土木工程施工課件

土方工程常見類型：場地平整、基坑（槽）及管溝開挖、地坪填土、路基填筑、隧道開通及基坑回填等。施工過程：包括土或石的挖掘、填筑和運輸?shù)纫约芭潘?、降水和土壁支撐等?zhǔn)備和輔助過程。施工的特點：面廣量大、勞動繁重、大多為露天作業(yè)、施工條件復(fù)雜；施工易受地區(qū)氣候條件影響；土本身是一種天然物質(zhì)，種類繁多，施工時受工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的影響也很大。施工總的要求：根據(jù)工程自身條件，制定合理施工方案，盡可能采用新技術(shù)和機械化施工第一節(jié)土的分類和工程性質(zhì)一、土的工程分類二、土的工程性質(zhì)1、土的含水量2、土的可松性3、土的滲透性第二節(jié)土方量計算一、基坑（槽）、管溝土方量計算二、場地平整土方量計算主要內(nèi)容一、土的工程分類在土方工程施工和工程預(yù)算定額中，根據(jù)土的開挖難易程度，將土分為松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅石等八類。前四類為一般土，后四類為巖石。第一節(jié)土的分類和工程性質(zhì)二、土的工程性質(zhì)

1、土的含水量（w）土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比，以百分率表示：

式中，m1——含水狀態(tài)時土的質(zhì)量（kg）；

m2——烘干后土的質(zhì)量（kg）；

mw——土中水的質(zhì)量（kg）；

ms——固體顆粒的質(zhì)量（kg）。第一節(jié)土的分類和工程性質(zhì)第一節(jié)土的分類和工程性質(zhì)二、土的工程性質(zhì)

2、土的可松性：自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后，內(nèi)部組織破壞，其體積因松散而增加以后雖經(jīng)回填壓實仍不能恢復(fù)其原來的體積，土的這種性質(zhì)稱為土的可松性。土的可松性用可松性系數(shù)表示：式中Ks—土的最初可松性系數(shù)；

Ks′

—土的最終可松性系數(shù)；

V

1—土在自然狀態(tài)下的體積；

V

2—土挖出后的松散狀態(tài)下的體積；

V

3—土經(jīng)回填壓實后的體積。二、土的工程性質(zhì)3、土的滲透性土體被水透過的性質(zhì)，常用滲透系數(shù)K表示。滲透系數(shù)：在水力坡度為1的滲流作用下，水從土中滲出的速度，它同土的顆粒級配，密實程度等有關(guān)。第一節(jié)土的分類和工程性質(zhì)砂土的滲透實驗第二節(jié)土方量計算一、基坑（槽）、管溝土方量計算基坑土方量的計算可近似按立體幾何中擬柱體（由兩個平行的平面做底的一種多面體）體積公式計算。

基槽和管溝在土方量計算時，可沿長度方向分段計算，將各段土方量相加，即得總土方量。

基坑土方量計算

基槽土方量計算第二節(jié)土方量計算二、

場地設(shè)計標(biāo)高的確定場地平整土方量的計算思路是先確定一個場地設(shè)計標(biāo)高，以此標(biāo)高為基準(zhǔn)分別計算標(biāo)高以下的填方量和標(biāo)高以上的挖方量。

l、初步確定場地設(shè)計標(biāo)高H0（1）在具有等高線的地形圖上將施工區(qū)域劃分為邊長a=10m～40m的若干方格如圖所示；（2）確定各小方格的角點高程?？筛鶕?jù)地形圖上相鄰兩等高線的高程，用插值法求得。在無地形圖的情況下，也可以在地面用木樁或鋼釬打好方格網(wǎng)，然后用儀器直接測出方格同角點標(biāo)高。

場地設(shè)計標(biāo)高計算第二節(jié)土方量計算二、場地設(shè)計標(biāo)高的確定

（3）按填挖方平衡原則確定設(shè)計標(biāo)高；

場地設(shè)計標(biāo)高計算

由圖

可看出，H11只屬于一個方格的角點標(biāo)高，H12和H21則屬于兩個方格公共的角點標(biāo)高，H22則屬于四個方格公共的角點標(biāo)高，它們分別在上式中要加一次、二次、四次。因此，上式可改寫成下列形式：

第二節(jié)土方量計算二、場地設(shè)計標(biāo)高的確定2、場地設(shè)計標(biāo)高H0的調(diào)整按上述公式所計算的設(shè)計標(biāo)高H0系一理論值，實際上還需要考慮以下因素進行調(diào)整：（1）由于土的可松性，會使填土有剩余——H0（2）考慮場地泄水坡度對角點設(shè)計標(biāo)高的影響；（3）設(shè)計標(biāo)高以上的各種填方工程（如場區(qū)上填筑路堤）——H0

；或者由于設(shè)計標(biāo)高以下的各種挖方工程（如挖河道、水池、基坑等）——H0

；（4）根據(jù)經(jīng)濟比較的結(jié)果，將部分挖方就近棄于場外，或部分填方就近取于場外而引起挖、填土方量的變化后，需增減設(shè)計標(biāo)高。上述四方面因素對H0的影響同時出現(xiàn)的機會較小，可根據(jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)考慮。第二節(jié)土方量計算三、場地平整土方量的計算場地平整土方量的計算一般采用方格網(wǎng)法。

（1）計算場地各方格角點的施工高度

式中，hn為角點施工高度，即挖填高度，以“＋”為填，“－”為挖；Hn為角點的設(shè)計標(biāo)高；Hn′為角點的自然地面標(biāo)高。（2）確定“零線”平面網(wǎng)格中，相鄰兩個零點相連成的一條折線，就是方格網(wǎng)中的挖填分界線——零線。

設(shè)h1為填方角點的填方高度，h2為挖方角點的挖方高度，O為零點位置。則O點與A點的距離為：

求零點的圖解法BACODxah1h2第二節(jié)土方量計算三、場地平整土方量的計算（3）計算方格挖填土方量零線求出后，場地的挖填區(qū)即隨之標(biāo)出，可按“四方棱柱體法”計算出各方格的挖填土方量。

全挖全填方格

兩挖兩填方格挖全填方格

三挖一填或三填一挖方格aaaaaah1h1h1h2h3h4h2h2h3h3h4h4

；

第三節(jié)土方機械化施工一、挖土1、推土機

施工特點：靈活、功率大、爬30°坡、40-60m時效率最高。（1）種類：索式、液壓（2）應(yīng)用條件：挖深（填高）<1.5m

運距<100m

坡度<30°1~3類土（3）作業(yè)方式：目的是提高效率

下坡推土，提高30-40%

槽形推土

并列推土，提高15-20%

分批集中，一次推送

推土機外形第三節(jié)土方機械化施工一、挖土下坡推土槽形推土并列推土第三節(jié)土方機械化施工一、挖土2、鏟運機（1）類型：自行、拖式（2）特點：更靈活；運距：（拖式）200—350m；（自行）800—1500m；（3）適用條件：

1~3類土大面積

w<27%C3-6型自行式鏟運機C6-2.5型拖式鏟運機（1）鏟土方式：①下坡鏟土；②挖近填遠，挖遠填近；③推土機助鏟；④雙聯(lián)鏟運；⑤掛大斗鏟運……（2）開行路線：①環(huán)形路線；②8字型路線第三節(jié)土方機械化施工一、挖土2、鏟運機

鏟運機開行路線a)、b)、c)環(huán)形路線；

d）8字形路線

第三節(jié)土方機械化施工一、挖土2、挖土機

常用挖土機主要為單斗挖土機，只用于挖土，運土由自卸式汽車完成。根據(jù)挖土方式單斗挖土機鏟斗類型可分為：（1）正鏟；（2）反鏟

；（3）抓鏟；（4）拉鏟。正鏟反鏟抓鏟拉鏟第三節(jié)土方機械化施工一、挖土2、挖土機（1）正鏟

特點：只能挖土、挖土機必須在工作面、挖土深度大、效率高；條件：1~4類土、大型工程、工作面無涌水正鏟挖土機的主要技術(shù)性能正鏟作業(yè)挖土和卸土方式：正向卸土、后方卸土；正向挖土、側(cè)向卸土第三節(jié)土方機械化施工一、挖土2、挖土機

正鏟挖土機挖土和卸土方式a)正向挖土后方卸土；b)正向挖土側(cè)向卸土正鏟作業(yè)工作面及開行通道第三節(jié)土方機械化施工一、挖土2、挖土機

正鏟開挖基坑工作面及開行通道a)一層通道多次開挖；b)之字開行加寬工作面；c)多層通道開挖第三節(jié)土方機械化施工一、挖土2、挖土機（2）反鏟特點：挖土機可在地面、邊坡留土、挖土深度比正鏟??；

條件：小型基坑、基槽、獨立柱基、水下挖土；反鏟挖土機的主要技術(shù)性能第三節(jié)土方機械化施工一、挖土2、挖土機（2）反鏟

作業(yè)方式開行方式：溝端開行；溝側(cè)開行：穩(wěn)定性差、但棄土較遠；反鏟開行方式a)溝端開行；b)溝側(cè)開行第三節(jié)土方機械化施工一、挖土2、挖土機（3）抓鏟抓鏟挖土機是在挖土機臂端用鋼索裝一抓斗，可挖1～2類土，特別適合獨立基坑水下挖土。（4）拉鏟拉鏟挖土機的鏟斗懸掛在鋼絲繩下，土斗借重力切入土中，可用于開挖1~2類土，開挖深度和寬度較大。由于開挖的精確性較差，邊坡要留更多的土，且大多用于將土棄于土堆。

第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配W1W2W3T1T2？？？？？？問題的實質(zhì)：已知各挖土區(qū)和填土區(qū)的位置和土方量及各挖土區(qū)和填土區(qū)之間的運距，求各挖土區(qū)向各填土區(qū)調(diào)配的土方量是多少時，總的運輸費用最低求解方法：線性規(guī)劃法中的“表上作業(yè)法”求解步驟（一）準(zhǔn)備工作1、劃分調(diào)配區(qū)2、計算調(diào)配區(qū)之間的平均運距（二）建立土方調(diào)配的數(shù)學(xué)模型1、土方平衡與運距表2、數(shù)學(xué)模型3、求解分析（三）用“表上作業(yè)法”進行土方調(diào)配1、初始方案的確定2、方案是否最優(yōu)的判別3、方案的調(diào)整（四）土方調(diào)配圖的繪制第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配劃分調(diào)配區(qū)（l）調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)與房屋或構(gòu)筑物的位置相協(xié)調(diào)，滿足工程施工順序和分期分批施工的要求，用近期施工與后期利用相結(jié)合。（2）調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)使上方機械和運輸車輛的功效得到充分發(fā)揮。（3）當(dāng)土方運距較大或場區(qū)內(nèi)土方平衡時，可根據(jù)附近地形，考慮就近借土或就近棄土，每一個借土區(qū)或棄土區(qū)均可作為一個獨立的調(diào)配區(qū)。（4）平整場地工程，劃分調(diào)配區(qū)時要與場地設(shè)計標(biāo)高結(jié)合起來，使填挖平衡。第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配數(shù)學(xué)模型求一組xij的值，使目標(biāo)函數(shù)為最小值，并滿足下列約束條件

i=1,2,…,m

j=1,2,…,n

xij≥0

第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配（1）根據(jù)約束條件知道，未知量有m*n個，而方程數(shù)為m＋n個。由于填挖平衡，因此獨立方程的數(shù)量實際上只有m+n-l個。（2）由于獨立方程只有m+n-1個，而未知量有m*n個，無法計算。在求解線性規(guī)劃問題時，可以先命m*n-（m+n-1）個未知量為零（可以任意假定。但為了減少運算次數(shù)，可以按照就近分配的原則，把運距較遠或運費較大的那些未知量假定為零），這樣就能夠解出第一組m+n-1個未知量的值。這個解是不是最優(yōu)解，還需要用檢驗數(shù)進行檢驗。如果在解中換一個未知量（使解中的一個未知量的值為零，并把不在解中的一個未知量引入解中），能使求得的一組新解的目標(biāo)函數(shù)下降，那么新解就比前一個解合理。這樣一次次調(diào)整，直到使目標(biāo)函數(shù)值為最小，此時的一組解就是最優(yōu)解。關(guān)于線性規(guī)劃的理論及計算方法可以詳見有關(guān)的專著。求解分析第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配各調(diào)配區(qū)土方量和平均運距圖第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配初始方案的確定——就近分配法第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配最優(yōu)方案的判別（1）求位勢數(shù)列出初始方案中有調(diào)配數(shù)方格的cij由公式cij=ui+vj

求位勢數(shù)并列入表中（2）計算檢驗數(shù)

λij=cij

–ui

-vj

只要出現(xiàn)負(fù)的檢驗數(shù)，就說明方案不是最優(yōu)，需要進一步調(diào)整第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配求位勢數(shù)由cij=ui+vj

求位勢數(shù)ui

、vj第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配

第一步：在所有負(fù)檢驗數(shù)中選一個（一般可選最小的一個），本例中是λ12，把它所對應(yīng)的變量x12作為調(diào)整對象。第二步：找出x12的閉回路。其做法是：從x12格出發(fā)，沿水平與豎直方向前進，遇到適當(dāng)?shù)挠袛?shù)字的方格作90o轉(zhuǎn)彎，然后繼續(xù)前進，如果路線恰當(dāng)，有限步后便能回到出發(fā)點，形成一條以有數(shù)字的方格為轉(zhuǎn)角點的、用水平和豎直線聯(lián)起來的閉合回路，見表1-8。第三步:從空格x12出發(fā)，沿著閉合回路（方向任意）一直前進，在各奇數(shù)次轉(zhuǎn)角點的數(shù)字中，挑出最大運距對應(yīng)的xij（本例中c32=110最大，它對應(yīng)的x32=200），將它由x32調(diào)到x12方格中。第四步：將“200”填入x12方格中，被調(diào)出的x32為0（該格變?yōu)榭崭瘢?；同時將閉合回路上其它的奇數(shù)次轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都減去“200”，偶數(shù)次轉(zhuǎn)角上數(shù)字都增加“200”，使得填挖方區(qū)的土方量仍然保持平衡。這樣調(diào)整后，便可得到表中的新調(diào)配方案。第五步：對新調(diào)配方案，仍用“位勢法”進行檢驗，看其是否是最優(yōu)方案。如果檢驗數(shù)中仍有負(fù)數(shù)出現(xiàn)，那就仍按上述步驟繼續(xù)調(diào)整，直到找出最優(yōu)方案為止。

第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配表中所有檢驗數(shù)均為正號，故該方案為最優(yōu)方案。Z=200×50+200×70+400×40+300×60+100×70+500×40=85000（m3·m）

最優(yōu)土方調(diào)配方案的土方總運輸量為：第三節(jié)土方機械化施工二、運土——土方調(diào)配土方調(diào)配圖第三節(jié)土方機械化施工三、挖土設(shè)備和運土設(shè)備數(shù)量的計算（一）挖土設(shè)備數(shù)量的計算式中，Q—土方量（m3）;Qd—挖土機生產(chǎn)率（m3/臺班）；T—工期（工作日）；C—每天工作班數(shù)；K—工作時間利用系數(shù)（0.8～0.9）。

（二）運土設(shè)備數(shù)量的計算當(dāng)用挖土機挖土?xí)r，運土設(shè)備數(shù)量應(yīng)與挖土設(shè)備數(shù)量配套。第三節(jié)土方機械化施工三、挖土設(shè)備和運土設(shè)備數(shù)量的計算一臺挖土機配備的自卸汽車臺數(shù)N’為：式中P和分別為挖土機生產(chǎn)率和自卸汽車生產(chǎn)率（m3/臺班）?；虬矗菏街衪和分別為每一循環(huán)車輛運輸時間和運輸車輛裝滿一車土的時間（min)。第三節(jié)土方機械化施工三、填土壓實填土料應(yīng)慎重選擇，含有大量有機質(zhì)、含水溶性硫酸鹽大于5%、淤泥、膨脹土、凍土等不宜用作填方土料。

（一）壓實方法填土壓實方法圖a)碾壓

b)夯實

c)振動

第三節(jié)土方機械化施工三、填土壓實

（二）作業(yè)參數(shù)1、密實度（或壓實系數(shù)）

土的要求密實度，通常以壓實系數(shù)（壓實度）λ表示。壓實系數(shù)為土的控制（實際）干密度ρ0與最大干密度ρmax（最大干密度是在最佳含水量的狀態(tài)下，通過標(biāo)準(zhǔn)壓實方法確定的）的比值。

壓實系數(shù)一般由設(shè)計確定，例如，砌塊承重結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，在地基持力層范圍內(nèi)的λ應(yīng)大于0.96，在地基的持力層范圍以下λ應(yīng)在0.93～0.97之間。高等級公路路床λ應(yīng)大于0.95、上路堤λ應(yīng)大于0.93、下路堤λ應(yīng)大于0.90。

第三節(jié)土方機械化施工三、填土壓實

2、土的含水量

土的含水量不同，在同樣壓實功作用下，土的壓實質(zhì)量不同，如圖所示，對應(yīng)最大干重度的含水量稱為最佳含水量。施工時應(yīng)盡量保證在最佳含水量時壓實。土的含水量對壓實質(zhì)量的影響圖第三節(jié)土方機械化施工三、填土壓實

3、鋪土厚度壓實作用沿深度變化如圖所示，因此壓實施工時分層鋪土厚度應(yīng)在壓實設(shè)備作用深度范圍內(nèi)，見表。

壓實作用沿深度的變化圖分層鋪土厚度和壓實遍數(shù)壓實機具每層鋪土厚度（mm）每層壓實遍數(shù)平碾200~3006~8羊足碾200~3508~12蛙式打夯機200~3003~4人工打夯<2003~4分層鋪土厚度和壓實遍數(shù)壓實機具每層鋪土厚度（mm）每層壓實遍數(shù)平碾200~3006~8羊足碾200~3508~12蛙式打夯機200~3003~4人工打夯<2003~4第三節(jié)土方機械化施工三、填土壓實

4、壓實遍數(shù)壓實功與壓實機具、壓實遍數(shù)、作用時間等因素有關(guān)，壓實功與土的密實度的關(guān)系如圖所示，因此壓實遍數(shù)也應(yīng)合理確定，見表。土的密實度與壓實功的關(guān)系圖第四節(jié)土方工程的輔助工程一、邊坡工程（一）放坡（二）支護二、排、降水工程（一）流沙（二）排水（三）降水一、邊坡工程

（一）放坡

式中，m=B/H為邊坡系數(shù)。BH邊坡坡度圖坡度表示：如圖，設(shè)i為邊坡坡度，則：直壁開挖

根據(jù)土方工程相關(guān)規(guī)范的規(guī)定：對于土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑（槽）底或管溝底面標(biāo)高，開挖土層濕度適宜且敞露時間不長時，其挖方邊坡可作成直壁，不加支撐，但挖方深度不宜超過下列規(guī)定：密實、中密的砂土和碎石土（充填物為砂土）--------1.0（m）硬塑、可塑的粉質(zhì)粘土及粉土----------------------------1.25（m）硬塑、可塑的粘土和碎石類土（充填物為粘性土）1.50（m）堅硬的粘土-----------------------------------------------------2.0（m）第四節(jié)土方工程的輔助工程一、邊坡工程

（一）放坡

按規(guī)定坡度開挖深度超過以上數(shù)值的基坑邊坡，開挖時可按相應(yīng)規(guī)范選取，對于5m以內(nèi)基坑可按表選取。

通過計算確定坡度對地下水、開挖深度、荷載、土質(zhì)復(fù)雜等開挖條件超過規(guī)范的規(guī)定時，可采用土力學(xué)原理計算邊坡坡度。第四節(jié)土方工程的輔助工程深度在5m以內(nèi)的基坑（槽）、管溝邊坡最陡坡度一、邊坡工程

（二）支護

橫撐式支撐開挖較窄的基坑或溝槽時多采用橫撐式支撐，如圖所示。水平擋土板適用于濕度小、開挖深度H<3m的條件；垂直擋土板適用于松散、濕度大的土質(zhì)條件，而且開挖深度不限。第四節(jié)土方工程的輔助工程溝槽橫撐式支撐圖a)水平擋土板b)垂直擋土板1-水平擋土板;2-垂直支撐;3-工具式支撐；4-垂直擋土板；5-水平支撐；6-連接件

一、邊坡工程

（二）支護

板樁式支護結(jié)構(gòu)

深基坑可采用短樁隔墻板支撐、錨拉支撐、斜柱支撐、臨時擋土墻支撐、鋼板樁、擋土灌注樁、型鋼構(gòu)架橫撐、土層錨桿、擋土灌注樁與土層錨桿相結(jié)合等多種支護形式支撐。這些支護都屬于板樁式結(jié)構(gòu)，由擋墻系統(tǒng)和支撐（或拉錨）系統(tǒng)兩部分組成，其破壞形式如圖。

第四節(jié)土方工程的輔助工程板樁事故圖a)入土深度不足導(dǎo)致板樁下部走動；b)拉錨強度不足導(dǎo)致板樁傾覆；c)拉錨長度、板樁入土深度不足導(dǎo)致整體滑移；d)剛度不足導(dǎo)致板樁側(cè)向彎曲一、邊坡工程

（二）支護

重力式支護結(jié)構(gòu)

水泥土重力式圍護結(jié)構(gòu)如圖所示，利用柱狀水泥土攪拌樁，彼此搭接形成重力式擋墻。它沒有支撐或拉錨結(jié)構(gòu)，費用較低。該支護結(jié)構(gòu)適用于深度h0=4～6m的基坑，其面積置換率（加固土面積/總面積）約為0.6～0.8，墻體寬度B=（0.6~0.8）h0，墻體插入深度D=(0.8~1.2)h0。水泥土重力式圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)計算整體穩(wěn)定性、抗?jié)B性、抗傾性、抗滑移和墻體抗剪強度等。第四節(jié)土方工程的輔助工程水泥土重力式圍護結(jié)構(gòu)圖1－水泥土攪拌樁；2－插筋；3－混凝土面層一、邊坡工程

（二）支護

單支點、嵌固支撐板樁計算第四節(jié)土方工程的輔助工程計算模型圖一、邊坡工程

（二）支護

單支點、嵌固支撐板樁計算第四節(jié)土方工程的輔助工程計算方法圖——相當(dāng)梁法一、邊坡工程

（二）支護

單支點、嵌固支撐板樁計算步驟第四節(jié)土方工程的輔助工程

板墻部分計算

a.計算板樁的主動土壓力和被動土壓力；計算板樁上土壓力強度為零的點D至地面的距離；b.將板樁在D點截斷，∑X=0,∑M=0求AD的支座反力RD和拉錨力RA；c.由∑MC=0計算板樁入土深度t0d.板樁總的入土深度t=u+1.2t0e.在剪力為零處求得最大彎矩Mmax一、邊坡工程

（二）支護

單支點、嵌固支撐板樁計算步驟拉錨系統(tǒng)計算第四節(jié)土方工程的輔助工程

拉錨長度應(yīng)保證錨座板樁位于它本身引起的被動土楔滑移線、板樁位移引起的主動土楔滑移線和靜土楔滑移線之外（陰影區(qū)），按下列兩式計算，取其中大值。二、排、降水工程

（一）排水

排水方法如圖所示，采用集水溝、集水井集水，然后由水泵排出。排水溝截面為0.3m×0.5m、坡度為3‰；集水井直徑0.6~0.8m、間距20~40m；所用水泵有離心泵、潛水泵、軟軸泵等。排水適用條件為粗粒土層或粘性土層。

第四節(jié)土方工程的輔助工程集水井降水圖1-排水溝；2-集水井；3-水泵二、排、降水工程

（二）降水流沙概念：當(dāng)基坑（槽）挖土到地下水位以下，而土質(zhì)又是細砂和粉砂，若采用明排水的方法疏干開挖，則坑（槽）底下面的土?xí)纬闪鲃訝顟B(tài)，并隨地下水涌入基坑，這種現(xiàn)象叫流砂。危害：流砂可造成邊坡塌方、附近建筑物（構(gòu)筑物）下沉、傾斜、倒塌等。流砂產(chǎn)生的原因：是單位體積顆粒所受的向上動水壓力GD大于顆粒浸水容重，即：GD≥γw

，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，土的抗剪強度為零，土顆粒隨水流一起流入基坑形成流砂。可見，產(chǎn)生流砂的條件是細砂或粉砂且顆粒較均勻；外因是動水壓力GD。防治流砂的原則：可概括為“治砂先治水”，途徑包括減少和平衡動水壓力的大小和改變動水壓力的方向。施工中采取的具體措施包括：1）枯水期施工；2）打板樁增加地下水的滲流長度，減小動水壓力；3）水下挖土，平衡動水壓力；4）地下連續(xù)墻截住地下水；5）人工降水等。

第四節(jié)土方工程的輔助工程二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程降水的含義

基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備從中抽水，使地下水位降落在坑底以下，直至施工結(jié)束。降水效果優(yōu)點：工作面保持干燥，改善施工條件改變動水壓力方向，防止流砂形成提高土的強度和密實度缺點：基坑附近土壤會沉降二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程降水方法：輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井井點各種井點適用范圍井點類型土的滲透系數(shù)(m/d)降水深度(m)一級輕型井點多級輕型井點噴射井點電滲井點0.1-

500.1-

500.1-

50<0.13-6視井點級數(shù)而定8-20視選用的井點而定管井井點深井井點20-20010-2503-5>15輕型井點

管井類二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程輕型井點——輕型井點的設(shè)備濾管：1.0~1.2m、φ38~57mm、20~50%井點管：5~7m、φ38~57mm集水總管和彎聯(lián)管：φ100~127mm、4m/節(jié)抽水設(shè)備真空泵（每臺負(fù)擔(dān)100~200m）、離心水泵、水氣分離器二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程輕型井點——輕型井點降水全貌

輕型井點降水全貌圖1－井點管；2－濾管；3－總管；4－彎聯(lián)管；5－水泵房；6－原有地下水位線；7－降水后的水位線二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程輕型井點——輕型井點布置平面布置單排：B<6m、S≤5m雙排:B>6m

、S≤5m環(huán)形:大面積（B>15m）單環(huán)形：L/B≤5、S≤5m、B<2R多環(huán)形:L/B>5分段布置成多個環(huán)形高程布置

H≥H1+h+ILH1—井點埋設(shè)面至坑底距離(m)；h—坑底至降水后地下水位的距離(m)；I—地下水降落坡度，環(huán)形、雙排布置時取1/10，單排布置時取1/4；L—井點管至基坑中心的距離（單排井點為井點管至基坑另一側(cè)的水平距離）(m)。

環(huán)形井點布置圖(1)

平面布置；(2)高程布置1－總管；2－井點管；3－泵站二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程輕型井點——輕型井點布置單排線狀基坑布置圖（a）平面布置；（b）高程布置1－總管；2－井點管；3－泵站二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程輕型井點——輕型井點計算井點系統(tǒng)涌水量計算（Q)井點管數(shù)量計算(n)井距計算(D)井距和井點管數(shù)量的調(diào)整(D、n)抽水設(shè)備的選擇二、排、降水工程

2、降水第四節(jié)土方工程的輔助工程輕型井點——輕型井點計算井點系統(tǒng)涌水量計算（Q)確定水井種類計算公式

(無壓完整井）x0—環(huán)狀井點系統(tǒng)的假想半徑(m)，當(dāng)矩形基坑的長寬比不大于5時，可按下式計算：F—環(huán)狀井點系統(tǒng)所包圍的面積(m2)。二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程輕型井點——輕型井點計算環(huán)形井點無壓完整井涌水量計算公式：式中，Q—井點系統(tǒng)涌水量(m3/d)；K—土壤滲透系數(shù)(m/d)；H—含水層厚度(m)；S—降水深度(m)；R—抽水影響半徑(m)，常按下式計算：水井分類a)無壓完整井;b)無壓非完整井;c)承壓完整井;d)承壓非完整井

二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程輕型井點——輕型井點計算確定井點管數(shù)量需要先確定單根井點管的出水量q(m3/d)，這取決于濾管的構(gòu)造、尺寸及土的滲透系數(shù)K

，按下式計算：

式中，d—濾管直徑(內(nèi)徑）(m)；l—濾管長度(m)；由此得井點管數(shù)量n為：

式中，1.1—備用系數(shù)。井點管間距(D)的計算

式中，L—總管長度(m)；n—井點管數(shù)量。井點管數(shù)量(n)計算

井距和井點管數(shù)量的調(diào)整

井點管間距經(jīng)計算后，在確定時還應(yīng)注意以下幾點：

①井點管間距不能過小，否則彼此干擾大，出水量會顯著減小，一般取濾管周長的5倍～10倍，即5πd～10πd。

②在滲透系數(shù)小的土中，井距不應(yīng)完全按計算取值，還要考慮抽水時間，否則井距較大時水位降落時間很長，因此在此類土中井距宜取得較小些。

③在基坑（槽）周圍拐角和靠近地下水流方向（河邊）一邊的井點管應(yīng)適當(dāng)加密。

④井距應(yīng)與總管上的接頭間距相配合（取接頭間距的整數(shù)倍）。

⑤當(dāng)采用多級井點排水時，下一級井距應(yīng)小于上一級井距。根據(jù)綜合考慮確定了實際井點管間距后，再確定所需的井點管根數(shù)和總管長度。二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程輕型井點——輕型井點計算

抽水設(shè)備一般都已固定型號，選擇的主要設(shè)備是真空泵（或射流器）和離心泵。真空泵的選用：常用干式真空泵，根據(jù)集水總管的長度確定型號：總管長度小于100m時可選用W5型，總管長度小于200m可選用W6型泵。離心泵的選用：根據(jù)流量（1.2Q)、吸水揚程、總揚程選型號。二、排、降水工程

（二）降水第四節(jié)土方工程的輔助工程輕型井點——輕型井點計算抽水設(shè)備的選擇69第一節(jié)、預(yù)制樁施工一、預(yù)制樁施工的服務(wù)類工程二、預(yù)制樁的施工方法70一、預(yù)制樁施工的服務(wù)類工程1.制作樁長<30m、高強度：>30MPa、鋼筋對焊接長、樁尖和樁頂鋼筋加密（圖）

2.起吊、運輸、堆放強度：70%允許起吊、100%時允許運輸和打樁吊（支）點位置：要使附加彎矩最小(圖)71

鋼筋混凝土預(yù)制樁圖72樁的吊點位置圖(a)1個吊點；(b)2個吊點；(c)3個吊點；(d)4個吊點

73二、預(yù)制樁的施工方法1、打樁機械2、施工過程

741、打樁機械

（1）樁錘落錘、單動氣錘、雙動氣錘、柴油錘（2）樁架與樁錘配套，常見樁架見圖（3）動力設(shè)備與樁錘配套75柴油錘原理：圖優(yōu)點：輕便，故應(yīng)用最多（但在城市已很少應(yīng)用）缺點：噪聲、污染應(yīng)用條件：不適合極軟或極硬的土76柴油打樁錘的工作原理圖1-汽缸；2-噴嘴77打樁機外形圖

(a)起重機式打樁機；

(b)柴油打樁機1-立樁；2-樁；3-樁帽；4-樁錘；5-機體；6-支撐；7-斜撐；8-起重桿

782、施工過程（1）錘擊方式（2）打樁順序（3）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和打樁控制

79（1）錘擊方式輕錘高擊（×）重錘低擊（√）原因：

L≈3Q/q

而L越小，樁身越容易出現(xiàn)拉應(yīng)力。重錘低擊能使L增大，從而減少拉應(yīng)力的產(chǎn)生。錘頭落距高，樁頂應(yīng)力大，易打壞樁頭。80（2）打樁順序

通常的順序：逐排打、自中央向兩邊、自兩邊向中央、分段打如何確定打樁順序：在樁距>4倍樁徑時打樁順序?qū)|(zhì)量影響不大，只從提高效率出發(fā)確定打樁順序，選擇倒行和拐彎次數(shù)最少的順序在樁距<4倍樁徑時

打樁順序會影響地下土層的擠壓狀態(tài)，因此打樁順序不僅對施工效率有影響，而且對質(zhì)量有影響，應(yīng)根據(jù)工程的特點選擇自中央向兩邊或分段打81

在樁距<4倍樁徑時,打樁順序?qū)Φ叵峦翆訑D壓狀態(tài)的影響(a)逐排打(b)自兩邊向中央(c)自中央向兩邊(d)分段打打樁順序和土壤擠密狀況圖82（3）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（打樁控制）

指標(biāo)：平面位置及垂直度偏差、貫入度、沉樁標(biāo)高。在平面位置及垂直度偏差滿足要求的前提下，打樁控制：摩擦樁以沉樁標(biāo)高為主、以貫入度為輔；端承樁以貫入度為主、以沉樁標(biāo)高為輔。83第二節(jié)灌注樁施工一、鉆孔灌注樁施工二、挖孔灌注樁施工三、套管成孔灌注樁施工四、爆擴樁五、水域灌注樁施工

84一、鉆孔灌注樁施工1.鉆孔設(shè)備鉆機種類（1）回轉(zhuǎn)類鉆機：螺旋鉆機；有循環(huán)水式回轉(zhuǎn)鉆機；

潛水鉆機；（2）沖擊鉆機

2.施工過程85螺旋鉆機

全葉螺旋鉆機圖步履式螺旋鉆機圖特點鉆頭切削葉片排土干作業(yè)應(yīng)用條件地下水以上的粘性土Φ300~500mm深度<8~12m86全葉螺旋鉆機圖1-導(dǎo)向滑輪；2-鋼絲繩；3-龍門導(dǎo)架；4-動力箱；5-千斤頂支腿；6-螺旋鉆桿

87步履式螺旋鉆機圖1-上盤；2-下盤；3-回轉(zhuǎn)滾輪；4-行走滾輪；5-鋼絲滑輪；6-回轉(zhuǎn)中心軸；7-行車油缸；8-中盤；9支撐軸

88有循環(huán)水式回轉(zhuǎn)鉆機特點：鉆頭回轉(zhuǎn)切削泥漿循環(huán)排土泥漿保護孔壁濕作業(yè)、地面泥濘施工過程：應(yīng)用條件：地下水位較高的硬粘土或軟石Φ<1m,深度20~30m多用于高層建筑泥漿循環(huán)方式：正循環(huán)：適合小直徑孔（Φ<0.8m)反循環(huán)：適合大直徑孔（Φ>0.8m)泥漿的作用：排渣護壁正循環(huán)的優(yōu)缺點：優(yōu)點：設(shè)備簡單、操作方便、小孔徑效率較高缺點：泥漿反流速度低、排渣能力弱反循環(huán)的優(yōu)缺點：與正循環(huán)相反89正循環(huán)工藝原理圖1-鉆頭；2-泥漿循環(huán)方向；3-沉淀池；4-泥漿池；5-泥漿泵；6-水龍頭；7鉆桿；8-回轉(zhuǎn)裝置

反循環(huán)工藝原理圖1-鉆頭；2-新泥漿流向；3-沉淀池；4-沙石泵；5--水龍頭；7鉆桿；7-回轉(zhuǎn)裝置；8-混合液流向

90潛水鉆機特點：機理與回轉(zhuǎn)鉆機相同，但動力、變速機構(gòu)、鉆頭聯(lián)在一起位于水下，故輕便泥漿正循環(huán)條件：深度可達50m、直徑可達0.8m地下水位較高的一般粘性土、淤泥質(zhì)土及沙土91潛水鉆機圖1-鉆頭；2-潛水鉆機；3-電纜；4-護筒；5-水管；6-滾輪；7-鉆桿；8-電纜盤；9、10-卷揚機；11-電壓表；12-開關(guān)

92沖擊鉆機特點：沖錐式鉆頭下落沖擊破碎巖土掏渣筒掏渣條件:巖石類土93沖擊鉆孔圖1-副滑輪；2-主滑輪；3-主桿；4-前拉索；5-后拉索；6-斜撐；7-卷揚機；8-導(dǎo)向輪；9-墊木；10-鋼管；11-供漿管；12-溢流口；13-泥漿流槽；14-護筒回填土；；15-鉆頭

942.施工過程泥漿護壁成孔灌注樁施工程序圖95二、挖孔灌注樁施工應(yīng)用：大直徑樁（1~5m)主要施工過程挖孔（挖土、運土）輔助工程（支護、降水、通風(fēng)）鋼筋混凝土工程挖孔方法機械挖土（×）：國外人工挖土（√）：國內(nèi)支護方法鋼筋混凝土護圈：適用于無涌水或有涌水但可通過排降水方法排除工作面涌水的土層沉井護圈：適合強透水層鋼套管護圈：適合強透水層96混凝土墩身施工圖在護圈保護下開挖土方；支模板和澆筑混凝土護圈；澆筑墩身混凝土

97三、套管成孔灌注樁施工應(yīng)用：可塑、軟塑、流塑的粘性土，稍密及松散的沙土施工過程：打入鋼管、下鋼筋籠、邊澆混凝土邊拔出鋼管主要施工設(shè)備振動樁錘落錘或蒸汽錘樁靴：鋼筋混凝土樁靴、鋼活瓣樁靴主要工藝方式、作業(yè)參數(shù)、施工順序常見質(zhì)量問題工藝方式作業(yè)參數(shù)施工順序98施工過程99振動套管成孔灌注樁設(shè)備圖1-導(dǎo)向滑輪；2-滑輪組；3-振動樁錘；4-混凝土漏斗；5-樁管；6-加壓鋼絲繩；7-樁架；8-混凝土吊斗；9-活瓣樁靴；10-卷揚機；11-行駛用鋼管；12-枕木100振動套管成孔灌注樁施工過程圖(a)沉管后澆筑混凝土；(b)拔管；(c)插入鋼筋101錘擊沉管灌注樁設(shè)備圖1-樁錘；2-混凝土漏斗；3-樁管；4-樁架；5-混凝土吊斗；6-行駛用鋼管；7-預(yù)制樁靴；8-卷揚機；9-枕木

102錘擊套管成孔灌注樁施工過程圖(a)打入鋼管；(b)放入鋼筋籠；(c)邊澆混凝土邊拔出鋼管

103樁靴示意圖(a)鋼筋混凝土樁靴；(b)鋼活瓣樁靴1-樁管；2-活瓣

104常見質(zhì)量問題及原因：斷樁：樁身混凝土強度不足，樁距過小，受臨樁打管時擠壓所致縮頸：在飽和淤泥質(zhì)土中拔管速度快或混凝土流動性差，或混凝土裝入量少，使混凝土出管擴散性差,空隙水壓大，擠向新澆混凝土，導(dǎo)致樁徑截面縮小吊腳樁：樁靴強度不夠，打管時被打壞，水或泥沙進入套管；或活瓣未及時張開，導(dǎo)致樁底部隔空有隔層：骨料粒徑大或混凝土和易性差或拔管速度快，導(dǎo)致泥沙進入使樁身不連續(xù)

為避免上述問題，除了從材料方面解決外，還必須從施工工藝上解決105工藝方式單打法：即一次拔管法。拔管時每提升0.5m~1.0m,振動5~10s后，在拔管0.5~1.0m，如此反復(fù)進行，直到全部拔出為止。復(fù)打法：即在同一樁孔內(nèi)進行兩次單打，或根據(jù)要求進行局部復(fù)打。反差法：鋼管每提升0.5m,再下沉0.3m(或提升1m,下沉0.5m)，如此反復(fù)進行，直到全部拔出為止。106復(fù)打法示意圖(a)全部復(fù)打；(b)、(c)局部復(fù)打

1-單打樁；2-沉管；3-第二次澆筑混凝土；4-復(fù)打樁

107主要作業(yè)參數(shù)拔管速度:約1m/min（與土質(zhì)條件有關(guān)）一次拔管高度：0.5~1m左右振動時間：5~10s管內(nèi)混凝土量:>2m(第一次盡量灌滿）108施工順序

當(dāng)樁距<3.5樁徑時，為避免斷樁可采用跳打法、或間隔時間打樁法。109四、爆擴樁

施工過程：如圖所示。

應(yīng)用條件:粘土主要施工參數(shù)：樁孔爆破時的裝藥量：根據(jù)樁身直徑查表擴大頭爆破時的裝藥量：根據(jù)擴大頭直徑查表擴大頭爆破時混凝土的灌入量：2~3m高，或擴大頭體積的50%引爆順序：先淺后深110爆擴樁施工工藝圖(a)鉆導(dǎo)管；(b)放入炸藥管；(c)炸擴樁孔；(d)放入炸藥包，并灌入擴大頭體積50%的混凝土；(e)炸擴大頭；(f)放入鋼筋骨架并澆筑混凝土

111五、水域灌注樁施工筑島/圍堰：水淺、流速緩、河床不透水船水中支架112草麻袋圍堰筑島圖1、樁孔；2、河岸；3、圍堰；4、填芯沙土；5、常水位；6、河床；7、水流方向113土圍堰圖114樁孔集中時船的拼裝假設(shè)圖1、浮船；2、樁孔；3、拼裝梁115

雙體船工作平臺圖

1、船體；2、基臺木；3、橫梁；4船舷木墊；5、塔架；6、鋼絲繩；7、緊繩器；8、橫撐木；9、樁孔一、砌筑塊體

常用的塊體包括各種磚和混凝土砌塊，主要有以下幾種，見表。第一節(jié)砌筑材料二、砌筑砂漿

塊體砌筑中常用的砌筑砂漿有水泥砂漿、摻有石灰膏的水泥混合砂漿、粉煤灰水泥砂漿和粉煤灰混合砂漿等。砌筑砂漿的配合比應(yīng)經(jīng)試驗確定，并嚴(yán)格執(zhí)行。配制砂漿應(yīng)采用重量比，計量要準(zhǔn)確。砌筑砂漿應(yīng)采用機械拌和，自投料完算起，攪拌時間不得少于1.5分鐘。拌制完成的砌筑砂漿應(yīng)具有良好的和易性，硬化后具有一定的強度和粘結(jié)力。

第一節(jié)砌筑材料一、組砌方式

普通粘土磚墻體中，120墻采用全順砌筑；240墻、370墻采用一順一丁、梅花丁、三順一??；490墻采用一順一丁等形式。

第二節(jié)普通粘土磚砌筑施工磚墻各種組砌方式(a)一順一??；(b)梅花丁；(c)三順一??；(d)兩平一側(cè)；(e)全順；(f)全丁第二節(jié)普通粘土磚砌筑施工二、砌筑工藝

砌筑墻體的施工過程有抄平、放線、擺磚、立皮數(shù)桿、盤角、掛線和砌筑等。

1..抄平：在基礎(chǔ)頂面或樓面上定出各層標(biāo)高，用水泥砂漿或細石混凝土找平。2.放線：根據(jù)龍門板上標(biāo)志，彈出墻身軸線、邊線，劃出門窗位置。3.擺磚：在放好線的基面上按選定的組砌方式試擺。其目的是核對門窗洞口、附墻垛等處是否符合磚的模數(shù)，以減少砍磚。4.立皮數(shù)桿：皮數(shù)桿上標(biāo)明皮數(shù)和豎向構(gòu)造的變化部位。一般立在房屋的四大角、內(nèi)外墻交接處、樓梯間以及洞口多的地方（圖）。5.盤角：所謂盤角就是根據(jù)皮數(shù)桿先在四大角和交接處砌幾皮磚，并保證其垂直平整。6.掛線：為保證墻體垂直平整，砌筑時必須掛線。超過370的墻體，必須雙面掛線。

皮數(shù)桿示意圖1-皮數(shù)桿；2-準(zhǔn)線；3-竹片；4-圓釘二、砌筑工藝

第二節(jié)普通粘土磚砌筑施工7.砌筑：基本原則是上下錯縫、內(nèi)外塔砌、避免垂直通縫和包心砌法。常用砌筑方法是“三一”砌筑法，即一鏟灰、一塊磚、一擠揉。一般轉(zhuǎn)角和交接處必須同時砌起，如不能同時砌起而必須留槎時，應(yīng)留斜槎（圖）。如留斜槎確有困難，除轉(zhuǎn)角外，可留直槎（圖）。磚砌體必須滿足“橫平豎直、砂漿飽滿、組砌得當(dāng)、接槎可靠”的質(zhì)量要求斜槎直槎第三節(jié)特殊磚砌體施工一、組砌方式

代號為M的多孔磚砌筑形式只有全順（圖），代號為P的多孔磚的砌筑方式有一順一丁和梅花丁兩種（圖）。

二、施工工藝

多孔磚在施工時，抓孔應(yīng)平行于墻面，保證墻體的受壓性能。宜采用“三一”砌磚法，并做到灰縫橫平豎直。水平灰縫砂漿飽滿度不得小于80％；豎縫應(yīng)采用刮漿法，不得出現(xiàn)透明縫。

代號為M多孔磚組砌方式

代號為P多孔磚組砌方式第三節(jié)特殊磚砌體施工

多孔磚的轉(zhuǎn)角和交接處應(yīng)同時砌筑，臨時間斷處宜留斜槎，其留設(shè)方法如圖所示。

多孔磚斜槎第四節(jié)砌塊施工一、混凝土空心砌塊施工混凝土空心砌塊采用全順砌筑，砌塊空洞上下相互對準(zhǔn)?；炷量招钠鰤K砌筑時，應(yīng)遵守“反砌”規(guī)則，砌塊底面朝上?；铱p應(yīng)橫平豎直，寬度適宜。水平灰縫砂漿飽滿度不得小于90％，豎縫不得出現(xiàn)透明縫，砂漿飽滿度不低于80％?？招钠鰤K墻在轉(zhuǎn)角處、T字交接處應(yīng)做到砌塊搭接得當(dāng)（圖），且應(yīng)同時砌起，否則宜留斜槎?？招钠鰤K墻體轉(zhuǎn)角和T字交接處組砌方法第四節(jié)砌塊施工二、粉煤灰砌塊施工粉煤灰砌塊墻體厚度應(yīng)等于砌塊厚度，組砌方式只有全順一種（圖）。粉煤灰砌塊應(yīng)采用水泥混合砂漿砌筑。灰縫應(yīng)橫平豎直，寬度適宜，砂漿飽滿。砌塊墻在轉(zhuǎn)角處、T字交接處應(yīng)做到砌塊搭接得當(dāng)，防止通縫（圖）。

粉煤灰砌塊組砌方式粉煤灰砌塊轉(zhuǎn)角處及交接處砌法第四節(jié)砌塊施工三、加氣混凝土砌塊施工加氣混凝土砌塊墻體厚度應(yīng)等于砌塊厚度，組砌方式只有全順一種。上下皮錯開不小于砌塊長度的1/3，否則應(yīng)在水平灰縫中加設(shè)鋼筋網(wǎng)片（圖）。加氣混凝土砌塊砌筑時，應(yīng)向砌筑面澆水，以保證灰縫橫平豎直，砂漿飽滿。墻體轉(zhuǎn)角處和T字交接處，應(yīng)交接可靠，不得出現(xiàn)通縫（圖）。

加氣混凝土砌塊轉(zhuǎn)角處及交接處砌法加氣混凝土墻砌筑形式鋼筋混凝土工程流程

服務(wù)類

主導(dǎo)類輔助類鋼筋工程模板工程混凝土工程加工運輸綁扎、安裝

支模板制備

澆混凝土

養(yǎng)護

拆模加工運輸運輸?shù)谝还?jié)鋼筋工程

冷加工（冷拉、冷拔）除銹調(diào)直與彎曲剪斷與連接鋼筋代換主要內(nèi)容第一節(jié)鋼筋工程一、冷拉冷拉：在常溫下對鋼筋進行強力拉伸，拉應(yīng)力超過鋼筋的屈服強度，使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，以達到調(diào)直鋼筋、提高強度節(jié)約鋼材的目的。原理：見圖

應(yīng)用：需要提高鋼筋強度或降低成本，在設(shè)計允許范圍內(nèi)，具有冷拉設(shè)備設(shè)備:組成設(shè)備能力計算及設(shè)備選擇（※）質(zhì)量要求：（1）外觀不能有裂紋和縮徑；（2）力學(xué)性能指標(biāo)符合要求（見表）工藝參數(shù)冷拉應(yīng)力：見表冷拉率：見表冷拉速率：≤1m/min質(zhì)量控制方法（※）冷拉應(yīng)力控制法：控制冷拉應(yīng)力冷拉率控制法：控制冷拉率例冷拉原理鋼筋冷拉原理圖第一節(jié)鋼筋工程冷拉設(shè)備組成

拉力設(shè)備（卷揚機、滑輪組）、承力結(jié)構(gòu)、測量設(shè)備、回程裝置、連接件（夾具）

123456789126321451011冷拉設(shè)備

（a）用荷重架回程；（b）用滑輪組回程

1-卷揚機；2-滑輪組；3-冷拉小車；4-鋼筋夾具；5-鋼筋；6-地錨；7-防護壁；8-標(biāo)尺；9-回程荷重架；10-連接桿；11-彈簧測力計；12-回程滑輪組

第一節(jié)鋼筋工程選擇冷拉設(shè)備應(yīng)滿足：σA≤Q冷拉設(shè)備能力滑輪阻的工作線數(shù)。青銅軸套滑輪單個滑輪的阻力系數(shù)，設(shè)備阻力，滑輪組省力系數(shù)；卷揚機牽引力（設(shè)備冷拉能力（式中，--=----------nffkNFKkNTQ;04.1;10~5);kN);'表第一節(jié)鋼筋工程第一節(jié)鋼筋工程第一節(jié)鋼筋工程質(zhì)量控制方法冷拉應(yīng)力控制法：控制冷拉應(yīng)力逐漸施加拉力直至達到上表的控制應(yīng)力數(shù)值為止；檢查冷拉率，若冷拉率小于上表最大冷拉率，則合格；反之，要通過實驗檢查力學(xué)性能指標(biāo)，判斷是否合格冷拉率控制法：控制冷拉率先由試驗確定鋼筋的冷拉率（測定時冷拉應(yīng)力見表）；由冷拉率計算鋼筋的伸長量；逐漸施加拉力直至鋼筋伸長達到計算的伸長量為止。應(yīng)用：一般采用冷拉應(yīng)力控制法；對同爐批鋼筋可采用冷拉率控制法例第一節(jié)鋼筋工程例題1

同爐批Ⅱ級φ22鋼筋采用冷拉率控制法冷拉，求（1）試驗測定冷拉率時的拉力（2）取4根標(biāo)距l(xiāng)=10d試件試驗，測定伸長量分別為11.2、10、12、13mm、該批鋼筋控制冷拉率是多少（3）鋼筋長度為24m，則鋼筋冷拉長度控制值是多少【解】(1)

P=σΑ=480×3.1416×222/4=182.5(kN)

(2)ε1=11.2/10d=11.2/220×100%=5.1%;

ε2=4.5%;ε3=5.45%;ε4=5.9%∵ε4＞5.5%應(yīng)剔除(3)△l=24×5.02=1.2m第一節(jié)鋼筋工程

冷拉設(shè)備50kN卷揚機，鼓筒直徑D=400mm，轉(zhuǎn)數(shù)m=8.7r/min.六門滑輪組、工作線數(shù)n=13。實測摩阻力F=10KN。求（1）設(shè)備能力Q；（2）冷拉速度V；（3）能否用該設(shè)備采用冷拉應(yīng)力控制法冷拉Ⅱ級φ32mm鋼筋？【解】（1）Q=T/K′－F=50/0.096－10=511kN

（2）Ｖ＝πDm/n=(3.1416×0.4×8.7)/13

＝0.84m/min＜１m/min

（3）σA=430×πd2/4=430×3.1416×322/4

＝346kN＜Q=511KN,可以例題2第一節(jié)鋼筋工程第一節(jié)鋼筋工程

二、冷拔冷拔：將φ6~φ8的Ⅰ級光面鋼筋在常溫下強力拉拔使其通過特制的鎢合金拔絲?？祝摻钶S向拉伸徑向壓縮，使鋼筋產(chǎn)生較大塑性變形其抗拉強度提高50%~90%，塑性降低硬度提高應(yīng)用：鋼絲，其余同前設(shè)備：拔絲機和拔絲模孔質(zhì)量要求：外觀和力學(xué)指標(biāo)符合要求有關(guān)工藝參數(shù)總壓縮率β=（d12-d02)/d02:

φb5由φ8拔制

φb3、φb4由φ6.5拔制拔絲模空前后徑比:1:1.15拔絲次數(shù)n:由前兩參數(shù)求得

Φ6.5-φ5.5-φ4.6-φ4(n=3)冷拔速率：0.2~0.3m/s鋼筋冷拔示意圖三、除銹鋼絲刷噴砂酸洗四、彎曲手動扳手彎曲鋼筋彎曲機彎曲

五、調(diào)直錘直調(diào)直機調(diào)直冷拉調(diào)直第一節(jié)鋼筋工程第一節(jié)鋼筋工程六、剪斷1、下料長度計算設(shè)計圖紙注明的鋼筋尺寸是外包尺寸（輪廓尺寸）；鋼筋下料量取的是鋼筋的軸線尺寸；軸線尺寸=外包尺寸+端部彎鉤增長值－彎曲部分量度差2、剪斷方法：鋼筋剪斷機、手動切斷器（<φ12mm)、氣割【例4.3】如圖，Ф20鋼筋，計算其下料長度。＝6790mmL＝4600+2×570+2×420+2×6.25×20-4×0.5×20一般彎鉤部分彎曲直徑D=2.5d

，平直段長度3d

半圓端部彎鉤增長值=3d+3.5πd/2－2.25d=6.25d第一節(jié)鋼筋工程彎曲部分D=5d量度差=外包尺寸－軸線尺寸

=(A+B)-(a+b+弧長）

=c+d0-弧長

=3.5d+3.5d-6d·π/4=2.3d≈2d各角度彎曲部分量度差30°45°60°90°135°0.3d0.5dd2d2.5d第一節(jié)鋼筋工程七、連接（要注意連接點的位置和連接方法）焊接（盡量使用）：通過加壓（壓力焊）或加熱熔化（熔焊〕使鋼筋之間形成原子結(jié)合綁扎：用鐵絲將鋼筋綁到一起機械連接：通過機械咬合作用實現(xiàn)鋼筋連接第一節(jié)鋼筋工程焊接對焊：熔焊、焊接質(zhì)量好、工效高，用于粗鋼筋的接長點焊：壓力焊，用于鋼筋骨架或鋼筋網(wǎng)的交叉鋼筋的連接電弧焊：熔焊，普通焊接，廣泛應(yīng)用，適合鋼筋接長、交叉鋼筋連接、鋼筋與鋼板連接等，鋼筋接長包括幫條焊、塔接焊、坡口焊三種工藝形式電渣壓力焊：壓力焊，用于豎向鋼筋接長時效率高，代替電弧焊氣壓焊：熱壓焊，用于豎向鋼筋接長第一節(jié)鋼筋工程鋼筋對焊原理圖1-鋼筋；2-固定電極夾鉗；3-活動電極夾鉗；4-工作臺；5-變壓器第一節(jié)鋼筋工程點焊機工作示意圖1-電極；2-鋼絲第一節(jié)鋼筋工程電弧焊示意圖1-變壓器；2-導(dǎo)線；3-焊鉗；4-焊條；5-焊件；6-電弧第一節(jié)鋼筋工程搭接焊（a）雙面焊；（b）單面焊幫條焊（a）雙面焊；（b）單面焊坡口焊（a）平焊；（b）立焊第一節(jié)鋼筋工程電渣壓力焊示意圖1-鋼筋；2-夾鉗；3-凸輪；4-焊劑；5-鐵絲團球或?qū)щ姾竸┑谝还?jié)鋼筋工程氣壓焊接設(shè)備圖1-乙炔；2-氧氣；3-流量計4-固定卡具；5-活動卡具；6-壓接器；7-加熱器與焊炬；8-鋼筋；9-電動油泵第一節(jié)鋼筋工程綁扎綁扎施工要注意綁牢防止漏綁塔接長度：參照規(guī)范，(一般至少縱向受拉筋>300mm;縱向受壓筋>200mm）Ⅰ級受拉筋端部要做彎鉤接頭位置距離彎折點不小于10d避開最大彎矩處受力筋接頭位置要錯開從接頭中心到塔接長度的1.3倍范圍內(nèi)，有綁扎接頭受力筋面積占受力筋總截面積的百分率受壓區(qū)：≤50%；受拉區(qū)：≤25%第一節(jié)鋼筋工程機械連接冷擠壓連接徑向擠壓套管連接軸向擠壓套管連接錐形螺紋套管連接徑向擠壓套管連接

錐形螺紋鋼筋連接1-鋼筋；2－套筒；3－錐螺紋第一節(jié)鋼筋工程八、鋼筋代換應(yīng)用：施工時確實缺乏設(shè)計圖紙中要求的鋼筋代換方法1、構(gòu)件按強度控制---采用“等強代換”：A2fy2≥A1fy12、構(gòu)件按最小配筋率控制---采用“等面積代換”：A2≥A13、當(dāng)構(gòu)件按裂縫寬度或撓度控制時，鋼筋代換需進行裂縫寬度或撓度驗算代換后檢驗是否滿足規(guī)范要求的各項規(guī)定1、抗裂性要求高的構(gòu)件，不宜用光面鋼筋代換變形鋼筋2、代換不宜改變構(gòu)件截面的有效高度，若改變，需進行截面強度的復(fù)核3、代換后的鋼筋用量不大于原設(shè)計用量的5%，不低于2%4、滿足構(gòu)造要求，最小鋼筋直徑、間距、根數(shù)、錨固長度等征得設(shè)計單位同意例第一節(jié)鋼筋工程主要內(nèi)容模板類型、特點、系統(tǒng)構(gòu)成及應(yīng)用木模板、鋼模板、大模板、提模、臺模、隧道模、滑模鋼模板系統(tǒng)設(shè)計（簡介）第二節(jié)模板工程木模板特點：木板條拼裝而成，施工過程復(fù)雜，周轉(zhuǎn)率低，消耗木材多，但當(dāng)混凝土形狀復(fù)雜時有優(yōu)勢應(yīng)用：最傳統(tǒng)的方法，適用各種條件，但隨著各種新型模板的不斷涌現(xiàn)，建議少用主要混凝土構(gòu)件木模板系統(tǒng)基礎(chǔ)模板柱模板梁板模板第二節(jié)模板工程基礎(chǔ)模板圖1-拼板；2-斜撐；3-木樁；4-鐵絲第二節(jié)模板工程柱模板圖1-內(nèi)拼板；2-外拼板；3-柱箍；4-梁缺口；5-清理孔；6-木框；7-蓋板；8-拉緊螺栓；9-拼條；10-三角木條有梁樓板模板圖1-樓板模板；2-梁側(cè)模；3-擱柵；4-橫檔；5-牽杠；6-夾條；7-短撐木；8-牽杠撐；9-琵琶撐第二節(jié)模板工程鋼模板（定型組合鋼模板）特點：

鋼板和型鋼焊接而成，固定形狀、尺寸，現(xiàn)場組裝，周轉(zhuǎn)率高，屬于工具式模板，板面平整，不吸水，不漏漿，（初期投資較大）系統(tǒng)組成模板板塊、連接件、支撐件應(yīng)用：各種條件，應(yīng)用最廣鋼模板系統(tǒng)設(shè)計（詳后）第二節(jié)模板工程模板板塊種類：平模、陽角模、陰角模、連接角模平模規(guī)格：寬度：300、250、200、150、100、50（mm）長度：1500、1200、900、750、600、450(mm)表示：長度：1500mm寬度：300mm類型：平模P30

15第二節(jié)模板工程第二節(jié)模板工程鋼模板類型圖（a）平面模板；（b）陽角模板；（c）陰角模板；（d）連接角模第二節(jié)模板工程鋼支柱圖1-頂板；2-套管；3-插銷；4-插管；5-底板；6-轉(zhuǎn)盤；7-螺管；8-手柄；9-螺旋管鋼管井架圖1-立管；2-套管；3-模管；4-斜管；5-底管第二節(jié)模板工程鋼管支柱圖1-墊木；2-φ12螺栓；3-φ16鋼筋；4-40內(nèi)徑水管；5-φ14孔；6-50內(nèi)徑水管；7-鋼板；8-φ14出水孔；9-L60×6第二節(jié)模板工程鋼桁架圖（a）整榀式；（b）平面組合式大模板構(gòu)造第二節(jié)模板工程

大模板主要應(yīng)用于鋼筋混凝土墻體施工，應(yīng)用已很多，并已形成工業(yè)化建筑體系。大模板由面板、加勁肋、支撐桁架、調(diào)整螺旋等組成。其平面組合有平模方案、小角模方案和大角模方案三種。大模板構(gòu)造圖1-穿墻螺栓孔；2-吊環(huán)；3-面板；4-橫肋；5-豎肋；6-護身欄桿；7-支撐立桿；8-支撐撞桿；9-ф32絲杠；10-絲杠第二節(jié)模板工程

提模又稱爬模，主要應(yīng)用于現(xiàn)澆剪力墻和筒體體系施工，我國已推廣。提模由懸吊大模板、爬架和穿心式液壓千斤頂三部分組成提模爬模1-爬架；2-螺栓；3-預(yù)留爬架孔；4-爬模；5-爬架千斤頂；6-爬模千斤頂；7-爬桿；8-模板挑橫梁；9-爬架挑橫梁；10-脫模千斤頂；11-爬桿第二節(jié)模板工程臺模臺模又稱飛模，主要用于整體澆筑平板或樓板。臺模1-支腿；2-橫梁；3-檁條；4-面板；5-斜撐；6-滾輪隧道模隧道模，可用于同時整體澆筑墻體和樓板。第二節(jié)模板工程隧道模滑模應(yīng)用：高聳的構(gòu)筑物和高層建筑物說明：不是簡單的輔助工程，他和鋼筋工程、以及混凝土工程關(guān)系相當(dāng)密切，以至于難以分開獨立系統(tǒng)構(gòu)成及施工特點簡介第二節(jié)模板工程滑模組成1-支撐桿；2-提升架；3-液壓千斤頂；4-圍圈；5-圍圈支托；6-模板；7-內(nèi)操作平臺；8-平臺桁架；9-欄桿；10-外挑三腳架；11-外吊腳手；12-內(nèi)吊腳手；13-混凝土墻體第二節(jié)模板工程什么是液壓滑模施工過程

隨著混凝土的澆注，模板在液壓動力系的作用下，連續(xù)向上滑升；隨著模板的滑升，依次在模板內(nèi)澆筑混凝土和綁軋鋼筋，從而逐步完成結(jié)構(gòu)混凝土的澆筑工作，直至達到設(shè)計標(biāo)高為止。優(yōu)點

避免了模板復(fù)拆裝造成的施工間斷，提高了施工效率。第二節(jié)模板工程滑模系統(tǒng)的組成

模板模板系統(tǒng)圍圈成型混凝土提升架操作平臺操作平臺系統(tǒng)輔助平臺施工操作場所內(nèi)外吊腳手架支撐桿液壓滑升系統(tǒng)液壓千斤頂滑升動力操作控制裝置

滑模系統(tǒng)第二節(jié)模板工程模板系統(tǒng)

（1）模板構(gòu)成：圖尺寸：高度1.0～1.2m；模板寬度200—600mm。傾斜度：模板可懸掛或擱置在圍圈上。應(yīng)形成上口小下口大的傾斜度。傾斜度為(0.3～0.4)％（2）圍圈作用：固定模板位置，承受模板傳來的水平力和垂直力。構(gòu)成：一般用L65×5或L75×6的角鋼，或用8號10號槽鋼制成。(封閉)。上圍圈一般距模板上口為200mm，下圍圈距模板下口為300mm，以保證模板“上剛下柔，以便混凝土脫模。（3）提升架作用：固定圍圈的位置，防止模板側(cè)向變形，把模板系統(tǒng)和操作平臺連成整體，承受模板和操作平臺荷載，并將荷載通過千斤頂傳給支承桿。形式：單橫梁式與雙橫梁式兩種構(gòu)成：可用槽鋼或角鋼制作。第二節(jié)模板工程模板示意圖（a）冷彎成型鋼模板；（b）角鋼肋條鋼模板模板與圍圈連接（a）模板掛在圍圈上；（b）模板放在圍圈上1-圍圈；2-模板；3-模板高度第二節(jié)模板工程鋼提升架圖（a）雙橫梁式；（b）單橫梁式1-上橫梁；2-下橫梁；3-立柱；4-上圍圈支托；5-下圍圈支托；6-套管第二節(jié)模板工程操作平臺系統(tǒng)作用：供運輸和堆放材料、機具、設(shè)備及施工人員操作之用。構(gòu)成：一般用鋼桁架或梁及鋪板組成。。操作平臺結(jié)構(gòu)示意1-千斤頂；2-支撐桿；3-提升架4-平臺鋪板；5-桁架；