造价技术与计量土建讲义29第四章第一节建筑工程施工技术一.docx

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造价技术与计量土建讲义29第四章第一节建筑工程施工技术一

第四章工程施工技术

第一节建筑工程施工技术

一、土石方工程施工技术

（一）土石方工程分类

1．场地平整

确定设计标高是场地平整的第一步。

场地平整前必须确定场地设计标高（一般在设计文件中规定），计算挖方和填方的工程量---确定挖方、填方的平衡调配-----选择土方施工机械-----拟定施工方案。

2．基坑（槽）

开挖深度在5m以内的称为浅基坑（槽），挖深大于等于5m的称为深基坑（槽）。

3．回填

对填方有三方面的要求，

（1）分层

（2）同类土（3）密实度。

（二）土石方工程的准备与辅助工作

土石方工程施工前准备工作

①场地清理。

②排除地面水。

③修筑好临时道路及供水、供电等临时设施。

④做好材料、机具及土方机械的进场工作。

⑤做好土方工程测量、放线工作。

⑥根据土方施工设计做好土方工程的辅助工作。

其中，应注意场地清理是土石方工程准备工作的第一步。

（一）土方边坡及其稳定

边坡坡度是其高度（H）与底宽度（B）之比。

（二）基坑（基槽）支护

采用放坡开挖是较经济的。

钢板桩、混凝土板桩及水泥土搅拌桩等围护结构还兼有不同程度的隔水作用。

对于横撑式支撑、重力式支护、板式支护各自的适用范围、分类、作用、所用材料等应能界定清楚。

1、横撑式支撑

开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。

水平挡土板

间断式

湿度小的粘性土挖土深度小于3m时，可用间断式水平挡土板支撑

连续式

对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m。

垂直挡土板式

挖土深度不限

2、重力式支护结构

（1）设计思路

在支护结构设计中首先要考虑周边环境的保护，其次要满足本工程地下结构施工的要求，再则应尽可能降低造价、便于施工。

（2）重力式支护结构---水泥土搅拌桩

是指主要通过加固基坑周边土形成一定厚度的重力式墙，以达到挡土的目的。

水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）支护结构是近年来发展起来的一种重力式支护结构。

它是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相搅拌，形成相互搭接的格栅状结构形式，也可相互搭接成实体结构形式，这种支护墙具有防渗和挡土的双重功能。

（3）水泥土搅拌桩，采用格栅形式时，技术要求

①要满足一定的面积转换率，对淤泥质土，不宜小于0.7；对淤泥，不宜小于0.8；对一般黏性土、砂土，不宜小于0.6。

②由于采用重力式结构，开挖深度不宜大于7m。

③对嵌固深度和墙体宽度也要有所限制，对淤泥质土，嵌固深度不宜小于1.2h（h为基坑挖深），宽度不宜小于0.7h;

④对淤泥，嵌固深度不宜小于1.3h，宽度不宜小于0.8h。

⑤水泥土挡墙的28d无侧限抗压强度不宜小于0.8MPa。

⑥当需要增加墙体的抗拉性能时，可在水泥土桩内插入钢筋、钢管或毛竹等杆筋。

杆筋插入深度宜大于基坑深度，并应锚入面板内。

面板厚度不宜小于150mm，混凝土强度等级不宜低于C15。

（4）搅拌桩成桩工艺：

水泥掺量较小，土质较松时，可用“一次喷浆、二次搅拌”“一次喷浆、二次搅拌”的施工工艺流程如图所示。

水泥掺量较多，土质较硬时，可用“二次喷浆、三次搅拌”，即当采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺时可在图示步骤5作业时也进行注浆，以后再重复一次图示步骤4和5的过程。

3．板式支护结构

挡墙系统

钢板桩有平板形和波浪形两种。

钢板桩同时也具有较好的隔水能力。

钢板桩在基础施工完毕后还可拔出重复使用。

拉锚系统材料一般用钢筋、钢索、型钢或土锚杆。

基坑较浅，挡墙具有一定刚度时，可采用悬臂式挡墙而不设支撑点。

【2010真题】在松散潮湿的砂土中开挖深4m的基槽，其支护方式不宜采用（）。

A．悬臂式板式支护

B．垂直挡土板式支撑

C．间断式水平挡土板支撑

D．连续式水平挡土板支撑

【答案】C

【解析】间断式水平挡土板支撑用于湿度小的粘性土挖土深度小于3m的基坑（槽）。

【2006真题】某建筑物开挖深度6米，且地下水位高，土质松散，支撑结构应选用（）。

A.间断式水平挡土板

B.连续式挡土板

C.深层搅拌桩

D.垂直挡土板

【答案】C

【解析】深层搅拌桩属于重力式结构，开挖深度不宜大于7m。

3．降水与排水

1．明排水法施工

明排水法适用的土层为:

宜用于粗粒土层、渗水量小的粘土层。

集水坑的设置位置应在基础范围之外，地下水走向的上游。

2．井点降水施工

井点降水法有轻型井点、电渗井点、喷射井点、管井井点及深井井点等多种类别，井点降水的方法根据土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点及设备条件等选择。

各种井点的适用范围

井点类别

土的渗透系数（m/d）

降低水位深度（m）

单级轻型井点

0.005～20

<6

多级轻型井点

0.005～20

<20

喷射井点

0.005～20

<20

电渗井点

根据选用的井点确定

管井井点

0.1～200

不限

深井井点

0.1～200

>15

（1）轻型井点

1）轻型井点构造

一般每隔0.8m或1.2m设一个连接井点管。

一套抽水设备能带动的总管长度，一般为100—120m。

2）轻型井点布置

单排布置

适用于基坑、槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m的情况。

井点管应布置在地下水的上游一侧，两端延伸长度不宜小于坑、槽的宽度。

双排布置

适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。

环形布置

适用于大面积基坑。

U形布置

采用U形布置，则井点管不封闭的一段应设在地下水的下游方向。

3）轻型井点施工

①施工时，为检查降水效果，必须选择有代表性的地点设置水位观测孔。

②井点系统的安装顺序是：

挖井点沟槽、铺设集水总管，冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；弯联管将井点管与集水总管连接；安装抽水设备；试抽。

③井点管沉设可选用方法：

A、用冲水管冲孔后，沉设井点管；B、直接利用井点管水冲下沉；C、套管式冲枪水冲法或振动水冲法成孔后沉设井点管。

④井点管沉设当采用冲水管冲孔方法进行，可分为冲孔与沉管两个过程。

⑤井孔冲成后，应立即拔出冲管，插入井点管，紧接着就灌填砂滤料，以防止坍孔。

砂滤料的灌填质量是保证井点管施工质量的一项关键性工作。

（2）喷射井点。

喷射井点的适用范围

当基坑较深而地下水位又较高时，需要采用多级轻型井点，是不经济的，因此当降水深度超过8m时，宜采用喷射井点，降水深度可达8～20m。

喷射井点的平面布置

单排布置

适用于基坑宽度小于等于10m时

双排布置

适用于基坑宽度大于10m时

环形布置

适用于基坑面积较大时

井点间距一般采用2～3m。

每套喷射井点宜控制在20～30根井管。

（3）电渗井点

1）原理

在电渗与真空的双重作用下，强制黏土中的水在井点管附近积集，由井点管快速排出。

2）应用

在饱和黏土中，特别是淤泥和淤泥质黏土中，由于土的透水性较差，持水性较强，用一般喷射井点和轻型井点降水效果较差，此时宜增加电渗井点来配合轻型或喷射井点降水，以便对透水性较差的土起疏干作用，使水排出。

3）做法

电渗井点埋设程序一般是先埋设轻型井点或喷射井点管，预留出布置电渗井点阳极的位置，待轻型井点降水不能满足降水要求时，再埋设电渗阴极，以改善降水性能。

（4）深井井点。

做法

常用的深井泵有两种类型：

电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵（沉没式深井泵）。

适用

当降水深度超过15m时，在管井井点内采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水要求时，可加大管井深度，改用深井泵即深井井点来解决。

深井井点一般可降低水位30～40m，有的甚至可达百米以上。

（5）管井井点

做法

每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。

管井直径为150～250mm。

管井的间距，一般为20～50m。

适用

在土的渗透系数大、地下水量大的土层中，宜采用管井井点。

【例题】当地下水量小且土的渗透系数较小时，基坑开挖宜采用的井点降水方式为（）。

A．轻型井点

B．喷射井点

C．管井井点

D．电渗井点

【答案】D

【解析】在饱和黏土中，特别是淤泥和淤泥质黏土中，由于土的透水性较差，持水性较强，用一般喷射井点和轻型井点降水效果较差，此时宜增加电渗井点来配合轻型或喷射井点降水，以便对透水性较差的土起疏干作用，使水排出。

（三）土石方工程机械化施工

1．推土机施工

使用推土机推土的几种施工方法：

l.下坡推土法

可增大推土机铲土深度和运土数量，提高生产效率，在推土丘、回填管沟时，均可采用。

2．分批集中，

一次推送法

在较硬的土中，每次推送数量增大，缩短运输时间，提高生产效率

3.并列推土法

在较大面积的平整场地施工中，采用两台或三台推土机并列推土。

并列台数不宜超过四台。

4．沟槽推土法

这种方法可以和分批集中、一次推送法联合运用。

5．斜角推土法

一般在管沟回填且无倒车余地时，可采用这种方法

2．铲运机施工

工作特点

铲运机有拖式铲运机和自行式铲运机两种。

铲运机的特点是能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工作。

适用

对行驶道路要求较低，常用于坡度在20°以内的大面积场地平整，开挖大型基坑、沟槽，以及填筑路基等土方工程。

铲运机可在Ⅰ～III类土中直接接挖土、运土，适宜运距为600～1500m，当运距为200～350m时效率最高。

铲运机的开行路线

（1）环形路线。

施工地段较短、地形起伏不大的挖、填工程，适宜采用环形路线。

当挖土和填土交替，而挖填之间距离又较短时，则可采用大环形路线。

（2）8字形路线。

对于挖、填相邻、地形起伏较大，且工作地段较长的情况，可采用8字路线。

比环形路线可缩短运行时间，提高生产效率，机械磨损较均匀。

使用铲运机铲土的施工方法

下坡铲土

利用铲运机的重力来增大牵引力提高生产率。

跨铲法

预留土埂，间隔铲土的方法。

助铲法

一般每3-4台铲运机配1台推土机助铲。

3．单斗挖掘机施工。

1．正铲挖掘机

前进向上，强制切土

能开挖停机面以上的I--Ⅳ级土

适用在地质较好、无地下水的地区工作

2．反铲挖掘机

后退向下，强制切土

能开挖停机面以下的I—Ⅲ级土

适宜开挖深度4m以内的基坑，对地下水位较高处也适用

3．拉铲挖掘机

后退向下，自重切土

能开挖停机面以下的I～Ⅱ级土

适宜开挖大型基坑及水下挖土。

4．抓铲挖掘机

直上直下，自重切土

能开挖I～Ⅱ级土

可以挖掘独立基坑、沉井，特别适于水下挖土。

（四）土石方的填筑与压实

1、填筑压实的施工要求

（1）应掌握教材表中粘土、易风化的岩石两种永久性填方的填方高度和边坡坡度。

（2）填方，填方宜采用同类土填筑，如采用不同透水性的土分层填筑时，下层宜填筑透水性较大、上层宜填筑透水性较小的填料，或将透水性较小的土层表面做成适当坡度，以免形成水囊。

（3）填方压实工程应由下至上分层铺填，分层压（夯）实，

填土施工时的分层厚度及压实遍数

压实机具

分层厚度（mm）

每层压实遍数（次）

平碾

250—300

6～8

振动压实机

250—350

3～4

柴油打夯机

200～250

3～4

人工打夯

<200

3～4

永久性填方的边坡坡度

土的种类

填方高度（m）

边坡坡度

黏土

6

l：

1.50

亚黏土、泥灰岩土

6～7

1：

1.