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盘龙小学地平整土方工程施工组织设计.doc 112页
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盘龙小学地平整土方工程施工组织设计
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编制依据一、编制依据1、《重庆市万州区盘龙小学复建项目场平工程》及设计图、相关的标准图、参考图;2、重庆市万州区盘龙小学复建项目场平工程地质勘察报告;3、业主在招标文件明示的规范、标准及其他有关规范、标准;4、当地的水文地质、地形地貌、气象条件及交通运输条件。5、现场实地踏勘所获取的相关资料和信息;6、我单位拟投入本工程的施工人员及机械设备;7、我公司现有的技术装备及相关同类工程的施工经验和研究成果。二、编制目的施工组织设计作为组织施工的基本文件,是根据招标文件的要求、工程的性质、现场具体施工条件、施工技术装备和施工力量等级技术经济因素编制的。通过施工组织设计将确定合理的施工方案,对整个工程的施工过程做出全面的科学的规划和部署,并制定出工程所需的投资、材料、设备、劳动力等的供应计划,从而使施工有条不紊地顺利进行,满足业主要求。三、编制原则1、严格遵守国家和当地政府的有关法令、法规及有关规定。2、严格执行中华人民共和国国家标准和设计、施工规范、《安全操作规程》及招标文件中的有关规定,切实响应招标文件的要求。3、根据工程实际情况,围绕重点项目周密部署,合理安排施工顺序。4、采用平行流水及均衡施工方法,坚持对工程施工全过程严密监控,运用网络技术控制施工进度,抓住关键线路,确保工期目标实现。5、合理配置生产要素,优化施工平面布置,减少工程消耗,降低生产成本。6、严格遵守安全防护规程、《安全操作规程》,定期组织安全会议,进行安全防护教育,健全安全管理体系,落实安全责任制,坚持安全检查制度,使安全工作警钟长鸣。实现“五无、二控制、一消灭”的安全目标。7、制定施工方案时,首先考虑环境保护措施,注重文明施工,把确保交通畅通、周边秩序良好、居民正常生活作为施工组织的前题,树立本项目及我单位的良好形象。8、严格执行ISO9001系列质量标准,对施工过程进行有效控制,建立健全工程质量保证体系,完善质量管理制度,建立质量控制流程,抓住关键施工工序,把本项工程建成精品工程。9、根据当地的水文地质、气象条件及施工工期要求,优化施工组织设计,充分发挥本单位施工工艺水平及管理水平,严格按设计及业主的要求组织施工,以合理配置人、财、机、物要素,确保工程的顺利实施。第二章
工程概况一、工程范围本工程土石方挖运约8.3万立方米,挡墙约7400立方米,工程总投资约590万元,设计施工图所含内容:清表、清淤、土石方开挖、破碎、运输(包括场内、场外运输)、回填、碾压、弃土、场地平整、挡土墙、市政管网(沟)及边坡刷坡处理等,具体详见施工图及工程量清单。二、工期要求本工程要求施工工期为90个日历天。三、质量要求本工程质量要求达到国家规定的合格标准并满足招标文件指定的要求。四、场区地形、地貌、地质特征重庆市万州区盘龙小学复建项目场平工程位于万州江南新区陈家坝街道沱口社区。场区地貌为剥蚀浅丘地貌,山丘成浑圆、椭圆形态。距离市中区仅5Km,交通便利。第三章
施工总平布置图及说明一、临时施工道路的布置我公司如中标后,在挖方区形成两个作业区,并根据施工现场需要可从两个作业区分别修建临时道路至填方区,以满足现场施工机械设备、土石方的运输要求。临时道路可采用挖掘机进行挖掘,人工铺筑手摆片石层及碎石层、修理成型。二、施工场地的布置考虑现场实际情况及工程进度要求,采用装配式活动房或就近租用合适的房屋。三、排水系统的布置在施工过程中,始终保证本区域内雨水的畅通排放,必要时采用钢筋砼圆管涵排水。本标段土方开挖时要注意对高边坡的防护,采取一定的措施,防止崩塌发生。并沿山坡设置排洪沟、截洪沟,均采用石砌沟道。在本标段施工区四周根据需要设置排水沟,排水沟截面为500×500mm,并每隔200m安设一台口径为100mm的污水泵,将水抽至附近山沟或池塘内。当地下水位距填方基底较近(一般不小于500mm)且基土较松软时,按要求对重要部位的填土作好隔水层或采取污水泵降低地下水位。在降雨量较大时,重要部位的填方表面应采取加盖彩条布、油布等措施来防雨水的冲刷。在本标段填方施工区内,如遇地下渗水较严重地段采用盲沟的形式将地下渗水引出填方区外,满足填方区地基承载力的要求。四、供水系统的布置因施工用水量不大可采用市政给水管道供水,也可采取抽取附近池塘或井水的办法保证施工用水。五、供电系统的布置
施工用电主要考虑在现场配备2台50kw柴油发电机,采用VV2-+1×3.2动力电缆接入施工场地,以保证整个施工工期的用电需要。六、施工照明沿施工区域四周间隔500m布置1盏2.5kw的太阳灯,以保证夜间施工的照明度。在施工作业区、施工道路等区域设置的照明度应不低于下表的规定:(照度单位:Lxss)序号 作业内容和地区 照明度
1 一般施工区、开挖区、填方区、场内交通道路、堆料场、运输装
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第十七章 土木工程施工与管理 第一节 土石方工程 土石方工程包括土(或石)的挖掘、运输和填筑等过程,以及排水、降低地下水位和支护 结构等施工。 一、土石方工程的准备与辅助工作 土石方工程的准备与辅助工作,除通常所说的“三通一平”(路通、水通、电通、场地 平整)外,还包括降水与施工支护结构等,是保证土石方工程顺利进行的重要条件。 1.土方边坡与支护结构 开挖基坑时,当挖深不大,且敞露时间不长时,可直立壁开挖。当挖深超过一定限度则 需放坡开挖,边坡坡度(高:宽)可做成直线形、折线形或踏步形,取决于土质种类、开挖方 法、挖土深度、地面超载大小等,有参考数据供施工时采用。 当挖土深度较大,放坡不经济或周围附近有设施(建筑物、地下管线、道路等)不允许放 坡时,如要保持直立土壁的稳定,则需增设基坑的支护结构,起挡土、挡水作用,并保护周 围环境,减少对相邻设施的不利影响。 基坑支护结构应根据工程特点、基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工 作业设备和施工季节等条件因素综合考虑选用。 常用的支护结构形式包括重力式支护结构阳 板式支护结构。 重力式支护结构主要包括: (1)深层搅拌水泥土桩:主要是通过搅拌桩机将水泥与土进行搅拌,形成连续搭接的桩状水泥 加固土即水泥搅拌桩,起到挡土和隔水的作用。深层搅拌水泥土桩具有施工无噪声、无振动、 不排污、成本低、施工效率高等优点,但相对位移较大,厚度也较大。水泥土墙基坑侧壁安全 等级宜为二、三级,水泥土桩施工范围内地基士承载力不宜大于 150kPa,基坑深度不宜大于 6m。 (2)土钉墙:土钉墙墙面坡度不宜大于 1: 0.1,土钉必须和面层有效连接,应设置承压板或加强钢 筋等构造措施,承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接。土钉墙基坑侧壁安全 等级宜为二、三级的非软土场地,基坑深度不宜大于 12m。当地下水位高于基坑底面时,应采 取降水或截水措施。 板式支护结构由挡墙系统和支撑系统组成。其中挡墙的主要形式包括: (1)钢板桩:依靠锁口来连接钢制板桩,从而形成挡墙,种类包括直线型、U 型等。钢板桩具有高 强、轻型、施工简便、耐久性强、可重复使用等优点,用途广泛,适用于软土地基和地下水位 较高、水量较多的基坑支护。但钢板桩一次用钢量大,支护刚度小,挡水效果有局限。 (2)高压旋喷桩:以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥土加 固体。 施工占地少、 振动小,噪音较低,但容易污染环境,成本较高,对于特殊不能使喷出浆液凝 固的土质不宜采用。 (3)钻孔灌注桩:通过机械或人工方法在桩位成孔,向孔内灌注混凝土形成桩,进而排列形成挡 墙。钻孔灌注桩具有较好的刚度,但需采取措施提高防水性能和柱间连接的可靠性,钻孔灌注 桩应用广泛,适用于地下水位较低、复杂的地质环境。 (4)地下连续墙:借助施工机械在地下挖掘狭长深槽,在槽内吊放入钢筋笼并浇筑混凝土,形成 钢筋混凝土墙段,墙段连接形成地下连续墙。地下连续墙整体刚度大、抗渗性好、对环境影 响小,适用于基坑深度大、地质环境复杂、周围环境要求高的情况。 (5)逆作拱墙:逆作拱墙结构形式根据基坑平面形状可采用全封闭拱墙,也可采用局部拱墙,基 坑侧壁安全等级宜为二级、三级。拱墙轴线的矢跨比不宜小于 1/8,基坑开挖深度不宜大于 12m。 逆作拱墙不宜用于淤泥和淤泥土场地。 施工过程中地下水位高于基坑底面时,应采取降 水或截水措施。 (6) SMW 工法: SMW (Soil-Mixing wall 的简称)工法是通过多轴型钻掘搅拌机就地进行土体 钻掘,同时在钻头处将水泥浆注入土体进行充分搅拌,在水泥土体未结硬前将 H 型钢或其他型 材插入搅拌桩,从而形成具有一定强度和刚度的连续地下墙体。SMW 工法 施工简便、抗渗 性好、工期短、环境影响小等优点,具有较强的适用性。 保持挡墙牢固稳定需借助支撑系统,支撑系统包括内支撑和锚杆。内支撑有水平横撑、扁撑、 斜撑,使用材料包括钢结构支撑(大型钢管、H 型钢、格构式钢支撑)和钢筋混凝土结构支撑。 锚杆有斜锚杆、锚定板拉杆等。支撑系统应根据基坑深度、平面尺寸、土体受力情况、周边 环境要求等因素综合考虑确定方案。常用的支撑方法包括: (1)横撑式支撑:横撑式支撑适用于较为狭窄的基坑,包括水平挡土板式和垂直挡土板式。水平 挡土板式又分为断续式和连续式。前者适用于能保持直立壁的干土或天然湿度的粘土,深度 在 3m 以内;后者适用于较潮湿的或散粒的土,深度在 5m 以内。垂直挡土板式适用于土质较 松散或湿度很高的土,深度不限。 (2)大型结构支撑:包括钢结构支撑体系和钢筋混凝土结构支撑体系。施工过程中随着基坑开 挖逐层安装(浇筑)结构支撑,并在支撑内继续开挖。大型结构支撑,尤其 筋混凝土支撑刚度 大、变形小,适用于在软土层开挖的较大、较深的基坑。 (3)锚拉支撑:柱桩在水平挡土板外侧,一端打入土中,另一端用拉杆与锚桩拉紧在挡土板内侧 回填土。拉锚的材料一般采用钢筋、钢索、型钢或土锚杆。锚拉支撑适用于开挖面积较大、 深度不大的基坑或使用机械挖土不设置横撑的情况。 对支护结构要进行强度、稳定和变形方面的计算,三方面都需满足要求。计算方法包括圆弧 滑动简单条分法、弹性支点法等,后者应用较多。 在弹性支点法中,支护结构水平荷载标准值 eajk 应按当地可靠经验确定,当无经验时可按下列 规定计算(图 17-1-1): (1)对于碎石土及砂土: 1)当计算点位于地下水位以上时: eajk= 2)当计算点位于地下水位以下时; eajk= +[(zj-hwa)-(mj-hwa) ]2.地下水控制 地下水控制的设计和施工应满足支护结构设计要求, 根据场地及周边工程地质条件、 水文地 质条件和环境条件并结合基坑支护和基础施工方案综合分析、 确定。 地下水控制方法可分为 明排集水、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。见表 17―1―2。 方法名称 土类 渗透系数(m/d) 降水深度(m) 水文地质特征 集水明排 填土、粉土、黏性土、砂土 7&20 &5 上层滞水或水量不大的潜水 降水 真空井点 0.1-20 单级&6 多级&20 喷射井点 0.1-20 &20 管井 粉土、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带 1-200 &5 含水丰富的潜水、 承压 水、裂隙水 截水 粉土、黏性土、砂土、碎石土、可溶岩 不限 不限 回灌 填土、粉土、砂土、碎石土 0.200 不限 在地下水位高的地区开挖较深的基坑,如无能挡水的支护结构,多数要降水。对软土地区的 深基坑,即便设有挡水的支护结构,基坑外的地下水不会流人基坑,但为了便于机械挖土, 亦多需在挖土前进行坑内降水, 同时降水后能提高被动土压力, 有利于支护结构的稳定和减 小变形。其中,井点降水是使用较多的地下水控制方法:在基坑开挖前,预先在基坑四周埋 设一定数量下部带滤管的井点管, 在基坑开挖前和开挖过程中, 利用真空设备不断抽取地下 水,使地下水位降至坑底以下,不使地下水在基坑开挖过程中流人坑内。 井点降水一般有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点等,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。井点管为直径 38―51mm、长 5―7m 的 钢管。滤管直径常与井点管直径相同,长度为 1.0--1.7m,管壁上钻有直径 12~19mm、 呈星棋状排列的滤孔,外面包以两层孔径不同的生丝布或塑料布滤网。 降水井宜在基坑外缘采用封闭式布置,井间距应大于 15 倍井管直径,在地下水补给方向应 适当加密;当基坑面积较大、开挖较深时,也可在基坑内设置降水井。其深度应根据设计降 水深度、 含水层的埋藏分布和降水井的出水能力确定, 设计降水深度在基坑范围内不宜小于 基坑底面以下 0.5m。 井点降水的涌水量按水井理论计算。根据地下水有无压力,水井分为无压井和承压井。水井 底部到达不透水层时称完整井,否则称非完整井。所以水井共分四种,即无压完整井、无压 非完整井、承压完整井和承压非完整井。各种井的涌水量计算公式不同,如: 无压完整井当基坑远离边界时,其涌水量计算公式为: Q=1.366k(2H-S)S/lg(1+R/r0) 式中 Q――基坑涌水量; k--渗透系数; H--潜水含水层厚度; S--基坑水位降深; R--降水影响半径(宜通过试验或根据当地经验确定,当基坑侧壁安全等级为二、三级时,可 按经验公式计算 R =2S(kH)0.5); ro--基坑等效半径(当基坑为圆形时,取圆半径;当基坑为非圆形时,按下式计算:矩形基坑 ro=0.29(a+b),其中 a、b 分别为基坑的长、短边;不规则块状基坑 r0=(A/π )0.5,式中 A 为 基坑面积)。 无压非完整井当基坑远离边界时,其涌水量计算公式为 Q=1.366(H2-h2m)/(lg(1+R/r0)+lg(1+0.2hm/r0)(hm-l)/l) 式中 hm=(H+h)/2 承压完整 当基坑远离边界时,其涌水量则按下式计算: Q=2.73kMS/lg(1+R/r0) 式中 R――降水影响半径(宜通过试验或根据当地经验确定, 当基坑侧壁安全等级为二、 三 级时,可按经验公式计算 R=10Sk0.5); M――承压含水层厚度; l――过滤器进水部分长度(m); 其他符号同前。 至于单根井点管的出水量,由下式计算: q=120πrsl (17―1―16) 式中:q--单根井点管的出水量(m3/d); rs--过滤器半径(m); 其他符号同前。 降水井的数量 n 可按下式计算: n=1.1Q/q (17-1-17) 二、机械化施工 推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面较小,多用于场地清理和平整、开挖深度不大的基 坑、填平沟坑,以及配合铲运机工作。推运距离宜在 l00m 以内,以运距 50m 左右经济效果 最好。 铲运机可综合完成挖土、运土、卸土和平土的全部土方施工工序,分自行式铲运机和拖式铲 运机两种,目前多为油压操纵,常用于大面积的场地平整、填筑堤坝和路基、在开阔地带开 挖长度大的大型基坑。 单斗挖土机目前多为液压传动,分为正铲、反铲和抓铲等,其行走装置有履带和轮胎式等。 正铲挖土机适合开挖停机面以上的土方, 需汽车配合运土。 反铲挖土机用以挖掘停机面以下 的土方,主要用于开挖基坑、沟槽等,亦需汽车配合运土。抓铲挖土机宜用于开挖沟槽、基 坑和装卸粒状材料,于水下亦可抓土。 机械选择主要取决于施工对象特点、地下水位高低和土壤含水量。 (一)当地形起伏不大,坡度在 200 以内,挖填平整土方的面积较大,土的含水量适当,平均 运距短(一般在 lkm 以内)时, 采用铲运机较为合适。 如果土质坚硬或冬季冻土层厚度超过 10 ―15crn 时,必须由其他机械辅助翻松再铲运。当一般土的含水量大于 25%,或坚硬的黏土 含水量超过 30%时,铲运机要陷车,必须使水疏干后再施工。 (二)地形起伏较大的丘陵地带,一般挖土高度在 3m 以上,运输距离超过 lkm,工程量较大 且又集中时, 一般可采用下述三种方式进行挖土和运土: ①正铲挖土机配合自卸汽车进行施 工,并在弃土区配备推土机平整土堆。选择铲斗容量时,应考虑到土质情况、工程量和工作 面高度。当开挖普通土,集中工程量在 1.5 万 m3 以下时,可采用 0.5m3 的铲斗;当开挖集 中工程量为 1.5 万--5 万 m3 时,以选用 1.0m3 的铲斗为宜,此时,普通土和硬土都能开挖。 ②用推土机将土推人漏斗, 并用自卸汽车在漏斗下承土并运走, 这种方法适用于挖土层厚度 在 5--6m 以上的地段。漏斗上口尺寸为 3m 左右,由宽 3.5m 的框架支承,其位置应选择在 挖土段的较低处,并预先挖平,漏斗左右及后侧土壁应予支撑。使用 73.5kW(100 马力)的推 土机两次可装满 8t 自卸汽车,效率较高。③用推土机预先把土推成一堆,用装载机把土装 到汽车上运走,效率也很高。 (三)开挖基坑时根据下述原则选择机械: 1.土的含水量较小,可结合运距长短、挖掘深浅,分别采用推土机、铲运机或正铲挖土机 配合自卸汽车进行施工。当基坑深度在 1-2m,基坑不太长时可采用推土机;深度在 2m 以 内的线状基坑,宜由铲运机开挖;当基坑较大,工程量集中时,可选用正铲挖土机挖土。 2.如地下水位较高、又没有采用降水措施,或土质松软,可能造成正铲挖土机和铲运机陷 车时,则采用反铲、拉铲或抓铲挖土机配合自卸汽车较为合适,挖掘深度见有关机械的性能 表。 3.移挖作填以及基坑和管沟的回填,运距在 60-l00m 以内时可用推土机。 上述各种机械的适用范围都是相对的, 选用机械时应根据具体情况考虑。 如果有多种机械可 供选择时,应当进行技术经济比较,选择效率高、费用低的机械进行施工。 当挖土机挖出的土方需用运土车辆运走时, 挖土机的生产率不仅取决于本身的技术性能, 而 且还决定于所选的运输工具是否与之协调。 由技术性能,可按下式算出挖土机的生产率 P: P=8* 3600?q?Kc?KB/t?Ks(m3/台班) (17―1-18) 式中 t--挖土机每次作业循环延续时间(s),一般为 25~40s; Q――挖土机斗容量(m3); Ks--土的最初可松性系数; Kc--土斗的充盈系数,可取 0.8―1.1; KB―工作时间利用系数,一般为 0.6―0.8。 为了使挖土机充分发挥生产能力,应使运土车辆的载重量 Q 与挖土机的每斗土重保持一定 的倍率关系,并有足够数量的车辆以保证挖土机连续工作。从挖土机方面考虑,汽车的载重 量越大越好,可以减少等待车辆调头的时间;从车辆方面考虑,载重量小,台班费便宜而数 量要增加,载重量大,台班费高但数量可减少。最合适的车辆载重量应当是使土方施工单价 为最低,可以通过核算确定。一般情况下,汽车载重量宜为每斗土重的 3--5 倍。运土车辆 的数量 N,可按下式计算: N=T/(t1+t2) (17―1―19) 式中 T――运输车辆每一工作循环延续时间(mm),由装车、重车运输、卸车、空车开回及 等待等时间组成; t1――运输车辆装满一车土的时间(min); t2――运输车辆调头而使挖土机等待的时间(min): t1=n.t (17-1―20) n=Q.Ks/qKc.γ (17―1―21) 式中 n――运土车辆每车装土次数; Q――运土车辆的载重量(t); γ --实土重度(t/m3)。 三、土方填筑与压实 (一)填土的要求 为了保证填方工程在强度和稳定性方面的要求,必须正确选择土壤种类和填筑方法。 含有大量有机物的土壤, 石膏或水溶性硫酸盐含量大于 5%的土壤, 冻结或液化状态的泥炭、 黏土或粉状砂质粘土等,一般不能作填土之用。但在场地平整工程中,除修建房屋和构筑物 的地基填土外,其余各部分填方所用的土壤,则不受此限制。 填土应分层进行,并尽量采用同类土填筑。如采用不同土壤填筑时,应将透水性较大的土层 置于透水性较小的土层之下,不能将各种土混杂在―起使用,以免填方内形成水囊。 当填方位于倾斜的山坡上时,应将斜坡改成阶梯状,以防填土横向移动。 填土必须具有一定的密实度, 以避免建筑物的不均匀沉陷。 填土密实度以设计规定的控制干 重度γ d 作为检查标准。土的控制干重度与最大干重度之比称为压实系数 Dy 利用填土作为 地基时,设计规范规定了各种结构类型、各种填土部位的压实系数值。如砖石承重结构和框 架结构在地基的主要受力层范围内的填土压实系数 Dy,应大于 0.96,而在地基主要受力层 范围以下,则为 0.93―0.96。 土的最大干重度一般在试验室由击实试验确定, 再根据规范规定的压实系数, 即可算出填土 控制干重度的值。在填土施工时,土的实际干重度大于或等于γ d 时,则符合质量要求。 土的实际干重度可用“环刀法”测定。先用环刀取样,一般为 100―400m2 取一点。称出土 的天然重度并测出含水量,然后用下式计算土的实际干重度γ 0: γ 0=γ /(1+0.01ω ) (g/cm3) (17―1―22) 式中 γ ――土的天然重度(g/cm3); ω 一一土的天然含水量(%)。 (二)填土压实方法 填土的压实方法有碾压、夯实和振动压实等几种。 碾压适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾和汽胎碾。羊足碾需要有较 大的牵引力而且只能用于压实黏性土,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。 气胎碾在工作时是弹性体, 给土的压力较均匀, 填土质量较好, 但应用最普遍的是刚性子碾。 利用运土工具碾压土层也可取得较大的密实度, 但必须很好地组织土方施工, 利用运土过程进行碾压。 如果单独使用运土工具进行土层压实 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 1 倍左右。 夯实主要用于小面积填土, 可以夯实黏性土或非黏性土, 夯实的优点是可以压实较厚的土层。 夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。夯锤借助起重机提起并落下,其重量大于 15kN,落距 2.5―4.5m。夯土影响深度可超过 lm,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 40-70cm, 它和蛙式打夯机都是应用较广的夯实机械。 振动压实主要用于压实非黏性土,目前用得尚不普遍。 (三)填土压实的影响因素 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。 四、爆破工程 开挖岩石多用爆破方法。此外,开挖冻土、清除障碍物和拆除旧有的建筑物和构筑物以及近 年来在拆除支护结构的混凝土结构支撑方面亦多用爆破。 爆破是利用炸药爆炸时产生的极高的压力和大量的热来破坏周围介质。 爆破施工费用低、 速 度快,但有一定的危险性,需谨慎地作好防护工作。爆破施工包括打孔、装药、填塞、引爆 和清理。打孔多用风镐,药孔布置由设计确定,药量由计算确定。要使炸药发生爆炸,必须 用起爆炸药引爆。起爆方法有:火花起爆法、电力起爆法和导爆(传爆线)法。前两种方法用 雷管引爆炸药,后一种是用雷管引爆导爆索,由导爆索直接引爆炸药。 拆除爆破又名“控制爆破” ,是通过一定的技术措施,严格控制爆炸能量和爆破规模,使爆 破的声响、振动、破坏区域以及破碎物的散坍范围控制在规定限度内的一种爆破技术,它在 城市和工厂的发展过程中,对已有房屋或构筑物的改建、拆除提供了安全有效的方法。拆除 爆破需考虑的因素很多,包括爆破体的集合形状和材质,使用的炸药、药量、炮眼布置及装 药方式,覆盖物和防护措施及周围环境等。其中炸药及装药量是最主要的因素,拆除爆破所 用的炸药,要求爆速小但威力大,药卷的临界直径小(小于临界直径时,炸药就不能传爆)以 便使用微量炸药。装药量的计算根据炸药的性能来确定,一般拆除爆破采取“多钻眼,少装 药”的办法。 例: 1.当基坑降水深度超过 8m 时,比较经济的降水方法为(B) 。 A .轻型井点 B .喷射井点 C .管井井点 D .明沟排水法 由题目所给条件, D 项明显不对,应排除;从经济性比较,喷射井点较佳。 2.对暗沟等软弱土的浅层地基处理,可采用(D) 。 A .排水固结法 B .碾压夯实法 C .振密挤密法 D .换土垫层法 3.基坑(槽)的土方开挖时,一般应采用的开挖原则为:(B) A.分段开挖,先挖后撑; B.分层开挖,先撑后挖; C.分段开挖,先撑后挖; D.分层开挖,先挖后撑。 4.当为哪种土时,不宜采用集水井降水法来降低地下水位?(B) A.粉质粘土; B.粉砂; C.粘土; D.人工填土。 5.能综合完成全部土方施工工序(挖土、运土、卸土和平土) ,并常用于大面积场地 平整的 土方施工机械是:(A) A.铲运机; B.推土机; C.正铲挖土机; D.反铲挖土机。第二节 桩基础工程 按桩的施工方法,分为预制桩和灌注桩两类。 一、预制打入桩施工 预制桩常用的有混凝土方桩、预应力混凝土管桩和钢管桩,打入法是最常用的沉桩方法。 (一)打桩设备 打桩设备主要是桩锤和桩架。 桩锤有落锤、蒸汽锤、柴油锤和液压锤,目前应用最多的是柴油锤。柴油锤是利用燃油爆炸 推动活塞往复运动而锤击打桩,活塞重量从几百公斤到数吨。 用锤击沉桩,为防止桩受冲击应力过大而损坏,宜用重锤轻击。如用轻锤重打,锤击功大部 分被桩身吸收, 桩不易打入, 且桩头易打碎。 锤重与桩重应有一定的比值, 或控制锤击应力, 以防把桩打坏。 桩架是支持桩身和桩锤, 沉桩过程中引导桩的方向, 并使桩锤能沿着要求的方向冲击的打桩 设备。 常用桩架有多能桩架和履带式桩架,多用后者。履带式桩架以履带式起重机为底盘,增设了 立柱和斜撑用以打桩。 (二)打桩 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。 柱基轴线的定位点应设置在不受打桩影响的地点,打桩地区附近需设置不少于 2 个的水准 点,在施工过程中可据此检查桩位的偏差以及桩的人土深度。 打桩时应注意下列一些问题: 1.打桩顺序 打桩顺序应根据地形、土质和桩布置的密度决定。 由于桩对土体产生挤压, 打桩时先打入的桩常被后打入的桩推挤而发生水平位移, 尤其是在 满堂打桩时,这种现象尤为突出。因此在桩的中心距小于 4 倍桩的直径时,应拟定合理的打 桩顺序。 当逐排打设时, 打桩的推进方向应逐排改变, 以免土朝一个方向挤压, 导致土壤挤压不均匀。 对同一排桩而言,必要时可采用间隔跳打的方式进行。大面积打桩时,可从中间先打,逐渐 向四周推进,若从四周向中间打设,则中间部分土壤受到挤压,使桩难于打入,分段打设可 以减少对桩的挤动,在大面积打桩时较为适宜。 2.打桩方法 在桩架就位后即可吊桩,垂直对准桩位中心,缓缓放下插入土中,位置要准确。在桩顶扣好 桩帽或桩箍,使桩稳定后,即可除去吊钩,起锤轻压并轻击数锤,随即观察桩身与桩帽、桩 锤等是否在同一轴线, 接着可正常施打。 在沉桩过程中, 要经常注意桩身有无移和倾斜现象, 如发现问题,应及早纠正。为了防止击碎桩顶,除用桩帽外,如桩顶不平,可用麻袋或厚纸 垫平,落锤高度不宜大于 lm。如用送桩法将桩顶打入土中时,桩与送桩的纵轴线应尽量在 同一直线上。拔出送桩后,桩孔应及时回填。沉桩到接近要求时,即需进行观察,看是否满 足贯入度或沉桩标高的要求。如达到设计要求,即做好记录,并将桩架移至新桩位施工。 │ 3.打桩的质量控制 打桩的质量视打人后的偏差是否在允许范围之内, 最后贯入度与沉桩标高是否满足设计要求 以及桩顶、桩身是否打坏而定。 桩的垂直偏差应控制在 1%之内,平面位置的偏差除上面盖有基础梁的桩和桩数为 1~2 根 或单排桩基中桩外,一般为 1/2~1 个桩的直径或边长。 摩擦桩的入土深度控制,以标高为主,而以贯入度作参考;端承桩的入土深度控制,以贯入 度为主,而以标高作参考。贯入度指最后贯入度,即最后 10 击桩的平均入土深度。 二、灌注桩施工 由于具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区灌注桩在施工中得到 较为广泛的使用。根据成孔工艺的不同,灌注桩可以分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成 孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩等。 1.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, 无需护壁即可直接取土成孔的土质, 可采用螺旋钻 机成孔、洛阳铲挖孔和人工挖孔等成孔方式。 螺旋钻成孔灌注桩是利用动力旋转钻杆, 使钻头的螺旋叶片旋转削土, 土块沿螺旋叶片上升 排出孔外。施工时,要根据实际情况,确定相应的钻进转速及钻压;在软塑土层,含水量大 时,可用疏纹叶片钻杆,以便较快地钻进;在可塑或硬塑黏土中,或含水量较小的砂土中应 用密纹叶片钻杆,缓慢地均匀地钻进。全叶片螺旋钻机成孔直径一般为 300-600mm,钻孔 深度 8-12m。 钢筋笼应一次绑扎完成,放人孔内之后再次测量孔内虚土厚度。混凝土应随浇随振,每次浇 筑高度不得大于 1.5m。 如为扩底桩,则需于桩底部应用扩孔刀片切削扩孔,扩底直径应符合设计要求,且孔底虚土 厚度对以摩擦力为主的桩,不得大于 300mm;对以端承力为主的桩,则不得大于 l00mm。 如成孔时发生塌孔,宜钻至塌孔处以下 1--2m 时,用低强度等级的混凝土填至塌孔以上 lm 左右,待混凝土初凝后再继续下钻,钻至设计深度,也可用 3:7 的灰土夯实代替填筑混凝 土。 2.泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁, 防止孔壁坍塌。 通常在孔内注入高塑性黏土或膨润土和水 拌合的泥浆, 或者利用钻削下来的黏性土与水混合形成泥浆保护孔壁。 对不论地下水位高或 低的土层皆适用, 多用于含水量高的软土地区。 成孔机械有回转钻机、 潜水钻机、 冲击钻等, 其中以回转钻机最多。 回转钻机是由动力装置带动钻机回转装置转动, 从而带动有钻头的钻杆转动, 由钻头切削土 壤。根据泥浆循环方式不同,分为正循环回转钻机和反循环回转钻机。 钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,表示有孔壁坍陷迹象。 其主要原因是土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用黏土紧密填封以及护筒内水位不高。 钻进中如出现缩颈、孔壁坍陷时,首先应保持孔内水位并加大泥浆比重以稳孔护壁。如孔壁 坍陷严重,应立即回填黏土,待孔壁稳定后再钻。 钻杆不垂直、土层软硬不匀或碰到孤石时,都会引起钻孔偏斜。钻孔偏斜时,可提起钻头, 上下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填黏土至偏孔处 0.5m 以上,重新钻进。 3.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打桩法,将带有钢筋混凝土桩靴(有称桩尖)或带有 活瓣式桩靴的钢套管沉入士中, 然后灌注混凝土并拔管而成。 通常分为锤击灌注桩和振动灌 注桩,前者多用于一般黏性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基,后者除以上范围,还可用 于稍密及中密的碎石土地基。 锤击灌注桩施工时,用桩架吊起钢套管,对准预先设在桩位处的预制钢筋混凝土桩靴。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,套入桩靴压进 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≤0.5%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 沉人标高,并检查管内有无泥浆或水进入,即可灌筑混凝土。套管内混凝土应尽量灌满,然 后均匀拔管。桩锤冲击频率,视锤的类型而定。桩的中心距在 5 倍桩管外径以内或小于 2m 时,均应跳打。中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的 50%以后,方可施打。为了 提高桩的质量和承载能力,常采用复打扩大灌注桩。 套管灌注桩施工时常易发生断桩、缩颈、桩靴进水或进泥及吊脚桩等问题,施工中应加强检 查并及时处理。 三、地基加固处理技术 天然地基的强度不足或土的压缩性较大, 不能满足建筑物对地基的要求时, 就需要针对不同 的情况,对地基进行处理或加固。 地基处理的目的是: 改善软弱土的剪切性能, 提高地基土的抗剪强度; 降低软弱土的压缩性, 减少基础的沉降和不均匀沉降;同时,还可以改善土的透水性,起防渗、截水的作用;改善 土的动力特性,防止液化作用。 地基处理的技术主要有:排水固结法,振密、挤密法,置换及拌人法,灌浆法,加筋法及冷 热处理法等。 这些技术的作用机理,大致分为:(1)土质改良;(2)土的置换;(3)土的补强等三类。土质改 良是指用机械(力学)的、化学、电、热等手段增加地基土的密度,或使地基土固结。土的置 执是将软土层换填为良质土如砂垫层等。 土的补强是采用薄膜、 绳网、 板桩等约束住地基土, 或者在土中放人抗拉强度高的补强材料形成复合地基以加强和改善地基上的剪切特性。 地基处理技术归纳 序号 分类 处理技术 原理及作用 适用范围 1 碾压及夯实 重锤夯实,机械碾压,振动压实,强夯(动力固结) 利用压实原理, 通过机 械碾压夯击,把表层地基土压实:强夯则利用强大的夯击能,在地基中产生强烈的冲击彼和 动应力,迫使土动力固结密实 适用于碎石土、 砂土、 粉土、 低饱和度的黏性土, 杂填土等, 对饱和黏性土应慎重采用 2 换土垫层 砂石垫层,素土垫层,灰土垫层,矿渣垫层 以砂石、 素土、 灰土和矿渣 等强度较高的材料,置换地基表层软弱土提高持力层的承载力,扩散应力,减小沉降量 适用于处理暗沟、暗塘等软弱土的浅层处理 3 排水固结 天然地基预压,砂井预压,塑料排水带预压,真空预压,降水预压 在 地基中增设竖向排水体,加速地基的固结和强度增长,提高地基的稳定性;加速沉降发展, 使基础沉降提前完成 适用于处理饱和软弱土层, 对于渗透性极低的泥炭土, 必须慎重对待 4 振密挤密 振冲挤密,灰土挤密桩,砂桩,石灰桩,爆破挤密 采用一定的技术 措施,通过振动或挤密,使土体的孔隙减少,强度提高;必要时,在振动挤密过程中,回填 砂、砾石、灰土、素土等,与地基土组成复合地基,从而提高地基的承载力,减少沉降量 适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土 5 置换及拌入 振冲置换,深层搅拌,高压喷射注浆,石灰桩等 采用专门的技术措施, 以砂、碎石等置换软弱土地基中的部分软弱土,或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂 浆等形成加固体,与未处理部分土组成复合地基,从而提高地基承载力,减少沉降量 黏 性土、冲填土、粉砂、细砂等 6 加筋 土工聚合物加筋,锚固,树根桩,加筋土 在地基或土体中埋设强度较大 的土工聚合物、钢片等加筋材料,使地基或土体能承受抗拉力,防止断裂,保持整体性,提 高刚度,改变地基土体的应力场和应变场,从而提高地基的承载力,改善变形特性 软 弱土地基、填土及陡坡填土、砂土 例 1 按照桩的施工方法不同,桩基础可分为(D)。 A.端承桩和摩擦桩 B.端承桩和挤密桩 C.钢管桩和混凝土桩 D.预制桩和灌注桩 2.下列有关桩的人士深度的控制,说法正确的是(B)。 A.端承桩以标高为主,贯入度作为参考 B 摩擦桩以标高为主,贯入度作为参考 C.摩擦桩、端承桩均以贯入度为主,标高作为参考 D.摩擦桩、端承桩均以标高为主,贯入度作为参考 3.下列对打桩顺序的描述,不正确的是(A)。 A 自外向内 B.由一侧向单一方向 C.自中间向两个方向对称 D.自中间向四周 4.为了防止沉管灌注桩发生缩颈现象,可采用哪种方法施工?(C) A.跳打法; B.分段打设; C.复打法; D.逐排打第三节 混凝土工程与预应力混凝土工程 混凝土工程包括钢筋工程、模板工程和混凝土工程,是建筑物施工中的主导工种工程, 无论在人力、物力消耗和对工期的影响方面都占非常重要的地位。 一、钢筋工程 钢筋一般在钢筋加工车间或工地钢筋棚内加工,然后运至现场绑扎或焊接。钢筋的加 工过程一般包括冷拉、冷拔、调直、剪切、镦头、弯曲成型、绑扎、焊接等,取决于成品种 类。 (一)钢筋冷拔 冷拔是使 Φ6~Φ9 的光圆钢筋通过钨合金的拔丝模进行强力冷拔。钢筋通过拔丝模时, 受到拉伸与压缩兼有的作用,使钢筋内部晶格变形而产生塑性变形,因而抗拉强度提高,塑 性降低,呈硬钢性质。光圆钢筋经冷拔后称“冷拔低碳钢丝” 。钢筋冷拔的工艺过程是:轧 头一剥壳+通过润滑剂进入拔丝模,如钢筋需连接则在冷拔前用对焊连接。 钢筋表面常有一硬渣层,易损坏拔丝模,并使钢筋表面产生沟纹,因而冷拔前要进行 剥壳,方法是使钢筋通过 3--6 个上下排列的辊子以剥除渣壳。润滑剂常用石灰、动植物油、 肥皂、白蜡和水按一定配比制成。 冷拔用的拔丝机有立式(图 17-3-2)和卧式两种, 其鼓简直径一般为 500mm, 冷拔速度约 为 0.2―0.3m/s,速度过大易断丝。 影响冷拔低碳钢丝质量的主要因素,是原材料的质量和冷拔总压缩率。 冷拔低碳钢丝都是用普通低碳热轧光圆钢筋拔制的,按国家标准的规定,光圆钢筋是 用 1--3 号乙类钢轧制的,因而强度变化较大,直接影响冷拔低碳钢丝的质量,为此,应严 格控制原材料。冷拔低碳钢丝分甲、乙两级,对主要用作预应力筋的甲级冷拔低碳钢丝,宜 用符合 I 级钢标准的 3 号钢圆盘条进行拔制。 冷拔总压缩率(β)是光圆钢筋拔成冷拔钢丝时的横截面缩减串。若原材料光圆钢筋直径 为 do,冷拔后成品钢丝直径为 d,则总压缩率 β=(d2o-d2)/ d2o。总压缩率越大,则抗拉强 度提高越多,而塑性降低越多。总压缩率不宜过大,直径 5mm 的冷拔低碳钢丝,宜用直径 8mm 的圆盘条拔制;直径 4mm 和小于 4mm 者,宜用直径 6.5mm 的圆盘条拔制。 冷拔低碳钢丝有时是经多次冷拔而成,不一定是一次冷拔就达到总压缩率。每次冷拔 的压缩率不宜太大,否则拔丝机的功率要大,拔丝模易损耗,且易断丝。 (二)钢筋连接 钢筋连接有三种常用的连接方法:绑轧连接、焊接连接、机械连接(挤压连接和螺纹套 管连接) 1.绑扎连接 绑扎连接是钢筋连接的主要手段之一。钢筋绑扎时,钢筋交叉点用钢丝扎牢;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应符合施工及验收规范的规 定。 2.焊接连接 除个别情况(如不准出现明火)应尽量采用焊接连接, 以保证质量、 提高效率和节约钢材。 钢筋焊接分为压焊和熔焊两种形式,压焊包括闪光对焊、电阻点焊和气压焊,熔焊包括电弧 焊和电渣压力焊。此外,钢筋与预埋件 T 形接头的焊接应采用埋弧压力焊,也可用电弧焊 或穿孔塞焊,但焊接电流不宜大,以防烧伤钢筋。 钢筋的焊接质量与钢材的可焊性、焊接工艺有关。可焊性与含碳量、合金元素的数量 有关,含碳、锰数量增加,则可焊性差;而含适量的钛可改善可焊性。焊接工艺(焊接参数 与操作水平)亦影响焊接质量,即使可焊性差的钢材, :若焊接工艺合宜,亦可获有良好的焊 0 接质量。当环境温度低于-5 C,即为钢筋低温焊接,此时应调整焊接工艺参数,使焊缝和热 影响区缓慢冷却。风力超过 4 级时,应有挡风措施,环境温度低于-200C 时不得进行焊接。 (1)闪光对焊 闪光对焊广泛用于钢筋纵向连接及预应力钢筋与螺丝端杆的焊接。热轧钢筋的焊接宜 优先用光焊,不可能时才用电弧焊。 钢筋闪光对焊的原理是利用对焊机使两段钢筋接触,通过低电压的强电流,待钢筋加 热到一定温度变软后,进行轴向加压顶锻,形成对焊接头。 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―闪光焊。对Ⅳ级 钢筋有时在焊接后还进行通电热处理。 1)连续闪光焊 这种焊接的工艺过程是待钢筋夹紧在电极钳口上后,闭合电源,使两钢筋端面轻微接 触。由于钢筋端部不平,开始只有一点或数点接触,接触面小而电流密度和接触电阻很大, 接触点很快熔化并产生金属蒸汽飞溅,形成闪光现象。闪光一开始就徐徐移动钢筋,使形成 连续闪光过程,同时接头也被加热。待接头烧平、闪去杂质和氧化膜、白热熔化时,随即施 加轴向压力迅速进行顶锻,使两根钢筋焊牢。 连续闪光焊宜于焊接直径 25mm 以内的 I 一Ⅲ级钢筋,焊接直径较小的钢筋最适宜。 2)预热闪光焊 钢筋直径较大,端面比较平整时宜用预热闪光焊。与连续闪光焊不同之处,在于前者 增加一个预热时间,先使大直径钢筋预热后再连续闪光烧化进行加压顶锻。 3)闪光―预热-闪光焊 端面不平整的大直径钢筋连接采用半自动或自动的 150 型对焊机焊接,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,形成断续闪光使钢筋加热;接着再是连续闪光,最后进行加 压顶锻。 对于Ⅳ级钢筋,因碳、锰、硅含量较高和钛、钒的存在,对氧化、淬火、过热比较敏 感,易产生氧化缺陷和脆性组织。为此,应掌握焊接温度,并使热量扩散区加长,以防接头 局部过热造成腾断。Ⅳ级钢筋中可焊性差的高强钢筋,宜用强电流进行焊接,焊后再进行通 电热处理。通电热处理的目的,是对焊接接头进行一次退火或高温回火处理,以消除热影响 区产生的脆性组织,改善接头的塑性。 通电热处理的方法,是焊毕稍冷却后松开电极,将电极钳口调至最大距离,重新夹住 钢筋,待接头冷至暗黑色(焊后约 20--30s),进行脉冲式通电热处理(频率约 2 次/s,通电 5 ―7s),待钢筋表面呈桔红色并有微小氧化斑点出现时即可。 (2)电渣压力焊 电渣压力焊在建筑施工中多用于现浇钢筋混凝土结构构件内竖向或斜向(倾斜度在 4:1 的范围内)钢筋的焊接接长,有自动与手工电渣压力焊。与电弧焊比较,它工效高、成本低, 我国在一些高层建筑施工中已取得很好的效果。 进行电渣压力焊(所用的设备)夹具需灵巧、上下钳口同心,否则不能保证规程规定的上 下钢筋的轴线应尽量一致,其最大偏移不得超过 0.1d,同时也不得大于 2mm 的要求。 焊接时,先将钢筋端部约 120mm 范围内的铁锈除尽,将夹具夹牢在下部钢筋上,并将 上部钢筋扶直夹牢于活动电极中, 自动电渣压力焊还在上下钢筋间放引弧用的钢丝圈等。 再 装上药盒(直径 90―l00mm)和装满焊药,接通电路,用手柄使电弧引燃(引弧)。然后稳定一 定时间, 使之形成渣池并使钢筋熔化(稳弧), 随着钢筋的熔化, 用手柄使上部钢筋缓缓下送。 当稳弧达到规定时间后,在断电同时用手柄进行加压顶锻(顶锻),以排除夹渣和气泡,形成 接头。待冷却一定时间后,即拆除药盒、回收焊药、拆除夹具和清除焊渣。引弧、稳弧、顶 锻三个过程连续进行。 电渣压力焊的工艺参数为焊接电流、渣池电压和通电时间,根据钢筋直径选择,钢筋 直径不同时,根据较小直径的钢筋选择参数。电渣压力焊的接头,亦应按规程规定的方法检 查外观质量和进行试件拉伸试验。 (3)气压焊 气压焊接钢筋是利用乙炔―氧混合气体燃烧的高温火焰对已有初始压力的两根钢筋端 面接合处加热,使钢筋端部产生塑性变形,并促使钢筋端面的金属原子互相扩散,当钢筋加 热至约 C 时进行加压顶锻,使钢筋内的原子得以再结晶而焊接在一起。 钢筋加热前的初始压力约 30--40MPa,加压顶锻时的压应力约 34--40MPa。 3.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。 钢筋挤压连接亦称钢筋套筒冷压连接,适用于竖向、横向及其他方向的较大直径变形 钢筋的连接,与焊接相比,具有节省电能、不受钢筋可焊性好坏影响、不受气候影响、无明 火、施工简便和接头可靠度高等特点。 螺纹套管连接具有施工速度快、不受气候影响、质量稳定、易对中等特点,在我国应 用广泛。螺纹套管连接又分锥螺纹连接和直螺纹连接两种。根据规范要求,当前锥螺纹连接 已基本不再使用,主要采用直螺纹连接。 例: 1.用控制冷拉率法进行冷拉控制时,测定冷拉率时钢筋的冷拉应力为多少?(B) A 与控制冷拉应力法相同; B 比控制冷拉应力法的控制应力大 30N/mm2 ; C 比控制冷拉应力法的控制应力大 50N/mm2 ; D 比控制冷拉应力法的控制应力小。 2.钢筋绑扎接头时,受压钢筋绑扎接头搭接头长度是受拉钢筋绑扎接头搭接长度的(B)倍。 A. 0.5 B.0.7 C. 1 D. 1.2 3.制作预埋件时,钢筋与钢板连接采用的焊接方法为(B) 。 A.闪光对焊 B.电弧焊 C.电阻点焊 D.电渣压力焊 4.在钢筋焊接中,下面哪种焊接方法属于溶焊形式?(B) A.闪光对焊; B 电渣压力焊; C 电阻点焊; D 气压焊。 二、模板工程 模板是新浇混凝土成型用的模型,模板系统由模板、支承件和紧固件组成,要求它能 保证结构和构件的形状尺寸准确; 有足够的强度、 刚度和稳定性; 装拆方便可多次周转使用; 接缝严密不漏浆。 常用的模板包括木模板、定型组合模板、大型工具式的大模板、爬模、滑升模板、隧 道模、台模(飞模、桌模)、永久式模板等。 (一)木模板 木模板、胶合板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。建筑施工用的木模板主要包括基础模板、柱子模板、梁、楼 板模板等。 (二)定型组合模板 定型组合模板是一种工具式模板,它由具有一定模数的很少类型的板块、角模、支撑 和连接件组成, 用它可拼出多种尺寸和几何形状, 以适应多种类型建筑物和梁、柱、 板、墙、 基础等施工的需要,也可用它拼成大模板、爬模、台模等大型工具式模板。施工时可在现场 直接组装,亦可预拼成大块模板或构件模板,用起重机吊运装拆。组合模板的板块由边框、 面板和纵横肋构成,有钢模板和钢框胶合板(胶合木板、竹胶板)模板,其中以组合钢模板为 主。 板块的模数尺寸关系到模板的使用范围,是设计定型组合钢模板的基本问题之一。组 合钢模板采用模数制设计, 通用模板的宽度模数以 50mm 进级, 长度模数以 150mm 进级 (长 度超过 900mm 时, 300mm 进级)设计时应以数理统计方法确定结构各种尺寸使用的频率, 以 充分考虑我国的模数制, 并使最大尺寸板块的重量便于工人手工安装。 目前我国应用的板块 长度为 1500mm、1200mm、900mm 等。板块的宽度为 600mm、300mm、250mm、200mm、 150rmn、l00mm 等。进行配板设计时,如出现不足 50mm 的空缺,则用木方补缺,用钉子 或螺栓将木方与板块边框上的孔洞连接。 为便于板块之间的连接,边框上有连接孔,边框不论长向和短向,其孔距都为 150mm, 以便横竖都能拼接。孔形取决于连接件,板块的连接件有钩头螺栓、U 形卡、L 形插销、紧 固螺栓(拉杆)。 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,支承粱、板模板的 支撑桁架和顶撑等。 对于墙模板,用紧固螺栓拉固主梁(钢管或轻型槽钢焊接的组合梁),主梁支撑次梁(钢 管、空腹矩形管和冷弯薄壁型钢),次梁支撑板块。次梁位置布置的合理能增加板块的承载 能力,次梁的位置以板块的挠度和弯矩最小为原则,根据计算确定。 梁、板的支撑有梁托架、支撑桁架和顶撑,还可用多功能门架式脚手架来支撑。梁托 架可用钢管或角钢制作。支撑桁架的种类很多,如跨度小、荷重轻,可用上弦为角钢、腹杆 和下弦杆为钢筋焊成的钢筋桁架, 否则可用由角钢、 扁铁和钢管焊成的整榀式桁架或由两个 半榀桁架组成的拼装式桁架,还有可调节跨度的伸缩式桁架,使用更加方便。 顶撑皆采用不同直径的钢套管,通过套管的抽拉可以调整到各种高度。近年来发展的 模板快拆体系则在顶撑顶部设置早拆柱头, 可使楼板混凝土浇筑后模板下落提早拆除, 而顶 撑仍撑在楼板底面。 对多层房屋,分层支模时,上层支撑应对准下层支撑,并铺设垫板。用定型组合模板 宜进行配板设计, 由于同一面积的模板可用不同规格的板块和角模组成不同的配板方案, 配 板设计就是从中找出最佳的组配方案,以取得最好的经济效益。 (三)爬升模板 爬升模板简称爬模,国外亦称跳模。它由爬升模板、爬架(亦有无爬架的爬模)和爬升设 备三部分组成, 是施工剪力墙体系和筒体体系的钢筋混凝土结构高层建筑的一种有效的模板 体系,我国已推广应用。由于模板能自爬,不需起重运输机械吊运,减少了高层建筑施工中 起重运输机械的吊运工作量, 能避免大模板受大风影响而停止工作。 由于自爬的模板上悬挂 有脚手架,所以还省去了结构施工阶段的外脚手架,能减少起,重机械的数量、加快施工速 度,因而经济效益较好。 爬架是一格构式钢架,用来提升爬模,由下部附墙架和上部支撑架两部分组成,高度 超过三个层高。附墙架用螺栓固定在下层墙壁上;支撑架高度大于两层模板,座落在附墙架 上,与之成为整体。支撑架上端有挑横梁,用以悬吊提升爬升模板用的手拉葫芦。 模板顶端装有提升爬架用的手拉葫芦。在模板固定后,通过它提升爬架。由此,爬架 与模板相互提升,向上施工。爬升模板的背面底部还可悬挂有外脚手架。 爬升设备可为手拉葫芦或电动葫芦,亦可为液压千斤顶和电动千斤顶。手拉葫芦简单 易行,由人工操纵,如用液压千斤顶,则爬架、爬升模板各用一台油泵供油。爬杆由巾 25 圆钢,用螺帽和垫板固定在模板或爬架的挑横梁上。 在爬升时,模板与爬架是相互支承的。用爬升模板施工时,底层墙由于无法固定爬架 仍需用一般支模方法进行浇筑。 (四)大模板 大模板为一大尺寸的工具式模板,一般是一块墙面用一块大模板。大模板由面板、加 劲肋、支撑桁架、稳定机构等组成。面板多为钢板或胶合板,亦可用小钢模组拼;加劲肋多 用槽钢或角钢;支撑桁架用槽钢和角钢组成。 大模板之间的连接,内墙相对的两块平模是用穿墙螺栓拉紧,顶部用卡具固定。外墙 的内外模板,多是在外模板的竖向加劲肋上焊一槽钢横梁,用其将外模板悬挂在内模板上。 用大模板浇筑墙体,待浇筑的混凝土的强度达到 1N/mm2 就可拆除大模板,待混凝土强 度≥4N/mm2 时才能在其上吊装楼板。 (五)滑升模板 滑升模板宜用于浇筑剪力墙体系或简体体系的高层建筑;高耸的筒仓、竖井、电视塔、 烟囱等构筑物。 滑升模板施工,是在地面上沿建筑物的墙等的周边组装高 1.1m 左右的模板,随着向模 板内不断地分层浇筑混凝土, 用液压千斤顶沿支承杆不断地向上滑升模板, 直至需要的高度 为止。在模板滑升过程中模板最好不要调整,否则就要停滑后调整模板,影响滑升速度。 滑升模板由模板系统、操作平台系统和液压系统三部分组成。模板多用钢模或钢木混 合模板。混凝土的出模强度为 0.2―0.4N/mm2。模板呈锥形,单面锥度约 0.2%--0.5%H(H 为模板高度),以模板上口以下三分之二模板高度处的净间距为结构断面的厚度,模板外面 上下各布置一道围圈(围檩)用于支撑和固定模板,承受模板传来的混凝土侧压力等。围圈多 用槽钢或角钢,有时在上下围圈间增设腹杆,形成桁架式围圈。 操作平台系统包括操作平台、内外吊架和外挑架,是施工操作场所。 液压系统包括支承杆、液压千斤顶和操纵装置等,是使滑升模板向上滑升的动力装置。 用滑升模板浇筑墙体时,现浇楼板的施工方法有三种:①降模施工法 用桁架或梁结 构将每间的楼板模板组装成整体,成为降模平台,通过吊杆、钢丝绳等悬吊于建筑物承重构 件上,在其上浇筑楼板混凝土,达到一定强度后将降模平台下降一层楼板标高,固定后再浇 筑楼板,如此由上而下降模,逐层浇筑楼板。②逐层空滑现浇楼板法 施工时,当每层墙体 混凝土用滑升模板浇筑至上一层楼板底标高后, 停止浇筑混凝土, 将滑升模板继续向上空滑 至模板下口与墙体顶部脱空一定高度(一般比楼板厚度多 5~10cm),然后吊去操作平台的活 动平台板,提供工作空间进行现浇楼板的支模、绑扎钢筋和浇筑混凝土,然后再继续向上滑 升墙体。如此逐层进行。施工时模板的脱空范围主要取决于楼板的配筋情况,如楼板为横墙 承重的单向板,则只需将横墙及部分内纵墙的模板脱空,外纵墙的模板则不必脱空。这样, 当横墙与内纵墙的混凝土停浇后, 外纵墙应继续浇筑, 使外纵墙滑升模板内有一定高度的混 凝土, 这有利于整个模板体系保持稳定。 这种方法中楼板进墙增强了建筑物的整体性和刚度, 有利于提高高层建筑的抗震和抗水平力的能力, 不存在施工过程中墙体的失稳问题, 但在模 板空滑时易将墙顶部混凝土拉松, 使滑升模板施工速度放慢。 ③与滑模施工墙体的同时间隔 数层自下而上现浇楼板法此法是间隔数层墙体与楼板同时进行浇筑, 即上面利用滑升楼板连 续进行墙体浇筑,在楼板标高处于墙体上预留插入钢筋的孔洞,间隔 3―5 层从底层开始自 下而上逐层支设模板、绑扎钢筋和浇筑楼板混凝土。 (六)模板设计 模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等 条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混 凝土的重量、侧压力以及施工荷载。模板和支架的设计,包括选型、选材、荷载设计、结构 计算、拟定制作安装和拆除方案,绘制模板图。 对于工业与民用房屋和一般构筑物的混凝土工程,模板设计可参照以下有关规定: (1)模板及支架自重 可按图纸或实物计算确定,或参考表 17-3-1 确定。 模板构件 平模板及小楞自重 楼板模板自重(包括梁模板) 楼板模板及其支架自重(楼层高度 4 米以下) 木模板 (kN/m2) 定型组合钢模板 (kN/m2) 0.3 0.5 0.7530.5 0.75 1.1(2)新浇筑混凝土的自重标准值普通混凝土用 24kN/m , 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钢筋混凝土结构的钢 筋自重标准值:楼板 1.1kN/m3;梁 1.5kN/m3。 (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 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。如混凝土堆集料的高度超过 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)。 (6)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、 水泥用量、 外加剂、 坍落度等都有影响, 但更重要的还是外界影响, 如混凝土的浇筑速度、混凝土温度、振捣方式、模板情况、构件厚度等。 我国目前采用的计算公式为,采用内部振动器时,最大侧压力按下列二式计算,并取 二式中的较小值: F=0.22γct0β1β2V0.5 {17―3―1) 式中:F――新浇混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2); γc--混凝土的重力密度(kS/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--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度(m); β1--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; β2--混凝土坍落度影响修正系数, 当坍落度小于 30mm 时, 0.85; 取 当坍落度为 50--90mm 时,取 1.0;当坍落度为 110--150mm 时,取 1.15。 (7)倾倒混凝土时产生的荷载标准值 按下表采用。 项次 1 2 3 4 向模板中供料方法 用溜槽、串筒或由导管输出 用容量&0.2m 的运输器具倾倒 用容量 0.2~0.8m 的运输器具倾倒 用容量&0.8m 的运输器具倾倒3 3 3水平荷载标准值(kN/m2) 2 2 4 6计算模板和支架时,要按规定进行荷载组合。 计算模板刚度时,允许的变形值为:结构表面外露的模板≤1/400L(L 为模板构件的计 算跨度);结构表面隐蔽的模板≤1/250L;模板支架的压缩变形值或弹性挠度≤相应结构自 由跨度的 1/1000。 为防止模板及其支架在风载作用下倾覆,应从构造上采取有效的防倾覆措施。 现浇结构的模板及其支架拆除时的混凝土强度,应符合设计要求;当设计无具体要求 时, 侧模可在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后拆除; 底模拆除时所 需的混凝土强度如表所示。 结构 类型 板 结构跨 度(m) ≤2 &2, ≤8 &8 按设计的混凝土标准 值的百分率计(%) 50 75 悬臂构件 100 结构类型 梁、拱壳 结构跨 度(m) ≤8 &8 ≤2 &2 按设计的混凝土标准值 的百分率计(%) 75 100 75 100 三、混凝土工程 混凝土工程包括混凝土制备、运输、浇筑捣实和养护等施工过程,各个施工过程相互 联系和影响, 任一施工过程处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。 近年来混凝土外加剂 发展很快,它们的应用影响了混凝土的性能和施工工艺。此外,自动化、机械化的发展和新 的施工机械和施工工艺的应用,也大大改变了混凝土工程的施工面貌。 (一)混凝土制备 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,并应符合节约水泥、合理使用材料的原则。有时还需满足抗渗性、抗冻性等的要求。 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+1.645σ (17―3―2) 式中 fcu,0--混凝土的施工配制强度值(N/mm2); fcu,k --设计的混凝土强度标准值(N/mm2); σ--施工单位的混凝土强度标准差(N/mm2)。 当施工单位具有近期的同一品种混凝土强度的统计资料时,σ 按下式计算: σ=?f2 cu ,i? n? 2 fcun ?1(17―3―3)式中 fcu,i--统计周期内同一品种混凝土第 i 组试件强度(N/mm2); μ fcu――统计周期内同一品种混凝土 n 组强度的平均值(N/mm2); n――统计周期内相同混凝土强度等级的试件组数,N≥25。 当混凝土强度等级为 C20 或 C25 时,如计算得到的,σ&2.5N/mm2,取 σ=2.5N/mm2; 当混凝土强度等级高于 C25 时,如计算得到的 σ&3N/mm2 时,取=3.0N/mm2 施工单位如 无近期同一品种混凝土强度统计资料时,按下表取值: 混凝土强度标准差 σ 混凝土强度等级 σ(N/mm )2低于 C20 4.0C25~C35 5.0高于 C35 6.0混凝土制备宜用混凝土搅拌机,如用商品混凝土更能保证制备的质量。商品混凝土近 年来在我国得到发展,有的城市规定在一定区域内施工必须应用商品混凝土。 (二)混凝土运输 对混凝土拌合物运输的基本要求是:不产生离析现象、保证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 17-3-5 的规定。如需进行长距离运输可 选用混凝土搅拌运输车。 混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间 表 17-3-5混凝土强度等级 气温 不高于 250C 不高于 C30 高于 C30 120 90 高于 250C 90 60混凝土运输工作分为地面运输、垂直运输和楼面运输三种情况。 混凝土地面运输,如采用预拌(商品)混凝土运输距离较远时,我国多用混凝土搅拌运输 车。 混凝土如来自工地搅拌站, 则多用载重约 h 的小型机动翻斗车, 近距离亦用双轮手推车, 有时还用皮带运输机和窄轨翻斗车。 混凝土垂直运输,我国多用塔式起重机,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。 混凝土楼面运输,我国以双轮手推车为主,亦用机动灵活的小型机动翻斗车,如用混 凝土泵则用布料机布料。 混凝土搅拌运输车为长距离运输混凝土的有效工具,它有一搅拌筒斜放在汽车底盘上, 在中心混凝土搅拌站装入混凝土后, 由于搅拌简内有两条螺旋状叶片, 在运输过程中搅拌筒 可进行慢速转动进行拌合,以防止混凝土离析,运至浇筑地点,搅拌筒反转即可迅速卸出混 凝土。搅拌筒的容量可由 2、3m3 至 10m3,搅拌筒的结构形状和其轴线与水平的夹角、螺旋 叶片的形状和其与铅垂线的夹角, 都直接影响混凝土搅拌运输质量和卸料速度。 搅拌筒可用 单独发动机驱动,亦可用汽车的发动机驱动,以液压传动者为佳。 混凝土泵是一种有效的混凝土运输和浇筑工具,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, 是发展较快的一种混凝土运 输方法。大体积混凝土、工业与民用建筑施工皆可应用,在我国一些大城市正逐渐推广,上 海的商品混凝土 90%以上是泵送的,已取得较好的效果。混凝土泵目前主要用活塞泵。 活塞泵目前多用液压驱动,它主要由料斗、液压缸和活塞、混凝土缸、分配阀、丫形 输送管、冲洗设备、液压系统和动力系统等组成。由于有两个缸体交替进料和出料,因而能 连续稳定地排料。 不同型号的混凝土泵, 其排量不同, 水平运距和垂直运距亦不同, 常用者, 3 混凝土排量 30-90m /h,水平运距 200-500m,垂直运距 50-l00m。目前我国已能一次垂直泵 送 382m,更高的高度可用接力泵送。 常用的混凝土输送管为钢管、橡胶和塑料软管,直径为 75~200mm,每段长约 3m,还 配有 450、900 等弯管和锥形管。弯管、锥形管和软管的流动阻力大,计算输送距离时要换 算成水平换算长度。 混凝土泵装在汽车上就成为混凝土泵车,车上还装有可伸缩或曲折的布料杆,其末端 设软管,可将混凝土直接送至浇筑地点,使用方便。 泵送混凝土施工对混凝土配合比有一定要求::碎石最大粒径与输送管内径之比宜为 1: 3,卵石可为 1:2.5,泵送高度在 50-100m 时宜为 l:3―1:4,泵送高度为 100m 以上时宜 为 1:4-1:5,以免堵管。如用轻骨料宜用水预湿。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 0.4―0.6。泵送混凝土人 泵时的坍落度可按表 17-3-6 选用。 不同泵送高度入泵时混凝土塌落度选用值 表 17-3-6 泵送高度(m) 塌落度(mm) 30 以下 100~140 30~60 140~160 60~100 160~180 100 以上 180~200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和泵送能力, 以保证混凝土泵能连续工作, 保证不堵塞。 (三)混凝土浇筑、捣实和养护 浇筑前应检查模板、支架、钢筋和预埋件的正确性。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。 混凝土浇筑应注意下列问题: 1.防止离析 浇筑混凝土时,混凝土拌合物由料斗、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,克服黏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 2m:在竖向结构中限制自由倾落高度不宜超过 3m,否则应沿串筒、斜槽、溜管或振动溜管 等下料。 2.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的初凝时间,则应事先确定在适当位置留置施工缝。 施工缝是结构中的薄弱环节, 因而宜留在结构剪力较小的部位, 同时又要照顾到施工的方便。 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;和板连成整体的大断面梁应留在板 底面以下 20~30mm 处,当板下有粱托时,留置在梁托下部;单向板应留在平行于板短边 的任何位置; 有主次梁楼盖宜顺着次梁方向浇筑, 应留在次梁跨度的中间 1/3 跨度范围内; 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。 在施工缝处继续浇筑混凝土时,应除掉水泥薄膜和松动石子,加以湿润并冲洗干净, 先铺抹水泥浆或与混凝土砂浆成分相同的砂浆一层,待已浇筑的混凝土的强度不低于 1.2N/mm2 时才允许继续浇筑。 3.各种结构的混凝土浇筑方法 (1)现浇多层钢筋混凝土框架结构的浇筑 浇筑这种结构首先要划分施工层和施工段,施工层一般按结构层划分,而每一施工层 如何划分施工段,则要考虑工序数量、技术要求、结构特点等。要做到当木工在第一施工层 安装完模板, 准备转移到第二施工层的第一施工段上时, 下面第一施工层的第一施工段所浇 筑的混凝土强度应达到允许工人在上面操作的强度(1.2N/mm2)。 施工层与施工段确定后,就可求出每班(或每小时)应完成的工程量,据此选择施工机具 和没备并计算其数量。 混凝土浇筑前应做好必要的准备工作,如模板、钢筋和预埋管线的检查和清理以及隐 蔽工程的验收;浇筑用脚手架、走道的搭设和安全检查;根据试验室下达的混凝土配合比通 知单准备和检查材料;施工用具的准备等。 浇筑柱子时,一施工段内的每排柱子应由外向内对称地顺序浇筑,不要由一端向另一 端推进,预防柱子模板逐渐受推倾斜而误差积累难以纠正。断面在 400mm×400mm 以内, 或有交叉箍筋的柱子,应在柱子模板侧面开孔以斜溜槽分段浇筑,每段高度不超过 2m,断 面在 400×400mm 以上、无交叉箍筋的柱子,如柱高不超过 4m,可从柱顶浇筑;如用轻骨 料混凝土从柱顶浇筑,则柱高不得超过 3.5m。柱子开始浇筑时,底部应先浇筑一层厚 50 一 l00mm 与所浇筑混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆或水泥浆。浇筑完毕,如柱顶处有较大 厚度的砂浆层,则应加以处理。柱子浇筑后,应间隔 1-1.5h,待混凝土拌合物初步沉实,再 浇筑上面的梁板结构。 梁和板一般同时浇筑,从一端开始向前推进。只有当梁高大于 lm 时才允许将梁单独浇 筑,此时的施工缝留在楼板板面下 20-30mm 处。梁底与梁侧面注意振实,振动器不要直接 触及钢筋和预埋件。 楼板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚, 用表面振动器或内部振动器振实, 用铁插尺检查混凝土厚度,振捣完后用长的木抹子抹平。 为保证捣实质量,混凝土应分层浇筑,每层厚度如表 17-3-7 所示。 混凝土浇筑层的厚度 表 17-3-7 项次 1 捣实混凝土的方法 插入式振动 浇筑层厚度(mm) 振动器作用部分长度的 1.25 倍 2 3表面振动 人工捣固 在基础或无筋混凝土和配筋稀疏的结构中 在梁、墙板、柱结构中 在配筋密集的结构中 轻骨料混凝土 插入式振动 表面振动(振动时需加荷)200 250 200 150 300 2004浇筑叠合式受弯构件时,应按设计要求确定是古设置支撑,且叠合面应有一定的凸凹 差。 (2)大体积钢筋混凝土结构浇筑 大体积钢筋混凝土结构在工业建筑中多为设备基础,在高层建筑中多为厚大的桩基承 台或基础底板等,其上有巨大的荷载,整体性要求较高,往往不允许留施工缝,要求一次连 续浇筑完毕。另外,大体积钢筋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,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,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。在混 凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时, 由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束, 接触处将产生 很大的拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,与约束接触处会产生裂缝,甚至会 贯穿整个混凝土块体,由此带来严重的危害。大体积钢筋混凝土结构的浇筑,上述两种裂缝 (尤其是后一种裂缝)都应设法防止。 要防止大体积混凝土浇筑后产生裂缝,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(一般不宜超过 25℃)。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, 或采取人工降温措施。 必要时, 经过计算和取得设计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灌量进行浇筑: Q=F.H/T(m3/h) (17-3―4) 式中 Q――混凝土最小浇筑量(m3/h); F――混凝土浇筑区的面积(m2); 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)。 大体积钢筋混凝土结构的浇筑方案,一般分为全面分层、斜面分层和分段分层三种, 多用斜面分层法。全面分层法要求的混凝土浇筑强度较大。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。 如用矿渣硅酸盐水泥或其他泌水性较大的水 泥拌制的混凝土,浇筑完毕后,必要时应排除泌水,进行二次振捣。浇筑宜在室外气温较低 时进行,混凝土最高浇筑温度不宜超过 280C。 (3)水下浇筑混凝土 深基础、沉井、沉箱和钻孔灌注桩的封底以及地下连续墙施工等,常需要进行水筑混 凝土,地下连续墙是在泥浆中浇筑混凝土。水下或泥浆中浇筑混凝土,目前多用水下浇筑法 进行浇筑。 导管直径约 250-300mm(至少为最大骨料粒径的 8 倍),每节长 3m,用法兰密封连接, 顶部有漏斗。导管用起重设备吊住,可以升降。 混凝土振捣在施工现场多用内部(插入式)振动器和表面振动器,有时亦用外部震动 器;在工厂多用振动台。 此外,离心法、真空作业法等亦可使混凝土密实。 混凝土养护分自然养护和加热养护两种,施工现场除北方地区冬季外皆为自然养护。 自然养护分洒水养护和喷涂薄膜养生液两种。洒水养护即用草帘等覆盖后定时洒水保 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,掺有缓凝剂或有抗渗要求的混凝土不少于 14d。 养生液养护适用于高耸构筑物和大面积结构,主要是喷涂氯乙烯树脂塑料溶液在混凝 上表面上, 形成一层塑料薄膜隔绝空气, 阻止混凝土内水分蒸发以保证水泥水化作用的进行。 混凝土必须养护至其强度达到 1.2N/mm2 以上,始准在其上行人和操作。 (四)混凝土质量检查 混凝土质量检查包括拌制和浇筑过程中的质量检查和养护后的质量检查。 在拌制和浇筑过程中,对组成材料的质量每一工作班至少检查两次;拌制和浇筑地点 塌落度的检查每一工作班至少两次;如混凝土配合比有变动时,应及时检查;对混凝土搅拌 时间应随时检查。 对于预拌(商品)混凝土,应在商定的交货地点进行坍落度检查,混凝土的坍落度与指定 坍落度之间的允许偏差应符合下表的规定。 混凝土的要求坍落度(mm) &50 50~90 &90 允许偏差(mm) ±10 ±20 ±30混凝土养护后的质量检查,主要指抗压强度检查,如设计上有特殊要求时,还需对其 抗冻性、抗渗性等进行检查。混凝土的抗压强度是根据 15cm 边长的标准立方体试块在标准 条件下(20±30C 的温度和相对湿度 90%以上)养护 28d 的抗压强度来确定。评定强度的质量 的试块, 应在浇筑处或制备处随机抽样制成, 不得挑选。 试块的最优取样率暂时还无法确定, 目前确定的试块组数为: ①每拌制 100 盘且不超过 100m3 的相同配合比的混凝土,取样不得少于 1 次; ②每工作班拌制的相同配合比的混凝土不足 100 盘时,取样不得少于 1 次; ③现浇楼层,每层取样不得少于 1 次; ④同一单位工程每一验收项目中同配合比的混凝土,取样不得少于 1 次。 若有其他需要,如为了检查结构或构件的拆模、出池、出厂、吊装、张拉、放张及施 工期间临时负荷的需要等, 尚应留置与结构或构件同条件养护的试件。 试件组数按实际需要 确定, 每组三个试件应在同盘混凝土中取样制作, 其强度代表值取三个试件试验结果的平均 值,作为该组试件强度代表值;当三个试件中的最大或最小的强度值,与中间值相比超过中 间值 15%时,取中间值代表该组的混凝土试件强度;当三个试件中的最大和最小的强度值, 与中间值相比均超过中间值 15%时,则其试验结果不应作为评定的依据。 混凝土强度应分批验收。同一验收批的混凝土应由强度等级相同,龄期相同以及生产 工艺和配合比基本相同的混凝土组成。 按单位工程的验收项目划分验收批, 每个验收项目应 按现行《建筑安装工程质量检验评定标准》确定。同一验收批的混凝土强度,应以同批内全 部标准试件的强度代表值评定。 (五)混凝土预制构件制作 预制构件中少部分构件(大构件如柱子、桩、屋架等)在现场制作,大部分中小构件 (如板、梁等)都在预制厂制作。 在现场制作构件,为节约场地和底模多平卧叠浇,即利用已预制好的构件作底模,沿 构件两侧安装侧模板再浇筑上层构件,在预制厂制作构件,有三种工艺方案:台座法、机 组流水法、传送带流水法。 例: 1.对钢筋混凝土烟囱构造物,从经济角度考虑,施工中可选用(D) 。 A.木模板 B.大模板 C.永久式模板 D.爬升模板 由题目条件,可知 A、B、C 项均不满足,应排除,应采用爬升模板。 2.滑升模板的组成为:(A) A 模板系统、操作平台系统和液压系统; B 模板系统、支撑系统和操作平台系统; C 模板系统、支撑系统和液压系统; D 支撑系统、操作平台系统和液压系统。 3.混凝土浇筑后,强度至少达到(B)才允许工人在上面施工操作。 A. 1N/mm2 B. 1.2N/mm2 C. 1.5N/mm2 D. 2.4N/mm2 4.大体积混凝土的浇筑方案不包括(D) 。 A.全面分层 B.分段分层 C.斜面分层 D.垂直分层 5.为防止混凝土在浇筑时发生离析,在竖向结构中限制混凝土自由倾落高度不宜 超过: (B) A 2m; B 3m; C 4m; D 5m(六)混凝土冬期施工 混凝土所以能凝结、硬化并获得强度,是由于水泥和水进行水化作用的结果。水化作 用的速度在一定湿度条件下主要取决于温度,温度愈高,强度增长也愈快,反之则慢。当 温度降至 00C 以下时,水化作用基本停止,温度再继续降至-2~-40C,混凝土内的水开始结 冰,水结冰后体积增大 8%~9%,在混凝土内部产生冰晶应力,使强度很低的水泥石结构 内部产生微裂纹,同时减弱了水泥与砂石和钢筋之间的黏结力,从而使混凝土强度降低。 受冻的混凝土在解冻后,其强度虽能继续增长,但已不能达到原设计的强度等级。试 验证明,混凝土遭受冻结带来的危害,与遭冻的时间早晚、水灰比等有关,遭冻时间愈早, 水灰比愈大,则强度损失愈多,反之则损失少。 经过试验得知,混凝土经过预先养护达到一定强度后再遭冻结,其后期抗压强度损失 就会减少。一般把遭冻结其后期抗压强度损失在 5%以内的预养强度值定为“混凝土受冻临 界强度” 。 通过试验得知,该临界强度与水泥品种、混凝土强度等级有关。对普通硅酸盐水泥和 硅酸盐水泥配制的混凝土,受冻临界强度定为设计的混凝土强度标准值的 30%;对矿渣硅 酸盐水泥配制的混凝土,为设计的混凝土强度标准值的 40%,但不大于 C10 的混凝土,不 得低于 5N/mm2。 混凝土冬期施工除上述早期冻害之外,还需注意拆模不当带来的冻害。混凝土构件拆 模后表面急剧降温,由于内外温差较大会产生较大的温度应力,亦会使表面产生裂纹,在冬 期施工中亦应力求避免这种冻害。 为此,现行“混凝土结构工程施工及验收规范”规定,凡根据当地多年气温资料室外 日平均气温连续五天稳定低于+50C 时,就应采取冬期施工的技术措施进行混凝土施工。从 混凝土强度增长情况看,混凝土在+50C 环境下养护,其强度增长很慢。而且在日平均气温 低于+5℃时,最低气温已低于 00C~1℃,混凝土已有可能受冻。 混凝土冬期施工方法有:蓄热法、掺外加剂法、蒸汽养护法和电热法。 蓄热法是应用最多、最经济的方法。室外最低气温不低于-15℃,地面以下的工程或表 面系数不大于 5 的结构,应优先采用蓄热法。该法的实质,是利用加热原材料(水泥除外)所 预加的热量及水泥水化热,再用适当保温材料覆盖,防止热量过快散失,延缓混凝,土的冷 却速度,使混凝土在正温条件下增长强度以达到预定值,使其不小于混凝土受冻临界强度。 掺外加剂法,即在混凝土拌制过程中,掺人具有早强、抗冻、催化、减水等作用的外 加剂,以降低混凝土的冰点,使之在负温下能加速硬化以达到要求的强度。 蒸汽养护法,即利用低压(不高于 0.07MPa)饱和蒸汽对所浇筑的混凝土进行加热养护。 此法消耗能源多,费用高。 电热法,是利用电流通过不良导体(混凝土)所发出的热量来养护混凝土。 (七)预应力混凝土工程 普通钢筋混凝土构件的抗拉极限应变值只有 0.15, 如果要求混凝土不开裂, 2 受拉钢筋的应力只能达到 20--30N/mm 。允许出现裂缝的构件,由于受裂缝宽度的限制, 钢筋应力也只能达到 150--200N/mm2,因而高强钢材在普通混凝土构件中不能充分发挥作 用,预应力混凝土是解决这一矛盾的有效方法。 预应力混凝土施工工艺有:先张法、后张法、后张自锚法和电热法。 1.先张法 先张法多数用于预应力混凝土厂中,在台座上生产中小型构件。 台座由台面、横梁和承力结构等组成。根据承力结构的不同,台座分为墩式台座、槽 式台座和桩式台座。生产板形构件多用墩式台座,生产梁、屋架等构件多用槽式台座。 设计台座时要进行抗倾覆稳定性和强度验算。 先张法中钢丝用的锚固夹具有:圆锥齿板式夹具、圆锥三槽式夹具和墩头夹具。钢筋 用的锚固夹具有:螺丝端杆锚具、墩头锚和销片夹具等。 为减少由于松弛等原因造成的预应力损失,先张法张拉预应力筋时都要进行超张拉。 常用的张拉程序为: 0------105%σcon―持荷 2min----σcon 或 0----------103%σcon。 式中 σcon ――预应力筋的张拉控制应力。 先张法预应力混凝土构件进行湿热养护时,应采取正确的养护制度以减少由于温差引 起的预应力损失。 混凝土强度要达到不小于混凝土标准强度的 75%后,才可放松预应力筋,放松过早会 由于预应力筋回缩而引起较大的预应力损失。 2.后张法 在后张法中,预应力筋、锚具和张拉机具是配套的。 后张法中常用的预应力筋有单根粗钢筋、钢筋束(或钢绞线束)和钢丝束三类: (1)单根粗钢筋 单根粗钢筋预应力筋的制作,包括配料、对焊、冷拉等工序。预应力筋的下料长度应 计算确定。 预应力筋的成品长度(即预应力筋和螺丝端杆对焊并经冷拉后的全长)Ll: Ll=l+2l2 (17―3―5) 预应力筋(不包括螺丝端杆)冷拉后需达到的长度 Lo: L0=Ll-2l2 (17―3―6) 预应力筋(不包括螺丝端杆)冷拉前的下料长度 L: L=L0/(1+γ-σ)+nΔ (17―3―7) 式中 l――构件的孔道长度; l2――螺丝端杆伸出构件外的长度: 张拉端:l2=2H+h+5mm; 锚固端:l2=H+h+10mm; l1 螺丝端杆长度,一般为 320mm; γ--预应力筋的冷拉率; δ ――预应力筋的冷拉弹性回缩率,一般为 0.4%--0.6%; n--对焊接头数量; Δ--每个对焊接头的压缩量,一般为 20--30mm; H--螺母高度(mm); h--垫板厚度(mm)。 单根粗钢筋常用的锚具为螺丝端杆和帮条锚具,张拉设备常用 YL-60 型拉杆式千斤顶, 或 YC-60 型、YC-20 型和 YC-18 型穿心式千斤顶,亦可用电热法张拉。 (2)钢筋束和钢绞线束 如用 JM-12 型锚具,则宜用 YC-60 型双作用千斤顶张拉。如用 KT-Z 型锚具,对螺纹 钢筋束用锥锚式双作用千斤顶张拉;对钢绞线束则宜用 YC-60 型双作用千斤顶。 下料长度要根据所用的锚具和千斤顶计算确定。 (3)钢丝束 常用的锚具有螺丝端杆锚具、帮条锚具、镦头锚具、锥形螺杆锚具和钢质锥形锚具。 镦头锚具要求钢丝束下料长度精确,相对误差控制在 L/5000 以内,并不大于 5mm, 为此要求钢丝束在应力状态下切断下料,下料的控制应力为 300N/mm2。 镦头锚具用 YC-60 千斤顶张拉或拉杆式千斤顶张拉;锥形螺杆锚具用拉杆式千斤顶或 穿心式千斤顶张拉;钢质锥形锚具用锥锚式双作用千斤顶张拉。 后张法工艺中,与预应力施工有关的是孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆三部分。 1)孔道留设 孔道留设是后张法构件制作中的关键之一。孔道直径取决于预应力筋和锚具,如用螺 丝端杆的粗钢筋, 孔道直径应比螺丝端杆的螺纹直径大 10--15mm; JMl2 型锚具的钢筋束 用 或钢绞线束,对 JMl2-3、4,孔道直径为 42mm,对 JMl2-5、6 则为 50mm。孔道留设方法 有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋波纹管法。 ①钢管抽芯法 预先将钢管埋设在模板内孔道位置处,在混凝土浇筑过程中和浇筑之 后,每间隔一定时间慢慢转动钢管,使之不与混凝土黏结,待混凝土初凝后、终凝前抽出钢 管,即形成孔道。该法只用于留设直线孔道。 钢管要平直,表面要光滑,安放位置要准确。一般用间距不大于 lm 的钢筋井字架固定 钢管位置。每根钢管的长度最好不超过 15m,以便于旋转和抽管,较长构件则用两根钢管, 中间用套管连接。钢管的旋转方向两端要相反。 恰当掌握抽管时间很重要,过早会坍孔,太晚则抽管困难。一般在初凝后、终凝前, 以手指按压混凝土不黏又无明显印痕时则可抽管。 为保证顺利抽管, 混凝土的浇筑顺序要密 切配合。 抽管顺序宜先上后下,抽管可用人工或卷扬机,抽管要边抽边转,速度均匀,与孔道 呈一直线。 在留设孔道的同时还要在设计规定位置留设灌浆孔。一般在构件两端和中间每隔 12m 留一个直径 20mm 的灌浆孔,并在构件两端各设一个排气孔。 ②胶管抽芯法 胶管有五层或七层夹布胶管和钢丝网胶管两种。前者质软,用间距不 大于 0.5m 的钢筋井字架固定位置,浇筑混凝土前,胶管内充人压力为 0.6―0.8N/mm2 的 压缩空气或压力水,此时胶管直径增大 3mm 左右,待浇筑的混凝土初凝后,放出压缩空气 或压力水,管径缩小而与混凝土脱离,便于抽出。后者质硬,具有一定弹性,留孔方法与钢 管一样,只是浇筑混凝土后不需转动,由于其有一定弹性,抽管时在拉力作用下断面缩小易 于拔出。胶管抽芯留孔,不仅可留直线孔道,而且可留曲线孔道。 ③预埋波纹管法 波纹管为特制的带波纹的金属管,与混凝土有良好的黏结力。波纹 管不再抽出,用间距不大于 lm 的钢筋井字架固定。预埋波纹管法只用于曲线孔道。 2)预应力筋张拉 张拉预应力筋时,构件混凝土的强度应按设计规定,如设计无钡定则不宜低于混凝土 标准强度的 75%,用块体拼装的预应力构件,其拼装立缝处混凝土或砂浆的强度,如设计 无规定时,不应低于块体混凝土标准强度的 40%,且不得低于 15N/mm2。 后张法预应力筋的张拉应注意下列问题: ①对配有多根预应力筋的构件,不可能同时张拉,只能分批、对称地进行张拉。对称 张拉是为避免张拉时构件截面呈过大的偏心受压状态。 分批张拉, 要考虑后批预应力筋张拉 时产生的混凝土弹性压缩, 会对先批张拉的预应力筋的应力产生影响。 为此先批张拉的预应 力筋的张拉应力应增加 nσc。 : n=Es/Ec (17―3―8) σc=(σcon-σs1)Ay/Aj (17―3-9) 式中 Es--预应力筋的弹性模量; Ec---混凝土的弹性模量; σc 张拉后批预应力筋时,对已张拉的预应力筋重心处混凝土产生的法向应力; σcon―控制应力; σs1--预应力筋的第一批应力损失(包括锚具变形和摩擦损失); Ay――第二批张拉的预应力筋的截面积; Aj-----构件混凝土的净截面面积(包括构件钢筋的折算面积)。 ②对平卧叠浇的预应力混凝土构件,上层构件的重量产生的水平摩阻力,会阻止下层 构件在预应力筋张拉时混凝土弹性压缩的自由变形, 待上层构件起吊后, 由于摩阻力影响消 失会增加混凝土弹性压缩的变形,从而引起预应力损失,损失值随构件型式、隔离层和张拉 方式而不}

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