《建筑工程施工技術(shù)》PPT課件.ppt

1、建筑施工技術(shù)課件,建筑工程技術(shù)專業(yè) 2005 5 1,第一章 土方工程,本章提要： 本章內(nèi)容包括土方規(guī)劃、土方工程施工的要點(diǎn)，土方工程機(jī)械化施工。在土方規(guī)劃中，涉及了土的工程分類和性質(zhì)、土方邊坡、土方量計(jì)算、場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定和土方調(diào)配等問題。在土方工程施工要點(diǎn)中，重點(diǎn)論述了土壁穩(wěn)定、施工排水、流砂防治和填土壓實(shí)，是土方工程施工的關(guān)鍵。在土方工程機(jī)械化施工中，著重闡述常用土方機(jī)械的類型、性能及提高生產(chǎn)率的措施。,第一節(jié) 土的工程分類及工程物理性質(zhì),一：土石方工程的施工特點(diǎn) 土石方工程是建筑工程施工中主要的分部工程之一，它包括土、石方的開挖、運(yùn)輸、填筑、平整與壓實(shí)等主要施工過程，以及場(chǎng)地清理、測(cè)

2、量放線、施工排水、降水和土壁支護(hù)等準(zhǔn)備與輔助工作。 土石方施工的特點(diǎn)： 1：土石方施工工程量大、面廣。 2：施工條件極為復(fù)雜。 3：勞動(dòng)強(qiáng)度較大 。,二：土的工程分類 1：土的種類繁多，分類方法也較多，根據(jù)土的顆粒級(jí)配或塑性指數(shù)可分為碎石類土(漂石土、塊石土、卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土)、砂土(礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂)和粘性土(粘土、亞粘土、輕亞粘土)； 2：根據(jù)土的沉積年代，粘性土可分為老粘性土、一般粘性土、新近沉積粘性土； 3：根據(jù)土的工程特性，又可分出特殊性土，如軟土、人工填土、黃土、膨脹土、紅粘土、鹽漬土、凍土等。不同的土，其物理、力學(xué)性質(zhì)也不同，只有充分掌握各類土的特性及其

3、對(duì)施工過程的影響，才能選擇正確的施工方法。 4：開挖難易程度 將土分為松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)石八類，稱為土的工程分類。前四類屬一般土，后四類屬巖石，土的分類法及其現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法見表11。,三：土的工程性質(zhì) 土的工程性質(zhì)對(duì)土方工程的施工有直接影響，其中基本的工程性質(zhì)有：土的質(zhì)量密度、可松性、壓縮性、含水量、滲透性等。 1.土的質(zhì)量密度 分天然密度和干密度。土的天然密度，指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量；它影響土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。土的干密度，指單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量；它是用以檢驗(yàn)填土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。 2.土的可松性 土具有可松性。土的可松性是指在

4、自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后組織被破壞，其體積因松散而增大，以后雖經(jīng)回填壓實(shí)也不能恢復(fù)其原來(lái)體積的特性。由于土方工程量是以自然狀態(tài)的體積來(lái)計(jì)算的，所以在土方調(diào)配、計(jì)算土方機(jī)械生產(chǎn)率及運(yùn)輸工具數(shù)量等的時(shí)候.必須考慮土的可松性。土的可松性程度用可松性系數(shù)表示，即： 。,式中 KS最初可松性系數(shù)； KS最后可松性系數(shù)； V1土在天然狀態(tài)下的體積(m3)； V2土經(jīng)開挖后的松散體積(m3)； V3土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積(m3)； 在土方工程中，KS是計(jì)算土方施工機(jī)械及運(yùn)土 車輛等的重要參數(shù)，KS是計(jì)算場(chǎng)地平整標(biāo)高及填方時(shí)所需挖土量等的重要參數(shù)。不同類型土的可松性系數(shù)可參照表11。 3.土的壓縮性 移挖作填或取

5、土回填，松土經(jīng)填壓后會(huì)壓縮，一般松土的壓縮率見表12。在松土回填時(shí)應(yīng)考慮土的壓縮率，一般可按填方斷面增加1020計(jì)算松土方數(shù)。,土的壓縮率 表12,4.土的含水量 土的含水量W是土中所含的水與土的固體顆粒間的質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示：,式中 G1含水狀態(tài)時(shí)土的質(zhì)量； G2土烘干后的質(zhì)量。 土的含水量影響土方施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定和回填土的質(zhì)量，如土的含水量超過2530，則機(jī)械化施工就困難，容易打滑、陷車；回填土則需有最佳含水量，方能夯壓密實(shí)，獲得最大干密度。土的最佳含水量和最大干密度參考值見表13。,土的最佳含水量和最大干密度 表13,5.土的滲透性 土的滲透性是指水在土體中滲流的性能，一般以

6、滲透系數(shù)K表示。從達(dá)西公式VKI可以看出滲透系數(shù)的物理意義：當(dāng)水力坡度I等于1時(shí)的滲透速度v即為滲透系數(shù)K。 滲透系數(shù)K值將直接影響降水方案的選擇和涌水量計(jì)算的準(zhǔn)確性，一般應(yīng)通過抽水試驗(yàn)確定，表14所列數(shù)據(jù)可供參考。 土的滲透系數(shù)參考值表14 土的種類 K(m/d) 土的種類 K(m/d) 亞粘土、粘土 0.1 含粘土的中砂及純細(xì)砂 2025 亞粘土 0.10.5 含粘土的細(xì)砂及純中砂 3550 含亞粘土的粉砂 0.51.0 純粗砂 5075 純粉砂 1.55.0 粗砂夾礫石 50100 含粘土的細(xì)砂 1015 礫石 100200,第二 節(jié)基坑的土方開挖,一：土方邊坡 1：放坡開挖 土方邊坡坡

7、度以其高度H與其底寬B之比表示。邊坡可做成直線形、折線形或踏步形(圖11) 式中 mB /H，稱為坡度系數(shù)。,(c)踏步形,(b)折線形,(a)直線形,圖11 土方邊坡,二：土石方工程量的計(jì)算,土方工程施工前應(yīng)進(jìn)行挖、填方的平衡計(jì)算，綜合考慮土方運(yùn)距最短、運(yùn)程合理和各個(gè)工程項(xiàng)目的合理施工順序等，做好土方平衡調(diào)配，減少重復(fù)挖運(yùn)。同時(shí)，土方平衡調(diào)配應(yīng)盡可能與城市規(guī)劃和農(nóng)田水利相結(jié)合將余土一次性運(yùn)送到指定棄土場(chǎng)，做到文明施工。,土石方量計(jì)算的基本方法 土石方量計(jì)算的基本方法主要有平均高度法和平均斷面法兩種。 1.平均高度法 (1） 四方棱柱體法。 四方棱柱體法，是將施工區(qū)域劃分為若干個(gè)邊長(zhǎng)為a的方格

8、網(wǎng)，每個(gè)方格網(wǎng)的土方體積V等于底面積a2乘四個(gè)角點(diǎn)高度的平均值(圖118)，即,圖118 四方棱柱體法,若方格四個(gè)角點(diǎn)部分是挖方，部分是填方時(shí)，可按表19中所列的公式計(jì)算。,三個(gè)角挖(或填),（2）：三角棱柱體法。 三角棱柱體法，是將每一個(gè)方格順地形的等高線沿對(duì)角線劃分成兩個(gè)三角形，然后分別計(jì)算每一個(gè)三角棱柱體的土方量。,(,(a)全挖或全填,b)有填有挖,圖119 三角棱柱體法,當(dāng)三角形為全挖或全填時(shí)圖119(a)：,當(dāng)三角形有填有挖時(shí)圖119(b)，則其零線將三角形分成兩部分， 底面為三角形的錐體：,底面為四邊形的楔體：,簡(jiǎn)化計(jì)算：,2.平均斷面法 平均斷面法(圖120)，可按近似公式和較

9、精確的公式進(jìn)行計(jì)算。,圖120 平均斷面法,（1）近似計(jì)算：,（2）較精確計(jì)算：,式中 V土方體積(m3)； F1,F2兩端的斷面面積(m2) F0L/2處的斷面面積(m2)。,三：場(chǎng)地平整 1.場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0的確定 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高是進(jìn)行場(chǎng)地平整和土方量計(jì)算的依據(jù)，也是總圖規(guī)劃和豎向設(shè)計(jì)的依據(jù)。合理地確定場(chǎng)地的設(shè)計(jì)標(biāo)高，對(duì)減少土方量和加速工程進(jìn)度均具有重要的意義。 如圖123所示，當(dāng)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高為H0時(shí)，填挖方基本平衡，可將土方移挖作填，就地處理； 當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)高為H1時(shí)，填方大大超過挖方，則需要從場(chǎng)外大量取土回填；當(dāng) 設(shè)計(jì)標(biāo)高為H2時(shí)，挖方大大超過填方，則需要向場(chǎng)外大量棄土。 因此，在確定場(chǎng)地設(shè)

10、計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體條件反復(fù)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇其中一個(gè)最優(yōu)的方案。其原則是： （1）應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊螅?（2）充分利用地形，分區(qū)或分臺(tái)階布置，分別確定不同的設(shè)計(jì)標(biāo)高； （3）使挖填平衡，土方量最少； （4）要有一定泄水坡度(2)，使能滿足排水要求； （5）要考慮最高洪水位的影響。,圖123 場(chǎng)地不同設(shè)計(jì)標(biāo)高的比較,如場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高無(wú)其他特殊要求時(shí)，則可根據(jù)填挖土方量平衡的原則加以確定，即場(chǎng)地內(nèi)土方的絕對(duì)體積在平整前和平整后相等。其步驟如下 ：,（1）在地形圖上將施工區(qū)域劃分成邊長(zhǎng)為10 50m的若干個(gè)方格網(wǎng)(圖124)。 （2）確定各小方格角點(diǎn)的高程，其方法：可用水準(zhǔn)儀測(cè)量；

11、或根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的高程，用插入法求得；也可用一條透明紙帶，在上面畫6根等距離的平行線，把該透明紙帶放到標(biāo)有方格網(wǎng)的地形圖上，將6根平行線的最外兩根分別對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)和B點(diǎn)，這時(shí)6根等距離的平行線將A、B之間的0.5m或1m(等高線的高差)分成五等分，于是便可直接讀得H13點(diǎn)的地面標(biāo)高，如圖125所示，H13251.70。,圖124 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算圖,（3）按填挖方平衡確定設(shè)計(jì)標(biāo)高H0,4自然地面與設(shè)計(jì)標(biāo)高平面的交線（零線）,a）地形圖上劃分方格； b）設(shè)計(jì)標(biāo)高示意圖,1等高線；2自然地面；3設(shè)計(jì)標(biāo)高平面；,場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算簡(jiǎn)圖,式中：H0場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的初步計(jì)算值（m）； a方格邊長(zhǎng)（m）

12、； N方格個(gè)數(shù)； H11H22任一方格的四個(gè)角點(diǎn)的標(biāo)高。,因?yàn)閳?chǎng)地平整前后，土方量相等,從圖124中可知，H11系一個(gè)方格的角點(diǎn)標(biāo)高，H12和H21均系,兩個(gè)方格公共角點(diǎn)，,它們分別在上式中要加一次、二次、,四次。因此，上式直接可改寫成下列形式,2.場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0的調(diào)整,原計(jì)劃所得的場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高H0僅為一理論值，實(shí)際上，還需考慮以下因素進(jìn)行調(diào)整。,(1):土的可松性影響。 由于土具有可松性，一般填土?xí)卸嘤?，需相?yīng)地提高設(shè)計(jì)標(biāo)高。設(shè)h為土的可松性引起設(shè)計(jì)標(biāo)高的增加值，則設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整后的總挖方體積VW應(yīng)為 (2):場(chǎng)內(nèi)挖方和填方的影響。 由于場(chǎng)地內(nèi)大型基坑挖出的土方、修筑路堤填高的土方，以及從

13、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，將部分挖方就近棄于場(chǎng)外，將部分填方就近取土于場(chǎng)外等，均會(huì)引起挖填土方量的變化。必要時(shí).亦需調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整值H0，可按下列近似公式確定， (3):泄水坡度的影響。 當(dāng)按調(diào)整后的同一設(shè)計(jì)標(biāo)高H0進(jìn)行場(chǎng)地平整時(shí)，則整個(gè)地表面均處于同一水平面；但實(shí)際上由于排水的要求，場(chǎng)地表面需有一定的泄水坡度。因此，還得根據(jù)場(chǎng)地泄水坡度的要求(單面泄水或雙面泄水)，計(jì)算出場(chǎng)地內(nèi)各方格角點(diǎn)實(shí)際施工所用的設(shè)計(jì)標(biāo)高。,第三節(jié) 土方的填筑與壓實(shí),一：填土的要求 最好采用同類土壤填筑 填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）碎石類土、砂土和爆破石渣（粒徑不大

14、于每層鋪厚的2/3）可用于表層下的填料； 2）含水量符合壓實(shí)要求的粘性土，可用作各層填料； 3）碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土，僅用于無(wú)壓實(shí)要求的填方； 4）淤泥和淤泥質(zhì)土一般不能用作填料，但在軟土或沼澤地區(qū)，經(jīng)過處理使含水量符合壓實(shí)要求后，可用于填方中的次要部位； 5）有水溶性硫酸鹽大于5%的土，不能用作回填土，在地下水作用下，硫酸鹽會(huì)逐漸溶解流失，形成孔洞，影響土的密實(shí)性。 6）凍土、膨脹性土等不應(yīng)作為填方土料。,二：填土的壓實(shí)方法 1：填土壓實(shí)方法有碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)三種(圖145)。 1）：填土壓實(shí)方法(a)碾壓 b)夯實(shí) c)振動(dòng) a)碾壓法。 (1) 碾壓法是由沿著表面滾動(dòng)的鼓筒或

15、輪子的壓力壓實(shí)土壤。一切拖動(dòng)和自動(dòng)的碾壓機(jī)具，如平滾碾、羊足碾和氣胎碾等的工作都屬于同一原理。 (2)碾壓法主要用于大面積的填土，如場(chǎng)地平整、路基、堤壩等工程。平滾碾適用于碾壓粘性和非粘性土壤；羊足碾只能用來(lái)壓實(shí)粘性土壤；氣胎碾對(duì)土壤壓力較為均勻，故其填土質(zhì)量較好。 (3)按碾輪重量，平滾碾又分為輕型(重5t以下)、中型(重8t以下)和重型(重10t)三種。輕型滾碾壓實(shí)土層的厚度不大，但土層上部變得較密實(shí)，當(dāng)用輕型滾碾初碾后，再用重型滾碾碾壓，就會(huì)取得較好的效果。如直接用重型滾碾碾壓松土，則由于強(qiáng)烈的起伏現(xiàn)象，其碾壓效果較差。 (4) 用碾壓法壓實(shí)壤土?xí)r，鋪土應(yīng)均勻一致，碾壓遍數(shù)要一樣，碾壓方

16、向應(yīng)從填土區(qū)的兩邊逐漸壓向中心，每次碾壓應(yīng)有1520cm的重疊。,b) 夯實(shí)法。 (1) 夯實(shí)法是利用夯錘自由下落的沖擊力來(lái)夯實(shí)土壤，主要用于小面積的回填土。夯實(shí)機(jī)具的類型較多，有木夯、石硪、蛙式打夯機(jī)、火力夯以及利用挖土機(jī)或起重機(jī)裝上夯板后的夯土機(jī)等。其中蛙式打夯機(jī)輕巧靈活，構(gòu)造簡(jiǎn)單，在小型土方工程中應(yīng)用最廣。 (2) 夯實(shí)法的優(yōu)點(diǎn)是，可以夯實(shí)較厚的土層，如重錘夯的夯實(shí)厚度可達(dá)11.5m，強(qiáng)力夯可對(duì)深層土壤夯實(shí)。但對(duì)木夯、石硪或蛙式打夯機(jī)等機(jī)具，其夯實(shí)厚度則較小，一般均在20cm以內(nèi)。 c) 振動(dòng)法。 (1) 振動(dòng)法是將重錘放在土層的表面或內(nèi)部，借助于振動(dòng)設(shè)備使重錘振動(dòng)，土壤顆粒即發(fā)生相對(duì)位

17、移達(dá)到緊密狀態(tài)。此法用于振實(shí)非粘性土壤效果較好。 (2) 近年來(lái)，又將碾壓和振動(dòng)法結(jié)合起來(lái)而設(shè)計(jì)和制造了振動(dòng)平碾、振動(dòng)凸塊碾等新型壓實(shí)機(jī)械。振動(dòng)平碾適用于填料為爆破碎石渣、碎石類土、雜填土或輕亞粘土的大型填方；振動(dòng)凸塊碾則適用于亞粘土或粘土的大型填方。當(dāng)壓實(shí)爆破石渣或碎石類土?xí)r，可選用重815t的振動(dòng)平碾，鋪土厚度為0.61.5m，先靜壓、后碾壓，碾壓遍數(shù)由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，一般為68遍。,三：影響填方壓實(shí)效果的主要因素 影響土壤壓實(shí)效果的因素主要有：含水量、壓實(shí)功、每層鋪土厚度。 1.含水量 土中含水量對(duì)壓實(shí)效果的影響比較顯著?；靥钔梁窟^大、過小都難以夯壓密實(shí)。為此，要求回填土應(yīng)有最佳的含水

18、量，也就是當(dāng)土壤在這種含水量的條件下壓實(shí)時(shí)，能獲得最大的密實(shí)度，而且所需的夯擊能最小。所以，當(dāng)回填土過濕時(shí)，應(yīng)先曬干或摻入干土及其他吸水材料；過干時(shí)，則應(yīng)灑水進(jìn)行濕潤(rùn)，盡可能使土壤保持在最佳含水量的范圍內(nèi)。 土的最佳含水量時(shí)的最大干密度，可由擊實(shí)試驗(yàn)取得，也可查經(jīng)驗(yàn)表確定。 2.壓實(shí)功 壓實(shí)功（指壓實(shí)工具的重量、碾壓遍數(shù)或錘落高度、作用時(shí)間等）對(duì)壓實(shí)效果的影響。 3.每層鋪土厚度 鋪土過厚，下部土體所受壓實(shí)作用力小于土體本身的粘結(jié)力和摩擦力，土顆粒不能相互移動(dòng)，無(wú)論壓實(shí)多少遍，填方也不能被壓實(shí)；鋪土過薄，則下層土體壓實(shí)次數(shù)過多，而受剪切破壞，所以規(guī)定了一定的鋪土厚度。最優(yōu)的鋪土厚度應(yīng)能使填方壓

19、實(shí)而機(jī)械的功耗費(fèi)最小。,第四節(jié) 土方工程的機(jī)械化施工,土方工程施工機(jī)械的種類繁多，有推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、平土機(jī)、松土機(jī)、單斗挖土機(jī)及多斗挖土機(jī)和各種碾壓、夯實(shí)機(jī)械等。在建筑工程施工中，以推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和挖掘機(jī)應(yīng)用最廣，也具有代表性?，F(xiàn)將這幾種機(jī)械的性能、適用范圍及施工方法予以介紹。 一：推土機(jī) 1： 推土機(jī)是土方工程施工的主要機(jī)械之一，是在履帶式拖拉機(jī)上安裝推土板等工作裝置而成的機(jī)械。常用推土機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率有45、75、90、120（kW）等數(shù)種。推土板有索式和液壓操縱兩種。圖示是液壓操縱的推土機(jī)外形圖。液壓操縱推土板的推土機(jī)除了可以升降推土板外，還可調(diào)整推土板的角度，因此具有更大的靈活性。,液壓

20、操縱推土機(jī)外形圖,2：推土機(jī)操縱靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、所需工作面較小、行駛速度快、,能爬30左右的緩坡，因此應(yīng)用范圍較廣,3：推土機(jī)作業(yè)以切土和推運(yùn)土為主，切土?xí)r應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況,盡量采用最大切土深度在最短距離(610m)內(nèi)完成，以便縮短低,低速行進(jìn)的時(shí)間，然后直接推運(yùn)到預(yù)定地點(diǎn)。,上下坡度不得,超過35，橫坡不得超過10。幾臺(tái)推土機(jī)同時(shí)作業(yè)時(shí)，前后距離應(yīng)大于8m,3：推土機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在100m以內(nèi)，效率最高的運(yùn)距為60m。為提高生產(chǎn)率，可采用下述方法： （1）槽形推土。推土機(jī)多次在一條作業(yè)線上工作，使地面形成一條淺槽，以減少?gòu)溺P刀兩側(cè)散漏。這樣作業(yè)可增加推土量1030。槽深以1m左右為宜，槽間土埂寬約

21、0.5m。在推出多條槽后，再將土埂推入槽內(nèi)，然后運(yùn)出。 （2）下坡推土。在斜坡上方順下坡方向工作。坡度不宜大于15，以免后退時(shí)爬坡困難。 （3）并列推土。在大面積場(chǎng)地平整時(shí)，可采用多臺(tái)推土機(jī)并列作業(yè)。通常兩機(jī)并列推土可增大推土量1530，三機(jī)并列推土可增加3040。并列推土的運(yùn)距宜為2060m,槽形推土,下坡推土法,并列推土,二：鏟運(yùn)機(jī) 鏟運(yùn)機(jī)是一種能綜合完成全部土方施工工序(挖土、裝土、運(yùn)土、卸土和平土)的機(jī)械。按行走方式分為自行式鏟運(yùn)機(jī)和拖式鏟運(yùn)機(jī)兩種。常用的鏟運(yùn)機(jī)斗容量為2m3、5m3、6m3、7m3等數(shù)種，按鏟斗的操縱系統(tǒng)又可分為鋼絲繩操縱和液壓操縱兩種。,C36型自行式鏟運(yùn)機(jī)外形圖,

22、1：鏟運(yùn)機(jī)操縱簡(jiǎn)單，不受地形限制，能獨(dú)立工作，行駛速度快，生產(chǎn)效率高。,2：鏟運(yùn)機(jī)適于開挖一類至三類土，常用于坡度20以內(nèi)的大面積土方挖、填、平整、壓實(shí)，大型基坑開挖和堤壩填筑等。 3：鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)行路線和施工方法視工程大小、運(yùn)距長(zhǎng)短、土的性質(zhì)和地形條件等而定。其運(yùn)行路線可采用環(huán)形路線或8字路線。其中托式鏟運(yùn)機(jī)的適用運(yùn)距為80800m，當(dāng)運(yùn)距為200350m時(shí)效率最高。而自行式鏟運(yùn)機(jī)的適用運(yùn)距為8001500m。采用下坡鏟土、跨鏟法、推土機(jī)助鏟法等，可縮短裝土?xí)r間提高土斗裝土量，以充分發(fā)揮其效率。,(a)環(huán)形路線,(b)大環(huán)形路線,8字形路線,1鏟土；2卸土,三：挖掘機(jī) 挖掘機(jī)按行走方式分為履帶式

23、和輪胎式兩種。按傳動(dòng)方式分為機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種。斗容量有0.2m3、0.4m3、1.0m3、1.5m3、2.5m3等多種，工作裝置有正鏟、反鏟、抓鏟，機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)還有拉鏟。使用較多的是正鏟與反鏟。挖掘機(jī)利用土斗直接挖土，因此也稱為單斗挖土機(jī)。 1：正鏟挖掘機(jī)。 正鏟挖掘機(jī)外形如圖示。挖土特點(diǎn)是：前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土。它適用于開挖停機(jī)面以上的土方，且需與汽車配合完成整個(gè)挖運(yùn)工作。正鏟挖掘機(jī)挖掘力大，適于開挖含水量小于27的一類土至四類土和經(jīng)爆破的巖石及凍土。 1）：正鏟挖掘機(jī)外形 正鏟的開挖方式根據(jù)開挖路線與汽車相對(duì)位置的不同分為：正向開挖、側(cè)向裝土以及正向開挖、后方裝土兩種，前者生產(chǎn)率較高

24、。 正鏟的生產(chǎn)率主要決定于每斗的裝土量和每斗作業(yè)的循環(huán)延續(xù)時(shí)間。為了提高其生產(chǎn)率，除了工作面高度必須滿足裝滿土斗的要求之外，還要考慮開挖方式和與運(yùn)土機(jī)械配合的問題，盡量減少回轉(zhuǎn)角度，縮短每個(gè)循環(huán)的延續(xù)時(shí)間。,2：反鏟挖掘機(jī)。 1）：反鏟適用于開挖一類至三類的砂土或粘土。挖土特點(diǎn)是：后退向下，強(qiáng)制切土。主要用于開挖停機(jī)面以下的土方，最大挖土深度46m，經(jīng)濟(jì)合理的挖土深度為24m。反鏟也需配備運(yùn)土汽車進(jìn)行運(yùn)輸，其外形如圖示。 2）：反鏟的開挖方式可以采用溝端開挖法，即反鏟停于溝端，后退挖土，向溝一側(cè)棄土或裝汽車運(yùn)走，也可采用溝側(cè)開挖法，即反鏟停于溝側(cè)，沿溝邊開挖，它可將土棄于距溝較遠(yuǎn)的地方，如裝車

25、則回轉(zhuǎn)角度也小，但邊坡不易控制。 3：拉鏟挖掘機(jī)。 1）：適用于一類至三類的土，可開挖較大基坑(槽)和溝渠，挖取水下泥土，也可用于填筑路基、堤壩等。挖土特點(diǎn)是：后退向下，自重切土，其挖土深度和挖土半徑都很大。拉鏟能開挖停機(jī)面以下的土方，其工作狀況如圖示。 2）： 拉鏟挖土?xí)r，依靠土斗自重及拉索拉力切土，卸土?xí)r斗齒朝下，利用慣性，較濕的粘土也能卸凈。它的開挖方式也有溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種。,正鏟挖掘機(jī)外形,(a)正向挖土、 反向卸土,(b)正向挖土、側(cè)向卸土,正鏟挖土機(jī)卸土方式,反鏟挖掘機(jī)外形,(a)溝端開挖,(b)溝側(cè)開挖,抓鏟挖掘機(jī)。 抓鏟適用于開挖較松軟的土。挖土特點(diǎn)是：直上直下，自重切土

26、，挖土力較小。對(duì)施工面狹窄而深的基坑、深槽、深井采用抓鏟可取得理想效果。抓鏟還可用于挖取水中淤泥，裝卸碎石、礦碴等松散材料。抓鏟的傳動(dòng)方式主要有機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種。 抓鏟挖土?xí)r，通常立于基坑一側(cè)進(jìn)行，對(duì)較寬的基坑則在兩側(cè)或四側(cè)抓土。挖淤泥時(shí)抓斗易被淤泥“吸住”，應(yīng)避免起吊用力過猛，以防翻車。,拉鏟工作狀況,抓鏟工作狀況,四：土方機(jī)械的選擇與合理配置 1：土方機(jī)械的選擇 土方機(jī)械的選擇，通常應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)和技術(shù)條件提出幾種可行方案，然后進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，選擇效率高、綜合費(fèi)用低的機(jī)械進(jìn)行施工，一般選用土方施工單價(jià)最小的機(jī)械。在大型建設(shè)項(xiàng)目中，土方工程量很大，而當(dāng)時(shí)現(xiàn)有的施工機(jī)械的類型及數(shù)量

27、常常有一定的限制，此時(shí)必須將現(xiàn)有機(jī)械進(jìn)行統(tǒng)籌分配，以使施工費(fèi)用最小。一般可以用線性規(guī)劃的方法來(lái)確定土方施工機(jī)械的最優(yōu)分配方案。 2：前面敘述了主要的挖土機(jī)械的性能和適用范圍，現(xiàn)綜合介紹選擇土方施工機(jī)械的要點(diǎn)如下： 1）當(dāng)?shù)匦纹鸱淮?、坡度?0以內(nèi)、挖填平整土方的面積較大、土的含水量適當(dāng)、平均運(yùn)距短(一般在1km以內(nèi))時(shí)，采用鏟運(yùn)機(jī)較為合適；如果土質(zhì)堅(jiān)硬或冬季凍土層厚度超過100150mm時(shí)，必須由其他機(jī)械輔助翻松再鏟運(yùn)。當(dāng)一般土的含水量大于25或粘土含水量超過30時(shí)，鏟運(yùn)機(jī)要陷車，必須將水疏干后再施工。,2）地形起伏大的山區(qū)丘陵地帶，一般挖土高度在3m以上，運(yùn)輸距離超過1000m，工程量較大

28、且集中，一般可采用正(反)鏟挖掘機(jī)配合自卸汽車進(jìn)行施工，并在棄土區(qū)配備推土機(jī)平整場(chǎng)地。當(dāng)挖土層厚度在56m以上時(shí)，可在挖土段的較低處設(shè)置倒土漏斗，用推土機(jī)將土推入漏斗中，并用自卸汽車在漏斗下裝土并運(yùn)走。漏斗上口尺寸為3.5m左右，由鋼框架支承，底部預(yù)先挖平以便裝車，漏斗左右及后側(cè)土壁應(yīng)加以支護(hù)。也可以用挖掘機(jī)或推土機(jī)開挖土方并將土方集中堆放，再用裝載機(jī)把土裝到自卸汽車上運(yùn)走。 3： 開挖基坑時(shí)，如土的含水量較小，可結(jié)合運(yùn)距、挖掘深度，分別選用推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)或正鏟(或反鏟)挖掘機(jī)配以自卸汽車進(jìn)行施工。當(dāng)基坑深度在12m、基坑不太長(zhǎng)時(shí)，可采用推土機(jī)；長(zhǎng)度較大、深度在2m以內(nèi)的線狀基坑，可用鏟運(yùn)機(jī)；

29、當(dāng)基坑較大、工程量集中時(shí)，可選用正鏟挖掘機(jī)。如地下水位較高，又不采用降水措施，或土質(zhì)松軟，可能造成機(jī)械陷車時(shí)，則采用反鏟、拉鏟或抓鏟挖掘機(jī)配以自卸汽車施工較為合適。移挖作填以及基坑和管溝的回填，運(yùn)距在60100m以內(nèi)時(shí)可用推土機(jī)。,五：土方機(jī)械與運(yùn)土車輛的配合 1：當(dāng)挖掘機(jī)挖出的土方需用運(yùn)土車輛運(yùn)走時(shí)，挖掘機(jī)的生產(chǎn)率不僅取決于本身的技術(shù)性能，而且還決定于所選的運(yùn)輸機(jī)具是否與之協(xié)調(diào)。由于施工現(xiàn)場(chǎng)工作面限制、機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用等原因，一般應(yīng)以挖土機(jī)械為主導(dǎo)機(jī)械，運(yùn)輸車輛應(yīng)根據(jù)挖土機(jī)械性能配套選用。 2：為了使主導(dǎo)機(jī)械挖掘機(jī)充分發(fā)揮生產(chǎn)能力，應(yīng)使運(yùn)土車輛的載重量與挖掘機(jī)的斗容量保持一定的倍數(shù)關(guān)系，需有足夠

30、數(shù)量的車輛以保證挖掘機(jī)連續(xù)工作。從挖掘機(jī)方面考慮，汽車的載重量越大越好，可以減少等車待裝時(shí)間，運(yùn)土量大；從汽車方面考慮，載重量小，臺(tái)班費(fèi)便宜，然而數(shù)量增加；載重量大，臺(tái)班費(fèi)貴，但車輛數(shù)量小。一般情況下載重量宜為每斗土重的35倍。,第五節(jié) 人工降低地下水位,土方開挖的過程中，當(dāng)基坑的底面標(biāo)高低于地下水位時(shí)，由于土的含水層被切斷，地下水會(huì)不斷滲入坑內(nèi)。雨季施工時(shí)，地面水也會(huì)流入坑內(nèi)。所以必須采取措施做好降水和排水工作，降低坑內(nèi)的水位。 降低地下水位的方法有：集水坑降水法，井點(diǎn)降水法。 一：集水坑降水法 1:集水坑降水法是在基坑開挖過程中，在坑底設(shè)置集水坑，并在坑底的周圍或中央開挖排水溝，使水流入集

31、水坑，然后利用水泵抽水。 2：集水坑的設(shè)置 3：水泵的選用 4：流砂及其防治,二：井點(diǎn)降水 1：將點(diǎn)降水是在基坑開挖前。與先在基坑周圍埋設(shè)一定的濾水管，利用抽水設(shè)備從中抽水，使地下水位降到坑底以下，在基坑開挖過程中仍不斷抽水，施瓦的土始終保持干燥狀態(tài)，從根本上防洪治流砂發(fā)生。 2：方法 輕型井點(diǎn) 噴射井點(diǎn) 管井井點(diǎn) 深井井點(diǎn) 電滲井點(diǎn),第二章 樁基礎(chǔ)工程,1：樁基礎(chǔ)是用承臺(tái)或梁將沉入土中的樁聯(lián)系起來(lái)，以承受上部結(jié)構(gòu)的一種常用的基礎(chǔ)形式。當(dāng)天然地基土質(zhì)不良，不能滿足建筑物對(duì)地基變形和強(qiáng)度方面的要求時(shí)，常常采用樁基礎(chǔ)將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較大的土(巖)層上，以保證建筑物的穩(wěn)定和減少其沉

32、降量。同時(shí)，當(dāng)軟弱土層較厚時(shí)，采用樁基礎(chǔ)施工，可省去大量的土方開挖、支撐、排(降)水設(shè)施，一般均能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。因此，樁基礎(chǔ)在建筑工程中應(yīng)用廣泛。 2：按樁的傳力和作用性質(zhì)，樁可分為端承樁和摩擦樁兩種。 1）：端承樁是穿過上部軟弱土層而達(dá)到下部持力層(巖石、礫石層、砂層或堅(jiān)硬土層)上的樁，上部結(jié)構(gòu)荷載主要是由樁尖阻力來(lái)平衡。 2）：摩擦樁是把建筑物的荷載傳布在樁四周土中及樁尖下土中的樁，其大部分荷載靠樁四周表面與土的摩擦力來(lái)支承。,(a)端承樁,(b)摩擦樁,樁的分類,1樁；2承臺(tái)；3上部結(jié)構(gòu)；4軟弱土層；5下臥硬土層,3：按樁身的材料來(lái)分有木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng) 力鋼筋混凝

33、土樁和鋼樁等。,4：按樁的截面形狀分為：實(shí)心樁和空腹樁。 5：按樁的施工方式可分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。 1）：預(yù)制樁是在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)制成的各種材料和形式的樁，然后用沉樁設(shè)備將樁沉入(打、壓、振)土中。鋼筋混凝土預(yù)制樁(含預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁)施工速度快，適用于穿透中間層較軟弱或夾有不厚的砂層、持力層埋置深度及變化不大、地下水位高、對(duì)噪聲及擠土影響無(wú)嚴(yán)格限制的地區(qū)； 2）：灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位上用機(jī)械或人工成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。灌注樁適用于嚴(yán)格限制噪聲、振動(dòng)、擠土影響、持力層起伏較大的地區(qū)。,第一節(jié) 預(yù)制樁施工,一：剛勁混凝土預(yù)制樁 1:鋼筋混凝土預(yù)制樁(簡(jiǎn)稱預(yù)制樁)

34、是運(yùn)用比較多的一種樁型，具有制作方便、質(zhì)量可靠、材料強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)、承載力高、價(jià)格低等特點(diǎn)，但樁在施工時(shí)，對(duì)土的擠密壓緊作用較嚴(yán)重，穿過厚沙層或硬土層較困難，樁截面有限且截樁困難。 2:預(yù)制樁常用的截面形式有混凝土方形實(shí)心截面、圓柱體空心截面以及預(yù)應(yīng)力混凝土管形截面。預(yù)制混凝土實(shí)心樁大多做成方形截面，邊長(zhǎng)通常為250500mm。單根樁的最大長(zhǎng)度根據(jù)打樁架的高度而定，一般在27m以內(nèi)。如需打30m以上的樁，或者受運(yùn)輸條件所限，則將樁分為幾段，在打樁過程中逐段接長(zhǎng)。較短的樁多在預(yù)制廠生產(chǎn)，較長(zhǎng)的樁一般在現(xiàn)場(chǎng)附近或打樁現(xiàn)場(chǎng)就地預(yù)制。,鋼筋混凝土方樁 1主筋；2鋼箍；3鋼筋網(wǎng),3:樁的預(yù)制,預(yù)制樁

35、在制作時(shí)，樁內(nèi)應(yīng)設(shè)縱向鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋,(或絲)和橫,向鋼筋(或箍)，以便承受樁在運(yùn)輸、起吊和下沉?xí)r產(chǎn)生的彎曲,應(yīng)力和沖擊力。,預(yù)制時(shí)應(yīng)保證鋼筋位置正確，縱向主筋長(zhǎng)度不夠時(shí)，應(yīng)采用對(duì)焊。同一鋼筋的兩個(gè)接頭距離應(yīng)大于30倍主筋直徑，但不小于500mm，主筋接頭在同一截面內(nèi)的數(shù)量不應(yīng)超過50。 樁身混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于C30，混凝土的粗骨料應(yīng)用粒徑為540mm碎石或碎卵石，樁混凝土應(yīng)用攪拌機(jī)拌制、機(jī)械振搗，由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑，一次完成。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d。 現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制樁多采用疊澆法間隔制作，預(yù)制場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生不均勻沉降。樁與樁之間應(yīng)涂刷隔離劑，以保證樁起吊時(shí)不互相粘結(jié)。樁的疊澆層數(shù)，應(yīng)根

36、據(jù)地面允許荷載和施工條件確定，但不宜超過四層。上層樁或鄰樁的澆筑，須在下層樁或鄰樁的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的30后方可進(jìn)行。 預(yù)制樁的質(zhì)量，除要滿足規(guī)范的允許偏差外，還應(yīng)符合以下條件：樁的表面應(yīng)平整、密實(shí)，掉角的深度不應(yīng)超過10mm，局部蜂窩和掉角的缺損總面積不得超過該樁全部表面積的0.5，且不得過分集中；混凝土的收縮裂縫，其深度不得大于20mm，寬度不得大于0.25mm，橫向裂縫長(zhǎng)度不得超過邊長(zhǎng)的一半；樁頂和樁尖處不允許有蜂窩、麻面、裂縫和掉角。 4:樁的起吊 預(yù)制樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的70后方可起吊，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100后才可以運(yùn)輸和沉樁。,如要提前起吊和沉樁，必須采取必要的措施并經(jīng)驗(yàn)算合格

37、后方可進(jìn)行。起吊時(shí)應(yīng)用吊索按設(shè)計(jì)規(guī)定的吊點(diǎn)位置進(jìn)行吊運(yùn)。如無(wú)吊環(huán)且設(shè)計(jì)又未作規(guī)定時(shí)，吊點(diǎn)的位置應(yīng)滿足起吊彎矩最小的原則，如圖所示。鋼絲繩與樁之間應(yīng)加襯墊，以免損壞棱角。起吊時(shí)應(yīng)平穩(wěn)提升，避免搖晃、撞擊和振動(dòng)。,(a)一個(gè)吊點(diǎn)；(b)二個(gè)吊點(diǎn)；(c)三個(gè)吊點(diǎn)；(d)四個(gè)吊點(diǎn) 吊點(diǎn)的合理位置,5:樁的運(yùn)輸 打樁前，需將樁從預(yù)制廠(場(chǎng))運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)堆放或直接運(yùn)至樁架前。一般情況下，應(yīng)根據(jù)打樁順序和速度隨打隨運(yùn)，可以避免二次搬運(yùn)。運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)的樁或在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的樁，應(yīng)有質(zhì)量合格證，并按規(guī)定進(jìn)行檢查編號(hào)。如要長(zhǎng)距離運(yùn)輸，可采用平板拖車、輕軌平臺(tái)運(yùn)輸車等。長(zhǎng)樁搬運(yùn)時(shí)，樁下要設(shè)置活動(dòng)支座。經(jīng)過搬運(yùn)的樁，還

38、應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量復(fù)查。,用平臺(tái)車運(yùn)樁 1鐵軌；2平臺(tái)車；3樁,6:樁的堆放 樁堆放時(shí)，場(chǎng)地必須平整、堅(jiān)實(shí)，樁按規(guī)格、樁號(hào)分類分層疊置，堆放層數(shù)不宜超過四層，支承點(diǎn)應(yīng)設(shè)在吊點(diǎn)處，各墊木應(yīng)在同一垂直線上，最下層墊木適當(dāng)加寬。 7:錘擊法沉樁 1): 錘擊法沉樁也稱打樁，是利用樁錘下落到樁頂產(chǎn)生的沖擊能而使樁沉入土中。在沉樁施工前，必須做好地基勘測(cè)與環(huán)境調(diào)查工作、編制預(yù)制樁沉樁的施工組織設(shè)計(jì)、清除施工現(xiàn)場(chǎng)障礙物、施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地平整以及施工現(xiàn)場(chǎng)的定位放線等準(zhǔn)備工作。 2): 打樁設(shè)備主要有樁錘、樁架以及動(dòng)力裝置三部分。 （1）樁錘。 樁錘是對(duì)樁施加沖擊力，把樁沉入土中的主要機(jī)具。樁錘有落錘、汽錘(單動(dòng)和雙動(dòng)

39、)、柴油錘、液壓錘和振動(dòng)錘等。 a：落錘：為一鑄鐵塊，質(zhì)量一般為12t，用卷?yè)P(yáng)機(jī)提起樁錘，用脫鉤裝置或松開卷?yè)P(yáng)機(jī)剎車使其自由下落到樁頂上，利用錘重下降沖擊樁頂，使樁沉入土中，如圖所示。落錘構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便，沖擊力大，能隨意調(diào)整落距。但打樁速度慢，每分鐘612次，效率低。落錘主要適用于打設(shè)木樁以及細(xì)長(zhǎng)的混凝土樁，在一般土層及含礫石的土層均可使用。,落錘 單動(dòng)汽錘 雙動(dòng)汽錘 柴油錘,1進(jìn)汽孔；2排汽孔；3活塞；4汽孔,5燃油泵；6樁帽；7樁,b:汽錘：利用蒸汽或壓縮空氣的動(dòng)力進(jìn)行錘擊。根據(jù)其工作情況又分為單動(dòng)汽錘和雙動(dòng)汽錘。 單動(dòng)汽錘的沖擊體在上升時(shí)消耗動(dòng)力，下降時(shí)靠自重，這種錘沖擊力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

40、單，落距小，對(duì)設(shè)備和樁頭的損傷較小，適用于打設(shè)各種類型的樁，常用錘質(zhì)量為1.510t，每分鐘錘擊次數(shù)為2530次。 雙動(dòng)汽錘的沖擊體升降均由動(dòng)力推動(dòng)，其沖擊頻率高，每分鐘為100200次，沖擊力大，但設(shè)備笨重，移動(dòng)較為困難，適用于打設(shè)各種樁，特別適用于打斜樁和拔樁，也可用于水下打樁，其錘質(zhì)量為0.66t。 C:柴油錘：利用汽缸內(nèi)的燃油爆炸時(shí)的能量推動(dòng)沖擊部分(活塞等)向上運(yùn)動(dòng)，喪失速度后具有勢(shì)能的沖擊部分回落擊樁。柴油錘需有樁架、動(dòng)力等設(shè)備，但不需外界能源，機(jī)架輕、移動(dòng)方便、打樁速度快，適用于打設(shè)鋼板樁以及在軟弱地基上打設(shè)混凝土樁，但不適用于在松軟土或硬土中打樁。,樁錘適用范圍,實(shí)踐證明:當(dāng)樁

41、錘重大于樁重的1.52倍，能取得較好的效果。 樁錘的類型選擇應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況、機(jī)具設(shè)備條件及工作方式和工作效率等條件來(lái)選擇。樁錘類型選定后，還要確定樁錘的質(zhì)量。 1）計(jì)算法選擇錘質(zhì)量。按樁錘的沖擊能初選錘質(zhì)量： E0.025P 式中 E樁錘的一次沖擊動(dòng)能(kNm)； P單樁設(shè)計(jì)荷載(kN)。 在按上式選擇樁錘時(shí)，還應(yīng)按所要打設(shè)樁的質(zhì)量，用以下經(jīng)驗(yàn)公式復(fù)核后決定： 式中 M錘質(zhì)量(t)； C樁質(zhì)量(t)，包括送樁、樁帽和樁墊質(zhì)量； K適用系數(shù)，落錘K2.0；單動(dòng)汽錘K3.5；雙動(dòng)汽錘和柴油錘K5.0。 2)按施工經(jīng)驗(yàn)選擇錘質(zhì)量。采用錘擊沉樁時(shí)，為了防止樁受到過大的沖擊能而產(chǎn)生過大的應(yīng)力，導(dǎo)致樁

42、頂破碎，應(yīng)采用重錘低擊的原則選擇錘質(zhì)量，通?？梢园幢?1進(jìn)行選用。 錘質(zhì)量與樁質(zhì)量比值表(錘重/樁重) 樁類別 錘類別 木 樁 鋼筋混凝土樁 鋼 管 樁 落 錘 2.004.00 0.351.50 1.002.00 單動(dòng)汽錘 2.003.00 0.451.40 0.702.00 雙動(dòng)汽錘 1.502.50 0.601.80 1.502.50 柴 油 錘 2.503.50 1.001.50 2.002.50 注：錘質(zhì)量系指錘體總質(zhì)量； 樁質(zhì)量系指除樁質(zhì)量外還應(yīng)包括樁帽質(zhì)量； 樁長(zhǎng)度一般不超過20m； 土質(zhì)較軟時(shí)建議采用下限值，土質(zhì)較堅(jiān)硬時(shí)建議采用上限值。,（2）樁架。 樁架的主要作用是在沉樁過程

43、中保持樁的正確位置和在打樁過程中引導(dǎo)錘、樁的方向并保證樁錘按所要求的方向沖擊樁體。常用的樁架有滾筒式樁架、多功能樁架、履帶式樁架，見圖。,樁架示意,1柴油樁錘；2立樁；3回轉(zhuǎn)平臺(tái)；,4撐桿；5司機(jī)室；6平衡重；7底盤,樁架在選擇時(shí)應(yīng)考慮下列因素：樁的材料、材質(zhì)和截面形狀、尺寸；是單節(jié)樁或多節(jié)樁，樁的連接形式與數(shù)量；施工場(chǎng)地條件、作業(yè)環(huán)境和空間；選定的錘型、錘質(zhì)量和尺寸；施工進(jìn)度要求等。 樁架的高度H應(yīng)滿足： Hh1+h2+h3+h4 式中 h1樁長(zhǎng)； h2滑車組高度； h3樁錘高度； h4起錘所需的工作富余高度(12m)。 （3）:打樁施工。 1）打樁順序。 由于打樁對(duì)土體的擠密作用，使先打的

44、樁因受水平推擠而造成 偏移和變位，或被垂直擠拔造成浮樁，而后打入的樁因土體擠密，難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高或入土深度，或造成土體隆起和擠壓，截樁過大。因此，進(jìn)行群樁打入施工時(shí)，為了保證打樁工程質(zhì)量，防止周圍建筑物受土體擠壓的影響，打樁前應(yīng)根據(jù)樁的密集程度、樁的規(guī)格、長(zhǎng)短和樁架的移動(dòng)方便等因素來(lái)正確選擇打樁順序。,當(dāng)樁較稀疏時(shí)(樁中心距大于4倍樁邊長(zhǎng)或樁徑)，可采用上述兩種打樁順序，也可采用由一側(cè)向另一側(cè)單一方向施打的方式(即逐排打設(shè))，或由兩側(cè)同時(shí)向中間施打，如圖 (a)、(b)所示。在采用逐排打設(shè)時(shí)，樁架單方向移動(dòng)，打樁效率高。但打樁前進(jìn)方向一側(cè)不宜有防側(cè)移、防振動(dòng)的建筑物、構(gòu)筑物、地下管線等，以防止

45、受土體擠壓破壞。,(a) 逐排打設(shè),(b) 從兩側(cè)向中間打設(shè),(c)自中部向四周打設(shè),(d)由中間向兩側(cè)打設(shè),當(dāng)樁較密集時(shí)(樁中心距小于或等于4倍樁邊長(zhǎng)或樁徑)，應(yīng)由中間向兩側(cè)對(duì)稱施打或由中間向四周施打，如圖(c)、(d)所示。這樣，打樁時(shí)土體由中間向兩側(cè)或四周均勻擠壓，易于保證施工質(zhì)量。當(dāng)樁數(shù)較多時(shí)，也可采用分區(qū)段施打。 當(dāng)樁規(guī)格、埋深、長(zhǎng)度不同時(shí)，宜按先大后小、先深后淺、先長(zhǎng)后短的方式進(jìn)行施打。在實(shí)際施工過程中，不僅要考慮打樁順序，還要考慮樁架的移動(dòng)是否方便。如果自然地面標(biāo)高接近樁頂?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)高，而持力層的標(biāo)高不盡相同，預(yù)制樁不可能根據(jù)持力層標(biāo)高的不同而設(shè)計(jì)各種尺寸和長(zhǎng)度的樁，這樣，打樁完畢

46、后，其樁頂會(huì)高于地面，當(dāng)樁頂高于樁架底面高度時(shí)，樁架不能向前移動(dòng)到下一個(gè)樁位繼續(xù)打樁，只能后退打樁，這就是所謂的“退打”，此時(shí)，樁不能預(yù)先布置在場(chǎng)內(nèi)，只能采用隨打隨運(yùn)。在打樁后，樁頂標(biāo)高低于樁架底面高度，樁架可以向前移動(dòng)來(lái)打樁，稱為“頂打”，此時(shí)，只要場(chǎng)地允許，預(yù)制樁可以預(yù)先布置在場(chǎng)地內(nèi)以便施工，同時(shí)可避免樁的二次搬運(yùn)。 2）吊樁就位。 按既定的打樁順序，先將樁架移動(dòng)至設(shè)計(jì)所定的樁位處并用纜風(fēng)繩等穩(wěn)定，然后將樁運(yùn)至樁架下，用樁架上的滑輪組，由卷?yè)P(yáng)機(jī)將樁提升為直立狀態(tài)。對(duì)準(zhǔn)樁位中心，緩緩放下插入土中。樁插入時(shí)垂直度偏差不得超過0.5。樁就位后，在樁頂安上樁帽，然后放下樁錘輕輕壓住樁帽。樁錘、樁帽

47、和樁身,中心線應(yīng)在同一垂直線上。在樁的自重和錘重的壓力下，樁便會(huì)沉入一定深度，等樁下沉達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，再一次檢查其平面位置和垂直度，校正符合要求后，即可進(jìn)行打樁。為了防止擊碎樁頂，應(yīng)在混凝土樁的樁頂和樁帽之間、樁錘與樁帽之間放上硬木、麻袋等彈性襯墊作緩沖層。 3）打樁。 (1):打樁開始時(shí)，應(yīng)先采用小落距(0.50.8m)輕擊樁頂，使樁正常沉入土中12m后，檢查樁身垂直度以及樁尖偏移，當(dāng)符合要求后，再逐漸增大至規(guī)定落距，直至將樁沉到設(shè)計(jì)要求的深度。 (2):打樁的方法有重錘低擊和輕錘高擊兩種。輕錘高擊所獲得的動(dòng)量小，沖擊力大，其回彈也大，樁頭易損壞，在實(shí)際工程中一般不用；重錘低擊獲得的動(dòng)量大，

48、樁錘對(duì)樁頂?shù)臎_擊小，其回彈也小，樁頭不易損壞，大部分能量都用以克服樁周邊土壤的摩阻力而使樁下沉。正因?yàn)闃跺N落距小，頻率高，對(duì)于較密實(shí)的土層，如砂土或粘土也能容易穿過，一般在工程中采用重錘低擊，其落距為：落錘小于1.0m，單動(dòng)汽錘小于0.6m，柴油錘小于1.5m。 4）接樁。 (1)方法： 當(dāng)設(shè)計(jì)的樁較長(zhǎng)，但由于打樁機(jī)高度有限或預(yù)制、運(yùn)輸?shù)纫蛩?，只能采用分段預(yù)制、分段打入的方法，需在打樁現(xiàn)場(chǎng)的打入過程中將樁接長(zhǎng)。接長(zhǎng)預(yù)制鋼筋混凝土樁的方法有焊接法、法蘭盤連接法和漿錨法三種。,a: 焊接法接頭有角鋼綁焊接頭圖(a)和鋼板對(duì)焊接頭圖(b)，其連接強(qiáng)度容易保證，接頭承載力大，能適用于各種土層，但焊接時(shí)

49、間長(zhǎng)，沉樁效率低。接樁時(shí)，必須在上下節(jié)樁對(duì)準(zhǔn)并垂直無(wú)誤后，用點(diǎn)焊將拼接角鋼連接固定，再次檢查位置正確后，才進(jìn)行焊接。預(yù)埋鐵件表面應(yīng)保持清潔，上下節(jié)樁之間的間隙應(yīng)用鐵片填實(shí)焊牢；采用對(duì)角對(duì)稱施焊以減少節(jié)點(diǎn)不均勻焊接變形，焊縫要連續(xù)飽滿。,(a)角鋼綁焊接頭 (b)鋼板對(duì)焊接頭 (c)法蘭盤接頭 (d)漿錨法接頭 鋼筋混凝土預(yù)制樁接頭,b: 法蘭盤接頭主要是在兩節(jié)樁分別預(yù)埋法蘭盤，用螺栓連接圖(c)。上下節(jié)樁之間宜用石棉或紙板襯墊，螺栓擰緊后應(yīng)錘擊數(shù)次，再擰緊一次，使上下兩節(jié)樁端部緊密結(jié)合，并將螺帽焊牢，這種方法操作時(shí)間短，接樁沉樁效率高，但耗鋼量大。 c: 漿錨法圖(d)常用硫磺膠泥錨固接頭。上

50、節(jié)樁下端伸出4根錨筋，長(zhǎng)度為錨筋直徑的15倍，布置在樁的四角，錨筋直徑在錘擊沉樁時(shí)為2225mm，靜力壓樁時(shí)為1618mm；下節(jié)樁頂部預(yù)留錨筋孔，錨筋孔呈螺紋狀，孔徑為錨筋直徑的2.5倍，一般內(nèi)徑為50mm，孔深應(yīng)比錨筋長(zhǎng)50mm，錨筋和錨筋孔的間隙填滿硫磺膠泥。接樁時(shí)，首先對(duì)下節(jié)樁的錨筋孔進(jìn)行清洗，除去孔內(nèi)雜物、油污和積水；吊運(yùn)上節(jié)樁對(duì)準(zhǔn)下節(jié)樁，使4根錨筋插入錨筋孔，下落上節(jié)樁身，使其結(jié)合緊密；然后將樁上提約20mm，安設(shè)施工夾箍(由4塊木板，內(nèi)側(cè)用人造革包裹40mm厚的樹脂海綿塊而成)，將熔化的硫磺膠泥(溫度控制在145左右)注滿錨筋孔和接頭平面上(灌注時(shí)間不得超過2min)，然后將上節(jié)樁

51、下落。當(dāng)硫磺膠泥冷卻并拆除施工夾箍后，即可繼續(xù)沉樁施工。漿錨法接樁可節(jié)約鋼材，操作簡(jiǎn)便，接樁時(shí)間比焊接法大為縮短，但不宜用于堅(jiān)硬土層中。硫磺膠泥冷卻時(shí)間的要求見表。,硫磺膠泥冷卻時(shí)間的要求,（4）質(zhì)量要求 沉樁的質(zhì)量主要是看能否滿足貫入度或設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求以及打入后樁的偏差是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。質(zhì)量控制的原則是： 1）樁尖位于堅(jiān)硬、硬塑的粘性土、碎石土、中密以上的沙土或風(fēng)化巖等持力層時(shí)，以貫入度控制為主，以樁尖進(jìn)入持力層的深度或樁尖標(biāo)高作為參考； 2）貫入度已達(dá)到要求而樁尖標(biāo)高未達(dá)到要求時(shí)，應(yīng)繼續(xù)錘擊三陣，其每陣10擊的平均貫入度不應(yīng)大于規(guī)定的數(shù)值； 3）樁尖位于其他軟土層時(shí)，以樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高為主，

52、貫入度作為參考； 4）打樁時(shí)，如控制指標(biāo)已符合要求，而其他指標(biāo)與要求相差較大時(shí)，應(yīng)會(huì)同有關(guān)單位研究處理； 5）貫入度應(yīng)通過試樁確定，或做打樁試驗(yàn)與有關(guān)單位確定。,二：靜力壓樁 1: 靜力壓樁是利用靜壓力將預(yù)制樁壓入土中的一種沉樁工藝。靜力壓樁機(jī)工作原理是在預(yù)制樁的壓入過程中，以樁機(jī)重力(自重和配重)作為作用力，克服壓樁過程中樁身周圍的摩擦力和樁尖阻力，將樁壓入土中。靜力壓樁適用于軟土地區(qū)的樁基施工。 2:特點(diǎn)： 靜力壓樁法與錘擊沉樁法相比，具有如下的特點(diǎn)： （1）錘擊沉樁需要在樁頂產(chǎn)生很大的錘擊應(yīng)力，才能使樁身克服各種摩阻力而沉入土中，因而在預(yù)制樁時(shí)，其混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，在使用過

53、程中，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不需要C30，有部分材料不能充分發(fā)揮其作用。靜力壓樁，免去錘擊應(yīng)力，只需要滿足吊樁彎矩、壓樁和使用期間的受力要求，因此，其截面尺寸、混凝土強(qiáng)度等級(jí)及配筋量都可以減少，可節(jié)省鋼材、混凝土量和降低施工成本。 （2）使用靜力壓樁無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)，對(duì)周圍環(huán)境的干擾和影響較小，特別適用于對(duì)噪音、振動(dòng)有特殊要求的區(qū)域施工，如擴(kuò)建工程、市區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)工程，精密儀器車間的擴(kuò)建、改建工程。 （3）錘擊沉樁時(shí)，樁頂要承受錘擊應(yīng)力，因此樁頂、樁身容易被打碎，產(chǎn)生質(zhì)量事故；當(dāng)打樁順序不合理時(shí)，土體會(huì)水平擠動(dòng)，其表面嚴(yán)重隆起，嚴(yán)重影響樁基質(zhì)量。靜力壓樁，樁頂不會(huì)承受錘擊應(yīng)力，可以避免樁頂破碎和樁身開裂，同

54、時(shí)，壓入樁所引起,的樁周圍土體隆起和水平位移比沉樁小得多，因而對(duì)土體結(jié)構(gòu)的破壞程度和破壞范圍要比錘擊沉樁小，可以確保施工質(zhì)量，提高施工速度。 （4）由于靜力壓樁的摩阻力與樁的承載力有線性關(guān)系，因此，不需要做試驗(yàn)試樁便可得出單樁承載力。 靜力壓樁施工中，一般是采用分段預(yù)制、分段壓入、逐段接長(zhǎng)的方法，其操作程序見圖。圖中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)分別為準(zhǔn)備壓第一段樁、接第二段樁、接第三段樁、整根樁壓平入地面、采用送樁壓樁到設(shè)計(jì)標(biāo)高。,(a),(b),(c),(d),(e),壓樁程序示意圖,1第一段樁,2第二段樁,2第二段樁,3第三段樁,4送樁,5接樁結(jié)點(diǎn),三：水沖沉樁 1：水沖沉樁是在

55、樁旁插入一根與之平行的射水管，利用高壓水流沖刷樁尖下的土體，以減少樁表面與土體間的摩阻力和樁尖下端土的阻力，使樁在自重或錘擊作用下沉入土中。水沖法適用于砂土、礫石或其他較堅(jiān)硬土層，特別適于沉入較重的鋼筋混凝土方樁。但在附近有建筑物或構(gòu)筑物時(shí)，由于水的沖刷將會(huì)引起它們的沉陷，在未采取有效措施前不得采用此法。施工中常用水沖法與錘擊或振動(dòng)法聯(lián)合使用。 2：水沖沉樁的設(shè)備除樁架、樁錘外，還需要高壓水泵和射水管。施工時(shí)，應(yīng)使射水管的末端處于樁尖下0.30.4m處，射水管射出的壓力為0.4MPa，當(dāng)樁沉到接近設(shè)計(jì)標(biāo)高(至少1.0m)時(shí)，應(yīng)停止射水，并將射水管拔出，并用錘擊或振動(dòng)將樁沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，否則，樁尖

56、土質(zhì)被壓力水沖松后，會(huì)影響樁的承載力。,水沖沉樁,1樁錘；2樁帽；3樁,4卡具；5射水管；6高壓軟管,7軌道,第三章 砌筑工程,砌筑工程是指普通粘土磚、硅酸鹽類磚、石塊和各種砌塊的施工。磚石建筑歷史悠久，當(dāng)前在建筑工程中仍占有相當(dāng)?shù)谋戎?。這種結(jié)構(gòu)雖然取材方便，施工簡(jiǎn)單，成本低廉，但它的施工仍以手工操作為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低，而且燒制粘土磚占用大量農(nóng)田，因而采用新型砌體材料、改善砌體施工工藝是磚筑工程改革的重點(diǎn)。,第一節(jié) 砌筑材料,一：砌筑用磚 1：分類： 1）：磚砌體用磚，從使用原料的不同可分為普通粘土磚、粉煤灰磚、爐渣磚等； 2）：從構(gòu)造形式的不同又可分為實(shí)心磚、空心磚等。 2：要求：

57、磚的品種、強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合要求，規(guī)格一致，無(wú)翹曲、斷裂現(xiàn)象。 用于清水墻、柱表面的磚，應(yīng)邊角整齊，色澤均勻。有凍脹環(huán)境和條件的地區(qū)，地面以下或防潮層以下的砌體，不宜采用多孔磚。 （1）普通粘土磚。普通粘土磚的規(guī)格為240mm115mm53mm。 燒結(jié)普通粘土磚按力學(xué)性能分為MU7.5、MU10、MU15和MU20四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。普通粘土磚根據(jù)強(qiáng)度等級(jí)、耐久性和外觀質(zhì)量分為特等品、一等品和二等品。,（2）燒結(jié)粘土空心磚。燒結(jié)粘土空心磚的長(zhǎng)度有190、240、290mm；寬度有140、180、190mm；高度有90、115、190mm。 粘土空心磚按力學(xué)性能分為MU5、MU3和MU2三個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。 粘

58、土空心磚根據(jù)密度分為800、900、1100三個(gè)密度等級(jí)。 粘土空心磚根據(jù)孔洞及其排數(shù)、尺寸偏差、外觀質(zhì)量分為優(yōu)等品、一等品和合格品。 （3）粉煤灰磚。粉煤灰磚是以粉煤灰、石灰為主要原料，摻和適量石膏和骨料，壓制而成的實(shí)心磚。 粉煤灰磚的規(guī)格為240mm115mm53mm。 粉煤灰磚按其力學(xué)性能分為MU20、MU15、MU10和MU7.5四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。 （4）小型砌塊。砌塊按形狀分有實(shí)心砌塊和空心砌塊兩種。按制作材料分為混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊、粉煤灰砌塊、輕骨料砌塊等。,二：砌筑砂漿 1：分類： 砌筑砂漿按材料組成不同分為水泥砂漿(水泥、砂、水)、混合砂漿(水泥、砂、石灰膏、水)、石灰砂漿

59、(石灰膏、砂、水)、石灰粘土砂漿(石灰膏、粘土、砂、水)、粘土砂漿(粘土、水)、微沫砂漿(水泥、砂、石灰膏、微沫劑)等。 1）：水泥砂漿可用于潮濕環(huán)境中的砌體，其他砂漿宜用于干燥環(huán) 境中的砌體。 2): 砌筑砂漿所用水泥應(yīng)保持干燥，出廠日期超過3個(gè)月(快硬硅酸鹽水泥超過1個(gè)月)時(shí)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)鑒定后方可使用。不同品種的水泥，不得混合使用。砂宜用中砂，并應(yīng)過篩，不得含有草根等雜物。 3):生石灰熟化成石灰膏時(shí)，應(yīng)用孔洞不大于3mm3mm濾網(wǎng)過濾，熟化時(shí)間不得少于7d。嚴(yán)禁使用脫水硬化的石灰膏。 4):砂漿的配料應(yīng)準(zhǔn)確。水泥、微沫劑的配料精確度應(yīng)控制在2以內(nèi)；其他材料的配料的精確度應(yīng)控制在5以內(nèi)。 在水泥砂漿和混合砂漿中摻用微沫劑時(shí)，其用量應(yīng)通過試驗(yàn)確定，一般為泥用量的0.5/100001/10000。微沫劑宜用不低于70的水稀釋至510的濃度。 5):砂漿應(yīng)用機(jī)械