2020造價工程師《土建工程》教材精講：第四章第一節(jié)

第四章　工程施工技術(shù)

第一節(jié)　建筑工程施工技術(shù)

　　一、土石方工程施工技術(shù)

　　(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(shè)計標高，計算挖方和填方的工程量，確定挖方、填方的平衡調(diào)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(nèi)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(gòu)筑物的基礎(chǔ)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(zhì)、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(zhì)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(jié)構(gòu)

　　重力式支護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)是近年來發(fā)展起來的一種重力式支護結(jié)構(gòu)。

　　(3)板式支護結(jié)構(gòu)

　　板式支護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)則不設(shè)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(shè)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(shè)備條件等.

　　1)輕型井點

　�、佥p型井點構(gòu)造

　�、谳p型井點布置

　　根據(jù)基坑平面的大小與深度、土質(zhì)、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。

　　③輕型井點施工

　　井點系統(tǒng)的安裝順序：挖井點溝槽、鋪設(shè)集水總管;沖孔，沉設(shè)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(shè)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(zhì)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(nèi)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(shè)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(zhuǎn)移。推土機的經(jīng)濟運距在 100m 以內(nèi)，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(zhuǎn)方便，生產(chǎn)效率高。常用于坡度在 20°以內(nèi)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(zhì)較堅硬時，可采用推土機助鏟以縮短鏟土時間。此法的關(guān)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(shè)下坡道，適宜在土質(zhì)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(nèi)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(cè)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(cè)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(zhì)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(nèi)，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。