土方工程施工-1.5土方机械化施工（建筑施工技术）

1.5土方机械化施工建筑施工技术1.5土方机械化施工

土方工程工程量大、工期长.为节约劳动力,降低劳动强度,加快施工速度,对土方工程的开挖、运输、填筑、压实等施工过程应尽量采用机械施工.土方工程施工机械的种类繁多,如推土机、铲运机、单斗挖土机、多斗挖土机和装载机等.而在房屋建筑工程施工中,尤以推土机、铲运机和单斗挖土机应用最广.施工时,应根据工程规模、地形条件、水文性质情况和工期要求正确选择土方施工机械.1.5.1推土机施工推土机是在履带式拖拉机的前方安装推土铲刀(推土板)制成的.按铲刀的操纵机结构不同,推土机可分为索式和液压式两种.图1-5-1所示为推土机的外形.推土机能单独完成挖土、运土和卸土工作,具有操纵灵活、运转方便、所需工作面较小、行驶速度较快等特点.推土机主要适用于一至三类土的浅挖短运,如场地清理或平整,开挖深度不大的基坑以及回填、推筑高度不大的路基等.另外,推土机还可以牵引其他无动力的土方机械,如拖式铲运机、松土器和羊足碾等.图1-5-1推土机推运土方的运距一般不超过１００m,运距过长,土将从铲刀两侧流失过多,影响其工作效率,经济运距一般为３０~６０m,铲刀刨土长度一般为６~１０m.1.5.2铲运机施工铲运机是一种能独立完成挖、装、运、填的机械,对行驶道路要求较低,操纵灵活,效率较高.铲运机按行走机构的不同,可分为自行式铲运机和拖式铲运机两种,如图1-5-2、图1-5-3所示;按铲斗操纵方式的不同,又可分为索式和油压式两种.图1-5-2图1-5-3铲运机一般适用于含水量不大于２７％的一至三类土的直接挖运,常用于坡度在２０°以内的大面积场地平整、大型基坑的开挖、堤坝和路基的填筑等;不适用于在砾石层、冻土地带和沼泽地区使用.坚硬土开挖时要用推土机助铲或用松土器配合.拖式铲运机的运距以不超过８００m为宜,当运距在３００m左右时效率最高;自行式铲运机的行驶速度快,可用于稍长距离的挖运,其经济运距为８００~１５００m,但不宜超过３５００m.铲运机适宜在松土、普通土且地形起伏不大(坡度在２０°以内)的大面积场地上施工.(１)铲运机的开行路线.铲运机的基本作业是铲土、运土和卸土三个工作行程和一个空载回驶行程.在施工中,由于挖填区的分布情况不同,为了提高生产效率,应根据不同施工条件(工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等),选择合理的开行路线和施工方法.由于挖填区的分布不同,应根据具体情况选择开行路线,铲运机的开行路线种类如下.(２)作业方法.铲运机铲土作业方法见图1-5-41.5.3单斗挖土机单斗挖土机是土方开挖的常用机械,按行走装置的不同可分为履带式和轮胎式两类;按传动方式可分为索具式和液压式两种;根据工作装置的不同可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种,如图1-5-5所示.使用单斗挖土机进行土方开挖作业时,一般需用自卸汽车配合运土.(１)正铲挖土机施工.正铲挖土机挖掘能力大,生产率高,适用于开挖停机面以上的一至三类土,它与运土汽车配合能完成整个挖运任务,可用于开挖大型干燥基坑以及土丘等:１)正铲挖土机的开挖方式.正铲挖土机的挖土特点是“前进向上,强制切土”.根据开挖路线与运输汽车相对位置的不同,一般有以下两种:图1-5-5①正向开挖,侧向卸土.正铲向前进方向挖土,汽车位于正铲的侧向装土,如图1-5-6ab所示.铲臂卸土回转角度最小,小于９０°,装车方便,循环时间短,生产效率高,用于开挖工作面较大、深度不大的边坡、基坑(槽)、沟渠和路堑等,为最常用的开挖方法.②正向开挖,后方卸土.正铲向前进方向挖土,汽车停在正铲的后面,如图1-5-6c所示.本法开挖工作面较大,但铲臂卸土回转角度较大,约为１８０°,且汽车要侧向行车,增加工作循环时间,生产效率降低(若回转角度为１８０°,效率约降低２３％;若回转角度为１３０°,效率约降低１３％),用于开挖工作面较小,且较深的基坑(槽)、管沟和路堑等.图1-5-6(２)反铲挖土机施工.反铲挖土机的挖土特点是“后退向下,强制切土”,随挖随行或后退.反铲挖土机的挖掘力比正铲小,适于开挖停机面以下的一至三类土的基坑(槽)或管沟,无须设置进出口通道,可挖水下淤泥质土,每层的开挖深度宜为１.５~３.０m.(３)拉铲挖土机施工.拉铲挖土机的挖土特点是“后退向下,自重切土”.拉铲挖土时,吊杆倾斜角度应在４５°以上,先挖两侧然后挖中间,分层进行,保持边坡整齐,距边坡的安全距离应不小于２m.1.5.4土方施工机械的选用土方开挖机械的选择主要是确定类型、型号和台数.挖土机械的类型是根据土方开挖类型、工程量、地质条件及挖土机的适用范围确定;其型号再根据开挖场地条件、周围环境及工期等确定;最后确定挖土机台数和配套汽车数量.挖土机的数量应根据所选挖土机的台班生产率、工程量大小和工期要求进行计算.(１)挖土机台班产量Pd按下式计算:式中t———挖土机每次作业循环延续时间(s),由机械性能决定,如W１－１００正铲挖土机为２５~４０s,W１－１００拉铲挖土机为４５~６０s;q———挖土机铲斗容量(m３);Kc———铲斗的充盈系数,可取０.８~１.１;Ks———土的最初可松性系数;KB———时间利用系数,一般取０.６~０.８.(２)挖土机的数量N可按下式计算:式中Q———土方量(m３);Qd———挖土机生产率(m３/台班);T———工期,工作日;C———每天工作班数;K———工作时间利用系数,可取０.８~０.９.(３)配套汽车数量计算.自卸汽车装载容量Q１,一般宜为挖土机铲斗容量的３~５倍;自卸汽车的数量N１(台),应保证挖土机连续工作,可按下式计算:t———挖土机每斗作业循环的延续时间(s)(W１－１００正铲挖土机为２５~４０s);q———挖土机铲斗容量(m３);Kc———铲斗充盈系数,可取０.８~１.１;Ks———土的最初可松性系数;