施工技術設計與組織重點課后習題

/1.試述輕型井點的布置方案和設計步驟：（1）平面布置：當場地寬度小于6m，且降水深度不超過5m時可接受單排井點，布置在地下水流的上游一側；基槽寬度大于等于6m或出水量大時，則宜接受雙排井點；當基坑面積較大時，可接受環(huán)形井點，若需土方施工機械進出基坑，也可接受U形布置。井點管距坑邊0.7~1m，以防經(jīng)典管漏氣。（2）高程布置:輕型井點的降水深度從理論上講可達10.3m，但由于管路系統(tǒng)的水頭損失，其實際降水深度一般不超過6m。設計步驟：(1)首先對輕井管(立管及臥管)進行清理，將鋼管內(nèi)鐵銹雜物清除干凈，濾管接受粗細濾紗包袱各不少于兩層，并綁扎固定。(2)井點管接受沖水法施工，利用高壓水在井點管下端沖刷土層，使井點管下沉至設計深度后，在井點管和孔壁之間填入粗砂。全部井點管在地面以下1.0m深度內(nèi)應用粘土填實，以防漏氣。(3)井點管埋設并和總管和抽水設備接通后，先進行試抽水，如無漏水、漏氣、無淤塞現(xiàn)象后，方可正式運用。(4)應安裝真空表，并經(jīng)常觀測，以保證井點系統(tǒng)的真空度。一般應不低于0.065mPa。當真空度不夠時，應剛好檢查管路或井點是否漏氣，離心泵葉輪有無障礙等，并應剛好處理。(5)井點運用時，應保證連續(xù)抽水，并應準備雙電源。如不上水或水始終較混，或出現(xiàn)清后又混等狀況，應立刻檢查處理，如井點管淤塞過多，嚴峻影響降效果，應逐個用高壓水反沖洗井點管或拔出重新埋設。(6)井點的停泵時間，應依據(jù)設計及施工計算結果的要求。2.輕型井點系統(tǒng)由那幾部分構成：輕型井點設備主要包括井點管、濾管、集水總管、抽水設備等。真空泵輕型井點設備的主機由真空泵、離心泵和水氣分別器組成。射流泵輕型井點設備的主機由射流泵、離心泵、循環(huán)水箱等組成。利用離心泵將循環(huán)水箱中的水送入射流器中，由噴嘴噴出，由于噴嘴處斷面收縮而使水流速度驟增，壓力驟降，使射流器空腔內(nèi)產(chǎn)生部分真空，把井點管內(nèi)的氣、水吸上來進入水箱，待水箱內(nèi)的水位超過泄水口是即自動溢出，拍到指定地點。3.地基的處理方法適用范圍：1）換填墊層法：是先挖去淺層軟弱土層然后回填堅硬、較粗粒徑的材料，并夯壓密實形成墊層的處理方法。適用于淺層軟弱地基或不勻整地基的處理。2）水泥土攪拌法：是利用水泥或水泥系材料為固化劑，通過特制的機械，在地基深處就地將原位土和固化劑強制攪拌，形成水泥土樁。適用于處理正常固結的淤泥和淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、黏土以及無流淌地下水的飽和松散砂土等地基。3）預壓法：又稱排水固結法，是通過預壓使軟黏土地基中孔隙水排出，土體固結而強度提高，達到削減地基工后沉降和提高地基承載力的目的。適用于處理淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和黏性土地基。4）強夯法和強夯置換法：強夯法一般是用重80~400KN的重錘，以6~40m的落距沖擊地基，使地基壓密和振密。適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土和粘、性土、濕陷性黃土素填土和雜填土等地基。強夯置換法是夯錘把碎石、礦渣等材料強力擠入地基，在地基中形成碎石墩，得到高承載力、小沉降的復合地基。適用于高飽和度的粉土和軟塑~流塑的黏性土等地基上對變形限制要求不嚴的工程。5）振沖法：振動水沖法的簡稱，利用振沖器的激振力和其端部的水沖作用，干脆在軟土層中成孔，隨后從地面對孔中投入填充料，并分段擠振密實而成為樁體，從而加固地基的一種處理方法。適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素填土和雜填土等地基。不加填料振沖加密適用于黏粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。6）夯實水泥土樁法：按設計要求選用沉管、沖擊等不同的擠土成孔工藝，或洛陽鏟、螺旋鉆等非擠土成孔工藝成孔，選用機械分段夯填樁孔的一種地基處理方法。適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、黏性土等地基，處理深度不宜超過10m。7）灰土擠擠密樁法和土密樁法：依據(jù)設計要求、成孔設備、現(xiàn)場土質(zhì)和四周環(huán)境等狀況，選用沉管或沖擊等方法成孔，再向孔內(nèi)分層填入篩好的素土、灰土或其他填料，并分層夯實至設計標高的一種地基處理方法。適用于，處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理地基的深度為5~15m。8）水泥粉煤灰碎石樁（CFG）加固地基：由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加入拌和形成高黏結強度樁，CFG樁復合地基是由CFG樁、樁間土和褥墊層一起組成的復合地基。適用于處理黏性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。4.灌注樁成孔方法的種類和適用范圍：1）干作業(yè)螺旋鉆成孔灌注樁。適用于地下水位以上的填土層、粉土層、砂土層和粒徑不大的礫砂層。但不宜用于地下水位以下的上述各類土層以及碎石土層、淤泥層、淤泥質(zhì)土層。2）反循環(huán)鉆成孔灌注樁。適用于填土、淤泥、粉土、砂土、砂礫等地層。不適用于濕陷性黃土層、無地下水地層。3）正循環(huán)鉆成孔灌注樁。適用于填土層、淤泥層、黏土層，也可在卵礫石含量不大于15%、粒徑小于10mm的部分砂卵礫石層和軟質(zhì)基巖、較硬基巖中運用。4）潛水鉆成孔灌注樁。適用于填土、黏土、淤泥、砂土等地層，也可在風化基巖中運用，但不宜用于碎石土層。尤其適于在地下水位較高的土層中成孔。5）人工挖（擴）孔灌注樁。適用于人工填土層、黏土層、粉土層、砂土層、碎石土層和風化巖，也可在黃土、膨脹土和凍土中運用，適應性較強。6）套管成孔灌注樁。適用于黏土、淤泥、淤泥質(zhì)土、稍密的砂土及雜填土等土壁易坍塌的狀況。5.試述鋼筋的種類及其主要性能。（1）按化學成分劃分為，碳素鋼鋼筋和一般低合金鋼鋼筋。碳素鋼鋼筋按其含碳量又可分為低碳鋼鋼筋（小于0.25%）、中碳鋼鋼筋（0.25%~0.60%）和高碳鋼鋼筋（大于0.60%）。一般低合金鋼鋼筋是在低碳鋼和中碳鋼中加入某些合金元素（如鈦、釩、錳等，其含量一般不超過總量的3%）冶煉而成，錳可提高鋼筋的強度、硬度，改善其焊接性能；鈦和釩可提高鋼筋的強度，改善其塑性、韌性和可焊性；硅能增加鋼筋的彈性、強度和硬度，但會降低鋼筋的塑性和韌性。（2）按軋制外形可分為，光面鋼筋、變形鋼筋（螺紋、人字紋及月牙紋）。（3）按生產(chǎn)加工工藝劃分為，熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、冷軋扭鋼筋、精軋螺旋鋼筋、刻痕鋼絲及鋼絞線等。（4）按供應方式，為儲存和運輸便利分類為，盤條鋼筋（直徑為6~10mm的鋼筋卷成圓盤），直條又稱定尺鋼筋（大于12mm的鋼筋軋成6~12m長一根）。（5）按強度劃分為，HPB235、HRB335、HRB400等，等級越高，強度及硬度越高，塑性逐級降低。（6）按直徑大小劃分為，鋼絲（直徑3~5mm）、細鋼筋（直徑6~10mm）、中粗鋼筋（直徑12~20mm）和粗鋼筋（直徑大于20mm）。此外，按鋼筋在結構中的作用不同分為受力鋼筋、架立鋼筋和分布鋼筋。鋼筋的性能，包括鋼筋的化學成分及力學性能（屈服點、抗拉強度、伸長率及冷彎指標）。6.簡述鋼筋機械連接方法。（1）套筒擠壓連接，按擠壓方向不同分為，套筒徑向擠壓連接和套筒軸向擠壓連接兩種。1）徑向擠壓連接將一個鋼套筒套在兩根帶肋鋼筋的端部，用超高壓液壓設備（擠壓鉗）沿鋼套筒徑向擠壓鋼套管，在擠壓鉗擠壓力作用下，鋼套筒產(chǎn)生塑性變形和鋼筋緊密結合，通過鋼套筒和鋼筋橫肋的咬合，將兩根鋼筋堅實連接在一起。特點：接頭強度高，性能牢靠，能夠承受高應力反復拉壓載荷及乏累載荷。操作簡便、施工速度快、節(jié)約能源和材料、綜合經(jīng)濟效益好，該方法已在工程中大量應用。適用范圍：適用于Ф18～50mm的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級帶肋鋼筋（包括焊接性差的鋼筋），相同直徑或不同直徑鋼筋之間的連接。2）軸向擠壓連接接受擠壓機的壓膜，沿鋼筋軸線冷擠壓專用金屬套筒，把插入套筒里的兩根熱軋帶肋鋼筋緊固成一體的機械連接方法。特點：操作簡潔、連接速度快、無明火作業(yè)、可全天候施工，節(jié)約大量鋼筋和能源。適用范圍：適用于按一、二級抗震設防要求的鋼筋混凝土結構中Ф20～32mm的Ⅱ、Ⅲ級熱軋帶肋鋼筋現(xiàn)場連接施工。（2）錐螺紋連接利用錐螺紋能承受拉、壓兩種作用力及自鎖性、密封性好的原理，將鋼筋的連接端加工成錐螺紋，按規(guī)定的力矩值把鋼筋連接成一體的接頭。特點：工藝簡潔、可以預加工、連接速度快、同心度好，不受鋼筋含碳量和有無花紋限制等優(yōu)點。適用范圍：適用于工業(yè)和民用建筑及一般構筑物的混凝土結構中，鋼筋直徑為Ф16～40mm的Ⅱ、Ⅲ級豎向、斜向或水平鋼筋的現(xiàn)場連接施工.（3）直螺紋套筒連接。是將兩根待接鋼筋端頭切削或滾壓出直螺紋，然后用帶直內(nèi)絲的鋼套筒將鋼筋兩端擰緊的連接方法，適用于16~40mm的各種鋼筋的連接。優(yōu)點：接頭強度高、質(zhì)量穩(wěn)定、施工便利、不用電源、全天候施工、對中性好、施工速度快。（4）活塞式組合帶肋鋼筋連接。接頭由兩個特制的半圓套筒和箍所組成。連接時將半圓形套筒扣合在兩根待接的鋼筋端頭上，再將套筒兩端的箍用專用壓鉗沿軸向壓緊，使之和鋼筋母材形成一個整體，達到和鋼筋共同作用。特點：不破壞母材，連接強度高；套筒內(nèi)壁凹槽和鋼筋肋吻合，呈鎖緊狀態(tài)，提高了接頭強度；施工操作便捷；接頭工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場裝配，不占用施工現(xiàn)場；壓接工具簡潔，設備投資少，維護費用低；削減了幫助用工；接頭質(zhì)量牢靠，易于檢驗和限制。7.鋼筋代換原則及方法如下，原則（1）等強度代換：當構件受強度限制時，鋼筋可按強度相等原則進行代換；（2）等面積代換：當構件按最小配筋率配筋時，鋼筋可按面積相等原則進行代換；（3）當構件受裂縫寬度或撓度限制時，代換后應進行裂縫寬度或撓度驗算。代換方法有：等強度代換和等面積代換。8.模板設計應考慮的荷載：（1）模板及支架自重標準值；（2）新澆混凝土自重標準值；（3）鋼筋自重標準值；（4）施工人員及設備荷載標準值；（5）振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載標準值；（6）新澆筑混凝土對模板側面的壓力標準值；（7）傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載值。除此之外，當水平模板支撐結構的上部接著澆筑混凝土時，還應考慮由上部傳遞下來的荷載。9.確定場地，設計標高H0時應考慮的因素：（1）土的可松性影響；（2）規(guī)劃場地內(nèi)挖、填方及就近取、棄土的影響。由于場地內(nèi)大型基坑挖出的土方，修路、筑堤填高的土方，以及從經(jīng)濟角度考慮，部分土方就近棄土，或就近借土，都會引起挖、填土方量的變更，必要時，應調(diào)整設計標高。（3）泄水坡度影響。10.常用土方機械種類：挖土機、鏟運機、平土機、松土機、推土機、碾壓機及夯實機械等。最常用的機械是推土機、單斗挖土機、夯實機械。11.混凝土澆筑時應留意哪些事項？（1）混凝土應在初凝前澆筑，如已有初凝現(xiàn)象，則應進行一次強力攪拌，才能入模（2）如混凝土澆筑前有離析現(xiàn)象，亦須重新拌合才能澆筑（3）澆筑豎向結構混凝土結構前，底部應先澆入50-100mm厚和混凝土成分相同的水泥砂漿，以避開產(chǎn)生蜂窩及麻面現(xiàn)象（4）混凝土澆筑時的塌落度應符合規(guī)定，混凝土澆筑過程中，要分批做塌落度試驗（5）混凝土澆筑時，對于素混凝土或少筋混凝土，由料斗、漏斗進行澆筑時，混凝土的自由傾落高度不應超過2m（6）對豎向結構，澆筑混凝土的高度不超過3m（7）對于配筋較密或不便搗實的結構，不宜超過600mm,否則應接受串筒、溜槽和振動串筒下料，以防離析（8）為了使混凝土振搗密實，混凝土必需分層澆筑（9）混凝土澆筑過程中，要保證混凝土愛惜層厚度及鋼筋位置的正確性（10）在施工縫處接著澆筑前，為解決新舊混凝土的結合問題，應對已經(jīng)硬化的施工縫表面進行處理（11）混凝土初凝之后、終凝之前應防止振動12.試述卷材屋面的組成及對材料的要求？（1）不保溫卷材屋面組成：愛惜層、油氈防水層、冷底子油結合層、找平層、鋼筋混凝土承重層（2）保溫卷材屋面組成：保溫層、油氈防水層、冷底子油結合層、找平層、保溫層、隔氣層、鋼筋混凝土承重層材料要求：重量輕、防水性能好、柔韌性好、常用的有傳統(tǒng)的瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材。13.剛性防水屋面找平層為何要留分格縫？如何留設？（1）緣由：為了減小結構變形對防水層的不利影響，可將防水層和結構層完全脫離，在結構層和防水層之間增加一層厚度為10～20mm的粘土砂漿，或鋪貼卷材隔離層。a.粘土砂漿隔離層施工:將石灰膏∶砂∶粘土=1∶2.4∶3.6材料勻整拌和，鋪抹厚度為10～20mm，壓平抹光，待砂漿基本干燥后，進行防水層施工。b.卷材隔離層施工:用1∶3水泥砂漿找平結構層，在干燥的找平層上鋪一層干細砂后，再在其上鋪一層卷材隔離層，搭接縫用熱瀝青瑪蹄。（2）分格縫留置:分格縫應按設計要求設置，如設計無明確規(guī)定，留設原則為：分格縫應設在屋面板的支承端、屋面轉折處、防水層和突出層面結構的交接處，其縱橫間距不宜大于6m。一般為一間一分格，分格面積不超過20m2；分格縫上口寬為30mm，下口寬為20