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建筑施工技术教案
123
2020年4月19日
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第一章 土方工程
Ⅰ、教学目的与要求:
(1)了解土的工程分类及其工程物理性质;基坑(槽)土方量计算,维护坑(槽)稳定的做法;拉锚和土层锚杆的构造及施工艺,制定土方开控的方法。了解降低地下水位的方法;集水坑降、井点降水;了解轻型井点设计及计算方法,理解轻型井点计算实例。
(2)掌握场地平整的计算;土方压实的基本方法;推土机、铲运机、挖土机的特点、作业方式。
Ⅱ、教学重点与难点:
(1)重点:土的工程分类及其工程物理性质;支护结构破坏形成;填土质量控制;流砂产生的原因。
(2)难点:场地平整相关土方量的计算方法;挖土机作业方式。
Ⅲ、教学内容:
(1)土的工程分类及其工程物理性质;
(2)基坑(槽)的土方开挖;
(3)土方填筑与压实;
(4)土方工程的机械化施工;
(5)人工降低地下水位。
Ⅳ、授课时数:
Ⅴ、授课方式:
讲述、举例、启发
Ⅵ、教学过程:
第一节 土的分类及其工程物理性质
一、土方工程施工特点
施工面广、工程量大、劳动繁重、施工条件复杂。
二、土的工程分类按开挖难易程度
土的工程分类参见课本表1-1
三、土的工程物理性质
1、土的天然含水量:水的质量与固体颗粒质量之比,以百分数表示,即
式中:——土中水的质量;
——土中固体颗粒的质量。
越大,越不利当:<5% 干土;=5~30% 湿土;>30%饱和土
含水率影响挖土的难易、边坡坡度、回填压实程度
2、土的密度:
(1)土的天然密度
式中:——土的总质量;
——土的天然体积。
(2)土的干密度:
式中:——土中固体颗粒的质量;
——土的天然体积。
越大,土越密实。干密度影响基坑底及回填土压实程度。
3、土的可松性:
可松性:自然状态土经开挖后,体积增大、回填压实後,其体积仍不能恢复原状的性质
可松性系数。
式中:——土的最初可松性系数;
——土的最终可松性系数;
——土在天然状态下的体积;
——土被挖出后在松散状态下的体积;
——土经压实后的体积。
可松性影响平衡调配、场地设计标高、机具数量。
4、土的渗透性:渗透性:水流经过土中孔隙的难易程度,水在单位时间内穿透土层的能力。
渗流速度:
第二节 基坑(槽)的土方开挖
一、土方边坡:
1、土方边坡坡度=
2、边坡形式:
3、不放坡规定:
密实、中密的砂土和碎石土为1m;
硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m;
硬塑、可塑粘土为1.5m;
坚硬的粘性土为2m。
4、最陡坡度:参见表1-4
二、土方量计算(基坑、基槽)
基坑土方量计算:
基槽或路堤:
三、场地平整
四通一平:通水、通电、通路、通讯、平整场地。
步骤:确定设计标高→计算场地各点的施工高度→场地挖填土方量。
1、确定场地设计标高
设计步骤:
(1)初步确定场地设计标高
a、划分方格网 a=10~50m或a=20m
b、确定方格网各角点实际标高 根据地形等高线
确定设计等标高
(2)调整场地设计标高
① 土的可松性影响
总挖方体积为:
总填方体积为:
场地设计标高调整为:
② 取土或弃土的影响
③ 泄水坡度的影响
2、场地及边坡土方量的计算
(1)方格网法
确定各角点的施工高度 填方“+” ,挖方“-”。确定零线位置(零点求法、零点连线)
方格中土方量计算
① 四角棱柱
A、角点全填或全挖
B、角点二填或二挖
C、角点一填(挖)或三挖(填)
填方部分:
挖方部分:
② 三角棱柱体积计算(略)
(2)断面法 地形不平情况下
所求土方量为:
(3)边坡土方量计算:
① 三棱锥边坡体积
② 三棱柱边坡体积
或(当两端断面面积相差很大时)
四、土壁支护
作用:① 建筑密集地区;② 防止地下水渗入基坑
形式:木挡板横撑式:
① 水平挡土板a、断续式 粘性土、挖掘深度<3m;b、连续式 潮湿土、散粒土<5m。
② 垂直挡土板 松散或湿度很高的土,深度不限。
五、基坑支护结构
作用:① 挡土;② 挡水
分类:① 重力式支护结构 深层搅拌水泥土桩、旋喷桩幕墙;② 非重力支护结构 悬壁式、内撑式、坑外锚拉式;③ 边坡稳定式结构 土钉墙、档土墙
1、重力式支护墙类型
(1)深层搅拌水泥土桩挡墙
原理:特制进入土层深处,深层搅拌和喷水泥固化剂与地基土原位拌合成水泥土桩,
桩相互搭接成壁状挡墙
适用:任何平面形状的基坑另外深度大时可加筋 适用于软土区
(2)旋喷桩挡墙
原理:钻杆钻孔,提杆喷水泥浆固化剂,与地基土成小泥土桩、桩连成帷幕墙。
适用:同上且用狭窄地区
2、非重力式支护墙类型
(1)H型钢支柱挡板支护挡墙
原理:支柱打入土中,支柱间设木挡板
适用:土质好,地下水位较低地区
(2)钢板桩
截面形式:
原理:钢桩打入土中,挡土挡水
适用:软土地基
(3)钢筋混凝土桩排桩挡墙
桩类型:钻孔灌注桩、沉管灌注桩、挖孔灌注桩
桩布置形式
适用:钻孔桩 h7-13基坑,深基坑支护 φ600—1100
沉管桩:h10m以下 φ500—800
挖孔桩:单层地下室 φ800—1200
(4)地下连续墙
适用:深度大,地下结构层数多的深基础
3、支撑系统类型
分类:① 基坑内支撑 钢支撑、钢筋混凝土支撑;② 基坑外拉锚 顶部拉锚、土层拉锚
(1)钢结构支撑
特点:拚拆方便、重复使用、变形大、支肋小,间距小,影响挖土
分类:① 钢管支撑;② H型钢支撑
(2)钢筋混凝土支撑
特点:刚度大变形小;但形成支撑慢
分类: ① 对撑;② 角撑;③ 圆形支撑;④ 桁架式支撑
构造:C30 以上、截面、腰梁、支撑
4、支护结构破坏形式
(1)非重力式支护强度破坏
(2)非重力式支护稳定性破坏
(3)重力式支护结构强度破坏
六、拉锚与土层锚杆
分类:拉锚、坑外地表设置、锚杆、坑内沿坑壁设置
适用:较密实沙土、土粉、硬塑及坚硬粘性土层或岩石层
环境:底下埋设物不允许损伤,慎用;周围有地面,地下构筑物,限用
(一)拉锚 组成 围护桩、拉杆、锚固体
桩式地面拉锚:拉杆水平浅埋地表
板式地面拉锚:拉杆钻孔斜置
(二)、土层锚杆
1、 锚杆支护体系构造
组成:
A、支护挡墙:钢板桩、灌注桩、地连墙
B、腰梁及托架:把由挡墙传来荷载,传给锚杆
C、锚杆:锚头、拉杆、锚固体
2、土层锚杆类型
3、土锚的承载能力(极限抗拔力)
拉杆的极限抗拉强度,拉杆与锚固体间的极限握裹力s 锚固体与土体间的极限侧阻力
4、 土层锚杆施工
(1) 准备
(2) 钻孔
钻孔机具:冲击式钻孔机、螺旋式钻孔机
钻孔方法:螺旋钻孔干作法 适用于地下水位以上的粘土、粉质粘土、沙土
压水钻进成孔法:软硬土都适用
扩孔方法:机械扩孔、爆炸扩孔、水利扩孔、压浆扩孔
(3)拉杆制作安装
① 拉杆除锈、油、防腐处理
② 拉杆制作:拉杆长度=设计长度+张拉长度
(4)注浆 形成锚固段、防腐蚀、改进周围土体力学性能载力更大
① 材料:水泥 425号以上普硅水泥;水泥浆:水灰比 0.4~0.45;水泥沙浆:灰沙比 1:1~1:1.2,水灰比
② 注浆方法:一次注浆法;二次注浆法
(5)张拉、锁定
5、土层锚杆实验:基本实验、验收实验
七、土钉支护
构造:
适用:开控支护,天然边坡支护
类型:钻孔注浆型、打入型、射入型
八、深基坑工程土方开挖
(一)开挖方法
1、无支护结构基坑开挖(放坡开挖)
特点:占地面积大,适用四周场地开阔,
周围无临近建筑物、地下管线和道路
2、有支护结构基坑开挖
① 盆式开挖 先挖中间,后挖四周
特点:挡墙的无支撑,暴露时间短,开挖速度慢,适用较密支撑
② 岛式开挖 先挖四周,后挖中心
特点:速度快,挡墙受荷时间长,适用无支撑或边桁架大空间支护
(二)开挖注意事项
1、基坑开挖的时空效应
2、先撑后挖,严禁超挖
3、防止坑底隆起变形
4、防止边坡失稳
5、防止位移和倾斜
6、对邻近建筑物及地下设施保护
第三节 土方填筑及压实
一、土料要求
碎石土类、爆破石渣 表层下填料,粒径不超过2/3层厚,大块料不集中。
沙土:表层以下碎块草皮:含有机质土 无压实要求时淤泥、淤泥质土 一般不做填料
盐渍土:不含盐晶、盐块、含盐植物的根茎
二、填筑要点
1、施工要求
① 填不同类土料时,透水性大的在下,透水性小的在上,以免形成水囊
② 填土位于斜坡时,将坡挖成阶梯状,分层填筑
2、填土压实的质量检查
三、填土的压实方法
1、碾压法
平滚碾:粘性或非粘性土
羊足碾:粘性土 适用大面积填土
气胎碾:压土质量好
2、夯实法
分类:土夯、挖式打夯机、火力夯、夯土机
适用:小面积回填土、较厚土层
3、振动法
适用:非粘性土
四、影响压实质量因素
1、压实法:含水率一定时,越大,压实功越大当,当,不再起作用。因此,不少土2~3遍;亚砂土3~4遍;亚粘土、粘土5~6遍
2、含水量:最佳含水量
过干,颗粒的厚阻力大,不易压实,故洒水湿润
过湿,水占地体,故翻松晾干,吸水处理
第四节 土方工程机械化施工
一、推土机
分类:索式、油压式
特点:操作灵活、运转方便、速度快、能缓缓坡
适用:场地平整、清理、平沟坑、挖浅基坑;1-3类土、经济、远距100米、40~60米。
施工方法:
下坡推土:借自重,增加推土能力,适用于狭长场地;
并列推土:2~3台机平排,增大推土量,适用于大面积场地;
槽形推土:一条作业线重复运行,增大推土量;
多铲集运:多次铲土,一次推送,缩短运时,硬质土
二、铲运机
分类:自行式,拖式,索式,油压式
特点:操作灵活,速度快,生产率高,费用低
适用:开挖大基坑、填筑堤坝,路基。含水量不超过去时27%一~三类土。
(一)、运行路线:(如图1-33)
(二)、施工方法:
1、下坡铲土法:借自重
2、跨铲法:形成土槽 增加铲量
3、助铲法:与推土机协作业
三、单头挖土机
分类:正铲、反铲、拉铲、抓铲、机械式、液压式
(一)正铲挖土机
特点:前进向前,强制切土,卸土(侧面,后面.)
(二)反铲挖土机
特点:后退向下,强制切土,挖掘力比正铲小
作业方式:沟端,沟侧
(三)拉铲挖土机
特点:后退向下,自重切土
(四)挖土机,与汽车配套计算
1、挖土机数:
2、自卸汽车配合计算:
第五节 人工降低地下水
影响:① 地下水渗入基坑,挖土困难;② 边坡塌方;③ 地基浸水,影响可载力
方法:① 集水坑降水;② 轻型井点降水
一、集水坑降水法
构造:
方法:沿坑壁边缘设排水沟、隔段设集水井、由水泵将井中水抽出坑外。
1、水坑设置
平面:设在基础范围外,地下水上游
排水沟:宽0.2~0.3m 深0.3~0.6 沟底设纵坡0.2%~0.5% 始终比挖面低0.4~0.5m
集水坑:宽径0.6,土面0.7~1.0m,防边坡失稳
2、泵选用
① 离心泵:抽水原理
② 潜水泵:
特点:体积小、质量轻、移动方便、安装简单、不需引力
3、运用粗粒土层和降水量小粘性土
4、流砂及其防治
① 现象:挖坑时,坑底下的土随水涌入坑内,边挖边冒,无法挖深
② 流砂发生的条件:
A、土层中有厚度>250mm的粉砂土层
B、土的含水率>30% 或孔隙率>43%
C、粘粒含量<10%,粉砂粒含量>75%
D、砂土渗透系数、排水性差
③ 原因分析
内部条件:细砂、粉砂、 亚砂土
外部条件:地下水及动力压力的大小和方向;地下水渗流对单位土体内骨架产生的压力;单位土骨架对地下水阻力;力平衡方程。
④ 防流砂措施
A、枯水期施工
B、抛大石块法
C、打钢板桩法
D、水下挖土法
E、人工降低地下水位法
F、地下连续墙
二、井点降水
方法:基坑周围埋设点管,地下水流入管中,抽水设备抽出坑外。
分类:轻型井点、喷射井点、管井井点、深井井点、电路井点。
1、轻型井点:
2、喷射井点:
布置:坑宽≤10m 时,单排布置;大面积基坑,环形布置;井点间距,坑宽>10m时,双排布置
3、电渗井点
4、管井井点
5、深井井点
三、轻型井点降水
1、轻型井点设备
2、轻型井点布置
(1)平面布置
沟坑宽<6m,且降水深度<5m:单排布置,布置在地下水上游;沟坑宽>6,或土质不良:双排布置
坑面积大,环形布置。
(2)高程布置:
一般H≤6m;当H>6m时,降低总管平台面标高。
一级轻型井点达不到深度要求时,二级布置
3、轻型井点计算(具体详见教材)
4、轻型井点的施工
(1)施工工艺
放线定位—>铺设总管—>冲孔—>安井点管、填砂砾填料、上部粘土密封—>弯联管连井点管与总管—>安抽水设备—>试抽水—>观测地下水位变化。
(2)井点管埋设:冲孔——>埋设
(3)井点管使用:连续抽水、双电源防断电
出水规律:“先大后小”,“先混后清”。
Ⅶ、本章小结:
本章重点掌握土的工程性质(土的可松性)、土方填筑与压实的方法、流砂现象及其防止措施。了解土方工程的机械化施工方法。
Ⅷ、作业:
第二章 桩基础工程
Ⅰ、教学目的与要求:
(1)掌握预制桩的制作、起吊、运输、堆放等施工方法。
(2)了解预制桩的制作运输堆放及打桩施工;了解静力压施工工艺;了解钻孔灌注桩,沉管灌注桩的施工工艺、常见问题及处理措施。
Ⅱ、教学重点与难点:
(1)重点:接桩方法
(2)难点:施工影响及预防措施;正、反循环排渣方法
Ⅲ、教学内容:
(1)预制桩施工
(2)混凝土灌注桩施工
Ⅳ、授课时数:
Ⅴ、授课方式:
讲述、举例、启发
Ⅵ、教学过程:
第一节 预制桩施工
桩基础施工组成:桩身、承台
分类:
(1)按传力分为:端承桩、磨擦桩
(2)按施工方法分:预制桩、灌注桩
优点:承载力大,坚固耐久,制作容易,施工简单,速度快
缺点:噪音大,对周围环境影响大,施工受限
一、预制桩的制作、起吊、运输、堆放
(一)砼实心方桩:
1、制作
尺寸:断面200mm×200mm~600mm×600mm
桩长:L≤12m,工厂预制L>30m时应分段制作,逐段接长;工地预制≤27m
配筋:直径
砼:C30~C50
制作方法:并列法、间隔法、重覆法、翻模法
A、重叠层数≤4层
B、模板顶平、身直、尖正、尺寸准确
C、底模和场地平整坚实,防浸水沉陷
D、上下层桩,桩与底模刷隔离剂
E、上层桩在下层桩达30%设计强度后方可浇筑
F、同桩顶向桩尖连续一次浇完
G、洒水养护不少于7天且标编号,制作日期
2、起吊、运输、堆放
① 吊点位置
② 减少二次搬运
③ 堆放
A、按规格堆放
B、地面平整坚实、设排水坡
C、不超4层 层间设垫木
(二)砼管桩的制作、运输、堆放 预制厂离心法成型
桩径:300、400、500
壁厚:80—100mm
节长:8m、10m、12m
壁内主筋:12—22、10220根、6螺旋箍筋
砼:C30
接长:焊接或法兰螺栓
(三)钢管桩制作、运输、堆放
特点:见教材P58页
制作:无缝钢管、钢板卷板焊接
钢管桩端分为:(开口型、闭口型)桩端
防腐:外表面涂防腐层、增加腐蚀余量,阴极保护。
堆放与起吊:两点起吊
二、锤击沉桩施工 桩锤冲击动能
特点:速度快、机械化程度高、适用范围广;噪音、振动、土体挤压。
(一)打桩机械及选择
1、桩锤
(1)落锤 生铁铸成重 5—20kN 人力卷扬机拉升、突然放落、锤击桩头作用。
(2)单动汽锤 压力锤自重下落 重30~~150kN 速度快、各类土层。
(3)双动汽锤 比单动更快还适用打入水下桩斜桩拨桩。
(4)柴油锤
(5)液压锤
2、桩架:支持桩身和桩锤
桩架高度=桩长+桩锤高度,桩帽高度+滑轮高度+122m余量
类型:滚筒式、多功能履带式
3、桩帽及衬垫材料:防止桩顶损坏、保护桩锤。
锤垫:橡木、桦木
桩垫:松木拼合板、草垫、麻布片、低垫
4、送桩器、钢管制作
(二)准备工作
1、打桩顺序
较密:中间向两侧或周围;分段打
较稀:逐排打,由两侧向中间,也可同上
原则:先大后小,先深后深,先长后短
2、设水准点和定桩位
(三)打桩工艺
1、定锤吊桩 桩锤,桩帽,桩身中心同垂线
2、打桩 重锤低击
3、接桩及截桩
接桩:焊接接桩
法兰法:
截桩:
三、静力压桩
作法:借桩架自重和桩架上压重,经过卷扬机滑轮组或液压系统施压在桩顶或桩身上,桩在自重和静压力作用下压入土中。
特点:无噪声,无振动,无冲击力,桩顶不易损坏。
适合:软土地基,城市施工
1、压桩设备:静力压桩机
(1)顶压式
方法:开动卷扬收,加压钢丝绳轮收紧,经过钢丝绳把桩机身重及配重压到桩顶,打桩入土桩长12—15m。
(2)箍压式
起重装置与压桩机一体,起重装置吊桩入夹持压桩机构,抱夹桩身,压桩入土不受桩长限制。
(3)前压式新型压桩机
2、压桩工艺
场地清理、处理:清理地上、下障碍物;地表压实铺10cm道渣。
测量定位:桩基轴线和桩位,在桩位上打小木桩或短钢筋。
桩机就位:行走就位。
吊桩插桩:运至压桩机附近,起重机再将桩吊入夹持器,对位插桩。
桩身对中调直:纵横向行走对中,开动夹持油缸压入土1.0m后调直。
压桩:连续进行,记录入土深度与压力表数关系,
接桩:当一节桩压至桩顶离地面0.5~1.0m时接桩,尽量缩短接桩时间送桩截桩。
四、预制桩施工对周围环境的影响及预防
(一)噪音的影响及预防
1、音源控制。
2、遮挡防护,设置遮挡壁。
3、控制打桩时间。
(二)振动
1、低振动桩捶。
2、采用特殊缓冲器。
3、预钻孔、水冲法、静压法相结合。
4、设防震沟,设遮断减振壁。
5、重锤低击。
(三)土体挤压
1、预钻孔沉桩法。
2、合理安排打桩顺序和工艺。
3、采用排水措施降低超孔隙水压力。
4、设防挤防震沟。
5、设防挤防渗墙。
第二节 混凝土灌注桩施工
成孔控制深度:
(1)磨擦桩:设计桩长为成孔控制深度。
(2)端承桩:钻(冲)孔、挖孔桩 保证桩孔入持力层一定深度。
沉管桩:贯入度、持力层标高为辅。
成孔施工顺序:对有挤土、振动的冲孔桩、沉管桩、爆扩桩。
注意事项:A、间隔成孔;B、邻桩砼初凝前或终凝后成孔;C、中间桩先成孔周围桩后成孔;D、单爆、联爆法成孔;E、挖孔桩间距小时,跳挖。
一、钻孔灌注桩施工
(一)钻孔机械设备
1、全叶螺旋钻孔机
适用:地下水位以上的粘土、粉土、中密以上砂土、杂填土孔径300-800mm 孔深8-12m,可换钻头。
2、回转钻孔机 泥浆护壁钻进,正反循环排渣。
适用:软硬各类土及岩石层。
孔径:可达2.5m,孔深 50-100m。
3、潜水钻孔(动力装置在孔底,效率高,正反循环排渣)。
适用:粘性土、粘土、淤泥、淤泥质土、砂土、强风化岩、软质岩层,不宜碎石土层。
4、钻扩机(钻头上装钻孔刀、扩孔刀)
5、全套管钻机
(二)钻孔灌注桩施工工艺
1、干作业成孔灌注桩
工艺流程:场地清理→测量放线→螺旋钻机桩机就位→钻孔取土成孔→ 清孔→质量检查→吊放钢筋笼→浇砼。
2、浆护壁成孔灌注杭
作法:泥浆护壁,泥浆循环排渣成孔,吊放钢筋笼,水下浇筑砼工艺流程制备泥浆 泥浆循环排渣测定桩位→埋设护筒→桩机就位→钻孔→清孔→放钢筋笼→水下浇砼。
(1)定桩位:桩基轴线定位点、水准点、做标志
(2)设护筒
作用:定位;护孔;保小防塌;导向钢板制作,挖坑埋设,护筒外测土分层夯实。
(3)泥浆制备
作用:护壁;携砂排土,润滑。
(4)成孔方法
① 回转钻成孔正循环回转钻成孔,反循环回转钻成孔。
适用:填土、淤泥、粘土、粉土、砂土及卵砾石含量≤15%,粒径≤10mm砂卵砾石层、基岩。
② 潜水钻成孔:送水管或抽渣管由空心钻杆成。
③ 冲击钻成孔:自由下落带钻刃的更钻头,削切岩层,排渣成孔钻杆式。
钻头形式:十字钻头如图(2-18a) 锤500-3000kg;钢丝绳式钻头 三钻头如图(2-18b)
④ 抓孔
(5) 清孔:真空吸泥渣、密实,不易塌土层。
射小抽渣法:不移还土层。
换浆法:泥浆循环排渣
掏渣法:掏渣筒冲击孔时
(6) 吊放钢筋笼
箍筋于主筋外侧,保护层35mm(小17.50mm)垂直、缓入、防碰。
(7) 水下浇筑砼:砼C20,坍落度18-22cm
二、沉管潜注桩施工
施工工艺:沉钢管入土成桩孔→吊放钢筋笼入管内→浇砼→拔出钢管
(一)锤击沉管灌注桩施工
适用:一般粘土、淤泥质土、砂土、人工填土
1、施工顺序
2、拔管速度
3、砼
4、施工顺
5、复打
(二)振动、振冲
适用:更密砂土地基
(三)常见问题的分析与处理
1、断桩 1—3m软硬土层交接处
原因:① 桩距过小;② 软硬土层水平推力不同产生剪应力;③ 桩身砼受力推挤
措施:检查处理
2、缩颈桩
原因:① 拔管过快;② 孔隙小压力
措施:控制拔管速度
3、桩尖进水,进泥砂
原因:桩管、桩尖结合不紧、桩尖损坏
措施:将管拔出,修复改正桩靴缝隙或将桩管与预制桩尖接合处用草绳、麻袋垫紧后,用砂回填桩孔后重打。
4、吊脚桩
原因:桩尖质量差
措施:检查、控制混凝土桩尖的强度(不小于C30)。
三、人工挖孔灌注桩施工
特点:见教材P81页
构造:
(一)施工机具(见教材P81页)
(二)施工工艺
1、测定桩位、放线。
2、开挖土方、分段开挖:直径 =桩径+2倍护壁厚。
顺序:自上而下,先中间后孔边。
3、支护壁模板 模板 高1m 4—8块活动模板组成。
护壁厚大于100m,第一圈护壁厚增加100—150mm上下护层 6—8 长1m 钢筋拉法。
4、模顶操作平台 角钢 钢板。
5、浇筑护壁 砼强度不低桩砼强度,换实,连续浇灌上下节壁搭接≥50mm,可用速凝剂。
6、拆模挖土。
7、安放钢筋笼,浇砼。
(三)注意事项:(见教材P82)
Ⅶ、本章小结:
经过本章的学习使学生重点掌握预制桩的制作、起吊、运输、堆放等施工方法及灌注桩的施工工艺(人工挖孔灌注桩)。进一步了解静力压施工工艺;了解钻孔灌注桩,沉管灌注桩的施工工艺、常见问题及处理措施。
Ⅷ、作业:
第三章 砌筑工程
Ⅰ、教学目的与要求:
(1)了解砌体材料的性能、脚手架形式、垂直运输机械的选择、小型砌块的种类、规格和安装工艺。
(2)掌握砖砌体施工工艺、质量要求和安全技术措施。
Ⅱ、教学重点与难点:
(1)重点:砖砌体的施工工艺过程、安全技术措施、脚手架的形式。
(2)难点:砖砌体的施工质量要求、扣件式钢管外脚手架的组成。
Ⅲ、教学内容:
(1)砌筑砂浆
(2)毛石砌体施工
(3)砖墙砌体施工
(4)砌块砌体施工
(5)砌筑用脚手架
(6)砌筑工程垂直运输设施
Ⅳ、授课时数:
Ⅴ、授课方式:
讲述、举例、启发
Ⅵ、教学过程:
第一节 砌筑砂浆
一、分类:
水泥砂浆:塑性、保水性差,能在潮湿环境硬化,多用于地下砌筑
混合砂浆:掺入塑化剂,性能提高,地上砌筑
二、原材料
水泥:干燥、强度合格;最小水泥用量200kg/m3
砂:中砂,不含杂物、含泥量、水泥砂浆或m5以上混合砂浆小于5%;M5以下混合砂浆小于10%。
水:饮用水
塑化剂:无机 石灰膏、电石膏、生石灰粉、有机微沫剂
三、搅拌:机械搅拌
拌合时间:水泥砂浆,混合砂浆大于等于2mm;水泥粉煤灰砂浆和掺外加齐的砂浆大于等于3mm
掺有机塑化齐的砂浆3—5min
四、使用:随拌随用,水泥砂浆和水泥混合砂浆必须分别在拌后3h和4h内用完;当施工期间最高气温超过时,必须分别在拌成后3h和4h内用完。
五、抽检检查
第二节 毛石砌体施工
毛石是指形状不规则的石块,包括乱毛石和平毛石,主要用于基础和挡土墙等砌筑。
毛石基础一般采用M2.5或M5水泥砂浆铺灰法砌筑。
规范规定:毛石砌体每日砌筑高度应不超过1.2m
第三节 砖砌体施工
一、组砌形式:
常见厚度:半砖120、四分之三砖180、一砖240、一砖半360
组砌形式:一顺一丁、三顺一丁、梅花丁
二、材料要求、施工准备
材料要求:品种、强度符合要求、规格一致,外露砖,边角整齐,色泽均匀
施工准备:提前1~2d浇水湿润
三、砌筑工艺
1、找平、弹线
基础防潮层或楼面上用水泥砂浆找平,然后弹出墙身轴线、边线和门窗洞口位置。
2、摆砖样
干砖试摆,整砖摆不下,调整灰缝
3、立皮数杆作用:每皮砖小平、控制竖向尺寸和各部件标高。
标明:皮数、门窗洞口,过梁、楼板等竖向构造变化部位的标高。
位置:墙的砖角处,纵横墙交接处 间距不超过15m 水准仪抄平,使皮数杆上杰地面标高线位于设计标高处。
4、砌筑、勾缝
砌筑:挂线砌筑 先在墙角、 纵横墙交接处按皮数杆确砌几皮→挂线→ 砌中间
方法:A、“三一”砌筑法;B、铺灰砌筑小于等于750mm
勾缝:内墙:原浆勾缝、随砌随勾;外墙:加浆勾缝、加浆
5、层轴线的引测
绘纬仪、垂球法
6、层标高控制
用水准仪将龙门板上的±0.00 引测到墙上1500mm→弹水平线→控制过梁、圈梁,楼板的标高→钢尺量两屋标志。
四、质量要求及保证措施
砖砌体质量要求:“横平竖直、上下错缝、内外搭接、灰缝饱满”。
1、横平竖直
水平灰缝平直、表面平整、竖向垂直
2、灰缝饱满
实心砖砌体饱满80%以上,方格网检查,灰缝厚度8≤h≤12mm 一般为10mm
3、错缝搭接、上下错缝、内外搭接,搭接长度≥25mm
4、接槎可靠
斜槎:L≥2/3h
直槎:凸槎,并设拉筋
构造柱:留马牙槎,先退后进,6进6退
第四节 砌块砌体施工
分类:承重墙:普通钢筋混凝土小型空心砌块,轻骨料钢筋混凝土小型空心砌块。
填充墙:加气钢筋混凝土砌块、轻骨料钢筋混凝土小型空心砌块。
一、材料要求和准备
1、洒水湿润
普通钢筋混凝土小砌块不洒,轻钢筋混凝土小砌块提前2d洒水;加气钢筋混凝土砌,砌筑面洒适量水。
2、绘制砌块排列图
3、龄期≥28d,干净、无损伤
二、砌筑
1、立皮数杆,挂线
2、铺灰法砌筑:长度≤2块主块长
3、竖缝加浆
4、填充墙:底200mm厚粘土砖。
5、每日砌筑高度:承重墙1.5m以内或一步架高度填充墙 ≤1.8m。
三、质量要求、保证措施
1、横平、竖直
2、灰缝饱满≥80%
3、错缝搭接
4、接槎可靠、直槎
第五节 砌筑用脚手架
作用:堆放材料、工人施工作业面。
一步架高度:1.2m左右
基本要求:(1)适当宽度(2)足够强度、刚度、稳定性(3)搭板方便(4)就地取材
一、外脚手架、外墙砌筑、装饰
1、多立杆式脚手架
(1)分类:木脚手架、竹脚手架、钢管脚手架、碗扣式、扣件式。
(2)主要构件:立杆、纵向水平杆(大横杆)、横向水平杆(小横杆)、剪向斜撑、抛撑、连墙件。
(3)基本形式
单排:h≤24m(见教材图3—5)
双排:可取50m(见教材图3—6)
A、立杆:平行于建筑物并要垂直于地面,传递脚手架自重、施工荷载、风荷载底没底座,标准底面上200mm,没纵横扫地杆。
B、大横杆:平行于建筑物,连接各立杆,传施工荷载,与立杆直角扣件连接,立杆内侧。
C、小横杆:平行于建筑物,掺在大横杆上,承受并传递施工荷载给大横杆贴近立杆与大横杆直角扣件连接。
D、连墙件:连接脚手架与建筑物,承受并传递风荷载,防止脚手架横向失稳或倾覆。
E、脚手板:承受并传递施工荷载、安全防护,铺没于小横杆上,固定防覆。
(4)适用:外脚手架、内脚手架、满堂脚手架、板模支架。
(5)扣件刚管脚手架构造
钢管:外径48mm、壁厚3.5mm 立杆,大横杆,剪刀撑 节长4.0—6.5m
小横杆:节长2.1—2.2m
扣件:对接扣件
直角扣件:
回转扣件:
底座、钢管、铸铁铸成
2、门式脚手架
适用:内外脚手架、工作台、横板支架
二、里脚手架(内墙砌筑、内装饰、轻便灵活、装拆方便)
1、折叠式里脚手架
搭设间距≤2.0m 粉刷时 ≤2.5m 高度 一步1m 二步1.65m
2、支柱式里脚手架
套管式:插管插立管、调销孔间距调高度。墙≤2.0(粉刷≤2.5m)搭设高度:1.57~2.17。
3、门架式里脚手架
第六节 垂直运输设施
一、井架
特点:价格低廉、稳定性好、运输量大。
构造:吊盘,起重量为8—15kN,搭设高度可达40m
悬臂拔杆:L5—10m、R2.5—5m、Q5—10m附墙架,缆风绳四角各一根20m一组加10m
二、龙门架
特点:构造简单、装拆方便
构造:见教材P96
三、服务范围
Ⅶ、本章小结:
经过本章的学习,使学生初步了解砖砌体结构的一般施工过程,以及砌筑工程中的一般程序,对脚手架的搭设、砖砌筑的工艺、质量控制及安全措施等方面有一个大致的了解和掌握。
Ⅷ、作业:
第四章 钢筋混凝土工程
Ⅰ、教学目的与要求:
(1)了解木模板、组合钢模板、早拆模板体系的构造及安装、了解模板设计荷载计算,掌握大模板,滑升模板的构造及施工工艺。
(2)了解钢筋的分类、钢筋的主要力学性能以及钢筋的焊接方式;
(3)了解混凝土浇筑和振捣养护措施。
(4)掌握砼施工配合比换算,砼搅拌机械及搅拌参数,能够确立一次投料量;
Ⅱ、教学重点与难点:
(1)重点:模板的构造与安装、钢筋的冷拉、钢筋对焊、电弧焊及钢筋配料;施工配合比换算、计算一次投料量;
(2)难点:滑升模板施工工艺;大致积混凝土浇筑方法;焊接参数的含义、电弧焊、电渣压力焊。
Ⅲ、教学内容:
(1)模板工程
(2)钢筋工程
(3)混凝土工程
Ⅳ、授课时数:
Ⅴ、授课方式:
讲述、举例、启发
Ⅵ、教学过程:
第一节 模板工程
一、模板的作用组成和基本要求
1、作用
① 保证混凝土浇筑后,混凝土的位置、形状、尺寸符合要求;② 避免混凝土损坏。
2、组成:主要由模板系统和支承系统组成。
模板系统:与混凝土直接接触,它主要使混凝土具有构件所要求的体积。
支撑系统:则是支持模板,保证模板位置正确和承受模板、混凝土等重量的结构。
3、基本要求
① 形状尺寸准确;② 足够的强度、刚度及稳定性;③ 构造简单、装拆方便,能多次周转使用; ④接缝严密,不得漏浆;⑤ 用料经济。
二、模板的分类
按材料分:木模板、钢模板、胶合板模板、钢模板、塑料模板、玻璃模板、铝合金模板
按结构类型:基础模板、柱模板、楼板模板、楼梯模板、墙、壳、烟囱模板
按施工方法分:现场装拆式模板(按构件尺寸现场组装、钢筋混凝土达拆模强度拆模)、固定式模板和移动式模板车(随建筑移动、滑升模板、爬升模板等)。
三、模板的构造与安装
(一)木模板
形式:拼板现成拼装 拼板 h25250mm b<=200 梁底宽不受限
拼条:25*35-50*60mm
定型板:木板钉在边框上一般长为700~1200mm,宽为200~400mm。
1、基础模板的构造与安装
(1)构造图 4-1 阶梯形柱基础
两内拼板与阶梯等长,两外拼外长于阶梯塔在下层拼板上,与阶梯高等。
(2)安装
弹线→安模→固定侧拼板(木条、撑木、斜撑、铁丝拉结)。
2、柱模板的构造与安装
(1)构造(图4-2)
① 内拼板大于外拼板内;② 底没清理孔,沿高没浇筑孔;③ 底没木框固定模板,沿高没缺口与梁连。
(3)安装
弹线→牢固木框→安装板→验垂直度→上紧拉箍。
3、梁模板的构造与安装
(1)模板构造
① 底板与梁等宽,外侧板宽为梁高+底板,内侧板=梁高+底板-钢筋混凝土板厚;② 支柱形式 木支柱,钢管支柱图 图4-3,组合钢柱、钢管井深。
(2)模板安装
安装模板→安梁侧模板→设撑木保证垂直,设对拉螺栓。
4、楼板模板构造与安装
(1)、构造(图4-4)定型板拼弦,不足部分加木板补齐。
(2)、安装:梁侧模板上钉,立木、横档→安楞木→铺楼板模板。
5、墙模板构造与安装
(1)、构造:两组侧板,外设檀木,斜撑固定,内设对拉螺栓、临时撑木。
(2)、安装:抄平弹线→安装模板
(二)、定型组合模板
特点:应用广、拆装便、构件质量好。
1、组合模板组成
(1)模板(图4-5)
平面模板、阴角模板、阳角模板、连接角模
宽:100、150、200、250、300mm
长:450、600、750、900、1200、1500mm
(2)连接件(图4-6)
L 型卡:相邻模板拼接,一顺一倒插孔,间隔一孔一插。
L 形插销:相邻模板端部 加强接头刚度,板面平整。
钩头螺栓:模板与钢楞加固。
紧固螺栓:内外钢楞坚固。
对拉螺栓:模板不变形。
扣件:模板“3”形
1、支承件:钢木桁、钢支架、钢楞
2、钢模板的配板设计
(三)、早拆模板体系
1、早拆模板体系构造(见教材P106)
2、早拆模板体系安装与拆除(见教材P106)
(四)现浇钢筋混凝土结构模板拆除
1、拆模强度(表4-1)
2、拆模顺序:支先拆,先拆侧模,后拆底模
3、肋形楼板拆模、多层楼板拆模。
4、要求:(见教材P107)
四、模板设计
设计内容:选型、选材、配板、荷载计算、结构设计、拟定制作方案、绘制模板施工图。
(一) 荷载计算
1、模板及其支撑自重:据模板设计图定
2、新浇砼自重:24KN/m3
3、钢筋自重:楼板1.1KN/m3 ,梁1.5KN/m3
4、施工荷载
① 计算模板或小楞 取 2.5KN/m3 (均布荷载)、2.5KN(集中荷载) ,计算弯矩值两者取大者; ② 计算支撑小楞构件 1.5KN/m3;③ 计算立柱等 1.0KN/m2 ;④ 其它按实际情况定
5、振捣砼产生的荷载:水平面模板、2.0KN/m2、竖直面、4.0KN/m2
6、新浇砼对模侧压力
7、倾倒砼时产生的荷载(表4-3)
标准值→(表4-4)设计值→(表4-5)荷载效应组合
(二) 结构计算规
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