《1我的土方工程建筑施工技术-.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《1我的土方工程建筑施工技术-.ppt(164页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、建筑施工技术,梁会忠,.,【课程的性质、任务和要求】 建筑施工技术课程是工程造价、工程技术、工程管理、房地产等专业的一门重要的专业课,也是一门实践性地域性综合性很强的专业课。本课程研究建筑产品生产活动的规律,主要掌握各分部分项工程施工技术和施工方法,达到理论知识与实践的结合。 【本课程与其它课程的联系】 以建筑制图、建筑材料、建筑构造、建筑工程测量等课程为基础 【课程教学目标】 一、理论知识目标 掌握建筑工程各分部分项工程施工的基本知识基本理论和基本技能。 二、实践技能目标 能根据施工条件确定一般建筑工程的施工方法及技术措施。,【课程主要教学内容与具体要求】,一、理论教学内容: (一)土石方工
2、程 (二)地基与基础工程 (三)砌筑工程 (四) 钢筋混凝土工程 (五)预应力混凝土工程 (六)钢结构工程,结构安装工程 (七)防水工程 (八)装饰工程 (九)季节性施工,建筑施工技术教学大纲,适用专业:房地产经营与估价,工程造价,工程监理 课程类别:职业专项技能课 开课模式:必修 考核方式:考试 开课系(部)、教研室:建筑工程系 、工程技术教研室 总 学 时:60学时(15周),绪 论,一、建筑施工技术课程的研究对象和任务 1、建筑业是国民经济的支柱产业,在国家建设与发展和小康社会建设中占有重要地位。 2、一栋建筑物或一个建筑群的施工是一个复杂的过程,它是由许多分部分项工作组成的。 3、本课
3、程的研究对象:就是以建筑工程中不同工种施工为研究对象,根据施工对象的特点,运用先进的技术,选择最经济、最合理的施工方案,保证工程质量和安全,保证按期完成,做到技术与经济的统一。,一、建筑施工技术课程的研究对象和任务,4、本课程的任务:了解我国的建设方针和政策以及各项具体的技术经济规范,了解建筑施工领域国内外的新技术和发展动态,掌握分部分项工程和单个建筑物施工方案的选择,具有独立分析和解决建筑施工技术问题的初步能力,并为今后进一步学习有关知识打下基础。,二、我国建筑施工技术发展概况,故宫:故宫旧称紫禁城。是明清两代皇宫,中国现存最大最完整的古建筑群。年被联合国教科文组织列为“世界文化遗产”。 故
4、宫占地万平方米,屋宇间半,建筑面积.万平方米。为一长方形城池,四角矗立、风格绮丽的角楼,墙外有宽米的护城河环绕,形成一个森严壁垒的城堡。建筑气势雄伟、豪华壮丽,是中国古代建筑艺术的精华,二、我国建筑施工技术发展概况,天坛 :天坛是我国现存最大的一处坛庙建筑,位于正阳门南。它始建于1420年,是明清两代帝王春季祈谷,夏至祈雨,冬至祈天的地方。,二、我国建筑施工技术发展概况,新中国成立后,我国的建筑业得到了不断的发展和提高。如:长春一汽、人民大会堂、工人体育场等。,二、我国建筑施工技术发展概况,人民大会堂:建于1958年10月至1959年8月,完全由中国人自行设计兴建,仅用10个月竣工,为我国建筑
5、史上的一大创举。是全国人民代表大会开会的地方,也是国家领导人和人民群众举行政治、外交活动的场所。 人民大会堂建于1959年,建筑面积达71,800平方米,比故宫的全部建筑面积还要大。,二、我国建筑施工技术发展概况,工人体育场:北京工人体育场建于1959年,占地面积35万平方米,建筑面积8万平方米,是当时著名的十大建筑之一。北京工人体育场是中国最大的体育场之一,其建筑为椭圆型混凝土框架结构,南北长282米,东西宽208米,有24个看台,可容纳观众65000人。,二、我国建筑施工技术发展概况,3、改革开放以来,我国建筑施工技术水平达到了一个新的高度。如上海宝钢总公司、国家大剧院、水立方、鸟巢、金茂
6、大厦等,二、我国建筑施工技术发展概况,鸟巢 :“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成,共有24根桁架柱,现已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊装。国家体育场建筑顶面呈鞍形,长轴为332.3米,短轴为296.4米,最高点高度为68.5米,最低点高度为42.8米。,二、我国建筑施工技术发展概况,金茂大厦 :金茂大厦集中体现了当代建筑科技的最高水准。大厦选用最先进的玻璃幕墙,对幕墙框架作了鳞化处理,基本消除了光污染;大厦的消防安全和生命保障系统实现创新思路,改他救模式为自救模式;大厦电梯特有的候梯不超过35秒、直达办公楼层、空中对接功能等是最优秀的垂直运输系统;大厦的智能化系统,统管所有功能和区域,
7、信息高速公路接通到每张办公桌和每间客房。大厦所有功能设备都具有先进性和超前性,成为世界建筑史上的一座丰碑。,三、本课程的特点与学习方法,1、特点 1)综合性。本课程综合应用了建筑工程专业的几乎所有的专业课程的知识并融合在一起。 2)实践性。本课程是从实践中总结出来,又应用到实践中去的一门实践性极强的课程。 3)技术发展迅速。,三、本课程的特点与学习方法,2、学习方法 1)要学习好相关先开课程。 2)要坚持理论联系实际的学习方法。 3)要了解和熟悉规范、规程和相关施工技术的新发展。 4)重视实践性教学环节 。,四、施工规范和施工规程,1、2002年3月起我国开始全面实行建筑工程施工质量验收系列规
8、范。 2、主要有14项规范:建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)、砌体工程施工质量验收规范(GB50203-2002)、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)、钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)、,四、施工规范和施工规程,木结构工程质量验收规范(GB50206-2002)、屋面工程质量验收规范(GB50207-2002)、地下防水工程质量验收规范(GB50208-2002)、建筑地面工程施工质量验收规范(GB50209-2002)、建筑装饰工程施工质量验收规范(GB5021
9、0-2002)、建筑电气工程施工质量验收规范(GB50303-2002)、建筑节能工程施工质量验收规范(GB50411-2007)等。,四、施工规范和施工规程,3、新规范指导思想:验评分离、强化验收、完善手段、过程控制。 4、强制性条文。 5、规范与规程的区别。,第一章 土方工程,本章提要: 本章内容包括土方规划、土方工程施工的要点,土方工程机械化施工。在土方规划中,涉及了土的工程分类和性质、土方边坡、土方量计算、场地设计标高的确定和土方调配等问题。在土方工程施工要点中,重点论述了土壁稳定、施工排水、流砂防治和填土压实,是土方工程施工的关键。在土方工程机械化施工中,着重阐述常用土方机械的类型、
10、性能及提高生产率的措施。,第一节 土的工程分类及工程物理性质,一:土石方工程的施工特点 土石方工程是建筑工程施工中主要的分部工程之一,它包括土、石方的开挖、运输、填筑、平整与压实等主要施工过程,以及场地清理、测量放线、施工排水、降水和土壁支护等准备与辅助工作。 土石方施工的特点: 1:土石方施工工程量大、面广。 2:施工条件极为复杂。 3:劳动强度较大 。,二:土的工程分类 1:土的种类繁多,分类方法也较多,根据土的颗粒级配或塑性指数可分为碎石类土(漂石土、块石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土)、砂土(砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉粒)和粘性土(粘土、亚粘土、轻亚粘土); 2:根据土的沉积年代,
11、粘性土可分为老粘性土、一般粘性土、新近沉积粘性土; 3:根据土的工程特性,又可分出特殊性土,如软土、人工填土、黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土、冻土等。不同的土,其物理、力学性质也不同,只有充分掌握各类土的特性及其对施工过程的影响,才能选择正确的施工方法。 4:开挖难易程度 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,称为土的工程分类。前四类属一般土,后四类属岩石,土的分类法及其现场鉴别方法见表11。,三:土的工程性质 土的工程性质对土方工程的施工有直接影响,其中基本的工程性质有:土的质量密度、可松性、压缩性、含水量、渗透性等。 1.土的质量密度 分天然密度和干密度。土
12、的天然密度,指土在天然状态下单位体积的质量;它影响土的承载力、土压力及边坡的稳定性。土的干密度,指单位体积土中固体颗粒的质量;它是用以检验填土压实质量的控制指标。 2.土的可松性 土具有可松性。土的可松性是指在自然状态下的土经开挖后组织被破坏,其体积因松散而增大,以后虽经回填压实也不能恢复其原来体积的特性。由于土方工程量是以自然状态的体积来计算的,所以在土方调配、计算土方机械生产率及运输工具数量等的时候.必须考虑土的可松性。土的可松性程度用可松性系数表示,即: 。,式中 KS最初可松性系数; KS最后可松性系数; V1土在天然状态下的体积(m3); V2土经开挖后的松散体积(m3); V3土经
13、回填压实后的体积(m3); 在土方工程中,KS是计算土方施工机械及运土 车辆等的重要参数,KS是计算场地平整标高及填方时所需挖土量等的重要参数。不同类型土的可松性系数可参照表11。,3、土的工程性质 土一般由土颗粒(固相)、 水(液相)和空气(气相) 三部分组成。 (1).土的天然密度和干密度 土的密度: (G=2.552.85C=3.1, S=2.552.75,W=1.0, 黏土=1.82.0,砂土62.0) 土的干密度:,土的孔隙比和孔隙率,孔隙比:,孔隙率:,一般情况:n=0.51.2是粘性土,n=0.30.9是砂土; e0.6是密实的,低压缩性土, e1是疏松的,高压缩性土。,4.土的
14、含水量 土的含水量W是土中所含的水与土的固体颗粒间的质量比,以百分数表示:,式中 G1含水状态时土的质量; G2土烘干后的质量。 土的含水量影响土方施工方法的选择、边坡的稳定和回填土的质量,如土的含水量超过2530,则机械化施工就困难,容易打滑、陷车;回填土则需有最佳含水量,方能夯压密实,获得最大干密度。土的最佳含水量和最大干密度参考值见表13。,一般土的干湿程度用含水量表示: 含水量5,为干土 在530之间,为潮湿土 30为湿土 在一定含水量的条件下,用同样的机具,可使回填土达到最大的干密度,此含水量称为最佳含水量。 砂土为 812 粉土为 915 粉质粘土 1215 粘土为 1923,5.
15、土的渗透性 土的渗透性是指水在土体中渗流的性能,一般以渗透系数K表示。从达西公式VKI可以看出渗透系数的物理意义:当水力坡度I等于1时的渗透速度v即为渗透系数K。 渗透系数K值将直接影响降水方案的选择和涌水量计算的准确性,一般应通过抽水试验确定,表14所列数据可供参考。 土的渗透系数参考值 表14 土的种类 K(m/d) 土的种类 K(m/d) 亚粘土、粘土 0.1 含粘土的中砂及纯细砂 2025 亚粘土 0.10.5 含粘土的细砂及纯中砂 3550 含亚粘土的粉砂 0.51.0 纯粗砂 5075 纯粉砂 1.55.0 粗砂夹砾石 50100 含粘土的细砂 1015 砾石 100200,例题:
16、已知基坑体积2000m3,基础体积1200 m3,土的最初可松性系数1.14,最后可松性系1.05。问应外运多少松土(松散状态下)?,答案,预留夯实土:2000-1200=800 m3; 预留原土:800 / 1.05=762 m3; 外运原土:2000-762=1238 m3; 外运松土:12381.14=1412 m3。,某场地平整有2000m3的填方量需从附近取土填筑,其土质为密实的砂粘土,计算:1填土的挖方量;2如运输工具的斗容量为2m3,需运多少车次?(砂粘土:Ks=1.24, Ks=1.05)(6分),答:由题意可知:V3=2000m3(夯实后) 1求V1(天然状态) 由Ks=V3
17、/V1 得V1=V3/ Ks =2000/1.05=1905m3 2先求V2(松散状态) Ks=V2/V1 得V2=KsV1=1.241905=2362m3 车次:2362/2=1181(车),1.2 土 方 计 算,1.2.1 基坑与基槽土方量计算,基坑土方量可按立体几何中拟柱体(由两个平行的平面作底的一种多面体)体积公式计算(图1.1)。即,式中 H 基坑深度,m; A1、A2基坑上、下底的面积,m2; A0 基坑中截面的面积,m2。,(1.6),基槽土方量计算可沿长度方向分段计算(图1.2):,式中V1第一段的土方量,m3; L1 第一段的长度,m。,将各段土方量相加即得总土方量:,(1
18、.7),(1.8),1.2.2 场地平整土方计算,对于在地形起伏的山区、丘陵地带修建较大厂房、体育场、车站等占地广阔工程的平整场地,主要是削凸填凹,移挖方作填方,将自然地面改造平整为场地设计要求的平面。 场地挖填土方量计算有方格网法和横截面法两种。横截面法是将要计算的场地划分成若干横截面后,用横截面计算公式逐段计算,最后将逐段计算结果汇总。横截面法计算精度较低,可用于地形起伏变化较大地区。对于地形较平坦地区,一般采用方格网法。,(一)场地设计标高的确定 (按照挖填平衡原则),在确定场地设计标高时,必须结合现场的具体条件,反复进行技术经济比较,选择一个最优方案(挖填方量最少)。,若设计文件对场地
19、设计标高无明确规定和特殊要求,可参照下述步骤和方法确定。,1、划分方格网,方格的边长一般采用10-40m。,2、计算或测量各种方格角点的自然标高 (实测法、图解法)。,3、初步计算场地设计标高。,(1)在地形图上将施工区域划分成边长为10 40m的若干个方格网(图)。 (2)确定各小方格角点的高程,其方法:可用水准仪测量;或根据地形图上相邻两等高线的高程,用插入法求得;也可用一条透明纸带,在上面画6根等距离的平行线,把该透明纸带放到标有方格网的地形图上,将6根平行线的最外两根分别对准A点和B点,这时6根等距离的平行线将A、B之间的0.5m或1m(等高线的高差)分成五等分,于是便可直接读得H13
20、点的地面标高,如图125所示,H13251.70。,图124 场地设计标高计算图,(3)按填挖方平衡确定设计标高H0,4自然地面与设计标高平面的交线(零线),a)地形图上划分方格; b)设计标高示意图,1等高线;2自然地面;3设计标高平面;,场地设计标高计算简图,式中:H0场地设计标高的初步计算值(m); a方格边长(m); N方格个数; H11H22任一方格的四个角点的标高。,因为场地平整前后,土方量相等,从图124中可知,H11系一个方格的角点标高,H12和H21均系,两个方格公共角点,,它们分别在上式中要加一次、二次、,四次。因此,上式直接可改写成下列形式,式中:H1一个方格独有的角点标
21、高; H2两个方格共有的角点标高; H3三个方格共有的角点标高; H4四个方格共有的角点标高。,2.场地设计标高H0的调整 原计划所得的场地设计标高H0仅为一理论值,实际上,还需考虑以下因素进行调整。 (1):土的可松性影响。 由于土具有可松性,一般填土会有多余,需相应地提高设计标高。设h为土的可松性引起设计标高的增加值,则设计标高调整后的总挖方体积VW应为 (2): 场内挖方和填方的影响。 由于场地内大型基坑挖出的土方、修筑路堤填高的土方,以及从经济观点出发,将部分挖方就近弃于场外,将部分填方就近取土于场外等,均会引起挖填土方量的变化。必要时.亦需调整设计标高。 为了简化计算,场地设计标高的
22、调整值H0,可按下列近似公式确定, (3):泄水坡度的影响。 当按调整后的同一设计标高H0进行场地平整时,则整个地表面均处于同一水平面;但实际上由于排水的要求,场地表面需有一定的泄水坡度。因此,还得根据场地泄水坡度的要求(单面泄水或双面泄水),计算出场地内各方格角点实际施工所用的设计标高。,3、泄水坡度对角点设计标高的影响。,(1)单向泄水时,场地各点设计标高的求法。,(2)双向泄水时,场地各点设计标高的求法。,说明:顺着坡度方向取“+”,逆着坡度方向用“-”,二、场区平整土方工程量计算 (一) 方格网法:四角棱柱体法、三角棱柱体法 其步骤: 1)划分方格网。 2)确定零点位置。 3)计算土方
23、量。,土石方量计算的基本方法 土石方量计算的基本方法主要有平均高度法和平均断面法两种。 1.平均高度法 (1) 四方棱柱体法。 四方棱柱体法,是将施工区域划分为若干个边长为a的方格网,每个方格网的土方体积V等于底面积a2乘四个角点高度的平均值(图118),即,图118 四方棱柱体法,若方格四个角点部分是挖方,部分是填方时,可按表19中所列的公式计算。,(2):三角棱柱体法。 三角棱柱体法,是将每一个方格顺地形的等高线沿对角线划分成两个三角形,然后分别计算每一个三角棱柱体的土方量。,(,(a)全挖或全填,b)有填有挖,图119 三角棱柱体法,当三角形为全挖或全填时图119(a):,当三角形有填有
24、挖时图119(b),则其零线将三角形分成两部分, 底面为三角形的锥体:,底面为四边形的楔体:,简化计算:,三、土方调配 目的:使土方总运输量(m3-m)或施工成本(元)最小条件下,确定调配方向和数量。 调配原则: 1) 挖、填方基本平衡,减少重复倒运。 2) 挖、填方量与运距的乘积之和尽可能最小,即总土方运输量或运输费用最小。 3) 好土应用在回填密实度要求较高的地区。 4) 取土或弃土应尽量不占或少占农田。 5) 分区调配应与全场调配相协调,避免只顾局部平衡,任意挖填而破坏全局平衡。 6) 调配应与地下构筑物的施工相结合,地下设施的填土应留土后填。 选择恰当的调配方向、运输路线,土方运输无对
25、流和乱流现象并便于机具调配、机械化施工。,调配工作:划分调配区、计算土方平均运距、确定最优调配方案。 (一)土方调配区划分、平均运距和土方施工单价的确定 (1)土方调配区的划分:确定填挖区分界线,在挖填区适当划出若干调配区,确定调配区的大小和位置。划分调配区的注意点。 (2)平均运距的确定:平均运距即 挖填方区之间的重心距离. 多种机械 施工时,土方施工单价的确定:,一般从Ai到Bj的运距或单价为C ij,则土方调配量为X ij。则土方调配问题就化作为这样一个数学模型,即要求求出一组X ij值,使 目标函数 为最小值, 且满足:,根据约束条件 变量X有mn个 方程数m+n个 独立方程数m+n-
26、1个 变量个数( mn )多于独立方程数( m+n-1)方程组有无穷多组解,目的求最优解。是“线性规划”中的运输问题,可用“表上作业法”求解。,1.3 施工准备与辅助工作,一、施工准备,(1) 在场地平整施工前,应利用原场地上已有各类控制点,或已有建筑物、构筑物的位置、标高,测设平场范围线和标高。 (2) 对施工区域内障碍物要调查清楚,制订方案,并征得主管部门意见和同意,拆除影响施工的建筑物、构筑物;拆除和改造通讯和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道;迁移树木。,(3) 尽可能利用自然地形和永久性排水设施,采用排水沟、截水沟或挡水坝措施,把施工区域内的雨雪自然水、低洼地区的积水及时排除,
27、使场地保持干燥,便于土方工程施工。 (4) 对于大型平整场地,利用经纬仪、水准仪,将场地设计平面图的方格网在地面上测设固定下来,各角点用木桩定位,并在桩上注明桩号、施工高度数值,以便施工。 (5) 修好临时道路、电力、通讯及供水设施,以及生活和生产用临时房屋。,二、土方边坡与土壁支撑,土壁稳定,主要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡,一旦失去平衡,土壁就会塌方。造成土壁塌方的主要原因有:土质条件、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载状况、排水情况等。,1、土方边坡,土方边坡的坡度以挖方深度(或填方深度) h与底宽b之比表示,即: 土方边坡坡度= h/b=1/(b/h)=1m
28、 式中:m=b/h称为边坡系数。,当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖方边坡可做成直立壁不加支撑,但深度不宜超过下列规定: 密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土):1.0m; 硬塑、可塑的粉土及粉质粘土: 1.25m; 硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土):1.5m; 坚硬的粘土: 2m。 挖土深度超过上述规定时,应考虑放坡或做成直立壁加支撑。,基坑(槽)或管沟挖好后,应及时进行基础工程或地下结构工程施工。在施工过程中,应经常检查坑壁的稳定情况。 当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖方深度在5m以内且不加支撑的边坡的最
29、陡坡度应符合有关规定。,2、土壁支撑,土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。,横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成,用于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。 根据挡土板放置方式不同,分为水平挡土板和垂直挡土板两类,如图所示。,(1) 横撑式支撑,(2) 板桩式支撑 板桩式支撑特别适用于地下水位较高且土质为细颗粒、松散饱和土的支护,可防治流砂现象产生。,板桩支撑作用: 使地下水在土中的渗流路线延长,减小了动水压力,从而可预防流砂的产生; 板桩支撑既挡土又防水,特别适于开挖较深、地下水位较高的大型基坑; 可以防止基坑附近建筑物基础下沉
30、。,钢板桩又可分平板桩和波浪式板桩两类。 平板桩防水和承受轴向压力性能良好,易打入地下,但长轴方向抗弯强度较小; 波浪式板桩的防水和抗弯性能都较好,施工中多采用。,钢板桩施工,为了保持基坑干燥,防止由于水浸泡发生边坡塌方和地基承载力下降,必须做好基坑的排水、降水工作,常采用的措施是明沟排水法和井点降水法。,三、降低地下水位,(1)明沟排水法,明沟排水法是一种设备简单、应用普遍的人工降低水位的方法。,施工方法是,开挖基坑或沟槽过程中,遇到地下水或地表水时,在基础范围以外地下水流的上游,沿坑底的周围开挖排水沟,设置集水井,使水经排水沟流入井内,然后用水泵抽出坑外。 明沟排水法适用于水流较大的粗粒土
31、层的排水、降水,也可用于渗水量较小的粘性土层降水,但不适宜于细砂土和粉砂土层,因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。 流砂:当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时,如果采用集水井法降水开挖,当挖至地下水位以下时,坑底下面的土会形成流动状态,随地下水涌入基坑,这种现象称为流砂。,当土层中产生局部流砂现象,应采取减小动水压力的处理措施,使坑底土颗粒稳定,不受水压干扰。其方法有: 如条件许可,尽量安排枯水期施工,使最高地下水位不高于坑底0.5m; 水中挖土时,不抽水或减少抽水,保持坑内水压与地下水压基本平衡; 采用井点降水法、打板桩法、地下连续墙法防止流砂产生。,井点降水:基坑开挖前,在基
32、坑四周预先埋设一定数量的滤水管(井),在基坑开挖前和开挖过程中,利用抽水设备不断抽出地下水,使地下水位降到坑底以下,直至土方和基础工程施工结束为止。 井点降水有两类:一类为轻型井点(还包括电渗井点与喷射井点);另一类为管井点(还包括深井泵)。 对不同的土质应采用不同的降水形式,下表为常用的降水形式。,(2)井点降水法,降水类型及适用条件,(1) 轻型井点,轻型井点(如图所示)就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管(下端为滤管)埋入蓄水层内,井点管上部与总管连接,利用抽水设备将地下水经滤管进入井管,经总管不断抽出,从而将地下水位降至坑底以下。 轻型井点法适用于土壤的渗透系数为0.150m/d的土
33、层中;降低水位深度:一级轻型井点36m,二级井点可达69m。,井点降水图,施工技术,轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括滤管、井点管、弯联管及总管等。 滤管(如图所示)为进水设备,其构造是否合理对抽水设备影响很大。,轻型井点的布置 当基坑或沟槽宽度小于6m,水位降低深度不超过5m时,可用单排线状井点布置在地下水流的上游一侧,两端延伸长度一般不小于沟槽宽度。,在考虑到抽水设备的水头损失以后,井点降水深度一般不超过6m。井点管的埋设深度H(不包括滤管)按下式计算:,如宽度大于6m或土质不定,渗透系数较大时,宜用双排井点,面积较大的基坑宜用环状井点;为便于挖土机械和运输车辆出入基坑,可
34、不封闭,布置为U形环状井点。,当一级井点系统达不到降水深度时,可采用二级井点。,轻型井点的安装 轻型井点的施工分为准备工作及井点系统安装。 准备工作包括井点设备、动力、水泵及必要材料准备,排水沟的开挖,附近建筑物的标高监测以及防止附近建筑沉降的措施等。 埋设井点系统的顺序:根据降水方案放线、挖管沟、布设总管、冲孔、下井点管、埋砂滤层、粘土封口、弯联管连接井点管与总管、安装抽水设备、试抽。 井点管的埋设一般用水冲法施工,分为冲孔和埋管两个过程 。,轻型井点使用 轻型井点运行后,应保证连续不断地抽水。 井点淤塞,一般可以通过听管内水流声响、手摸管壁感到有振动、手触摸管壁有冬暖夏凉的感觉等简便方法检
35、查。 地下基础工程(或构筑物)竣工并进行回填土后,停机拆除井点排水设备。,第四节 土方机械化施工,土方工程施工机械的种类繁多,有推土机、铲运机、平土机、松土机、单斗挖土机及多斗挖土机和各种碾压、夯实机械等。在建筑工程施工中,以推土机、铲运机和挖掘机应用最广,也具有代表性。现将这几种机械的性能、适用范围及施工方法予以介绍。 一:推土机 1: 推土机是土方工程施工的主要机械之一,是在履带式拖拉机上安装推土板等工作装置而成的机械。常用推土机的发动机功率有45、75、90、120(kW)等数种。推土板有索式和液压操纵两种。图示是液压操纵的推土机外形图。液压操纵推土板的推土机除了可以升降推土板外,还可调
36、整推土板的角度,因此具有更大的灵活性。,施工技术,液压操纵推土机外形图,2:推土机操纵灵活、运转方便、所需工作面较小、行驶速度快、,能爬30左右的缓坡,因此应用范围较广,3:推土机作业以切土和推运土为主,切土时应根据土质情况,尽量采用最大切土深度在最短距离(610m)内完成,以便缩短,低速行进的时间,然后直接推运到预定地点。,上下坡度不得,超过35,横坡不得超过10。几台推土机同时作业时,前后距离应大于8m 。,4:推土机经济运距在100m以内,效率最高的运距为60m。为提高生产率,可采用下述四种方法: (1)槽形推土。推土机多次在一条作业线上工作,使地面形成一条浅槽,以减少从铲刀两侧散漏。这
37、样作业可增加推土量1030。槽深以1m左右为宜,槽间土埂宽约0.5m。在推出多条槽后,再将土埂推入槽内,然后运出。 (2)下坡推土。在斜坡上方顺下坡方向工作。坡度不宜大于15,以免后退时爬坡困难,可与其他方法并用。 (3)并列推土。在大面积场地平整时,可采用多台推土机并列作业。通常两机并列推土可增大推土量1530,三机并列推土可增加3040。并列推土的运距宜为2060m,槽形推土,下坡推土法,并列推土,(4)多刀送土 运距较远,土质较硬时,可多次将土集中,然后推送。堆积距离不宜大于30m,高度2m以内为宜。 2推土机生产率计算 小时生产率:Ph=3600q/TvKs (m3/h) 台班生产率:
38、Pd=8PhKB(m3/台班),二:铲运机 铲运机是一种能综合完成全部土方施工工序(挖土、装土、运土、卸土和平土)的机械。按行走方式分为自行式铲运机和拖式铲运机两种。常用的铲运机斗容量为2m3、5m3、6m3、7m3等数种,按铲斗的操纵系统又可分为钢丝绳操纵和液压操纵两种。,C36型自行式铲运机外形图,1:铲运机操纵简单,不受地形限制,能独立工作,行驶速度快,生产效率高。,施工技术,施工技术,2:铲运机适于开挖一类至三类土,常用于坡度20以内的大面积土方挖、填、平整、压实,大型基坑开挖和堤坝填筑等。 适用于铲运含水量不大于27%的松土和普通土 3:铲运机运行路线和施工方法视工程大小、运距长短、
39、土的性质和地形条件等而定。其运行路线可采用环形路线或8字路线。其中托式铲运机的适用运距为80600m,当运距为200350m时效率最高。而自行式铲运机的适用运距为8001500m。采用下坡铲土、跨铲法、推土机助铲法等,可缩短装土时间提高土斗装土量,以充分发挥其效率。,(a)环形路线,(b)大环形路线,8字形路线,1铲土;2卸土,(三)、作业方法 1、下坡铲土法:适于斜坡地形大面积场地平整或推土回填沟渠用。 2、跨铲法:较坚硬的土铲土回填或场地平整。 3、交错铲土法:一般比较坚硬的土的场地平整。 (先宽后窄、分两排路线铲进) 4、助铲法:地势平坦、土质坚硬、宽度大、长度长的大型场地平整。(铲土机
40、+推土机) 5、双联铲运法:较松软的土、进行大面积场地平整及筑堤时采用。(多个铲斗前后串联),铲土机的生产率计算 小时生产率: 式中:Kc铲斗装土的充盈系数(一般砂土为0.75,其它土为0.851.3); 铲运机的台班生产率:,三:挖掘机 挖掘机按行走方式分为履带式和轮胎式两种。按传动方式分为机械传动和液压传动两种。斗容量有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多种,工作装置有正铲、反铲、抓铲,机械传动挖掘机还有拉铲。使用较多的是正铲与反铲。挖掘机利用土斗直接挖土,因此也称为单斗挖土机。 1:正铲挖掘机。 正铲挖掘机外形如图示。挖土特点是:前进向上,强制切土。它适用于开挖
41、停机面以上的土方,且需与汽车配合完成整个挖运工作。正铲挖掘机挖掘力大,适于开挖含水量小于27的一类土至四类土和经爆破的岩石及冻土。 1):正铲挖掘机外形 正铲的开挖方式根据开挖路线与汽车相对位置的不同分为:正向开挖、侧向装土以及正向开挖、后方装土两种,前者生产率较高。 正铲的生产率主要决定于每斗的装土量和每斗作业的循环延续时间。为了提高其生产率,除了工作面高度必须满足装满土斗的要求之外,还要考虑开挖方式和与运土机械配合的问题,尽量减少回转角度,缩短每个循环的延续时间。,2:反铲挖掘机。 1):反铲适用于开挖一类至三类的砂土或粘土。挖土特点是:后退向下,强制切土。主要用于开挖停机面以下的土方,最
42、大挖土深度46m,经济合理的挖土深度为24m。反铲也需配备运土汽车进行运输,其外形如图示。 2):反铲的开挖方式可以采用沟端开挖法,即反铲停于沟端,后退挖土,向沟一侧弃土或装汽车运走,也可采用沟侧开挖法,即反铲停于沟侧,沿沟边开挖,它可将土弃于距沟较远的地方,如装车则回转角度也小,但边坡不易控制。 3:拉铲挖掘机。 1):适用于一类至三类的土,可开挖较大基坑(槽)和沟渠,挖取水下泥土,也可用于填筑路基、堤坝等。挖土特点是:后退向下,自重切土,其挖土深度和挖土半径都很大。拉铲能开挖停机面以下的土方,其工作状况如图示。 2): 拉铲挖土时,依靠土斗自重及拉索拉力切土,卸土时斗齿朝下,利用惯性,较湿
43、的粘土也能卸净。它的开挖方式也有沟端开挖和沟侧开挖两种。,正铲挖掘机外形,(a)正向挖土、 反向卸土,(b)正向挖土、侧向卸土,正铲挖土机卸土方式,反铲挖掘机外形,(a)沟端开挖,(b)沟侧开挖,抓铲挖掘机。 抓铲适用于开挖较松软的土。挖土特点是:直上直下,自重切土,挖土力较小。对施工面狭窄而深的基坑、深槽、深井采用抓铲可取得理想效果。抓铲还可用于挖取水中淤泥,装卸碎石、矿碴等松散材料。抓铲的传动方式主要有机械传动和液压传动两种。 抓铲挖土时,通常立于基坑一侧进行,对较宽的基坑则在两侧或四侧抓土。挖淤泥时抓斗易被淤泥“吸住”,应避免起吊用力过猛,以防翻车。,拉铲工作状况,抓铲工作状况,抓铲挖土
44、机,特点:直上直下、自重(土斗自重)切土; 适用范围:窄而深的基坑;,(四)装载机,适用条件同铲运机,可代替。,(五)压实机械 1、冲击式压实机械 蛙式打夯机、内燃打夯机,2、碾压式压实机械 自行式:光轮压路机、轮胎压路机 主要用于土方、砾石、碎石的回填压实及沥青混凝土路面的施工 牵引式:光面碾、羊足碾,3、振动压实机械: 手扶平板式 主要用于小面积的地基夯实;振动压路机主要用于工程量大的大型土方工程,施工技术,四:土方机械的选择与合理配置 1:土方机械的选择 土方机械的选择,通常应根据工程特点和技术条件提出几种可行方案,然后进行技术经济分析比较,选择效率高、综合费用低的机械进行施工,一般选用
45、土方施工单价最小的机械。在大型建设项目中,土方工程量很大,而当时现有的施工机械的类型及数量常常有一定的限制,此时必须将现有机械进行统筹分配,以使施工费用最小。一般可以用线性规划的方法来确定土方施工机械的最优分配方案。 2:前面叙述了主要的挖土机械的性能和适用范围,现综合介绍选择土方施工机械的要点如下: 1)当地形起伏不大、坡度在20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1km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100150mm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或粘土含水量超过30时,铲运机要陷车,必须将水疏干后再施工。
46、,2)地形起伏大的山区丘陵地带,一般挖土高度在3m以上,运输距离超过1000m,工程量较大且集中,一般可采用正(反)铲挖掘机配合自卸汽车进行施工,并在弃土区配备推土机平整场地。当挖土层厚度在56m以上时,可在挖土段的较低处设置倒土漏斗,用推土机将土推入漏斗中,并用自卸汽车在漏斗下装土并运走。漏斗上口尺寸为3.5m左右,由钢框架支承,底部预先挖平以便装车,漏斗左右及后侧土壁应加以支护。也可以用挖掘机或推土机开挖土方并将土方集中堆放,再用装载机把土装到自卸汽车上运走。 3: 开挖基坑时,如土的含水量较小,可结合运距、挖掘深度,分别选用推土机、铲运机或正铲(或反铲)挖掘机配以自卸汽车进行施工。当基坑
47、深度在12m、基坑不太长时,可采用推土机;长度较大、深度在2m以内的线状基坑,可用铲运机;当基坑较大、工程量集中时,可选用正铲挖掘机。如地下水位较高,又不采用降水措施,或土质松软,可能造成机械陷车时,则采用反铲、拉铲或抓铲挖掘机配以自卸汽车施工较为合适。移挖作填以及基坑和管沟的回填,运距在60100m以内时可用推土机。,五:土方机械与运土车辆的配合 1:当挖掘机挖出的土方需用运土车辆运走时,挖掘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机具是否与之协调。由于施工现场工作面限制、机械台班费用等原因,一般应以挖土机械为主导机械,运输车辆应根据挖土机械性能配套选用(经验公式计算)。 2:为了使主导机械挖掘机充分发挥生产能力,应使运土车辆的载重量与挖掘机的斗容量保持一定的倍数关系,需有足够数量的车辆以保证挖掘机连续工作。从挖掘机方面考虑,汽车的载重量越大越好,可以减少等车待装时间,运土量大;从汽车方面考虑,载重量小,台班费便宜,然而数量增加;载重量大,台班费贵,但车辆数量小。一般情况下载重量宜为每斗土重的35倍(经验公式计算)。,第五节 土方填筑与压实
链接地址:https://www.31doc.com/p-3099871.html