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　　第四章　工程施工技術

　　第一節(jié)　建筑工程施工技術

　　一、土石方工程施工技術

　　(一)土石方工程分類

　　(1)場地平整

　　場地平整前必須確定場地設計標高，計算挖方和填方的工程量，確定挖方、填方的平衡調配，選擇土方施工機械，擬定施工方案。

　　(2)基坑(槽)開挖

　　開挖深度在 5m 以內的稱為淺基坑(槽)，挖深超過 5m(含 5m)的稱為深基坑(槽)。應根據(jù)建筑物、構筑物的基礎形式，坑(槽)底標高及邊坡坡度要求開挖基坑(槽)。

　　(3)基坑(槽)回填

　　(4)地下工程大型土石方開挖

　　(5)路基修筑

　　(二)土石方工程的準備與輔助工作

　　1.土方邊坡及其穩(wěn)定

　　土方邊坡坡度以其高度(H)與底寬度(B)之比表示。邊坡可做成直線形、折線形或踏步形。邊坡坡度應根據(jù)土質、開挖深度、開挖方法、施工工期、地下水位、坡頂荷載及氣候條件等因素確定。

　　2.基坑(槽)支護

　　開挖基坑(槽)，如地質條件及周圍環(huán)境許可，采用放坡開挖是較經(jīng)濟的。

　　(1)橫撐式支撐

　　(2)重力式支護結構

　　重力式支護結構是指主要通過加固基坑周邊土形成一定厚度的重力式墻，以達到擋土的目的。水泥土攪拌樁(或稱深層攪拌樁)支護結構是近年來發(fā)展起來的一種重力式支護結構。

　　(3)板式支護結構

　　板式支護結構由兩大系統(tǒng)組成：擋墻系統(tǒng)和支撐(或拉錨)系統(tǒng)。懸臂式板樁支護結構則不設支撐(或拉錨)。

　　3.降水與排水

　　(1)明排水法施工。

　　明排水法由于設備簡單和排水方便，采用較為普遍。宜用于粗粒土層，也用于滲水量小的黏土層。但當土為細砂和粉砂時，地下水滲出會帶走細粒，發(fā)生流沙現(xiàn)象，導致邊坡坍塌、坑底涌砂，難以施工，此時應采用井點降水法。

　　(2)井點降水施工

　　井點降水法有：輕型井點、電滲井點、噴射井點、管井井點及深井井點等，井點降水的方法根據(jù)土的滲透系數(shù)、降低水位的深度、工程特點及設備條件等.

　　1)輕型井點

　�、佥p型井點構造

　　②輕型井點布置

　　根據(jù)基坑平面的大小與深度、土質、地下水位高低與流向、降水深度要求，輕型井點可采用單排布置、雙排布置以及環(huán)形布置;當土方施工機械需進出基坑時，也可采用 U 形布置。

　�、圯p型井點施工

　　井點系統(tǒng)的安裝順序：挖井點溝槽、鋪設集水總管;沖孔，沉設井點管，灌填砂濾料;彎聯(lián)管將井點管與集水總管連接;安裝抽水設備;試抽。

　　南方地區(qū)可用透明的塑料軟管，便于直接觀察井點抽水狀況。北方寒冷地區(qū)宜采用橡膠軟管。

　　2)噴射井點

　　當降水深度超過 8m 時，宜采用噴射井點，降水深度可達 8～20m。

　　3)電滲井點

　　在飽和黏土中，特別是淤泥和淤泥質黏土中，由于土的透水性較差，持水性較強，用一般噴射井點和輕型井點降水效果較差，此時宜增加電滲井點來配合輕型或噴射井點降水，以便對透水性較差的土起疏干作用，使水排出。

　　4)深井井點。當降水深度超過 15m 時，在管井井點內采用一般的潛水泵和離心泵滿足不了降水要求時，可加大管井深度，改用深井泵即深井井點來解決。深井井點一般可降低水位 30～40m，有的甚至可達百米以上。常用的深井泵有兩種類型：電動機在地面上的深井泵及深井潛水泵(沉沒式深井泵)。

　　5)管井井點。管井井點就是沿基坑每隔一定距離設置一個管井，每個管井單獨用一臺水泵不斷抽水來降低地下水位。在土的滲透系數(shù)大、地下水量大的土層中，宜采用管井井點。管井的間距，一般為20～50m。

　　(三)土石方工程機械化施工

　　土石方工程的施工過程包括：土石方開挖、運輸、填筑與壓實等。

　　1.推土機施工

　　推土機的特點是操作靈活、運輸方便，所需工作面較小，行駛速度較快，易于轉移。推土機的經(jīng)濟運距在 100m 以內，以 30m～60m 為最佳運距。

　　推土機順地面坡勢進行下坡推土，可增大推土機鏟土深度和運土數(shù)量，提高生產(chǎn)效率。

　　(2)分批集中，一次推送法

　　在較硬的土中，推土機的切土深度較小，一次鏟土不多，可分批集中，再整批地推送到卸土區(qū)。應用此法，可使鏟刀的推送數(shù)量增大，縮短運輸時間，提高生產(chǎn)效率 12%～18%。

　　(3)并列推土法

　　在較大面積的平整場地施工中，采用 2 臺或 3 臺推土機并列推土，能減少土的散失。鏟刀間距15～30cm。并列臺數(shù)不宜超過 4 臺，否則互相影響。

　　(4)溝槽推土法。

　　前次推土所形成的土埂能阻止土的散失，從而增加推運量。能夠更有效地利用推土機，縮短運土時間。

　　(5)斜角推土法。一般在管溝回填且無倒車余地時可采用這種方法。

　　2.鏟運機施工

　　鏟運機的特點是能獨立完成鏟土、運土、卸土、填筑、壓實等工作，對行駛道路要求較低，行駛速度快，操縱靈活，運轉方便，生產(chǎn)效率高。常用于坡度在 20°以內的大面積場地平整，開挖大型基坑、溝槽，以及填筑路基等土方工程。鏟運機可在Ⅰ～Ⅲ類土中直接挖土、運土，適宜運距為 600～1500m，當運距為 200～350m 時效率最高。

　　(1)鏟運機的開行路線。根據(jù)實踐，鏟運機的開行路線有以下幾種：

　　1)環(huán)形路線。施工地段較短、地形起伏不大的挖、填工程，適宜采用環(huán)形路線。

　　2)8 字形路線。對于挖、填相鄰、地形起伏較大，且工作地段較長的情況，可采用 8 字路線。

　　(2)鏟運機鏟土的施工方法

　　1)下坡鏟土。應盡量利用有利地形進行下坡鏟土。

　　2)跨鏟法。預留土梗，間隔鏟土的方法。土梗高度應不大于 300mm，寬度以不大于拖拉機兩履帶間凈距為宜。

　　3)助鏟法。在地勢平坦、土質較堅硬時，可采用推土機助鏟以縮短鏟土時間。此法的關鍵是雙機要緊密配合，否則達不到預期效果。一般每 3～4 臺鏟運機配 1 臺推土機助鏟。推土機在助鏟的空隙時間，可做松土或其他零星的平整工作，為鏟運機施工創(chuàng)造條件。

　　3.單斗挖掘機施工

　　(1)正鏟挖掘機。正鏟挖掘機的挖土特點是：前進向上，強制切土。其挖掘力大，生產(chǎn)率高，能開挖停機面以上的Ⅰ～Ⅳ級土，開挖大型基坑時需設下坡道，適宜在土質較好、無地下水的地區(qū)工作。

　　(2)反鏟挖掘機。反鏟挖掘機的特點是：后退向下，強制切土。其挖掘力比正鏟小，能開挖停機面以下的Ⅰ～Ⅲ級的砂土或黏土，適宜開挖深度 4m 以內的基坑，對地下水位較高處也適用。反鏟挖掘機的開挖方式，可分為溝端開挖與溝側開挖。

　　(3)拉鏟挖掘機。拉鏟挖掘機的挖土特點是：后退向下，自重切土。其挖掘半徑和挖土深度較大，能開挖停機面以下的Ⅰ～Ⅱ級土，適宜開挖大型基坑及水下挖土。拉鏟挖掘機的開挖方式基本與反鏟挖掘機相似，也可分為溝端開挖和溝側開挖。

　　(4)抓鏟挖掘機。抓鏟挖掘機的挖土特點是：直上直下，自重切土。其挖掘力較小，只能開挖Ⅰ～Ⅱ級土，可以挖掘獨立基坑、沉井，特別適于水下挖土。

　　(四)土石方填筑與壓實

　　1.填筑壓實的施工要求

　　2.土料選擇與填筑方法

　　為了保證填土工程的質量，必須正確選擇土料和填筑方法。

　　碎石類土、砂土、爆破石渣及含水量符合壓實要求的黏性土可作為填方土料。淤泥、凍土、膨脹性土及有機物含量大于 5%的土，以及硫酸鹽含量大于 5%的土均不能作填土。填方土料為黏性土時，填土前應檢驗其含水量是否在控制范圍以內，含水量大的黏土不宜做填土用。

　　3.填土壓實方法

　　填土壓實方法有：碾壓法、夯實法及振動壓實法。

　　二、地基與基礎工程施工技術

　　(一)地基加固處理

　　土木工程的地基問題，概括地說，可包括以下四個方面：

　　(1)強度和穩(wěn)定性問題;

　　(2)壓縮及不均勻沉降問題;

　　(3)地基的滲漏量超過容許值時，會發(fā)生水量損失導致發(fā)生事故。

　　(4)地震、機器以及車輛的振動、波浪作用和爆破等動力荷載可能引起地基土，特別是飽和無黏性土的液化、失穩(wěn)和震陷等危害。

　　(二)樁基礎施工

　　根據(jù)樁在土中受力情況不同，可分為端承樁和摩擦樁。端承樁是穿過軟弱土層而達到硬土層或巖層的一種樁，上部結構荷載主要依靠樁端反力支撐;摩擦樁是完全設置在軟弱土層一定深度的一種樁，上部結構荷載主要由樁側的摩擦阻力承擔，而樁端反力承擔的荷載只占很小的部分。

　　按施工方法的不同，樁身可分為預制樁和灌注樁兩大類。預制樁是在工廠或施工現(xiàn)場制成各種材料和形式的樁(如鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁等)，然后用沉樁設備將樁打入、壓入、振入(有時還兼用高壓水沖)或旋入土中。灌注樁是在施工現(xiàn)場的樁位上先成孔，然后在孔內灌注混凝土，也可加入鋼筋后灌注混凝土。根據(jù)成孔方法的不同可分為：鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁、沖孔灌注樁、沉管灌注樁和爆擴樁等。

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