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建筑施工技术一 施工程序1 落实施工任务 签订施工合同在市场经济条件下 我公司承建施工任务的方式主要是以公开招投标而中标得到 无论那种方式承接施工项目 另外尚有二种方式 一是国家或上级统一安排 二是业主与施工单位直接商议 施工单位 承包方 均必须同建设单位 发包方 业主 签订施工合同 签订了施工合同的项目才算落实了施工任务 这里还需考虑项目的合法性问题 施工合同是业主与承包方根据 合同法 建筑安装工程承包合同条例 以及有关规定而签订的具有法律效力的文件 双方必须严格履行合同 任何一方不履行或不完全履行合同 都应承担相应的法律责任 2 统筹安排 做好施工规划签订施工合同后 施工总承包单位在投标资料的基础上 更科学地制定施工现场平面规划 编制标后施工组织总设计 策划施工总进度 部署施工力量 确定主要单项工程施工方案 经批准后便组织施工先遣人员进入现场 与监理单位密切配合 做好施工规划中确定的各项全局性施工准备工作 为工程项目全面正式开工创造条件 3 做好施工准备工作 提交开工报告施工准备工作是建筑施工顺利进行的根本保证 施工准备工作主要有 技术准备 物资准备 劳动组织准备 施工现场准备和施工场外准备 1 技术准备技术准备是施工准备的核心 因为任何技术的差错或隐患都可能引起人身安全和质量事故 造成生命 财产和经济的巨大损失 因此必须认真地做好技术准备工作 具体有如下内容 熟悉 审查施工图纸和有关的设计资料其一了解和掌握设计意图 结构与构造特点及技术要求 其二发现设计图纸中存在的问题和错误 使其改正在施工之前 为拟建工程顺利地进行施工 其三审查设计图纸是否完整 齐全 以及设计图纸和资料是否符合国家有关工程建设的设计 施工方面的方针和政策 其四复核主要承重结构的强度 刚度和稳定性是否满足要求 审查设计图纸中的工程复杂 施工难度大和技术要求高的分部分项工程或新结构 新材料 新工艺 检查现有施工技术水平和管理水平能否满足工期和质量要求并采取可行的技术措施加以保证 其五明确工程所用的主要材料与设备的数量 规格 来源和供货时间 了解业主 设计 监理和施工等单位之间的协作 配合关系 以及业主可以提供的施工条件 熟悉 审查设计图纸的程序熟悉 审查设计图纸的程序通常分为自审 会审和现场签证三个阶段 自审 施工单位收到施工设计图纸和相关技术文件后 应尽快地组织有关的工程技术人员熟悉和自审图纸 写出自审图纸的记录 自审图纸的记录应包括对设计图纸的疑问和有关建议 会审 一般由监理单位主持 业主 设计和施工单位参加四方会审 图纸会审时 首先由工程主设计人向与会者说明拟建工程的设计依据 意图和功能要求 并对特殊结构 新材料 新工艺和新技术提出设计要求 然后施工单位根据自审记录以及对设计意图的了解 提出对设计图纸的疑问和建议 最后在统一认识的基础上 对所探讨的问题逐一地做好记录 形成 图纸会审纪要 由业主正式行文 参加单位共同会签 盖章 作为与设计文件同时使用的技术文件和指导施工的依据 同时也是作为工程结算的依据 现场签证 在工程施工过程中 如发现施工的条件与设计图纸的条件不符 或者发现图纸中仍然有错误 或者因为材料的规格 质量不能满足设计要求 或者因为施工单位提出了合理化建议 需要对设计图纸进行及时修改时 应遵循技术核定和设计变更的签证制度 进行图纸的施工现场签证 如果变更的内容对拟建工程的规模 投资影响较大时 要报请项目的原批准单位批准 在施工现场的图纸修改 技术核定和设计变更资料 都要有正式的文字记录 归入工程施工档案 作为指导施工 竣工验收和工程结算依据 编制中标后的施工组织设计 施工方案 中标后的施工组织设计 施工方案 是施工准备工作的重要组成部分 也是指导施工现场全部生产活动的技术经济文件 为了正确处理人与物 主体与辅助 工艺与设备 专业与协作 供应与消耗 生产与储存 使用与维修以及它们在空间布置 时间排列之间的关系 编制出一份能切实可行的指导工程全部施工活动的科学方案 施工组织设计 2 物资准备根据各种物资的需要量计划 分别落实货源 安排运输和储备 使其满足连续施工的要求 物资准备工作主要包括建筑材料的准备 构 配 件和制品的加工准备 建筑安装机具的准备和生产工艺设备的准备 建筑材料准备 根据施工预算进行分析 依照施工进度计划要求 按材料名称 规格 使用时间编制出材料需要量计划 组织备料 确定仓库 堆场面积和组织运输等依据 构 配 件 制品的加工准备 根据施工预算提供的构 配 件和制品的名称 规格 质量和消耗量 确定加工方案和供应渠道 以及进场时间 存放地点面积和方式 建筑安装机具的准备 根据采用的施工方案 安排施工进度 确定施工机械的类型 数量和进场时间 确定施工机具的供应办法和进场方式 编制建筑安装机具的需要量计划 生产工艺设备的准备 按照工程生产工艺流程及工艺设备的布置图 提出工艺设备的名称 型号 需要量 确定分期分批进场时间和保管方式 组织运输 确定临时存放场地地点和面积 3 劳动组织准备 建立工程项目的领导机构 根据工程的规模 结构特点和复杂程度 选派有施工经验 有创新精神 有工作效率和协调能力强的人组织领导机构 建立精干的施工队伍 施工队伍要坚持合理 精干 高效的原则 认真考虑专业 各种的合理配合 技工 普工的比例要满足合理的劳动组合的要求 并符合流水施工组织方式的模式 在此原则下制定出该工程的劳动力需要量计划 按照开工日期组织劳动力进场 同时要进行安全 防火和文明施工等方面的教育 并安排好职工生活 向施工班组 工人进行施工技术交底 把工程的设计内容 施工计划和施工技术等要求 详细地向施工队组和工人讲解交底 交底时间应在单位工程或分部分项工程开工前及时进行 以保证工程严格地按照设计图纸 施工组织设计 安全操作规程和施工验收规范等要求进行施工 其具体交底的内容有 工程的施工进度计划 月 旬 作业计划 单位工程施工方案 尤其是施工工艺 质量标准 安全技术措施 降低成本措施和施工验收规范的要求 新结构 新材料 新技术 新工艺的实施方案和保证措施 图纸会审中所确定的有关部位的设计变更和技术核定等事项 交底以书面方式进行 并要被交底人签字后按技术文件形式存档 4 施工现场准备施工现场是施工的全体参加者为夺取优质 高速 低消耗的目标 而有节奏 均衡连续地进行战术决战的活动空间 施工现场准备工作 主要是为了给拟建工程的施工创造有利的施工条件和物资保证 其具体内容如下 做好施工场地的控制网测量 搞好 三 四 通一平 路通 水通 电通 通讯通 平整场地 建造临时设施 安装 调试施工机具 及时提供建筑材料的试验申请计划 做好冬雨季施工安排 设置消防 保安设施 进行新技术项目的试制和试验 5 施工的场外准备施工准备除了施工现场内部的准备工作外 还有施工现场外部的准备工作 材料的订货和加工 做好分包工作和签订分包合同 6 向上级提交开工申请报告当作好上述施工现场内 外的准备工作后 应该及时地填写开工申请报告 并上报上级批准 单位工程开工必须具备下列条件 施工图纸经过会审 图纸中存在的问题和错误已得到纠正 施工组织设计或施工方案已经批准并进行交底 已签订工程施工合同 施工图预算已经编制和审定 场内土石方平整工作和障碍物的清除已经基本完成 场内 外交通已经修通 施工用水 用电 排水和通讯能满足施工的要求 材料 成品 半成品和工艺设备等物资能满足连续施工要求 施工机械和设备已进场 并经过检验能保证正常运转 劳动力已经调集 并已经过必要的技术安全和防火教育 安全消防设备已经具备 已办理好开工许可证 4 组织施工开工报告批准后 即进入全面施工阶段 施工现场的工作千头万绪 经常会出现新情况 新问题 不能因为事先制定了计划 措施 办法等就可以一劳永逸 做好施工中的组织管理工作是十分重要的 必须遵守制定的规划和部署 保证重点 抓住关键 施工中应有预见性 发现问题 及时解决 掌握施工组织指挥的主动权 施工阶段的组织管理工作环节很多 主要有以下方面 1 根据施工组织设计和年度计划 编制施工作业计划 月度 旬作业计划 并组织实施 2 做好施工过程中的调度工作 及时协调土建工种和其他专业工种之间 总包和分包之间的关系 合理组织交叉施工 3 做好过程中分部分项工程施工的技术交底工作 使各施工人员明确施工任务和施工程序 掌握施工方法和操作要点 了解质量标准及保证质量 安全的措施 掌握工程关键部位的情况 特别是结构尺寸 标高 预留洞 预埋件 混凝土配合比等项 4 做好对各种材料 构件进场检验和施工试验 如回填土的土工试验 混凝土和砂浆强度试验 钢筋复试和各种接头试验等 工作 5 做好隐蔽工程的检查与验收工作 6 做好工程质量检查和质量检验评定工作 并做好成品保护工作 7 做好施工现场的场容管理工作 使场地整齐 清洁 安全 防火和交通畅通 防止环境污染 做到文明施工 8 做好现场材料和机具设备的管理和维护工作 9 做好施工中的经济签证 包括工料签证和工期签证 加强项目成本核算 确保工程施工的合理效益 10 认真填写施工日志和工程施工记录 做到施工技术资料与工程进度同步 二 土方工程学习要求 了解土方工程施工特点 土的工程分类 土的工程性质 土方边坡 掌握土壁支护的方法 施工原理 适用范围 土的填筑与压实 2 1概述土方工程是建筑工程施工的主要分项工程 一般包括场地平整 基坑和基槽的开挖 人防工程及地下建筑物的开挖 回填工程等 2 1 1施工特点土方工程施工的特点是工程量大 施工条件复杂 合理地选择施工方法和施工机械 对于缩短工期 降低工程成本具有很重要的意义 土方工程多为露天作业 土 石又是天然物质 种类繁多 施工受到地区气候 水文地质和工程地质等条件的影响 在地面建筑物稠密的工程中进行土方工程施工 还会受到施工环境的影响 因此 在施工前应做好调查研究 并根据本地区的工程及水文地质情况以及气候 环境等特点 制订合理的施工方案组织施工 土的含水量受外界自然的环境影响而变化 当土的含水量超过25 30 时 采用机械施工就很困难 一般土含水量超过20 时就会使运土汽车打滑或陷入泥坑 回填土夯实时若含水量过大则会产生橡皮土现象 无法夯实 土的含水量对土方边坡稳定性也有直接影响 2 1 2 4土的渗透性土的渗透性是指土透过水的性能 土体空隙中的自由水在重力作用下会发生流动 当基坑开挖至地下水位以下 地下水的平衡被破坏后 地下水会不断流入基坑 地下水在土中渗流其大小与土的渗透性及地下水渗流路程长短有关 2 1 2 5土的可松性自然状态下的土 经开挖后 其体积因松散而增加 以后虽经回填压实 仍不能恢复成原来体积的性质 称为土的可松性 土的可松性的大小用可松性系数表示 见公式2 3 2 1 3土的分类土的种类很多 其工程性质直接影响土方工程施工方法的选择 劳动量的消耗和工程的费用 土方工程按照土的开挖难易程度来分类 土的工程分类见表2 2 表2 2土的工程分类 思考题 什么是土的可松性 土的可松性对土方工程施工有何影响 2 2土方边坡与土壁支护土方工程施工过程中 土壁的稳定 主要是依靠土体的内摩擦力和粘结力来保持平衡 一旦土体在外力作用下失去平衡 就会出现土壁坍塌 即塌方事故 后果严重 为了防止土壁坍塌 保持土体稳定 保证事故安全 在土方工程施工中 对基坑的边缘均做成一定坡度的边坡 如果条件限制不能放坡或为了减少土方工程量而不放坡是 可设置土壁支护结构 以确保施工安全 2 2 1土方边坡土边坡的大小 应根据土质条件 挖方深度 地下水位 排水情况 施工方法 边坡留置时间 边坡上部荷载情况 相邻建筑物的情况等因素综合考虑确定 土质均匀且地下水位低于基坑 槽 或管沟底面标高 其挖土深度不超过表2 3规定时 挖方边坡可做直壁而不加支撑 表2 3直壁不加支撑挖方深度 地质条件好 土质均匀且地下水位低于基坑 槽 或管沟底面标高 挖方深度在5m以内时 不加支撑的边坡最陡坡度应符合表2 4的规定 表2 4深度在5m内的基坑 槽 管沟边坡的最陡坡度 土方边坡的稳定 主要是由于土体内土颗粒间存在摩阻力和内聚力 从而使土体具有一定的抗剪强度 土体抗剪强度的大小与土质有关 粘性土土颗粒之间除具有摩阻力外还具有内聚力 粘结力 土体失稳而发生滑动将沿着滑动面整个滑动 砂性土土颗粒之间无内聚力 主要靠摩阻力保持平衡 所以粘性土的边坡可陡些 砂性土的边坡则应平缓些 土方边坡坡度用挖方深度H与其边坡底宽度B之比来表示 土方边坡坡度 1 m H 高 B 坡宽 m称为坡度系数 m B H土方开挖时如果边坡太陡 容易造成土体失稳 发生塌方事故 如果边坡太平缓 不仅会增加土方量 而且可能影响邻近建筑的使用和安全 因此必须合理地确定边坡坡度 以满足安全和经济方面的要求 2 2 2土壁支护开挖基坑 槽 时 有时受环境条件限制不能按要求放坡或放坡开挖所增加的土方量太大 不经济合理 此时可采用直立边坡加支撑的施工方法 土壁的支护方法应根据工程特点 土质条件 地下水位 开挖深度及相邻建筑物等情况 经技术经济比较后选定 基坑支护有三种类型 加固型支护 支挡型支护以及两种支护类型结合使用的混合型支护 2 2 2 1加固型支护加固型支护是对基坑边坡滑动棱体范围及其附近土体进行加固 改善其物理力学性能 使其成为具有一定强度和稳定性的土体结构 从而保证边坡稳定或有抗渗作用 其一方法 深层搅拌法 利用特制的深层搅拌机在边坡土体需要加固的范围内 将软土与固化剂强制拌合 使软土硬结成具有整体性 水稳性和足够强度的水泥加固土 称为水泥土搅拌桩 所采用的固化剂为水泥浆或水泥砂浆 水泥的掺量为加固土重的7 15 水泥砂浆的配合比为1 1或1 2 深层搅拌法适用于软土地基加固 其二方法 高压喷射注浆法 利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后 采用高压发生装置 通过安装在钻杆端部的特殊喷嘴 向周围土体喷射固化剂 将软土与固化剂强制混合 使其胶结硬化后在地基中形成直径均匀的圆柱体 该固化后的圆柱体称为旋喷桩 高压喷射注浆法利用的固化剂为化学浆液 如水泥系浆液 水玻璃系浆液 丙凝系浆液 无机盐系浆液 尿素系浆液 氨基甲酸乙酯系浆液等 常使用的为水泥浆浆液 高压喷射注浆法主要用于加固地基 提高地基承载力 改善土的物理力学性能 组成防水帷幕 适用于砂土 粘性土 湿陷性黄土 淤泥质土的地基加固 2 2 2 2支挡型支护支挡型支护是利用设置在基坑土壁上的支挡构件承受土壁的侧压力及其它荷载 保持土体结构的稳定 通常采用桩排式支护 常用的桩型有型钢桩 钢板桩 钢筋混凝土预制桩和灌注桩 桩排式的布置形式分为稀疏桩排支护结构 连续桩排支护结构和框架式桩排支护结构 1 型钢桩支护结构用作基坑护壁桩的型钢主要有工字钢 槽钢或H形型钢 型钢护壁桩主要适用于地下水位低于基坑底面标高的粘性土 碎石类土等稳定性好的土层 桩的间距根据土质和挖深等条件而定 土质好时在桩间可以不加挡板 当土质比较松散时 在型钢间需加挡土板 如果地下水位较高时 要与降低地下水位措施配合使用 2 钢板桩支护结构钢板桩截面形状有Z形 波浪形和平板形 并带锁口或钳口的热扎型钢 打设方便 可重复使用 承载力大 钢板桩相互联结地打入地下 形成连续钢板桩墙 即挡土又起到止水作用 钢板桩分为无锚和有锚板桩 无锚板桩即悬臂式板桩 依靠入土部分的土压力维持板桩的稳定 悬臂长度不大于5m 有锚桩是在板桩上部用拉锚或锚杆加以固定 以提高板桩的支护能力 有锚板桩又分单锚钢板桩和多锚钢板桩 工程中悬臂式钢板桩和单锚钢板桩应用的较多 单锚钢板桩的入土深度 锚杆拉力和截面弯矩是板桩设计的三要素 3 钢筋混凝土桩排支护结构钢筋混凝土桩排支护结构采用灌注桩 具有布置灵活 施工简单 成本低 无振动影响等特点 应用广泛 桩排的布置形式与土质情况 土压力大小 地下水位高低有关 分一字形相间排列 一字形相接排列 一字形搭接排列 交错相间排列 交错相接排列等 2 2 2 3其他支护方法1 土层锚杆土层锚杆是埋入土层深处的受拉杆件 以承受由土压力 水压力作用产生的拉力 维护支护结构的稳定 土层锚杆由锚头 拉杆和锚固体三部分组成 土层锚杆的类型有 一般灌浆锚杆 高压灌浆锚杆 预应力锚杆 扩孔锚杆 土层锚杆的承载能力主要由拉杆的强度 拉杆与锚固体之间的握裹力 锚固体和孔壁之间的摩阻力三者确定 因为在一般情况下 后者均大于前两者 所以其承载能力主要由后者决定 要增大单根锚杆的承载能力 一种方法是增加锚固体长度 另一种方法是扩大锚固段直径或采用二次灌浆 这样可以缩短锚杆长度而不降低其承载能力 并且可以减少遇到坚硬土层或地下水而造成施工困难 根据基坑深度和土压力的大小 锚杆可设置成一层或多层 最上一层锚杆要有一定的覆土厚度 一般不小于4m 以防地面隆起 锚杆水平间距由计算决定 但间距不宜太小 否则会相互影响 降低单杆的承载力 锚杆的水平间距一般应在1 2m以上 锚杆倾角一般与水平面呈12 5 45 确定锚杆长度时 要求锚固体应设置在滑动土体以外的稳定土层中 锚杆长度一般为15 25m 锚固体的经济长度为5 7m 土层锚杆施工程序 钻孔 灌浆 预应力张拉 fa 75 防腐处理 2 土钉支护基坑开挖的坡面上 采用机械钻孔 孔内放入钢筋并注浆 在坡面上安装钢筋网 喷射厚度为80 200mm的C20混凝土 使土体 钢筋与喷射混凝土面板结合为一体 强化土体的稳定性 这种深基坑的支护结构称为土钉支护 又称喷锚支护 土钉墙 土钉支护的构造 1 土钉采用直径为16 32mm的 级以上的螺纹钢筋 长度为开挖深度的0 5 1 2倍 间距为1 2m 与水平面夹角一般为10 20 2 钢筋网采用直径为6 10mm的 级钢筋 间距150 300mm 3 混凝土面板采用喷射混凝土 厚度常用100mm左右 4 注浆采用强度不低于20MPa的水泥浆 5 承压板采用螺栓将土钉和混凝土面层有效地连接成整体 土钉支护的特点 1 土钉与土体形成复合整体 提高了边坡整体稳定和承受坡顶荷载能力 增强了土体破坏的延性 利于安全施工 2 土钉支护位移小 约20mm 对相邻建筑物影响小 3 设备简单 易于推广 经济效益好 成本低于灌注桩支护 4 土钉支护适用于地下水位以上或降水措施后的杂填土 普通粘土 非松散性砂土 土钉支护的施工程序 成孔 70 120mm 插钢筋 注浆 喷射混凝土注1 C20砼配比 水泥 42 5 水泥 砂石量比为1 4 1 4 5 砂率为45 55 水灰比为0 4 0 45 碎石或卵石粒径不宜大于15mm 注2 混凝土的喷射分二次进行 第一次喷射后铺设钢筋网 并使钢筋网与土钉牢固连接 在此之后再喷射第二层混凝土 并要求表面平整 湿润 具有光泽 无干斑或滑移流淌现象 喷射混凝土面层厚度为80 200mm 钢筋与坡面的间隙应大于20mm 喷射完成终凝2h后进行洒水养护3 7天 2 3土方回填与压实为了保证填土的强度和稳定性 必须正确选择回填土土质和回填方法 以满足填土压实的质量要求 2 3 1填土压实的质量标准填土的密实度和质量指标通常以压实系数 c表示 压实系数是土的施工控制干密度和土的最大干密度的比值 压实系数一般根据工程结构性质 使用要求以及土的性质确定 如未作规定 可表2 5中的数值采用 表2 5填土压实系数 施工前 应求出现场各种填土的最大干密度 然后乘以设计的压实系数求得施工控制干密度 作为检查施工质量的依据 填土试验取样可采用环刀法取样 其取样组数为 基坑回填每20 50m3取样一组 每个基坑不少于一组 基槽或管沟回填每层按长度20 50m取样一组 室内填土每层按100 500m2取样一组 场地平整填方每层按400 900m2取样一组 取样部位应在每层压实后的下半部 2 3 2回填土料的选择和填筑要求2 3 2 1不允许做回填的土料含水量大的粘土 冻土 有机物含量大于8 的土 水溶性硫酸盐含量大于5 的土均不得用作回填土料 2 3 2 2回填要求填土应分层进行 尽量采用同类土回填 必须将透水性较小的土层置于透水性较大的土层之上 不得将各类土料任意混杂使用 填方土层应接近水平地分层压实 2 3 3回填压实方法回填压实方法有碾压法 夯实法和振动压实法 平整场地等大面积填土工程采用碾压法 较小面积的填土采用夯实法和振动压实法 2 3 3 1碾压法碾压法是利用机械滚轮压实土层 碾压机械有平碾 羊足碾等 按重量等级分为轻型 30 50kN 中型 60 90kN 和重型 100 140kN 三种 在碾压过程中 碾压机开行速度不宜过快 否则影响压实效果 一般平碾2km h 羊足碾3km h 2 3 3 2夯实法夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土层 夯实法分人工夯实和机械夯实两种 常用夯实机械有夯锤 内燃夯土机和蛙式打夯机 2 3 4影响填土压实质量的因素影响填土压实质量的因素很多 其中主要有土的含水量和铺土厚度 2 3 4 1含水量的影响较干燥的土 由于土颗粒之间的摩阻力较大 填土不易被压实 而土中含水量较大 超过一定限度时 土颗粒之间的孔隙全部被水填充而呈饱和状态 土也不能被压实 只有当土具有适当的含水量 土颗粒之间的摩阻力由于水的润滑作用而减小 土才容易被压实 使填土压实获得最大密实度时的土的含水量 称为土的最优含水量 土的最优含水量和相应的最大干密度可参考表2 6数值采用 为了保证填土在压实过程中具有最优含水量 如土含水量偏高时 可采取翻松 晾晒 均匀掺入干土 或吸水性填料 等措施 如含水量偏低 可采用预先洒水润湿 增加压实遍数或使用大功能压实机械等措施 2 3 4 2铺土厚度压实机械的压实作用 随土层的深度增加而逐渐减小 所以 填方每层铺土厚度应根据土质 压实的密度要求和压实机械性能确定 也可按表2 7选用 在表值范围内 轻型压实机械取小值 重型的取大值 表2 7填方每层的铺土厚度和压实遍数 注 人工打夯时 土块粒径不应大于5cm 思考题 1 试述土层锚杆的构造与分类及施工要求 2 影响填土压实质量的因素有哪些 三 人工降低地下水位学习要求 掌握施工排水的方法 设计及施工 若地下水位较高 当开挖基坑或沟槽至地下水位以下时 由于土的含水层被切断 地下水将不断渗入坑内 雨季施工时 地面水也会流入坑内 这样不仅使施工条件恶化 而且土被水浸泡后会导致地基承载能力的下降和边坡的坍塌 为了保证工程质量和施工安全 做好施工排水工作 保持开挖土体的干燥是十分重要的 排除地面水 包括雨水 施工用水 生活污水等 一般采取在基坑周围设置排水沟 截水沟或筑土堤等办法 基坑降水的方法有集水坑降水法和井点降水法 集水坑降水法一般宜用于降水深度较小且土层中无细砂 粉砂时 如降水深度较大或土层为细砂 粉砂 或处于软土地区 应尽量采用井点降水法 不论采用那种方法 降水工作应持续到基础施工完毕并回填土后才停止 3 1集水坑降水法集水坑降水法是在基坑开挖过程中 沿坑底周围或中央开挖有一定坡度的排水沟 在坑底每隔一定距离设一个集水坑 然后用水泵抽走 本办法适用于面积较小 降水深度不大的基坑 槽 开挖工程 3 1 1集水坑设置为了防止基底土结构遭到破坏 集水坑应设在基坑范围以外 地下水走向的上游 根据涌水量的大小 基坑平面形状和尺寸 水泵的抽水能力 确定集水坑的数量和间距 一般每20 40m设置一个 集水坑的直径和宽度为0 6 0 8m 坑的深度随挖土而不断加深 要保持低于挖土工作面0 7 1 0m 当基坑挖至标高后 集水坑底应低于基底1 2m 并铺设碎石滤水层 以免抽水时间较长时将泥沙抽出 并发生坑底土扰动现象 3 1 2流砂及防治采用集水坑降水法 当基坑开挖到地下水位以下时 有时坑底土会形成流动状态 随地下水涌入基坑 这种现象称为流砂 此时 基底土完全丧失承载能力 土边挖边冒 施工条件恶化 严重时会造成边坡塌方 甚至危及临近建筑物 3 1 2 1流砂发生的原因流砂现象易发生在细砂 粉砂及亚砂土中 动水压力是流砂发生的重要条件 产生流砂现象主要是由于地下水的水力坡度大 即动水压力大 而且动水压力的方向 与水流方向一致 与土的重力方向相反 土不仅受水的浮力 而且受动水压力的作用 有向上的趋势 当动水压力等于或大于土的浸水密度时 土颗粒处于悬浮状态 并随地下水一起流入基坑 即发生流砂现象 注 流动中的地下水对土颗粒产生的压力称为动水压力 3 1 2 2流砂的防治流砂防治的主要途径是减小或平衡动水压力或改变其方向 具体措施为 1 抢挖法 即组织分段抢挖 使挖土速度超过冒砂速度 挖到标高后立即铺席并抛大石块以平衡动水压力 压住流砂 此法仅能解决轻微流砂现象 2 打钢板桩法 将板桩打入坑底下面一定深度 增加地下水从坑外流入坑内的渗流长度 以减小动水压力 3 水下挖土法 就是不排水施工 使坑内水压与坑外地下水压相平衡 消除动水压力 4 用井点法降低地下水位 改变动水压力的方向是防止流砂的有效措施 5 在枯水季节开挖基坑 此时地下水位下降 基坑无地下水 表3 1各类井点的适用范围 3 2井点降水法 井点降水法就是在基坑开挖之前 在基坑四周埋设一定数量的滤水管 井 利用抽水设备抽水 使地下水位降落至基坑底以下 并在基坑开挖过程中仍不断抽水 使所挖的土始终保持干燥状态 井点降水改善了工作条件 防止了流砂发生 土方边坡也可陡些 从而减少了挖方量 井点降水法所采用的井点类型有 轻型井点 喷射井点 电渗井点 管井井点和深井井点 施工时可根据土的渗透系数 要求降低水位的深度及设备条件等 参照表3 1选用 这里重点讲述轻型井点降水法 3 2 1轻型井点降水原理轻型井点是沿基坑四周以一定间距埋入直径较小的井点管至地下蓄水层内 井点管上端通过弯联管与集水总管相连 利用抽水设备将地下水通过井点管不断抽出 使原有地下水位降至基底以下 施工过程中应不间断地抽水 直至基础工程施工结束回填土完成为止 3 2 2轻型井点设备轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成 一 管路系统管路系统由滤管 井点管 弯联管和总管组成 1 滤管 滤管是井点设备的重要组成部分 对抽水效果影响较大 因此要求滤管应具有较大的空隙率和进水能力 滤管直径为50mm 长1 0m或1 5m 滤管的管壁上钻有 13 19的小圆孔 外包两层滤网 内层细滤网采用钢丝布或尼龙丝布 外层粗滤网外面用粗铁丝网保护 滤管上端用螺丝套筒与井点管下端连接 滤管下端为一铸铁头 2 井点管 井点管直径为50mm 长5 7m 上端通过弯联管与总管的短接头相连接 下端与滤管上端相连接 3 弯联管 采用透明的硬塑料管将井点管与总管连接起来 4 总管 总管采用直径100 127mm 每段长4m的无缝钢管 段间用橡皮管连接卡紧 以防漏水 二 抽水设备抽水设备常用的是真空泵和射流泵 轻型井点的布置要根据基坑平面形状及尺寸 基坑的深度 土质 地下水位高低及流向 降水深度要求等因素确定 1 平面布置 基坑的宽度小于6m 降水深度不超过5m时 采用单排井点 并布置在地下水上游一侧 两端延伸长度不小于基坑的宽度 如基坑宽度大于6m或土质排水不良时 宜采用双排线状井点 基坑面积较大时 采用环形井点 有时为了施工需要 可留出一段 最好在地下水下游方向 不封闭 井点管距基坑壁一般不小于1m 以防局部漏气 井点管间距应根据土质 降水深度 工程性质等按计算或经验确定 2 高程布置 轻型井点的降水深度 考虑抽水设备的水头损失以后 一般不超过6m 在布置井点管时 应参考井点管的标准长度以及井点管露出地面的长度 约0 2 0 3m 而且滤管必须在透水层内 井点管的埋设深度H 不包括滤管 按公式3 1计算 H H1 h I L3 1式中 H1 井点管埋设面至基坑底面的距离 m h 基坑底面至降低后的地下水位的距离 一般取0 5 1 0m I 水力坡度 单排井点取1 4 环形井点取1 10 L 井点管至基坑中心的水平距离 m H计算出后 为安全考虑 一般再增加l 2深度 l为滤管度 当计算出的H大于降水深度6m时 可采用明沟排水与井点降水相结合的方法 将总管安装在原有地下水位线以下 以增加降水深度 或采用二级轻型井点降水 即先挖去第一级井点排干的土 然后布置下一级井点 3 2 4轻型井点计算轻型井点计算的主要内容包括 计算单井井点和群井 井点系统 基坑涌水量 确定井点管数量和井距 校核水位降低数值 选择抽水设备等 由于不确定因素较多 计算的数值为近似值 3 2 4 1 涌水量计算井点系统涌水量是以水井理论为依据的 水井根据其井底是否达到不透水层分为完整井与非完整井 井底到达不透水层的称完整井 未到达不透水层的称非完整井 根据地下水有无压力又分为 承压井和无压井 滤管布置在地下两层不透水层之间 地下水承受不透水层的压力 抽汲承压层间地下水的 称为承压井 若地下水上部均为透水层 地下水是无压力的潜水层 称为无压井 其中以无压完整井的理论较为完善 应用较普遍 水井分为四种类型 无压完整井 地下水上部为透水层 地下水无压力 井底达到不透水层 无压非完整井 地下水上部为透水层 地下水无压力 井底没有达到不透水层 承压完整井 滤管布置在充满地下水的两层不透水层之间 地下水有压力 井底达到不透水层 承压非完整井 滤管布置在充满地下水的两层不透水层之间 地下水有压力 井底没有达到不透水层 在确定井点管间距时 还应考虑以下几点 1 井距不能过小 否则彼此干扰大 影响出水量 因此井距必须大于5 d 2 在总管拐弯处及靠近河流处 井点管宜适当加密 3 在渗透系数小的土中 考虑到抽水使水位降低的时间比较长 宜使井距缩小 4 间距应与总管上的接头间距相配合 3 2 4 3轻型井点施工与使用轻型井点的施工顺序 挖井点沟槽 敷设集水总管 冲孔 沉设井点管 灌填砂滤料 用弯联管将井点管与集水总管连接 安装抽水设备 试抽 轻型井点使用时 一般应连续抽水 时抽时停 滤网易堵塞 也易抽出泥浆和出水混浊 抽水过程中应调节水泵的出水阀 控制出水量 使出水保持均匀 降水过程中应按时观测流量 真空度和井内的水位变化 并做好记录 采用轻型井点降水时 应对附近原有建筑物进行沉降观测 必要时应采取防护措施 例题 采用轻型井点施工的基坑 基坑底宽8m 长12m 深4 5m 土层构造 自然地面以下1m为亚粘土 其下8m厚为细砂层 再下为不透水层 地下水位标高 1 5m 自然地面标高 0 00 1 m 1 0 5 实测的K 5m d 采用轻型井点降低地下水位 试进行轻型井点设计 解 轻型井点布置将总管埋设地面下0 5m处 先挖深0 5m的沟槽 在槽底铺设总管 总管选用100mm直径的钢管 基坑上口尺寸为12m 16m 平面布置为环形井点 总管长度为L 12 2 16 2 2 64m基坑中心要求降水深度 S 4 5 1 5 0 5 3 5m采用一级轻型井点 井点管的埋设深度 不包括滤管 H H1 h I L 4 5 0 5 0 5 1 10 14 2 5 2m选用直径为50mm 长6m的井点管 以及直径为50mm 长1m的滤管 埋入土层中5 8m处 井点管露出地面0 2m 井点管和滤管全长为7m 滤管下端距不透水层1 7m 基坑长宽比小于5 为无压非完整井轻型井点 四 砌体工程4 1砖墙砌体施工4 1 1砖墙砌体的组砌形式普通砖墙常用的厚度有半砖 一砖 一砖半 二砖等 实心砖墙其组砌形式如下表示 实心砖墙组砌形式和砌筑方法 4 1 2砖墙砌体施工工艺找平弹线 摆砖样 立皮数杆 砌筑 勾缝 楼层轴线的引测 楼层标高控制4 1 3砖墙砌体的质量要求及保证措施砌体的质量应符合施工验收规范和操作规程的要求 做到横平竖直 灰浆饱满 错缝搭接 接槎可靠 砖砌体的质量要求的十六字方针 1 横平竖直砌体的水平灰缝应满足平直度的要求 砌筑时必须立皮数杆 挂线砌筑 竖向灰缝必须垂直对齐 对不齐而错缝 称游丁走缝 将影响墙体外观质量 2 灰浆饱满墙体灰缝砂浆的饱满程度对砌体的传力均匀性 砌体之间的联结可靠性和砌体强度影响很大 上层砌体的重量主要通过砌体之间的水平灰缝传递到下层 灰浆不饱满 使砌块折断 砂浆的饱满程度以砂浆饱满度来表示 砌体水平灰缝的砂浆饱满度要求到80 以上 用百格网检查 才能满足砌体抗压强度要求 砌体的水平灰缝厚度和竖向灰缝厚度一般规定为10mm 不应小于8mm 也不应大于12mm 砌筑用砖必须用水湿润 使其含水率达到10 15 左右 干砖上墙会使灰缝砂浆的水分被砖吸收 影响砖与砂浆间的粘结力和砂浆的饱满度 3 错缝搭接为了保证砖墙牢固 砌块排列的方式应遵循内外搭接 上下错缝的原则 错缝是使砌体相邻两层砖的竖缝错开 避免出现通缝 垂直荷载作用下砌体由于出现通缝影响其整体性 而使砌体强度降低 搭接是同层的里外砖块通过相邻上下层的砖块搭砌而使得砌体连结牢固 4 接槎可靠接槎是相邻砌体不能同时砌筑而又必须设置的临时间断 以便于先 后砌筑的砌体之间的接合 砖墙的转角处和交接处一般应同时砌筑 若不能同时砌筑 应将留置的临时间断做成斜槎 实心墙的斜槎长度不应小于墙高度的2 3 如临时间断处留斜槎有困难时 除转角处外也可留直槎 但必须做成阳槎 并加设拉结筋 拉结筋的数量为每12cm墙厚放置一根直径6mm的钢筋 间距沿墙高不得超过50cm 埋入长度从墙的留槎处算起 每边均不得少于50cm 末端应有90 弯钩 抗震设防地区的临时间断处不得留直槎 4 2中小型砌块施工砌块是墙体材料中的一种 一般块高380 940mm的称为中型砌块 块高小于380mm的称为小型砌块 由于我国各地资源情况各异 而且各地的自然条件悬殊很大 对墙体的要求也不一致 因此砌体的品种 规格很多 按材料分有 蒸压加气混凝土砌块 粉煤灰硅酸盐砌块 混凝土空心中 小型砌块 废煤矸石空心砌块 粉煤灰硅酸盐空心中型砌块等 4 2 1砌块用砂浆砌块用砂浆的主要原料是水泥 砂 石灰膏 外加剂 木钙 微沫剂 等材料组成 砂浆配合比应由专项试验部门提供 施工现场搅拌 4 2 2砌块砌体施工砌块应按不同规格和标号分别整齐地垂直堆放 场地应平整 并做好排水设施 小型砌块的堆放高度不宜超过1 6m 砌块墙体施工前应绘制砌块排列图 在立面图上按比例在每片墙面上绘出纵横墙 标出楼板 大梁 过梁 楼梯 孔洞等位置 在纵横墙上绘出水平灰缝 然后按砌块墙体错缝搭砌的要求和竖缝大小 以主规格砌块为主 其他型号砌块为辅进行排列 在墙体上大量使用的规格砌块 称为主规格砌块 与它相搭配使用的砌块 称为辅规格砌块 若设计无规定 砌块排列应遵循下列原则 1 尽量使用主规格砌块 2 砌块应错缝搭砌 搭砌长度不得小于块高的1 3 也不应小于150mm 搭接长度不足时 应在水平灰缝内设2 4的钢丝网片 3 纵横交接处 应交错搭砌 4 局部必须镶砖时 应尽量使镶砖的数量达到最低限度 镶砖部分应分散布置 每个墙面都要绘制一张砌块排列图 说明墙面砌块排列的形式及各种规格砌块的数量 砌块砌筑应分段流水作业 先远后近 先下后上 先外后内 在相邻施工段之间留阶梯形斜槎 砌筑时内外墙同时错缝搭砌 设计规定的洞口 沟槽 管道 预埋件等 一般砌筑时同时预留或预埋 砌块砌筑的工序为 铺灰 砌块安装就位 校正 灌竖缝 镶砖等 4 2 3砌块砌体质量检查砌块砌体质量应符合下列规定 1 砌块墙体应横平竖直 灰浆饱满 上下两层错缝搭接不少于150mm 组砌方法正确 无通缝 转角处和交接处的斜槎通顺 密实 2 通过外观检查 砌体墙面清洁 勾缝密实 深浅一致 横竖缝交接处平整 3 在每一楼层或250m3砌体中 每种标号的砂浆或每个强度等级的细石混凝土应至少制作一组试块 每组三块 4 预埋件 预留孔洞的位置符合设计要求 5 砌体的允许偏差和检查方法应按相关施工质量验收规范规定执行 五 扣件式钢管脚手架5 1概述5 1 1基本概况扣件式钢管脚手架由于具有节约木材 装拆方便 搭设灵活 能适应建筑物平面及高度的变化 承载力大 搭设高度高 经久耐用 周转次数多 加工简单 一次投资费用低 比较经济 连接牢固 强度高 稳定性好等优点 是建筑工程施工中使用最为广泛的脚手架之一 但也存在着扣件 尤以其中的螺杆 螺母 易丢易损 螺栓紧固程度差异较大 节点在力作用线之间有偏心或交汇距离等缺点 5 1 2脚手架各组成部件1 钢管 JGJ130 2001 3 1 脚手架的搭设 视使用不同 分为单排 双排 满堂等种类 架体所用钢管规格一般采用外径 48mm 壁厚3 5mm的焊接钢管 或外径 51mm 壁厚3 4mm的无缝钢管 根据钢管在脚手架系统中的位置和作用不同 钢管则可分为立杆 纵向水平杆 横向水平杆 连墙杆 剪刀撑 水平斜拉件等 其作用如下 立杆平行于建筑物并垂直于地面 是把脚手架荷载传递给基础的受力杆件 纵向水平杆平行于建筑物并在纵向水平连接各杆件 是承受并传递荷载给立杆的受力杆件 横向水平杆垂直于建筑物并在横向水平连接内 外排立杆 是承受并传递荷载给立杆的受力杆件 剪刀撑设在脚手架外侧面并与墙面平行的十字交叉斜杆 可增强脚手架的纵向刚度 连墙杆连接脚手架与建筑物 是既要承受并传递荷载 又可防止脚手架横向失稳的受力杆件 水平斜拉撑设在有连墙杆的脚手架内 外排立杆间的步架平面内的 之 字形斜杆 可增强脚手架的横向刚度 纵向水平扫地杆连接立杆下端 是距底座下方200mm处的纵向水平杆 起约束立杆底端在纵向发生位移的作用 横向水平扫地杆连接立杆下端 是位于纵向水平扫地杆上方处的横向水平杆 起约束立杆底端在横向发生位移的作用 2 扣件 JGJ130 2001 3 2 是钢管与钢管之间的连接件 有可锻铸铁扣件和钢板轧制扣件两种 其基本形式有三种 直角扣件 回转扣件 对接扣件 3 底座 设在立杆下面 是用于承受并传递立杆荷载给地基的配件 4 脚手板 是提供施工操作条件并承受和传递荷载给纵横水平杆的板件 当设于非操作层时起安全防护作用 可用竹 木 钢等材料制成 每块质量不宜大于30kg 5 安全网 是保证施工安全和减少灰尘 噪声 光污染的措施 包括立网和平网两部分 5 2脚手架搭设时需要满足的要求5 2 1一般建筑扣件式钢管脚手架的构造参数见表 扣件式钢管脚手架构造参数表 单位 m 5 2 2常用脚手架 高度在50m以内单 双排架 设计尺寸按JGJ130 2001规范 以下简称 规范 中6 1条采用 5 2 3扣件式钢管脚手架搭设的基本要求扣件式钢管脚手架是施工临时结构 它即承受施工过程中的各种垂直荷载 如砌筑材料 装饰材料的重量等 又承受水平荷载 如风荷载 因此 脚手架必须有足够的承载能力 刚度和稳定性 在施工过程中 不会因各种荷载的作用发生失稳倒塌以及超过允许要求的变形 倾斜 摇晃或扭曲现象 确保施工安全 扣件式钢管脚手架一般应满足以下要求 1 在纵向水平杆与立杆的交点处必须设置横向水平杆 并与纵向水平杆卡牢 立杆下应有底座或垫板 整个架子应设置必要的支撑和连墙点 以保证脚手架成为一个稳固的结构 2 外脚手架的搭设 一般应沿建筑物的周围连续交圈搭设 如因条件限制不能交圈搭设时 应设置必要的之字支撑 端部加强设置连墙点 3 高度超过20m的脚手架 应禁止使用单排脚手架 一般高层脚手架均应搭设双排脚手架 4 脚手架搭设应满足工人操作 材料堆放及运输等使用和安全要求 5 2 4构造要求脚手架的立杆必须采用对接扣件连接 相邻两立杆接头的错位应不小于500mm 且应不在同一步内 各接头中心距主节点的距离 不应大于步距的1 3 纵向水平杆应水平设置 长度不宜小于3跨 其接头应采用对接扣件连接 两根相邻纵向水平杆的接头不应设置在同步 同跨内 上下两个相邻两根纵向水平杆接头错开的距离应不小于500mm 且各接头中心距立柱轴线的距离应小于1 3跨度 如采用搭接 搭接长度不应小于1m 且用不少于3个旋转扣件固定 当采用冲压钢板 木 竹串片脚手板时 纵向水平杆要用直角扣件固定在立柱上 作为横向水平杆的支座 当采用竹笆脚手板时 纵向水平杆宜用直角扣件固定在横向水平杆上 间距不应超过400mm 横向水平杆应设置在立柱与纵向水平杆相交处 中心节点 且距离立柱轴线不应大于150mm 非中心节点处的横向水平杆应根据脚手板的需要等间距设置 当采用冲压钢板 木 竹串片脚手板时 双排脚手架的横向水平杆的两端应采用直角扣件固定在纵向水平杆上 单排脚手架的横向水平杆 一端用直角扣件固定在纵向水平杆上 另一端插入墙内的深度应不小于180mm 当使用竹笆脚手板时 双排脚手架的横向水平杆应固定在立柱上 单排脚手架的横向水平杆一端固定在立柱上 另一端插入墙内的深度应不小于180mm 立柱均应设置底座 高度大于24m时应设可调底座 立柱应设置纵 横向扫地杆 扫地杆距底座下皮不应大于200mm 立柱顶端应高出女儿墙1m 高出檐口1 5m 双立柱中副立柱的高度不应低于3步 钢管长度应不小于6m 立柱必须用连墙件与建筑物连接 连墙件间距如下表所示 连墙件间距的布置 每个连墙件抗风荷载的最大面积应小于40m2 连墙件需从底第一根纵向水平杆处开始设置 可呈棱形 方形 矩形布置 非封闭脚手架的两端必须设连墙件 其垂直间距不应大于建筑物层高 亦不应超过4m 2步 24m以上的双排脚手架必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接 连墙件宜水平设置 脚手架应设置支撑体系 24m以上的双排脚手架应在外侧整个长度和高度上连续设置剪刀撑 每道剪刀撑最多跨越7根立柱 宽度不应小于4跨 亦不应小于6m 斜杆与地面的倾角为45 60 剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆伸出端处 固定点距节点中心的距离不应超过150mm 斜杆的接头除顶层可用搭接外 其余均用对接扣件连接 24m以上的双排脚手架 除两端设横向斜撑外 中间每隔6跨设置一道 横向斜撑的斜杆只占一空格 由底至顶呈 之 字形布置 斜杆两端固定在立柱或纵向水平杆上 24m以下的封闭型双排脚手架可不设横向斜撑 但一字形 开口形则需设置 脚手架的地基标高应高于自然地坪100 150mm 地基不得有积水 5 2 5搭设要求为了保证脚手架搭设过程中的稳定性 必须按施工组织设计中的搭设顺序进行搭设 脚手架必须按施工进度配合搭设 一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步 每搭完一步脚手架后 应按规定校正立柱的垂直度 步距 柱距和排距 在地面平整 排水通畅后 铺设厚度应不小于40mm 长度应不小于两跨的木垫板 然后在其上安放底座 搭设立柱时 不同规格的钢管严禁混合使用 底部第一根立柱需用不同长度的钢管 使相邻两根立柱的高度至少错开500mm 竖第一节立柱时 每6跨临时设一根抛撑 待连墙件安装后再拆除 对于纵向水平杆的搭设 除满足构造要求外 对于封闭型外脚手架的同一步纵向水平杆必须交圈 纵向水平杆应用直角扣件固定在立柱内侧 横向水平杆的搭设除满足构造要求外 对于双排脚手架内杆端距墙表面的间隙应小于150mm 单排脚手架横向水平杆不应设置在设计不允许留置脚手眼的部位 如砖过梁上及过梁成60 角的三角形范围内 宽度小于1m的窗间墙 独立或附墙砖柱处等 连墙件 剪刀撑 横向斜撑 抛撑都需按构造要求设置 扣件规格必须与钢管外径相同 螺栓拧紧扭力矩不应小于40N m 亦不应大于60N m 在六级及六级以上大风和雾 雨 雪天应停止脚手架搭设作业 5 2 6脚手架荷载作用在脚手架上的荷载 一般有施工荷载 操作人员和材料及设备等重力 和脚手架自重力 各种荷载的作用部位和分布可按实际情况采用 荷载的传递程序是 脚手架 小横杆 大横杆 立杆 底座 地基 扣件是构成架子的连接件和传力件 它通过与立杆之间形成的摩擦阻力将横杆的荷载传给立杆 试验资料