jì)算單元,長(zhǎng)度L按寬度B的4~5倍考慮,當(dāng)L>1.5R時(shí),也可取L=1.5R為一段進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)基坑平面面積的大小,土質(zhì)和地下水的流向,降低水位深度而確定。當(dāng)基坑寬度小于6m,降水深度不超過(guò)5m時(shí),可采用單排線狀井點(diǎn),布置在地下水流的上游一側(cè);當(dāng)寬度大于6m或滲透系數(shù)較大時(shí),可采用雙排線狀井點(diǎn);當(dāng)基坑面積較大時(shí),應(yīng)用環(huán)形井點(diǎn),見圖2-11所示。
井點(diǎn)管距基坑或構(gòu)槽上口的寬度不應(yīng)小于1m,以防局部發(fā)生漏氣。濾管必須埋入透水層內(nèi)??偣軜?biāo)高盡可能接近原地下水位,并沿抽水水流方向有0.25—0.5%的上傾坡度,水泵軸心與總管齊平。為了觀察水位降落情況,應(yīng)在降水范圍內(nèi)設(shè)置若干個(gè)觀測(cè)井,觀測(cè)井的位置和數(shù)量視需要而定。一般在基礎(chǔ)中心、總管末端、局部挖深處等控制點(diǎn),均應(yīng)設(shè)置觀測(cè)井。觀測(cè)井由井點(diǎn)管做成,只是不與總管相接。
(四)井點(diǎn)管的埋沒與使用井點(diǎn)管的埋設(shè):1、井點(diǎn)管水沖下沉,2、套筒式?jīng)_孔,3、鉆孔后再將井點(diǎn)管沉入在用套筒式?jīng)_孔法埋設(shè)井點(diǎn)管前,須在井點(diǎn)管延長(zhǎng)線位置上挖一50×50cm斷面的泄水溝,再在井點(diǎn)管位置上做好標(biāo)志,間距可1m、1.5m或2m,套筒直徑不小于30cm,長(zhǎng)度約10m,底部呈鋸齒形。上部有提梁,用起重機(jī)吊住并上下移動(dòng),套筒內(nèi)有水槍,水槍直徑75mm,噴嘴直徑20mm,由多級(jí)水泵供給高壓水,水壓0.6~0.8MPa,沖孔深度應(yīng)比濾管底深0.5m左右。井孔沖成后,抽出套筒并立即插入井點(diǎn)管,在保障居中并垂直情況下,向孔內(nèi)填裝濾料,直到距地面1m深的范圍內(nèi),用粘土填塞,以防漏氣,降低抽水時(shí)的真空度。井點(diǎn)管埋設(shè)后,即可按通總管和抽水系統(tǒng),進(jìn)行試抽,檢查有無(wú)淤塞現(xiàn)象。
二、噴射井點(diǎn)當(dāng)輕型井點(diǎn)的降深滿足不了深基礎(chǔ)降水的要求時(shí),可采用噴射井點(diǎn)降水。根據(jù)工作介質(zhì)的不同,噴射井點(diǎn)又分為噴氣井點(diǎn)和噴水井點(diǎn)兩種。我國(guó)采用噴水井點(diǎn)較多。噴水井點(diǎn)是借噴射器的射流作用將地下水抽至地面,工作原理如圖2-13所示。由管1進(jìn)入的高壓工作水以高速自噴嘴2射出,在噴嘴上部的混合室5形成真空,使地下水經(jīng)過(guò)井點(diǎn)管4被抽人噴射器。高壓工作水與地下水在噴射器的混合室混合,產(chǎn)生能量交換并繼續(xù)上升?;旌鲜业臄嗝孑^小,因此,混合水的流速很大,當(dāng)混合水進(jìn)入擴(kuò)散室3后,斷面增加而流速減小,一部分速度能轉(zhuǎn)化為壓頭能,使混合水出流至地面。不斷地供給高壓工作水,地下水即不斷地抽出。
將水射器安裝在井點(diǎn)管內(nèi),即成為噴水井點(diǎn)。當(dāng)?shù)叵滤唤德涞絿娮煲韵聲r(shí),地下水就完全因在噴射器內(nèi)形成真空而被吸人。因此,在理論上,水位降落的最大深度取決于在噴嘴處形成的真空度。但由于噴射器的效能,實(shí)際降水深度一般在噴嘴以下3~5m處。如果用壓縮空氣代替高壓工作水,即為噴氣井點(diǎn)。兩種井點(diǎn)使用范圍基本相同.但噴氣井點(diǎn)較噴水井點(diǎn)的抽吸能力大,對(duì)噴射器的磨損也小,但噴氣井點(diǎn)管其系統(tǒng)的氣密性要求高。
噴水井點(diǎn)的構(gòu)造如圖2-14所示。高壓水由水泵壓入內(nèi)管1和外管2的環(huán)形空間,經(jīng)水射器6的側(cè)孔(見圖2-15所示)流入噴嘴5,以高速?gòu)膰娮焐涑?,在混合?形成負(fù)壓,地下水便由水射器底部的孔口吸上,進(jìn)入擴(kuò)散室3。井點(diǎn)直管由內(nèi)管9和外管10組成。外管管壁上設(shè)有孔眼,地下水經(jīng)由井點(diǎn)管11和外管的孔眼進(jìn)入,由于內(nèi)管形成負(fù)壓,地下水就由內(nèi)管下端進(jìn)入.經(jīng)噴頭夾板的孔道進(jìn)入混合室4,再至擴(kuò)散室3。噴水井點(diǎn)的管路系統(tǒng),如圖2-16所示。工作水在水池(或循環(huán)水箱)8內(nèi)高壓泵7抽吸加壓,經(jīng)進(jìn)水總管2,進(jìn)入彎聯(lián)管5至噴水井點(diǎn)3,而出水則由噴水井點(diǎn)3經(jīng)排水彎聯(lián)管4,至排水總管1排入水池。
三、電滲井點(diǎn)(一)概述在粘性土和含有大量粘土顆粒的砂性土中,由于土分子力很大,無(wú)法采用真空方法降水時(shí),可采用電路方法降低地下水位。電滲井點(diǎn)適用于粘土、粉質(zhì)粘土、淤泥等土質(zhì)中降水。降深根據(jù)井點(diǎn)類型確定,使用輕型井點(diǎn)與之配套時(shí),降深小于8m;用噴射井點(diǎn)配套時(shí),降深大于8m。電滲井點(diǎn)的原理來(lái)自于電動(dòng)試驗(yàn)。在含水的細(xì)顆粒土中,插人正、負(fù)電極并通以直流電后,土顆粒自負(fù)極向正極移動(dòng),水自正極向負(fù)極移動(dòng),前者稱電泳現(xiàn)象,后者稱電滲現(xiàn)象,而全部現(xiàn)象稱為電動(dòng)作用。此外,天然狀態(tài)的粘土顆粒分散在水溶液中,有分子具有極性,在粘土中按極性取向,包圍在顆粒外,形成水化膜,構(gòu)成土粒表面的束縛水。束縛水分粘結(jié)水和粘滯水兩種。粘結(jié)水以結(jié)合水狀態(tài)存在,沒有出水性,不易因外界作用而排除,也不構(gòu)成對(duì)施工的影響。粘滯水有較大的自由度,可因電動(dòng)作用以自由水狀態(tài)而排除。在弱透水層中降水,可以形成毛細(xì)管水區(qū)域。被排除的粘滯水在土層內(nèi)轉(zhuǎn)化為毛細(xì)管水。含有毛細(xì)管水的飽和土無(wú)出水性。因此,在弱透水層中,只需排走少量的粘滯水,就可使地下水位降落。當(dāng)水以毛細(xì)管水狀態(tài)存在時(shí),在毛細(xì)管彎液面上會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)管壓力,壓縮土的骨架,增加土的粘性,提高土體的穩(wěn)定性和耐壓強(qiáng)度。
(二)電滲井點(diǎn)的布置電滲井點(diǎn)降水布置如圖2-17所示。
負(fù)極可用原有的井點(diǎn)管,正極采用直徑為
25mm的鋼筋或其他金屬材料。正負(fù)兩極的數(shù)量相等,必要時(shí)正極數(shù)量可多于負(fù)極數(shù)量。正極的設(shè)置深度較井點(diǎn)管深500mm,露出地面200~400mm。正、負(fù)兩極分別用導(dǎo)線或
6~
l0mm鋼筋連接成電路,并接至直流電源的相應(yīng)極上。在滲透系數(shù)較大的土層中,不需要通電流的范圍內(nèi)的正極表面應(yīng)涂絕緣材料。電滲井點(diǎn)降水施工前,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定合理的電壓梯度和電極布置,井點(diǎn)設(shè)于基坑四周時(shí),正極應(yīng)布置在井點(diǎn)圈內(nèi)側(cè)。正、負(fù)兩極的距離,采用輕型井點(diǎn)時(shí)為0.8~1.0m,采用噴射井點(diǎn)時(shí)為1.2~1.5m;工作電壓不大于60V,土中通電時(shí)的電流密度為0.5~1.0A/m2。
(三)電滲井點(diǎn)的計(jì)算正、負(fù)極的允許極限電流公式:
(2-13)
式中
0—單位電極長(zhǎng)度上的電流值(A)
—土的導(dǎo)電率(1/×cm);
r0—電極半徑(cm);
K—系數(shù),采用1.6A/m。
電氣設(shè)備功率可按下式?jīng)Q定;
(2-14)式中U—工作電壓(V)J—電流密度(A/m2);
F—在電極列面上防水范圍的面積(m2)。電滲井點(diǎn)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),應(yīng)隨時(shí)現(xiàn)察水位降落情況,電極周圍升溫情況、電壓和電流的變化情況,如果經(jīng)過(guò)幾晝夜后,電流值降低超過(guò)了起始電流的10%時(shí),應(yīng)將電壓降低,以免電極區(qū)范圍土體過(guò)分疏干。隨著土被疏干和地下水位降落,土與電極間的電阻增加,使電滲作用減弱.對(duì)此,應(yīng)將電壓提高。電滲井點(diǎn)的拆除與輕型井點(diǎn)相同。四、管井井點(diǎn)當(dāng)土質(zhì)的滲透系數(shù)大,地下水豐富時(shí),可用管井井點(diǎn)方法降水。其構(gòu)造見圖2-18所示。
管井井點(diǎn)的布置:沿基坑外圍每隔10~50m一座。用鉆機(jī)鉆孔,成孔直徑應(yīng)比濾水井管外徑大200mm,下完井管底在井管與土壁之間填充粒徑為3~15mm的礫石,做為過(guò)濾層。吸水管用直徑為50~100mm的膠管或鋼管,其底端應(yīng)沉入管井抽吸時(shí)的最低水位以下。地面上安裝清水泵或潛水泵,把管內(nèi)水汲出。濾水井管的材料有鋼管、無(wú)砂混凝土管等。直徑150~250mm。用鋼管時(shí)的過(guò)濾部分可用鋼筋焊接骨架外包孔眼為l~2mm的濾網(wǎng),長(zhǎng)度2~3m。管井井點(diǎn)適用于中砂、粗砂、礫砂、礫石等土質(zhì)中降水。當(dāng)抽水機(jī)的排水量大于單井涌水量的數(shù)倍時(shí),可把相鄰的吸水管聯(lián)接起來(lái),一起抽汲。五、深井井點(diǎn)當(dāng)要求地下水位降落較深而滲透系數(shù)較大的土質(zhì)中降低地下水位時(shí),可采用深井井點(diǎn)系統(tǒng)降水。深井系統(tǒng)由深井泵或深井潛水泵及井管濾網(wǎng)組成。井距一般為20~30m。六、回灌井點(diǎn)在軟土中進(jìn)行井點(diǎn)降水時(shí),由于地下水位下降,使土層中黏性土含水量減少產(chǎn)生固結(jié)、壓縮,土層中夾入的含水砂層浮托力減少而產(chǎn)生壓密,致使地面產(chǎn)生不均勻沉降。為了減少地下水的流失和不均勻沉降對(duì)周圍建筑物的影響,一般在降水區(qū)和原有建筑物之間的土層中設(shè)置一道抗?jié)B帷幕,還可以采用補(bǔ)充地下水的方法來(lái)保持建筑物下的地下水水位,即在降水井點(diǎn)系統(tǒng)與需保護(hù)建筑物之間埋設(shè)一道回灌井點(diǎn)。給水排水工程施工目錄
第三章鋼筋混凝土工程第一節(jié)鋼筋工程第二節(jié)模板工程第三節(jié)混凝土的制備及性能第四節(jié)現(xiàn)澆混凝土工程施工第五節(jié)裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)吊裝第六節(jié)水下灌筑混凝土施工第七節(jié)混凝土季節(jié)性施工第三章鋼筋混凝土工程
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廣泛用于土建工程中,給排水工程小的貯水、水處理構(gòu)筑物、泵房以及管道材料等,大都是鋼筋混凝土建造的。鋼筋混凝土組成:混凝土、鋼筋?;炷撂攸c(diǎn):抗壓強(qiáng)度高;抗彎和抗拉強(qiáng)度低,僅為抗壓強(qiáng)度的1/8~1/10。鋼筋特點(diǎn):具有較高的抗拉強(qiáng)度;在結(jié)構(gòu)內(nèi)起到抗拉作用。鋼筋混凝土特點(diǎn):具有抗大氣腐蝕性、抗老化性、抗?jié)B、抗凍等性能。第3.1節(jié)鋼筋工程
一、鋼筋的分類及級(jí)別分類:優(yōu)質(zhì)碳素和普通低合金鋼。按生產(chǎn)工藝及加工方式:熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、冷拔鋼絲、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼鉸線等。分級(jí):新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:熱軋鋼筋按屈服強(qiáng)度(N/mm2)分HRB235、HRB335、HRB400、HRB500四級(jí)。級(jí)別愈高,其抗拉強(qiáng)度愈高,但塑性、韌性愈低。見表3-1、2(外形、符號(hào))。
熱軋鋼筋中主要元索含量下表所列。
二、鋼筋的冷處理處理目的:提高抗拉強(qiáng)度.節(jié)約鋼筋用量。處理方法:在常溫下冷拉、冷撥或冷軋(一)鋼筋的冷處理原理
1、將鋼筋拉伸,超過(guò)屈服點(diǎn)k,達(dá)到塑性變形階段;
2、當(dāng)卸去荷載后,則不能沿原曲線回到O點(diǎn).而沿著直線kl,回到l點(diǎn),Ol為殘留變形;
3、在此基點(diǎn)上重新加荷,應(yīng)力—應(yīng)變曲線將沿著l、k達(dá)k’點(diǎn);
4、在k點(diǎn)上部出現(xiàn)新屈服點(diǎn),該屈服點(diǎn)高于原屈服點(diǎn),因此而產(chǎn)生抗拉強(qiáng)度和硬度的提高現(xiàn)象,稱為冷作硬化。
5、天然時(shí)效:kk’稱為冷拉時(shí)效。冷加工鋼筋的這種效應(yīng)只有在加工和重新承受荷載之間,有一定時(shí)間間隔才會(huì)發(fā)生。在常溫情況下,HRP235、HRP335級(jí)鋼筋的時(shí)效過(guò)程約20d,稱天然時(shí)效;6、人工時(shí)效:
A:將鋼筋置于100
C的環(huán)境中,時(shí)效過(guò)程僅需2h。
B:HRP400~HRP500級(jí)鋼筋必須采用人工時(shí)效,即將鋼筋通電加熱到150~200
C時(shí)保持20min,即能完成時(shí)效過(guò)程。
C:
但是,當(dāng)溫度在450
C時(shí),鋼筋強(qiáng)度則有所降低.D:達(dá)700
C時(shí),鋼筋便失去冷拉強(qiáng)度,又恢復(fù)到冷拉前的力學(xué)性能。冷拉鋼筋需要焊接,應(yīng)先焊接而后冷拉。
(二)冷拉
1、方法:冷拉是將鋼筋的一端固定,另一端用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉伸,其裝置如圖4-17所示。
2、控制冷拉強(qiáng)度方法:
(1)控制拉長(zhǎng)率,亦稱單控;
(2)控制冷拉應(yīng)力及拉長(zhǎng)率,稱雙控;單控工藝簡(jiǎn)單,但當(dāng)鋼筋材質(zhì)不均勻時(shí),冷拉率離散性較大,不能保證每根鋼筋所要求的冷拉應(yīng)力。因此,為了安全起見,單控冷拉鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,規(guī)定得比雙控冷拉鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度為低。
(三)鋼筋冷拔
1、方法:通過(guò)拔絲機(jī),以強(qiáng)力方式使鋼筋通過(guò)鎢合金制成的比鋼筋直徑小0.5~1.0mm的冷撥???/p>
2、特點(diǎn):提高強(qiáng)度40~60%,這是因?yàn)槔鋼苓^(guò)程中,鋼筋既受拉,又受四周冷壓,使其內(nèi)部組織發(fā)生微裂變化階段。(用于d6~10mm加工)。(四)鋼筋冷軋將圓筋通過(guò)一對(duì)或兩對(duì)互相垂直的成型鋼輥,壓軋成規(guī)律變形的鋼絲。如圖4-19所示。冷軋后的鋼筋強(qiáng)度可達(dá)650N/mm2。
三、鋼筋焊接鋼筋的連接與成型:采用焊接加工代替綁扎,可改善結(jié)構(gòu)受力性能,節(jié)約鋼材和提高工效。鋼筋焊接的方法,常用的有對(duì)焊、點(diǎn)焊、電弧焊、接觸電渣焊、埋弧焊等。
四、鋼筋的制備與安裝鋼筋的制備內(nèi)容:配料、加工、鋼筋骨架的成型。鋼筋的配料:確定下料的長(zhǎng)度;校核鋼筋的規(guī)格、品種;確定需代換鋼筋。池壁鋼筋1池壁鋼筋2池壁鋼筋(一)鋼筋的配料與代換
1、鋼筋的配料鋼筋配料:根據(jù)施工圖中的構(gòu)件配筋圖,分別計(jì)算各種形狀和規(guī)格的單根鋼筋下料長(zhǎng)度和根數(shù);填寫配料單,申請(qǐng)加工。包括鋼筋下料長(zhǎng)度的計(jì)算、變截面構(gòu)件箍筋計(jì)算、圓形結(jié)構(gòu)鋼筋計(jì)算和曲線構(gòu)件鋼筋計(jì)算。
2、鋼筋的代換當(dāng)鋼筋的規(guī)格、品種與設(shè)計(jì)不符時(shí),按下述原則代換:(1)等強(qiáng)度代換(2)等面積代換(3)當(dāng)構(gòu)件受裂縫寬度或抗裂性要求控制時(shí),代換后應(yīng)進(jìn)行裂縫或抗裂性驗(yàn)算。
(二)鋼筋的加工、綁扎與安裝
1、鋼筋加工鋼筋加工包括調(diào)直、除銹、下料剪切、接長(zhǎng)、彎曲等工作。
2、鋼筋綁扎、安裝鋼筋加工后,進(jìn)行綁扎、安裝。第3.2節(jié)模板工程
模板作用:使混凝土按設(shè)計(jì)成型、承受其荷載。
模板組成:板面和支架
模板要求:
(1)保證結(jié)構(gòu)各部尺寸符合設(shè)計(jì)要求;
(2)具有足夠的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性;
(3)板面間接縫嚴(yán)密(澆灌時(shí)不得漏漿)
(4)便于后續(xù)工序操作(綁扎鋼筋、混凝土澆筑);
(5)支拆方便。
(6)施工前應(yīng)進(jìn)行模板設(shè)計(jì)(選材、選型、結(jié)構(gòu)計(jì)算、繪制模板支設(shè)圖等以指導(dǎo)施工)。
一、組合式定型模板及支承工具(一)模板材質(zhì)
1.木模板木模板尺寸一般為1800mm×800mm。表面光滑。
2、鋼模板鋼邊框的制作尺寸及鉆孔位置要準(zhǔn)確,板面可用防水交合板或木屑板,板面與邊框做平,鋼材表面涂防銹漆。模板尺寸一般為1000mm×500mm。表面接縫較多,不光滑。二、現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)模板系統(tǒng)的構(gòu)造
1、池壁模板的支設(shè)池壁模板的特點(diǎn):面積和高度較大、厚度較小。池壁模板組成:側(cè)板、支撐體系。池壁模板側(cè)壓力:靠對(duì)拉螺拴承擔(dān),對(duì)拉螺拴是用I級(jí)鋼筋加工而成
2、柱模板的支設(shè)柱子的特點(diǎn):斷面尺寸不大、比較高。模板構(gòu)造和安裝主要考慮:須保證垂直度、抵抗混凝土的水平側(cè)壓力、方便鋼筋綁扎和澆筑混凝土等。
4、頂板模板混凝土頂板模板的支設(shè),支撐結(jié)構(gòu)采用橋架梁及支撐桿件。支撐桿件包括立柱和斜桿兩部分。
5、拉模應(yīng)用:大型的鋼筋混疑土管道。拉模組成:內(nèi)模、外模。內(nèi)模:根據(jù)管徑、一次澆筑長(zhǎng)度、施工方法采用鋼模和型鋼聯(lián)接而成。內(nèi)模由三塊拼板組成,各拼扳間由花籃螺拴固定,脫模時(shí),將花籃螺拴收縮后,使板面與混凝土脫離。外模:為一列車式行架,澆筑混凝土?xí)r,在操作中臺(tái)上從外模上部的缺口將其灌入。澆筑時(shí),可采用附著式及插入式振動(dòng)機(jī)
三、模板的質(zhì)量要求支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求:
1、構(gòu)件形狀、尺寸的正確性,誤差應(yīng)允許范圍內(nèi);
2、應(yīng)具有足夠穩(wěn)定性、強(qiáng)度和剛度、不變形、不位移;
3、便于裝拆、損耗少、周轉(zhuǎn)快;
4、接縫應(yīng)嚴(yán)密、不漏漿;
四、脫模劑與模板的拆除
1、脫模劑作用:降低拆模模板損耗,模板內(nèi)表面涂刷脫模劑種類:油類、水類、樹脂
2、模板的拆除及時(shí)拆除模板,將有利于模板的周轉(zhuǎn)和加快工程進(jìn)度拆模要求:混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)必要的強(qiáng)度,且應(yīng)符合以下要求:(1)側(cè)模:不承重的側(cè)模,在保證混凝土表面及棱角不致因拆模而損壞時(shí),即可拆除;(2)承重模:應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的一定比例以后,放可拆除。第3.3節(jié)混凝土的制備及性能
定義:以膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料和水按比例,經(jīng)均勻拌制、密實(shí)成型、養(yǎng)護(hù)硬化而成的人造石材。特點(diǎn):抗大氣腐蝕性、抗老化性、抗?jié)B、抗凍
一、普通混凝土的組成部分(一)水泥作用:水硬性膠凝材料
1、常用水泥的種類和強(qiáng)度等級(jí)硅酸鹽水泥:硅酸鈣為主要成分普通硅酸鹽水泥:成分:硅酸鹽水泥熟料、混合材料、石膏。磨細(xì)礦渣硅酸鹽水泥:成分:硅酸鹽水泥熟料、?;郀t礦渣、石膏,磨細(xì)特點(diǎn):具有較強(qiáng)的耐腐蝕、耐熱性能;較差的抗?jié)B、抗凍性;較大的干縮率和泌水性。適用:蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土。
火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥:成分:硅酸鹽水泥熟料、火山灰混合材料、石膏,特點(diǎn):強(qiáng)的抗腐蝕性及抗?jié)B性;干縮大,養(yǎng)護(hù)不良極易裂縫。粉煤灰硅酸鹽水泥:成分:硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰、石膏,磨細(xì)特點(diǎn):強(qiáng)的耐腐蝕性;干縮??;水化熱低;堿性較低,抗碳化性能差。適用:于大體積混凝土結(jié)構(gòu)中。2、水泥的基本性質(zhì)
(1)相對(duì)密度與質(zhì)量密度相對(duì)密度:3.0-3.15,通常采用3.1,質(zhì)量密度為1000-1600kg/m3,通常采用1300kg/m3。
(2)細(xì)度顆粒愈細(xì),與水起化學(xué)反應(yīng)的表面積愈大,因而,水化速度較快且較完全,早期和后期強(qiáng)度均較高,故水泥顆粒小于40
m時(shí),才具有較高的活性。水泥的細(xì)度用篩析法檢驗(yàn)。即在0.08mm方孔標(biāo)準(zhǔn)篩上的篩余量不得超過(guò)15%為合格。
(3)凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間包括初凝和終凝兩個(gè)概念,初凝為水泥從加水拌和至水泥漿開始失去可塑性的時(shí)間;終凝為水泥從加水拌和時(shí)至水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度的時(shí)間。為了便于混凝土的攪拌、運(yùn)輸和澆筑,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:初疑時(shí)間不得少于45min;終凝時(shí)間不得超過(guò)l2h為合格。(4)體積安定性水泥硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化即為體積安定性不合格,就會(huì)使混凝土產(chǎn)生膨脹性裂縫,影響構(gòu)筑物的質(zhì)量。產(chǎn)生體積安定性不良的原因是熟料中所含游離氧化鎂或摻人石膏過(guò)多所致。所以,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;游離氧化鎂含量應(yīng)小于5%,三氧化硫含量不得超過(guò)3.5%。
(5)強(qiáng)度及標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥的強(qiáng)度取決于熟料的礦物成分和細(xì)度。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂按1:2.5的比例混合,加入規(guī)定數(shù)量的水,按規(guī)定的方法制成尺寸為4×4×16cm的試件,在標(biāo)聯(lián)溫度(20±3
C)的水中養(yǎng)護(hù),測(cè)其28天的抗折及抗壓的強(qiáng)度值。按照測(cè)定的結(jié)果,將硅酸鹽水泥分為425、525、625三種標(biāo)號(hào)。(6)水化熱水泥水化過(guò)程中釋放的熱量稱水化熱。水化熱量及放熱速度與水泥的礦物成分、細(xì)皮、摻入的混合材料等因素有關(guān)。放熱量愈大,放熱速度亦愈快。普通硅酸鹽水泥三天內(nèi)的放熱量是總放熱量的50%,七天為75%,六個(gè)月為83~91%。
3、水泥的保管(1)入庫(kù):按品種、強(qiáng)度等級(jí)、出廠日期分別堆放,有標(biāo)志,做到先到先用。不混雜不誤用;(2)貯存:t=2月強(qiáng)度降低10%-20%,6個(gè)月,強(qiáng)度降低15%-30%,一般t>3個(gè)月,視為過(guò)期水泥;(3)防潮:現(xiàn)場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)盡量密閉,減少空氣對(duì)流。受潮水泥經(jīng)鑒定后,在使用前應(yīng)將結(jié)塊水泥篩除。受潮水泥不宜用于強(qiáng)度等級(jí)高的混凝土或主要工程結(jié)構(gòu)部位。(二)砂石骨料
作用:在混凝土中起骨架和穩(wěn)定體積占原材料比例:約70%左右分類:粗、細(xì)兩種。d=0.15~5mm為細(xì),d>5mm為粗料細(xì)骨料:一般天然砂。粗骨料:卵石、碎石兩種。1、砂的分類及技術(shù)要求等粒徑的骨料孔隙率大,使水泥漿的用星增多,不同粒徑骨料按一定比例摻和搭配,稱級(jí)配。級(jí)配良好的骨料,其孔隙率最小。
注意:1、粗骨料強(qiáng)度粗骨料的強(qiáng)度愈高,混凝土的強(qiáng)度亦愈高石子的抗壓強(qiáng)度一般不應(yīng)低于混凝土標(biāo)號(hào)的150%。2、粗骨料粒徑大粒徑可節(jié)約水泥用量、減少混凝土的收縮。《規(guī)范》規(guī)定:(1)最大粒徑不應(yīng)超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4
(2)最大粒徑不得超過(guò)鋼筋間最小凈距的3/4。否則將影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的均勻性或因鋼筋卡住石子后造成孔洞。
(三)水和外加劑1、水:自來(lái)水和潔凈天然水,不得使用污水或海水2、外加劑:用于改善混凝土的性能常用外加劑:有早強(qiáng)劑、減水劑、加氣劑、緩凝劑等。早強(qiáng)劑:加速混凝土的硬化過(guò)程,提高早期強(qiáng)度減水劑:增加混凝土流動(dòng)性、改善和易性、提高混凝土強(qiáng)度、降低水泥用量加氣劑:消除混凝土中的毛細(xì)現(xiàn)象,提高混凝土的抗摻性能,如松香熱聚物、松香皂緩疑劑:延緩水泥疑結(jié)。用于:夏季施工、要求推遲混凝土凝結(jié)時(shí)間二、普通混凝土的主要性能對(duì)混凝土要求:
具有足夠的強(qiáng)度、耐久性、和易性及經(jīng)濟(jì)性。1、和易性定義:混凝土拌和物能夠保持其各種成分的均勻,不離析及易于操作的性能。(流動(dòng)性、粘聚性、保水性)。和易性指標(biāo):利用坍落筒及搗棒而測(cè)得。坍落度愈大,表明流動(dòng)度愈大;過(guò)小不易操作,易造成質(zhì)量事故;過(guò)大則增加水泥用量。2、混凝土硬化后的性能混凝土的強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)混凝土的強(qiáng)度有抗壓強(qiáng)度,抗剪強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等。(1)抗壓強(qiáng)度:B=150mm,t=28d,標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù),測(cè)得保證率為95%得抗壓強(qiáng)度:共16個(gè)等級(jí)。水工中>C20。(2)抗拉強(qiáng)度:非常低,但對(duì)抗裂起著重要作用,為抗壓4%-14%。(3)抗剪強(qiáng)度:為抗壓15%-25%(4)影響強(qiáng)度的主要因素有:水泥的強(qiáng)度等級(jí)和水灰比溫度和濕度齡期3、混凝土的耐久性(1)定義:溫凝土承受非荷載的外界因素作用的性能(2)耐久性指標(biāo)抗?jié)B性:抵抗壓力介質(zhì)(水)滲透性能抗?jié)B等級(jí):抗?jié)B性用抗?jié)B標(biāo)號(hào)P表示。依據(jù)高低分為P4、P6、P8、P10、P12。抗?jié)B標(biāo)號(hào)與構(gòu)筑物內(nèi)的最大水頭和最小壁厚有關(guān)(p125,表3-21)
(3)混凝抗凍性和抗凍等級(jí)抗凍性:是指混凝土在飽和水狀態(tài)下,經(jīng)多次凍融循環(huán)作用而不破壞、也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能??箖鲂詷?biāo)號(hào):抗凍標(biāo)號(hào)F表示。依據(jù)高低分為F80、F100、F150、F200、F250等。三、混凝土配合比計(jì)算混凝土配合比:是各組成材料數(shù)量的比例關(guān)系。設(shè)計(jì)配合比是按照設(shè)計(jì)圖紙所規(guī)定的抗壓、抗?jié)B、抗凍標(biāo)號(hào),根據(jù)原材料的技術(shù)性能和施工條件確定的經(jīng)濟(jì)、可靠的各項(xiàng)材料用量。1、配合比的計(jì)算配合比計(jì)算方法:有絕對(duì)體積法和假定密度法絕對(duì)體積法:能準(zhǔn)確地得出單方材料用量。方法如下:(1)計(jì)算出要求的試配強(qiáng)度,求出所要求的水灰比;(2)選取每立米混凝土的用水量,算出每立米混凝土的水泥用量;(3)選取合理的砂率值,算出粗、細(xì)骨料的用量,提出供試配用的計(jì)算配合比。第四節(jié)現(xiàn)澆混凝土工程施工一、攪拌攪拌目的:是為了使各組成材料的均勻。水泥顆粒的分?jǐn)?shù)度高,才有助于水化作用的進(jìn)行,攪拌均勻,不僅能使混凝土和易性良好,同時(shí)可加大水泥的活性,提高強(qiáng)度。1、攪拌方式:攪拌方式按其攪拌原理分為自落式和強(qiáng)制式。
2、攪拌站設(shè)置:有現(xiàn)場(chǎng)型攪拌站和工廠型攪拌站兩種。工廠型攪拌站:為永久或半永久性的生產(chǎn)企業(yè)式。為獨(dú)立核算單位,向工地供應(yīng)商品混凝土;便于提高管理水平,實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn)線;提高混凝土質(zhì)量和降低成本。攪拌運(yùn)輸車:如攪拌站與澆筑地點(diǎn)距離較遠(yuǎn),為了不使混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中離析或初凝,可采用攪拌運(yùn)輸車,由攪拌站供應(yīng)干料,在運(yùn)輸中加水?dāng)嚢琛嚢柽\(yùn)輸車亦可作運(yùn)輸工具使用。
3、運(yùn)輸運(yùn)輸混凝土拌合物所應(yīng)采用的方法和選用的設(shè)備,取決于構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、單位時(shí)間要求澆筑的混凝土量、水平和垂直運(yùn)輸距離、道路條件已經(jīng)現(xiàn)有設(shè)備的供應(yīng)情況、氣候條件等因素綜合進(jìn)行考慮。
(1)運(yùn)輸?shù)囊笤谶\(yùn)輸過(guò)程中,應(yīng)保持混凝土拌合物的均勻性,保持配合比不變,也不發(fā)生離析、泌水及初凝現(xiàn)象。運(yùn)輸距離過(guò)長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致混凝土離析。若在入模前發(fā)生離析現(xiàn)象,應(yīng)進(jìn)行二次攪拌。混凝土拌合物運(yùn)至灌筑地點(diǎn)開始澆筑時(shí),應(yīng)具有設(shè)計(jì)配合比所規(guī)定的流動(dòng)性。應(yīng)以最少的運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)和最短時(shí)間將混凝土拌合物從攪拌地點(diǎn)運(yùn)至澆筑現(xiàn)場(chǎng),運(yùn)輸時(shí)間應(yīng)保證混凝土能在初凝之前澆入模板內(nèi)并搗實(shí)完畢。保證混凝土的澆筑量尤其是在不允許留施工縫的情況下,混凝土拌合物的運(yùn)輸必須保證澆筑工程能連續(xù)進(jìn)行。
(2)運(yùn)輸機(jī)具水平運(yùn)輸機(jī)具常用的水平運(yùn)輸設(shè)備有:手推車、機(jī)動(dòng)翻斗車、井架、塔式起重機(jī)、混凝土攪拌輸送車及皮帶運(yùn)輸機(jī)等垂直運(yùn)輸機(jī)具常用垂直運(yùn)輸機(jī)具有:塔式起重機(jī)和井架物料提升機(jī)。混凝土泵運(yùn)輸混凝土泵:是以泵為動(dòng)力,將混凝土拌合物裝入泵的料斗內(nèi),通過(guò)管道,將混凝土拌合物直接輸送到澆筑地點(diǎn),一次完成了水平及垂直運(yùn)輸。
要求:混凝土泵送之前,應(yīng)先開機(jī)用水潤(rùn)濕管道,開始使用后,應(yīng)投入水泥漿或水泥砂漿,使管壁充分滑潤(rùn),在正式泵送混凝土。采用泵送混凝土拌合物時(shí)要求拌合物的供應(yīng)必須保證混凝土泵能連續(xù)工作;輸送管線宜直,轉(zhuǎn)彎宜緩,接頭應(yīng)嚴(yán)密;泵送完畢,應(yīng)清洗泵體和管路,清除管壁水泥砂漿。
三、澆筑要求:1、要保證混凝土的均勻性、密實(shí)性、結(jié)構(gòu)的整體性;
2、尺寸、鋼筋和預(yù)埋件位置的正確;
3、新舊混凝土結(jié)合良好;
4、拆模后混凝土表面要平整、光潔。1、澆筑前的準(zhǔn)備工作在進(jìn)行澆筑前,除了應(yīng)將材料供應(yīng)、機(jī)具安裝、道路平整、勞動(dòng)組織等安排就緒外,還應(yīng)進(jìn)行一系列的檢查、準(zhǔn)備工作。在澆筑之前,對(duì)模板內(nèi)部應(yīng)澆水潤(rùn)濕。2、混凝土拌合物的澆灌防止離析分層澆筑混凝土澆筑的間歇時(shí)間正確留置施工縫
3振搗混凝土拌合物澆灌后,需經(jīng)密實(shí)成型才能賦予混凝土制品或結(jié)構(gòu)一定的外形和均一的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。對(duì)混凝土進(jìn)行振搗是為了提高混凝土拌合物的密實(shí)度。振搗的效果和生產(chǎn)率,與采用的振搗方法和振搗設(shè)備性能有關(guān)?;炷翐v實(shí)的難易程度取決于混凝土拌合物的和易性、砂率、容重、空氣含量、骨料的顆粒大小和形狀等因素?;炷恋恼駬v有人工及機(jī)械兩種方式。
四、養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑完畢應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),使其在良好的環(huán)境中水化,以保證混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)。水化過(guò)程中混凝土體積收縮,同時(shí)釋放水化熱。當(dāng)溫度下降時(shí),也會(huì)出現(xiàn)冷縮現(xiàn)象。為此混凝土澆筑完畢后,應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋和灑水,對(duì)有抗?jié)B要求的混凝土,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14晝夜。
五、混凝土質(zhì)量檢查(一)混凝土施工過(guò)程中的檢查混凝土施工過(guò)程中的檢查主要包括混凝土材料、模板、混凝土配合比、坍落度等(二)混凝土的外觀檢查混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件拆模后,應(yīng)在外觀上檢查其表面有無(wú)麻面、蜂窩、孔洞、露筋、缺棱掉角或縫隙夾縫等缺陷,外型尺寸是否超過(guò)允許偏差值。(三)混凝土強(qiáng)度檢查為了檢查混凝土是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度和確定能否拆模,都應(yīng)制作試塊以備檢驗(yàn)混凝土的強(qiáng)度。檢驗(yàn)評(píng)定混凝土強(qiáng)度的試塊組數(shù)的留置,應(yīng)符合規(guī)定。強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定方法有統(tǒng)計(jì)法評(píng)定和非統(tǒng)計(jì)法評(píng)定。(四)構(gòu)筑物滲漏檢驗(yàn)對(duì)給水排水工程貯水或水處理鋼筋混凝土構(gòu)筑物,除檢查強(qiáng)度和外觀外,還應(yīng)做滲漏、閉氣檢查等。第五節(jié)裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的吊裝
結(jié)構(gòu)吊裝,是用起重機(jī)械將預(yù)先在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)制作的構(gòu)件,根據(jù)設(shè)計(jì)要求和擬定的結(jié)構(gòu)吊裝施工方案進(jìn)行組裝,使之成為完整的結(jié)構(gòu)物的全部施工過(guò)程。一、起重機(jī)的選擇合理選擇起重機(jī)械是擬定吊裝工程施工方案的主要內(nèi)容,關(guān)系到構(gòu)件吊裝方法、起重機(jī)開行路線與吊裝位置、構(gòu)件布置等。起重機(jī)的選擇包括選擇起重機(jī)的類型、型號(hào)和確定數(shù)量。
二、吊裝工程的技術(shù)要點(diǎn)(一)準(zhǔn)備工作吊裝工程的準(zhǔn)備工作按不同階段分為結(jié)構(gòu)安裝工程的準(zhǔn)備和構(gòu)件吊裝前的準(zhǔn)備。(二)構(gòu)件制作(三)構(gòu)件的運(yùn)輸和堆放(四)吊裝工藝方法的選擇單位工程的結(jié)構(gòu)吊裝,通常有分件吊裝法、節(jié)間吊裝法和綜合吊裝法三種組織形式。(五)構(gòu)件安裝第六節(jié)水下灌筑混凝土的施工應(yīng)用:灌筑連續(xù)墻、灌注樁、沉井封底等,有時(shí)地下水滲透量大、大量抽水又會(huì)影響地基質(zhì)量;或在江河水位較深、流速較大情況下修建取水構(gòu)筑物時(shí),常可采用直接在水下灌筑混凝土的方法。方法:水下澆筑法和水下壓漿法?;炷恋乃率┕し椒ǜ鶕?jù)水深、結(jié)構(gòu)形狀和現(xiàn)場(chǎng)條件等確定。一、水下澆筑法方法:直接澆筑法、導(dǎo)管法、泵壓法、柔性管法、開底容器法。(一)導(dǎo)管法導(dǎo)管法:混凝土經(jīng)可垂直升降的金屬管筒下降到距底面不大于1m的深度內(nèi),并借助混凝土漏斗(容積為1~2m3)、活塞及支架等設(shè)備。這種方法,一般不受水深限制混凝土質(zhì)量也較好。(二)泵壓法用混凝土泵通過(guò)導(dǎo)管澆筑水下混凝土,可加入混凝土拌和物在水下的擴(kuò)散范圍,并可減少導(dǎo)管法施工中對(duì)導(dǎo)管的提升次數(shù)。泵壓法的一根導(dǎo)管的澆筑面積可達(dá)40~50m2,當(dāng)水深在15m以內(nèi)時(shí),可獲得較好的混凝土質(zhì)量。
二、水下壓漿法
方法:1、在水中拋填粗骨料,2、骨料堆里埋設(shè)注漿管,3、用水泥砂漿通過(guò)泵壓人注漿管內(nèi)。
要求:骨料定形—格柵模板、板樁或砂袋。并應(yīng)在摸棱板內(nèi)均勻上升,使模板受力均勻,骨料面高度應(yīng)始終高于灌漿面高度0.5~1m,但在動(dòng)水條件下,骨料面高度應(yīng)高出1.5~2.0m。在這個(gè)條件下,骨料和灌漿可同時(shí)進(jìn)行。注漿管:可采用空底的鋼管,壁上開設(shè)注漿孔,內(nèi)徑根據(jù)骨料最小粒徑和灌筑速度而定.通常采用的有25、38、50、65、75mm等規(guī)格。管下端呈平口或45度斜口,注漿管一般垂直埋設(shè),管底距基底約10~20cm第七節(jié)混凝土的季節(jié)性施工
一、混凝土的冬期施工(一)混凝土的冬期施工原理混凝土硬化過(guò)程中,環(huán)境溫度對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)關(guān)系甚大。溫度愈高.硬化愈迅速,溫度愈低,進(jìn)行愈緩慢;水化水分凍結(jié)時(shí),硬化作用即停止。凍結(jié)混凝土在溫度再度上升以后,會(huì)逐漸融化并繼
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