施工技术与组织教学讲座PPT.pot

投资工程管理学院投资工程管理学院 施工技术与组 织 主讲人：汪振双 投资工程管理学院投资工程管理学院 考核 100= 卷面 70+ 考核 30 考核 = 作业 + 出勤 前 言 土木工程施工是土木专业的一门土木工程施工是土木专业的一门实践性强、综合性大、实践性强、综合性大、 涉及知识面广的骨干涉及知识面广的骨干专业课程，它的任务是研究土木工程施专业课程，它的任务是研究土木工程施 工的局部规律和全局性规律。工的局部规律和全局性规律。是同学们步入工作岗位后要是同学们步入工作岗位后要学学 以致用、安身立命以致用、安身立命的主要课程之一。的主要课程之一。无论同学们毕业后在土无论同学们毕业后在土 木建筑领域从事何种职业和岗位，学好本课程的专业知识都木建筑领域从事何种职业和岗位，学好本课程的专业知识都 将使你将使你受用终生受用终生。 本程的多课诸专业术语 、念和知点常常是概识 求面主考官信手职试时 拈的，本程是来试题课 求的敲！你职门砖 本程的施工程序、工课艺 流程、操作要点、量要质 求等容直接范的强内与规 制性文接，些知条轨这识 使在受用一生！将你职场 总 目 录总 目 录 第第 1 讲 土方规划 第讲 土方规划 第 16 讲 钢结构工程讲 钢结构工程 第第 2 讲 土方工程施工要点 第讲 土方工程施工要点 第 17 讲 起重安装机械讲 起重安装机械 第第 3 讲 机械化施工及填土压实 第讲 机械化施工及填土压实 第 18 讲 结构吊装施工讲 结构吊装施工 第第 4 讲 基坑验槽及地基加固处理 第讲 基坑验槽及地基加固处理 第 19 讲 防水工程讲 防水工程 第第 5 讲 混凝土预制桩施工 第讲 混凝土预制桩施工 第 20 讲 装饰工程施工（讲 装饰工程施工（ 1 ） 第第 6 讲 混凝土灌注桩施工 第讲 混凝土灌注桩施工 第 21 讲 装饰工程施工（讲 装饰工程施工（ 2 ） 第第 7 讲 砖砌体施工 第讲 砖砌体施工 第 22 讲 装饰工程施工（讲 装饰工程施工（ 3 ） ） 第第 8 讲 石砌体及砌块砌体施工 第讲 石砌体及砌块砌体施工 第 23 讲 冬雨期施工技术措施讲 冬雨期施工技术措施 第第 9 讲 脚手架及垂直运输 第讲 脚手架及垂直运输 第 24 讲 施工组织概述 讲 施工组织概述 第第 10 讲 钢筋工程 第讲 钢筋工程 第 25 讲 流水施工原理 讲 流水施工原理 第第 11 讲 模板工程 第讲 模板工程 第 26 讲 网络计划技术 讲 网络计划技术 第第 12 讲 混凝土制备及运输 第讲 混凝土制备及运输 第 27 讲 网络技术的应用讲 网络技术的应用 第第 13 讲 混凝土成型及养护 第讲 混凝土成型及养护 第 28 讲 施工组织总设计讲 施工组织总设计 第第 14 讲 预应力材料与机具 第讲 预应力材料与机具 第 29 讲 单位工程施工组织设讲 单位工程施工组织设 计计 第第 15 讲 预应力施工 第讲 预应力施工 第 30 讲 施工组织设计编制实讲 施工组织设计编制实 例例 第 1 章 土方工程 第第 1 讲 土方规划讲 土方规划 第第 2 讲 土方工程施工要点讲 土方工程施工要点 第第 3 讲 机械化施工及填土压讲 机械化施工及填土压 实实 第 1章 土方工程 【教学要求】了解土方工程特点；掌握地场设计 高的确定、整土方配；掌握坡定及土壁支的标调与调边稳护 基本原理及主要方法；了解施工排、降水方法及流砂防治措 施；熟悉常用土方机械的性能和使用范；掌握土方的筑围填 的要求和方法。与压实 【教学重点】土方配；调坡定及土壁支的边稳护 方法；型井点轻型井点轻降水；土方的筑填与压实。 【教学难点】表上作法行土方配；业进调型井点轻型井点轻 降水；降水；坡定及土壁支；边稳护影土的因素。响填压实影土的因素。响填压实 【时间安排】本章共 3、讲6。学时 第 1 讲 土方规划 1 概述概述 2 土方边坡土方边坡 3 土方量计算的方法土方量计算的方法 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 5 土方调配土方调配 第 1章 土方工程 1 概述概述 包括一切土的挖掘、填筑、运输等过程以及排水降水、土壁支撑 等准备工作和辅助工程。常见的土方工程施工内容有： 1.1 土方工程的内容 场地平整：场地平整：包括障碍物拆除、场地清理、确定场地包括障碍物拆除、场地清理、确定场地 设计标高、计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。设计标高、计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。 开挖沟槽、基坑开挖沟槽、基坑 ( 竖井、隧道、修筑路基、堤坝 ) ： 包括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。包括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。 土方回填与压实：土方回填与压实：包括土料选择、运输、填土压实包括土料选择、运输、填土压实 的方法及密实度检验等。的方法及密实度检验等。 第 1 土方讲规划 共 46 第页1页 1.2 土方工程的施工要求土方工程的施工要求 土方量少、工期短、费用省；土方量少、工期短、费用省； 因地制宜因地制宜编制编制合理的合理的施工方案，预防施工方案，预防 流砂、管涌、塌方等事故发生，确保安全； 流砂、管涌、塌方等事故发生，确保安全； 1 述概 共 46 第页2 页 要求标高、断面控 制准确； 应尽可能 采用先进的施工工艺、 施工组织和机械化施工 。 土体有 足够的强度和稳定性； 基坑土方开挖 1.3 土的工程分类 1 述概 共 46 第页3 页 根据开挖的难易程度开挖的难易程度松软土 、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚 石、坚石、特坚石。 根据颗粒级配颗粒级配与塑性指数塑性指数岩 石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工 填土。 土的分类土的分类土的名称土的名称密度密度（ kg/m3）开挖方法开挖方法 一类土一类土 （松软土）（松软土） 砂土；粉土；冲积砂土层；疏松的种植土；淤砂土；粉土；冲积砂土层；疏松的种植土；淤 泥泥 600 1500用锹、锄头挖掘 二类土二类土 （普通土）（普通土） 粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂 ；粉土混卵；粉土混卵 ( ( 碎碎 ) ) 石；种植土；填土石；种植土；填土 1100 1600 用锹、锄头挖掘， 少许用镐翻松 三类土三类土 （坚土）（坚土） 软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干 黄土；含碎黄土；含碎 ( ( 卵卵 ) ) 石的黄土；粉质粘土；压实石的黄土；粉质粘土；压实 的填土的填土 1750 1900 主要用镐，少许用 锹、锄头，部分用 撬棍 四类土四类土 （砂砾坚（砂砾坚 土）土） 坚实密实的粘性土或黄土；中等密实的含碎坚实密实的粘性土或黄土；中等密实的含碎 ( ( 卵卵 ) ) 石粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石石粘性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石 ；软泥灰岩；软泥灰岩 1900 用镐或撬棍，部分 用锲子及大锤 五类土五类土 （软石）（软石） 硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶 结不紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石岩结不紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石岩 1100 2700 用镐或撬棍、大锤 ，部分用爆破 六类土六类土 （次坚石）（次坚石） 泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩、泥灰岩；密泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩、泥灰岩；密 实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩实的石灰岩；风化花岗岩、片麻岩 2200 2900 用爆破方法，部分 用风镐 七类土七类土 （坚石）（坚石） 大理岩；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚大理岩；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚 实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩 2500 3100用爆破方法 八类土八类土 （特坚石）（特坚石） 安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花 岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩 2700 3300用爆破方法 1 述概 共 46 第页3 页 1.4 土的工程性质土的工程性质 天然密度天然密度- 是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。 干密度干密度- 是指单位体积中固体颗粒的质量，它 是用以 检验土压实质量的控制指标。 土的质量密度 取土环刀 标准击实 仪 不同的土，其最大类 干密度是不同的；同 的土在不同的类状态 下 ( 含水量、程度压实 ) 其密度也是不同的实 1 述概 共 46 第页4 页 土的含水量土的含水量 w 是土中所含的水与是土中所含的水与 土的固体颗粒间的质量比，以百土的固体颗粒间的质量比，以百 分数表示，见下式：分数表示，见下式： 2 21 g gg w 含水量影土方响 施工方法的选择 、坡的定和边稳 回土的量填质 土的含水量超过 25 30% ， 机械化施工就困，容易则难 打滑、陷车 回土需有最佳含水量方能填则 夯密，得最大干密度压实获 快速含水量测定仪 1 述概 共 46 第页5 页 土的渗透性土的渗透性 是指水流通过土中孔隙的难易程度。地是指水流通过土中孔隙的难易程度。地 下水在土中的下水在土中的渗流速度渗流速度 v 与与土的渗透系数土的渗透系数 k 和和水水 头梯度头梯度 i 有关，地下水在土中的渗流速度可按达西有关，地下水在土中的渗流速度可按达西 公式计算：公式计算： v（m/d）=ki 土壤渗透试验仪 渗透系数 k 直接值将 影降水方案的响选择 和涌水量算的准确计 性 1 述概 共 46 第页6 页 土的可松性土的可松性 即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加， 即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加， 以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性以后虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性 用用可松性系数 可松性系数 ks 表示。表示。 土的最初可松性系数土的最初可松性系数 ks= v2 / v1； 土的最后可松性系数土的最后可松性系数 k ， s= v3 / v1 。 式中： v1 土在天然状态下的体积； v2 土经开挖后的松散体积； v3 土经回填压实后的体积。 土的最初可松性系数 ks是算掘机械生计挖 率、土量产运车辆数 及弃土坑容的重要积 ，最后可松性系参数 数 k ， s 是算地平计场 整高及方所需的标填 方体等的重要挖积参 。数 不同分类的土的可松性系数可参考下表：不同分类的土的可松性系数可参考下表： 1 述概 共 46 第页7 页 土的可松性参考值土的可松性参考值 土的类别土的类别 体积增加百分数体积增加百分数可松性系数可松性系数 最 初最 初最 后最 后最初 最初 ks最后 最后 k ， s 一类土一类土（种植土除外）（种植土除外） 8 171 2.51.08 1.171.01 1.03 二类土二类土（植物土、泥（植物土、泥 炭）炭） 20 303 41.20 1.301.03 1.04 二类土二类土 14 282.5 51.14 1.281.02 1.05 三类土三类土 24 304 71.24 1.301.04 1.07 四类土（除外）四类土（除外） 26 326 91.26 1.321.06 1.09 四类土四类土（泥灰岩、蛋（泥灰岩、蛋 白）白） 33 3711 151.33 1.371.11 1.15 五七类土五七类土 30 4510 201.30 1.451.10 1.20 八类土八类土 45 5020 301.45 1.501.20 1.30 1 述概 共 46 第页8 页 思考题？思考题？ 1 述概 共 46 第页8 页 分类级别越小的土则可松性就越小分类级别越小的土则可松性就越小 ？ 可松性越小的土就越好挖？可松性越小的土就越好挖？ 2 土方边坡土方边坡 合理地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的断面和留合理地选择基坑、沟槽、路基、堤坝的断面和留 设边坡，是减少土方量的有效措施。边坡的表示方法为 设边坡，是减少土方量的有效措施。边坡的表示方法为 1:m ，即：，即： 第 1 土方讲规划 m hbb h :1 / 1 土方边坡坡度 式中 m = b / h ，称为坡度系数。其意义为：当 边坡高度已知为 h 时，其边坡宽度则等于 mh 。 共 46 第页9 页 临时性挖方的边坡值临时性挖方的边坡值 土 的 类 别土 的 类 别边坡值（高：宽）边坡值（高：宽） 砂 土（不包括细砂、粉砂）砂 土（不包括细砂、粉砂）1:1.25 1:1.5 一般一般 粘性土粘性土 硬硬1:0.75 1:1 硬、塑硬、塑1:1 1:1.25 软软1:1.5 或更缓或更缓 碎石类土碎石类土 充填坚硬、硬塑粘性土充填坚硬、硬塑粘性土1:0.5 1:1 充填砂土充填砂土1:1 1:1.5 边坡坡度应根据不同的高度挖填、土的工 程性质及工程特点而定，既要保证土体稳定和施工安全 ，又要节省土方。临时性挖方边坡可按下表确定： 2 土方坡边 共 46 第页10 页 深度在深度在 5m 内的基坑内的基坑 ( ( 槽槽 ) ) 、管沟边坡、管沟边坡 的最陡坡度（不加支撑）的最陡坡度（不加支撑） 土 的 种 类土 的 种 类 边 坡 坡 度（高：宽）边 坡 坡 度（高：宽） 坡顶无荷载坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有静载坡顶有动载坡顶有动载 中密的砂土中密的砂土1:1.001:1.251:1.50 中密的碎石类土中密的碎石类土 ( 充填物为砂土充填物为砂土 )1:0.751:1.001:1.25 硬塑的粉土硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00 中密的碎石类土中密的碎石类土 ( 充填物为粘性充填物为粘性 土土 ) 1:0.501:0.671:0.75 硬塑的粉质粘土、粘土硬塑的粉质粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67 老黄土老黄土1:0.101:0.251:0.33 软土软土 ( 经井点降水后经井点降水后 )1:1.00 地件良好当质条, 土均且地下水位低于基坑质匀( 槽 ) 底面 高标时 ,方深度在挖5m以内 , 不加支撑的坡可按下表确边 定： 2 土方坡边 共 46 第页11 页 3 土方量计算的基本方法土方量计算的基本方法 土方量计算的基本方法有平均高度法 和平均断面法 两种。 3.1 平均高度法 四方棱柱体法：将施工区域划分为若干个边长等于 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，即： )( 4 4321 2 hhhh a v 第 1 土方讲规划 共 46 第页12 页 方格土方量算网计 可采取则平均高度 法（四方棱柱体法 和三角棱柱体法） 3 土方量算的基本方法计 共 46 第页13 页 三角棱柱体法 三角棱柱体法 ：将每一个方格顺地形的将每一个方格顺地形的 等高线沿对角线划分为两等高线沿对角线划分为两 个三角形，然后分别计算个三角形，然后分别计算 每一个三角棱柱体的土方每一个三角棱柱体的土方 量。量。 3.2 平均断面法 基坑、基槽、管沟、路堤的土方量计算可采用平 均断面法。即： )4( 6 201 fff h v 3 土方量算的基本方法计 共 46 第页14 页 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 第 1 土方讲规划 共 46 第页15 页 场地平整土方量计算与调配场地平整土方量计算与调配 4 场地平整土方量计算场地平整土方量计算 4.1.1 h0的重要性的重要性 场地设计标高是进行场地平整和土方量计算的依 据，也是总图规划和竖向设计的依据。合理地确定场 地设计标高，对减少土方工程量、加速工程进度、降 低工程造价有着重要意义。 4.1 场地设计标高 h0的确定 确定场地设计标高应结合各类影响因素反复进行技术经济 比较，选择一个最佳方案。 第 1 土方讲规划 共 46 第页15 页 4.1.2 h0 的确定原则的确定原则 满足满足生产工艺和运输生产工艺和运输的要求；的要求； 充分利用地形，充分利用地形，分区或分台阶布置分区或分台阶布置，分别确，分别确 定不同的设计标高；定不同的设计标高； 考虑考虑挖填平衡挖填平衡，弃土运输或取土回填的土方，弃土运输或取土回填的土方 量最少；量最少； 要有合理的泄水坡度要有合理的泄水坡度 ( (2) ) ，满足排水要满足排水要 求求； 考虑考虑最高洪水位最高洪水位的影响。的影响。 4 地平整土方量算场计 共 46 第页16 页 4.1.3 h0 的确定步骤的确定步骤 如场地设计标高无特殊要求时，可根据挖填土如场地设计标高无特殊要求时，可根据挖填土 方量平衡的原则确定方量平衡的原则确定 h0 , , 其步骤如下：其步骤如下： 划分方格网 方格网边长 a 可取 10 50m ，常用 20m 、 40m ； 平衡原即挖填则 地土方的场内绝 体在平整前对积 、后相等 4 地平整土方量算场计 共 46 第页17 页 确定各方格网角点高程 确定各方格网角点高程 水准仪实测； 水准仪实测； 利用地形图上相邻两 利用地形图上相邻两 等高线的高程，用等高线的高程，用插入法插入法求得。 求得。 4 地平整土方量算场计 共 46 第页18 页 用插入法求得 h13=251.70 水准仪进行高程测量 按每一个方格的角点的计算次数（权数），即方格的角按每一个方格的角点的计算次数（权数），即方格的角 点为几个方格共有的情况，确定设计标高点为几个方格共有的情况，确定设计标高 h0的实用公式为：的实用公式为： )432( 4 1 43210 hhhh n h 按挖填平衡确定设计标高按挖填平衡确定设计标高 式中： n 方格；网数 h1 一方格有的角点坐；个仅标 h2 方格共有的角点坐；两个标 h3 三方格共有的角点坐；个标 h4 四方格共有的角点坐。个标 4 地平整土方量算场计 共 46 第页19 页 4.2 场地设计标高 h0 的调整 按以上步骤求得的按以上步骤求得的 h0仅为一理论值，还仅为一理论值，还 应考虑以下因素进行调整，求出应考虑以下因素进行调整，求出 h,0： 土的可松性影响土的可松性影响填方因土的可松性引起填方因土的可松性引起 的填方的填方体积增加体积增加； 场内挖方和填方的影响场内挖方和填方的影响从经济观点出发从经济观点出发 ，安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土，引起，安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土，引起 的的挖填土方量的变化挖填土方量的变化； 场地泄水坡度的影响场地泄水坡度的影响单坡？双坡？单坡？双坡？ 4 地平整土方量算场计 共 46 第页20 页 由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高，故由于土具有可松性，一般填土需相应提高设计标高，故 考虑土的可松性后，场地设计标高调整为： 考虑土的可松性后，场地设计标高调整为： vw vt h0 v ,w v ,t h ,0 h 理论设计标高 调整设计标高 4.2.1 土的可松性影响 hhh 0 , 0, , ) 1( st sw fwkf kv h 4 地平整土方量算场计 共 46 第页21 页 * 土的可松性导致场地设计标高的提高？土的可松性导致场地设计标高的提高？ * 调整场地设计标高应采用最后可松性系数调整场地设计标高应采用最后可松性系数 ？ 场地设计标高场地设计标高 h0是按挖填土方量平衡的原则是按挖填土方量平衡的原则 确定的，但从经济观点出发，常会将部分挖方确定的，但从经济观点出发，常会将部分挖方就近弃就近弃 于场外于场外，或，或就近于场外取土就近于场外取土用于部分填方，均会引起用于部分填方，均会引起 挖填土方量的变化，亦需调整场地设计标高。 挖填土方量的变化，亦需调整场地设计标高。 2 0 , 0 na q hh 4.2.2 场内挖方和填方的影响 式中： q地根据场h0平整后多余或不足的土方 量。 其设计标高调整值按下式计算其设计标高调整值按下式计算： ： 4 地平整土方量算场计 共 46 第页22 页 4 地平整土方量算场计 共 46 第页22 页 以下四个因素，哪些导致场地设计标高提高？以下四个因素，哪些导致场地设计标高提高？ 设计标高以上的填方工程。 设计标高以下的挖方工程。 就近从场外挖土。 就近弃土于场外。 小结小结：填土量大，场地设计标高提高；挖土量填土量大，场地设计标高提高；挖土量 大，场地设计标高降低大，场地设计标高降低。 调整后的设计标高是一个水平面的标高，而实际调整后的设计标高是一个水平面的标高，而实际 施工中要根据泄水坡度的要求施工中要根据泄水坡度的要求 ( 单坡泄水或双坡泄 水 ) 计算出场地内计算出场地内各方格网角点实际设计标高各方格网角点实际设计标高。 4.2.3 场地泄水坡度的影响 场地为单坡泄场地为单坡泄 水时水时，场地内任意点的设计标，场地内任意点的设计标 高则为：高则为： 式中： l 点至高该设计标h ， 0 的距 离； i 地泄水坡度（不小于场2 ） 。 lihh n , 0 4 地平整土方量算场计 共 46 第页23 页 场地单向泄水坡度示意图 场地为双坡泄水时，场地为双坡泄水时，场地内任意点的场地内任意点的 设计标高则为：设计标高则为： yyxxn ililhh , 0 式中：式中：lx 、 ly 该点沿 x-x、y-y 方向 距场地中心线的距离； ix、iy 场地沿 x-x、y-y 方 向 的泄水坡度。 公式中正的取负号值 ： 算角点在计h ， 0 之 上取 “ ”，反之取“” 4 地平整土方量算场计 共 46 第页24 页 场地双向泄水坡度示意图 4.3 场地土方量的计算 4.3.1 求各方格角点的施工高度求各方格角点的施工高度 hn hn= 场地设计标高场地设计标高 hn自然地面标高自然地面标高 h 角点编号 施工高度 hn 1 - 0.72 43.24 42.52 自然地面标高 h 设计标高 hn 若 hn为正值则 该点为填方， hn为负值则为 挖方。 场地土方量计算步骤如下：场地土方量计算步骤如下： 4 地平整土方量算场计 土方方格网图例 共 46 第页25 页 零线位置的确定：零线位置的确定：先求出方格网中边线两端施工高先求出方格网中边线两端施工高 度有“ 度有“ + ”+ ” 、“ ”中的零点，将相邻两零点连接起来即为、“ ”中的零点，将相邻两零点连接起来即为 零线。零线。 4.3.2 绘出零线 式中： x1、x2 角点至零点的距离 (m) ； h1、h2 相角点的施工高度邻两(m) ，均用 ；绝对值 a 方格的网边长 (m). 零点的位置按下式计算： a hh h x a hh h x 21 2 2 21 1 1 4 地平整土方量算场计 共 46 第页26 页 零点位置计算示意 4.3.3 计算场地挖、填土方量计算场地挖、填土方量 “ 零线”求出，也就划出了场地的挖方区和填零线”求出，也就划出了场地的挖方区和填 方区，便可按平均高度法计算各方格的挖、填土方量了方区，便可按平