《土木工程施工》1 绪论 (3)1.1土木工程施工的内容 (3)1.2研究对象 (3)1.3研究内容 (3)1.4本学科的教学安排 (3)2 土方工程 (4)2.1概述 (4)2.2场地平整土方量计算与调配 (4)2.3排水和降低地下水 (5)2.4土方边坡和支护 (7)2.5土方机械化施工 (8)3 桩基础工程 (9)3.1概述 (9)3.2混凝土预制桩施工 (9)3.3混凝土灌注桩施工 (11)4模板工程 (12)4.1模板材料 (12)4.2基本构件的模板构造 (13)4.3模板工程设计 (14)4.4模板工程安装与拆除 (16)4.5新型模板体系施工 (17)5 钢筋工程 (18)5.1钢筋的检验 (18)5.2钢筋翻样和配料 (18)5.3钢筋加工 (19)5.4钢筋连接 (20)5.5钢筋安装与检查 (21)6 混凝土工程 (21)6.1混凝土的制备 (21)6.2混凝土运输 (22)6.3混凝土浇筑 (23)6.4混凝土的养护 (23)6.5混凝土的缺陷修整 (23)6.6混凝土的质量检查 (24)6.7混凝土特殊施工 (24)7 预应力工程 (25)7.0概述 (25)7.1预应力钢材和锚(夹)具 (25)7.2预应力张拉设备 (29)7.3后张法和先张法施工 (30)8 结构安装工程 (34)8.0概述 (34)8.1起重机械 (35)8.2混凝土结构安装 (37)8.3钢结构安装 (42)8.4特殊安装法施工 (42)1 绪论1.1 土木工程施工的内容1.1.1基本工种工程施工包括:土方工程、基础工程、模板工程、钢筋工程、混凝土工程、预应力工程、钢结构工程、结构安装工程、砌筑工程、脚手架工程、防水工程、装饰工程等。
1.1.2项目工程施工(以方案为主、技术创新为主)包括:深基础工程施工、高层建筑主体结构工程施工、大跨空间结构工程施工、连续桥梁与拱桥工程施工、悬索桥与斜拉桥工程施工、构筑物工程施工、隧道工程施工等。
1.2 研究对象是研究一个具体的施工对象(一个建设项目或单位工程)生产过程中的施工技术和相关的组织问题。
具体——房屋建筑、特种结构、桥梁工程、公路,铁道,隧道、水利等。
1.3 研究内容1)施工技术——是研究一个工种工程的施工规律。
包括:操作方法,施工方案,质量,安全等。
例如:混凝土工程施工:材料的选择、配合比、搅拌、混凝土运输、浇捣、养护,机械的选择(搅拌,水平和垂直运输,浇捣和养护等)、进度和质量控制、生产组织。
2)施工组织与管理——由其他学科研究-----是研究一个建筑或桥梁产品,一个工程或一个项目各工种工程之间相互配合,相互协调的施工规律。
例如:一个单位工程(建筑物、构筑物、桥梁等):施工方案(方法)、进度、劳动力、材料、机械的组织、生产现场的布置等。
3)施工经济(土木工程概预算)——是研究完成一个建设产品直接和间接消耗劳动资源的数量和全部费用(成本和价格)。
例如:预算定额,劳动定额、综合定额等;预算:施工图预算,施工预算、结算等1.4 本学科的教学安排1)本学科是一门综合性很强的应用学科,内容多,范围广。
2)时间安排:认识实习→课堂教学(时间、作业、答疑、参观或看录象、考试)→课程设计→生产实习(自行联系)→选修课。
高级技能实训→团队组织3)研究生招收情况----最近几年形势大好。
返回2 土方工程2.1 概 述2.1.1 土方工程的特点面广量大、劳动强度大、施工条件复杂、工期长、对工程质量影响大等。
2.1.2 土的特性对施工的影响土的分类(按挖土的难易程度分,一般可分为 1--8类土,1--4类为土,5--8 类为石);土的含水量;土的可松性及可松性系数;土的容重2.2 场地平整土方量计算与调配2.2.1 场地设计标高的确定——H 01) 应考虑的主要因素2) 初步确定场地设计标高——若无其他要求时,一般应按“挖,填土方量平衡”的方法。
(1) 方法 ——常用方法为“方格网法”(2) 按挖填平衡确定场地设计标高 ---- 即理论值开挖前的土方量=开挖后的土方量注意:上式中各符号所表示的意义3) 场地设计标高(理论值)的调整应考虑:土的可松性;设计标高以上的填土量或挖土量;边坡的影响;经济上的考虑。
2.2.2 计算土方量1) 考虑泄水坡度的影响——即计算各角点的设计标高场地内任意一点的设计标高可按下式计算:()∑∑∑∑+++=4321043241H H H H N H2) 计算各角点的施工高度施工高度=设计标高-自然标高 “+”为填土,“-”为挖土。
3) 确定“零线”4) 计算方格网内的土方量(1) 全挖全填(2) 两个角点为挖(或填),另两个角点为填(或挖)(3) 一个角点为挖(或填),另三个角点为填(或挖)5) 计算总土方量2.2.3 土方调配土方调配的原则;土方调配的方法(步骤);划分调配区;计算调配区的土方量;计算每对调配区的平均运距;绘制土方调配图和土方调配平衡表2.3 排水和降低地下水2.3.1 排除地面水一般采用“围”“堵”“引”的办法;常用挖掘排水沟,截水沟和修筑土堤相结合的方法。
2.3.2 降低地下水当基坑开挖以后,地下水会渗入坑内,引起:施工条件恶化、坑壁塌方、周围建筑物沉降等。
2.3.2.1 集水坑降水法 ------即明排水法其施工过程:挖土→开排水沟→集水坑→用抽水机排水→不断进行施工方法和施工设备简单(基本上只需抽水机),是常用的一种方法,但应有条件使用。
2.3.2.2 流砂及其防治流砂-----是指当土质为细砂或粉砂,又采用明排水降水时,基坑一旦开挖到地下水位以下(约0.5米),基底下的土有时会形成流动状态,随地下水一起涌入坑内,就形成流砂。
流砂引起的后果:施工条件恶化;地基完全丧失承载能力;附近建筑物沉降、倾斜。
1) 流砂的形成(1) 外因 ----动水压力 D G水位差愈大,动水压力就愈大;渗透路经愈长,动水压力就愈小;动水压力的方向与水流方向一致。
a.动水压力的方向与浸水容重的方向一致; ----不会产生流砂!b.动水压力的方向与浸水容重的方向垂直; ----在基坑边缘可能会产生流砂!y y x x n i l i l H H ⋅±⋅±=0c.动水压力的方向与浸水容重的方向相反; ----极有可能会产生流砂(2) 内因有地下水是普遍现象,产生流砂则是特殊现象;粘性差(粘性土的含量小);土细且级配均匀;渗透系数较小;土松(土的空隙大);水多。
2)流砂的防治应按流砂的形成原理进行防治,即:减小水位差(枯水期施工);水下挖土;人工降低地下水位等);增大渗透线路(打桩止水)等。
注意:——在地下水有压力时,应随时防止管涌冒砂2.3.2.3 井点降水法 -----即人工降低地下水法其施工顺序——先降水,后挖土;适用于——可能会产生流砂地区的降水。
方法——轻型井点;深井井点;管井井点;喷射井点;电渗井点等。
说明:实际工程中经常用到“轻型井点降水”,所以本课程主要讲轻型井点降水。
1) 降水设备(1)管路系统:滤管;井点管;总管;弯连管(2) 抽水系统抽水原理——地下水(气)在真空度的作用下,进入水气分离器,然后水由抽水机抽出,气由真空泵抽出,不断循环,从而降低地下水位。
抽水过程——主要设备——真空泵,抽水机,水气分离器的等。
2) 井点布置应根据基坑平面形状、尺寸、基坑深度、土质、地下水及施工要求等因素综合确定。
(1)平面布置单排布置;双排布置;环形布置(常用)(2)高程布置——即竖向布置井点管的埋置深度,并考虑必要的构造要求。
注意:当H<6米时,可增大h;当H>6米时,可采用以下几种方法:降低井点管的埋设面;采用二级轻型降水井点;采用其他降水方法,如深井降水等。
3) 轻型井点计算计算内容:涌水量Q;井点管数量 n;井点管间距;设备的选用等。
(1)井的形式(2)涌水量的计算)d /m (r R ln h H 366.1Q 322-=① 无压完整井单井涌水量的计算涌水量(Q)=渗透速度(V )×过水面积(A);② 无压完整井群井涌水量的计算式Q =1.366K ∙ (20H S SR X --)ln ln (m 3/d)③ 无压非完整井群井涌水量的计算式Q =1.366K ∙ ()200H S SR X -⋅-ln ln (m 3/d)注意:H H 0≤④ 其他群井涌水量的计算式(3)井点管数量和间距的确定① 井点管数量的确定② 井点管间距的确定(4) 抽水设备的选择4) 井点管施工要点2.4 土方边坡和支护土体塌方——由于边坡土体下滑力(剪应力>土体内的抗剪能力)进引起失稳所致。
主要原因——开挖过深,土质较差,放坡太小,水的侵入以及支护较弱等综合原因。
措施——放坡及支撑护壁等。
2.4.1 土方边坡与稳定1) 土方边坡坡度与坡度系数:确定坡度的大小应考虑:土质情况;开挖深度;使用情况(边上堆载);使用时间等。
2) 边坡稳定(1)剪应力的增加——外力(2)抗剪强度降低——外因转换为内因2.4.2 土壁支护说明:施工时只要条件允许(地质和场地条件),采用放坡是较经济的方案;采用土壁支护应根据:工程特点;开挖深度;地质条件;地下水位;临近建筑物的情况: 施工方法等。
要求:牢固可靠;经济合理;确保安全等1) 板桩支护作用——既可挡土,又可挡水(1)钢木混合式板桩适用——埋深较浅的土,砂土层,地下水位较浅;注意-----软土地基要慎用。
传力机理——土的侧压力→衬板→工字钢桩→导梁(或顶撑或拉锚)。
(2)钢板桩支护单锚板桩的破坏形式板桩的入土深度不够;板桩本身的强度,刚度不够;拉锚承载力或长度不够2)灌注桩支护特点——布置灵活、施工简便、成桩快、价格低;形式——连续排桩、双排式灌注桩3)深层搅拌桩用于加固软弱地基的一种新方法。
4)土层锚杆类型——普通锚杆;高压灌浆锚杆;预应力锚杆。
2.5 土方机械化施工2.5.1 主要土方机械推土机;铲运机;单斗挖土机;拉铲挖土机;抓铲挖土机2.5.2 土方机械的选择——略讲2.5.3 土的填筑与压实1) 填方土料的选择2) 压实方法碾压法;夯实法;振动压实法3) 填土压实的影响因素(1)压实功——一般为3~8遍即可。
(2)含水量——一般ω=16%左右,最优含水量-可查表;(3) 铺土厚度和压实遍数——每层填土的厚度应有所控制。
4) 填土压实的质量控制返回3 桩基础工程3.1 概述P59页当上部建筑物荷载特别大时有两种处理方法:加大基础受荷面积或深基础。
3.1.1桩基础的构造桩体;承台3.1.2桩的分类1)按受力分:端承桩;摩擦桩2)按材料分:木桩;混凝土桩;钢管桩;砂桩;石灰桩。
3)按施工方法分:预制桩(预制→运输→打桩);灌注桩(成孔→安放钢筋→混凝土)3.2 混凝土预制桩施工3.2.1 桩的预制——相当于预制混凝土构件制作。