(施工管理)建筑施工技术教案(DOC 93页).doc
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- 施工管理 【施工管理】建筑施工技术教案DOC 93页 施工 管理 建筑 技术 教案 DOC 93
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1、第一章 土方工程、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。、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。、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
2、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。、授课时数:、授课方式:讲述、举例、启发、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11 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;=530% 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
3、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:水流通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
4、塑、可塑粘土为1。5m;坚硬的粘性土为2m.4、最陡坡度:参见表14二、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=1050m或a=20mb、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 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:取土或弃土的影响泄水坡度的影响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
5、“-”。确定零线位置(零点求法、零点连线)方格中土方量计算四角棱柱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: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: 三棱锥边坡体积 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:建筑密集地区;防止地下水渗入基坑 形式:木挡板横撑式:水平挡土板、断续式 粘性土、挖掘深度3;、连续式 潮湿土、散粒土5。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:挡土;挡水 分类:重力式支护结构 深层搅拌水泥土桩、旋喷桩幕墙;非重力支护结构 悬壁式、内撑
6、式、坑外锚拉式;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)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
7、孔灌注桩桩布置形式适用:钻孔桩 h713基坑,深基坑支护 6001100沉管桩:h10以下 500800挖孔桩:单层地下室 8001200(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:基坑内支撑 钢支撑、钢筋混凝土支撑;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:钢管支撑;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: 对撑;角撑;圆形支撑;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)
8、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
9、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 拉杆除锈、油、防腐处理 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、改善周围土体力学性能载力更大 材料:水泥 425号以上普硅水泥;水泥浆:水灰比 0.40。45;水泥沙浆:灰沙比 1:11:1。2,水灰比 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
10、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 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 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
11、,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 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 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
12、作用。所以,不少土23遍;亚砂土34遍;亚粘土、粘土56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;13类土、经济、远距100米、4060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:23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
13、,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133)(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: 地下水渗入基坑,挖土困难; 边坡塌方; 地基浸
14、水,影响可载力 方法:集水坑降水;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0.20.3m 深0.30.6 沟底设纵坡0。20。5% 始终比挖面低0.40.5m集水坑:宽径0.6,土面0。71.0m,防边坡失稳2、泵选用 离心泵:抽水原理潜水泵: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 现象:挖坑时,坑底下的土随水涌入坑内,边挖边冒,无法挖深流砂发生的条件:A、土层中有厚度250mm的粉砂土层 B、土的含水率30 或孔隙率
15、43% C、粘粒含量10,粉砂粒含量75 D、砂土渗透系数、排水性差 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。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
16、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H6m;当H6m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”。、本章小结: 本章
17、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。、作业:第二章 桩基础工程、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.、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、教学内容:(1)预制桩施工(2)混凝土灌注桩施工、授课时数:、授课方式:讲述、举例、启发、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
18、(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200mm200mm600mm600mm桩长:L12m,工厂预制L30m时应分段制作,逐段接长;工地预制27m配筋:直径砼:C30C50 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
19、且标编号,制作日期 2、起吊、运输、堆放 吊点位置减少二次搬运 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
20、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 520kN 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30150kN 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
21、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,通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,通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
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