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造价师建设工程技术与计量(土建)第8讲
内容提要
土方与基础工程施工,砌筑工程施工,砌筑砂浆.
重点难点
土方工程分类及施工一般要求,排、降水工程,桩基础,砌筑工程施工、砌筑砂浆的特点及应用。
内容讲解
第三章 工程施工的大纲要求
1.熟悉土木建筑工程主要施工工艺与方法;
2.熟悉常用施工机械分类及适用范围;
3.了解土木建筑工程施工新技术、新工艺的发展。
第三章 工程施工技术
本章考核知识点有:
(1)熟悉土木建筑工程主要施工工艺与方法。
(2)熟悉常用施工机械分类及适用范围。
(3)了解土木建筑工程施工新技术、新工艺的发展。
本章在2003年考试中占20题,共25分;2004年占19题,共25分。2005年的考核重点有:
(1)熟悉工程施工中土方、基础、砌筑、钢筋混凝土、装饰、道路、桥梁、防水、地下工程等的施工工艺与方法。该部分内容多、知识点多。
(2)熟悉施工机械的分类和不同的特点,能够根据不同的要求选用不同的施工机械。模板的组装要符合要求,拆除顺序。
第三章 工程施工
第一节 土方与基础工程施工
一、土方工程分类及施工要求
(一)土方工程分类
1.场地平整。场地平整前必须确定场地设计标高(一般在设计文件中规定),计算挖方和填方的工程量,确定挖方、填方的平衡调配,选择土方施工机械,拟定施工方案。
2004考题.场地平整前,确定场地平整施工方案的首要任务是( C )。
A.确定场地内外土方调配方案 B.计算挖方和填方的工程量
C.明确场地的设计标高 D.拟定施工方法与施工进度
2.基坑(槽)开挖。一般开挖深度在5m及其以内的称为浅基坑(槽),挖深超过5m的称为深基坑(槽)。应根据建筑物、构筑物的基础形式,坑(槽)底标高及边坡坡度要求开挖基坑(槽)。(对于基础的分类则是以4m为分界线分浅基础,深基础)
3.基坑(槽)回填。基础完成后的肥槽、房心需回填,为了确保填方的强度和稳定性,必须正确选择填方土料与填筑方法。填方应分层进行,并尽量采用同类土填筑。
4.路基修筑。建设工程所在地的场内外道路,以及公路、铁路专用线,均需修筑路基,路基挖方称为路堑,填方称为路堤。
5、场地平整的三种顺序,需要熟悉适用
(二)土方工程施工要求
(1)挖方的边坡坡度,应根据土的种类、物理力学性质(质量密度、含水量、内摩擦角及内聚力等)、工程地质情况、边坡高度及使用期确定。建议记忆粘土,亚粘土的坡度。
(2)对于较久的土质边坡或易风化的岩石边坡,开挖后应及时采用喷浆、抹面、嵌补、植被等护面措施。
(3)土方宜从上至下、分层分段依次开挖,并随时做成一定的坡势,以利排水。
(4)当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑(槽)时,在一定挖土深度内可以不放坡,也可以不加支撑,但挖土深度不宜超过规定。
(5)在原有建筑附近开挖基坑(槽),如开挖深度大于原有建筑基础埋深时,应保持一定的距离,以免影响原有基础和挖方边坡的稳定。一般应满足下列要求:
L≥(1~2)*H
式中 L——原有建筑基础底面边缘至挖方坡脚的距离;
H——原有建筑基础底面标高与坑(槽)底标高之差,
1~2——安全距离系数,地质条件良好,无地下水时取1;地质条件不良,有地下水时取1.5~2。
(6)基坑(槽)的土质边坡,在开挖过程和敞露期间要注意保护,防止塌方。
例题、现在原有建筑附近开挖基坑,无地下水,开挖深度比原有建筑基础深2m,应保持[ ]的距离。
A、1.5
B、2
C、2.5
D、3
答案: B
二、土方工程机械化施工
(一)推土机施工
推土机是一种自行式的挖土、运土工具。运距在lOO m以内的平土或移挖作填时常采用之,以30-60m为最佳运距。推土机的特点是操作灵活,运输方便,所需工作面较小行驶速度较快,易于转移。推土机可以单独使用,也可以卸下铲刀牵引其他无动力的土方机械. (www.edu24ol.com ,王双增讲解)
1.推土机的主要作业方式
(1)直铲作业。经济作业距离为小型履带推土机一般为50m以内;中型履带推土机为50-lOOm,最远不宜超过120m;大型履带推土机为50-lOOm,最远不宜超过150m;轮胎式推土机为50~80m,最远不宜超过150m。
(2)侧铲作业。用于傍山铲土、单侧弃土。侧铲作业的经济运距一般较直铲作业时短,生产率也低。
(3)斜铲作业。主要应用在坡度不大的斜坡上铲运硬土及挖沟等作业
2.推土机推土的施工方法
(1)下坡推土法。
(2)分批集中,一次推送法。
(3)并列推土法。在较大面积的平整场地施工中,采用两台或三台推土机并列推土,能减少土的散失。并列推土时,并列台数不宜超过四台,否则互相影响。
(4)沟槽推土法。就是沿第一次推过的原槽推土。
例题、关于推土机施工不正确的是[ ]
A、推土机是一种自行式的运土工具
B、以40-80m为最佳运距。
C、可以卸下铲刀牵引其他无动力的土方机械
D、运距在lOOm以内的平土或移挖作填时常采用之
答案: B
(二)铲运机施工
铲运机有拖式铲运机和自行式铲运机两种。 铲运机的工作装置是铲斗.
铲运机的特点是能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工作,对行驶道路要求较低,行驶速度快,操纵灵活,运转方便,生产效率高。常用于坡度在20度以内的大面积场地平整,开挖大型基坑、沟槽,以及填筑路基等土方工程。铲运机可在I-Ⅲ类土中直接挖土、运土,经济运距为600-1500m,当运距为200—350m时效率最高。(www.edu24ol.com ,王双增讲解)
2004考题.某工程场地平整,土质为含水量较小的亚黏土,挖填高差不大,且挖区与填区有一宽度400m相对平整地带,这种情况宜选用的主要施工机械为( )。
A.推土机 B.铲运机
C.正铲挖土机 D.反铲挖土机
例题、关于铲运机正确的是[ ]。
A、独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工作
B、铲运机可在I-Ⅲ类土中直接挖土
C、经济运距为600-1200m
D、当运距为200—350m时效率最高
答案: A.B.D
1.铲运机的作业过程
(1)铲土过程。铲运机应保持直线行驶。
(2)运土过程。应尽量降低车辆重心,增加平稳性和安全性。
(3)卸土过程。如果需要分层铺筑路基时,应先将铲斗下降到所需铺填高度,选择适当车速。
(4)返回过程。
2.铲运机的开行路线
(1)环形路线。施工地段较短、地形起伏不大的挖、填工程,适宜采用环形路线。
(2)8字形路线。对于挖、填相邻,地形起伏较大,且工作地段较长的情况,可采用8字形路线。
3.使用铲运机铲土的施工方法
(1)下坡铲土。利用铲运机的重力来增大牵引力提高生产率。
(2)跨铲法。预留土埂,间隔铲土的方法。
(3)助铲法。一般每3-4台铲运机配1台推土机助铲。
(三)单斗挖土机施工
单斗挖土机是土方开挖常用的一种机械,按其行走装置的不同,分为履带式和轮胎式两类;按其工作装置的不同,可以更换为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种;按其传动装置又可分为机械传动和液压传动两种。
当场地起伏高差较大、土方运输距离超过1000m,且工程量大而集中时,可采用挖土机挖土,配合自卸汽车运土,并在卸土区配备推土机平整土堆。(www.edu24ol.com ,王双增讲解)
(一)单斗挖土机施工特点
1. 正铲挖土机。“前进向上,强制切土”。能开挖停机面以上的I一Ⅳ级土,
2.反铲挖土机。“后退向下,强制切土”。能开挖停机面以下的I—Ⅱ级土,适宜开挖深度4m以内的基坑,对地下水位较高处也适用。
3.拉铲挖土机。“后退向下,自重切土”。能开挖停机面以下的I~Ⅱ级土,适宜开挖大型基坑及水下挖土。
4.抓铲挖土机。“直上直下,自重切土”。
例题、单斗挖土机施工特点有:[ ]
A、正铲挖土机能开挖停机面以上的I一Ⅳ级土,
B、拉铲挖土机。“后退向下,自重切土”
C、抓铲挖土机适宜开挖大型基坑及水下挖土
D、反铲挖土机。“后退向下,强制切土”
E、反铲挖土机能开挖停机面以下的I一Ⅳ级土,适宜开挖深度4m以内的基坑,对地下水位较高处也适用
答案:ABD
(二).单斗液压挖土机的工作过程,要理解过程。
(三) .单斗液压挖土机的主要技术性能
最重要的参数有三个,即标准斗容量、机重和额定功率,也称为主参数。用来作为液压挖土机分级的标志参数,反映液压挖土机级别的大小。
标准斗容量:指挖掘Ⅳ级土壤时,铲斗堆尖时的斗容量(m3)。它直接反映了挖土机的能力和效果,并以此选用施工中的配套运输车辆。
机重:指带标准反铲或正铲工作装置的整机重量(t)。
功率:指发动机的额定功率,即正常运转条件下,飞轮输出的净功率(kW)。
三、排水与降水施工
(一)明排水法施工
明排水法是在基坑开挖过程中,在坑底设置集水坑,并沿坑底周围或中央开挖排水沟,使水流入集水坑,然后用水泵抽走。
明排水法宜用于粗粒土层,也用于渗水量小的粘土层。但当土为细砂和粉砂时,地下水渗出会带走细粒,发生流砂现象,导致边坡坍塌、坑底涌砂,难以施工,此时应采用井点降水法。
集水坑应设置在基础范围以外,地下水走向的上游。集水坑每隔20—40m设置一个。
采用集水坑降水时,应能保持开挖边坡的稳定。(www.edu24ol.com ,王双增讲解)
例题、关于明排水法正确的是[ ]
A、宜用于粗粒土层
B、也可用于渗水量小的粘土层
C、宜用于细砂层
D、集水坑应设置在基础范围以外。
E、也可用于粉砂层
答案:ABD
(二)井点降水法施工
井点降水法是在基坑开挖之前,在基坑四周埋设一定数量的流水管(井),利用抽水设备抽水,使地下水位降落到坑底以下,并在基坑开挖过程中仍不断抽水。这样,可使所挖的土始终保持干燥状态,也可防止流砂发生,土方边坡也可陡些,从而减少了挖方量。
2004考题.某基础埋置深度较深,因地下水位较高,根据开挖需要,降水深度达18m,可考虑选用的降水方式有( )。
A.轻型井点 B.喷射井点 C.管井井点 D.深井井点
E.电渗井点
1.轻型井点。
一套抽水设备能带动的总管长度,一般为100~120m。
轻型井点布置,根据基坑平面的大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求而有用单排、双排、环形等布置方式。
(1)轻型井点施工。轻型井点系统的施工,主要包括施工准备、井点系统安装与使用。
井点施工前,为检查降水效果,必须选择有代表性的地点设置水位观测孔。
井点系统的安装顺序是:挖井点沟槽、铺设集水总管;冲孔,沉设井点管,灌填砂滤料;弯联管将井点管与集水总管连接;安装抽水设备;试抽。
井点管沉设可按现场条件及土层情况选用下列方法:
1)用冲水管冲孔后,沉设井点管;
2)直接利用井点管水冲下沉;
3)套管式冲枪水冲法或振动水冲法成孔后沉设井点管。
井点管沉设采用冲水管冲孔方法,可分为冲孔与沉管两个过程。井孔冲成后,应立即拔出冲管,插入井点管,紧接着就灌填砂滤料,以防止坍孔。
每根井点管沉设后应检验渗水性能,检验方法是:在正常情况下,当灌填砂滤料时,井管口应有泥浆水冒出;如果管口没有泥浆冒出,应从井点管口向管内灌清水,测定管内水位下渗快慢情况,如下渗很快,则表明滤管质量良好。
在第一组轻型井点系统安装完毕后,应立即进行抽水试验,以检查管路接头质量、井点出水状况和抽水机械运转情况等,如发现漏气、漏水现象,应及时处理。因为一个漏气点往往能影向整个井点系统的真空度大小,影响降水效果。若发现滤管被泥砂堵塞,则属于“死井”
(3)轻型井点的使用。轻型井点使用时,一般应连续抽水。
真空度是判断井点使用良好与否的尺度,必须经常观测。如发现真空不足,则应立即检查井点系统有无漏气并采取相应的消除方法。
2.喷射井点
当降水深度超过8m时,宜采用喷射井点。
喷射井点的平面布置:当基坑宽度小于等于10m时,井点可作单排布置;当大于10m时,可作双排布置;当基坑面积较大时,宜采用环形布置。
井点间距一般采用2~3m,每套喷射井点宜控制在20~30根井管。
例题::当基坑宽度等于12m时,喷射井点的平面布置可作[ ];
A. 环形布置
B. 双排布置
C. 单排布置
D. 中排布置
答案:.C
分析:喷射井点的平面布置:当基坑宽度小于等于10m时,井点可作单排布置;当大于10m时,可作双排布置;当基坑面积较大时,宜采用环形布置。
3.管井井点。
每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。在土的渗透系数大、地下水量大的土层中,宜采用管井井点。当降水深度很大时,可改用深井泵,加大管井深度来解决。
4、深井井点:当降水深度超过15m时,宜采用深井井点。
四、填土压实
(一)填方压实的施工要求
(1)填方的边坡坡度,应根据填方高度、土的类别、使用期限及其重要性确定。
(2)填方宜采用同类土填筑,如采用不同透水性的土分层填筑时,下层宜填筑透水性较大、上层宜填筑透水性较小的填料,或将透水性较小的土层表面做成适当坡度,以免形成水囊。
(3)基坑(槽)回填前,应清槽,检查基础的结构混凝土达到一定的强度后方可回填。
(4)填方应按设计要求预留沉降量。
(5)填方压实工程应由下至上分层铺填,分层压(夯)实,分层厚度及压(夯)实遍数,根据压(夯)实机械、密实度要求、填料分类及含水量确定。
例题、填方压实的施工要求有[ ]
A、填方宜采用同类土填筑
B、填方应按设计要求预留沉降量
C、基坑(槽)回填前,应清槽
D、检查基础的结构混凝土达到一定的强度后方可回填
E、如采用不同透水性的土分层填筑时,上层宜填筑透水性较大
答案:ABCD
(二)土料选择与填筑方法
碎石类土、砂土、爆破石渣及含水量符合压实要求的粘性土可作为填方土料。含水量大的粘土不宜做填土用。
(三)填土压实方法
填土压实方法有:碾压法、夯实法及振动压实法。
平整场地等大面积填土多采用碾压法,小面积的填土工程多用夯实法,而振动压实法主要用于压实非粘性土。
1.碾压法
羊足碾一般用于碾压粘性土,不适于砂性土,因在砂土中碾压时,土的颗粒受到羊足碾较大的单位压力后会向四面移动而使土的结构破坏。松土不宜用重型碾压机械直接滚压,否则土层有强烈起伏现象,效率不高。如果先用轻碾压实,再用重碾压实就会取得较好效果。
2.夯实法
夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤,主要用于小面积回填土。
3.振动压实法
振动碾是一种振动和碾压同时作用的高效能压实机械,提高功效,节省动力。这种方法适宜于振实填料为爆破石渣、碎石类土、杂填土和粉土等非粘性土。
第二节基础工程施工
一、桩基础施工
桩基础根据其在土中受力情况不同,可分为端承桩和摩擦桩。
端承桩是穿过软弱土层而达到深层坚实土的一种桩,上部结构荷载主要由桩尖阻力来承担;
摩擦桩是完全设置在软弱土层一定深度的一种桩,上部结构荷载要由桩尖阻力和桩身侧面与土之间的摩阻力共同来承担。(www.edu24ol.com ,王双增讲解)
按施工方法的不同,桩身可分为预制桩和灌注桩两大类。
(一)钢筋混凝土预制桩施工
钢筋混凝土预制桩常用的断面有方形实心桩与管桩两种。方形桩在尖端设置桩靴。管桩在工厂内用离心法制成。
1.桩的制作、运输和堆放
(1)桩的制作。长度在10m以下的短桩,一般多在工厂预制,较长的桩,在打桩现场附近露天预制。
实心桩宜采用工具式木模或钢模板支在坚实平整的场地上,用间隔重叠的方法预制。上层桩的浇灌,待下层桩的混凝土达到设计强度的30%以后进行,重叠层数不超过三层。完成后,应洒水养护不少于7d。
(2)运输、堆放。钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70%后方可起吊;达到设计强度的100%才能运输和打桩。桩的堆放层数不宜超过四层。
例题、 实心桩用间隔重叠的方法预制。重叠层数不超过[ ]层。
A、2
B、3
C、4
D、8
答案: B
2.打桩
(1)打桩机具选择。打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。
施工中常用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤和振动桩锤。桩锤的适用范围见表3.2.1。选择桩架种类与高度,应根据桩锤的种类、桩的长度、施工地点的条件等决定。
例题.不需要外动力的打桩机是( )。
A.落锤式 B.单动气锤式 C.双动气锤式 D.柴油式
答案:D
(2)打桩前的准备工作。认真处理地上、地下障碍物,在打桩前应根据设计图纸确定桩基轴线,并将桩的准确位置测设到地上。
(3)确定打桩顺序。
一般当基坑不大时,打桩应从中间开始分头向两边或周边进行;当基坑较大时,应将基坑分为数段,而后在各段范围内分别进行。打桩应避免自外向内,或从周边向中间进行。
当桩基的设计标高不同时,打桩顺序宜先深后浅;当桩的规格不同时,打桩顺序宜先大后小、先长后短。
(4)打桩施工。
打桩工程必须在打桩过程中做好记录。
(5)桩及桩头处理。空心管桩,在打完桩后,桩尖以上1-1.5m范围内的空心部分应立即用细石混凝土填实,其余部分可用细砂填实。
各种预制桩,打桩完毕后,为使桩顶符合设计高程,应将桩头或无法打入的桩身截去。
3.压桩
在我国沿海软土地基上较为广泛地采用。在软土地基上,利用静压力将预制桩压入土中。
(1)压桩程序。预制桩一般情况下都采取分段压入、逐段接长的方法,
(2)接桩方法。可用焊接法或浆锚法。
2004考题.静力压桩接桩时,通常采用的方法是( B,D )。
A.柱接柱法 B.焊接法
C.整浇法 D.浆锚法
E.钢筋绑扎法
4.振动沉桩
振动沉桩主要适用于砂土、砂质粘土、亚粘土层,在含水砂层中的效果更为显著。但在砂砾层中采用此法时,尚需配以水冲法。 不宜用于粘性土以及土层中央有孤石的情况。
(二)灌注桩施工
灌注桩与预制桩相比,可节省钢材、木材和水泥,消除打桩对邻近建筑物的有害影响。
1.钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是使用钻孔机械钻孔,然后在孔内安放钢筋笼,浇筑混凝土成桩。
(1)螺旋钻孔灌注桩。当钻到预定深度后,必须在原深处进行空转清土,然后停转提起钻杆。桩孔钻成清孔后,应尽快吊放钢筋笼,灌注混凝土不要隔夜,灌注混凝土时应分层进行。
(2)大直径钻孔扩底桩。大直径钻孔灌注桩一般是指桩身直径大于70cm,
场地平整 放桩位线 钻孔机就位 机械钻直孔 人工清直孔及扩孔 扩孔清底 检查 放钢筋笼 灌注混凝土。
2.冲击振动灌注桩
冲击振动灌注桩是用落锤或蒸汽锤将桩管(钢管)打入土中成孔,当桩管打至要求的贯入度或标高后,检查管内有无泥浆或水进入,即可灌注混凝土。待混凝土灌满桩管后,开始拔管,拔管时要使速度均匀,同时使管内混凝土保持略高于地面,这样一直到桩管全部拔出地面为止。然后放钢筋骨架,灌注混凝土,拔出桩管而成桩。
上面所述工艺过程,属于单打灌注桩的施工。为了提高桩的质量和承载力,还可以采用复打施工。复打是在第一次打完并将混凝土灌注到桩顶设计标高、拔出桩管后,清除管外壁上的污泥和桩孔周围地面上的浮土,在原桩位上第二次安放桩靴作第二次沉管,使未凝固的混凝土向四周挤压扩大桩径,然后再第二次灌注混凝土。桩管在第二次打入时,应与第一次的轴线重合,并必须在第一次灌注的混凝土初凝之前,完成扩桩、灌注第二次混凝土的工作。
3.振动灌注桩
振动灌注桩的机械设备与冲击振动灌注桩基本相同,不同的是以激振器代替桩锤。桩管下端装有活瓣桩尖,桩管上部与振动桩锤刚性连接。
施工时,将桩管下端活瓣合拢,利用振动机及桩管自重,把桩尖压入土中。当桩管沉到设计标高后,停止振动,将混凝土灌入桩管内,混凝土一般可灌满桩管或略高于地面。
混凝土浇灌完毕,再次开动沉桩机和卷扬机拔出桩管,边振边拔,桩管内的混凝土被振实而留在土中成桩。
拔管方法根据承载力的不同要求,可分别采用单振法、复振法和反插法。
(1)单振法,即一次拔管法。单振法施工速度快,混凝土用量较小,但桩的承载力较低。
(2)复振法。采用单振法施工完成后,再把活瓣闭合起来,在原桩孔混凝土上第二次沉下桩管,将未凝固的混凝土向四周挤压,然后进行第二次灌注混凝土和振动拔管。复振法能使桩径增大,提高桩的承载能力。
(3)反插法。拔管时,每拔出0.5m,再把管下沉0.2m,如此反复进行,并始终保持振动,直至桩管全部拔出地面。在淤泥层中为消除瓶颈宜用此法,但坚硬土层中易损坏桩尖,不宜采用。
振动灌注桩的承载力比同样条件的钻孔灌注桩高50%-80%。单振法的桩截面比沉入的钢管扩大30%,复振法扩大80%,反插法扩大50%左右。
4.爆扩灌注桩
爆扩灌注桩又称爆扩桩,是由桩柱和扩大头两部分组成。施工时一般采用简易的麻花钻(手工或机动)在地基上钻出细而长的小孔,然后在孔内安放适量的炸药,利用爆炸的力量挤土成孔(也可用机钻成孔);接着在孔底安放炸药,利用爆炸的力量在底部形成扩大头。这种桩成孔方法简便,能节省劳动力,降低成本,做成的桩承载力也较大。爆扩桩的适用范围较广,除软土和新填土外,其他各种土层中均可使用。
爆扩桩成孔方法有两种,即一次爆扩法及二次爆扩法。
二、基坑围护
当不能按要求放坡,甚至不允许放坡,可采用设置土壁支撑的施工方法。
1.横撑式支撑
开挖较狭窄的基坑或沟槽时,多采用横撑式支撑。横撑式支撑根据挡土板放置的方式不同,可分为水平挡土板和垂直挡土板;前者又可分为断续式和连续式。
(1)断续式水平支撑。挡土板水平放置,中间留出间隔,并在两侧同时对称立竖楞木,再用工具式横撑上下顶紧。适用于能保持直立壁的干土或天然湿度的粘土类土,地下水很少,深度在3m以内。
(2)连续式水平支撑。挡土板水平连续放置,不留间隙,适用于较松散的干土或天然湿度的粘土类土,地下水很少,深度为3-5m。
(3)垂直支撑。挡土板垂直放置,连续或留适当间隙,然后每侧上下或上中下各水平顶一根横楞木,再用横撑顶紧。适于土质较松散或湿度很高的土,地下水较少,深度不限。
(4)锚拉支撑。水平挡土板支在桩柱内侧,桩柱一端打入土中,另一端用拉杆与锚板拉紧,在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土而不能安设横撑时使用。(www.edu24ol.com ,王双增讲解)
2004考题.某大型基坑工程由于受周围建筑物制约不能按要求放坡,若采用机械开挖,土壁支护宜采用( )。
A.断续式水平支撑 B.连续式水平支撑
C.垂直支撑 D.锚拉支撑
2.板桩支撑
板桩是一种支护结构,既挡土又防水。 板桩可用木材、钢筋混凝土或钢材制成。把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙,适用于在高层建筑的深基础工程中挡土和挡水。
三、地基处理
土木工程的地基问题,概括地说,可包括以下四个方面:
(1)强度和稳定性问题。
(2)压缩及不均匀沉降问题。
(3)地基的渗漏量超过允许值时,会发生水量损失导致发生事故。
(4)地震、机器以及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载可能引起地基土,特别是饱和无粘性土的液化、失稳和震陷等危害。
当结构物的天然地基存在上述四类问题之一即须采用相应的地基处理。
在各种地基中,需要根据不同条件进行处理的有: 软弱土和不良土,对原来地基提出更高的要求,或者在开挖深基坑,建造地下铁道等工程中有土体稳定、变形或渗流问题时,要进行地基处理。
地基处理的方法有很多,工程中人们常常采用的一类方法是采取措施使土中孔隙减少,土颗粒之间靠近,密度加大,土的承载力提高;另一类方法是在地基中掺加各种物料,通过物理化学作用把土颗粒胶结在一起,使地基承载力提高,刚度加大,变形减小。
(一)砂桩、碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩
碎石桩和砂桩合称为粗颗粒土桩。是指在软弱地基中成孔,再将碎石或砂挤压入孔,形成大直径的由碎石或砂所构成的密实桩体,具有挤密、置换、排水、垫层和加筋等加固作用。
水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和制成的具有一定粘结强度的桩。桩的承载能力来自桩全长产生的摩阻力及桩端承载力,桩越长承载力愈高,适用于多层和高层建筑地基,是近年来新开发的一种地基处理技术。
(二)土桩和灰土桩
土桩和灰土桩挤密地基是由桩间挤密土和填夯的桩体组成的人工“复合地基”,适用于处理地下水位以上,深度5-15m的湿陷性黄土或人工填土地基。地下水位以下或含水量超过25%的土,不宜采用。
土柱和灰土桩的施工方法是利用打入钢套管(或振动沉管)在地基中成孔,通过挤压作用,使地基土得到加密,然后在孔内分层填入素土(或灰土、粉煤灰加石灰)后夯实而成土桩或灰土桩。
土桩挤密地基由桩间挤密土和分层填夯的素土桩组成,土桩桩体和桩间土均为被机械均匀挤密的同类土料。因此,土桩挤密地基可视为厚度较大的素土垫层。
在灰土桩挤密地基中,灰土桩可以承担总荷载的1/2。大大降低了基础底面以下一定深度内土中的应力,消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素,同时,由于灰土桩对桩间土能起到侧向约束作用,限制土的侧向移动,桩间土只产生竖向压密,使压力与沉降始终呈线性关系。
除了上述土桩和灰土桩外,还有单独采用石灰加固软弱地基的石灰桩。使桩周土体的含水量降低,孔隙比减小,使土体挤密和桩柱体硬化。桩和桩间土共同承受荷载,成为一种复合地基。
(三)深层搅拌法施工
深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,使软土硬结成具有整体性的并具有一定承载力的复合地基。
深层搅拌法适宜于加固各种成因的饱和软粘土,如淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等,用于增加软土地基的承载能力,减少沉降量,提高边坡的稳定性和各种坑槽工程施工时的挡水帷幕。
第三节 砌筑工程施工
砌筑工程是一个综合施工过程,它包括砂浆制备、材料运输、搭设脚手架及砌块砌筑等施工过程。
一、砌砖与砌块施工
(一)砌砖施工
1.砖基础的砌筑
一般砌体基础必须采用烧结普通砖和水泥砂浆砌成。
在大放脚下面为基础垫层。垫层一般为灰土、碎砖三合土或混凝土等。
在墙基顶面应设防潮层,地下水位较深或无地下水时,防潮层一般为20mm厚1:2.5防水砂浆,位置在底层室内地面以下一皮砖处;地下水位较浅时,防潮层一般用60mm厚配筋混凝土带,宽度同墙身。为增加基础及上部结构刚度,砌体结构中防潮层与地圈梁合二为一,地圈梁高度为180-300mm。
砌筑砌体基础时应注意以下各点:
(1)砌筑前,清扫湿润。
(2)必须在垫层转角处、交接处及高低处立好基础皮数杆。
(3)砌筑时,可依皮数杆先在转角及交接处砌几皮砖,再在其间拉准线砌中间部分。其中第一皮砖应以基础底宽线为准砌筑。
(4)内外墙的砖基础应同时砌起。
(5)大放脚部分一般采用一顺一丁砌筑形式。
(6)宽度超过300mm的洞口,应砌筑平拱或设置过梁。
(7)砌完基础后,应及时回填。回填土应在基础两侧同时进行。
2.砌砖工艺。
(1)抄平放线。
(2)摆砖。摆砖即撂底,先用干砖块试摆,
(3)立皮数杆。砌筑时控制砖砌体竖向尺寸的标志。皮数杆一般立于房屋的四大角、内外墙交接处、楼梯间及洞口多的地方。
(4)盘角、挂线。
先在墙角砌4~5皮砖,称为盘角,然后根据皮数杆和已砌的角
挂线,作为砌筑中间墙体的依据,以保证墙面平整。一砖半及以上厚的墙都要双面挂线。
(5)砌筑。砖墙的操作方法,通常采用“三—砌砖法”,即—铲灰、—块砖、—挤揉的方法。
(6)勾缝、清理。墙较薄时,可利用砌筑砂浆随砌随勾缝,称做原浆勾缝;墙较厚时,待墙体砌筑完毕后,用1:1水泥砂浆勾缝,称做加浆勾缝。
例题、砌筑砖墙的操作方法,通常采用“( )砌砖法”。
A、二四 B、三七 C、三— D、四二
答案:C
3.砖墙砌筑的基本要求。
(1)横平竖直。
(2)砂浆饱满。砌体水平灰缝的砂浆饱满度要达到80%以上.
(3)上下错缝。砖块错缝搭接长度不应小于1/4砖长。
(4)接槎可靠。斜槎长度不应小于高度的2/3。留斜槎确有困难时,才可留直槎。直槎必须做成阳槎,并加设拉结筋。拉结筋沿墙高每500mm留一层,每120mm厚墙留一根,但每层最少为两根。
4、偏差要求见教材3.3.1-3.3.2
(二)砌块施工
若设计无具体规定,砌块应按下列原则排列:
(1)尽量多用主规格的砌块或整块砌块,减少非主规格砌块的规格与数量;
(2)砌筑应符合错缝搭接的原则,搭砌长度不得小于块高的1/3,且不应小于150mm,当搭砌长度不足时,应在水平灰缝内设2Φ4的钢筋网片;
(3)外墙转角处及纵横墙交接处,应交错咬槎砌筑;
(4)局部必须镶砖时,应尽量使砖的数量达到最低限度,镶砖部分应分散布置。
2.砌块的运输和堆放。小型砌块单块的重量约在100~150kg之间。
3.砌块吊装顺序。砌块的吊装一般按施工段依次进行,其次序为先外后内、先远后近、先下后上,在相邻施工段之间留阶梯形斜槎。
4.砌块吊装的主要工序
(1)铺灰。 (2)砌块安装就位。 (3)校正。 (4)灌缝。
(5)镶砖。当砌块间出现较大竖缝或过梁找平时,应镶砖。采用MUIO级以上的红砖,最后一皮用丁砖镶砌。(www.edu24ol.com ,王双增讲解)
2004考题.与砌砖相比,砌块砌筑突出的施工特点是( )。
A.需要吊装 B.需要铺灰 C.需要校正 D.不需要勾缝
二、砌石
(一)毛石基础施工
不宜采用混合砂浆。水泥砂浆用M2.5~M5级,在铺砌第一皮毛石时,基底如为素土,可不铺砂浆;基底如为各种垫层,应先铺4cm左右的砂浆.毛石砌到室内地坪以下5cm处,应设置防潮层.
(二)石墙施工
石墙要分层砌筑,每层高300~400mm,每层中间隔lm左右砌与墙同宽的拉结石石墙每天的砌筑高度不应超过1.2m,分段砌筑时所留踏步槎高度不超过一步架。
三、砌筑砂浆
(一)原材料要求
水泥标号不明或出厂日期超过3个月等情况,应经试验鉴定后方可使用。不同品种的水泥不得混合使用。
砂浆宜采用中砂并过筛。对于水泥砂浆和强度等级不同砂中含泥量有不同要求.
采用混合砂浆时,应将生石灰熟化成石灰膏,熟化时间不少于7d.对于磨细生石灰粉,其熟化时间不得少于1d。严禁使用脱水硬化的石灰膏。
(二)砂浆强度
砂浆强度等级是以标准养护及正常湿度条件下的室内不通风处养护,龄期为28d的试块抗压强度为准。砂浆强度等级分为M15、M10、M7.5,、M5、M2.5、M1、M0.4七个等级。
(三)砂浆制备与使用
流动性好的砂浆便于操作,使灰缝平整、密实。一般来说,对于干燥及吸水性强的块体,砂浆稠度应采用较大值,对于潮湿、密实、吸水性差的块体宜采用较小值。
水泥砂浆的可塑性和保水性较差,使用水泥砂浆砌筑时,砌体强度低于相同条件下用混合砂浆砌筑的砌体强度。因此,一般仅对高强度砂浆及砌筑处于潮湿环境下的砌体时,采用水泥砂浆。
混合砂浆由于掺入塑性掺合料(如石灰膏、粘土膏等)可节约水泥,并提高砂浆的可塑性和保水性,是一般砌体中最常用的砂浆类型。
砂浆应随拌随用,水泥砂浆和水泥混合砂浆必须分别在拌成后3h和4h内使用完毕。
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