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五大员培训教程-建筑施工技术.ppt

五大员培训教程-建筑施工技术.ppt

上传者: 宓静 2013-05-29 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《五大员培训教程-建筑施工技术ppt》,可适用于考试题库领域,主题内容包含第一章土方工程第一章土方工程土方工程是建筑工程施工中的主要分部工程之一它包括场地平整、基坑与管沟土方开挖人防工程及地下建筑物的土方开挖路基填土及碾压符等。

第一章土方工程第一章土方工程土方工程是建筑工程施工中的主要分部工程之一它包括场地平整、基坑与管沟土方开挖人防工程及地下建筑物的土方开挖路基填土及碾压等。土方工程的施工有土的开挖或爆破、运输、填筑、平整和压实等主要施工过程以及排水、降水和土壁支撑等准备工作和与专项辅助施工工作。第一节土的工程分类与性质第一节土的工程分类与性质一、土的工程分类:土的种类繁多作为建筑物地基的土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土。在土方工程施工中根据土的开挖难易程度(坚硬程度)将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类。前四类属一般土后四类属岩石。松软土:开挖时少许用脚蹬的土二、土的基本性质:、土的天然密度:土在天然状态下单位体积的质量。土的天然密度随着土的颗粒组成孔隙多少和水分含量而变化一般粘土的密度约为~tm密度大的土坚实挖掘困难。、土的天然含水量:土的干湿程度用含水量表示即土中水的质量与土中固体颗粒质量之比是用百分比表示。含水量在以下称为干土在~以内称为潮湿土大于称为湿土。土的含水量对挖土、放坡、回填土的夯实都有影响。各类土的最佳含水量如下:砂土~粉砂土~粉质粘土~粘土~土的干湿程度计算公式:W=MwMs、土的干密度:单位体积内土的固体颗粒质量与土的总体积的比值。干密度愈大表明土愈密实在土方回填时常以土的干密度来控制土的夯实标准。一般土的干密度在tm以上(~)。、土的可松性与可松性系数:天然土经开挖后其体积因松散而增加虽经振动夯实仍然不能完全复原这种现象称为土的可松性。土的可松性用可松性系数表示。土的最初和最后可松性系数都大于。、土的渗透性:土体孔隙中的自由水在重力作用下会发生运动当基坑开挖至地下水位以下地下水会不断流入基坑。地下水是在土中渗流在流动中受到土颗粒的阻力。所以土的渗透性主要取决于土体的开挖深度和土的天然密度。第二节土方量计算与基槽土方施工第二节土方量计算与基槽土方施工一、基槽土方量计算:边坡坡度是挖土深度h与边坡底宽b之比。当基槽不放坡时:V=h(ac)*L当基槽放坡时:V=h(acmh)*L。式中:V基槽土方量h基槽开挖深度a基础底宽c工作面宽(比如垫层到槽边的距离也叫操作面)m坡度系数L基槽长度(处墙按中心线内墙按净长)如果基槽沿长度方向断面变化较大则可分段计算然后将各段土方量相加即得总土方量。※V=h*(AAA)A:底面积A:上面积A:中间面积H:高二、基槽(坑)开挖中的注意事项:、开挖之前应检查龙门板、轴线桩有无走动现象并按设计图纸校核基础灰线的位置、尺寸、龙门板标高等是否符合要求、开挖应连续进行尽快完成并防止地面水流入基槽(坑)、开挖时土方堆置地点离槽边一般应在m以外堆置高度不宜超过m以免影响土方开挖或塌方、基槽开挖时严禁搅动基底土层要及时测量防止超挖超挖严重要会同设计单位提出处理办法、挖土过程中及雨后复工应随时检查土壁稳定和支撑牢固情况发现问题及时处理。、土方的开挖顺序方法必须与设计工况相一致并遵循开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原则。、深基坑开挖有:分层开挖、分段开挖、盆式挖土、中心岛挖土等具体选用哪一种应根据基坑面积大小、开挖深度、支护结构形式、环境条件等因素选用开挖顺序第三节土方边坡与土壁支撑第三节土方边坡与土壁支撑一、土方边坡:、土方边坡的大小应根据土质条件、开挖深度、地下水位、施工方法及工期长短、附近堆土及相邻建筑物情况等因素确定。、当土质均匀且地下水位低于基槽标高其开挖深度在~m之间时边坡可做成直立壁、当土质良好堆土或材料应距挖方边缘m以外高度不宜超过m。在软土地区开挖时挖出的土方应随挖随运走不得堆放在边坡顶上避免由于地面上加荷引起边坡塌方事故。、根据工程实践分析造成边坡塌方的主要原因有以下几点:()雨水、地下水或施工用水渗入边坡使土体的重量增大及抗剪能力降低()基坑边坡留得太陡使土体本身的稳定性不够而发生塌方()基坑上边缘附近大量堆土或停放机具使土体中产生的剪应力超过土体的抗剪强度。土方边坡基坑二、土壁支撑:基槽开挖时如果土质或周围场地条件允许采用放坡开挖往往是比较经济的但是在建筑物稠密的地区施工有时不允许按规定的坡度进行放坡比如深基坑开挖放坡增加的土方量过大就需要用设置土壁支撑的施工方法以保证土方开挖顺利进行和安全并减少对相邻已有建筑物的不利影响。土壁支撑根据工程特点、土质条件、开挖深度、地下水位和施工方法等不同情况可选钢(木)支撑、钢(木)板桩、钢筋砼护坡桩和钢筋砼地下连续墙等。、板桩支撑:板桩支撑是一种支护结构可用它来抵抗土和水所产生的水平压力既挡土又挡水。当开挖的基坑较深地下水位较高又有可能出现流砂现象如果采用井点降水方法则宜采用板桩打入土中使地下水在土中渗流的路线延长降低水力坡度阻止地下水渗入基坑内从而防止流砂产生在靠近原有建筑物开挖基槽时为了防止原有建筑物基础下沉通常也多采用打板桩方法进行支护。板桩的种类有:钢板桩、木板桩和钢筋砼板桩。钢板桩在临时工程中可多次得复使用打设方便强度高应用最广泛。、土钉墙:土钉墙是由被加固土壁、锚固在土体中的金属土钉及坡面上的有配置钢筋网的砼板组成。土钉墙类似重力式挡土墙支护结构用来抵抗墙后的土压力和其他作用力。土钉分钻孔注浆土钉与打入式土钉两类。()钻孔注浆土钉是:先在土中钻孔置入¢~¢㎜的较粗钢筋然后沿全长注浆沿土钉长每隔~m设有支承架以使土钉处于钻孔中心并有足够的保护层。土钉外露端部宜做成螺纹并通过螺母、钢垫板与配筋喷射砼面板相连接。()打入式土钉:在土体中直接打入角钢、圆钢或钢筋不再注入浆液布置较密施工简便不适于在砾石土和密实胶结的土中使用。第四节土方施工排水第四节土方施工排水在组织土方工程施工时必须认真做好施工排水工作。施工排水可分为排除地面水和降低地下水两类。一、排除地面水:为了保证土方顺利进行对施工现场的排水系统应有一个总体规划做到场地排水畅通。尤其在雨期中施工能尽快地将地面水排走以保持场地土体干燥是十分重要的。地面水的排除通常可采用设置排水沟、截水沟或修筑土堤等设施来进行。排水沟:将水直接排至场外或流入低洼处再用水泵抽走。截水沟:在山坡地区施工应在较高一面的坡上先做好永久性截水沟或设置临时截水沟阻止山坡水流入施工现场。二、降低地下水位:在地下水位较高地区开挖深基坑时土的含水层被切断地下水会不断地渗流入基坑内。为了保证施工的正常进行防止出现流砂、边坡失稳和地基承载力下降必须做好基坑的降水工作。深基坑施工时为了疏干基坑内土壤所含的地下水便于机械施工和提高被动土压力提高支护结构的安全度在软土地区多数仍需要降低地下水。降水方法常用有集水井降水和井点降水两类、流砂发生的原因:水在土中渗流时受到土颗粒的阻力从作用与反作用定律可知水对土颗粒也作用一个压力这个压力叫做动水压力当基坑底挖至地下水位以下坑底的土就受到动水压力的作用。如水流从上向下则动水压力与重力方向相同如水流从下向上则动水压力与重力方向相反则此时土粒失去自重处于悬浮状态能随着渗流的水一起流动带入基坑便发生流砂现象。是否出现流砂的重要条件就是动水压力的大小防治流砂应着眼于减小或消除动水压力。流砂的防治:()在枯水期施工因地下水位低坑内外水位差小动水压力小不易发生流砂()抛大石块:往基坑底抛大石块增加土的压重以平衡动水压力()加设支护结构(打板桩)()水下挖土:采用不排水施工使基坑内水压与坑外水压相平衡阻止流砂现象发生()井点降水()抢挖法此外还可以采用地下连续墙法、土壤冻结法等截止地下水流入基坑内以防止流砂。、管涌:当基坑坑底位于不透水层内而其下面为承压力的透水层基坑不透水的覆盖厚度的重量小于承压水的顶托力时基坑底部便可能发生管涌现象。地下水可分为潜水和层间水两种层间水又有无压层间水和承压水之分。由于地下层中含有多个暗河分层现象明显因而我们把这些水都称为层间水。层间水可分:()无压层间水:地下水不完全充满层间具有自由水面运动性质与潜水相同()有压层间水:即承压水地下水完全充满层间。深基础开挖到承压层间水时如果动水压力大于土的水重度时就会出现流砂现象。当地下水位较高在开挖的基坑或沟槽底面低于地下水位时地下水会不断渗入坑内雨期施工时地表水也会流入坑内为了保证土方工程施工的质量和安全防止土方边坡塌方和地基承载能力的下降必须做好基坑降水。降低地下水位的方法有集水井和井点降水两种。()集水井降水集水井降水属重力降水是在开挖基坑时沿坑底周围开挖排水沟每隔一定距离(最大~m)设集水井使基坑内挖土时渗出的水经排水沟流向集水井然后用水泵排出基坑。抽出的水应引开防止倒流。排水沟和集水井应设置在基础范围以外集水井每隔~m设置一个其深度随着挖土的加深而加深要始终低于挖土面~m并在集水井底铺设mm左右的碎石滤水层以免抽水时将泥砂抽走并防止集水井底的土被扰动。()井点降水当基坑开挖深度较大地下水的动水压力和土的组成有可能引起流砂、管涌、坑底隆起和边坡失稳时宜采用井点降水方法。它是高地下水位地区基础工程施工的重要措施之一井点降水法就是在基坑开挖前预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管利用抽水设备从中抽水使地下水位降落到坑底以下直至施工结束为止。这样可使所挖的土始终保持干燥状态同时还使动水压力方向向下从根本上防止流砂发生。井点降水法主要有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井法和深井泵法降水方法和设备的选择取决于降水深度、土的渗透系数、工程特点和技术经济指标轻型井点平面布置:单排布置、双排布置、环形布置三种井点系统的平面布置主要取决于基坑的平面形状和要求降低水位的深度。应尽可能将要施工的建筑物的各主要部分都包围在井点系统之内()沟槽宽度m水位降低小于m时可用单排线状井点布置在地下水流的上游一侧()沟槽宽度大于m或土质不良宜用双排线状井点()面积较大的基坑或基坑平面形状接近方形的情况宜用环状井点()降低后的地下水位至基坑底的距离一般为~m轻型井点布管:、井点管距离基坑壁一般可取~m,以防局部发生漏气井点管间距一般~m,现场由计算或经验确定、井点管布置时在基坑四角应适当加密、井点管的埋设深度一般不超过m因为一般降低地下水深度只有~m当一级轻型井点不能满足降水深度要求时可采用明沟排水与井点相结合的方法或采用二级井点排水(可降水深度达~m)。二级井点降水就是:第一次降水后先挖去第一级井点排干的土然后再在坑内布置埋设第二级井点以增加降水深度、抽水设备的总管长度一般不大于~m当主管过长时可采用套抽水设备如果井点系统分段则各段长度应大致相等并且宜在拐角处分段以减少弯头数量提高抽吸能力弯头采用透明管以观察“死井”、井点管埋设时如在自然地面下排设总管则必须先开槽挖土然后再接线组装总管开槽宽度不小于m、井点支管的排设一般采用水冲成孔的方法是用高压泵边冲边沉冲枪不得以橡胶管代替、井点管的埋设还有射水法、钻孔法等、冲孔成功且当井点管下沉到规定的标高就进行清孔清孔后在井管与孔壁间及时用洁净中粗砂填灌填砂质量含泥量不能大于填砂时须沿井点管四周下料边填边捣做到填实填匀填入砂的数量根据计算(不能小于计算值)砂填好后在地面以下m范围内用粘土封孔、在开挖基坑前一般抽水天待水完全成清水后方可开挖第五节土方工程机械化施工第五节土方工程机械化施工土方工程量大,劳动繁重,施工时,应尽量采用机械化与半机械化的施工方法,以减轻繁重的体力劳动,加快施工进度。一、推土机施工:推土机的特点是操纵灵活运转方便所需工作面较小行驶速度较快易于转移。运距在m以内的平土或移挖作填宜采用推土机尤其是当运距在~m之间时最为有效。二、铲运机施工:是一种能够独立完成铲土、运土、卸土、填筑的土方机械有拖式铲运机和自行式铲运机两种。拖式铲运机:是由拖拉机牵引自行式铲运机:是靠自身的动力设备。三、单斗挖土机施工:是土方工程施工中最常用的一种机械按其工作装置不同分:正铲、反铲、拉铲和抓铲挖土机。、正铲挖机:挖土特点是“前进向上强制切土”适用范围:开挖含水量不大于的一~四类土大型场地平整土方独立基坑边坡开挖等它的开挖方式有a:侧向开挖b:正向开挖、反铲挖土机:挖土特点是“后退向下强制切土”适用范围:基坑、基槽和管沟、有地下水的土它的开挖方式有a:沟端开挖b:沟侧开挖、拉铲挖土机:挖土特点是“后退向下自重切土”适用于一~二类土可用于开挖大而深的基坑或水下挖土它的开挖方式有:a:沟端开挖b:沟侧开挖、抓铲挖土机:挖土特点是“直上直下自重切土”它挖掘能力小但挖土深土大可挖出直立边坡是任何土方机械不可比拟的适用于开挖一~二类土它的开挖方式有:a:定位开挖b:沟侧开挖第六节土方的填筑与压实第六节土方的填筑与压实一、基槽回填土:基础施工完成后应及时进行土方回填以防止基础浸水。填土时应与地下管线埋设工作统筹安排避免土方的二次开挖。回填土前应清除基底的垃圾、树根等杂物抽除坑穴内积水、淤泥。回填土应选择好的土料粘性土、碎石类土、砂土(使用细、粉砂时应征得设计人员同意)、爆破石碴含有大量有机质的土()不能作为填料因为吸水后易变形会降低承载力含水溶性硫酸盐大于的土也不能作为填料因为硫酸盐溶解后会形成空洞碎块草皮和有机质含量大于的土只能用于无压实要求的填方。土方在回填时应做到双侧回填不能单侧回填单侧回填会使基础墙受挤动而产生侧向位移。二、土方填筑方法:人工填土和机械填土二种填土应分层进行并尽量采用同类土填筑每层厚度根据所采用的压实机具及土的种类而定(人:机:)。填方工程如采用不同土填筑时必须按类分层铺填并将透水性大的土层置于透水性小的土层之下不得将各种土料任意混杂使用。填方施工应水平的分层填筑压实当填方基底位于倾斜地面时应先将斜坡挖成阶梯状阶宽不小于m然后分层填土以防止土的横向滑动。三、填土压实方法:辗压法、夯实法、振动压实法、利用填土工具压实土方回填四、影响填土压实的主要因素影响填土的压实质量的主要因素:压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。、压实功的影响:填土压实后的重度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。当土的含水量一定在开始压实时土的重度急剧增加待到接近土的最大重度时压实功虽然增加许多而土的重度则没有变化。实际施工中对不同的土应根据选择的压实机械和密实度要求选择合理的压实遍数。此外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。如果先用轻碾再用重碾压实就会取得较好效果。、含水量的影响:在同一压实功条件下填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土由于土颗粒之间的摩阻力较大而不易压实。当土具有适当含水量时水起了润滑作用土颗粒之间的摩阻力减小从而易压实。每种土壤都有其最佳含水量。土在这种含水量的条件下使用同样的压实功进行压实所得到的重度最大。各种土的最佳含水量和所能获得的最大干重度可由击实试验(A环刀法B灌砂法)取得。施工中土的含水量与最佳含水量之差可控制在-~范围内。、铺土厚度的影响:土在压实功的作用下压应力随深度增加而逐渐减小其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。铺土厚度应小于压实机械压土时的有效作用深度而且还应考虑最优土层厚度。铺得过厚要压很多遍才能达到规定的密实度铺得过薄则要增加机械的总压实遍数。最优的铺土厚度应能使土方压实而机械的功耗费最少。第七节、深基坑施工高层建筑的基础埋深一般较大基础埋深增大对增加建筑物的稳定性和充分利用地下空间、改善建筑物的功能有利。如北京的京城大厦基础埋深m上海金茂大厦m等但是基础埋深加大给施工带来很多困难尤其是在城市建筑物密集地区施工场地邻近已有建筑物、道路和地下管线纵横交错因此基坑边坡的支护和地下水的排除成了深基坑施工的重点和难点问题基坑工程是一个系统工程它包括土壁支护结构、降低地下水、地基加固、土方开挖及工程监测等多项工作。一、深基坑支护支护结构虽然为施工期间的临时支挡结构但其选型、计算和施工是否正确对施工的安全、工期和经济效益有很大影响尤其在软土地区施工往往成为高层建筑施工的关键技术之一费用亦甚大有的仅支护结构一项即需数千万元不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用(一)支护结构的选型支护结构一般包括挡墙和支撑(或拉锚)两部分其中任何一部分的选型不当或产生破坏(包括变形过大)都会导致整个支护结构的失败、支护结构中常用的挡墙结构有以下型式:钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、H型钢支柱木挡板支护墙、地下连续墙、深层搅拌水泥土桩挡墙、旋喷桩帷幕墙、人工挖孔桩()钢板桩一种简易的钢板桩支护挡墙由槽钢并排或正反扣搭接组成。槽钢长~m型号由计算确定。由于其抗弯能力较弱多用于深度不超过m的基坑顶部设一道支撑或拉锚用槽钢作支护挡墙的截面形式()钢筋混凝土板桩桩长~m顶部浇筑钢筋混凝土圈梁设置一道支撑或拉锚用于开挖深度~m的基坑钢筋混凝土板桩挡墙截面带企口有一定挡水作用顶部设圈梁用后不拔除永久保留在地基土中过去多用于板桩难以拔除的地段()钻孔灌注桩挡墙Φ~mm计算确定做成排桩挡墙顶部浇筑钢筋混凝土圈梁是支护结构中应用较多的一种。如北京地区近年来基坑深度在lm左右的个有代表性的高层建筑深基坑工程中有个是用灌注桩挡墙作支护结构。上海地区近年来亦应用较多两层地下室及其以下的深基坑灌注桩挡墙的刚度较大抗弯能力强变形相对较小已有~m悬臂在土质较好的地区估计lm以内可作成悬臂桩经济效益较好。由于施工时它难以做到相切桩之间留有~mm的间隙挡水效果差有时将它与深层搅拌水泥土桩组合应用前者抗弯后者做成防水帷幕起挡水作用()H型钢支柱(或钢筋混凝土桩支柱)、木挡板(其他挡土设施)支护墙这种支护结构适用于土质较好、地下水位较低的地区国外应用较多国内亦有应用如北京京城大厦深m的深基坑即用这种支护结构它将长m的mmmm的H型钢按m间距打入土中用层土锚拉固()地下连续墙地下连续墙一般起挡土、截水、防渗透作用有时兼起承重作用。地下连续墙已成为深基坑的主要支护结构之一常用厚度为~lmm北京、上海、广州、南京等地都有应用上海至今已完成多万m。上海金茂大厦采用地下连续墙。尤其是地下水位高的软土地区当基坑深度大且邻近的建(构)筑物、道路和地下管线相距甚近时往往是首先考虑的支护方案地下连续墙它适用于基坑侧壁安全等级为一、二、三级。()深层搅拌水泥土桩挡墙深层搅拌水泥土桩挡墙用作支护结构在上海、江苏、浙江等地应用较多过去多用于地基加固工程。它是用特制的进入土深层的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合制成水泥土桩相互搭接硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙既可挡土又可形成止水帷幕对于平面呈任何形状、开挖深度不深的基坑皆可用作支护结构也比较经济。深层搅拌水泥土桩挡墙按重力式挡土墙设计要验算其抗滑动稳定性、抗倾覆稳定性和墙身应力等。深层搅拌水泥土桩挡墙它适用于基坑侧壁安全等级为二、三级。()旋喷桩帷幕墙它是钻孔后将钻杆从地基土深处逐渐上提同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴将水泥浆固化剂喷入地基土中形成水泥土桩桩体相连形成帷幕墙可用作支护结构挡墙。它与深层搅拌水泥土桩一样亦按重力式挡土墙设计只是形成水泥土桩的工艺不同而已。施工旋喷桩要谨慎要控制好上提速度、喷射压力和喷射量否则质量难以保证。()人工挖孔桩:浙江、山东、杭州等地、支撑(拉锚)的选型当基坑深度较大悬臂的挡墙在强度和变形方面不能满足要求时即需增设支撑系统支撑系统分两类:基坑内支撑和基坑外拉锚基坑外拉锚又分为顶部拉锚与土锚杆拉锚支护结构的内支撑常用的有钢结构支撑和钢筋混凝土结构支撑钢结构支撑多用圆钢管和大规格的型钢。为减少挡墙的变形用钢结构支撑时可用液压千斤顶施加预应力()钢结构支撑钢结构支撑拼装和拆除方便、迅速、为工具式支撑可多次重复使用且可根据控制变形的需要施加预应力与钢筋混凝土结构支撑相比变形相对较大比较敏感且由于圆钢管和型钢的承载能力不如钢筋混凝土结构支撑的承载能力大因而支撑水平向的间距不能太大。在减少变形方面钢结构支撑不如钢筋混凝土结构支撑钢管支撑一般采用φmm亦有用较小直径钢管如φmm、φmm钢管等。钢管的刚度大单根钢管有较大的承载能力不足时还可两根钢管并用钢管支撑的型式多为对撑或角撑。当为对撑时为增大间距在端部可加设琵琶撑以减小围檁的内力。当为角撑时如间距较大、长度较长亦可增设腹杆形成桁架式支撑()钢筋混凝土支撑钢筋混凝土支撑是近年来在上海地区等深基坑施工中发展起来的一种支撑形式它刚度大变形小能有效地控制挡墙变形和周围地面及建筑的变形用于较深基坑和周围环境要求较高的地区由于钢筋混凝土支撑为现场浇筑因而其形式可随基坑形状而变化有多种型式如对撑角撑桁架式支撑圆形、拱形、椭圆形等支撑钢结构支撑(二)支护结构破坏形式支护结构可分为重力式支护结构和非重力式支护结构(亦称柔性支护结构)两类深层搅拌水泥土桩挡墙和旋喷桩帷幕墙属于重力式支护结构钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙H型钢支柱木挡板支护墙和地下连续墙等皆属非重力式支护结构非重力式支护结构和重力式支护结构的破坏形式不同其计算内容亦不一样二、深基坑降水主要方法在地下水位较高地区开挖深基坑时土的含水层被切断地下水会不断地渗流入基坑内。为了保证施工的正常进行防止出现流砂、边坡失稳和地基承载力下降必须做好基坑的地下水处理工作。地下水处理有两种方法:一是采用止帷幕将地下水隔离于坑外二是采用降低地下水位的方法将地下水位降至坑底以下。深基坑施工时为了疏干基坑内土壤所含的地下水便于机械施工和提高被动土压力提高支护结构的安全度在软土地区多数仍需要降低地下水。降水方法常用有集水井降水和井点降水两类()集水井降水集水井降水属重力降水是在开挖基坑时沿坑底周围开挖排水沟每隔一定距离(最大~m)设集水井使基坑内挖土时渗出的水经排水沟流向集水井然后用水泵排出基坑。()井点降水(前面讲过)当基坑开挖深度较大地下水的动水压力和土的组成有可能引起流砂、管涌、坑底隆起和边坡失稳时宜采用井点降水方法。它是高地下水位地区基础工程施工的重要措施之一井点降水法主要有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井法和深井泵法降水方法和设备的选择取决于降水深度、土的渗透系数、工程特点和技术经济指标单排线状井点的布置图a)平面布置图b)剖面布置图总管井点管抽水设备面积较大的基坑宜用环状井点有时亦可布置成U形。环状井点的四角部分应适当加密环状井点a)平面布置图b)剖面布置图总管井管泵站轻型井点降低地下水位示意图地面水泵房总管弯联管(透明的)井点管滤管原有地下水位线降低各地下水位线基坑喷射井点当降水深度超过m时一层轻型井点不能收到预期效果就需要采用多级轻型井点。这样会增大基坑挖土量增加设备用量和延长工期。可考虑采用喷射井点电渗井点电渗井点是在降水井点管的内侧打入金属棒(钢筋、钢骨等)连以导线。以井点管为阴极金属棒为阳极通人直流电后土颗粒自阴极向阳极移动称电泳现象使土体固结电渗井点井点管(阴极)金属棒(阳极)地下水降落曲线管井法管井法是围绕开挖的基坑每隔一定距离(~m)设置一个管井每个管井单独用一台水泵(离心泵、潜水泵)进行抽水以降低地下水位适用于土渗透系数较大(K=~md)、地下水量大的土层中管井构造图滤水井管¢㎜钢筋焊接骨架㎜铁环@㎜号铁丝垫筋@㎜焊于管骨架上外包孔眼~㎜铁丝网沉砂管木塞吸水管¢~㎜钢管钻孔夯填粘土填充滤料抽水设备深井泵法当降水深度更大在管井内用一般的水泵降水不能满足要求时可改用特制的深井泵即为深井泵法。近年来在软土地区深基坑工程中采用了带真空设备的深井泵在渗透系数较小的淤泥质粘土中应用能进行深层降水取得较好效果深井井点构造图a)钢管深井井点(b)无砂混凝土管深井井点习题习题、从建筑的施工角度根据土的()可将土分为八类。A、颗粒级配B、沉积年代C、坚硬程度D、承载能力、对于河道清理淤泥工程宜采用哪种挖土机械()A、正铲B、拉铲C、反铲D、抓铲、土方的边坡系数是指(B)A、土方底宽与开挖深度之比B、土方开挖深度与(边坡)底宽之比C、土方底宽与斜坡长度之比D、土方开挖深度与斜坡长度之比、哪些土不应作为填土土料(ACD)A、含有大量有机质的土(大于)B、冻土C、膨胀土(弹簧土)D、淤泥、影响填土压料的主要因素有(AD)A、土的含水量B、土的孔隙特征C、土的天然密度D、每层铺土厚度、对土方边坡进行设计应根据(ACD)确定边坡坡度A、开挖深度B、工程造价C、坡上堆积荷载D、土质情况、人工降低地下水位作用有()A、防止流砂B、防止边坡塌方C、防止坑底管涌D、增加地基土承载能力E、保持坑底地干燥、施工场地内主要临时动输道路、机械运行的道路按永久性道路的布置修筑()、土方的开挖应遵循“开槽支撑后撑先挖分层开挖严禁超挖”()、基坑开挖时两人操作间距应大于(C)m不得对头挖土。A、B、C、D、、在()地区内的建设工程施工单位应当对施工现场实行封闭围挡A、野外B、城市市区C、郊区D、所有、施工现场暂时停止施工的施工单位做好现场保护所需费用由()承提A、建设单位B、施工单位C、总承包单位D、责任方第二章桩基础工程第二章桩基础工程桩基础是由若干个沉入土中的单桩组成的一种深基础。在各个单桩的顶部再用承台或梁联系起来以承受上部建筑物的重量。桩基础的作用就是将上部建筑物的重量传到地基深处承载力较大的土层中去或将软弱土挤密实以提高地基的承载力。在软弱土层上建造建筑物或上部结构荷载很大天然地基的承载能力不满足时采用桩基础可以取得较好的经济效果。桩按传力和作用性质不同可分端承桩和摩擦桩端承桩:穿过软弱土层并将建筑物的荷载直接传递给坚硬土层的桩它在极限承载力状态下桩顶荷载主要由桩端阻力承受的它的入土深度控制是以贯入度主为以标高作为参考摩擦桩:沉至软弱土层一定深度将软弱土层挤密实提高了土层的密实度和承载能力上部结构的荷载主要由桩身侧面与土之间的摩擦力承受桩尖阻力也承受少量的荷载它的入土深度控制是以标高为主以贯入度作为参考。桩按制作方法不同分:预制桩和灌注桩沉桩的方法:锤击法、静力压桩法、振动法第一节钢筋砼预制桩一、预制桩的制作、起吊、运输、堆放、打桩、接桩、截桩、钢筋砼管桩是目前工程上应用最广的一种桩它有PHC(高强薄壁管桩)PTC(薄壁管桩)PC(高强砼管桩)。、钢筋混凝土预制桩的钢筋骨架宜用点焊亦可绑扎。骨架的主筋宜用对焊亦可用搭接焊但主筋的接头位置应当错开。桩尖用钢板制作在制备钢筋骨架时就把钢板的桩尖焊好(现在打桩基本都不用桩尖)、钢筋混凝土预制桩的制作有并列法、间隔法、重叠法等。粗骨料应采用~mm的碎石不得以细颗粒骨料代替以保证充分发挥粗骨料的骨架作用增加混凝土的抗拉强度浇筑完毕后覆盖养护不少于天、预制桩的砼强度达到设计强度等级以上方可起吊达到才能运输和打桩。如需提前起吊则必须作强度和抗裂度验算。、预制桩的沉桩有锤击法沉桩、静力压桩法和振动沉桩法三种(预制桩沉桩属于挤土类型的沉桩当桩沉入时桩周土体会发生强烈扰动产生挤土应力。土压力和土体中形成的超静孔隙水压力将使桩周土体发生侧向位移和隆起)二、锤击法沉桩:、打桩机械设备主要包括:桩锤、桩架及动力装置三部分。桩锤:落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤和振动锤五种落锤:亦称自落锤是利用桩锤本身的重量自高处落下产生冲击力将桩打入土内落锤一般~t。单动汽锤:单动汽锤重~t冲击力大每分钟锤击次数为~次。双动汽锤:每分钟锤击次数为~次锤重~t工作效率高。柴油锤:设备简单是柴油通过喷嘴喷入汽缸而自行燃烧所造成的压力又将汽缸上抛待其丧失上升速度则又重新降落击桩目前经常采用的就是柴油打桩锤。、桩架高度的选择:桩的长度、桩帽的高度、桩垫的高度、桩锤、施工条件这几方面来决定桩架的高度、沉桩:桩放在桩位后桩锤、桩帽和桩身中心线应在同一直线上尽量避免偏心。此时在锤的重量下桩会沉入土中一定深度待下沉停止再检查桩身的垂直度符合要求后即可开始打桩。锤击法打桩应“重锤低打、低提重打”可取得良好的效果。桩锤落距宜小一般为~㎜以便使桩能正常沉入土中待桩入土到一定深度后桩尖不易发生偏移时可适当增加落距逐浙提高到规定数值继续锤击。管桩的最大落距不得大于m实心桩的最大落距不得大m当桩尖遇到孤石或穿过硬夹层时(比如粉土层)为了把孤石挤开和防止桩顶开裂桩锤落距不得大于m。打桩工程是一项隐蔽工程为了确保工程质量必须在打桩过程中对每根桩的施打进行测量并作好详细记录:开始打桩时应测量记录桩身每沉m所需要的锤击数及桩锤落距的平均高度当桩下沉接近设计标时应测量记录每分钟沉入的数值以保证桩的设计承载能力。打桩最后要注意测量桩顶水平标高。在送桩器上划好准线注明数字这样就能使桩顶水平标高符合设计要求。、打桩的注意事项:()在打桩过程中应经常用线锤及水平尺检查打桩架如垂直度超过必须及时纠正以免把桩打斜()打桩入土的速度应均匀锤击间歇时间不要过长()应观察桩锤回弹情况如经常回弹较大说明桩锤太轻不能使桩下沉此时应更换重的桩锤(锤的架可以用锤来打)()应随时注意贯入度的变化。当贯入度骤减桩锤突然发生较大回弹此时应将锤击的落距减小加快锤击如果还出现这种现象就说明此时桩尖遇到障碍应停止锤击研究遇到的原因并进行处理如果盲目的施打则会使桩尖或桩身遭到损坏()用送桩器打桩时桩与送桩器的纵轴线应在同一直线上()对于打斜的桩应将桩拔出探明原因排除障碍用砂石填孔后重新插入施打如拔桩困难应会同设计单位研究处理或在原桩附近补打一桩。、打桩的施工质量要求:()桩尖位于坚硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的砂土时以贯入度控制为主桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考()贯入度已达到而桩尖标高未达到时应继续锤击三阵其每阵击的平均贯入度不应大于规定的数值()桩尖位于其他软土层时以桩尖设计标高控制为主贯入度可作参考()贯入度应通过试桩确定或做打桩试验与有关单位确定按标高控制的桩桩顶的标高允许偏差为~㎜(太仓一项目所有桩顶高出m)贯入度即为最后贯入度在实际施工中一般采用最后击桩的平均入土深度作为其最后贯入度。()桩的垂直偏差不应大于平面位置偏差不大于~㎜。、在桩基中往往有几根桩到数十根桩因此在打桩前应先拟订打桩顺序(提供打桩路线图)。打桩的顺序一般有四种:()逐排打设()自边沿向中央打设()自中央向边沿打设()分段打设在粘土类土层中若逐排打设则土体向一个方向挤压使地基上挤压的程度不均匀这样可能使桩的打入深度逐浙减少会引起建筑物产生不均匀下沉若自边沿向中央打设则中间部分的土层挤压密实使桩不易打入并且中间各桩打时已打的外侧桩可能受挤而升起。正确确定打桩顺序和流水方向在打桩施工中是十分重要的。因为在打桩过程中尤其在桩距较小的情况下地表土和深层土都会因打桩挤土效应而产生移位正确确定打桩顺序可以减少土体移位。根据施工经验打桩的顺序以自中央向边沿打设和分段打设为最好但桩距大于或等于倍桩直径时则打桩顺序影响不大。打桩入土的速度应均匀锤击间歇的时间不要过长。三、静力压桩法、静力压桩法是在软土地基上利用静力压桩机或液压压桩机用无振动、无噪声的静压力(自重和配重)将预制桩压入土中的一种沉桩工艺、在我国沿海软土地基应用比较广泛、静力压桩与锤击沉桩相比它具有施工无噪声、无振动、节约材料、降低成本、提高施工质量、沉桩速度快等特点(对桩身损坏机会也小)、工作原理是通过安置在压桩机上的卷扬机的牵引由钢丝绳、滑轮及压梁将整个桩机的自重力~lkN反压在桩顶上以克服桩身下沉时与土的摩擦力迫使预制桩下沉、静力压桩的施工一般都采取分段压入逐段接长的方法接桩:预制桩一般分节制作在现场接桩分节沉桩桩的常用接头方式有焊接、法兰和硫磺胶泥锚接三种。焊接、法兰可用于各类土层硫磺胶泥锚接适用于软土层、压同一根(节)桩时应连续进行应缩短停歇时间和接桩时间以防桩身与土固结压桩力骤增造成压桩困难或桩机被抬起四、沉桩施工对环境影响及预防措施、打桩对周围环境的影响除震动、噪音外还有土体的变形、位移和形成超静孔隙水压力它使土体原来所处的平衡状态破坏对周围原有的建筑物和地下设施带来不利影响、轻则使建筑物的粉刷脱落墙体和地坪开裂、重则使圈梁和过梁变形门窗开闭困难它还会使邻近的地下管线破损或断裂甚至中断使用还能使邻近的路基变形影响交通安全等五、钢管桩:目前我国采用的钢管桩多数是进口的壁厚有mm、mm、mm、mm、mm、mm等、钢管桩多为直接开口打入土中入土后有大量土体涌入钢管桩内当涌入桩内的土达到一定高度后因挤密就把桩口封死产生封闭效应土挤入桩内对相邻桩体和其他建筑物的影响也小因而在软土地区的城市中心施工高层多数采用、钢管桩的沉桩方法有锤击法、震动法、静力压法、锤击与射水法、锤击与管内挖土法应用最多的是锤击法它速度快、费用少能对承载力作出判断但是它有噪音污染环境、钢管桩的打设一般需遵守先长桩后短桩、先大直径后小直径、先深后浅、先密后疏的原则、钢管桩的每节长度约m打桩时每打入一节就要焊上一节焊接时下节桩应露出地面mm左右焊接的焊条或焊丝使用前须经~烘干小时或烘干后放入烘箱内备用、焊接质量要探伤检测同一工程内探伤数量不得少于个接头(与预制桩检测数量一样)、送桩:与预制桩相同送桩超过m深后要先挖取一层土防止送桩后产生偏差六、减少或预防沉桩对周围环境的有害影响可采用下述措施()采用预钻孔打桩工艺。亦称“钻打法”它是先在地面桩位处钻孔然后在孔中插入预制桩用打桩机将桩打到设计标高()合理安排沉桩顺序。沉桩顺序不同挤土情况亦不同。由于先打入桩周围的土固结后土与桩之间产生一定的摩阻力可阻止土隆起。为保护附近的建筑物等群桩宜采取由近而远的打入顺序。在较硬土地区打桩为避免桩难以打入宜采取先中间后四周的打桩顺序()控制沉桩速率。沉桩时由于挤压产生超静孔隙水压力它有一个消散过程。为避免在较短时间内连续打入大量桩对超静孔隙水压力的增加有所控制减少挤土效应宜控制沉桩速率()挖防震沟。沿沉桩区四周挖防震沟沟深~m两边放坡可隔断近地表处的土体位移不致影响到沟槽以外的区域。同时还可阻断打桩产生的地震波由于地震波主要沿地表层传播深层的地震波易被吸收且深处无地下管线和基础等不会产生有害影响()打设钢板桩等围护。沿被保护的建筑物等外围打设钢板桩等利用其自身刚度约束沉桩后的挤土影响()采用开口钢管桩。打设开口的钢管桩挤土效应很小但费用过高七、减小孔隙水压力:、井点降水:采用井点降水使地下水位下降可在一定范围内不产生超静孔隙水压力不过单纯为了减小孔隙水压力采用井点降水很少因为费用很高还会在降水范围内引起土体固结会带来沉降这周围环境也会产生影响、袋装砂井:袋装砂井是把袋装砂井埋设地软土地基中人为地造成土固结的排水通道使孔隙水压力得以较快地消散从而达到缩短软土地基的固结时间加速沉降提高地基土强度的目的袋装砂井的直径为mm其长度主要取决于软土层的排水固结效果砂井不一定打穿整个压缩层尽可能打穿软土层这对排水固结有利、预钻排水孔:在沉桩区范围内预钻一些排水孔沉桩时土被挤压孔隙水即沿排水孔涌上排出可使孔深范围内的孔隙水压力不致升高在软土地区不易采用会坍塌、预埋塑料板排水:打桩时产生挤土效应土中的孔隙水受压后沿塑料排水板中的通道逸出八、预制桩身质量检查:对预制桩进场检验结果有怀疑时应进行破损和抗弯试验。管桩检查时同一生产厂家、同一规格的产品每进场节必须抽一节做破损检验和见证取样抗弯试验对桩身开裂等超过规定的不合格桩不得使用。破损检验:对预制方桩(实心桩)抽一节现场敲碎检查里面的钢筋并对桩身取芯检测桩自身的强度是否符合设计的要求对管桩取芯检测桩身的强度和桩的壁厚是否符合设计的要求抗弯试验:现场只对管桩进行抗弯试验不对方桩(实心桩)进行抗弯试验第二节砼及钢筋砼灌注桩施工第二节砼及钢筋砼灌注桩施工灌注桩按成孔方法分:泥浆护壁成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩(人工挖孔)、套管成孔灌注桩及爆扩成孔灌注桩。一、泥浆护壁成孔灌注桩(钻孔灌注桩)、适用于碎石土、砂土、粘性土及风化岩、淤泥质土、它的施工是由钻孔设备进行钻孔待孔深达到设计要求后即行清孔放入钢筋笼然后进行水下浇筑砼而成桩。为防止在钻孔过程中塌孔在孔中注入相对密度有一定要求的泥浆进行护壁。、泥浆护壁成孔经清孔后当桩以摩擦力为主时沉渣允许厚度不得大于㎜以端承力为主的桩则不得大于㎜。、水下浇筑的砼强度等级不应低于C骨料粒径不宜大于㎜砼坍落度为~㎜。二、套管成孔灌注桩:套管成孔灌注桩是目前采用最广泛的一种灌注桩它有振动灌注桩和锤击沉管灌注桩两种。、振动灌注桩:是采用振动桩锤将钢桩管沉入土中放入钢筋笼浇筑砼再边振边拔出桩管。在拔管过程中应分段添加砼保持管内砼面始终不低于地表面或高于地下水位~m以上拔管速度不得大于mmin在桩尖约m范围内宜多次反插以扩大桩的端部截面。、锤击沉管桩:是利用落锤或蒸汽锤将钢桩管打入土中成孔。锤击沉管桩砼强度等级不宜低于C。锤击沉管灌注桩在施工中常见问题及处理方法:()断桩:断桩一般常见于地面以下~m的不同软硬层交接处一般贯通整个截面。处理方法:将断的桩段拔去将孔清理后略增大面积或加上铁箍连接再重新浇筑砼补做桩身。()瓶颈桩:又称蜂腰桩该桩在某部分桩径缩小截面不符合要求。常发生在饱和的淤泥或淤泥质软土地基中。原因为地下水压力大于砼自重而产生。处理方法:进行复打处理。()吊脚桩:即桩底部砼隔空或砼中混进泥砂而形成松软层。原因为桩靴强度不够沉管时被破坏变形水或泥沙进入桩管。处理方法:将桩管拔出纠正桩靴或将砂回填桩孔后重新沉落。()桩靴进水进泥:常发生在地下水位高或饱和淤泥或粉砂土层中。处理方法:拔出钢管清除泥沙整修桩靴用砂回填后重打。三、人工挖孔灌注桩:是指在桩位用人工挖直孔每挖一段即施工一段支护结构如此反复向下挖至设计标高然后即放下钢筋笼浇筑砼而成桩。()人工挖孔灌注桩的优点:、设备简单对施工现场周围的原有建筑物影响小、在挖孔时可直接观察土层变化情况、清除沉渣彻底、如需加快进度可同时开挖若干个桩孔、施工成本低。特别在施工现场狭窄的市区修建高层建筑时更显示其优越性。()人工挖孔灌注桩要做护壁:、当采用砖砌护壁时应用水泥砂浆砌筑砂浆应饱满为增加砌护壁与土壁粘结在土壁与砌护壁间应填塞水泥砂浆、挖土时如遇特别松散土层或流沙层时可用钢护筒或预制砼沉井等作为护壁待穿过此层后再按一般方法施工。()人工挖孔灌注桩安全:、施工人员进入孔内必须戴安全帽、孔内有人施工时孔上必须有人监督防护、护壁要高出地面~㎜以防杂物滚入孔内、孔周围应设置安全防护栏杆、每孔应设安全绳、安全软梯、孔内照明应用安全电压、潜水泵必须有防漏电装置、设置鼓风机向孔内输送洁净空气排除有害气体。第三节桩基检测与验收一、桩的检测:、静载试验法:通过静载加荷得出一系列关系曲线综合评定确定其容许际载力的一种试验方法通常采用:单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验等我们现场一般做的单桩竖向抗压静载试验静载检测桩数不应少于总桩数的且不少于根当总桩数少于根时检测桩数不少于根、小应变:检测桩数不应少于总桩数的三桩承台以下的每个承台必检一根单桩承台必检、当工程没有取得施工许可证时如要进行桩基验收则应以上的取样数量翻倍二、桩基验收:、图纸会审、设计变更、桩位偏差较大或其他质量事故的解决方案、桩位偏差实测表、桩位竣工图、桩的检测报告(静载和小应变)、其他报审的资料(桩的合格证、检验批、方案等)桩静载试验桩小应变检测 练习练习、根据桩的()进行分类可分为预制桩和灌注桩两类。A、承载性质B、使用功能C、使用材料D、施工方法、锤击桩打桩法进行打桩时宜采用()方式可取得良好的效果。A、重锤低击低提重打B、重锤高击低提重打C、轻锤低击高提重打D、轻锤高击高提重打、仅适用于压垂直桩及软土地基的沉桩施工方法()A、锤击沉桩法B、水冲沉桩法C、静力压桩法D、振动沉桩法、关于打桩质量控制下列说法错误的是()A、桩尖所在土层较硬时以贯入底控制为主B、桩尖所在土层较软时以贯入度控制为主C、桩尖所在土层较硬时以桩尖设计标高控制为辅D、桩尖所在土层较软时以桩尖设计标高控制为主、打桩时应注意观察的事项有()A、打桩入土的速度B、打桩架的垂直度C、桩锤回弹情况D、贯入度的变化第三章钢筋砼工程第三章钢筋砼工程钢筋砼结构是我国应用最广的一种结构形式因此在建筑施工领域里钢筋砼工程无论在人力、物资消耗和对工期的影响方面都占有极其重要的地位。钢筋砼结构工程由钢筋工程、模板

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