版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
給水排水工程施工目錄第一章土石方工程與地基處理
◆第一節(jié)土的工程性質及分類
◆第二節(jié)溝槽與基坑斷面的選擇及土方量的計算
◆第三節(jié)溝槽與基坑開挖
◆第四節(jié)溝槽支撐
◆第五節(jié)土方回填
◆第六節(jié)石方爆破
第一章土石方工程
第一節(jié)土的性質與分類一、土的組成二、土的三相比例指標三、無黏性土的密實度四、黏性土的物理特性五、土的工程分類六、土的壓實度與壓縮性七、土的滲透性八、土的可松性九、土中應力及分布十、土的抗剪強度十一、土壓力
一、土的組成土是巖石風化后經搬移、堆積而成的。由礦物固體顆粒、水分和空氣組成,稱為土的三相組成,其中,固相是礦物顆粒及有機質;液相是水;氣相是空氣。礦物固體顆粒有大小不等的粒徑和形狀,自漂石至細微的粘土顆粒。粒徑大小稱為粒度。相近的粒度化為一組。(一)土的固體顆粒土的顆粒級配天然土是由無數大小不同的土粒組成,通常把大小相近的土粒合并為一組,稱為粒組。工程上采用的粒組為六大粒組,即漂石、卵石、圓礫、砂粒、粉粒和黏粒。(二)土中的水和空氣1、土中水土中水可以處于液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)。當土中溫度在0℃以下時土中的水結凍成冰,形成凍土,其強度增大。但凍土融化后,強度急劇降低。至于土中氣態(tài)水,對土的性質影響不大。土中液態(tài)水可分為結合水和自由水。2、土中氣體土中氣體有與大氣相連通的和封閉的。在粗粒中常見到與大氣相連通的空氣,它對土的力學性質影響不大。在細粒土中則常存在與大氣隔絕的封閉氣泡,它在外力作用下具有彈性,并使土的透水性減小。
二、土的三相比例指標土中的土粒、水和氣三部分的質量(或重力)與體積之間的比例關系,隨著各種條件的改變而變化,土的疏密、輕重、軟硬、干濕等性質,可通過某些表示其三相組成比例關系的指標反映出來。(一)土的質量密度單位體積土的質量稱為土的質量密度,簡稱土的密度。即
(二)土的重力密度單位體積土所受的重力稱為土的重力密度,簡稱土的重度。即
(三)土的相對密度土的固體顆粒單位體積的質量與水在4℃時單位體積的質量之比稱為土中固體顆粒的密度,簡稱顆粒的相對密度。即
(四)土的含水量土中水的質量與土粒質量之比稱為水的含水量。即
(1-4)(五)土的干密度單位體積土中土粒的質量稱為土的干密度。即
(1-5)(六)土的干重度土的單位體積內土粒所受中立稱為土的干重度。
(七)土的飽和重度土中孔隙完全被水充滿時土的重度成為飽和重度。即
(八)土的孔隙比土中孔隙體積與土粒體積之比稱為土的孔隙比。即
(九)土的孔隙率土中孔隙體積與總體積之比稱為土的孔隙率。即
(十)土的飽和度土中水的體積與孔隙體積之比稱為土的飽和度。即
三、無黏性土的密實度砂土、碎石土統(tǒng)稱為無黏性土。無黏性土的密實度對其工程性質有重要的影響。相對密實度為:式中,e—砂土的天然孔隙比;
emax—砂土的最大孔隙比;
emin—砂土的最小孔隙比。一般規(guī)定,Dr0.33,為松散狀態(tài);0.33Dr0.67,為中密度狀態(tài);Dr0.67,為密實狀態(tài)四、黏性土的物理特性(一)界限含水量根據含水量的變化,粘性土可呈4種狀態(tài):流態(tài)、塑態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)。流態(tài)、塑態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)之間分界的含水量,分別稱為流性限界(又稱液界ωL)、塑性界限(又稱塑界ωP)和收縮限界ωγ。(二)塑性指數和液性指數流限和塑限之差稱塑性指數IP,即
塑性指數愈大,土吸附的水量愈多,即土的顆粒愈細、礦物成分吸水能力愈大。液性指數是判別黏性土軟硬狀態(tài)的指標,即
五、土的工程分類(一)碎石土d﹥2mm的顆粒占全重50%以上,根據顆粒級配和占全重百分率不同,分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。(二)砂土d﹥2mm的顆粒含量≦全重50%,干燥時呈無塑性或微塑性(塑性指數IP
3)的土。砂土根據粒徑和占全部質量的百分率不同,又分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。(三)粉土和粘性土塑性指數IP
,當10
IP
17為粉質砂土;當IP
17時為粘土。(四)人工填土人工填土是指人類活動而形成的堆積物,其物質成分較雜亂,均勻性差。按其形成有素填土、雜填土和沖填土。
六、土的壓實性與壓縮性壓實是指用機械的方法,如用靜力的,振動的沖擊的設備使土密實。土的壓實過程時間是比較短。其目的是使地基土密實,提高承載力,減少土的壓縮性。壓縮是指地基土在壓力作用下體積減少的性質。土的壓縮過程時間的長短,隨土質、壓力和含水量的不同而不同。引起地基變形,從而使建筑物等產生一定的沉降量和沉降差,對建筑物等的使用和安全造成危害。
七、土的滲透性
土的滲透性表示土的透水的性質。土的滲透性用滲透系數K表示。土的滲透系統(tǒng)大小決定于土的結構、土顆粒大小和粒徑級配狀況、土的密實程度等。
八、土的可松性土經挖掘后,顆粒間的連接遭到破壞,在把土回填到溝槽內,并按一般回填密實度夯實后其體積也要比開槽前自然體積增大一些。土體積增大歸因于土的可松性。土經挖掘后體積增加值用最初可松性系數K松表示:土經回填后的體積增加值,用最后可松性系數K’松表示:
式中V1—開挖前土的自然密實體積;
V2—開挖后土的松散體積;
V3—壓實后土的體積。
九、土中應力及分布土中的應力,主要有兩種:自重應力和附加應力。構筑物沒有修建前,由于土體本身質量引起的土中應力,稱自重應力。構筑物荷載作用于地基,導致地基上產生應力,這種荷載稱為附加荷載,這種應力稱為附加應力。附加應力是引起地基沉降的主要因素。十、土的抗剪強度土的抗剪強度是土抵抗剪切破壞的性能。砂土的抗剪強度:式中φ—土的內摩擦角。砂是散粒體,顆粒間沒有相互的粘聚作用,砂的抗剪強度來源于顆粒間摩擦力。粘性土抗剪強度組分,除了內摩擦外,還有一部分粘聚力。式中c—粘土的粘聚力。
十一、土壓力各種用途的檔土墻,地下給水排水構筑物的墻壁和池壁,地下管溝的側壁,工程施工中溝槽的支撐,頂管工作坑的后背,以及其他各種檔土結構,都受到土從側向施加的壓力。這種壓力稱土壓力,又稱擋土墻土壓力,或稱側土壓力。土壓力E可由下式確定
(1-21)式中γ——土的重度;
h——檔土墻高度;
K——土壓力系數。擋土墻在土壓力作用下,會產生位移。根據位移的性質不同,土壓力可分為:主動土壓力、被動土壓力靜止土壓力。第二節(jié)土石方平衡與調配
一、土石方工程量的計算在土石方施工之前,通常需要計算土石方的工程量。但土石方工程的外形往往復雜、不規(guī)則,精確計算很困難,在一般情況下,都將其假設劃分為一定的幾何形狀近似計算。(一)基坑的土方量計算(二)溝槽土方量計算(三)場地土方量計算(四)邊坡土方量的計算
二、土方的平衡調配土方的平衡調配,是對挖土、填土、堆棄或移運之間的關系進行綜合協(xié)調,以確定土方的調配數量及調配方向。它的目的是使土方的運輸量或土方運輸成本最低。
1、土方平衡調配的原則
1)應力求達到挖、填平衡和運距最短;
2)調配區(qū)的劃分應該與構筑物的平面位置相協(xié)調,并考慮它們的分期施工順序;
3)好土要用在回填質量要求較高的地區(qū);
4)分區(qū)調配應與全場調配相協(xié)調。避免只顧局部平衡;
5)取土或棄土應盡量少占或不占農田及便于機械施工等。
2、土方平衡調配圖表的編制場地土方平衡調配需作相應的土方調配圖表,編制方法如下:
A、劃分調配區(qū)
B、計算各挖、填方調配區(qū)之間的平均運距
C、繪出土方調配圖
D、列出土方量平衡表第三節(jié)土石方開挖與機械化施工
一、準備工作土石方開完前的準備工作主要包括:拆除或搬遷施工區(qū)域內有礙施工的障礙物;修建排水防洪措施,在有地下水的區(qū)域,應有妥善的排水措施;修建運輸道路和土方機械的運行道路;修建臨時水、電、氣等管線設施;作好挖土、運輸車輛及各種輔助設備的維修檢查、試運轉和進場工作等。
二、基坑(溝槽)邊坡坡度與開挖斷面
1、基坑、溝槽邊坡與斷面選擇依據:土的種類及其物理力學性質、地下水情況、開挖深度、斷面尺寸、施工方法、晾槽時間,周邊的環(huán)境條件等,并按照設計規(guī)定的基礎、管道的斷面尺寸、長度和埋設深度等進行。
2、給水排水管道的溝槽常用斷面形式:有直槽、梯形槽、混合槽等,當有兩條或多條管道共同埋設時,還需采用聯(lián)合槽。
三、場地平整施工方法場地平整施工包括:土方開挖、運輸、填筑與壓實等,當遇有堅硬土層、巖石或障礙物時,還常需爆破。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、鏟運機和挖土機等。
1、推土機施工推土機操作靈活、運行方便、所需工作面較小,既可挖土又可作短距離運土,適用于切土深度不大的場地整平,鏟除腐殖土并運送到附近的卸土區(qū);開挖深度不大于I.5m的基坑;回填基坑和溝槽;平整其他機械卸置的土堆,運送松散的硬土和巖石以及砂石材料等。2、鏟運機施工鏟運機是平整場地中使用最廣泛的一種土方機械,該機操縱簡便靈活,不需其他機械配合,能綜合完成鏟土、運土、卸土、填筑、壓實等多項工序、行駛速度較快,適用于大面積場地平整,開挖大面積淺基坑和溝槽,填筑堤壩等挖運土方工程。
3、挖土機施工挖土機適用于開挖場地為一~~四類、含水量不大于27%的丘陵地帶土壤及經爆破后的巖石和凍土。
四、溝槽與基坑開挖施工溝槽、基坑土方的開挖,除工程量不大而又分散時可采用人工或小型機械施工外,應盡量采用機械化施工,以減輕繁重的體力勞動并加快施工速度。溝槽與基坑機械開挖,應依施工具體條件,選擇單斗挖土機和多斗挖土機。
1、單斗挖土機單斗挖土機是給排水工程中常用的一種機械,根據其工作裝置不同,可分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟等。單斗挖土機生產率計算單斗挖土機的生產率p按下式計算:
(m3/h);式中p—單斗挖土機每小時挖土量(’/h);
n—每分鐘工作循環(huán)次數;
q—土斗容量(m3);
k—系數,主要包括土的影響系數是時間系數2、多斗挖土機施工多斗挖土機又稱挖溝機、縱向多斗挖土機。與單斗挖土機比較有以下優(yōu)點:挖土作業(yè)是連續(xù)的,在同樣條件下生產率較高;開挖每單位土方量所需的能量消耗較低,開挖溝槽的底和壁較整齊,在連續(xù)挖土的同隊能將土自動卸在構槽一側。挖溝機不宜開挖堅硬的土和含水量較大的土。宜于開挖黃土,扮質粘土等。挖溝機由工作裝置、行走裝置和動力、操縱及傳動裝置等部分組成。
五、土方機械與運輸車輛的配合實際選用挖土機械時應注意:1、選擇效率高費用低的機械進行施工。2、當挖土機挖出的土方需要運土車輛運走時,挖土機的生產率不僅取決于本身的技術性能,而且還決定于所選的運輸工具是否與之協(xié)調。3、為了使挖土機充分發(fā)揮生產能力,應使運土車輛的載重量Q與挖土機的每斗土重保持一定的倍數關系。
六、土方施工發(fā)生塌方與流砂的處理在土石方開挖施工中,由于處理不當,常會發(fā)生邊坡塌方和產生流沙現(xiàn)象。
1、邊坡塌方溝槽、基坑邊坡的穩(wěn)定,主要是由土體的內摩阻力和黏結力來保持平衡的。當土地失去平衡,邊坡就會塌方。為了防治滑坡和塌方,應采取如下措施:A:注意地表水、地下水的排除;B:嚴格遵守放坡規(guī)定,放足邊坡;C:當開挖深度大,施工時間長、邊坡有機具或堆置材料等情況,邊坡應平緩;D:當因受場地限制,或因放坡增加土方量過大,則應采用設置支撐的施工方法。2、流砂的防治流砂的防治措施有多種,水下挖土法;打鋼板樁法;地下連續(xù)墻法等;人工降低地下水位法:此法較廣泛、可靠。3、滑坡體施工中的作業(yè)方法首先應對滑坡體區(qū)的地質資料作好調查研究。據此正確選擇施工程序,并擬定合理的施工方法,確定保持滑坡體穩(wěn)定的邊坡坡度,預防滑坡發(fā)生。在進行開挖和填方時,應注意以下幾點:(1)在靠近滑坡邊沿處開挖土方一般不應切割滑坡體的坡腳,當必須切割坡腳時,應按切割深度,將坡腳隨原自然坡度由上向下削坡,逐漸挖至要求的坡腳深度。2、在滑坡體上挖填土方(1)當需要在滑坡體內挖方時,應遵守由上至下的開挖程序。(2)在滑坡體上進行填方時,應遵守由下至上的施工順序。
七、土石方爆破施工在土石方施工中,爆破技術常用于地下和水下工程、基坑、管溝開挖、堅硬土層或巖石的破除。此外,在場地平整、施工現(xiàn)場障礙物的清除以及開掘凍土等,也常要采用爆破施工常用的爆破方法有炮眼爆破、藥壺爆破、深孔爆破、小洞室爆破、二次爆破、定向爆破及微差爆破等方法。在水工程中,通常為小面積爆破,一般多采用炮眼爆破法。第四節(jié)溝槽及基坑支撐
支撐是防止溝槽土壁坍塌的一種臨時性擋土結構,由木材或鋼材做成。支撐的荷裁就是原土和地面荷載所產生的側土壓力。溝槽支撐與否應根據土質、地下水情況、槽深、槽寬、開挖方法、排水方法、地面荷載等因素確定。一般情況下,溝槽土質較差、深度較大而又挖成直槽時,或高地下水位砂性土質并采用表面排水措施時,均應支設支撐。支設支撐可以減少挖方量和施工占地面積,減少拆遷。但支撐增加材料消耗,有時影響后續(xù)工序的操作。
支撐結構應滿足下列要求:1.牢固可靠,進行強度和穩(wěn)定性計算和校核。支撐材料要求質地和尺寸合格,保證施工安全。2.在保證安全的前提下,節(jié)約材料,宜采用工具式鋼支撐。3、便于支設和拆除及后續(xù)工序的操作。為了做到上述要求,支撐材料的選用、支設和使用過程,應嚴格遵守施工操作規(guī)程。
一、支撐種類及其適用條件支撐形式有橫撐、豎撐和板樁撐等。依靠各桿件的壓力和摩擦力連接起來,橫撐分疏撐和密撐兩種。疏撐是撐板之間有間距,分單板撐、井字撐和稀撐等;密撐是各撐板間密接鋪設。根據土壓力和土的密實程度選用支撐的形式,有時可在溝槽的上部設疏撐,下部設密撐。橫撐(因1-28)用于土質較好,地下水量較小的溝槽。隨著溝槽逐漸挖深而分層鋪設,支設容易,但在拆除時首先拆除最下層的撐板和撐杠,施工不安全。豎撐(圖1-29)用于土質較差,地下水較多或有流砂的情況下。豎撐的特點是撐板可在開槽過程中先于挖土插人土中,在回填以后再拔出,因此,支撐和拆撐都較安全。撐板分木撐板和金屬撐板兩種,木撐板不應有紋裂等缺陷。常用的是金屬撐板(圖1-30),由鋼板焊接于槽鋼上拼成,槽鋼間用型鋼連系加固。金屬撐板每塊長有2、4、6m等種類。立柱和橫扛通常采用槽鋼。撐杠由撐頭和圓套管組成如圖l-3l所示。撐頭為一絲杠,以球鉸連接于撐頭板,帶柄螺母套于絲杠。應用時,將撐頭絲扛插入圓套管內,旋轉帶柄螺母,柄把止于套管端,而絲杠伸長,則撐頭板就緊壓立柱,使撐板固定。絲杠在套管內的最短長度應為20cm,以保證安全。這種工具式撐杠的優(yōu)點是支設方便,而且可更換圓套管長度,適用于各種不同的槽寬。
板樁撐是將樁板垂直地打人槽底下一定深度,如圖1-32所示。鋼板樁為槽鋼或工字鋼或用特制的鋼板樁(圖l-33)。根據不同的要求,鋼板樁應有多種系列和規(guī)格。樁板的斷面模數與每m’質量之比值愈大,使用性能愈好。樁板與樁板之間采用嚙口連接,以提高板樁撐的整體性和水密性。采用特殊斷面樁板的目的是為了提高樁板間的嚙合作用,或為了提高樁板的慣性矩,或上述兩者兼合。由于樁板打人土中,板樁按懸臂結構支承。從結構上說,板校撐可以不設橫板與撐杠。但是,如果樁板入土深度不足,仍應輔之以橫板與撐杠,在樁飯項部加一橫條,用水平錨桿固定在土壁中
樁板在溝槽開挖之前用打樁機打人土中。因此,板樁撐在構槽開挖及其以后各工序施工中,始終起保證安全的作用。樁校的嚙合和深人槽底一定長度.可以延長地下水的滲徑,有效地阻止流砂滲入。在各種支撐中,板樁撐是安全度最高的支撐。因此在弱飽和土層中,經常采用板樁撐。
二、支撐的計算根據實測資料表明,在排除地下水的情況下,作用在支撐上的壓力分布如圖1-34,其中γ為土的密度,Ea為主動土壓力系數,φ為土的內摩擦角,H為深度,c為土的粘聚力,b為撐板寬度。支撐計算包括確定撐板、立柱(或橫木)
和撐杠尺寸。
1、撐板的計算撐板按簡支梁計算,如圖1-35所示:
計算跨度等于立柱或橫木的間距l(xiāng)1,每段撐板的寬度為b,所承受的均布載荷等于PbKN/m,其中P是側土壓力,對砂取0.8γHtg2(45
-φ/2),對軟粘土取γH-4c.撐板的最大彎矩:
(1-41)撐板的抵抗矩:
(1-42)因此,撐板的最大彎曲應力為:
(1-43)式中[
W]—材料容許彎曲應力。
2、立柱計算立柱所受的荷載q等于撐板所傳遞的側土壓力,反力R,如圖1-36所示。計算時,假設在支座(橫撐)處為簡支粱,再算出最大彎矩,并校核最大彎曲應力。(三)撐扛計算撐杠所受的荷載等于簡支立柱或橫木的反力,按壓桿進行強度和穩(wěn)定計算。支撐構件的尺寸取決于現(xiàn)場已有材料的規(guī)格,因此,支撐計算只是對已有結構進行校核。如支撐構件應力過大,可適當增加立柱和橫撐的數目?,F(xiàn)場施工常根據經驗確定支撐構件尺寸。木撐板—般長2—6m,寬為20—30cm,厚5cm。
橫木的截面尺寸一般為10×15—20×20cm(視槽寬而定)。立柱的截面尺寸為l0×10~20×20cm(視槽深而定)。槽深在4m以內時,立柱間距為1.5m左右,槽深4~6m,立柱間距在疏撐中為1.2m,密撐中1.5m;槽深6~10cm,立柱間距1.5~1.2m。撐杠垂直間距一般為1.2~1.0m。
三、支撐的設置和拆除挖槽到一定深度或到地下水位以上時,開始支設支撐,然后逐層開挖逐層支沒。支設程序一般為:
首先支設撐板并要求緊貼槽壁,而后安設立柱(或橫木)和撐扛,必須橫平豎直.支設牢固。豎撐支設過程為:將撐板密徘立貼在槽壁,再將橫木在撐板上下兩端支設并加撐杠固定。然后隨著挖土,撐板底瑞高于槽底,再逐塊將撐板錘打到槽底。根據土質,每次挖深50~60cm,將撐板下錘一次。撐板錘至槽底徘水溝底為止。下錘撐板每到1.2—1.5m,再加撐杠一道。第五節(jié)土方回填一、場地平整回填為了保證填土的強度和穩(wěn)定性,填土前應對填土區(qū)基底的垃圾和軟弱土層進行清理壓實;在水田、池塘及溝渠上填土時,先需排水疏干,對基底進行處理。還必須正確選擇土料及填筑、壓實方法。
1、回填土料選擇與填筑作為回填用的土料,應符合如下規(guī)定:含水量大的黏土,不宜作回填土用;碎石類土、砂土和爆破石碴等,可用于表層以下的填料;對碎塊草皮和有機質含量大于8%的土,僅用于無壓實要求的填方區(qū)。
2、填土壓實方法填土壓實一般有:碾壓、夯實、振動壓實及利用運土工具壓實等方法。
二、溝槽、基坑土方回填溝槽回填應在管道驗收后進行,基坑要在構筑物達到足夠強度再進行回填土方?;靥畹氖┕み^程包括還土、攤平、夯實、檢查等工序。其中關鍵的工序是壓實,應符合設計所規(guī)定的壓實度。
1、回填土方的壓實方法溝槽和基坑回填壓實方法有夯實和振動。振動是將重錘放在土層表面或內部,借助振動設備使重錘振動,土壤顆粒即發(fā)生相對位移達到緊密狀態(tài)。用于振實非黏性土壤。夯實法是利用夯錘自由下落的沖力來夯實土壤,是溝槽、基溝回填常用的方法。2、土方回填的施工要點還土材料應符合設計要求,一般用溝槽或基坑原土。在構筑物及管道四周50cm范圍內:
A、土中不應含有有機物;
B、凍土以及粒徑大于50mm的磚、石塊
C、粒徑較小的石子含量不應超過10%?;靥钔镣临|應保證回填密實。當原土屬于以上三類土時,應換土回填?;靥钔翍哂凶罴押俊5诹?jié)地基處理
在工程實際中,建筑物不得不建在軟弱地基上時,往往需要對地基進行加固或處理,以提高基載力。目的:改善土的剪切性能,提高抗剪強度;降低軟土的壓縮性、基礎沉降或不均勻沉降;改善土的透水性,起截水、防滲的作用;改善土的動力特性,防止砂土液化;改善特殊土的不良地基特性,以保證地基力學性能。處理方法:換土墊層、擠密與振密、壓實與夯實、排水固結和漿液加固等一、換土墊層換土墊層:直接置換地基持力層軟土的處理方法。施工時將基底下一定深度的軟土層挖除,分層填灰砂、石、灰土等材料,并加以夯實振密。換土墊層是一種較簡易的淺層地基處理方法,在各地得到廣泛應用。
二、擠密與振密
1、擠密樁擠密樁可采用類似沉管灌柱的機具和工藝,通過振動或錘擊沉管等方式成孔,在管內管料(砂、石灰、灰土或其他材料)、加以振實加密等過程而形成的。
2、振沖法在砂土中,利用加水和振動可以使地基密實。振沖法就是根據這個原理而發(fā)展起來的一種方法。振沖法施工的主要設備是振沖器,它類似于插入式混凝土振島器,由潛水電動機,偏心塊和通水管三部分組成。
三、壓實與夯實
1、機械碾壓機械碾壓法采用壓路機、推土機、羊足碾或其他壓實機械來壓實散土,常用于大面積填土的壓實和雜填土地基的處理
2、振動壓實法振動壓實法是利用振動機振動壓實淺層地基的一種方法。適用于處理砂土地基和黏性土含量較少、透水性較好松散雜填土地基。
3、重錘夯實法重錘夯實法是利用起重機械將夯錘提到一定高度,然后使錘自由下落,重復夯擊以加固地基。
適用于稍濕的一般黏性土和粉土、砂土、濕陷性黃土等。
4、強夯法強夯法又稱動力固結法,是將很重的錘從高處落下,給地基施以很大的沖擊力。適用于碎石土、砂土、黏性土、濕陷性黃土、填土等。四、預壓法在軟土地基建結構(建)筑物時常因地基強度低、變形大,或易于發(fā)生滑動,而需預先加固。堆載預壓法是在軟土地區(qū)常用的方法之一。
五、漿液加固漿液加固法是指利用水泥漿液、黏土漿液或其他化學漿液,采用壓力灌入、高壓噴射或深層攪拌,是漿液與土顆粒膠結起來,以改善地基土的物理力學性質的地基處理方法。灌漿材料主要分為粒狀漿液和液狀漿液。灌漿方式可分為滲透灌漿、劈裂灌漿和壓密灌漿。第二章施工排水
◆第一節(jié)概述
◆第二節(jié)明溝排水
◆第三節(jié)人工降低地下水位第一節(jié)概述1、開挖基坑或溝槽時的地下水:A:影響正常施工;B:造成地基承裁力降低;C:邊坡坍塌事故。
2、施工排水內容:地下水、地表水排除。
3、地表水:筑堤截水,設溝引水
4、地下排水方法:坑內排水、人工降水位
5、坑內排水(明溝排水):是把流人溝槽內或基坑內的地下水匯集到集水井內,然后用水泵抽走
6、人工降水:在溝槽基坑開挖之前,預先將地下水位降低到基坑底面以下,形成干槽施工的條件。第二節(jié)明溝排水明溝排水包括地表截水和坑內排水一、地表截水排除地表水和雨水,最簡單的方法是在施工現(xiàn)場及基坑或溝槽周圍筑堤截水。二、坑內排水在開挖基礎不深或水量不大的溝槽或基坑時,通常采用坑內排水的方法。當基坑或溝槽開挖過程中遇到地下水和地表水時,在坑底隨同挖方一起設置集水井,并沿坑底的周圍開挖排水溝,使水流入集水井內,然后用水泵抽出坑外。明溝排水法設備簡單、排水方便,應用比較普通,適用于除細砂、粉砂之外的各種土質。
三、總涌水量計算為了合理地選擇水泵的型號,應對總涌水量進行計算,泵的抽水量一般是總用水量的1.5~2倍。
1.在干河床時
(2-1)式中Q—基坑總涌水量(m3/d);K—滲透系數(見表2-1);
H—穩(wěn)定水位至基坑底的深度(m)。當基底以下為深厚透水層時,H值可增加3~4m;R—影響半徑(見表2-2);
r0—基坑半徑(m)。矩形基坑,r0=u(L+B)/4;圓形基坑,r0=(F/π)0.5。其中,L與B分別為基坑的長與寬,M值如表2-2所示,F(xiàn)為基坑面積。
2.基坑近河沿時
(2-2)式中D—基坑距河邊線距離(m)。其余同上公式。明溝排水的方法簡單,設備投資少,但對于砂性土不適用。因此,是不完善的排水方法。第三節(jié)人工降低地下水位人工降低地下水位常采用井點排水的辦法,具體做法是在基坑周圍埋人深于基底的井點濾水管或井點,以總管連接抽水設備使地下水下降至坑底以下,這樣不僅防止了流砂的上涌,并且便于施工。一、輕型井點二、噴射井點三、電滲井點四、管井井點五、深井井點六、回灌井點
一、輕型井點輕型井點系統(tǒng)適用在粗砂、中砂、細砂、粉砂等土層中降低地下水。(一)輕型井點系統(tǒng)的組成輕型井點系統(tǒng)由井點管、聯(lián)接管(橡膠或鋼管)、總管和抽水設備所組成。井點管打設在含水層內,地下水經井點管、聯(lián)接管和總管由抽水設備抽走。施工降低地下水位時,在溝槽或基坑周圍打設許多井點管,使一定范圍內的地下水位降落。如圖2-3所示。
(二)輕型井點計算輕型井點計算的主要內容有計算涌水量、確定井點管根數與間距、沖孔深度及選擇抽水設備等。井點計算由于受水文地質和井點設備等因素影響,所求出的只是近似數值,有條件時應在計算機現(xiàn)場實地測定滲透系數及土質結構。1.總涌水量井點系統(tǒng)涌水量是按水井埋沒計算的,水井根據不同情況分為:井底達到不透水層的稱完全井;井底末達到不透水層的稱非完全井。地下水有壓力的是承壓井,地下水無壓力的是無壓并,也稱潛井。(1)無壓完全井總涌水量(圖2-8)(2-3)式中Q—井點系統(tǒng)總涌水量(m3/d);
K—滲透系數(m/d);
H—含水層厚度(m);
s—降水深度(m);
R—抽水影響半徑(m);X0—基坑假想半徑(m)。
(2)無壓非完全井總涌水量(圖2-9)(2-4)式中H0—有效帶深度(m),其值由表2-4查得;s‘—降水深度(m)。
(3)降水深度s及s‘s及s‘均指地下水位至濾管項部的距離,它是根據需要的降深而影響涌水量的主要因素,也是判斷井種的依據。見圖2-10所示。
(2-5)H’—地下水位高超;H1—基底高程;a1—保險值(取0.5m);a2—水力坡降值。對兩側布置井點管時:a2=li/2l—兩側井點管間的距離(上口寬B+2m),i—水力梯度。在細砂、粉砂層取1/8—1/10。對側布置井點管時:a2=l1i;l1—井點管距對面槽底邊緣的距離;a3—井點管局部損失值(取0.5m)。
(4)影響半徑R井點系統(tǒng)抽水后地下水受到影響而形成的降落曲線,降落曲線穩(wěn)定時的影響半徑,即為計算用的抽水影響半徑。
完全井(2-6)
非完全井(2-7)(5)基坑假想半徑x0假想半徑即指防水范圍內環(huán)圍面積的半徑,根據基坑形狀有以下情況。1)環(huán)圍面積為圓形時:
(m)(2-8)2)環(huán)圍面積為矩形時:
3)環(huán)圍面積為狹長時:
(2-10)2.單根井點管涌水量
(2-11)式中d—井點管直徑(m);f—井點管長度(m);v—地下水流進井點管速度,可由下式計算:
3.確定井點管數量
(2-12)對溝槽L/B>5時,不能用一個假想圓計算,而應劃分為若干個計算單元,長度L按寬度B的4~5倍考慮,當L>1.5R時,也可取L=1.5R為一段進行計算。根據基坑平面面積的大小,土質和地下水的流向,降低水位深度而確定。當基坑寬度小于6m,降水深度不超過5m時,可采用單排線狀井點,布置在地下水流的上游一側;當寬度大于6m或滲透系數較大時,可采用雙排線狀井點;當基坑面積較大時,應用環(huán)形井點,見圖2-11所示。
井點管距基坑或構槽上口的寬度不應小于1m,以防局部發(fā)生漏氣。濾管必須埋入透水層內??偣軜烁弑M可能接近原地下水位,并沿抽水水流方向有0.25—0.5%的上傾坡度,水泵軸心與總管齊平。為了觀察水位降落情況,應在降水范圍內設置若干個觀測井,觀測井的位置和數量視需要而定。一般在基礎中心、總管末端、局部挖深處等控制點,均應設置觀測井。觀測井由井點管做成,只是不與總管相接。
(四)井點管的埋沒與使用井點管的埋設:1、井點管水沖下沉,2、套筒式沖孔,3、鉆孔后再將井點管沉入在用套筒式沖孔法埋設井點管前,須在井點管延長線位置上挖一50×50cm斷面的泄水溝,再在井點管位置上做好標志,間距可1m、1.5m或2m,套筒直徑不小于30cm,長度約10m,底部呈鋸齒形。上部有提梁,用起重機吊住并上下移動,套筒內有水槍,水槍直徑75mm,噴嘴直徑20mm,由多級水泵供給高壓水,水壓0.6~0.8MPa,沖孔深度應比濾管底深0.5m左右。井孔沖成后,抽出套筒并立即插入井點管,在保障居中并垂直情況下,向孔內填裝濾料,直到距地面1m深的范圍內,用粘土填塞,以防漏氣,降低抽水時的真空度。井點管埋設后,即可按通總管和抽水系統(tǒng),進行試抽,檢查有無淤塞現(xiàn)象。
二、噴射井點當輕型井點的降深滿足不了深基礎降水的要求時,可采用噴射井點降水。根據工作介質的不同,噴射井點又分為噴氣井點和噴水井點兩種。我國采用噴水井點較多。噴水井點是借噴射器的射流作用將地下水抽至地面,工作原理如圖2-13所示。由管1進入的高壓工作水以高速自噴嘴2射出,在噴嘴上部的混合室5形成真空,使地下水經過井點管4被抽人噴射器。高壓工作水與地下水在噴射器的混合室混合,產生能量交換并繼續(xù)上升?;旌鲜业臄嗝孑^小,因此,混合水的流速很大,當混合水進入擴散室3后,斷面增加而流速減小,一部分速度能轉化為壓頭能,使混合水出流至地面。不斷地供給高壓工作水,地下水即不斷地抽出。
將水射器安裝在井點管內,即成為噴水井點。當地下水位降落到噴嘴以下時,地下水就完全因在噴射器內形成真空而被吸人。因此,在理論上,水位降落的最大深度取決于在噴嘴處形成的真空度。但由于噴射器的效能,實際降水深度一般在噴嘴以下3~5m處。如果用壓縮空氣代替高壓工作水,即為噴氣井點。兩種井點使用范圍基本相同.但噴氣井點較噴水井點的抽吸能力大,對噴射器的磨損也小,但噴氣井點管其系統(tǒng)的氣密性要求高。
噴水井點的構造如圖2-14所示。高壓水由水泵壓入內管1和外管2的環(huán)形空間,經水射器6的側孔(見圖2-15所示)流入噴嘴5,以高速從噴嘴射出,在混合室4形成負壓,地下水便由水射器底部的孔口吸上,進入擴散室3。井點直管由內管9和外管10組成。外管管壁上設有孔眼,地下水經由井點管11和外管的孔眼進入,由于內管形成負壓,地下水就由內管下端進入.經噴頭夾板的孔道進入混合室4,再至擴散室3。噴水井點的管路系統(tǒng),如圖2-16所示。工作水在水池(或循環(huán)水箱)8內高壓泵7抽吸加壓,經進水總管2,進入彎聯(lián)管5至噴水井點3,而出水則由噴水井點3經排水彎聯(lián)管4,至排水總管1排入水池。
三、電滲井點(一)概述在粘性土和含有大量粘土顆粒的砂性土中,由于土分子力很大,無法采用真空方法降水時,可采用電路方法降低地下水位。電滲井點適用于粘土、粉質粘土、淤泥等土質中降水。降深根據井點類型確定,使用輕型井點與之配套時,降深小于8m;用噴射井點配套時,降深大于8m。電滲井點的原理來自于電動試驗。在含水的細顆粒土中,插人正、負電極并通以直流電后,土顆粒自負極向正極移動,水自正極向負極移動,前者稱電泳現(xiàn)象,后者稱電滲現(xiàn)象,而全部現(xiàn)象稱為電動作用。此外,天然狀態(tài)的粘土顆粒分散在水溶液中,有分子具有極性,在粘土中按極性取向,包圍在顆粒外,形成水化膜,構成土粒表面的束縛水。束縛水分粘結水和粘滯水兩種。粘結水以結合水狀態(tài)存在,沒有出水性,不易因外界作用而排除,也不構成對施工的影響。粘滯水有較大的自由度,可因電動作用以自由水狀態(tài)而排除。在弱透水層中降水,可以形成毛細管水區(qū)域。被排除的粘滯水在土層內轉化為毛細管水。含有毛細管水的飽和土無出水性。因此,在弱透水層中,只需排走少量的粘滯水,就可使地下水位降落。當水以毛細管水狀態(tài)存在時,在毛細管彎液面上會產生毛細管壓力,壓縮土的骨架,增加土的粘性,提高土體的穩(wěn)定性和耐壓強度。
(二)電滲井點的布置電滲井點降水布置如圖2-17所示。
負極可用原有的井點管,正極采用直徑為
25mm的鋼筋或其他金屬材料。正負兩極的數量相等,必要時正極數量可多于負極數量。正極的設置深度較井點管深500mm,露出地面200~400mm。正、負兩極分別用導線或
6~
l0mm鋼筋連接成電路,并接至直流電源的相應極上。在滲透系數較大的土層中,不需要通電流的范圍內的正極表面應涂絕緣材料。電滲井點降水施工前,應通過試驗來確定合理的電壓梯度和電極布置,井點設于基坑四周時,正極應布置在井點圈內側。正、負兩極的距離,采用輕型井點時為0.8~1.0m,采用噴射井點時為1.2~1.5m;工作電壓不大于60V,土中通電時的電流密度為0.5~1.0A/m2。
(三)電滲井點的計算正、負極的允許極限電流公式:
(2-13)
式中
0—單位電極長度上的電流值(A)
—土的導電率(1/×cm);
r0—電極半徑(cm);
K—系數,采用1.6A/m。
電氣設備功率可按下式決定;
(2-14)式中U—工作電壓(V)J—電流密度(A/m2);
F—在電極列面上防水范圍的面積(m2)。電滲井點系統(tǒng)運行時,應隨時現(xiàn)察水位降落情況,電極周圍升溫情況、電壓和電流的變化情況,如果經過幾晝夜后,電流值降低超過了起始電流的10%時,應將電壓降低,以免電極區(qū)范圍土體過分疏干。隨著土被疏干和地下水位降落,土與電極間的電阻增加,使電滲作用減弱.對此,應將電壓提高。電滲井點的拆除與輕型井點相同。四、管井井點當土質的滲透系數大,地下水豐富時,可用管井井點方法降水。其構造見圖2-18所示。
管井井點的布置:沿基坑外圍每隔10~50m一座。用鉆機鉆孔,成孔直徑應比濾水井管外徑大200mm,下完井管底在井管與土壁之間填充粒徑為3~15mm的礫石,做為過濾層。吸水管用直徑為50~100mm的膠管或鋼管,其底端應沉入管井抽吸時的最低水位以下。地面上安裝清水泵或潛水泵,把管內水汲出。濾水井管的材料有鋼管、無砂混凝土管等。直徑150~250mm。用鋼管時的過濾部分可用鋼筋焊接骨架外包孔眼為l~2mm的濾網,長度2~3m。管井井點適用于中砂、粗砂、礫砂、礫石等土質中降水。當抽水機的排水量大于單井涌水量的數倍時,可把相鄰的吸水管聯(lián)接起來,一起抽汲。五、深井井點當要求地下水位降落較深而滲透系數較大的土質中降低地下水位時,可采用深井井點系統(tǒng)降水。深井系統(tǒng)由深井泵或深井潛水泵及井管濾網組成。井距一般為20~30m。六、回灌井點在軟土中進行井點降水時,由于地下水位下降,使土層中黏性土含水量減少產生固結、壓縮,土層中夾入的含水砂層浮托力減少而產生壓密,致使地面產生不均勻沉降。為了減少地下水的流失和不均勻沉降對周圍建筑物的影響,一般在降水區(qū)和原有建筑物之間的土層中設置一道抗?jié)B帷幕,還可以采用補充地下水的方法來保持建筑物下的地下水水位,即在降水井點系統(tǒng)與需保護建筑物之間埋設一道回灌井點。給水排水工程施工目錄
第三章鋼筋混凝土工程第一節(jié)鋼筋工程第二節(jié)模板工程第三節(jié)混凝土的制備及性能第四節(jié)現(xiàn)澆混凝土工程施工第五節(jié)裝配式鋼筋混凝土結構吊裝第六節(jié)水下灌筑混凝土施工第七節(jié)混凝土季節(jié)性施工第三章鋼筋混凝土工程
鋼筋混凝土結構廣泛用于土建工程中,給排水工程小的貯水、水處理構筑物、泵房以及管道材料等,大都是鋼筋混凝土建造的。鋼筋混凝土組成:混凝土、鋼筋?;炷撂攸c:抗壓強度高;抗彎和抗拉強度低,僅為抗壓強度的1/8~1/10。鋼筋特點:具有較高的抗拉強度;在結構內起到抗拉作用。鋼筋混凝土特點:具有抗大氣腐蝕性、抗老化性、抗?jié)B、抗凍等性能。第3.1節(jié)鋼筋工程
一、鋼筋的分類及級別分類:優(yōu)質碳素和普通低合金鋼。按生產工藝及加工方式:熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、冷拔鋼絲、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼鉸線等。分級:新標準規(guī)定:熱軋鋼筋按屈服強度(N/mm2)分HRB235、HRB335、HRB400、HRB500四級。級別愈高,其抗拉強度愈高,但塑性、韌性愈低。見表3-1、2(外形、符號)。
熱軋鋼筋中主要元索含量下表所列。
二、鋼筋的冷處理處理目的:提高抗拉強度.節(jié)約鋼筋用量。處理方法:在常溫下冷拉、冷撥或冷軋(一)鋼筋的冷處理原理
1、將鋼筋拉伸,超過屈服點k,達到塑性變形階段;
2、當卸去荷載后,則不能沿原曲線回到O點.而沿著直線kl,回到l點,Ol為殘留變形;
3、在此基點上重新加荷,應力—應變曲線將沿著l、k達k’點;
4、在k點上部出現(xiàn)新屈服點,該屈服點高于原屈服點,因此而產生抗拉強度和硬度的提高現(xiàn)象,稱為冷作硬化。
5、天然時效:kk’稱為冷拉時效。冷加工鋼筋的這種效應只有在加工和重新承受荷載之間,有一定時間間隔才會發(fā)生。在常溫情況下,HRP235、HRP335級鋼筋的時效過程約20d,稱天然時效;6、人工時效:
A:將鋼筋置于100
C的環(huán)境中,時效過程僅需2h。
B:HRP400~HRP500級鋼筋必須采用人工時效,即將鋼筋通電加熱到150~200
C時保持20min,即能完成時效過程。
C:
但是,當溫度在450
C時,鋼筋強度則有所降低.D:達700
C時,鋼筋便失去冷拉強度,又恢復到冷拉前的力學性能。冷拉鋼筋需要焊接,應先焊接而后冷拉。
(二)冷拉
1、方法:冷拉是將鋼筋的一端固定,另一端用卷揚機拉伸,其裝置如圖4-17所示。
2、控制冷拉強度方法:
(1)控制拉長率,亦稱單控;
(2)控制冷拉應力及拉長率,稱雙控;單控工藝簡單,但當鋼筋材質不均勻時,冷拉率離散性較大,不能保證每根鋼筋所要求的冷拉應力。因此,為了安全起見,單控冷拉鋼筋的設計強度,規(guī)定得比雙控冷拉鋼筋的設計強度為低。
(三)鋼筋冷拔
1、方法:通過拔絲機,以強力方式使鋼筋通過鎢合金制成的比鋼筋直徑小0.5~1.0mm的冷撥模孔
2、特點:提高強度40~60%,這是因為冷撥過程中,鋼筋既受拉,又受四周冷壓,使其內部組織發(fā)生微裂變化階段。(用于d6~10mm加工)。(四)鋼筋冷軋將圓筋通過一對或兩對互相垂直的成型鋼輥,壓軋成規(guī)律變形的鋼絲。如圖4-19所示。冷軋后的鋼筋強度可達650N/mm2。
三、鋼筋焊接鋼筋的連接與成型:采用焊接加工代替綁扎,可改善結構受力性能,節(jié)約鋼材和提高工效。鋼筋焊接的方法,常用的有對焊、點焊、電弧焊、接觸電渣焊、埋弧焊等。
四、鋼筋的制備與安裝鋼筋的制備內容:配料、加工、鋼筋骨架的成型。鋼筋的配料:確定下料的長度;校核鋼筋的規(guī)格、品種;確定需代換鋼筋。池壁鋼筋1池壁鋼筋2池壁鋼筋(一)鋼筋的配料與代換
1、鋼筋的配料鋼筋配料:根據施工圖中的構件配筋圖,分別計算各種形狀和規(guī)格的單根鋼筋下料長度和根數;填寫配料單,申請加工。包括鋼筋下料長度的計算、變截面構件箍筋計算、圓形結構鋼筋計算和曲線構件鋼筋計算。
2、鋼筋的代換當鋼筋的規(guī)格、品種與設計不符時,按下述原則代換:(1)等強度代換(2)等面積代換(3)當構件受裂縫寬度或抗裂性要求控制時,代換后應進行裂縫或抗裂性驗算。
(二)鋼筋的加工、綁扎與安裝
1、鋼筋加工鋼筋加工包括調直、除銹、下料剪切、接長、彎曲等工作。
2、鋼筋綁扎、安裝鋼筋加工后,進行綁扎、安裝。第3.2節(jié)模板工程
模板作用:使混凝土按設計成型、承受其荷載。
模板組成:板面和支架
模板要求:
(1)保證結構各部尺寸符合設計要求;
(2)具有足夠的強度、剛度及穩(wěn)定性;
(3)板面間接縫嚴密(澆灌時不得漏漿)
(4)便于后續(xù)工序操作(綁扎鋼筋、混凝土澆筑);
(5)支拆方便。
(6)施工前應進行模板設計(選材、選型、結構計算、繪制模板支設圖等以指導施工)。
一、組合式定型模板及支承工具(一)模板材質
1.木模板木模板尺寸一般為1800mm×800mm。表面光滑。
2、鋼模板鋼邊框的制作尺寸及鉆孔位置要準確,板面可用防水交合板或木屑板,板面與邊框做平,鋼材表面涂防銹漆。模板尺寸一般為1000mm×500mm。表面接縫較多,不光滑。二、現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構模板系統(tǒng)的構造
1、池壁模板的支設池壁模板的特點:面積和高度較大、厚度較小。池壁模板組成:側板、支撐體系。池壁模板側壓力:靠對拉螺拴承擔,對拉螺拴是用I級鋼筋加工而成
2、柱模板的支設柱子的特點:斷面尺寸不大、比較高。模板構造和安裝主要考慮:須保證垂直度、抵抗混凝土的水平側壓力、方便鋼筋綁扎和澆筑混凝土等。
4、頂板模板混凝土頂板模板的支設,支撐結構采用橋架梁及支撐桿件。支撐桿件包括立柱和斜桿兩部分。
5、拉模應用:大型的鋼筋混疑土管道。拉模組成:內模、外模。內模:根據管徑、一次澆筑長度、施工方法采用鋼模和型鋼聯(lián)接而成。內模由三塊拼板組成,各拼扳間由花籃螺拴固定,脫模時,將花籃螺拴收縮后,使板面與混凝土脫離。外模:為一列車式行架,澆筑混凝土時,在操作中臺上從外模上部的缺口將其灌入。澆筑時,可采用附著式及插入式振動機
三、模板的質量要求支撐系統(tǒng)的設計應符合下列要求:
1、構件形狀、尺寸的正確性,誤差應允許范圍內;
2、應具有足夠穩(wěn)定性、強度和剛度、不變形、不位移;
3、便于裝拆、損耗少、周轉快;
4、接縫應嚴密、不漏漿;
四、脫模劑與模板的拆除
1、脫模劑作用:降低拆模模板損耗,模板內表面涂刷脫模劑種類:油類、水類、樹脂
2、模板的拆除及時拆除模板,將有利于模板的周轉和加快工程進度拆模要求:混凝土應達到設計必要的強度,且應符合以下要求:(1)側模:不承重的側模,在保證混凝土表面及棱角不致因拆模而損壞時,即可拆除;(2)承重模:應在混凝土達到設計強度的一定比例以后,放可拆除。第3.3節(jié)混凝土的制備及性能
定義:以膠凝材料、細骨料、粗骨料和水按比例,經均勻拌制、密實成型、養(yǎng)護硬化而成的人造石材。特點:抗大氣腐蝕性、抗老化性、抗?jié)B、抗凍
一、普通混凝土的組成部分(一)水泥作用:水硬性膠凝材料
1、常用水泥的種類和強度等級硅酸鹽水泥:硅酸鈣為主要成分普通硅酸鹽水泥:成分:硅酸鹽水泥熟料、混合材料、石膏。磨細礦渣硅酸鹽水泥:成分:硅酸鹽水泥熟料、?;郀t礦渣、石膏,磨細特點:具有較強的耐腐蝕、耐熱性能;較差的抗?jié)B、抗凍性;較大的干縮率和泌水性。適用:蒸汽養(yǎng)護的混凝土。
火山灰質硅酸鹽水泥:成分:硅酸鹽水泥熟料、火山灰混合材料、石膏,特點:強的抗腐蝕性及抗?jié)B性;干縮大,養(yǎng)護不良極易裂縫。粉煤灰硅酸鹽水泥:成分:硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰、石膏,磨細特點:強的耐腐蝕性;干縮?。凰療岬?;堿性較低,抗碳化性能差。適用:于大體積混凝土結構中。2、水泥的基本性質
(1)相對密度與質量密度相對密度:3.0-3.15,通常采用3.1,質量密度為1000-1600kg/m3,通常采用1300kg/m3。
(2)細度顆粒愈細,與水起化學反應的表面積愈大,因而,水化速度較快且較完全,早期和后期強度均較高,故水泥顆粒小于40
m時,才具有較高的活性。水泥的細度用篩析法檢驗。即在0.08mm方孔標準篩上的篩余量不得超過15%為合格。
(3)凝結時間凝結時間包括初凝和終凝兩個概念,初凝為水泥從加水拌和至水泥漿開始失去可塑性的時間;終凝為水泥從加水拌和時至水泥漿完全失去可塑性并開始產生強度的時間。為了便于混凝土的攪拌、運輸和澆筑,國家標準規(guī)定:初疑時間不得少于45min;終凝時間不得超過l2h為合格。(4)體積安定性水泥硬化后產生不均勻的體積變化即為體積安定性不合格,就會使混凝土產生膨脹性裂縫,影響構筑物的質量。產生體積安定性不良的原因是熟料中所含游離氧化鎂或摻人石膏過多所致。所以,國家標準規(guī)定;游離氧化鎂含量應小于5%,三氧化硫含量不得超過3.5%。
(5)強度及標號硅酸鹽水泥的強度取決于熟料的礦物成分和細度。國家標準規(guī)定:水泥和標準砂按1:2.5的比例混合,加入規(guī)定數量的水,按規(guī)定的方法制成尺寸為4×4×16cm的試件,在標聯(lián)溫度(20±3
C)的水中養(yǎng)護,測其28天的抗折及抗壓的強度值。按照測定的結果,將硅酸鹽水泥分為425、525、625三種標號。(6)水化熱水泥水化過程中釋放的熱量稱水化熱。水化熱量及放熱速度與水泥的礦物成分、細皮、摻入的混合材料等因素有關。放熱量愈大,放熱速度亦愈快。普通硅酸鹽水泥三天內的放熱量是總放熱量的50%,七天為75%,六個月為83~91%。
3、水泥的保管(1)入庫:按品種、強度等級、出廠日期分別堆放,有標志,做到先到先用。不混雜不誤用;(2)貯存:t=2月強度降低10%-20%,6個月,強度降低15%-30%,一般t>3個月,視為過期水泥;(3)防潮:現(xiàn)場倉庫應盡量密閉,減少空氣對流。受潮水泥經鑒定后,在使用前應將結塊水泥篩除。受潮水泥不宜用于強度等級高的混凝土或主要工程結構部位。(二)砂石骨料
作用:在混凝土中起骨架和穩(wěn)定體積占原材料比例:約70%左右分類:粗、細兩種。d=0.15~5mm為細,d>5mm為粗料細骨料:一般天然砂。粗骨料:卵石、碎石兩種。1、砂的分類及技術要求等粒徑的骨料孔隙率大,使水泥漿的用星增多,不同粒徑骨料按一定比例摻和搭配,稱級配。級配良好的骨料,其孔隙率最小。
注意:1、粗骨料強度粗骨料的強度愈高,混凝土的強度亦愈高石子的抗壓強度一般不應低于混凝土標號的150%。2、粗骨料粒徑大粒徑可節(jié)約水泥用量、減少混凝土的收縮?!兑?guī)范》規(guī)定:(1)最大粒徑不應超過結構截面最小尺寸的1/4
(2)最大粒徑不得超過鋼筋間最小凈距的3/4。否則將影響結構強度的均勻性或因鋼筋卡住石子后造成孔洞。
(三)水和外加劑1、水:自來水和潔凈天然水,不得使用污水或海水2、外加劑:用于改善混凝土的性能常用外加劑:有早強劑、減水劑、加氣劑、緩凝劑等。早強劑:加速混凝土的硬化過程,提高早期強度減水劑:增加混凝土流動性、改善和易性、提高混凝土強度、降低水泥用量加氣劑:消除混凝土中的毛細現(xiàn)象,提高混凝土的抗摻性能,如松香熱聚物、松香皂緩疑劑:延緩水泥疑結。用于:夏季施工、要求推遲混凝土凝結時間二、普通混凝土的主要性能對混凝土要求:
具有足夠的強度、耐久性、和易性及經濟性。1、和易性定義:混凝土拌和物能夠保持其各種成分的均勻,不離析及易于操作的性能。(流動性、粘聚性、保水性)。和易性指標:利用坍落筒及搗棒而測得。坍落度愈大,表明流動度愈大;過小不易操作,易造成質量事故;過大則增加水泥用量。2、混凝土硬化后的性能混凝土的強度及強度等級混凝土的強度有抗壓強度,抗剪強度、抗拉強度等。(1)抗壓強度:B=150mm,t=28d,標準條件下養(yǎng)護,測得保證率為95%得抗壓強度:共16個等級。水工中>C20。(2)抗拉強度:非常低,但對抗裂起著重要作用,為抗壓4%-14%。(3)抗剪強度:為抗壓15%-25%(4)影響強度的主要因素有:水泥的強度等級和水灰比溫度和濕度齡期3、混凝土的耐久性(1)定義:溫凝土承受非荷載的外界因素作用的性能(2)耐久性指標抗?jié)B性:抵抗壓力介質(水)滲透性能抗?jié)B等級:抗?jié)B性用抗?jié)B標號P表示。依據高低分為P4、P6、P8、P10、P12???jié)B標號與構筑物內的最大水頭和最小壁厚有關(p125,表3-21)
(3)混凝抗凍性和抗凍等級抗凍性:是指混凝土在飽和水狀態(tài)下,經多次凍融循環(huán)作用而不破壞、也不嚴重降低強度的性能??箖鲂詷颂枺嚎箖鰳颂朏表示。依據高低分為F80、F100、F150、F200、F250等。三、混凝土配合比計算混凝土配合比:是各組成材料數量的比例關系。設計配合比是按照設計圖紙所規(guī)定的抗壓、抗?jié)B、抗凍標號,根據原材料的技術性能和施工條件確定的經濟、可靠的各項材料用量。1、配合比的計算配合比計算方法:有絕對體積法和假定密度法絕對體積法:能準確地得出單方材料用量。方法如下:(1)計算出要求的試配強度,求出所要求的水灰比;(2)選取每立米混凝土的用水量,算出每立米混凝土的水泥用量;(3)選取合理的砂率值,算出粗、細骨料的用量,提出供試配用的計算配合比。第四節(jié)現(xiàn)澆混凝土工程施工一、攪拌攪拌目的:是為了使各組成材料的均勻。水泥顆粒的分數度高,才有助于水化作用的進行,攪拌均勻,不僅能使混凝土和易性良好,同時可加大水泥的活性,提高強度。1、攪拌方式:攪拌方式按其攪拌原理分為自落式和強制式。
2、攪拌站設置:有現(xiàn)場型攪拌站和工廠型攪拌站兩種。工廠型攪拌站:為永久或半永久性的生產企業(yè)式。為獨立核算單位,向工地供應商品混凝土;便于提高管理水平,實行自動化生產線;提高混凝土質量和降低成本。攪拌運輸車:如攪拌站與澆筑地點距離較遠,為了不使混凝土在運輸過程中離析或初凝,可采用攪拌運輸車,由攪拌站供應干料,在運輸中加水攪拌。攪拌運輸車亦可作運輸工具使用。
3、運輸運輸混凝土拌合物所應采用的方法和選用的設備,取決于構筑物的結構特點、單位時間要求澆筑的混凝土量、水平和垂直運輸距離、道路條件已經現(xiàn)有設備的供應情況、氣候條件等因素綜合進行考慮。
(1)運輸的要求在運輸過程中,應保持混凝土拌合物的均勻性,保持配合比不變,也不發(fā)生離析、泌水及初凝現(xiàn)象。運輸距離過長,會導致混凝土離析。若在入模前發(fā)生離析現(xiàn)象,應進行二次攪拌。混凝土拌合物運至灌筑地點開始澆筑時,應具有設計配合比所規(guī)定的流動性。應以最少的運轉次數和最短時間將混凝土拌合物從攪拌地點運至澆筑現(xiàn)場,運輸時間應保證混凝土能在初凝之前澆入模板內并搗實完畢。保證混凝土的澆筑量尤其是在不允許留施工縫的情況下,混凝土拌合物的運輸必須保證澆筑工程能連續(xù)進行。
(2)運輸機具水平運輸機具常用的水平運輸設備有:手推車、機動翻斗車、井架、塔式起重機、混凝土攪拌輸送車及皮帶運輸機等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。混凝土泵運輸混凝土泵:是以泵為動力,將混凝土拌合物裝入泵的料斗內,通過管道,將混凝土拌合物直接輸送到澆筑地點,一次完成了水平及垂直運輸。
要求:混凝土泵送之前,應先開機用水潤濕管道,開始使用后,應投入水泥漿或水泥砂漿,使管壁充分滑潤,在正式泵送混凝土。采用泵送混凝土拌合物時要求拌合物的供應必須保證混凝土泵能連續(xù)工作;輸送管線宜直,轉彎宜緩,接頭應嚴密;泵送完畢,應清洗泵體和管路,清除管壁水泥砂漿。
三、澆筑要求:1、要保證混凝土的均勻性、密實性、結構的整體性;
2、尺寸、鋼筋和預埋件位置的正確;
3、新舊混凝土結合良好;
4、拆模后混凝土表面要平整、光潔。1、澆筑前的準備工作在進行澆筑前,除了應將材料供應、機具安裝、道路平整、勞動組織等安排就緒外,還應進行一系列的檢查、準備工作。在澆筑之前,對模板內部應澆水潤濕。2、混凝土拌合物的澆灌防止離析分層澆筑混凝土澆筑的間歇時間正確留置施工縫
3振搗混凝土拌合物澆灌后,需經密實成型才能賦予混凝土制品或結構一定的外形和均一的內部結構。對混凝土進行振搗是為了提高混凝土拌合物的密實度。振搗的效果和生產率,與采用的振搗方法和振搗設備性能有關?;炷翐v實的難易程度取決于混凝土拌合物的和易性、砂率、容重、空氣含量、骨料的顆粒大小和形狀等因素?;炷恋恼駬v有人工及機械兩種方式。
四、養(yǎng)護混凝土澆筑完畢應及時進行養(yǎng)護,使其在良好的環(huán)境中水化,以保證混凝土強度的增長。水化過程中混凝土體積收縮,同時釋放水化熱。當溫度下降時,也會出現(xiàn)冷縮現(xiàn)象。為此混凝土澆筑完畢后,應在12h內進行覆蓋和灑水,對有抗?jié)B要求的混凝土,養(yǎng)護時間不得少于14晝夜。
五、混凝土質量檢查(一)混凝土施工過程中的檢查混凝土施工過程中的檢查主要包括混凝土材料、模板、混凝土配合比、坍落度等(二)混凝土的外觀檢查混凝土結構構件拆模后,應在外觀上檢查其表面有無麻面、蜂窩、孔洞、露筋、缺棱掉角或縫隙夾縫等缺陷,外型尺寸是否超過允許偏差值。(三)混凝土強度檢查為了檢查混凝土是否達到設計要求強度和確定能否拆模,都應制作試塊以備檢驗混凝土的強度。檢驗評定混凝土強度的試塊組數的留置,應符合規(guī)定。強度檢驗評定方法有統(tǒng)計法評定和非統(tǒng)計法評定。(四)構筑物滲漏檢驗對給水排水工程貯水或水處理鋼筋混凝土構筑物,除檢查強度和外觀外,還應做滲漏、閉氣檢查等。第五節(jié)裝配式鋼筋混凝土結構的吊裝
結構吊裝,是用起重機械將預先在工廠或施工現(xiàn)場制作的構件,根據設計要求和擬定的結構吊裝施工方案進行組裝,使之成為完整的結構物的全部施工過程。一、起重機的選擇合理選擇起重機械是擬定吊裝工程施工方案的主要內容,關系到構件吊裝方法、起重機開行路線與吊裝位置、構件布置等。起重機的選擇包括選擇起重機的類型、型號和確定數量。
二、吊裝工程的技術要點(一)準備工作吊裝工程的準備工作按不同階段分為結構安裝工程的準備和構件吊裝前的準備。(二)構件制作(三)構件的運輸和堆放(四)吊裝工藝方法的選擇單位工程的結構吊裝,通常有分件吊裝法、節(jié)間吊裝法和綜合吊裝法三種組織形式。(五)構件安裝第六節(jié)水下灌筑混凝土的施工應用:灌筑連續(xù)墻、灌注樁、沉井封底等,有時地下水滲透量大、大量抽水又會影響地基質量;或在江河水位較深、流速較大情況下修建取水構筑物時,常可采用直接在水下灌筑混凝土的方法。方法:水下澆筑法和水下壓漿法?;炷恋乃率┕し椒ǜ鶕睢⒔Y構形狀和現(xiàn)場條件等確定。一、水下澆筑法方法:直接澆筑法、導管法、泵壓法、柔性管法、開底容器法。(一)導管法導管法:混凝土經可垂直升降的金屬管筒下降到距底面不大于1m的深度內,并借助混凝土漏斗(容積為1~2m3)、活塞及支架等設備。這種方法,一般不受水深限制混凝土質量也較好。(二)泵壓法用混凝土泵通過導管澆筑水下混凝土,可加入混凝土拌和物在水下的擴散范圍,并可減少導管法施工中對導管的提升次數。泵壓法的一根導管的澆筑面積可達40~50m2,當水深在15m以內時,可獲得較好的混凝土質量。
二、水下壓漿法
方法:1、在水中拋填粗骨料,2、骨料堆里埋設注漿管,3、用水泥砂漿通過泵壓人注漿管內。
要求:骨料定形—格柵模板、板樁或砂袋。并應在摸棱板內均勻上升,使模板受力均勻,骨料面高度應始終高于灌漿面高度0.5~1m,但在動水條件下,骨料面高度應高出1.5~2.0m。在這個條件下,骨料和灌漿可同時進行。注漿管:可采用空底的鋼管,壁上開設注漿孔,內徑根據骨料最小粒徑和灌筑速度而定.通常采用的有25、38、50、65、75mm等規(guī)格。管下端呈平口或45度斜口,注漿管一般垂直埋設,管底距基底約10~20cm第七節(jié)混凝土的季節(jié)性施工
一、混凝土的冬期施工(一)混凝土的冬期施工原理混凝土硬化過程中,環(huán)境溫度對強度增長關系甚大。溫度愈高.硬化愈迅速,溫度愈低,進行愈緩慢;水化水分凍結時,硬化作用即停止。凍結混凝土在溫度再度上升以后,會逐漸融化并繼
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年設備監(jiān)理師考試題庫含答案【預熱題】
- 家政服務衛(wèi)生安全規(guī)定
- 花藝圓形花束課程設計
- 電子行業(yè)產品知識培訓總結
- 項目立項申請計劃
- 文化藝術行業(yè)市場總結
- 銷售業(yè)績評估方法培訓
- 青少年法治教育工作安排計劃
- 出版合同范本(2篇)
- 2024施工安全生產承諾書范文(34篇)
- 工程項目施工方案比選
- 盾構始發(fā)施工技術要點PPT(44頁)
- 甲烷(沼氣)的理化性質及危險特性表
- 某鋼鐵有限責任公司管理專案報告書---提升配電系統(tǒng)管理水平降低變配電裝置事故率
- 促銷費用管理辦法15
- 《三國演義》整本書閱讀任務單
- GB 13296-2013 鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管(高清版)
- 企業(yè)信用管理制度
- 中醫(yī)院中藥的飲片處方用名與調劑給付規(guī)定
- 鉆孔灌注樁及后注漿施工方案施工方案
- 3D小白人透明底色PPT素材
評論
0/150
提交評論