水利工程施工課件53516ppt課件

水利工程施工 水利工程施工技術(shù)水利水電工程施工組織與管理 閆超君 水利工程施工技術(shù) 緒論第一章土方工程施工第二章砌筑工程第三章爆破工程第四章吊裝工程第五章鋼筋工程第六章模板工程第七章混凝土工程第八章灌漿工程第九章施工導(dǎo)流與截流第十章基坑施工第十一章土石壩施工第十二章混凝土壩施工第十三章地下工程施工 第十四章水閘施工第十五章渠系建筑物施工第十六章水電站廠房施工 緒論 一 幾個(gè)基本概念 1 水利事業(yè) 籍助于工程設(shè)施以合理利用水力資源并和水害作斗爭的事業(yè) 2 水利工程 為達(dá)到興水利 除水害之目的而興建的工程設(shè)施 3 水工建筑物 水利設(shè)施中某一單項(xiàng)設(shè)施 4 水利樞紐 多個(gè)不同用途的水工建筑物的有機(jī)綜合體 5 水利技術(shù) 水利工程的勘察 規(guī)劃 設(shè)計(jì) 運(yùn)用 管理 維修等技術(shù)的總稱 6 水工課 專門研究水工建筑物建筑技術(shù)的一門科學(xué) 7 水利工程施工 將水利工程的規(guī)劃 設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ虒?shí)體的過程 8 水利工程施工課 專門研究水利工程施工技術(shù)的一門科學(xué) 二 水利工程施工課的特點(diǎn) 施工是一門理論與實(shí)踐必須緊密結(jié)合的專業(yè)課 它是在總結(jié)國內(nèi)外水利工程建設(shè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上 從施工機(jī)械 施工技術(shù) 施工組織與管理等方面 優(yōu)質(zhì)高速進(jìn)行水利工程建設(shè)基本規(guī)律的一門科學(xué) 水利工程建設(shè)一般分勘測 規(guī)劃 設(shè)計(jì) 施工四個(gè)階段 各個(gè)階段既有分工 又有聯(lián)系 相輔相成 在水利工程建設(shè)的四個(gè)階段中 施工起著將規(guī)劃設(shè)計(jì)方案變?yōu)楣こ虒?shí)體的作用 這就揭示了水利工程施工課的兩大特點(diǎn) 實(shí)踐性強(qiáng) 通過施工實(shí)踐 檢驗(yàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)的方案 使工程完建并投入使用 為此要理論聯(lián)系實(shí)際 因時(shí)因地分析和解決問題 綜合性強(qiáng) 在施工過程中要求既要領(lǐng)會(huì)規(guī)劃設(shè)計(jì)的意圖 又要根據(jù)施工條件和水利工程建設(shè)的方針政策優(yōu)質(zhì)快速進(jìn)行工程建設(shè) 這要求綜合運(yùn)用與水利工程建設(shè)有關(guān)的科學(xué)技術(shù)和組織管理方面的經(jīng)驗(yàn)知識(shí) 使問題得到圓滿解決 三 水利工程施工課程的主要內(nèi)容 由于水利工程施工的實(shí)踐性 綜合性很強(qiáng) 因此其內(nèi)容涉及施工機(jī)械 工種施工技術(shù) 施工組織與管理 工程概預(yù)算等 本課程將主要介紹工種施工技術(shù)和施工組織與管理方面的內(nèi)容 四 水利工程施工的任務(wù) 主要有三項(xiàng)1 編制切實(shí)可行的施工組織設(shè)計(jì) 編制的依據(jù)有 工程設(shè)計(jì)任務(wù)書 建設(shè)單位 業(yè)主 的要求 建設(shè)單位提供的資料如 工程所在地的自然條件 經(jīng)濟(jì)狀況 設(shè)備 材料 人力等資源供應(yīng)情況 工程本身的特點(diǎn) 2 優(yōu)質(zhì)快速完成施工任務(wù) 這是實(shí)施施工的具體過程 要求按照施工組織設(shè)計(jì) 做好施工準(zhǔn)備 強(qiáng)化施工過程管理 有計(jì)劃地組織施工 合理使用建設(shè)資金 確保施工質(zhì)量 加快施工進(jìn)度 優(yōu)質(zhì)快速完成施工任務(wù) 3 開展觀測 試驗(yàn) 研究工作 目的促進(jìn)水利工程建設(shè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 四 水利工程施工的特點(diǎn) 常在河流上施工要與水流作斗爭1 需對(duì)水流實(shí)施控制 在河流上施工 為了順利 必須控制水流 2 針對(duì)氣象變化應(yīng)采取措施 水利工程施工大多在露天進(jìn)行 春夏秋冬 降雨降雪 為避免氣候干擾影響施工進(jìn)度和質(zhì)量 應(yīng)采取相應(yīng)保證措施 3 百年大計(jì)質(zhì)量第一 水利工程建設(shè) 一次性投資高 要求使用壽命時(shí)間長 關(guān)系擋水建筑物下游千百萬人蓄財(cái)產(chǎn)的安全 劣質(zhì)工程會(huì)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)帶來不可彌補(bǔ)的損失 因此百年大計(jì)質(zhì)量第一決不是一句口號(hào) 4 涉及部門多要統(tǒng)籌兼顧全面規(guī)劃 如防洪 發(fā)電 航運(yùn) 灌溉 工業(yè)與城市用水等 要統(tǒng)一考慮 妥善安排 這就增加了施工的復(fù)雜性 5 施工前的準(zhǔn)備工作量大重要性強(qiáng) 水利工程往往建在山谷地區(qū) 交通不便 施工前常需要建設(shè)施工現(xiàn)場內(nèi)外的交通道路 為施工服務(wù)的輔助企業(yè)施工過程使用的辦公和生活用房 這些工程以外的設(shè)施工作量往往較大 必須充分重視 使之既滿足施工要求 又要努力減少工程投資 6 樞紐工程單項(xiàng)建筑物多 易發(fā)生施工干擾 樞紐中單項(xiàng)建筑物多 布置較集中 工程量大 工種多 施工常受地形條件限制 易發(fā)生干擾 因此現(xiàn)場施工的組織管理十分重要 要求施工中要運(yùn)用系統(tǒng)工程學(xué)的原理因時(shí)因地選擇最優(yōu)的施工方案 7 必須重視施工的安全性 水利工程施工往往需要爆破作業(yè) 地下作業(yè) 水上水下作業(yè) 高空作業(yè) 此類施工常常要平行或交叉進(jìn)行 會(huì)對(duì)施工安全帶來一定威脅 必須采取可靠的防范措施 五 水利工程施工組織與管理的基本原則 根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為 1 統(tǒng)籌兼顧的施工原則 根據(jù)工程建設(shè)的需要和可能 施工中要力求優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn) 低消耗的施工原則 任何片面強(qiáng)調(diào)某個(gè)方面而忽視其他方面的做法都是錯(cuò)的 2 按基本建設(shè)程序辦事的原則 施工必須是在做好勘測 規(guī)劃 設(shè)計(jì)等前期工作 按照已批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)圖紙 在做好施工準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行 堅(jiān)決反對(duì)邊勘測邊設(shè)計(jì)邊施工的三邊做法 3 按系統(tǒng)工程原理組織施工的原則 一項(xiàng)水利工程施工就是一個(gè)系統(tǒng) 在這個(gè)系統(tǒng)中 有主體過程施工和附屬 配套工程施工 有建筑工程和安裝工程施工 有前方現(xiàn)場施工和后方輔助生產(chǎn)及后勤供應(yīng) 有勘測設(shè)計(jì)科學(xué)研究和施工的配合 有各個(gè)工種之間的協(xié)調(diào)工作等 所有這些問題構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)的整體 圍繞一個(gè)共同的目標(biāo)進(jìn)行活動(dòng) 要是這些活動(dòng)在時(shí)間上相互協(xié)調(diào) 在空間上互不干擾 密切配合 就應(yīng)按系統(tǒng)工程原理組織過程施工 使各項(xiàng)活動(dòng)總體上達(dá)到最佳化 4 實(shí)行科學(xué)管理的原則 應(yīng)按經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事 建立健全各種管理制度 明確崗位責(zé)任 實(shí)行獎(jiǎng)罰分明 以充分調(diào)動(dòng)各方面的積極因素 如做好人力物力的綜合平衡 實(shí)現(xiàn)均衡 連續(xù) 有節(jié)奏地施工 5 一切從實(shí)際出發(fā)的原則 施工中的各項(xiàng)活動(dòng)必須根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況制定具體措施 任何脫離具體條件的做法 都是違反施工的科學(xué)規(guī)律的 都可能導(dǎo)致工程失敗 甚至?xí)饑?yán)重后果 課后思考題 水利事業(yè) 水利工程 水工建筑物 水利樞紐 水利工程施工各表示什么含義 水利工程施工課有什么特點(diǎn) 水利工程施工主要任務(wù)是什么 水利工程施工有那些特點(diǎn) 水利工程施工組織與管理應(yīng)遵循那些原則 第一章土方工程施工 第一節(jié)概述 一 土石料在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用 土石是水利工程建設(shè)中最被廣泛利用的當(dāng)?shù)夭牧?這不僅有利于群眾性施工 而且隨著大型高效施工機(jī)具的采用 施工人數(shù)大幅度減少 施工工期縮短 施工費(fèi)用大大降低 因此 在國內(nèi)外水利工程建設(shè)中 絕大多數(shù)堤壩均土石材料填筑 土石壩的高度在世界上已超過砼壩 大量的土石料工程的興建 為土方工程的施工積累了豐富的經(jīng)驗(yàn) 二 土方工程的施工方法 按照施工方法不同土石堤壩可分為水中填土式 水力沖填式 定向爆破式 干填碾壓式 但目前國內(nèi)外仍以干填碾壓式堤壩為最多 故是本章要講的重點(diǎn) 三 干填碾壓式堤壩的作業(yè)內(nèi)容 準(zhǔn)備作業(yè) 基本作業(yè) 輔助作業(yè) 附加作業(yè) 1 準(zhǔn)備作業(yè)指 場地平整 修筑道路 架設(shè)供電通訊線路 敷設(shè)供水排水設(shè)施 修建生活辦公用房和清基排水工作 2 基本作業(yè)指 土料的開采 挖 裝 運(yùn) 卸 鋪平 壓實(shí) 3 輔助作業(yè)指 清除料場的覆蓋物 從上堤壩的土料中剔除超徑石塊 堤壩表面排水 刨毛和加水 這些工作是為保證基本工作順利進(jìn)行而創(chuàng)造有利條件的工作內(nèi)容 4 附加作業(yè)指 為保證堤壩長期安全運(yùn)行而需要進(jìn)行的保護(hù)及修整工作 主要內(nèi)容有堤壩坡的修整 鋪砌護(hù)面塊石和鋪植草皮等 上述作業(yè)均為土方工程施工的內(nèi)容 本章只介紹土方開挖和土料壓實(shí)兩項(xiàng)內(nèi)容 四 土的施工分級(jí)和工程特性 土方的開挖 運(yùn)輸 壓實(shí)等都涉及到土方數(shù)量 施工機(jī)具數(shù)量的平衡調(diào)配計(jì)算 這些計(jì)算又都與土的實(shí)方 虛方 而土的虛實(shí)性又與土的類型和施工級(jí)別及土的工程特性密切相關(guān) 土的分級(jí) 通過對(duì)巖土力學(xué)的學(xué)習(xí) 大家可能已很熟悉 土質(zhì)土和巖石都屬于土的大范疇 由于土質(zhì)不同 開挖難易程度不同 施工方法和事故設(shè)備的選擇應(yīng)不同 施工單價(jià)定額也要不同 為此 工程建設(shè)中將土石分為16級(jí) 1 4級(jí)為土質(zhì)土 5 16級(jí)為巖石 教材表1 1只列出了4種土質(zhì)土的有關(guān)特性指標(biāo) 土的工程特性 1 表觀密度 單位體積土壤的質(zhì)量 分為自然土 濕土 干土 表觀密度體現(xiàn)粘性土密室程度 用來控制粘性土壓實(shí)質(zhì)量 2 含水量 土壤中水的質(zhì)量與干土質(zhì)量的百分比 含水量影響粘性土的壓實(shí)質(zhì)量 3 土的可松性 自然土經(jīng)開挖變松散體積增大 再經(jīng)填筑壓實(shí)而難以恢復(fù)到原來體積大小的性質(zhì)稱為土的可松性 用可松性系數(shù)ks表示 用于土方量計(jì)算 挖填平衡和運(yùn)輸數(shù)量計(jì)算 4 自然傾斜角 自然堆積土壤表面與水平面的角度 用于設(shè)計(jì)挖方 填方的邊坡 第二節(jié)土方開挖 土石方開挖按材料性質(zhì)分為土方開采 沙礫料開采 石料開采 按開采方法一般分為人工開挖 機(jī)械開采和爆破開采 機(jī)械開采適合于土和沙礫料 爆破開采適合于石料 人工開挖適合開挖量很小的 施工地點(diǎn)分散 缺少機(jī)械設(shè)備的情況 一 單斗式挖掘機(jī) 單斗式挖掘機(jī)是僅有一個(gè)鏟土斗的挖掘機(jī)械 主要有三部分組成 行走裝置 行走裝置分履帶式 與地面接觸面積大 單位壓力小 能在較軟的地面上行走 但行走轉(zhuǎn)移速度慢 輪胎式 與履帶式的特點(diǎn)基本相反 動(dòng)力裝置 動(dòng)力裝置分電動(dòng)動(dòng)力 特點(diǎn)是效率高 操作方便 但必須有電源 內(nèi)燃機(jī) 特點(diǎn)與與電動(dòng)動(dòng)力基本相反 工作裝置 工作裝置分為正向鏟 反向鏟 拉鏟和抓鏟四個(gè)類型 正向鏟挖掘機(jī) 1 適用條件 正向鏟挖掘機(jī)是最常用的挖掘機(jī)械 它主要適于挖掘停機(jī)面以上的土方 但不能用于水下挖掘 2 斗容劃分 正向鏟挖掘機(jī)具有強(qiáng)有力的推力裝置 能挖掘1 4級(jí)土和破碎后的巖石 其型號(hào)一般用土斗容量來區(qū)分 我國目前生產(chǎn)的單斗式挖掘機(jī)有0 5 15m3各種斗容 最常用的是1 4m3的 3 工作循環(huán)和效率 挖掘機(jī)的工作循環(huán)包括挖掘 回轉(zhuǎn) 卸土 返回四個(gè)過程 從工作循環(huán)不難理解 其工作效率與它的斗容量 每斗作業(yè)所需時(shí)間 開挖方式和與運(yùn)輸機(jī)械的配合有關(guān) 為提高工作效率 要求挖土工作面高度必須滿足一次鏟土能裝滿土斗 同時(shí)盡量減少回轉(zhuǎn)角度 縮短每個(gè)循環(huán)延續(xù)的時(shí)間 4 挖土方式 分正向掌子挖土和側(cè)向掌子挖土兩種方式 挖土機(jī)挖土?xí)r的工作空間稱為掌子面 1 正向掌子挖土 挖掘挖土機(jī)行走前方的土叫正向掌子挖土 適用基坑開挖 掌子的輪廓尺寸根據(jù)挖土機(jī)的工作性能和運(yùn)輸方式?jīng)Q定 為使汽車便于倒車和運(yùn)土 要盡量采用最寬工作面 2 側(cè)向掌子挖土 挖掘挖土機(jī)行走方向側(cè)面的土叫側(cè)向掌子挖土 適宜開挖料場 土丘和渠道的土方 特點(diǎn)是運(yùn)土汽車停在挖土機(jī)的側(cè)面 與挖土機(jī)的開行路線平行 優(yōu)點(diǎn)是挖土機(jī)卸土?xí)r的回轉(zhuǎn)角度小 省去了汽車倒車與轉(zhuǎn)彎的時(shí)間 可提高生產(chǎn)效率 反鏟挖掘機(jī)1 適用條件 反鏟挖掘機(jī)適用于開挖停機(jī)面以下的土方開挖象基坑 渠道 管溝開挖等 也可開挖停機(jī)面以上的土方 2 挖土特點(diǎn) 反鏟與正鏟相比 穩(wěn)定性和鏟土能力都較小 因此只能開挖1 2類的土 遇到硬質(zhì)土需要先刨松 再用反向鏟挖掘機(jī)開挖 其開挖深度可達(dá)4 6 8m 3 斗容劃分 反鏟挖掘機(jī)的斗容量有0 5 1 0 1 6m3 大的有的已超過3m3 4 挖土方式 分溝端開行和溝側(cè)開行兩種方式 1 端向開挖 將挖掘機(jī)置于將要開挖的溝槽的首部 倒退著進(jìn)行開挖 只能將土棄于離溝邊較近的地方 但開挖的寬度和深度較大 2 側(cè)向開挖 將挖掘機(jī)置于將要開挖的溝槽的一側(cè) 挖掘機(jī)的行進(jìn)方向與開挖溝槽的方向垂直 可以將土棄于離溝邊較遠(yuǎn)的地方 但開挖的寬度和深度較小 3 多層接力開挖 兩臺(tái)或多臺(tái)挖掘機(jī)同時(shí)在不同高層開挖 一接力方式向上方出土 適用于深度較大的基礎(chǔ) 拉鏟挖掘機(jī) 1 適用條件 開挖停機(jī)面以下的土方 卸土多數(shù)是在機(jī)身回轉(zhuǎn)過程中進(jìn)行的 在自重和離心力共同作用下 較濕的粘土也可卸干凈 適合于開挖水下土方或含水量大的土方 2 挖土特點(diǎn) 1 鏟土力小 一般不能開挖硬土 2 拉鏟臂桿較長 因此其開挖半徑 卸土半徑 卸載高度大 適于直接向棄土區(qū)棄土的開挖 3 斗容劃分 索鏟的斗容量一般有0 5 1 0 2 0 4 0m3等數(shù)種 大的可達(dá)十多m3 4 挖土方式 也可分溝端開行和溝側(cè)開行兩種方式 1 溝端開挖 挖掘機(jī)沿將要開挖的溝渠中心線工作 開挖出的土可卸在溝渠的一側(cè)或兩側(cè) 堆成棄土堆或土堤 當(dāng)然也可向一側(cè)或兩側(cè)裝車 隨著開挖作業(yè)的進(jìn)行 挖掘機(jī)逐步后退 2 溝側(cè)開挖 挖掘機(jī)沿將要開挖的溝渠岸移動(dòng) 開挖出的土卸在岸邊堆成土堤或裝車 再用同樣的方法在溝渠對(duì)岸開挖另一半溝渠的土方 抓鏟挖掘機(jī) 1 適用條件 抓鏟與索鏟相比 都是由鋼索操縱的 都是依靠鏟斗的重量進(jìn)行切土 但抓鏟挖掘機(jī)的抓斗因能垂直提升和降落 因此它適于在狹窄的地方挖掘和出料 或抓取沉井中的水下淤泥 砂卵石等松軟土方 當(dāng)然也可以用來裝卸散粒材料 2 主要裝置 抓斗 動(dòng)臂 鋼行架結(jié)構(gòu) 操縱抓斗的閉合索 提升索等 3 抓斗操作過程 1 放下抓斗 放下抓斗時(shí) 兩根索同時(shí)放松 但閉合索放得稍快 抓斗便在下降過程中張開 落地后伏在地面上 2 抓取 緩緩收緊閉合索 由于抓斗的重量可使兩顎板上的斗齒或刃口切入土中 并閉合起來將土裝滿 3 提升抓斗 同時(shí)收起兩鋼索 同步上升既將抓斗提起 4 卸載 當(dāng)挖掘機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)到卸料點(diǎn)上之后 放松閉合索 此時(shí)提升索制動(dòng)不動(dòng) 兩顎板就張開卸載 二 多斗式挖掘機(jī) 多斗式挖掘機(jī)是有若干個(gè)鏟土斗組成的連續(xù)式挖掘機(jī)械 連續(xù)挖掘是通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈或轉(zhuǎn)動(dòng)的輪上的若干個(gè)土斗的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的 基本類型 主要類型為鏈?zhǔn)蕉喽吠诰驒C(jī) 以采沙船為代表 斗輪式挖掘機(jī) 主要在陸地上工作 1 采沙船 將鏈?zhǔn)蕉喽吠诰驒C(jī)的工作機(jī)構(gòu)安裝在特制的船上進(jìn)行工作的 采沙船能在一定水深中進(jìn)行水下開挖 生產(chǎn)效率較高 采沙船的型號(hào)通常根據(jù)小時(shí)生產(chǎn)率來劃分 2 斗輪式挖掘機(jī) 這是一種將土斗固定在轉(zhuǎn)輪上的多斗式連續(xù)挖掘機(jī)械 適用于陸上開采生產(chǎn)效率很高 三 鏟運(yùn)機(jī)械 鏟運(yùn)機(jī)械是土方工程中應(yīng)用非常廣泛的一類機(jī)械 它包括推土機(jī) 鏟運(yùn)機(jī) 裝載機(jī) 松土機(jī)等 1 在構(gòu)造上是以履帶式和輪胎式拖拉機(jī)為基礎(chǔ)組裝而成的各種專用機(jī)械 2 工作性能和工作效率與基礎(chǔ)車的性能以及地面附著狀況關(guān)系密切 3 工作原理上是以水平薄層鏟土為主 能夠自裝自運(yùn)一定距離而不需另備運(yùn)輸工具 4 其中一些機(jī)械還可更換工作裝置進(jìn)行多種作業(yè) 5 生產(chǎn)率高 土方挖運(yùn)費(fèi)用低 常用鏟運(yùn)機(jī)械 推土機(jī) 1 基本組成 它是在履帶式拖拉機(jī)前面安裝上推土刀等工作裝置而成 2 主要用途 開挖寬淺溝渠和基坑 回填溝渠等 清理平整場地 推平土堆 拖拉無動(dòng)力機(jī)械碾壓土方 破松硬土 短距離推土運(yùn)土等 3 使用條件 推挖1 3級(jí)土 推土距離在100m以內(nèi) 運(yùn)距在30 50m 4 主要型號(hào) 推土機(jī)的型號(hào)通常是按拖拉機(jī)上發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪功率的大小標(biāo)定的 也可按推土機(jī)的功率直接編制型號(hào) 5 操縱方式 按推土刀 器 能否轉(zhuǎn)動(dòng)分為固定式和萬能式兩種 固定式在立面和平面上均不能轉(zhuǎn)動(dòng) 結(jié)構(gòu)簡單牢固 應(yīng)用較普遍 萬能式的推土刀可以在立面回轉(zhuǎn)一定角度 在平面上回轉(zhuǎn)一定角度 適應(yīng)不同工作要求 按推土刀 器 的操縱方式分為索式和油壓式兩種 索式的優(yōu)點(diǎn)是推土刀升降快 操縱方便 缺點(diǎn)是不能強(qiáng)制切土 鏟推硬土較困難 油壓式的優(yōu)點(diǎn)是可以強(qiáng)制切土 缺點(diǎn)是推土刀升高的高度和速度不如索式 6 生產(chǎn)效率 推土機(jī)的生產(chǎn)效率主要取決于推土刀的體積和切土 推土 回程等工作的循環(huán)時(shí)間 另外長距離推土?xí)r 土料會(huì)從推土刀兩側(cè)散失很多 有效推土量大為減少 所以不宜長距離運(yùn)土 為減少推土過程中土料的散失 可在推土刀兩側(cè)加擋板 或先推成槽 然后在槽中推土 或多臺(tái)推土機(jī)并列開行 鏟運(yùn)機(jī) 1 工作性能 盛土的鏟斗能從地面薄層取土 并將斗裝滿 鏟斗裝有車輪 便于將土運(yùn)到較遠(yuǎn)處卸料 可以在行駛中從斗中卸出 并鋪成所需要的厚度 重載的鏟運(yùn)機(jī)在填土上行駛時(shí) 對(duì)已填鋪的土還有壓實(shí)作用 因此 鏟運(yùn)機(jī)的工作性能是能獨(dú)立完成鏟土 運(yùn)土 卸土 鋪土 壓實(shí)等綜合作業(yè)的工作 2 使用條件 它生產(chǎn)效率高 運(yùn)行費(fèi)用低 因此使用于大面積的場地平整 大型基坑 河渠的開挖 河庫堤壩的填筑等 3 型號(hào)規(guī)格 鏟運(yùn)機(jī)的規(guī)格是以斗容量表示的 目前生產(chǎn)的鏟運(yùn)機(jī)的斗容量為4 40m3 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為74 700kw 100 900馬力 常用鏟運(yùn)機(jī)的斗容量為4 25m3 其鏟土寬度為2 2 2 8m 鏟土深度為0 25 0 4m 鋪土厚度為0 3 0 6m 4 鏟運(yùn)機(jī)類型 按行走裝置不同 輪胎自行式 履帶拖拉式按鏟斗的操縱系統(tǒng)不同 鋼索操縱式 液壓操縱式 5 生產(chǎn)效率 取決于鏟斗裝土的容量 鏟土 運(yùn)土 卸土 和回程的工作循環(huán)時(shí)間的長短 為提高生產(chǎn)效率 可采取推土機(jī)助鏟 松土機(jī)預(yù)松硬土等方法 可以加大鏟土力 減少鏟土阻力 縮短裝土?xí)r間 為縮短空程時(shí)間 合理選擇開行路線 如環(huán)行或 8 字形路線 四 水力和水中開挖機(jī)械 水力開挖是依靠水的力量開采土方 這類機(jī)械主要指水槍 水中開挖是指在水下開采土方 這類機(jī)械主要指吸泥船 水槍開挖 1 水槍開挖施工特點(diǎn) 水槍是由管道輸送高壓水 經(jīng)過噴嘴形成高速射流 20 30m s 將干土沖成泥漿 泥漿再沿一定坡度的輸泥渠自流到填筑地或棄土坑 泥漿也可以由吸泥泵經(jīng)管道輸送到填筑地或棄土坑 2 水槍開挖施工方法 可將水槍的基座支于地面上沖采開挖面的土方 也可以利用浮筒浮于水面上沖擊基坑四壁的土方 水槍在平面上能回轉(zhuǎn)360度 在立面上也可仰俯50 60度 開采比較方便 但需要有充足的水源條件 3 水槍開挖注意問題 利用水槍進(jìn)行基礎(chǔ)開挖具有較高的經(jīng)濟(jì)效益 但開挖時(shí)應(yīng)防止對(duì)地基的破壞 為此 開挖到離基底設(shè)計(jì)標(biāo)高之前要預(yù)留一定厚度的保護(hù)層 4 水槍開挖適宜條件 水槍開挖最適合沙土 亞粘土 淤泥等 對(duì)于開采干硬粘土?xí)r 可先用爆破法 鉆孔滲水法 松土機(jī)松土法 將要開挖的土預(yù)先松軟 水沖時(shí) 泥漿濃度就大 水槍沖土的生產(chǎn)效率就會(huì)提高 吸泥船 1 使用范圍 水下開挖 河道疏浚 水庫清淤 湖泊清淤 港口清淤等 2 組成構(gòu)造 主要有泥漿泵 動(dòng)力設(shè)備 電動(dòng)機(jī) 各種輸泥管道 絞刀等 3 工作原理 工作時(shí)啟動(dòng)泥漿泵 操縱鉸車和鋼索滑輪組 將絞刀架沉入水底 然后開動(dòng)絞刀電動(dòng)機(jī) 將工作面處的泥沙翻松 并與水混成泥漿 由泥漿泵經(jīng)過輸泥管道泥漿送到排泥地點(diǎn) 挖泥時(shí)除吸泥管的吞口不斷吸取外 還要借助船首兩側(cè)的邊錨 配合船尾的定位樁 使船體和絞刀架左右擺動(dòng)進(jìn)行采挖 第三節(jié)土料壓實(shí) 一 土料壓實(shí)基本理論 1 土料穩(wěn)定性主要靠土料內(nèi)部的摩擦力 凝聚力 土料的摩擦力 內(nèi)聚力以及土料的防滲性能都是隨填土的密實(shí)度增大而提高的 2 影響土料壓實(shí)的主要因素就是鋪土厚度 壓實(shí)遍數(shù) 含水量三大要素 三者的最佳組合一般通過現(xiàn)場試驗(yàn)來確定 土料壓實(shí)實(shí)質(zhì)就是將由水包裹的土粒擠壓充填到土粒間的空隙中 從而排走空氣占有的空間 使土料的孔隙率減少 密實(shí)度提高 3 研究以最小的壓實(shí)功能 獲得最大的壓實(shí)效果 對(duì)土料壓實(shí)理論和壓實(shí)施工技術(shù)的發(fā)展和提高是十分必要的 4 粘性土的壓實(shí)控制含水量至關(guān)重要 含水量過小 土粒間的磨阻力和粘結(jié)力較大 難以壓實(shí) 含水量過大 土粒孔隙中就會(huì)出現(xiàn)自由水 產(chǎn)生孔隙水壓力 壓實(shí)效果不好 在一定壓實(shí)功能下 粘性土只有在某一特定含水量時(shí) 才能取得最好的壓實(shí)效果 即最大干容重 這一特定含水量就是最優(yōu)含水量 最優(yōu)含水量確定后 施工中要嚴(yán)格按此控制 土料過濕 應(yīng)翻曬涼干 土料過干 應(yīng)灑水濕潤 5 對(duì)于砂性土 加水能明顯降低土粒之間相對(duì)移動(dòng)時(shí)的磨阻力 它透水性好 排水容易 壓實(shí)時(shí)不會(huì)形成明顯的孔隙水壓力 因此不存在最優(yōu)含水量的問題 壓實(shí)時(shí)可以大量灑水灌水 以提高壓實(shí)效果 二 土方施工基本工序 1 土方工程一般要求施工后的工程防滲性好 穩(wěn)定性好 沉降量小 必須具有足夠的密實(shí)度 必須具有足夠的強(qiáng)度 必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)范控制 2 土方施工作業(yè)的工序 在選擇好土料的前提下 主要包括鋪土 平土 灑水 壓實(shí) 刨毛 質(zhì)檢等 堤壩作業(yè)的施工特點(diǎn)在于工作面狹窄 工種多 工序多 機(jī)械設(shè)備多 為控制好各個(gè)施工工序 確保工程質(zhì)量 一般的做法是 算方上料 定點(diǎn)卸料 隨卸隨平 定機(jī)定人 鋪平把關(guān) 插桿檢查 三 土方壓實(shí)的基本方法 1 土料的壓實(shí)效果涉及到壓實(shí)方法 壓實(shí)方法涉及到壓實(shí)機(jī)具 2 壓實(shí)方法按其原理有四種 碾壓法 它適宜各類土的壓實(shí) 夯擊法 它適宜各類土的壓實(shí) 更適宜砂性土的壓實(shí) 振動(dòng)法 它僅適宜砂性土的壓實(shí) 綜合法 它是將碾壓法與振動(dòng)法結(jié)合在一起的方法 有的適宜粘性土的壓實(shí) 有的適宜砂性土的壓實(shí) 土方壓實(shí)機(jī)械 1 平碾碾壓特點(diǎn)是 單位壓力小 表面土層易壓成光滑硬殼 土層碾壓上緊下松 底部不易壓實(shí) 碾壓質(zhì)量不均勻 不利于上下土層之間的結(jié)合 易出現(xiàn)剪切裂縫 對(duì)防滲不利 使用條件 砂性土 風(fēng)化料 碎礫石層的碾壓 對(duì)含水量較大 干容重要求低的粘性土也可使用平碾 但鋪土厚度不宜超過20 25 碾壓不少于6 12遍 平碾由于壓實(shí)生產(chǎn)率較低 因此使用受限 羊足碾 羊足碾是碾壓滾筒外設(shè)交錯(cuò)排列的羊足 滾筒為鋼鐵空心 滾筒側(cè)面設(shè)有加載孔 加載大小根據(jù)設(shè)計(jì)確定 羊足的長度隨碾滾的重量增加而增加 一般為碾滾直徑的1 6 1 7 羊足碾的羊足插入土中 不僅使羊足底部的土料得到壓實(shí) 并且使羊足側(cè)向的土料受到擠壓 同時(shí)有利于上下土層的結(jié)合 壓實(shí)過程中羊足對(duì)表層土的翻松 省去了刨毛工序從而達(dá)到均勻壓實(shí)的效果 增加了填方的整體性和抗?jié)B性使用條件 防滲要求高的粘性土防滲體的壓實(shí) 但不適宜沙礫料的壓實(shí) 因?yàn)閴簩?shí)過程中羊足從行進(jìn)的后面由土中拔出時(shí) 會(huì)將壓實(shí)的砂性土翻松 產(chǎn)生側(cè)向滑移 因此達(dá)不到應(yīng)有的壓實(shí)效果 氣胎碾 氣胎碾主要構(gòu)造是由裝載荷重的金屬車廂和裝在軸上的氣胎輪組成 碾壓時(shí)在金屬車廂內(nèi)加載 同時(shí)將氣胎按設(shè)計(jì)壓力充氣 為避免氣胎損壞 停工時(shí) 要用千斤頂將金屬車廂支托起來 并把氣胎的氣放掉 因輪胎具有彈性 壓實(shí)土料時(shí) 氣胎與土體同時(shí)變形 而切隨著土體壓實(shí)密度的增大 氣胎變形相應(yīng)也增大 氣胎與土體接觸面積也隨之增大 始終能保持較為均勻的壓實(shí)效果 與剛性碾比 氣胎碾不僅對(duì)土體的接觸壓力分布均勻 而且作用時(shí)間長 壓實(shí)效果好 壓實(shí)土層厚度大 生產(chǎn)效率高 所以它可以適應(yīng)要求不同單位壓力的各類土壤的壓實(shí) 應(yīng)用廣泛 振動(dòng)碾 震動(dòng)與碾壓兩種作用相結(jié)合的壓實(shí)機(jī)械 震動(dòng)力是以壓力波的方式向土體內(nèi)傳遞 并能達(dá)到較大的深度 在振動(dòng)作用下 土粒間的摩擦力急劇降低 并在靜力作用下產(chǎn)生移動(dòng)充填空隙而達(dá)到密實(shí)狀態(tài) 實(shí)踐證明 振動(dòng)碾對(duì)沙礫料以及含有大量石塊的土料的壓實(shí)非常有效 但對(duì)粘性土和粒徑均勻的粉沙的壓實(shí)效果則較差 震動(dòng)碾按照振動(dòng)滾筒的外形可分為振動(dòng)平碾 振動(dòng)羊足碾 振動(dòng)凸塊碾 振動(dòng)輪胎碾等 這些碾可以適應(yīng)不同土的壓實(shí) 但使用最多的是振動(dòng)平碾 按照行走方式可以分為拖式振動(dòng)碾 自行式振動(dòng)碾 夯實(shí)機(jī)械 利用沖擊力壓實(shí)土方的一類機(jī)械 主要使用于碾壓機(jī)械難以施工的狹窄部位土方的壓實(shí) 1 蛙式打夯機(jī) 由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)偏心塊旋轉(zhuǎn) 在不平衡離心力作用下使夯頭上下跳動(dòng) 2 挖土機(jī)夯板 用鋼索懸吊一個(gè)鑄鐵制成的原形或方形夯板 一般用起重機(jī)或正鏟挖掘機(jī)改裝 夯板底面積1左右 重1 2噸 落距3 4m 鋪土厚度50 60mm 夯打3 4遍即可 3 強(qiáng)夯機(jī) 工作原理與挖土機(jī)夯板相同 只是夯塊更重 一般10 40噸 落距更大 一般10 40米 壓實(shí)影響深度能達(dá)4 5米 因此壓實(shí)效果好 生產(chǎn)效率高 最適宜雜填土地基 軟土地基等 但產(chǎn)生較大的噪聲 四 壓實(shí)試驗(yàn) 1 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)粘性土 以壓實(shí)干表觀密度和施工含水量兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行控制 非粘性土 采用相對(duì)密度或換算成干表觀密度表示 2 壓實(shí)系數(shù) 含水量W 鋪土厚度h和壓實(shí)遍數(shù)n3 壓實(shí)試驗(yàn) 以不同的某一鋪土厚度采用不同含水量經(jīng)過不同的壓實(shí)遍數(shù)后 測定各自的干容重及含水量 繪制關(guān)系曲線組 經(jīng)過不同鋪土厚度的測定 可畫出最優(yōu)含水量與壓實(shí)遍數(shù) 及最大干容重與壓實(shí)遍數(shù) 在不同鋪土厚度時(shí)的關(guān)系曲線 最后選擇單位鋪土厚度壓實(shí)工作量最小 n h最小 的鋪土厚度壓實(shí)遍數(shù) 最優(yōu)含水量 作為施工依據(jù) 課后思考題 1 廣義上的土分幾級(jí) 土質(zhì)土為哪幾級(jí) 2 何謂土的可松性 3 常用土方開挖機(jī)械有哪些 各適用什么條件 4 土方施工一般包括哪些工序 5 影響土料壓實(shí)的三大要素是什么 6 土方壓實(shí)的基本方法有哪些 7 常用壓實(shí)機(jī)械有哪些 各適用什么條件 第二章砌筑工程 砌筑工程以磚 石為結(jié)構(gòu)主體 施工簡單 但勞動(dòng)強(qiáng)度大 生產(chǎn)率低 第一節(jié)腳手架工程 1 腳手架屬于臨時(shí)設(shè)施2 堆腳手架的要求 堅(jiān)固穩(wěn)定 面積滿足使用 節(jié)約用料 裝拆快速 3 類型 扣件式鋼管腳手架 桿件 扣件組合腳手架 支承架 桁架 水平拉桿竹木腳手架 竹 木 繩 第二節(jié)磚砌體砌筑 1 準(zhǔn)備工作 磚 砂漿 工具2 砌筑工藝 方法 刮漿法 擠漿法 綜合法方式 一丁一順 丁順相間厚度 115mm 240mm 370mm勾縫墻稱為清水墻 粉刷墻稱為混水墻3 磚拱的砌法 灰縫作成楔形 上寬下窄 在拱頂合攏 第三節(jié)砌石工程 一 干砌石1 準(zhǔn)備工作平整底面 使坡面或底面平整放樣 作鋪砂砌石基準(zhǔn)鋪設(shè)反濾層 防止?jié)B流破壞2 干砌石施工施工工序 選石 試放 修鑿 安砌砌石方法 1 花縫砌石 干砌片石特點(diǎn) 底部空虛 容易被水淘刷 穩(wěn)定性差適用 流速不大或不承受風(fēng)浪淘刷的渠道護(hù)坡工程2 平縫砌石 干砌塊石特點(diǎn) 底部牢固 不易被水沖刷 穩(wěn)定性好3 封邊 防止局部破壞 整體破壞 3 質(zhì)量控制與要求 縫寬 1cm 嚴(yán)禁架空 大小石塊牢固 坡面平整 盡量少用片石填塞 嚴(yán)禁出現(xiàn)縫口不緊 底部空虛 鼓肚凹腰 蜂窩石等缺陷 二 漿砌石施工 1 砌筑方法 座漿砌筑法土質(zhì)基礎(chǔ) 將基礎(chǔ)夯實(shí) 鋪一層3 5cm厚的稠砂漿 安放石塊巖石基礎(chǔ) 沖洗基面 灑水濕潤 沖洗石塊 灑水濕潤 石塊 鋪砂漿 安放塊石砌筑程序 角石 面石 腹石2 勾縫 凸縫 平縫3 養(yǎng)護(hù) 保持表面濕度 溫度養(yǎng)護(hù)時(shí)間 5 7d 三 漿砌石拱 一 拱座砌筑注意點(diǎn) 1 一般拱座表面有一定坡度 應(yīng)掛線較對(duì)各尺寸 特別是跨度方向尺寸2 控制起拱高程3 傾斜拱腳受力大 應(yīng)逐漸過渡成傾斜形狀 二 拱架 支撐拱圈 保證拱圈符合形狀的臨時(shí)結(jié)構(gòu)物要求 滿足施工期穩(wěn)定性 強(qiáng)度要求類型 木拱架 土牛拱胎 1 木拱架 由拱架 支架組成 扇形 預(yù)制1 拱架放樣制作放樣臺(tái) 放出大樣 1 1 套取樣板 加工構(gòu)件預(yù)留拱度 L 1 400 1 800 注意 拱圈矢高小者用大值 大者用小值2 拱腳卸落設(shè)備 木楔 組合木楔 砂筒3 拱架安裝4 拱架拆卸 根據(jù)跨度大小選擇不同時(shí)間 15 30天2 土牛拱胎適用 高度較低 河床無水和水量小的石拱砌體方法 上下游砌直墻 上下游填土 三 拱圈砌筑方法 1 一般砌筑法 L 10m 由兩端對(duì)稱向中間施工2 預(yù)壓砌筑法 L 10 15m 頂拱處石料壓住后進(jìn)行施工3 分段砌筑法 L 15m 分層 分段施工 四 拱上結(jié)構(gòu)砌筑拱上結(jié)構(gòu)類型 1 實(shí)腹式 側(cè)墻 護(hù)拱 拱腹填料2 空腹式 腹拱 腹拱心墻 第三章爆破工程 爆破是開挖石方最有效的手段 也常用于土石方的松動(dòng) 拋擲 定向爆破可用來撤除舊的建筑物 在水利工程施工中 通常采用爆破來開挖基坑 開挖地下建筑物所需要的空間 如遂洞開挖 也可用定向爆破建筑大壩 目前控制爆破方法的高技術(shù) 把爆破的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬 一 無限均勻介質(zhì)中的爆破作用 工程中的介質(zhì)總是有限的和不均勻的 為了研究方便 假設(shè)爆破作用的介質(zhì)是無限的和均勻的 在這種理想介質(zhì)中的爆破作用是 沖擊波以藥包中心為球心 呈同心球向四周傳播 距球心越近 作用介質(zhì)的壓力越大 距球心越遠(yuǎn) 由于介質(zhì)的阻尼 使作用于介質(zhì)的壓力波逐漸衰減 直至全部消失 假如沿球心切割一平面 可將爆破作用的影響范圍劃分為如下幾個(gè)部分 第一節(jié)爆破基本原理 1 在外力激發(fā)下 可以發(fā)生化學(xué)爆炸的單質(zhì)或混合物 叫炸藥 2 炸藥爆炸是化學(xué)爆炸 在某中起爆能的作用下 炸藥瞬時(shí)內(nèi) 約萬分之一秒內(nèi) 發(fā)生化學(xué)分解 產(chǎn)生高溫 幾千度 高壓 數(shù)萬幾十萬個(gè)大氣壓 的氣體 對(duì)相鄰的介質(zhì)產(chǎn)生極大的沖擊壓力 以波的形式向四周傳播 若傳播介質(zhì)為空氣 稱為空氣波 若傳播介質(zhì)為巖土 則稱地震波 也叫固體沖擊波 1 壓縮圈 粉碎圈 最靠近藥包的介質(zhì) 受到膨脹壓力最大 介質(zhì)若為塑性體 會(huì)被壓縮成一個(gè)球形空腔 介質(zhì)若為脆性體 會(huì)被壓縮的粉碎 因此爆破影響的這個(gè)范圍稱為壓縮圈或粉碎圈 相應(yīng)的半徑叫壓縮半徑 2 拋擲圈 壓縮圈外具有拋擲勢能的介質(zhì) 這部分介質(zhì)當(dāng)具有逸出的臨空面 常發(fā)生拋擲 這個(gè)范圍稱為拋擲圈 相應(yīng)的半徑叫拋擲半徑 3 松動(dòng)圈 拋擲圈外圍的一部分介質(zhì) 爆破的作用只能使其產(chǎn)生破裂松動(dòng) 因此這一范圍稱為松動(dòng)圈 相應(yīng)的半徑叫松動(dòng)半徑 4 震動(dòng)圈 松動(dòng)圈以外的介質(zhì) 隨著沖擊波的進(jìn)一步衰減 只能使這部分介質(zhì)產(chǎn)生震動(dòng) 故稱為震動(dòng)圈 相應(yīng)的半徑叫震動(dòng)半徑 各圈半徑的大小與炸藥的特性 藥包結(jié)構(gòu) 爆破方式 介質(zhì)的特性等密切相關(guān) 二 有限介質(zhì)中的爆破作用 爆破作用受到臨空面的影響 即爆破作用半徑能達(dá)到臨空面的爆破 稱為有限介質(zhì)中的爆破作用 工程中多屬于這種爆破 有限介質(zhì)中的爆破形成爆破漏斗 爆破漏斗的概念及形成 如炸藥的埋置深度小于爆破作用半徑 就是有限介質(zhì)爆破 當(dāng)藥包的爆破作用具有使部分介質(zhì)直接飛逸出臨空面的能量時(shí) 往往形成一個(gè)倒立圓堆形的爆破坑 這個(gè)坑稱為爆破漏斗 爆破漏斗的幾何特性參數(shù) 1 藥包中心到臨空面的最短距離稱為最小抵抗線長度W 爆破漏斗底半徑r 爆破作用半徑R 可見爆破漏斗坑深度P 爆破拋擲距離L 爆破作用指數(shù)n r W 2 爆破作用指數(shù)n是爆破設(shè)計(jì)中最重要的設(shè)計(jì)參數(shù) n值大 爆破漏斗呈寬淺式 n值小 爆破漏斗呈窄深式 甚至不出現(xiàn)爆破漏斗 因此可以用n值大小對(duì)爆破進(jìn)行分類 爆破分類 1 當(dāng)n 1即r W時(shí) 稱為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破 2 當(dāng)n 1即r W時(shí) 稱為加強(qiáng)拋擲爆破 3 當(dāng)0 75 n 1即r W時(shí) 稱為減弱拋擲爆破 4 當(dāng)0 33 n 0 75時(shí) 稱為松動(dòng)爆破 5 不因爆破使臨空面產(chǎn)生破壞的爆破 叫隱藏式爆破 也叫內(nèi)部爆破 可用于炸脹藥壺 6 相應(yīng)于以上各類爆破的藥包分別叫 標(biāo)準(zhǔn)拋擲藥包 加強(qiáng)拋擲藥包 減弱拋擲藥包 松動(dòng)藥包 可見漏斗深度計(jì)算 拋擲爆破將部分介質(zhì)拋出 其中部分介質(zhì)又回落到爆破漏斗坑中 回落后的可見漏斗深度為 P CW 2n 1 式中C 介質(zhì)系數(shù) 對(duì)于巖石 C 0 33 對(duì)于粘土 C 0 4 拋擲堆積距藥包中心的最大距離 一般簡稱拋距 為 L 5nW 三 炸藥和裝藥量計(jì)算 1 性能指標(biāo) 1 威力 爆力和猛度的合稱 爆力是破壞能力 猛度粉碎能力 2 安定性 保持炸藥物理和化學(xué)性質(zhì)不變的能力 3 敏感度 在外力作用下發(fā)生爆炸的難易程度 4 最佳密度 能獲得最大爆破效果的密度 5 氧平衡 含氧量和爆破需氧量的關(guān)系 有零氧平衡 正氧平衡 負(fù)氧平衡三種情況 6 殉爆 一個(gè)藥包爆炸引起附近藥包爆炸的現(xiàn)象 能連續(xù)三次殉爆的最大距離稱殉爆距 2 工程炸藥的類型 1 起爆炸藥 制造起爆材料的炸藥 特點(diǎn)是爆力和猛度高 對(duì)沖擊 摩擦 火焰敏感性強(qiáng) 化學(xué)安定性大 如 雷汞 氮化鉛 二硝基重氮酚等 2 單質(zhì)猛性炸藥 是制造起爆材料的炸藥 爆力和猛度都很高 它還可以作為提高混合猛性炸藥敏感度的敏化材料 這類炸藥如梯恩梯 硝化甘油等 3 混合猛性炸藥 是按一定比例將爆炸性和非爆炸性可燃物混合制成的 是應(yīng)用最廣的工程炸藥 這類炸藥主要有 硝酸銨類炸藥 銨梯 銨油 漿狀 乳化油等炸藥的總稱 3 裝藥量計(jì)算爆破效果和所用成本都于藥包大小 裝藥多少 相關(guān) 藥包的類型不同 爆破效果不同 按形狀藥包分為集中藥包和延長藥包 當(dāng)L a 4時(shí)為集中藥包 當(dāng)L a 4時(shí)為延長藥包 對(duì)于大爆破 采用洞室裝藥 常用集中系數(shù) 來區(qū)分藥包類型 實(shí)際工程要結(jié)合現(xiàn)場條件 吸取成功經(jīng)驗(yàn) 選擇符合實(shí)際情況的計(jì)算方法 爆破設(shè)計(jì)時(shí) 標(biāo)準(zhǔn)情況的標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破的單位用藥量K值可查爆破手冊獲得 標(biāo)準(zhǔn)情況是指標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破 標(biāo)準(zhǔn)炸藥 國內(nèi)以2號(hào)巖石銨梯炸藥為標(biāo)準(zhǔn)炸藥 其爆力值為320cm3 爆破在一個(gè)臨空面的標(biāo)準(zhǔn)情況下進(jìn)行的 隨著臨空面的增多 單位耗藥量隨之減少 有兩個(gè)臨空面時(shí)為0 83K 有三個(gè)臨空面時(shí)為0 67K 課本裝藥量計(jì)算 只是以單個(gè)水平自由面 單個(gè)集中藥包為前提條件的 未能反映對(duì)爆破質(zhì)量 巖石破碎程度 爆破均勻程度提出要求 但實(shí)際工程爆破中要復(fù)雜的多 因此 要結(jié)合現(xiàn)場條件 吸取成功經(jīng)驗(yàn) 選擇符合實(shí)際情況的計(jì)算方法 第二節(jié)起爆方法和起爆材料 一 炸藥起爆有關(guān)概念 1 起爆 利用外力使藥包爆炸的過程叫炸藥起爆 2 起爆方法 常用火雷管起爆 電雷管起爆 導(dǎo)爆索起爆 導(dǎo)爆管起爆 聯(lián)合起爆等方法 3 起爆器材 一是點(diǎn)火器材 如火雷管 電雷管 二是傳爆器材 如導(dǎo)火索 傳爆線 傳爆管等 二 起爆方法 1 火雷管起爆法 這是利用點(diǎn)燃的導(dǎo)火索產(chǎn)生的火焰先使雷管爆炸 進(jìn)而引起藥包爆炸的起爆方法 2 電雷管起爆法 利用雷管通電從而起爆 進(jìn)而引起藥包爆炸的起爆方法 安全性大 可以準(zhǔn)確控制起爆時(shí)間 技術(shù)要求高 3 導(dǎo)爆索起爆法 先用雷管引爆導(dǎo)爆索 再有導(dǎo)爆索網(wǎng)路引爆炸藥 4 導(dǎo)爆管起爆法 導(dǎo)爆管用起爆槍或者雷管起爆 導(dǎo)爆管只傳遞爆轟波 將導(dǎo)爆管的末端與普通雷管相配合 引起藥包爆炸 5 聯(lián)合起爆法 三 起爆器材 1 火雷管 由管殼 起爆炸藥 加強(qiáng)帽三部分組成 2 導(dǎo)火索 以黑火藥為藥芯 借藥芯燃燒傳遞火焰 引爆火雷管 3 即發(fā)電雷管 在通電后的瞬時(shí)立即發(fā)生爆炸的電雷管 4 延發(fā)電雷管 通電后能延長一段時(shí)間才會(huì)爆炸的電雷管 5 導(dǎo)爆索 以黑索金等單質(zhì)炸藥為藥芯 端部用雷管起爆后 便通過自身的爆炸性能引爆整個(gè)網(wǎng)路的藥包 6 導(dǎo)爆管 是一根薄塑料軟管 內(nèi)壁涂有一薄層單質(zhì)炸藥 用起爆槍或者雷管起爆 末端與普通雷管相配合 引起藥包爆炸 第三節(jié)爆破的基本方法 在各種工程建設(shè)中爆破工程采用的爆破基本方法有 淺孔爆破法 深孔爆破法 藥壺爆破法 洞室爆破法等 一 淺孔爆破法 1 對(duì)于炮孔孔徑小于75mm 孔深小于5m的爆破叫淺孔爆破 2 淺孔爆破使用的打孔簡單 操作方便 但生產(chǎn)效率低 鉆孔工作量大 因此 不適合規(guī)模大的工程爆破 主要適用于 淺層開挖 如渠道 路塹 小型料場 基坑的保護(hù)層開挖等 堅(jiān)硬土質(zhì)的預(yù)松 以便人工開挖或其它不適宜開挖硬質(zhì)土的機(jī)械開挖 復(fù)雜地形的石方爆破 不便于大型機(jī)械開挖作業(yè)的 舊建筑物拆除 地下工程爆破開挖等 3 淺孔爆破的炮孔布置原則 合理布置炮孔 應(yīng)充分利用自然臨空面 或者創(chuàng)造更多的臨空面以提高爆破效果 要盡量防止炮孔方向與最小抵抗線方向一致 避免爆破時(shí)首先將炮孔的堵塞物沖出 形成沖天炮 爆破效果很差的空炮 不論是基坑開挖 還是渠道開挖 一般總是先開除先鋒槽 形成階梯 這樣 不僅增加了臨空面 同時(shí) 便于組織鉆孔 裝藥 爆破 出渣各道工序的平行流水作業(yè) 4 主要參數(shù) 最小抵抗線長度W W 15 30 倍炮孔直徑階梯高度H H 1 2 2 0 W炮孔深度h 堅(jiān)硬巖石 1 1 1 15 H 松軟巖石 0 85 0 95 H 中等巖石h H炮孔的間距a 火雷管起爆 1 2 2 0 W 電雷管起爆 0 8 2 0 W 炮孔的排距b b 0 8 1 2 W爆破孔布置 平面上雙排的 要呈等邊三角形布孔 多排的 要呈梅花形布孔 以提高爆破效果 裝藥要求 1 淺孔松動(dòng)爆破的裝藥量計(jì)算為 Q 0 33Kabh kg 2 裝藥長度一般為孔深的1 3 1 2 3 雷管置于自上部算起裝藥全長的1 3 1 2處 4 孔口段要用炮泥堵塞 二 深孔爆破法 1 炮孔孔深大于5m 孔徑大于75mm的爆破 稱為深孔爆破 2 深孔多用回轉(zhuǎn)鉆機(jī) 潛孔鉆機(jī)等各類專用鉆機(jī)造孔 一般孔徑150 225mm 階梯高度為8 16m 3 與淺孔法比較 深孔法單位耗藥量少 單位爆破落巖體所耗鉆孔工作量小 一次爆破方量多 生產(chǎn)率高 4 深孔爆破法主要適用于 大型工程的深基坑開挖 大型采石場的松動(dòng)爆破 大型劈坡開挖等 5 深孔爆破炮孔可以垂直或者傾斜布置 傾斜布置的炮孔與坡面平行 爆破后的巖石破碎均勻 留下的殘埂少 爆破后的坡面較平整 鉆孔施工較為安全 6 炮孔布置的主要參數(shù) 臺(tái)階高度H 要滿足總體布置要求 也要考慮鏟運(yùn)機(jī)械的配置 當(dāng)使用3 4m3的電鏟裝渣時(shí) 臺(tái)階高度12 15m 當(dāng)使用1 2m3的電鏟時(shí) 臺(tái)階高度以10 12m 鉆孔直徑d 根據(jù)造孔的鉆機(jī)確定 根據(jù)巖石堅(jiān)硬程度會(huì)擴(kuò)大1 06 1 4倍 抵抗線Wp 深孔爆破不采用最小抵抗線 孔距a與排距b 堵塞長度L 超鉆深度h 藥包重量Q 三 洞室爆破 四 改善爆破效果的方法與措施 1 充分利用和創(chuàng)造臨空面 2 采用毫秒微差擠壓爆破 創(chuàng)造臨空面 3 采用不耦合裝藥 提高爆破效果 藥包周圍有空隙 降低爆破峰壓 4 分段裝藥爆破 增長爆壓作用時(shí)間 5 保證堵塞長度和堵塞質(zhì)量 第四節(jié)特種爆破技術(shù) 根據(jù)爆破的基本規(guī)律 為了解決工程的特殊要求 如定向要求 切割要求 減震要求等 需要采取特殊的爆破方法 如定向爆破 預(yù)裂爆破 光面爆破等 這些特殊爆破的應(yīng)用 促進(jìn)了爆破技術(shù)的發(fā)展 一 定向爆破 1 定向爆破原理 爆破工程中 由于臨空面的作用 介質(zhì)流主要沿藥包中心至臨空面的最短距離 即沿最小抵抗線方向拋射 定向爆破應(yīng)盡量利用天然地形 或利用輔助藥包創(chuàng)造臨空面 以滿足工程定向拋擲的要求 2 作用 定向爆破可以用于截流 筑壩 開渠 移山填谷等 二 預(yù)裂爆破 1 基本概念 預(yù)裂爆破是一種用于大劈坡爆破 或者用于開挖深槽的控制設(shè)計(jì)邊線爆破 它的特點(diǎn)是 在開挖區(qū)爆破之前 根據(jù)巖石特性 沿設(shè)計(jì)開挖線先炸出一條裂縫面 這個(gè)裂縫面可將爆破開挖區(qū)傳來得沖擊波的能量削減70 從而可以減輕對(duì)保留區(qū)的震動(dòng)影響 以切斷爆破區(qū)裂縫向保留區(qū)的擴(kuò)展 保證設(shè)計(jì)邊坡的平整性和穩(wěn)定性 2 基本機(jī)理 預(yù)裂爆破是一種不偶合裝藥結(jié)構(gòu) 產(chǎn)生的切向拉力使炮孔四周形成徑向裂紋 切向拉力和孔與孔之間的聚能作用一起 在孔與孔之間的連線上產(chǎn)生應(yīng)力集中 首先使孔間連線 包括連線上的裂紋 上的拉力強(qiáng)化 從而使裂縫發(fā)展 而后的高壓氣體進(jìn)一步使這一裂縫開展 形成 氣刃 劈裂作用 使這一連線上的裂紋全部貫通 這就成為預(yù)裂爆破 3 預(yù)裂爆破設(shè)計(jì) 炮孔直徑 50 200mm 炮孔間距 8 12倍孔徑 炮孔裝藥量 一般200 400g m 孔底增加1 4倍 不偶合系數(shù) 炮孔裝藥的不偶合程度常用不偶合系數(shù)表示 一般取Dd 2 5 Dd r rdrd 藥卷直徑 mm 4 預(yù)裂面的質(zhì)量控制要求 為了使預(yù)裂縫對(duì)保留巖體充分起到屏蔽作用 預(yù)裂面的質(zhì)量控制應(yīng)滿足下列要求 預(yù)裂縫寬度足夠 一般不小于0 5 1cm 預(yù)留面孔壁不出現(xiàn)嚴(yán)重震裂現(xiàn)象 預(yù)裂面上的不平整度不大于15cm 預(yù)裂孔的深度要大于主爆破孔的深度大1 0 1 5m 預(yù)裂孔端孔位置應(yīng)超過主爆破孔端孔7 10m 預(yù)裂孔與主爆破孔的孔距應(yīng)保持適當(dāng)距離一般1 6m 預(yù)裂孔孔口要用小于10mm的礫石填塞 預(yù)裂爆破可用傳爆線或者毫秒雷管起爆 起爆時(shí)差應(yīng)控制在10m s以內(nèi) 5 說明 實(shí)現(xiàn)預(yù)裂爆破的3個(gè)關(guān)鍵問題 加密布孔 減弱裝藥 同時(shí)起爆 不偶合裝藥的概念 炮孔的直徑與藥卷的直徑完全一致稱為偶合連續(xù)裝藥 相反 不偶合連續(xù)裝藥是指炮孔直徑大于藥卷直徑的裝藥情況 線裝藥密度 炮孔單位長度的裝藥量稱為線裝藥密度 裝藥對(duì)預(yù)裂爆破效果的影響 藥包結(jié)構(gòu)對(duì)預(yù)裂爆破效果有很大影響 線炸藥密度要符合設(shè)計(jì)要求 不偶合系數(shù)值符合規(guī)定值 炮孔底部裝藥量要增加 三 光面爆破 1 光面爆破施工的基本方法 光面爆破是一種用于洞挖作業(yè)的控制爆破 施工方法是 沿著設(shè)計(jì)開挖線布置小孔徑 密間距的周邊炮孔 進(jìn)行減弱的不偶合線裝藥 先爆破主體部位的巖石 再同時(shí)起爆光面孔藥包 將主爆破孔與光面孔之間留下的保護(hù)層 也叫光爆層 炸掉 從而形成一個(gè)比較平整的周邊表面 即光面 它的作用和預(yù)裂爆破的成縫機(jī)理相似 有何區(qū)別 2 光面爆破的起爆程序 先掏槽 次崩落 后周邊 3 光面爆破的起爆材料 為了確保光面能夠同時(shí)起爆 光面孔一般采用段毫秒雷管起爆 4 光面爆破的特點(diǎn) 與常規(guī)爆破方法比較 光面爆破的鉆孔長度和炸藥用量都較大 但由于減少了超欠開挖量 圍巖的穩(wěn)定性好 減少了臨時(shí)支護(hù) 灌漿 襯砌工程量 從而使遂洞工程的總投資大為減少 第五節(jié)爆破安全控制 爆破工程中 炸藥的能量消耗于巖石的破碎 石塊的拋擲 巖體的振動(dòng) 由于爆破工程與其他施工同時(shí)進(jìn)行 爆破工程對(duì)施工現(xiàn)場的人員 機(jī)械設(shè)備何周圍的建筑物構(gòu)成威脅 必須認(rèn)真對(duì)待 制定相應(yīng)措施 一 爆破作業(yè)安全防護(hù)措施 1 嚴(yán)格規(guī)章制度 加強(qiáng)安全教育2 提高工藝水平 增加技術(shù)含量3 加強(qiáng)保護(hù)措施 防止飛石破壞 二 安全距離控制 1 飛石安全控制距離2 爆破地震作用安全控制距離3 空氣沖擊波影響的安全距離4 有害氣體擴(kuò)散安全控制距離5 炸藥庫區(qū)外部安全距離何庫區(qū)間殉爆安全距離 三 瞎炮及其處理 1 引爆而未能爆炸的藥包稱為瞎炮 啞炮或盲炮 2 原因 炸藥 起爆藥 網(wǎng)路 堵塞 地下水等多種原因 3 處理方法 標(biāo)志 檢查 分析 拆除 引爆 灌水等 課后思考題 1 什么叫爆破的壓縮圈 拋擲圈 松動(dòng)圈 振動(dòng)圈 2 什么叫有限介質(zhì)爆破 3 爆破漏斗的幾何特性參數(shù)有哪些 4 炸藥有哪些基本性能 5 爆破的標(biāo)準(zhǔn)情況有哪些條件 6 簡述預(yù)裂爆破的基本機(jī)理 7 預(yù)裂面質(zhì)量控制的要求有哪些 8 簡述光面爆破施工的基本方法 第四章吊裝工程 在土建工程施工中 有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)的架設(shè) 機(jī)電設(shè)備的安裝 建筑材料和預(yù)制構(gòu)件的搬運(yùn)和裝卸 都需要起重機(jī)械完成 因此 在現(xiàn)代建筑施工和安裝工程中 起重機(jī)械的應(yīng)用是非常普遍的 重視和研究吊裝施工技術(shù)也是必須的 第一節(jié)索具設(shè)備 主要輔助工具 鋼絲繩 滑輪組 卷揚(yáng)機(jī) 鋼絲繩 1 鋼絲繩由鋼絲和繩芯捻成2 用19 37或61根鋼絲捻成股 6股鋼絲和繩芯捻成鋼絲繩 表示法 6 19 1 6 37 1 6 61 1 3 捻制方法 同向捻 左 右 交互捻 左 右 吊具 1 撬杠 圓鋼或六角鋼鍛制 用于撥動(dòng)構(gòu)件2 吊勾 有單勾 雙勾 吊環(huán)3 卡環(huán) 固定 扣緊吊索4 吊索 鋼絲繩5 橫吊梁 又稱鐵扁擔(dān) 大型構(gòu)件的吊運(yùn) 滑輪與卷揚(yáng)機(jī) 1 滑輪 又稱滑車 有動(dòng)滑輪 定滑輪 單滑輪 多滑輪2 多個(gè)滑輪組成滑車組3 倒鏈 即手拉葫蘆 只能單向滑動(dòng)4 卷揚(yáng)機(jī) 起重機(jī)械 有手動(dòng) 電動(dòng) 快速 慢速之分 第二節(jié)起重機(jī)械 一 起重機(jī)械的基本類型 起重機(jī)械的類型很多 在建筑施工和水利工程施工中常用的起重機(jī)械主要有以下幾種 1 移動(dòng)式起重機(jī) 2 軌道式起重機(jī) 3 纜式起重機(jī) 4 起重把桿 移動(dòng)式起重機(jī) 這類起重機(jī)包括汽車式起重機(jī) 輪胎式起重機(jī) 履帶式起重機(jī)等 這類起重機(jī)的自身由于具備無軌道行走機(jī)構(gòu) 所以機(jī)動(dòng)性好 活動(dòng)范圍廣 因此這類起重機(jī)也稱運(yùn)行式或者流動(dòng)式起重機(jī) 它們主要用于材料 設(shè)備 預(yù)制構(gòu)件的裝卸和安裝作業(yè) 履帶式起重機(jī) 履帶式起重機(jī)過去多由建筑挖掘機(jī)改裝而成 現(xiàn)在比較多見的是專用的履帶式起重機(jī) 它是將起重回轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在履帶行駛機(jī)構(gòu)上的一種自行桿式起重機(jī) 教材圖4 15 汽車式起重機(jī) 它是將起重裝置安裝在載重汽車底盤上的一種自行桿式起重機(jī) 其動(dòng)力由汽車發(fā)動(dòng)供應(yīng) 為了提高起重機(jī)工作時(shí)的穩(wěn)定性 在汽車底盤上都設(shè)有外伸的支腿四條 教材圖4 16 軌道式起重機(jī) 它是在沿著鋪設(shè)在建筑物周圍的軌道上 按照服務(wù)對(duì)象 在有限的范圍內(nèi)可以移動(dòng)工作的起重機(jī)械 由于工作方式不同 這種起重機(jī)又分為 軌道式回轉(zhuǎn)起重機(jī) 塔式起重機(jī) 門座式起重機(jī)等 軌道式起重機(jī)的起重量比較大 工作幅度大 造價(jià)比較低 電力驅(qū)動(dòng)費(fèi)用不高 在高層建筑和閘壩工程施工時(shí) 采用比較適宜 纜式起重機(jī) 它是一種載運(yùn)物料的的小車能夠在張緊于兩個(gè)支架之間的承載繩上移動(dòng)的起重機(jī)械 根據(jù)纜式起重機(jī)的布置形式不同 它可以分為固定式纜機(jī) 兩個(gè)塔架是固定的 擺塔式纜機(jī) 兩個(gè)塔架或者桅桿是垂直鉸接在基礎(chǔ)上的 一般可以左右擺動(dòng)10 15度 平移式纜機(jī) 它由主 副塔架之分 主副兩個(gè)塔架在兩岸互相平行的直線軌道上移動(dòng)的 輻射式纜機(jī) 它是一個(gè)塔架固定 另一個(gè)塔架在弧形軌道上移動(dòng) 也可以共用一個(gè)固定塔架 組成幾臺(tái)輻射式纜機(jī) 起重把桿 它也叫桅桿 它由把桿 底座 滑車組 卷揚(yáng)機(jī) 或絞磨 纜風(fēng)繩 地錨等組成 它是在交通不便 地形復(fù)雜 難以使用正規(guī)起重機(jī)械的工程吊裝施工的一種土法吊裝起重設(shè)備 按其構(gòu)造和吊重形式不同 這類起重設(shè)備可以分為 獨(dú)腳把桿