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1、第一章 土石方工程與地基處理本章提要:本章提要:本章內(nèi)容包括:土的工程性質(zhì)與分類、施工場地平整、溝槽與基坑開挖、支撐設(shè)置、土方回填與夯實、地基加固處理等內(nèi)容。第一節(jié) 土的工程性質(zhì)及分類一:土石方工程的施工特點一:土石方工程的施工特點 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、石方的開挖、運輸、填筑、平整與壓實等主要施工過程,以及場地清理、測量放線、施工排水、降水和土壁支護等準備與輔助工作。土石方施工的特點: 1:土石方施工工程量大、面廣。 2:施工條件極為復(fù)雜。 3:勞動強度較大 。二:土的工程性質(zhì)二:土的工程性質(zhì) 土的工程性質(zhì)對土方工程的施工有直接影響,其中基本的工程性質(zhì)有:土
2、的質(zhì)量密度、可松性、壓縮性、含水量、滲透性等。 1.土的質(zhì)量密度 分天然密度和干密度。土的天然密度,指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量;它影響土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。土的干密度,指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量;它是用以檢驗填土壓實質(zhì)量的控制指標(biāo)。 2.土的可松性 土具有可松性。土的可松性是指在自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后組織被破壞,其體積因松散而增大,以后雖經(jīng)回填壓實也不能恢復(fù)其原來體積的特性。由于土方工程量是以自然狀態(tài)的體積來計算的,所以在土方調(diào)配、計算土方機械生產(chǎn)率及運輸工具數(shù)量等的時候.必須考慮土的可松性。土的可松性程度用可松性系數(shù)表示,即:。 式中 KS最初可松性系數(shù); KS最后可松性系
3、數(shù); V1土在天然狀態(tài)下的體積(m3); V2土經(jīng)開挖后的松散體積(m3); V3土經(jīng)回填壓實后的體積(m3); 在土方工程中,KS是計算土方施工機械及運土 車輛等的重要參數(shù),KS是計算場地平整標(biāo)高及填方時所需挖土量等的重要參數(shù)。不同類型土的可松性系數(shù)可參照表11。3.土的壓縮性 移挖作填或取土回填,松土經(jīng)填壓后會壓縮,一般松土的壓縮率見表12。在松土回填時應(yīng)考慮土的壓縮率,一般可按填方斷面增加1020計算松土方數(shù)。土的壓縮率土的壓縮率 表表12土的類別 土的名稱 土的壓縮率() 1m3松散土壓實后的體積(m3) 土的類別 土的名稱 土的壓縮率() 1m3松散土壓實后的體積(m3) 一、二類土
4、 種植土 20 0.80 三類土 天然濕度黃土 1217 0.85 一般土 10 0.90 一般土 5 0.95 砂 土 5 0.95 干燥堅實黃土 57 0.94 4.土的含水量土的含水量W是土中所含的水與土的固體顆粒間的質(zhì)量比,以百分數(shù)表示:式中 G1含水狀態(tài)時土的質(zhì)量; G2土烘干后的質(zhì)量。 土的含水量影響土方施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定和回填土的質(zhì)量,如土的含水量超過2530,則機械化施工就困難,容易打滑、陷車;回填土則需有最佳含水量,方能夯壓密實,獲得最大干密度。土的最佳含水量和最大干密度參考值見表13。 土的最佳含水量和最大干密度土的最佳含水量和最大干密度 表表13土的種類 最佳含水
5、量(質(zhì)量比)() 最大干密度(g/cm3) 土的種類 最佳含水量(質(zhì)量比)() 最大干密度(g/cm3) 砂土 812 1.801.88 重亞粘土 1620 1.671.79 粉土 1622 1.611.80 粉質(zhì)亞粘土 1821 1.651.74 亞 砂 土 915 1.852.08 粘土 1923 1.581.70 亞 粘 土 1215 1.851.95 5.土的滲透性 土的滲透性是指水在土體中滲流的性能,一般以滲透系數(shù)K表示。從達西公式VKI可以看出滲透系數(shù)的物理意義:當(dāng)水力坡度I等于1時的滲透速度v即為滲透系數(shù)K。 滲透系數(shù)K值將直接影響降水方案的選擇和涌水量計算的準確性,一般應(yīng)通過抽
6、水試驗確定,表14所列數(shù)據(jù)可供參考。土的滲透系數(shù)參考值表14 土的種類 K(m/d) 土的種類 K(m/d) 亞粘土、粘土 0.1 含粘土的中砂及純細砂 2025 亞粘土 0.10.5 含粘土的細砂及純中砂 3550 含亞粘土的粉砂 0.51.0 純粗砂 5075 純粉砂 1.55.0 粗砂夾礫石 50100 含粘土的細砂 1015 礫石 100200 三:土的工程分類三:土的工程分類 1 1:土的種類繁多,分類方法也較多,根據(jù)土的顆粒級配或塑性:土的種類繁多,分類方法也較多,根據(jù)土的顆粒級配或塑性指數(shù)可分為碎石類土指數(shù)可分為碎石類土( (漂石土、塊石土、卵石土、碎石土、圓礫漂石土、塊石土、卵
7、石土、碎石土、圓礫土、角礫土土、角礫土) )、砂土、砂土( (礫砂、粗砂、中砂、細砂、粉砂礫砂、粗砂、中砂、細砂、粉砂) )和粘性土和粘性土( (粘土、亞粘土、輕亞粘土粘土、亞粘土、輕亞粘土) ); 22:根據(jù)土的沉積年代,粘性土可分為老粘性土、一般粘性土、:根據(jù)土的沉積年代,粘性土可分為老粘性土、一般粘性土、新近沉積粘性土;新近沉積粘性土; 3 3:根據(jù)土的工程特性,又可分出特殊性土,如軟土、人工填土、:根據(jù)土的工程特性,又可分出特殊性土,如軟土、人工填土、黃土、膨脹土、紅粘土、鹽漬土、凍土等。不同的土,其物理、黃土、膨脹土、紅粘土、鹽漬土、凍土等。不同的土,其物理、力學(xué)性質(zhì)也不同,只有充分
8、掌握各類土的特性及其對施工過程的力學(xué)性質(zhì)也不同,只有充分掌握各類土的特性及其對施工過程的影響,才能選擇正確的施工方法。影響,才能選擇正確的施工方法。 4 4:開挖難易程度:開挖難易程度 將土分為松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、將土分為松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅石八類,稱為土的工程分類。前四類屬一般土,后四堅石、特堅石八類,稱為土的工程分類。前四類屬一般土,后四類屬巖石,土的分類法及其現(xiàn)場鑒別方法見表類屬巖石,土的分類法及其現(xiàn)場鑒別方法見表1 11 1。土的分類 土 的 名 稱 開挖方法 可松性系數(shù) KS KS 一類土 (松軟土) 砂、亞砂土,沖積砂土
9、,種植土、泥炭(淤泥) 能用鍬、鋤頭挖掘 1.081.17 1.011.04 二類土 (普通土) 亞粘土,潮濕的黃土,夾有碎石、卵石的砂,種植土、填筑土及亞砂土 用鍬、鋤頭挖掘,少許用鎬翻松 1.141.28 1.021.05 三類土 (堅土) 軟及中等密實粘土,重亞粘土,粗礫石,干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土,壓實的填筑土 主要用鎬,少許用鍬、鋤頭,部分用撬棍 1.241.30 1.041.07 四類土 (砂礫堅土) 重粘土及含碎石、卵石的粘土,粗卵石,密實的黃土、天然級配砂石,軟的泥灰?guī)r及蛋白石 用鎬、撬棍,然后用鍬挖掘,部分用楔子及大錘 1.261.37 1.061.09 五類土 (
10、軟石) 硬石炭紀粘土,中等密實的頁巖、泥灰?guī)r,白堊土,膠結(jié)不緊的礫巖,軟的石灰?guī)r 用鎬或撬棍、大錘,部分使用爆破 1.301.45 1.101.20 六類土 (次堅石) 泥巖,砂巖,礫巖,堅實的頁巖、泥灰?guī)r,密實的石灰?guī)r,風(fēng)化花崗巖、片麻巖 用爆破方法,部分用風(fēng)鎬 1.301.45 1.101.20 七類土 (堅石) 大理巖,輝綠巖,粗、中粒花崗巖,堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r 用爆破方法 1.301.45 1.101.20 八類土 (特堅石) 玄武巖,花崗片麻巖、堅實的細?;◢弾r、閃長巖、石英巖、輝綠巖 用爆破方法 1.451.50 1.201.30 第二節(jié) 場地平整施工場地平整
11、施工一般包括:計算場區(qū)挖填土方工程量,確定挖填土方的調(diào)配,選擇施工機械及擬定施工方案。一、場地土方量計算方格網(wǎng)法全部挖或填土方量計算公式二、土方的平衡調(diào)配 土方的平衡調(diào)配,是對挖土、填土、堆棄或移運之間的關(guān)系進行綜合協(xié)調(diào),以確定土方的調(diào)配數(shù)量及調(diào)配方向。它的目的是使土方運輸量或土方運輸成本最低。三、場地平整施工方法 場地平整的施工方法,在大面積平整時,通常采用機械施工。常用的機械有推土機、鏟運機和單斗挖土機。 (一)推土機 1: 推土機是土方工程施工的主要機械之一,是在履帶式拖拉機上安裝推土板等工作裝置而成的機械。常用推土機的發(fā)動機功率有45、75、90、120(kW)等數(shù)種。推土板有索式和液
12、壓操縱兩種。圖示是液壓操縱的推土機外形圖。液壓操縱推土板的推土機除了可以升降推土板外,還可調(diào)整推土板的角度,因此具有更大的靈活性。液壓操縱推土機外形圖 2:推土機操縱靈活、運轉(zhuǎn)方便、所需工作面較小、行駛速度快、能爬30左右的緩坡,因此應(yīng)用范圍較廣 3:推土機作業(yè)以切土和推運土為主,切土?xí)r應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況 盡量采用最大切土深度在最短距離(610m)內(nèi)完成,以便縮短低 低速行進的時間,然后直接推運到預(yù)定地點。 上下坡度不得 超過35,橫坡不得超過10。幾臺推土機同時作業(yè)時,前后距離應(yīng)大于8m 3:推土機經(jīng)濟運距在100m以內(nèi),效率最高的運距為60m。為提高生產(chǎn)率,可采用下述方法:(1)槽形推土。推土
13、機多次在一條作業(yè)線上工作,使地面形成一條淺槽,以減少從鏟刀兩側(cè)散漏。這樣作業(yè)可增加推土量1030。槽深以1m左右為宜,槽間土埂寬約0.5m。在推出多條槽后,再將土埂推入槽內(nèi),然后運出。(2)下坡推土。在斜坡上方順下坡方向工作。坡度不宜大于15,以免后退時爬坡困難。(3)并列推土。在大面積場地平整時,可采用多臺推土機并列作業(yè)。通常兩機并列推土可增大推土量1530,三機并列推土可增加3040。并列推土的運距宜為2060m 槽形推土 下坡推土法并列推土(二)鏟運機 鏟運機是一種能綜合完成全部土方施工工序(挖土、裝土、運土、卸土和平土)的機械。按行走方式分為自行式鏟運機和拖式鏟運機兩種。常用的鏟運機斗
14、容量為2m3、5m3、6m3、7m3等數(shù)種,按鏟斗的操縱系統(tǒng)又可分為鋼絲繩操縱和液壓操縱兩種。C36型自行式鏟運機外形圖 1:鏟運機操縱簡單,不受地形限制,能獨立工作,行駛速度快,生產(chǎn)效率高。 2:鏟運機適于開挖一類至三類土,常用于坡度20以內(nèi)的大面積土方挖、填、平整、壓實,大型基坑開挖和堤壩填筑等。 3:鏟運機運行路線和施工方法視工程大小、運距長短、土的性質(zhì)和地形條件等而定。其運行路線可采用環(huán)形路線或8字路線。其中托式鏟運機的適用運距為80800m,當(dāng)運距為200350m時效率最高。而自行式鏟運機的適用運距為8001500m。采用下坡鏟土、跨鏟法、推土機助鏟法等,可縮短裝土?xí)r間提高土斗裝土量
15、,以充分發(fā)揮其效率。(a)環(huán)形路線 (b)大環(huán)形路線 8字形路線1鏟土;2卸土(三)挖掘機 挖掘機按行走方式分為履帶式和輪胎式兩種。按傳動方式分為機械傳動和液壓傳動兩種。斗容量有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多種,工作裝置有正鏟、反鏟、抓鏟,機械傳動挖掘機還有拉鏟。使用較多的是正鏟與反鏟。挖掘機利用土斗直接挖土,因此也稱為單斗挖土機。1:正鏟挖掘機。正鏟挖掘機外形如圖示。挖土特點是:前進向上,強制切土。它適用于開挖停機面以上的土方,且需與汽車配合完成整個挖運工作。正鏟挖掘機挖掘力大,適于開挖含水量小于27的一類土至四類土和經(jīng)爆破的巖石及凍土。1):正鏟挖掘機外形
16、正鏟的開挖方式根據(jù)開挖路線與汽車相對位置的不同分為:正向開挖、側(cè)向裝土以及正向開挖、后方裝土兩種,前者生產(chǎn)率較高。正鏟的生產(chǎn)率主要決定于每斗的裝土量和每斗作業(yè)的循環(huán)延續(xù)時間。為了提高其生產(chǎn)率,除了工作面高度必須滿足裝滿土斗的要求之外,還要考慮開挖方式和與運土機械配合的問題,盡量減少回轉(zhuǎn)角度,縮短每個循環(huán)的延續(xù)時間。 2:反鏟挖掘機。 1):反鏟適用于開挖一類至三類的砂土或粘土。挖土特點是:后退向下,強制切土。主要用于開挖停機面以下的土方,最大挖土深度46m,經(jīng)濟合理的挖土深度為24m。反鏟也需配備運土汽車進行運輸,其外形如圖示。 2):反鏟的開挖方式可以采用溝端開挖法,即反鏟停于溝端,后退挖土
17、,向溝一側(cè)棄土或裝汽車運走,也可采用溝側(cè)開挖法,即反鏟停于溝側(cè),沿溝邊開挖,它可將土棄于距溝較遠的地方,如裝車則回轉(zhuǎn)角度也小,但邊坡不易控制。3:拉鏟挖掘機。 1):適用于一類至三類的土,可開挖較大基坑(槽)和溝渠,挖取水下泥土,也可用于填筑路基、堤壩等。挖土特點是:后退向下,自重切土,其挖土深度和挖土半徑都很大。拉鏟能開挖停機面以下的土方,其工作狀況如圖示。 2): 拉鏟挖土?xí)r,依靠土斗自重及拉索拉力切土,卸土?xí)r斗齒朝下,利用慣性,較濕的粘土也能卸凈。它的開挖方式也有溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種。正鏟挖掘機外形(a)正向挖土、 反向卸土 (b)正向挖土、側(cè)向卸土 正鏟挖土機卸土方式反鏟挖掘機外形(
18、a)溝端開挖 (b)溝側(cè)開挖 第三節(jié) 溝槽、基坑開挖一、溝槽與基坑斷面選擇及土方量計算(一)溝槽斷面形式 (a) (b) (c) (d) (a) 直槽: (b)梯形槽 :(c)混合槽: (d)聯(lián)合槽 溝槽底寬由下式計算: W=B+2b式中 B管道基礎(chǔ)寬(m) b工作寬度(m)(二)土方量計算二、土方施工發(fā)生塌方與流砂的處理第四節(jié) 溝槽及基坑支撐一、支撐種類及其適用條件 溝槽支撐形式有橫撐、豎撐和板樁撐,開挖較大基坑時還采用錨碇式支撐等。 橫撐和豎撐由撐板(擋土板)、立柱和撐杠組成。二、支撐的設(shè)置和拆除第五節(jié) 土方回填一、回填土方的壓實方法1:填土壓實方法有碾壓、夯實和振動三種(圖145)。 1
19、):填土壓實方法(a)碾壓 b)夯實 c)振動 a)碾壓法。 (1) 碾壓法是由沿著表面滾動的鼓筒或輪子的壓力壓實土壤。一切拖動和自動的碾壓機具,如平滾碾、羊足碾和氣胎碾等的工作都屬于同一原理。 (2)碾壓法主要用于大面積的填土,如場地平整、路基、堤壩等工程。平滾碾適用于碾壓粘性和非粘性土壤;羊足碾只能用來壓實粘性土壤;氣胎碾對土壤壓力較為均勻,故其填土質(zhì)量較好。 (3)按碾輪重量,平滾碾又分為輕型(重5t以下)、中型(重8t以下)和重型(重10t)三種。輕型滾碾壓實土層的厚度不大,但土層上部變得較密實,當(dāng)用輕型滾碾初碾后,再用重型滾碾碾壓,就會取得較好的效果。如直接用重型滾碾碾壓松土,則由于
20、強烈的起伏現(xiàn)象,其碾壓效果較差。 (4) 用碾壓法壓實壤土?xí)r,鋪土應(yīng)均勻一致,碾壓遍數(shù)要一樣,碾壓方向應(yīng)從填土區(qū)的兩邊逐漸壓向中心,每次碾壓應(yīng)有1520cm的重疊。 b) 夯實法。 (1) 夯實法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤,主要用于小面積的回填土。夯實機具的類型較多,有木夯、石硪、蛙式打夯機、火力夯以及利用挖土機或起重機裝上夯板后的夯土機等。其中蛙式打夯機輕巧靈活,構(gòu)造簡單,在小型土方工程中應(yīng)用最廣。 (2) 夯實法的優(yōu)點是,可以夯實較厚的土層,如重錘夯的夯實厚度可達11.5m,強力夯可對深層土壤夯實。但對木夯、石硪或蛙式打夯機等機具,其夯實厚度則較小,一般均在20cm以內(nèi)。 c)
21、振動法。 (1) 振動法是將重錘放在土層的表面或內(nèi)部,借助于振動設(shè)備使重錘振動,土壤顆粒即發(fā)生相對位移達到緊密狀態(tài)。此法用于振實非粘性土壤效果較好。 (2) 近年來,又將碾壓和振動法結(jié)合起來而設(shè)計和制造了振動平碾、振動凸塊碾等新型壓實機械。振動平碾適用于填料為爆破碎石渣、碎石類土、雜填土或輕亞粘土的大型填方;振動凸塊碾則適用于亞粘土或粘土的大型填方。當(dāng)壓實爆破石渣或碎石類土?xí)r,可選用重815t的振動平碾,鋪土厚度為0.61.5m,先靜壓、后碾壓,碾壓遍數(shù)由現(xiàn)場試驗確定,一般為68遍。二、土方回填的施工要點1、還土一般采用溝槽或基坑原土。當(dāng)原土為淤泥土、液化狀粉沙等土質(zhì)時,應(yīng)考慮換土回填。2、回
22、填土應(yīng)有最佳含水率。當(dāng)采取各種措施降低或提高含水量的費用較換土費用高時,應(yīng)換土回填。3、回填土?xí)r溝槽或基坑應(yīng)繼續(xù)排水,防止槽壁坍塌和管道或構(gòu)筑物漂浮事故。4、回填土應(yīng)按照設(shè)計要求,達到規(guī)定的密實度(環(huán)刀實驗)。第二章 施工排水第一節(jié)、概述 1、施工排水包括排除地下自由水、地表水和雨水。 2、施工排水分為明溝排水和人工降低地下水位。第二節(jié) 明溝排水一、地面截水二、坑內(nèi)排水1)定義:在基坑或溝槽開挖時,在坑底設(shè)置集水井,并沿坑定義:在基坑或溝槽開挖時,在坑底設(shè)置集水井,并沿坑底的周圍或中央開挖排水溝,使水在重力作用下流入集水井底的周圍或中央開挖排水溝,使水在重力作用下流入集水井內(nèi),然后用水泵抽出坑
23、外。內(nèi),然后用水泵抽出坑外。 2)設(shè)置:)設(shè)置: 四周的排水溝及集水井一般應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以四周的排水溝及集水井一般應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外,地下水流的上游,基坑面積較大時,可在基礎(chǔ)范圍內(nèi)設(shè)外,地下水流的上游,基坑面積較大時,可在基礎(chǔ)范圍內(nèi)設(shè)置盲溝。置盲溝。 根據(jù)地下水量、基坑平面形狀及水泵能力,集水井每隔根據(jù)地下水量、基坑平面形狀及水泵能力,集水井每隔2040m設(shè)置一個;基坑四個角應(yīng)各設(shè)一個。設(shè)置一個;基坑四個角應(yīng)各設(shè)一個。 集水井大小:直徑或?qū)挾纫话銥榧笮。褐睆交驅(qū)挾纫话銥?.60.8m,深度低于挖土深度低于挖土面面0.51.0m。集水井井壁用竹、木等加固,并在井底鋪設(shè)。集水井井壁用竹、
24、木等加固,并在井底鋪設(shè)碎石濾水層,以免在抽水時將泥砂抽出。碎石濾水層,以免在抽水時將泥砂抽出。排水溝大小:寬為排水溝大?。簩挒?.40.6m,深為深為0.4-0.6m,并有一定的坡并有一定的坡度度(2左右左右)。第三節(jié) 人工降低地下水位 土方開挖的過程中,當(dāng)基坑的底面標(biāo)高低于地下水位時,由于土的含水層被切斷,地下水會不斷滲入坑內(nèi)。雨季施工時,地面水也會流入坑內(nèi)。所以必須采取措施做好降水和排水工作,降低坑內(nèi)的水位。 降低地下水位的方法有:集水坑降水法,井點降水法。一:集水坑降水法 1:集水坑降水法是在基坑開挖過程中,在坑底設(shè)置集水坑,并在坑底的周圍或中央開挖排水溝,使水流入集水坑,然后利用水泵抽
25、水。2:集水坑的設(shè)置3:水泵的選用4:流砂及其防治二:井點降水1:井點降水是在基坑開挖前。應(yīng)先在基坑周圍埋設(shè)一定的濾水管,利用抽水設(shè)備從中抽水,使地下水位降到坑底以下,在基坑開挖過程中仍不斷抽水,施工的土始終保持干燥狀態(tài),從根本上防治流砂發(fā)生。2:方法 輕型井點 噴射井點 管井井點 深井井點 電滲井點第三章 鋼筋混凝土工程 鋼筋混凝土工程在建筑施工中無論是人力物力的消耗還是對工期的影響都占有非常重要的地位。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程包括現(xiàn)澆整體式和預(yù)制裝配式兩大類。前者結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性能好,結(jié)構(gòu)件布置靈活,適應(yīng)性強,施工時不需大型起重機械,所以在工業(yè)與民用建筑中得到了廣泛應(yīng)用。但傳統(tǒng)的現(xiàn)澆鋼筋混凝
26、土結(jié)構(gòu)施工時勞動強度大、模板消耗多、工期相對較長,因而出現(xiàn)了工廠化的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)。預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)可以大大加快施工速度、降低工程費用、提高勞動效率,并且為改善施工現(xiàn)場的管理工作和組織均衡施工提供了有利條件,但也存在整體性和抗震性能較差等缺陷?,F(xiàn)澆施工和預(yù)制裝配這兩個方面各有所長,應(yīng)根據(jù)實際技術(shù)條件合理選擇。近年來商品混凝土的快速發(fā)展和泵送施工技術(shù)的進步,為現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用帶來了新的發(fā)展前景。本章著重介紹現(xiàn)澆鋼筋混凝土工程的施工技術(shù)?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土工程包括模板工程、鋼筋工程和混凝土工程三個主要工種工程,由于施工過程多,因此要加強施工管理統(tǒng)籌安排、合理組織,以保證工程質(zhì)量,
27、加快施工進度,降低施工費用,提高經(jīng)濟效益。第一節(jié) 鋼筋工程一:鋼筋的種類一:鋼筋的種類1:鋼筋的種類很多,建筑工程中常用的鋼筋按化學(xué)成分可分為碳素鋼鋼筋和普通低合金鋼鋼筋。 1): 碳素鋼鋼筋按其含碳量多少又可分低碳鋼鋼筋(含碳量小于0.25)、中碳鋼鋼筋(含碳量為0.250.60)和高碳鋼鋼筋(含碳量大于0.60,一般不宜用在建筑工程中)。 2):普通低合金鋼鋼筋是在低碳鋼和中碳鋼中加入某些合金元素(如鈦、釩、錳等,其含量一般不超過總量的3)冶煉而成,可提高鋼筋的強度,改善其塑性、韌性和可焊性。2:鋼筋按軋制外形可分為光面鋼筋和變形鋼筋(螺紋、人字紋及月牙紋)。3:按生產(chǎn)加工工藝可分為熱軋鋼
28、筋、冷拉鋼筋、熱處理鋼筋、冷軋扭鋼筋、冷軋帶肋鋼筋和精軋螺旋鋼筋等。4:按供應(yīng)方式,為便于運輸,610的鋼筋卷成圓盤,稱盤圓鋼筋;大于12的鋼筋軋成612m長一根,稱為直條鋼筋。5:鋼筋按強度分為I級,而且級別越高,其強度及硬度越高。 其塑性逐漸降低。為便于識別,在不同級別的鋼材端頭涂有不同的油漆。6: 常用的鋼絲有刻痕鋼絲、碳素鋼絲和冷拔低碳鋼絲三類,而冷 拔低碳鋼絲又分為甲級和乙級,一般皆卷成圓盤。 鋼絞線一般由七根鋼絲捻成,鋼絲為高強鋼絲。 二:鋼筋的驗收二:鋼筋的驗收1:驗收內(nèi)容包含鋼筋出廠質(zhì)量證明,外觀檢查,并按有關(guān)規(guī)定取樣進行機械性能試驗。2:鋼筋進場應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書或試驗報告單
29、,每捆(盤)鋼筋均應(yīng)有標(biāo)牌,并按品種、批號及直徑分批驗收。每批熱軋鋼筋重量不超過60t,鋼絞線為20t。 做機械性能試驗時應(yīng)從每批外觀尺寸檢查合格的鋼筋中任選兩根,每根取兩個試件分別進行拉力試驗(包括屈服強度、抗拉強度和伸長率的測定)和冷彎或反彎次數(shù)試驗。如有一項試驗結(jié)果不符合規(guī)定,則應(yīng)從同一批鋼筋中另取雙倍數(shù)量的試件重新作上述四項試驗,如果仍有一個試件不合格,則該批鋼筋為不合格品,應(yīng)不予驗收或降級使用。3:鋼筋在加工使用中如發(fā)現(xiàn)機械性能或焊接性能不良,還應(yīng)進行化學(xué)成分分析,檢驗其有害成分如硫(S)、磷(P)和砷(As)的含量是否超過規(guī)定范圍。4:鋼筋進場后在運輸和儲藏時,不得損壞標(biāo)志,并應(yīng)根
30、據(jù)品種、規(guī)格按批分別掛牌堆放,并標(biāo)明數(shù)量。三:鋼筋冷加工三:鋼筋冷加工 為了提高鋼筋的強度、節(jié)約鋼材、滿足預(yù)應(yīng)力鋼筋的需要,工程上常采用冷拉、冷拔的方法對鋼筋進行冷加工,用以獲得冷拉鋼筋和冷拔鋼絲。冷拉I級鋼筋用于結(jié)構(gòu)中的受拉鋼筋,冷拉、級鋼筋用作預(yù)應(yīng)力筋。(一):鋼筋冷拉(一):鋼筋冷拉1:冷拉原理。 鋼筋的冷拉原理是將鋼筋在常溫下進行強力拉伸,使拉應(yīng)力超過屈服點b,達到圖中的k點,然后卸荷。由于鋼筋已產(chǎn)生塑性變形,卸荷過程中應(yīng)力-應(yīng)變曲線沿ko1下降至o1點。如再立即重新拉伸,應(yīng)力-應(yīng)變曲線將沿o1kde變化,并在高于k點附近出現(xiàn)新的屈服點,該屈服點明顯高于冷拉前的屈服點b,這種現(xiàn)象叫做“
31、變形硬化”(冷硬)。其原因是冷拉過程中,鋼筋內(nèi)部結(jié)晶面滑移,晶格變化,因而屈服強度提高,塑性降低,彈性模量也降低。鋼筋冷拉原理圖 鋼筋冷拉后有內(nèi)應(yīng)力存在,內(nèi)應(yīng)力會促進鋼筋內(nèi)的晶體組織調(diào)整, 經(jīng)過調(diào)整,屈服強度又進一步提高,這種晶體組織調(diào)整過程稱為 “時效硬化” (二)鋼筋的冷拔 1鋼筋冷拔的特點與應(yīng)用 (1)鋼筋冷拔的特點與應(yīng)用 冷拔是使直徑68mm的HPB235鋼筋強力通過特制的鎢合金拔絲??祝逛摻町a(chǎn)生塑性變形,以改變其物理力學(xué)性能。鋼筋冷拔后橫向壓縮縱向拉伸,內(nèi)部晶格產(chǎn)生滑移,抗拉強度可提高50%90%;塑性降低,硬度提高。這種經(jīng)冷拔加工的鋼絲稱為冷拔低碳鋼絲。與冷拉相比,冷拉是純拉伸線
32、應(yīng)力,而冷拔既有拉伸應(yīng)力又有壓縮應(yīng)力。冷拔后冷拔低碳鋼絲沒有明顯的屈服現(xiàn)象,它分甲、乙兩級,甲級鋼絲適用于作預(yù)應(yīng)力筋,乙級鋼絲適用于作焊接網(wǎng),焊接骨架、箍筋和構(gòu)造鋼筋。 (2)鋼筋冷拔工藝 鋼筋冷拔的工藝流程為軋頭剝皮拔絲。軋頭是用一對軋輥將鋼筋端部軋細,以便鋼筋通過拔絲??卓凇兤な鞘逛摻钔ㄟ^36個上下排列的輥子,剝除鋼筋表面的氧化鐵渣殼,使鐵渣不致進入拔絲??卓冢蕴岣甙谓z模的使用壽命,并消除因拔絲模孔存在鐵渣,使鋼絲表面擦傷的現(xiàn)象。剝皮后,鋼筋再通過潤滑劑盒潤滑,進入拔絲模進行冷拔。 常用的拔絲機有臥式和立式兩類,其鼓筒直徑一般為450600mm,拔絲速度為0.41m/s。常用的潤滑劑由
33、生石灰、動植物油、肥皂、水和石蠟組成。 四: 鋼筋焊接連接 1:鋼筋連接有四種常用的連接方法:綁軋連接、焊接連接、冷壓連接和螺旋連接。除個別情況(如不準出現(xiàn)明火)應(yīng)盡量采用焊接連接,以保證質(zhì)量、提高效率和節(jié)約鋼材。鋼筋焊接分為壓焊和熔焊兩種形式。壓焊包括閃光對焊、電阻點焊和氣壓焊;熔焊包括電弧焊和電渣壓力焊。此外,鋼筋與預(yù)埋件T形接頭的焊接應(yīng)采用埋弧壓力焊等。 鋼筋綁扎鋼筋綁扎 :鋼筋綁扎時,鋼筋交叉點用鐵絲扎牢;板和墻的鋼筋網(wǎng),除外圍兩行鋼筋的相交點全部扎牢外,中間部分交叉點可相隔交錯扎牢,保證受力鋼筋位置不產(chǎn)生偏移;梁和柱的箍筋應(yīng)與受力鋼筋垂直設(shè)置,彎鉤疊合處應(yīng)沿受力鋼筋方向錯開設(shè)置。受拉
34、鋼筋和受壓鋼筋接頭的搭接長度及接頭位置符合施工及驗收規(guī)范的規(guī)定。2:鋼筋的焊接質(zhì)量與鋼材的可焊性、焊接工藝有關(guān)??珊感耘c含碳量、合金元素的數(shù)量有關(guān),含碳、錳數(shù)量增加,則可焊性差;而含適量的鈦可改善可焊性。焊接工藝(焊接參數(shù)與操作水平)亦影響焊接質(zhì)量,即使可焊性差的鋼材,若焊接工藝合宜,亦可獲得良好的焊接質(zhì)量。當(dāng)環(huán)境溫度低于-5,即為鋼筋低溫焊接,此時應(yīng)調(diào)整焊接工藝參數(shù),使焊縫和熱影響區(qū)緩慢冷卻。風(fēng)力超過4級時,應(yīng)有擋風(fēng)措施。環(huán)境溫度低于-20時不得進行焊接。 (一)對焊 鋼筋對焊原理是將兩鋼筋成對接形式水平安置在對焊機夾鉗中,使兩鋼筋接觸,通以低電壓的強電流,把電能轉(zhuǎn)化為熱能(電阻熱),當(dāng)鋼筋
35、加熱到一定程度后,即施加軸向壓力擠壓(稱為頂鍛),便形成對焊接頭。 (二)電阻點焊 鋼筋骨架或鋼筋網(wǎng)中交叉鋼筋的焊接宜采用電阻點焊,其所適用的鋼筋直徑和種類為直徑614mm的熱軋HPB235、HRB335鋼筋,直徑35mm的冷拔低碳鋼絲和直徑412mm的冷軋帶肋鋼筋。所用的點焊機有單點點焊機(用以焊接較粗的鋼筋)、多頭點焊機(一次焊數(shù)點,用以焊鋼筋網(wǎng))和懸掛式點焊機(可得平面尺寸大的骨架或鋼筋網(wǎng))?,F(xiàn)場還可采用手提式點焊機。 (三)氣壓焊 鋼筋氣壓焊,是采用一定比例的氧氣和乙炔焰為熱源,對需要連接的兩鋼筋端部接縫處進行加熱,使其達到熱塑狀態(tài),同時對鋼筋施加3040MPa的軸向壓力,使鋼筋頂鍛在
36、一起。該焊接方法使鋼筋在還原氣體的保護下,發(fā)生塑性流變后相互緊密接觸,促使端面金屬晶體相互擴散滲透,再結(jié)晶,再排列,形成牢固的焊接接頭。這種方法設(shè)備投資少、施工安全、節(jié)約鋼材和電能,不僅適用于豎向鋼筋的連接,也適用于各種方向布置的鋼筋連接。適用范圍為直徑1440mm的HPB235、HRB335和HRB400鋼筋(25MnSi HRB400鋼筋除外);當(dāng)不同直徑鋼筋焊接時,兩鋼筋直徑差不得大于7mm。 (四)電弧焊 電弧焊系利用弧焊機使焊條與焊件之間產(chǎn)生高溫電?。ê笚l與焊件間的空氣介質(zhì)中出現(xiàn)強烈持久的放電現(xiàn)象叫電弧),使焊條和電弧燃燒范圍內(nèi)的焊件金屬熔化,熔化的金屬凝固后,便形成焊縫或焊接接頭。
37、電弧焊應(yīng)用范圍廣,如鋼筋的接長、鋼筋骨架的焊接、鋼筋與鋼板的焊接、裝配式結(jié)構(gòu)接頭的焊接及其他各種鋼結(jié)構(gòu)的焊接等。 (五)電渣壓力焊 鋼筋電渣壓力焊是將兩鋼筋安放成豎向?qū)有问?,利用焊接電流通過兩鋼筋端面間隙,在焊劑層下形成電弧過程和電渣過程,產(chǎn)生電弧熱和電阻熱,熔化鋼筋,加壓完成連接的一種焊接方法。具有操作方便、效率高、成本低、工作條件好等特點,適用于高層建筑現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工中直徑為1440mm、種類為HPB235、HRB335豎向或斜向(傾斜度在4 1范圍內(nèi))鋼筋的連接。但不得在豎向焊接之后,再橫置于梁、板等構(gòu)件中作水平鋼筋之用。 鋼筋螺紋套管連接鋼筋螺紋套管連接 螺紋套管連接分錐螺紋連接
38、與直螺紋連接兩種第二節(jié) 模板工程 混凝土結(jié)構(gòu)的模板工程是混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件成型的一個十分重要的組成部分?,F(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)用模板工程的造價約占鋼筋混凝土工程總造價的30%,總用工量的50%。因此,采用先進的模板技術(shù),對于提高工程質(zhì)量,加快施工速度,提高勞動生產(chǎn)率,降低工程成本和實現(xiàn)文明施工,都具有十分重要的意義。 一、模板系統(tǒng)的組成和基本要求 1:組成 模板系統(tǒng)是由模板和支撐兩部分組成。 1):模板是使混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件成型的模型。攪拌機攪拌出的混凝土是具有一定流動性的混凝土,經(jīng)過凝結(jié)硬化以后,才能成為所需要的,具有規(guī)定形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,所以需要將混凝土澆灌在與結(jié)構(gòu)構(gòu)件形狀和尺寸相同的模板內(nèi)。模板作
39、為混凝土構(gòu)件成型的工具,它本身除了應(yīng)具有與結(jié)構(gòu)構(gòu)件相同的形狀和尺寸外,還要具有足夠的強度和剛度以承受新澆混凝土的荷載及施工荷載。 2):支撐是保證模板形狀、尺寸及其空間位置的支撐體系。支撐體系既要保證模板形狀、尺寸和空間位置正確,又要承受模板傳來的全部荷載。2:模板及其支撐系統(tǒng)必須符合下列基本要求: 1)保證土木工程結(jié)構(gòu)和構(gòu)件各部分形狀尺寸和相互位置正確; 2) 具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受新澆混凝土的重量和側(cè)壓力,以及施工過程中所產(chǎn)生的荷載): 3 )構(gòu)造簡單,裝拆方便,并便于鋼筋的綁扎與安裝、混凝土的澆筑及養(yǎng)護等工藝要求; 4)模板接縫不應(yīng)漏漿。 二:模板分類 (一)按材料分
40、類 模板按所用的材料不同,分為木模板、鋼木模板、鋼模板、鋼竹模板、膠合板模板、塑料模板、玻璃鋼模板、鋁合金模板等。1:木模板的樹種可按各地區(qū)實際情況選用,一般多為松木和杉木。由于木模板木材消耗量大、重復(fù)使用率低,為節(jié)約木材,在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)盡量少用或不用木模板。 鋼木模板是以角鋼為邊框,以木板作面板的定型模板,其優(yōu)點是可以充分利用短木料并能多次周轉(zhuǎn)使用。 2:膠合板模板是以膠合板為面板,角鋼為邊框的定型模板。以膠合板為面板,克服了木材的不等方向性的缺點,受力性能好。這種模板具有強度高、自重小、不翹曲、不開裂及板幅大、接縫少的優(yōu)點。 鋼竹模板是以角鋼為邊框,以竹編膠合板為面板的定型板。這
41、種模板剛度較大、不易變形、重量輕、操作方便。 3:鋼模板一般均做成定型模板,用連接構(gòu)件拼裝成各種形狀和尺寸,適用于多種結(jié)構(gòu)形式,在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中廣泛應(yīng)用。鋼模板一次投資量大,但周轉(zhuǎn)率高,在使用過程中應(yīng)注意保管和維護、防止生銹以延長鋼模板的使用壽命。 4:塑料模板、玻璃鋼模板、鋁合金模板具有重量輕、剛度大、拼裝方便、周轉(zhuǎn)率高的特點,但由于造價較高,在施工中尚未普遍使用。(二)按結(jié)構(gòu)類型分類 各種現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,由于其形狀、尺寸、構(gòu)造不同,模板的構(gòu)造及組裝方法也不同,形成各自的特點。按結(jié)構(gòu)的類型模板分為:基礎(chǔ)模板、柱模板、梁模板、樓板模板、樓梯模板、墻模板、殼模板、煙囪模板等多種
42、。(三)按施工方法分類 1.現(xiàn)場裝拆式模板 (美國裝拆式模板) 在施工現(xiàn)場按照設(shè)計要求的結(jié)構(gòu)形狀,尺寸及空間位置現(xiàn)場組裝的模板,當(dāng)混凝土達到拆模強度后拆除模板?,F(xiàn)場裝拆式模板多用定形模板和工具式支撐。 2.固定式模板 制作預(yù)制構(gòu)件用的模板。按照構(gòu)件的形狀、尺寸在現(xiàn)場或預(yù)制廠制作模板。各種胎模(土胎模、磚胎模、混凝土胎模)即屬固定式模板。 3.移動式模板 隨著混凝土的澆筑,模板可沿垂直方向或水平方向移動,稱為移動式模板。如煙囪、水塔、墻柱混凝土澆筑時采用的滑升模板、提升模板和筒殼澆筑混凝土?xí)r采用的水平移動式模板等。第三節(jié) 混凝土工程 混凝土工程在混凝土結(jié)構(gòu)工程中占有重要地位,混凝土工程質(zhì)量的好壞
43、直接影響到砼結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性與整體性?;炷凉こ贪ɑ炷林苽?、運輸、澆筑搗實和養(yǎng)護等施工過程,各個施工過程相互聯(lián)系和影響,任一施工過程處理不當(dāng)都會影響混凝土工程的最終質(zhì)量。近年來隨著混凝土外加劑技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的日益深化,特別是隨著商品砼如雨后春筍般地篷勃發(fā)展,這在很大程度上影響了混凝土的性能和施工工藝;此外,自動化、機械化的發(fā)展和新的施工機械和施工工藝的應(yīng)用,也大大改變了混凝土工程的施工面貌。 混凝土工程包括混凝土的制備、運輸、澆筑、養(yǎng)護及質(zhì)量檢查等。一:混凝土的配料一:混凝土的配料原材料的選擇水泥砂石水外加劑二:混凝土配合比的確定二:混凝土配合比的確定1:混凝土配合比應(yīng)滿足的基本要求
44、 1)保證混凝土的設(shè)計強度; 2)滿足施工需要的和易性; 3)符合耐腐蝕性、抗凍性和抗?jié)B性等要求; 4)合理使用材料、節(jié)約水泥。 三:混凝土的拌制 混凝土的拌制就是水泥、水、粗細骨料和外加劑等原材料混合在一起進行均勻拌和的過程。攪拌后的混凝土要求勻質(zhì),且達到設(shè)計要求的和易性和強度 1:混凝土攪拌機的選擇:混凝土攪拌機的選擇(1)自落式攪拌機 1)自落式攪拌機主要是利用拌筒內(nèi)材料的自重進行工作,比較節(jié)約能源。由于材料粘著力和摩擦力的影響,自落式攪拌機只適用于攪拌塑性混凝土和低流動性混凝土。自落式攪拌機在使用中對簡體和葉片的摩擦較小,易于清潔。由于攪拌過程對混凝土骨料有較大的磨損,從而對混凝土質(zhì)量
45、產(chǎn)生不良影響,故自落式正逐漸被強制式攪拌機所替代。 2)反轉(zhuǎn)出料式攪拌機是一種應(yīng)用較廣的自落式攪拌機,見圖。其拌筒為雙錐形,內(nèi)壁焊有葉片,可帶動物料上升到一定高度后,再利用自重下落,不斷循環(huán)從而完成攪拌工作。其工作特點是正轉(zhuǎn)攪拌、反轉(zhuǎn)出料,結(jié)構(gòu)較簡單。(2)強制式攪拌機 強制式攪拌機是利用拌筒內(nèi)運動著的葉片強迫物料朝著各個方向運動,由于各物料顆粒的運動方向、速度各不相同,相互之間產(chǎn)生剪切滑移而相互穿插、擴散,從而在很短的時間內(nèi),使物料拌和均勻,其攪拌機理被稱為剪切攪拌機理。強制式攪拌機適用于攪拌坍落度在3cm以下的普通混凝土和輕骨料混凝土。如圖。 第四節(jié) 現(xiàn)澆混凝土工程施工一:混凝土的運輸一:
46、混凝土的運輸 1.混凝土運輸?shù)囊?混凝土自攪拌機中卸出后,應(yīng)及時運至澆筑地點,為保證混凝土的質(zhì)量,對混凝土運輸?shù)幕疽笫牵海?)在運輸過程中應(yīng)保持混凝土的均勻性,避免分層離析、泌水、砂漿流失和塌落度變化等現(xiàn)象發(fā)生。(2)應(yīng)使混凝土在初凝之前澆筑完畢。混凝土從攪拌機卸出后到澆筑完畢的延續(xù)時間不宜超過規(guī)定。(3)當(dāng)混凝土從運輸工具中自由傾倒時,由于骨料的重力克服了物料間的粘聚力,大顆粒骨料明顯集中于一側(cè)或底部四周,從而與砂漿分離即出現(xiàn)離析,當(dāng)自由傾倒高度超過2m時,這種現(xiàn)象尤其明顯,混凝土將嚴重離析。為保證混凝土的質(zhì)量,應(yīng)根據(jù)施工實際情況,采取相應(yīng)預(yù)防措施。規(guī)范規(guī)定:混凝土自高處傾落的自由高度
47、不應(yīng)超過2m;否則,應(yīng)使用串筒、溜槽或振動溜管等工具協(xié)助下落,并應(yīng)保證混凝土出口的下落方向垂直。串筒的向下垂直輸送距離可達8m。串筒及溜管外形見圖。(4)道路盡可能平坦且運距盡可能短。盡量減少混凝土轉(zhuǎn)運次數(shù),或不轉(zhuǎn)運。2.運輸機具 (1):一般要求 運輸混凝土的工具(容器)應(yīng)不吸水、不漏漿。容器在使用前應(yīng)先用水濕潤。天氣炎熱時,容器應(yīng)遮蓋,以防陽光直射而水分蒸發(fā)。 應(yīng)按混凝土最大澆筑量和運距來選擇運輸機具。一般運輸機具的容積是攪拌機出料容積的倍數(shù)。 (2):混凝土運輸分水平和垂直運輸兩種情況 1):水平運輸機具。 水平運輸機具主要有手推車、機動翻斗車、自卸汽車、混凝土攪拌運輸車和皮帶運輸機。
48、a): 手推車主要用于短距離水平運輸,具有輕巧、方便的特點,其容量為0.07-0.1m3。 b):混凝土攪拌運輸車為長距離運輸混凝土的有效工具。它是將運輸混凝土的攪拌筒安裝在汽車底盤上,把在預(yù)拌混凝土攪拌站生產(chǎn)的混凝土成品裝入拌筒內(nèi),然后運至施工現(xiàn)場。在整個運輸過程中,混凝土攪拌筒始終在作慢速轉(zhuǎn)動,從而使混凝土在長途運輸后,仍不會出現(xiàn)離析現(xiàn)象,以保證混凝土的質(zhì)量。 c):皮帶運輸機可綜合進行水平、垂直運輸,常配以能旋轉(zhuǎn)的振動溜槽,運輸連續(xù),速度快,多用于澆筑大壩、橋墩等大體積混凝土 垂直運輸機具。 常用垂直運輸機具有塔式起重機和井架物料提升機。 a): 井架主要用于多層或高層建筑施工中混凝土的
49、垂直運輸,由井架、卷揚機、吊盤、自動傾卸吊斗、拔桿和鋼絲纜風(fēng)繩組成。具有構(gòu)造簡單、安拆方便、投資少的優(yōu)點,起重高度一般為2540m。 b):塔式起重機是高層建筑施工中垂直和水平的主要運輸機械,可直接把混凝土卸入模板中而不需要倒運。把它和一些澆筑用具配合起來,可很好地完成混凝土的運輸任務(wù) 3:混凝土泵運輸混凝土泵運輸 (1):采用混凝土泵輸送混凝土,稱為泵送混凝土?;炷帘玫墓ぷ髟砭褪抢帽皿w的擠壓力將混凝土擠壓進管路系統(tǒng)并到達澆筑地點,同時完成水平運輸和垂直運輸。 (2):特點: 泵送混凝土具有輸送能力大、速度快、效率高、節(jié)省人力、連續(xù)輸送等特點。(3)范圍: 適用于大型設(shè)備基礎(chǔ)、壩體、現(xiàn)澆
50、高層建筑、水下與隧道等工程的混凝土水平或垂直輸送。(4):組成: 泵送混凝土設(shè)備 由混凝土泵、輸送管和布料裝置等組成。a:混凝土泵 混凝土泵的種類很多,有活塞泵、氣壓泵和擠壓泵等類型,目前應(yīng)用最為廣泛的是活塞泵,根據(jù)其構(gòu)造和工作機理的不同,活塞泵又可分為機械式和液壓式兩種,常采用液壓式。與機械式相比,液壓式是一種較為先進的混凝土泵,它省去了機械傳動系統(tǒng),因而具有體積小、重量輕、使用方便、工作效率高等優(yōu)點。液壓泵還可進行逆運轉(zhuǎn),迫使混凝土在管路中作往返運動,有助于排除管道堵塞和處理長時間停泵問題。其工作原理見圖。 活塞式混凝土泵的規(guī)格很多,性能各異,一般以最大泵送距離和單位時間最大輸出量作為其主
51、要指標(biāo)。不同型號的混凝土泵每小時可輸送混凝土為860m3(最大可達160m3h),水平距離為200400m(最大可達700m),垂直距離3065m(最大可達200m)。目前,混凝土泵的最大運輸距離,水平運輸可達800m,垂直運輸可達300m。下表為國產(chǎn)液壓混凝土柱塞泵工作性能表。如建筑過高,可以在適當(dāng)高度樓層處設(shè)立中繼泵站,將混凝土繼續(xù)向上運送。b:輸送管 常用鋼管,有直管、彎管、錐形管三種。 直管管徑有100,125,150,175,200mm等數(shù)種。長度有4,3,2,lm等數(shù)種。一般標(biāo)準長度為3m,其余長度則為調(diào)整布管長度用。彎管的角度有150、300、450、600、900五種。用于布管
52、時管道彎折處使用。 當(dāng)兩種不同管徑的輸送管連接時,用錐形管過渡,其長度一般為1m。C:管道布置管道布置時應(yīng)符合“路線短、彎道少、接頭密”的原則。布置水平管道時,應(yīng)由遠到近,將管道布置到最遠的澆筑點,然后在澆筑過程中逐漸向泵的方向拆管。 地面水平管一般是固定的,樓面水平管則需每澆筑一層就重新鋪設(shè)一次。垂直管可以沿建筑物外墻或外柱鋪接,也可利用塔吊的塔身設(shè)置,垂直管道應(yīng)在底部設(shè)置基座,以防止管道因重力和沖擊而下沉,并在豎管下部設(shè)逆止閥,防止停泵時 混凝土倒流。一些混凝土泵車上裝有可伸縮式或折疊式的布料桿,其末端有一軟管,可將混凝土直接輸送到澆筑地點,使用十分方便。(5):混凝土的可泵性與配合比 用
53、于泵送的混凝土,必須具有良好的輸送性能。混凝土在輸送管道中的流動能力稱為可泵性??杀眯院玫幕炷?,與輸送管壁的摩阻力小,泵送過程中不會產(chǎn)生離析現(xiàn)象。為此,對泵送混凝土原材料和配合比應(yīng)盡量滿足以下要求:1):水泥用量 因水泥漿起潤滑作用,故水泥用量是影響混凝土在管內(nèi)輸送阻力的主要因素。為了保證混凝土泵送的質(zhì)量,每立方米混凝土中水泥用量 300kg。2):坍落度 坍落度低,即單位體積混凝土中水泥含量少,泵送阻力就增加,泵送能力下降。但坍落度過大則易漏漿,并增加混凝土的收縮。泵送混凝土坍落度不是定值,他與高度有關(guān)。如泵送高度30m以下時坍落度為100140mm;泵送高度在3060m時,坍落度為140
54、160mm;泵送高度60100m時,坍落度為160180mm;超過100m時,坍落度為180mm。泵送輕骨料混凝土?xí)r,受到泵的壓力作用,水分被輕骨料吸收,故應(yīng)適當(dāng)增加坍落度。3):骨料種類泵送混凝土以卵石和河砂最合適。一般規(guī)定,泵送混凝土中碎石最大粒徑不超過輸送管徑的1/4,卵石不超過管徑的1/3。4):骨料級配和含砂率 骨料粒度和級配對泵送能力有關(guān)鍵性影響,偏離標(biāo)準粒度曲線過多,會大大降低泵送性能,甚至引起堵管事故。含砂率低不利于泵送,應(yīng)控制在4050。砂宜用中砂,粗砂率在2.75左右,0.3mm以下的細砂含量至少在15以上 (6):泵送混凝土工藝要點1)必須保證混凝土連續(xù)工作,混凝土攪拌站
55、供應(yīng)能力至少比混凝土泵的工作能力高出約20。2)混凝土泵的輸送能力應(yīng)滿足澆筑速度的要求。3)輸送管布置應(yīng)盡量短,盡可能直,轉(zhuǎn)彎要少、緩(即選用曲率半徑大的彎管)。管段接頭要嚴,少用錐形管,以減少阻力和壓力損失。如管道向下傾斜,應(yīng)防止混入空氣,產(chǎn)生阻塞。4)泵送前,應(yīng)先用適量的與混凝土內(nèi)成分相同的水泥漿或水泥砂漿潤滑輸送管內(nèi)壁。而在混凝土泵送過程中,如需接長輸送管,亦須先用水泥漿或水泥砂漿濕潤接長管段,每次接長管段宜為3m,如接長管段小于3m且管段情況良好,亦可不必事先濕潤。5)開始泵送時,操作人員應(yīng)使混凝土泵低速運轉(zhuǎn),并應(yīng)注意觀察泵的壓力和各部分工作情況,待工作正常順利泵送后,再提高運轉(zhuǎn)速度、
56、加大行程,轉(zhuǎn)入正常的泵送。正常泵送時,活塞應(yīng)盡量采用大行程運轉(zhuǎn)。 6)泵送開始后,混凝土的供應(yīng)能力應(yīng)保證混凝土泵連續(xù)工作,盡量避免中途停歇。 7)在泵送過程中,混凝土泵受料斗內(nèi)的混凝土應(yīng)保持充滿狀態(tài),以免吸入空氣,形成堵管。8)在泵送過程中,應(yīng)注意坍落度損失。坍落度損失過多,會影響泵送施工,它與運輸時間、水泥品種、氣溫高低、泵送高度、泵送延續(xù)時間等因素有關(guān)。9)在泵送過程中,受料斗內(nèi)應(yīng)具有足夠的混凝土,不要把料斗內(nèi)剩余的混凝土降低到200mm以下,否則混凝土泵易吸人空氣,導(dǎo)致堵塞。如吸入空氣,應(yīng)立即反泵將混凝土吸回料斗內(nèi),除去空氣后再轉(zhuǎn)為正常泵送。10)混凝土泵或泵車使用完畢應(yīng)及時清洗。清洗用
57、水不得排入澆筑的混凝土內(nèi)。清洗之前一定要反泵吸料,降低管線內(nèi)的剩余壓力。11)用泵送混凝土澆筑的結(jié)構(gòu),要加強養(yǎng)護,防止因水泥用量較大而引起裂縫。12)高溫條件下施工時,需在水平輸送管上覆蓋兩層濕草袋,以防止陽光直照,并每隔一定時間灑水濕潤,這樣能使管道中的混凝土不至于吸收大量熱量而失水,導(dǎo)致管道堵塞。二:混凝土的澆筑二:混凝土的澆筑混凝土的澆筑成型就是將混凝土拌和料澆筑在符合設(shè)計要求的模板內(nèi),加以搗實使其達到設(shè)計質(zhì)量強度要求并滿足正常使用要求的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件?;炷恋臐仓尚瓦^程包括澆筑與搗實,是混凝土施工的關(guān)鍵,對于混凝土的密實性、結(jié)構(gòu)的整體性和構(gòu)件的尺寸準確性都起著決定性的作用。1:混凝土澆筑
58、前的準備工作:混凝土澆筑前的準備工作(1)檢查模板及其支架,應(yīng)確保標(biāo)高、位置尺寸正確,強度、剛度及嚴密性滿足要求,模板中的垃圾應(yīng)清除干凈。(2)檢查鋼筋及預(yù)埋件的級別、直徑、數(shù)量、排放位置及保護層厚度是否滿足設(shè)計和規(guī)范要求,并做好隱蔽工程驗收記錄。(3)做好施工組織和技術(shù)、安全交底工作。2:混凝土澆筑的一般要求:混凝土澆筑的一般要求(1)混凝土應(yīng)在初凝前澆筑,如已有初凝現(xiàn)象,則應(yīng)進行一次強力攪拌,使其恢復(fù)流動性后,方可入模;如有離析現(xiàn)象,亦須重新拌和后才能澆筑。(2)混凝土的自由下落高度。澆筑混凝土?xí)r,混凝土自高處傾落的自由高度不應(yīng)超過2m,在豎向結(jié)構(gòu)中限制自由傾落高度不宜超過3m,否則應(yīng)沿串
59、筒、斜槽、溜管或振動溜管下料,以防止混凝土因自由下落高度過大而產(chǎn)生離析。(3)在澆筑豎向結(jié)構(gòu)混凝土前,應(yīng)先在澆筑處底部填人50lOOmm厚與混凝土內(nèi)砂漿成分相同的水泥漿或水泥砂漿。(4)混凝土的分層澆筑?;炷翝仓?yīng)分層進行以使混凝土能夠振搗密實,在下層混凝土凝固之前,上層混凝土應(yīng)澆筑振搗完畢?;炷翝仓拥暮穸葢?yīng)符合規(guī)定 混凝土澆筑層厚度項次搗實混凝土的方法澆筑層的厚度(mm)1插入式振搗振搗器作用長度的1.25倍2表面振動2003人工搗固在基礎(chǔ)、無筋梁或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)中250在梁、墻板、柱結(jié)構(gòu)中200在配筋密集的結(jié)構(gòu)中1504輕骨料混凝土插入式振搗器300表面振動(振動時需加荷)200(5
60、) 混凝土澆筑工作應(yīng)盡可能連續(xù)作業(yè),如上、下層混凝土澆筑必須間歇,其間歇的最長時間(包括運輸、澆筑和間歇的全部延續(xù)時間)不得超過規(guī)定。(6)施工縫的留設(shè)與處理。 如因技術(shù)上的原因或設(shè)備、人力的限制,混凝土不能連續(xù)澆筑,中間的間歇時間超過允許時間,則應(yīng)事先確定在適當(dāng)位置留置施工縫。由于該處新舊混凝土結(jié)合力較差,是構(gòu)件中的薄弱環(huán)節(jié),故施工縫宜留在結(jié)構(gòu)受力(剪力)較小且便于施工的部位。柱應(yīng)留水平縫,梁、板應(yīng)留垂直縫?;炷吝\輸、澆筑和間歇的允許時間(min)混凝土強度等級氣 溫2525C30210180C30180150根據(jù)施工縫留設(shè)的原則柱子的施工縫宜留在基礎(chǔ)頂面、梁或吊車梁牛腿的下面、吊車梁的上
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