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文档简介

1、.土木工程施工练习一1.在深基坑支护工程中经常采用内支撑结构,请你谈谈钢筋混凝土内支撑与钢管内支撑各自的优缺点?答:钢筋混凝土内支撑:优点:发挥材料的优点。深基坑土方施工中,基坑深度往往较大,挡土结构的水平压力也较大,因此,钢筋混凝土支撑表现为水平受压为主,由于钢筋混凝土支撑与钢支撑不同,它具有变形小的特点,加上采用配筋和加大支撑截面的方法,可以提高钢筋混凝土支撑的强度,用以作为支撑的混凝土能充分发挥材料的刚度大和变形小的受力特性,它能确保地下室施工和基础施工以及周边邻近建筑物、道路和地下管线等公共设施的安全,因此,它是作为深基坑支护技术的新形式和新材料。加快土方挖运速度。在软地基深基坑施工时

2、采用钢筋混凝土支撑,由于它的跨度大,尤其是采用圆环拱形钢筋混凝土内支撑形式,基坑内的平面形成大面积无支撑的空旷,空旷面积可达到整个基坑面积的65%75%,形成开阔的工作面,满足挖土机械回转半径的要求,有利于多台大型挖土机械自如运转作业,在基坑内可以留坡道让运土车直接驶入基坑装土,并采用逐层开挖或留岛形式开挖,这样,最后剩余小量土方用吊土机吊起即可。挖土速度可以提高三倍以上,达到缩短土方施工工期的目的,同时有利于基坑挡土结构变形的时效控制和缩短基坑内的降水时间,保证邻近建筑物的安全。降低工程造价。采用了大跨度钢筋混凝土内支撑梁或圆环拱形钢筋混凝土内支撑形式,材料便宜,节省了其它支撑结构(如钢结构

3、)一次性投入的大笔资金。另外,由于采用机械化挖土,工效大大提高,降低了工程造价,从而获得了明显的经济效益。不受周边场地不足的限制。如果基坑周边狭窄或没有用于通道的场地,也不会影响钢筋混凝土支撑的施工,在没有大型机械(如吊机)和没有周边道路的情况下,就可以进行支撑梁的钢筋混凝土施工。在设计上允许的情况下,可以借用支撑梁格构上搭设平台和施工便道,用以堆放材料、安装施工机械设备、输送混凝土和布设电缆等,以便于地下室和基础施工。缺点:自重大不易于材料的回收,对环境有害造价比钢内支撑稍贵钢管内支撑:优点:自重轻,利于施工。造价低,可回收利用,保护环境。缺点:刚度小,易失稳,需要竖向水平支撑。2.某深基坑

4、工程平面尺寸为30×60m,开挖深度为8m,地下水位为地面以下1m,软土地基,在46m深度范围内有厚1.01.5m的夹砂层(粉砂),10m以下为硬塑的粘土层。试运用你所掌握的知识:1) 选定支护结构型式,并简要说明理由;答:选用排桩加水泥旋喷桩止水支护。适用于软土、砂性土 挖深 < 8m。2) 判断是否需设置内支撑或土层锚杆?为什么?需要设置内支撑,因为基坑平面尺寸较大,且地基土为软土,承载力较小。单不需土层锚杆,因为地基土是软土,土强度较低。3) 假设需设置一层水平内支撑,试根据所给条件确定内支撑布置方式并以简图示之。采用钢筋混凝土桁架内支撑,桁架式角撑结构。3.某20层综合

5、楼设有地下室2层,其上有一大厅,大厅顶板标高+9.2m,大厅顶板结构中设有1根预应力转换大梁,该梁跨度为24m,截面尺寸为1.2m×2.4m(b×h),试规划该大梁的模板支架方案,绘出草图示意并简述规划思路。 4.高层建筑施工测量的轴线传递有哪些方法,各有何特点?答:轴线竖向投测的内控方法之一吊线坠法内控点位置:离主轴线7001000mm,在楼板浇筑砼时留设150mm×150mm方孔。适用对象:一般用于高度在50100m的高层建筑施工测量,作为检测的辅助手段。应用方法:线坠重1020kg,吊线为0.50.8mm钢丝,逐层向上悬吊引测轴线和控制结构竖向偏差。轴线竖向

6、投测的内控方法之二经纬仪天顶或天底法内控点位置:离主轴线7001000mm,在楼板浇筑砼时留设150mm×150mm方孔。适用对象:一般用于高度在100m以上的高层建筑施工测量。超高层分段(一般50m为一段)引测。应用方法:于底层设置与主轴线平行的辅助轴线,在其上预埋标志,对准预留方孔进行投测。经纬仪或全站仪加弯管目镜。轴线竖向投测的外控方法延长轴线法适用对象:四周场地宽敞,视线仰角小于45°。应用方法:用经纬仪将主轴线精确投测到建筑物底部,并设立标志。将经纬仪安置在远离建筑物的轴线控制桩上,分别以正、倒镜两次投测点的中点,即得投测在该层上的轴线点。补充:高层建筑垂直度的测

7、量限差:层间垂直度测量偏差不超3mm;全高垂直度测量偏差不超3H/1000,且不应大于:30m<H60m时,10mm60m<H90m时,15mmH>90m时,20mm 高层建筑标高的测量限差楼层间测量偏差不超±3mm总高测量偏差不超3H/10000标高传递测量方法a.利用钢尺直接丈量;b.吊钢尺法,利用水准仪观测传递高程(如图所示);c.普通水准测量。5.钢筋连接的方式主要有哪些?有何相关质量要求? 答:搭接连接绑扎接头,适用小规格钢筋连接;机械接头单向拉伸试验:对接头的每一验收批,随机截取的3个试件做单向拉伸试验,按设计要求的接头性能等级进行检验和评定。当3个试件

8、单向拉伸试验结果均符合该接头等级的要求时,该验收批评为合格。如有一个试件的强度不符合要求,应再取6个试件进行复检,复检中如仍有1个试件试验结果不符合要求,则该验收批评为不合格。焊接连接闪光对焊(钢筋预制)、气压焊、竖向钢筋电渣压力焊、水平钢筋窄间隙焊等;焊接连接接头总的要求抽样接头抗拉试验,其3个试件均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强度值。闪光对焊和气压焊均要求做冷弯试验。竖向钢筋电渣压力焊只做拉伸试验。机械连接冷压套筒(轴向、径向)、锥螺纹、剥肋滚压直螺纹、镦粗车削直螺纹等。机械连接接头将接头根据单向拉伸性能、接头变形能力及反复拉压性能的差异分为、三个等级:级接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗

9、拉强度或1.10倍钢筋抗拉强度标准值,并具有高延性及反复拉压性能;级接头抗拉强度不小于被连接钢筋抗拉强度标准值,并具有高延性及反复拉压性能;级接头抗拉强度不小于被连接钢筋屈服强度标准值的1.35 倍,并具有一定的延性及反复拉压性能。6.何谓大体积混凝土?应如何控制温度裂缝?答:大体积混凝土的定义: P112美国混凝土学会的定义:任何就地浇筑的大体积混凝土其尺寸之大,必须采取措施解决水化热及随着引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂。日本建筑学会的定义:结构断面尺寸最小在80cm以上,水化热引起混凝土内最高温度与外界气温之差,预计超过25的混凝土。为了控制温度裂缝应该做到以下几点: 温度的控制(

10、1)控制绝对温度。本措施就是要尽量减少水泥水化热,推迟放热高峰出现的时间,如采用60龄期的砼强度作为设计强度(此点必须征得设计单位的同意),以降低水泥用量;掺粉煤灰可替代部分水泥,既可降低水泥用量,且由于粉煤灰的水化反应较慢,可推迟放热高峰的出现时间;夏季施工时采用冰水拌和、砂石料场遮阳、砼输送管道全程覆盖洒冷水等措施可降低砼的出机和入模温度。以上这些措施可减少砼硬化过程中的温度应力值。(2)减少内外温差。大体积砼的温度变化一般为先升后降曲线,升温的速度要比降温的速度大。国家规范对降温速率未提出明确要求。如大体积砼升温时内表温差过大,会造成表面裂缝;那么降温速率过快,会造成贯穿性冷缩缝,也是绝

11、对不允许的。理论上,任何材料的允许温差与材料的极限值有关。对于大体积砼而言,如果降温过快,虽然内表温差仍然控制在规范要求之内,但由于砼内部温差过大,温差应力达到砼的极限抗拉强度时,理论上就会出现裂缝,而且此裂缝出现在大体积砼的内部,如果相差过大,就会出现贯穿裂缝,影响结构使用,因此,降温速率的快慢直接关系到大体积砼内部拉应力的发展。养护前期砼处于升温阶段,在保证砼表面湿润的基础上应尽量少覆盖,让其充分散热,以降低砼的温度。由于混凝土表面与外界接触,温度下降快而内部温度下降慢,温度应力较大。所以在大体积混凝土施工过称中应加强保温,控制降温速率。改善约束条件改善约束的方法的措施是:合理地分缝分块、

12、避免基础过大起伏、合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。改善混凝土自身拉应力(1)采用纤维混凝土。通过在大体积混凝土中增加纤维等拉应力较高的物质,可以有效地提高混凝土的拉应力,而且加纤维可均匀提高地混凝土拉应力。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。拉应力的提高可以可以有

13、效地降低混凝土开裂,并且可以降低大体积混凝土的含筋率。(2)正确使用外加剂。为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。混凝土中存在大量毛细孔道,外加剂可以降低混凝土中水泥用量,可以有效地降低大体积混凝土的水化热及混凝土的收缩应力。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形,提高水泥浆与骨料的粘结力,可有效提高混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。(3)混凝土养护。实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的

14、温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土养护对防止表面早期裂缝尤其重要。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。补充(PPT):设计方面考虑的措施1合理的平面立面设计,避免截面的突变,从而减少约束应力。2合理的布置分布钢筋,尽量采用小直径、密间距,变截面处加强分布钢筋3避免用高强混凝土,尽量选用中低强度混凝土,采用60天或90天强度4采用滑动层减少基础的约束。5混凝土结构上下表面布置螺纹钢筋或冷轧扭钢筋网片。大体积

15、混凝土的配合比设计1水泥品种:选用水化热较低的425或525矿渣水泥。2水泥用量:尽最大限度减少水泥用量,同时参照水泥厂的水泥强度历史资料。3水灰比(水胶比):4混合材:粉煤灰、矿渣、火山灰、超细矿粉等5外加剂:掺入高效复合减水剂。6砂石骨料:骨料:选用粒径531.5mm的碎石,砂子的细度模数在2.5以上的中、粗砂。7微膨胀剂:混凝土水灰比、胀剂的掺量、混凝土的养护、混凝土的密实程度、减水剂种类、膨胀剂的应用。施工工艺方面的措施.控制混凝土拌合料的出机温度和浇筑温度。.混凝土的拌制1)保证混合材的质量,加强材质检验,进行混凝土试配,根据试配结果确定。2)外加剂及膨胀剂掺量准确,掺量误差控制总掺

16、量的±1以下。3)搅拌均匀。4)加料顺序.混凝土的输送.浇筑方法: 1)分层连续浇筑2)推移式浇筑法3)混凝土密振捣4)泌水处理大体积砼浇筑完毕,分两次收水,用木蟹将表面搓毛,防止表面的收缩裂纹。混凝土的养护:降温法蓄水养护保温法:基础底板养护:1) 板面覆盖薄膜,草袋,所需层数由计算确定。2) 覆盖方法:板表面混凝土浇筑结束,约过1220小时后,铺草袋或薄膜。3)先覆盖草袋或薄膜应根据季节、混凝土的配合比设计、养护时间等确定。空中浇筑板:1)模板一般应选用木模板或胶合板2)根据测试结果,一层胶合板模板内外温差约15,采用两层模板或中间夹薄膜或悬挂草袋防止空气流动过快3)底模板在铺设

17、,根据我们的测试实践,在底模板下、木枋上铺设12层塑料薄膜温度跟踪监测,信息化施工测试混凝土的浇筑温度,即混凝土的拌合料的温度可采用北京建工院发展中心生产的温度测试仪,温度探头预先埋入大体积砼内。或采用其它的测温方法测点布置原则:测点须具有代表性,能全面反映大体积砼内各部位的温度测温点布置:根据大体积混凝土的对称性,取其对称部分布置温度测点测温制度:测温从砼浇筑后24h开始,升温阶段每2h测一次,降温阶段每4h测一次,7天后,每8h测一次。大体积混凝土的上下表面温度是指上表面以下、下表面以上混凝土内5cm。7.外脚手架结构中连墙件的作用是什么?根据传力性能方式的不同可将外脚手架结构分为哪些类型

18、,并简要说明其承力方式。(现代土木工程施工讲义_P144) P147148?答:外脚手架结构中连墙件的作用是防止脚手架的失稳破坏和倾覆;8.高层建筑施工中常用的垂直运输设备是塔吊,试对比不同类型塔吊的特点谈谈如何选择和布置塔吊。(现代土木工程施工讲义_P128)9.大型空间结构的安装方法有哪些?各有何特点,请对比说明。答:大型空间结构的基本安装方法有:高空散装法:将杆件和节点(或小拼单元)直接在高空设计位置总拼成整体的方法称高空散装。(1)高空散装法适用条件高空散装法适用于非焊接连接(螺栓球节点或高强螺栓连接)的各种类型网架式屋盖结构,并宜采用少支架的县挑施工方法。(2)高空散装法的特点特点:

19、结构在设计标高一次拼装完成。优点:可用简易的起重运输设备,甚至不用起重设备即可完成拼装,可适应起重能力薄弱或运输困难的山区等地区。缺点:现场及高空作业量大,同时需要大量的支架材料。分条分块吊装法:将结构分割成若干条状或块状单元,每个条(块)状单元在地面拼装后,再由起重机吊装到设计位置总拼成整体,此法称分条(分块)吊装法。(1)分条分块吊装法特点及适用条件特点:由于条(块)状单元是在地面拼装,因而高空作业量较高空散装法大为减少,拼装支架也减少很多,又能充分利用现有起重设备,故较经济。适用:分割后结构的刚度和受力状况改变较小的钢结构屋盖中。高空滑移法:将结构条状单元在建筑物上由一端滑移到另一端,就

20、位后总拼成整体的方法称高空滑移法。高空滑移法分类:a.单条滑移法:将条状单元一条一条地分别从一端滑移到另一端就位安装,各条单元之间分别在高空再连接。即逐条滑移,逐条连成整体。b.逐条累积滑移法:先将条状单元滑移一段距离后(能连接上第二条单元的宽度),连接上第二条单元后,两条单元一起再滑移一段距离(宽度同上),再接第三条,三条又一起滑移一段距离,如此循环操作直至接上最后一条单元为止。高空滑移法的主要特点:优点为结构的滑移可与其他土建工程平行作业,而使总工期缩短。设备简单,不需大型起重设备,成本低。缺点为当柱距大时或柱顶无连系横梁时,架设临时滑道支撑架费用较高。整体提升及整体顶升法:将结构在地面就

21、位拼装完成,再由起重设备垂直地将结构整体提升或顶升至设计标高的安装方法。提升法适用于周边支承点或支承网架;顶升法适用于支点较少的点支承网架的安装。整体提升法优点:(a)可以将屋面板、防水层、天棚、采暖通风与电气设备等全部分项工程在最有利的高度处施工,从而大大节省施工费用。(b)所用设备较小,用小设备可安装大型结构。整体吊装法:将结构在地面总拼成整体后,用起重设备将其吊装至设计位置的方法称整体吊装法。整体吊装法特点:拼装采用就地与柱错位总拼或在场外总拼,采用桅杆吊装和多机抬吊至高空后,再进行旋转或平移至设计位置。地面总拼的优点是易于保证焊接质量和几何尺寸的准确性,缺点是需要较大的起重能力,利用超

22、大型吊装设备进行直接吊装。该方法适用于焊接连接网架。10.连续箱梁桥可采用满堂支架法与移动支撑系统施工法,请对对比分析二种方法各自的特点。答:满堂支架法:用满堂支架法进行预应力砼连续梁桥施工是一种较古老和成熟的工艺。自从悬臂施工法等问世以来,支架法施工因其工期长、耗用钢材、木材量大等缺点而逐渐减少使用。但随着桥梁结构多样化的发展,斜桥、弯桥和异形桥等不断出现,而采用满堂支架法进行预应力砼连续梁桥施工时,有结构不发生体系转换,不引起恒载徐变二次矩,预应力筋又可以一次布置,集中张拉等优点,因此,许多桥梁采用满堂支架法施工。移动支撑系统施工法:1.技术背景原对小跨径的连续箱梁桥常采用满堂支架法施工。

23、缺点:对桥下的软弱地表进行全面积处理,在堤内河床上还须增加钢管排桩系统。对预应力砼结构,还须逐孔支架压重再卸载,以清除不利影响。改进:采用移动支撑系统施工。2.工艺原理利用承台作为支撑托架的支撑点,模板及施工荷载由支架主梁承担,主梁加鼻梁的总长大于两倍跨径便于支架移动。当浇筑第一跨梁时,其主梁支承于两支撑托架上,当施工以后梁段时,其前支点支于支撑托架上,后支点则利用门吊支于已浇梁段上。各支点为大吨位千斤顶,便于脱模。土木工程施工练习二1、试写出至少5种深基坑支护结构形式,并写出其中一种形式的适用条件。答:深基坑支护结构形式有:板桩支护钢板桩:适用软土、淤泥土;挖深<15m钢筋砼板桩:适用

24、软土、一般粘性土;挖深<10m重力式挡墙(水泥土搅拌桩)深层搅拌桩:适用淤泥质土、地基承载力<120KPa;粘性土;挖深<8m(土钉支护)土钉墙:适用一般粘性土、中密以上砂土;挖深<15m 悬臂式排桩稀疏排桩:适用砂土、一般粘性土;挖深<10m连续排桩:适用软土、一般粘性土;挖深<7m框架式双排桩:适用软土、砂土、一般粘性土;挖深<12m悬臂式组合排桩或组合排桩加内撑稀疏排桩加钢丝网水泥抹面:适用一般粘性土、砂土;挖深<10m排桩加深层搅拌桩止水:适用软土;挖深<8m排桩加水泥旋喷桩止水:适用软土、砂性土;挖深<8m排桩加薄壁砼防渗墙

25、:适用软土、砂性土;挖深<10m排桩或组合排桩加土层锚杆地下连续墙(加内撑或锚杆)逆作拱圈支护逆作法或半逆作法开挖2、逆作法施工的施工方法有哪几种?试写出半逆作法的施工顺序。(现代土木工程施工讲义_P43、P44)3、空间结构的基本安装方法有哪些?试述高空累积滑移法的施工程序。(见练习一的9th)答:空间结构的基本安装方法有: P175/P178高空散装法分条分块吊装法高空滑移法高空累积滑移法的施工程序:先将条状单元滑移一段距离后(能连接上第二条单元的宽度),连接上第二条单元后,两条单元一起再滑移一段距离(宽度同上),再接第三条,三条又一起滑移一段距离,如此循环操作直至接上最后一条单元为

26、止。整体提升及整体顶升法整体吊装法4、粗钢筋的机械连接方法有哪些?它们各有何特点?(现代土木工程施工讲义_P106)答:粗钢筋的机械连接方法有:冷压套筒(轴向、径向)连接:通过挤压力使连接件钢套筒塑性变形与带肋钢筋紧密咬合形成的接头。有两种形式,径向挤压连接和轴向挤压连接。由于轴向挤压连接现场施工不方便及接头质量不够稳定,没有得到推广;而径向挤压连接技术,连接接头得到了大面积推广使用。现在工程中使用的套筒挤压连接接头,都是径向挤压连接。由于其优良的质量,套筒挤压连接接头在我国从二十世纪90年代初至今被广泛应用于建筑工程中。钢筋冷压套筒连接最初采用轴向冷挤压连接技术,与预应力施工中的挤压锚的挤压

27、类同。目前,冷压套筒连接主要为径向冷压技术。冷压套筒连接的接头质量可靠,特别适用于大直径钢筋的连接以及受疲劳荷载的结构钢筋连接。锥螺纹套筒连接:通过钢筋端头特制的锥形螺纹和连接件锥形螺纹咬合形成的接头。锥螺纹连接技术的诞生克服了套筒挤压连接技术存在的不足。锥螺纹丝头完全是提前预制,现场连接占用工期短,现场只需用力矩扳手操作,不需搬动设备和拉扯电线,深受各施工单位的好评。但是锥螺纹连接接头质量不够稳定。由于加工螺纹的小径削弱了母材的横截面积,从而降低了接头强度,一般只能达到母材实际抗拉强度的8595%。我国的锥螺纹连接技术和国外相比还存在一定差距,最突出的一个问题就是螺距单一,从直径1640mm

28、钢筋采用螺距都为2.5mm,而2.5mm螺距最适合于直径22mm钢筋的连接,太粗或太细钢筋连接的强度都不理想,尤其是直径为36mm,40mm钢筋的锥螺纹连接,很难达到母材实际抗拉强度的0.9倍。许多生产单位自称达到钢筋母材标准强度,是利用了钢筋母材超强的性能,即钢筋实际抗拉强度大于钢筋抗拉强度的标准值。由于锥螺纹连接技术具有施工速度快、接头成本低的特点,自二十世纪90年代初推广以来也得到了较大范围的推广使用,但由于存在的缺陷较大,逐渐被直螺纹连接接头所代替。锥螺纹套筒连接技术最近应用日趋广泛,其施工方便,可全天候作业。套丝机切削加工时,对刀具的要求高,加工后的丝牙外观清晰,螺牙完整。早期锥螺纹

29、采用车削螺纹加工,现改用滚压螺纹加工。等强直螺纹连接:等强度直螺纹连接接头是二十世纪90年代钢筋连接的国际最新潮流,接头质量稳定可靠,连接强度高,可与套筒挤压连接接头相媲美,而且又具有锥螺纹接头施工方便、速度快的特点,因此直螺纹连接技术的出现给钢筋连接技术带来了质的飞跃。目前我国直螺纹连接技术呈现出百花齐放的景象,出现了多种直螺纹连接形式。直螺纹连接接头主要有镦粗直螺纹连接接头和滚压直螺纹连接接头。这两种工艺采用不同的加工方式,增强钢筋端头螺纹的承载能力,达到接头与钢筋母材等强的目的。1.镦粗直螺纹连接接头:通过钢筋端头镦粗后制作的直螺纹和连接件螺纹咬合形成的接头。其工艺是:先将钢筋端头通过镦

30、粗设备镦粗,再加工出螺纹,其螺纹小径不小于钢筋母材直径,使接头与母材达到等强。国外镦粗直螺纹连接接头,其钢筋端头有热镦粗又有冷镦粗。热镦粗主要是消除镦粗过程中产生的内应力,但加热设备投入费用高。我国的镦粗直螺纹连接接头,其钢筋端头主要是冷镦粗,对钢筋的延性要求高,对延性较低的钢筋,镦粗质量较难控制,易产生脆断现象。镦粗直螺纹连接接头其优点是强度高,现场施工速度快,工人劳动强度低,钢筋直螺纹丝头全部提前预制,现场连接为装配作业。其不足之处在于镦粗过程中易出现镦偏现象,一旦镦偏必须切掉重镦;镦粗过程中产生内应力,钢筋镦粗部分延性降低,易产生脆断现象,螺纹加工需要两道工序两套设备完成。2.滚压直螺纹

31、连接接头:通过钢筋端头直接滚压或挤(碾)压肋滚压或剥肋后滚压制作的直螺纹和连接件螺纹咬合形成的接头。其基本原理是利用了金属材料塑性变形后冷作硬化增强金属材料强度的特性,而仅在金属表层发生塑变、冷作硬化,金属内部仍保持原金属的性能,因而使钢筋接头与母材达到等强。目前,国内常见的滚压直螺纹连接接头有三种类型:直接滚压螺纹、挤(碾)压肋滚压螺纹、剥肋滚压螺纹。这三种形式连接接头获得的螺纹精度及尺寸不同,接头质量也存在一定差异。(1) 直接滚压直螺纹连接接头:其优点是:螺纹加工简单,设备投入少,不足之处在于螺纹精度差,存在虚假螺纹现象。由于钢筋粗细不均,公差大,加工的螺纹直径大小不一致,给现场施工造成

32、困难,使套筒与丝头配合松紧不一致,有个别接头出现拉脱现象。由于钢筋直径变化及横纵肋的影响,使滚丝轮寿命降低,增加接头的附加成本,现场施工易损件更换频繁。(2)挤(碾)压肋滚压直螺纹连接接头:这种连接接头是用专用挤压设备先将钢筋的横肋和纵肋进行预压平处理,然后再滚压螺纹,目的是减轻钢筋肋对成型螺纹精度的影响。其特点是:成型螺纹精度相对直接滚压有一定提高,但仍不能从根本上解决钢筋直径大小不一致对成型螺纹精度的影响,而且螺纹加工需要两道工序,两套设备完成。(3)剥肋滚压直螺纹连接接头:其工艺是先将钢筋端部的横肋和纵肋进行剥切处理后,使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸,然后再进行螺纹滚压成型。剥肋滚压

33、直螺纹连接技术是由中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院研制开发的钢筋等强度直螺纹连接接头的一种新型式,为国内外首创。通过对现有HRB335、HRB400钢筋进行的型式试验、疲劳试验、耐低温试验以及大量的工程应用,证明接头性能不仅达到了钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003中级接头性能要求,实现了等强度连接,而且接头还具有优良的抗疲劳性能和抗低温性能。接头通过200万次疲劳强度试验,接头处无破坏,在-40ºC低温下试验,接头仍能达到与母材等强连接。剥肋滚压直螺纹连接技术不仅适用于直径为1640mm(近期又扩展到直径1250mm)HRB335、HRB400级钢筋在任意方向和位置的

34、同、异径连接,而且还可应用于要求充分发挥钢筋强度和对接头延性要求高的混凝土结构以及对疲劳性能要求高的混凝土结构中,如机场、桥梁、隧道、电视塔、核电站、水电站等。剥肋滚压直螺纹连接接头与其它滚压直螺纹连接接头相比具有如下特点:螺纹牙型好,精度高,牙齿表面光滑;螺纹直径大小一致性好,容易装配,连接质量稳定可靠;滚丝轮寿命长,接头附加成本低。滚丝轮可加工50008000个丝头,比直接滚压寿命提高了35倍;接头通过200万次疲劳强度试验,接头处无破坏;在-40ºC低温下试验,其接头仍能达到与母材等强,抗低温性能好。5、塔吊的主要技术参数有哪些?它们是如何影响塔吊的选择与布置的?(现代土木工程

35、施工讲义_P128)答:正确选择塔吊的型号主要应满足施工的要求,包括高度、回转半径、塔吊分布等,做到满足要求不浪费。为了做好塔机在建筑工程中的合理布置与定位工作,可从以下几方面入手: (A)选择塔机型号。首先根据工程最大工作单元重量进行选型,对塔机起重量、安装高度和起重臂长度予以确定。其次了解塔机的技术性能与安装基本要求,其覆盖面是否能满足使用要求,作业范围内是否存在“死角”与“盲区”,为塔机合理的布置与定位提供依据。 (B)确定所需塔机数量。有时为减少盲区,一个工程需要多台塔机同时作业。在施工组织设计时,多塔作业的合理布置,也是施工过程中主要焦点之一。上海F1国际赛车城主看台工程包括看台、餐

36、厅、采访录制工作室等建筑,长度方向为410m,中间无空隙,没有水平运输通道。施工期间所有模板、预埋件、钢筋、钢结构零部件以及施工机具全部靠边塔机吊运,因此塔机成了施工的关键设备,而且必须采用多塔作业。多台塔机的布置应既能满足集中作业需要,又要排除塔机的互相干扰,主要保证以下4点: 塔机应完全覆盖整个主看台施工区,基本无“死角”与“盲区”。 每台塔机都有相应的工作区域,避免“干涉”造成碰撞事故。塔机应有足够的高度,除了考虑工程的最大高度外,应留有一定的余量使筒身滑模便于施工。 平面布置应考虑2台塔机的起重臂(包括变幅小车和吊钩)之间至少有2m的高差净距离。 (C)确定塔机布置方案。型号、数量确定

37、后,就可以根据工程特点确定塔机布置方案。大型工程多塔作业重点是选型与定位,即如何进行塔机的合理布置,既要了解工程概况,清楚每一个节点上的进度及各环节中的起重运输要求,又要有科学经济的论据的计算。6、膜结构的定义及特点?膜结构分析的主要内容及特点?答:膜结构的定义:P195/P206膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类.充气膜结构是靠

38、室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在1030水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力,从而实现较大的跨度.张拉摸结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,其造型非常优美灵活。膜结构的特点:重量轻、强度高、防火难燃、自洁性好,不受紫外线影响、抗疲劳、耐扭曲、耐老化、使用寿命长。具有高透光率,热吸收量很少。正是因为这种跨时代的膜材料的发明,使膜结构建筑成为现代化的永久性建筑。优越性能:自洁性、透光节能性、经济性、艺术性、防火性与抗震性、造型多样性;另外其还具有应用领域广泛、能覆盖大跨度空间及施工周期短的优点。膜结构分析的主要内容及特点:(现代土木工程施工讲义_P206)7、某工

39、程混凝土结构楼面板厚200mm,大梁宽1000mm,高2800mm,跨度16m,用扣件式脚手架搭设模板支架,支架高8m。请简述该支架搭设方案及保证其安全性的施工措施和注意事项。8、什么是大体积混凝土?如何理解大体积混凝土的内外温差?答:大体积混凝土的定义:美国混凝土学会的定义:任何就地浇筑的大体积混凝土其尺寸之大,必须采取措施解决水化热及随着引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂。日本建筑学会的定义:结构断面尺寸最小在80cm以上,水化热引起混凝土内最高温度与外界气温之差,预计超过25的混凝土。9、某工程的基础底板尺寸46m×32m,板厚1.6m,采用商品混凝土强度等级为C40,浇筑

40、时的环境温度为10度,为满足底板连续浇筑的要求,试规划底板的浇筑方案及混凝土的综合防裂措施。答:参见大体积混凝土10、什么是盾构法?盾构的种类有哪些?P279/P280答:盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。盾构的分类较多,可按盾构切削面的形状、盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能,挖掘土体的方式,掘削面的挡土形式,稳定掘削面的加压方式,

41、施工方法,适用土质的状况多种方式分类。一、全敞开式盾构机全敞开式盾构机的特点是掘削面敞露,故挖掘状态时干态状,所以出土效率高。适用于掘削面稳定的性好的地层,对于自稳定性差的冲积地层应辅以压气、降水、注浆加固等措施。1.手掘式盾构机手工掘削盾构机的前面是敞开的,所以盾构的顶部装有防止掘削面顶端坍塌的活动前檐和使其伸缩的千斤顶。掘削面上每隔2-3m设有一道工作平台,即分割间隔为2-3m。另外,在支撑环柱上安装有正面支撑千斤顶。掘削面从上往下,掘削时按顺序调换正面支撑千斤顶,掘削下来的沙土从下部通过皮带传输机输给出土台车。掘削工具多为鹤嘴锄、风镐、铁锹等。 2.半机械式盾构机 半机械式盾构机是在人工

42、式盾构机的基础上安装掘土机械和出土装置,以代替人工作业。掘土装置有铲斗、掘削头及两者兼备三种形式。具体装备形式为A.铲斗、掘削头等装置设在掘削面的下部。B.铲斗装在掘削面的上半部,掘削头在下半部。C.掘削头装在掘削面的中心。D.铲斗装在掘削面的中心。3.机械式盾构机盾构机的前部装有旋转刀盘,故掘削能力大增。掘削下来的砂土由装在掘削刀盘上的旋转铲斗,经过斜槽送到输送机。由于掘削和排土连续进行,故工期缩短,作业人员减少。二、部分开放式盾构机即挤压式盾构机,其构造简单、造价低。挤压盾构适用于流塑性高、无自立性的软粘土层和粉砂层。1.半挤压式盾构机(局部挤压式盾构机)在盾构的前端用胸板封闭以挡住土体,

43、使不致发生地层坍塌和水土涌入盾构内部的危险。盾构向前推进时,胸板挤压土层,土体从胸板上的局部开口处挤入盾构内,因此可不必开挖,使掘进效率提高,劳动条件改善。这种盾构称为半挤压式盾构,或局部挤压式盾构。2.全挤压式盾构机在特殊条件下,可将胸板全部封闭而不开口放土,构成全挤压式盾构。3.网格式盾构机在挤压式盾构的基础上加以改进,可形成一种胸板为网格的网格式盾构, 其构造是在盾构切口环的前端设置网格梁,与隔板组成许多小格子的胸板;借土的凝聚力,用网格胸板对开挖面土体起支撑作用。当盾构推进时,土体克服网格阻力从网格内挤入,把土体切成许多条状土块,在网格的后面设有提土转盘,将土块提升到盾构中心的刮板运输

44、机上并运出盾构,然后装箱外运。三、封闭式盾构机1.泥水式盾构机泥水式盾构机是通过加压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)来稳定开挖面,在机械式盾构的刀盘的后侧,其刀盘后面有一个密封隔板,把水、粘土及其添加剂混合制成的泥水,经输送管道压入泥水仓,待泥水充满整个泥水仓,并具有一定压力,形成泥水压力室,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。土压平衡式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调

45、节。通过泥水的加压作用和压力保持机构,能够维持开挖工作面的稳定。盾构推进时,旋转刀盘切削下来的土砂经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥水,用流体输送方式送到地面泥水分离系统,将碴土、水分离后重新送回泥水仓,这就是泥水加压平衡式盾构法的主要特征。因为是泥水压力使掘削面稳定平衡的,故得名泥水加压平衡盾构,简称泥水盾构。2.土压式盾构机是把土料(必要时添加泡沫等对土壤进行改良)作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运出,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量(旋转速度)进行调节。它又可细分为削土加压盾构、加水土压盾构、加泥土压

46、盾构和复合土压盾构。四、其他分类:盾构机根据工作原理还可以分为手掘式盾构,挤压式盾构,半机械式盾构(局部气压、全局气压),机械式盾构(开胸式切削盾构,气压式盾构,泥水加压盾构,土压平衡盾构,混合型盾构,异型盾构)。土木工程施工练习三1、常用的深基坑支护结构形式有哪些?写出内支撑支护结构的应用特点。【可以减小对于基坑开挖深度的限制,增大开挖深度可以实现大面积饥基坑的开挖可以有效地控制周边维护结构的侧移缺点在于对于挖土效率有所影响】答:深基坑支护结构形式有:板桩支护重力式挡墙悬臂式排桩悬臂式组合排桩或组合排桩加内撑排桩或组合排桩加土层锚杆地下连续墙(加内撑或锚杆)逆作拱圈支护逆作法或半逆作法开挖内

47、支撑支护结构的应用特点:桩墙内支撑支护结构由桩或地下连续墙和基坑内的支撑结构两部分组成受力体系。桩或地下连续墙的受力特点和技术要求与桩墙锚杆支护结构是基本相同的(见下图)。常用的支撑结构按材料类型可分为钢筋混凝土支撑、钢管支撑、型钢支撑、钢筋混凝土和钢的组合支撑等形式;按支撑受力特点和平面结构形式可划分为简单对撑、水平斜撑、竖向斜撑、水平桁架式对撑、水平框架式对撑、环形支撑等形式,一般对于平面尺寸较大、形状不规则的基坑常根据工程具体情况采用上述形式的组合形式。与桩墙一锚杆结构同样,桩墙作为挡土结构承受基坑侧壁的土压力和水压力,内支撑通过与桩墙的连接点给桩墙提供支撑力。严格地讲,桩墙和内支撑应看

48、做一个整体受力结构承受侧向的土压力、结构自重等各项荷载。但由于结构整体是一个空间结构,土压力荷载又很复杂,计算起来相当困难。因此工程上常采用简化受力结构的方法,将桩墙与内支撑分别进行计算,达到满足工程应用的目的。对于复杂内支撑结构,应对包括腰梁和冠梁在内的整体支撑系统进行计算。根据支护结构变形的设计要求,支撑与桩墙的连接处可通过设置千斤顶对支撑预加压力。2、逆作法施工的施工方法有哪几种?试写出全逆作法的施工顺序。(现代土木工程施工讲义_P42、P43)3、塔吊是如何进行分类的?外脚手架的形式主要有哪些?答:(1)现代土木工程施工讲义P128(2)(1)现代土木工程施工讲义P1444、试述大型空

49、间结构安装中的提升法?谈谈你对提升同步性的认识(为什么要求提升同步,同步的精度对结构提升的影响是什么)P180不同步提升会导致结构整体倾斜,影响施工精度控制;结构实际受力情况与设计值有所偏差而导致局部破坏;此外,严重的不同步提升还可能导致结构在提升过程中的整体倾覆。5、请你描述钢筋的电渣压力焊连接的简要工艺过程?(现代土木工程施工讲义_P98)答:钢筋电渣压力焊的工艺流程是:安装夹具和钢筋安放钢丝球关闭焊剂罐、堵塞漏孔、填装焊剂焊接操作回收焊剂卸下夹具。6、膜结构对比普通的空间结构有何特点?答:现代土木工程施工讲义P1977、某工程混凝土结构楼面板厚150mm,大梁宽1000mm,高2500m

50、m,跨度18m,用扣件式脚手架搭设模板支架,支架高10m。请简述该支架搭设方案及保证其安全性的施工措施和注意事项。8、大面积混凝土与大体积混凝土都会产生裂缝,试对比分析两者产生裂缝的异同,及相应的控制措施。答:大体积混凝土产生裂缝的原因主要有两个:内外温差导致的表面裂缝和自身收缩导致的收缩裂缝。而大面积混凝土相比较而言,没有那么明显的内外温差,其影响大大小于自身的收缩。同时,大面积混凝土受施工振捣操作和表面塑性收缩影响较大。由于以上不同,在控制措施上,大体积混凝土偏重于对温度的控制,而大面积混凝土则十分注重振捣的力度以及表面的保湿处理。9、某工程的基础底板尺寸80m×35m,板厚1.

51、8m,采用商品混凝土强度等级为C40,浇筑时的环境温度为8度,为满足底板连续浇筑的要求,试规划底板的浇筑方案及混凝土的综合防裂措施。10、盾构法中的泥水加压平衡法的工作原理是什么?答:泥水加压盾构施工时的工作过程为:开启刀盘驱动液压马达,驱动转鼓并带动切削刀盘转动。开启送泥泵,将一定浓度的泥浆泵入送泥管压入泥水室中。再开启盾构千斤顶,使盾构向前推进。此时切削刀盘上的刀切入土层,切下的土渣与地下水顺着刀槽流入泥水室中,土渣经刀盘与搅拌器的搅拌成为浓度更大的泥浆。随着盾构不断推进,土渣量不断增加,泥水不断注入,泥水室的泥浆压力逐渐增大,当泥水室的泥浆压力足以抵抗开挖面的土压力与地下水压力时,开挖面

52、保持相对稳定而不坍塌。只要控制进入泥水室的泥浆量和渣土量与泥水室排出的泥浆量相平衡,开挖工作就能顺利进行。土木工程施工练习四1、试述大模板对比散拼模板的主要优缺点?答:现代土木工程施工讲义P69、P712、粗钢筋连接的方式主要有哪些?对钢筋连接接头的位置及连接的质量有何要求?答:现代土木工程施工讲义P98P1083、何谓大体积砼?从升温与降温两个阶段来看,大体积砼产生裂缝的原因及过程是什么?应如何控制温度裂缝?升温阶段:内外温差,表面裂缝降温阶段:自身收缩,收缩裂缝4、碗扣式脚手架与普通钢管扣件搭设的脚手架的承力特点有何不同?轴心受压与偏心受压 P1485、高层建筑施工中选择和布置塔吊时应注意

53、什么?旧书P2086、大型空间结构吊装安装的过程中应着重注意哪些问题?从构件与吊机两个方面谈。P1927、沉降观测点布置的位置有何要求?在何时方可停止观测?答:为了能够反映出建构筑物的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,且相邻点之间间距以1530米为宜,均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下,建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。再就是,埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求,特别要考虑到装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点,不能连续观测而失去观测意义。 (1)观测周期埋点后进行第一次观测。施工主体时

54、,每施工12层观测一次。主体封顶或竣工后,每月观测一次,若沉降缓慢,可改为每23个月一次,直至沉降量100d不超1mm时。(2)观测方法和仪器高程采用S1精密水准仪,用二等水准测量方法进行。观测时视线长度不超40m,前、后视距离要尽量相等。(3)观测“四固定”固定人员,固定水准仪和尺,固定基准点,固定方法和路线。8、何谓桥梁施工的转体法,如何实现转体?常用的海底隧道施工方法是什么?常用的陆地深埋隧道施工方法是什么?答:P247陆地隧道施工方法 矿山法(钻爆法)传统矿山法、新奥法 掘进机法 ;明挖法、地下连续梁、盖挖法、浅埋暗挖法、盾构法 水底隧道施工方法 沉埋法、盾构法9、试述地下连续墙加设钢

55、管内支撑的支护结构施工程序?撤除内支撑结构时应注意些什么? 答:10、如何形成止水帷幕?采用坑内管井井点降水时井点管在布置上有哪些要求?当无法形成止水帷幕时,应如何降水?答:止水帷幕施工方法:(1)高压喷射注浆法成幕质量好,适用土层广,但成本高堵水防渗按双排或三排布孔,孔距0.866倍旋喷桩直径。喷射水泥浆,可掺2%4%的水玻璃,提高抗渗。有抗渗要求,不宜掺矿渣水泥。先喷浆后旋转和提升。(2)深层搅拌法成本低,只适用软粘土地基深层搅拌法分喷浆深层搅拌法和喷粉深层搅拌法两种。形成止水帷幕常用喷浆深层搅拌法。浆液水灰比0.450.55。(3)压力灌浆法适用土层较广,施工方便,但注浆可控性差,形成完

56、整帷幕较难钻孔Ø91mm钻杆内灌入封闭泥浆。插入阀管到设计深度。封闭泥浆凝固后,在塑料阀管中插入双向密封注浆芯管进行注浆。注浆完毕冲洗塑料阀管中残留浆液。土木工程施工练习五1、早拆模能够实现早拆的原理是什么?绘制早拆模体系示意图。(现代土木工程施工讲义_P85)旧书118答:早拆模板原理是基于短跨支撑、早期拆模的思想。利用柱头、立柱和可调支座组成竖向支撑,支撑于上下层楼板之间,使原设计的楼板跨度处于短跨(立柱间距<2m)受力状态,在楼板混凝土的强度达到规定标准强度的50%(常温下34d)时即可拆除梁、板模板及部分支撑,柱头、立柱及可调支座仍保持支撑状态。当混凝土强度增大到足以在全跨条件下承受自重和施工荷载时,再拆去全部竖向支撑。模板 镶板图 1早拆模支撑体系构造示意图2、钢筋焊接连接中需要正确选择焊机的工作参数,请问这些参数有哪些?请简要描述闪光对焊连接的工艺过程。(现代土木

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