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文档简介

1、 杠杆、滑轮实验专题一、杠杆实验1小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中(1)实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡,其目的是_(2)杠杆平衡后,小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上_个钩码,使杠杆在水平位置平衡(3)他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉,若每个钩码重1N,当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将_(选填“大于”“等于”或“小于”)1N2在探究杠杆的平衡条件的活动中:(1)调节平衡螺母时,若发现杠杆的左端向下倾斜,则应将平衡螺母向_调;(2)实验时要求杠杆在水平位置平衡静止,目的是_;(3)某小组同学用弹簧测力计和钩码做该实验,当他们按照实验要求使杠杆平衡时,在杠杆上

2、某处挂了一个重1N的钩码,弹簧测力计的指针位置如图所示,则弹簧测力计的示数为_N,钩码应挂在_处(选填“A”“B”“C”或“D”);若弹簧测力计倾斜一些保持拉力不变,则所挂钩码应向_移动才能使杠杆仍然在水平位置平衡 3在探究“杠杆平衡条件”的实验中(上右图):(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的右端低,左端高,他应该将杠杆两端的平衡螺母向_调节,使杠杆在_位置平衡。(2)如图甲所示,在杠杆右边B处挂两个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆左边A处挂_个相同的钩码。(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是_。4(6分

3、)在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向_调;(2)某同学进行正确的实验操作后,能不能根据图(甲)这一组数据得出探究结论?_(填“能”或“不能”)理由是 ;(3)如图(甲)所示,杠杆在水平位置平衡如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆 (填“左”或“右”)端将下沉;(4)如图(乙)所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,若使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填:“变大”、“变小”或“不变”),其原因是: 。二、滑轮实验1在“测量滑轮

4、组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示次数物体的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.374.1%420.11.50.2表格内的第4次实验中应补充的数据是(结果精确到0.1%)这次数据是用图中(填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该在第1次实验中,当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时,拉力F的功率为W某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省

5、力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?_。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据:次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J测力计拉力F/N测力计移动距离s/m总功W总/J机械效率120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.4883.3%340.11.10.50.552某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。 (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升。(2)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越 。(3)第

6、3次实验的机械效率是 。(4)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,把同一重物提升相同高度对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。3在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示次数物体的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.374.1%420.11.50.2表格内的第4次实验中应补充的数据是(结果精确到0.1%)这次数据是用图中(填“甲”或“乙”)所示

7、的滑轮组测得的分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该在第1次实验中,当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时,拉力F的功率为W某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?_。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据:_4(6分)某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表:(1)请你在图中画出本实验的绕绳方法(2)若用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,则:克服动滑轮的重力所做的额外功 (相同不同);提升的物重增加时,克服摩擦和绳重所做的额外功变 ,滑轮组的机械效率变 (3)多次改变提升的物重测量滑轮

8、组的机械效率,目的是为了 (填字母)A减小摩擦B多次测量取平均值减小误差C获得多组数据归纳出物理规律(4)由本实验 (能不能)推断:任何机械的机械效率跟物重均有关5小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:物物理量实验次序钩码总重GN钩码上升的高度hm测力计示数FN测力计移动的距离sm机械效率140.11.80.3260.12.40.383340.11.40.557440.21.41.057(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上_拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数(2)第1次实验测得的机械效率为_(结果保留两位有效数字)(3)分析表中数据

9、可知:第2次实验是用_装置图做的;第4次实验是用_装置图做的(填“a”“b”或“c”)(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,_可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率_(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度_6下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下:实验次数斜面的倾斜程度物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.15

10、.012较陡100.36.71453最陡100.58.4160(1)小明探究的是斜面的机械效率跟 的关系。在第1次实验中,斜面的机械效率为 ,斜面对物体的摩擦力 ,是若拉力的作用时间是5S,则拉力的功率是 。(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:使用斜面时 (选填“能”或“不能”)省力;斜面越陡,需要的拉力越 。(3)分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越 。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系,应保持 不变。部分实验答案:1(1)便于在杠杆上直接读出力臂的大小(2)四(3)大于【解析】(1)当杠杆在水平位置平衡时,力臂

11、和杠杆重合,便于测量力臂;(2)根据杠杆平衡条件F1L1F2L2可知,在B点挂四个钩码时杠杆平衡;(3)根据杠杆平衡条件,当测力计竖直向下拉时,测力计的示数是1N,现在测力计斜向下拉,拉力的力臂变小,故拉力要变大,即大于1N2(1)右(2)便于测量力臂(3)3A右【解析】弹簧测力计的每一小格表示0.5N,故测力计的示数为3N;设杠杆的每一小格为l,弹簧测力计的拉力为动力,钩码的重力为阻力,根据杠杆的平衡条件F1l1F2l2得,3Nl1Nnl,n3,故钩码挂在A处当弹簧测力计倾斜一些时,动力臂减小,而拉力和钩码重保持不变,根据杠杆平衡条件可知,要使杠杆仍在水平位置平衡,需要减小阻力臂,故需将钩码

12、向右移动3左;水平位置;(2)3;(3)变大;F的力臂减小【解析】试题分析:(1)把杠杆支在支架上,杠杆的右端低,左端高,则应将杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡;(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码的重为G,由杠杆平衡条件得,nG2L=2G3L,所以n=3(个),所以应在杠杆左边A处挂3个钩码;(3)弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。考点:探究杠杠的平衡条件点评:需要知道使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比动力动力臂=阻力阻力臂。4(1)左;

13、(2)不能;实验次数太少,没有普遍性;(3)左;(4)变大;其力臂变小【解析】试题分析:(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向左调;(2)根据图甲这一组数据不能得出结论,实验次数太少,没有普遍性;(3)设一个钩码的重力为G,杠杆的一个各长度为L,杠杆平衡得到:,在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,杠杆左端下沉;(4)乙图中,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计向右倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。考点:探究杠杆的平衡条件点评:要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比,动力

14、动力臂=阻力阻力臂。机械效率 滑轮实验:1 66.7% 乙 增大所提物体的重力 0.3 不正确 比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同【解析】试题分析:(1)根据表格在数据发现真的,使用滑轮组大约省一半的力,所以,使用的是乙所示的滑轮组;第四次实验中W有=mgh=0.2J;W总=Fs=1.5N0.2m=0.3J,所以,机械效率是=W有/ W总=66.7%(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该增大所提物体的重力,当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时,绳子端移动的速度是0.3m/s,所以F的功率由P=Fv得P=1N0.3m/

15、s=0.3W(3)使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,这种想法是错误的,因为比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同。考点:测量滑轮组的机械效率2.(1)匀速 (2)高(大) (3)72.7 (4) 增大【解析】试题分析:(1)为了使滑轮组处于平衡状态,实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升。(2)第二次实验提起的钩码比第一次实验的重,第二次滑轮组的机械效率比第一次高,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越高(大)。(3)观察表中数据可得:,。(3)动滑轮的个数增加,克服动滑轮重力所做的额外

16、功增大。答案:(1)匀速 (2)高(大) (3)72.7 (4) 增大考点:实验操作方法(二力平衡条件应用);实验数据分析;机械效率计算;额外功的识别与计算。3. 66.7% 乙 增大所提物体的重力 0.3 不正确 比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同【解析】试题分析:(1)根据表格在数据发现真的,使用滑轮组大约省一半的力,所以,使用的是乙所示的滑轮组;第四次实验中W有=mgh=0.2J;W总=Fs=1.5N0.2m=0.3J,所以,机械效率是=W有/ W总=66.7%(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该增大所提物体的重

17、力,当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时,绳子端移动的速度是0.3m/s,所以F的功率由P=Fv得P=1N0.3m/s=0.3W(3)使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,这种想法是错误的,因为比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同。考点:测量滑轮组的机械效率4(1)如下图; (2)相同、大、大; (3) C;(4)不能【解析】试题分析:(1)由表中数据可知,绳子移动的距离为物体上升高度的三倍,所以,有三段绳子吊着动滑轮。绕绳方法如图(2)若用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,则:克服动滑轮的重力所做的额外功相同,因为克

18、服动滑轮的重力所做的额外功只与动滑轮的重和高度有关;由实验数据可知,当物重由增加到和时,额外功有0.11增加到0.13和0.20,机械效率由47.6增加到60.6和66.6。所以,提升的物重增加时,克服摩擦和绳重所做的额外功变大,滑轮组的机械效率变大(3)只有多次实验才能得到普遍规律。所以,多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了获得多组数据归纳出物理规律。(4)由本实验不能推断:任何机械的机械效率跟物重均有关因为没有普遍性。考点:机械效率5(1)匀速(2)74(3)bc(4)增加物重越低(5)无关【解析】(1)在测绳端拉力时,需竖直向上匀速拉动测力计(2)W有用W总GhFs4N0.

19、1m(1.8N0.3m)74(3)由数据知第2次实验中,s为h的3倍,所以滑轮组由3段绳子承担物重,而被提升的物重为6N,其他3组为4N,所以第2次实验是用b图做的;第4次实验s为h的5倍,所以滑轮组由5段绳子承担物重,所以第4次实验是由c图做的(4)分析第1、2次实验,两次所用滑轮组相同,但第2次物重大于第1次,机械效率也大于第1次,所以可得使用同一滑轮组,提高物重可以提高滑轮组的机械效率分析第1、3次实验,两次提升物体的重力相同,第3次实验的动滑轮较重,而机械效率较低,所以可得使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越低(5)第3、4次实验只是

20、改变了物体被提升的高度,机械效率没变,所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关附录资料:不需要的可以自行删除地下连续墙施工工艺标准1、范围本工艺适用于工业与民用建筑地下连续墙基坑工程。地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械,沿着深开挖工程的周边轴线,在泥浆护壁条件下,开挖出一条狭长的深槽,清槽后,在槽内吊放钢筋笼,然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段,如此逐段进行,在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁,作为截水、防渗、承重、挡水结构。本法特点是:施工振动小,墙体刚度大,整体性好,施工速度快,可省土石方,可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工,可用于各种地质条件下,包括砂性土层

21、、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构,工业建筑的深池、坑;竖井等。2、施工准备2.1材料要求2.1.1水泥用32.5号或42.5号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,要求新鲜无结块。2.1.2砂宜用粒度良好的中、粗砂,含泥量小于5%。2.1.3石子宜采用卵石,如使用碎石,应适当增加水泥用量及砂率,以保证坍落度及和易性的要求。其最大粒径不应大于导管内径的16和钢筋最小间距的14,且不大于40mm。含泥量小于2%。2.1.4外加剂可根据需要掺加减水剂、缓凝剂等外加剂,掺入量应通过试验确定。2.1.5钢筋按

22、设计要求选用,应有出厂质量证明书或试验报告单,并应取试样作机械性能试验,合格后方可使用。2.1.6泥浆材料泥浆系由土料、水和掺合物组成。拌制泥浆使用膨润土,细度应为200250目,膨润率510倍,使用前应取样进行泥浆配合比试验。如采取粘土制浆时,应进行物理、化学分析和矿物鉴定,其粘粒含量应大于50%,塑性指数大于20,含砂量小于5%,二氧化硅与三氧化铝含量的比值宜为34。掺合物有分散剂、增粘剂(CMC)等。外加剂的选择和配方需经试验确定,制备泥浆用水应不含杂质,pH值为79。2.2主要机具设备2.2.1成槽设备有多头钻成槽机、抓斗式成槽机、冲击钻、砂泵或空气吸泥机(包括空压机)、轨道转盘等2.

23、2.2混凝土浇灌机具有混凝土搅拌机、浇灌架(包括储料斗、吊车或卷扬机)、金属导管和运输设备等。2.2.3制浆机具有泥浆搅拌机、泥浆泵、空压机、水泵、软轴搅拌器、旋流器、振动筛、泥浆比重秤、漏斗粘度计、秒表、量筒或量杯、失水量仪、静切力计、含砂量测定器、pH试纸等。2.2.4槽段接头设备有金属接头管、履带或轮胎式起重机、顶升架(包括支承架、大行程千斤顶和油泵等)或振动拔管机等。2.2.5其他机具设备有钢筋对焊机,弯曲机,切断机,交、直流电焊机,大、小平锹,各种扳手等。2.3作业条件、2.3.1在工程范围内钻探,查明地质、地层、土质以及水文情况,为选择挖槽机具、泥浆循环工艺、槽段长度等提供可靠的技

24、术数据.。同时进行钻探,摸清地下连续墙部位的地下障碍物情况。2.3.2按设计地面标高进行场地平整,拆迁施工区域内的房屋、通讯、电力设施以及上下水管道等障碍物,挖除工程部位地面以下m内的地下障碍物。施工场地周围设置排水系统。2.3.3根据工程结构、地质情况及施工条件制定施工方案,选定并准备机具设备,进行施工部署、平面规划、劳动配备及划分槽段;确定泥浆配合比、配制及处理方法,编制材料、施工机具需用量计划及技术培训计划,提出保证质量、安全及节约等的技术措施。2.3.4按平面及工艺要求设置临时设施,修筑道路,在施工区域设置导墙;安装挖槽、泥浆制配、处理、钢筋加工机具设备;安装水电线路;进行试通水、通电

25、、试运转、试挖槽、混凝土试浇灌。3、操作工艺3.1工艺流程(图3.1)图3.1多头钻施工及泥浆循环工艺3.2导墙设置3.2.1在槽段开挖前,沿连续墙纵向轴线位置构筑导墙,采用现浇混凝土或钢筋混凝土浇3.2.2导墙深度一般为12m,其顶面略高于地面50100mm,以防止地表水流入导沟。导墙的厚度一般为100200mm,内墙面应垂直,内壁净距应为连续墙设计厚度加施工余量(一般为4060mm)。墙面与纵轴线距离的允许偏差为10mm,内外导墙间距允许偏盖5mm,导墙顶面应保持水平。3.2.3导墙宜筑于密实的粘性土地基上。墙背宜以土壁代模,以防止槽外地表水渗入槽内。如果墙背侧需回填土时,应用粘性土分层夯

26、实,以免漏浆。每个槽段内的导墙应设一溢浆孔。3.2.4导墙顶面应高出地下水位1m以上,以保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m以上,且不低于导墙顶面0.3m。3.2.5导墙混凝土强度应达到70%以上方可拆模。拆模后,应立即将导墙间加木支撑至槽段开挖拆除。严禁重型机械通过、停置或作业,以防导墙开裂或变形。3.3泥浆制备和使用3.3.1泥浆的性能和技术指标,应根据成槽方法和地质情况而定,一般可按表3.3.1采用。泥浆性能指标表3.3.1项目性能指标检查方法一般地层软弱土层密度粘度胶体率稳定性失水量pH值泥皮厚度静切力(1min)含砂量1.041.25kgL1822s95%0.05gcm330mL30

27、min101.53.0mm30min1020mgcm298%0.02gcm320mL30min891.01.5mm30min2050mgcm24%泥浆密度秤500700mL漏斗法100mL量杯法500mL量筒或稳定计失水量仪pH试纸失水量仪静切力计含砂量测定器注:1.密度:表中上限为新制泥浆,下限为循环泥浆。一般采用膨润土泥浆时,新浆密度控制在1.041.05;循环程中的泥浆控制在1.251.30;对于松散易坍地层,密度可适当加大。浇灌混凝土前槽内泥浆控制在1.151.25,视土质情况而定;2.成槽时,泥浆主要起护壁作用,在一般情况下可只考虑密度、粘度、胶体率三项指标;3.当存在易塌方土层(如

28、砂层或地下水位下的粉砂层等)或采用产生冲击、冲刷的掘削机械时,应适当考虑,泥浆粘度,宜用2530s。3.3.2在施工过程中应加强检查和控制泥浆的性能,定时对泥浆性能进行测试,随时调泥浆配合比,做好泥浆质量检测记录。一般作法是:在新浆拌制后静止24h,测一次全项(含砂量除外);在成槽过程中,一般每进尺15m或每4h测定一次泥浆密度和粘度。在槽结束前测一次密度、粘度;浇灌混凝土前测一次密度。两次取样位置均应在槽底以上200mm处。失水量和pH值,应在每槽孔的中部和底部各测一次。含砂量可根据实际情况测定。稳定性和胶体率一般在循环泥浆中不测定。3.3.3泥浆必须经过充分搅拌,常用方法有:低速卧式搅拌机

29、搅拌;螺旋桨式搅拌机搅拌;压缩空气搅拌;离心泵重复循环。泥浆搅拌后应在储浆池内静置24h以上,或加分散剂膨润土或粘土充分水化后方可使用。3.3.4通过沟槽循环或混凝土换置排出的泥浆,如重复使用,必须进行净化再生处理。一般采用重力沉降处理,它是利用泥浆和土渣的密度差,使土渣沉淀,沉淀后的泥浆进入贮浆池,贮浆池的容积一般为一个单元槽段挖掘量及泥浆槽总体积的2倍以上。沉淀池和贮浆池设在地上或地下均可,但要视现场条件和工艺要求合理配置。如采用原土造浆循环时,应将高压水通过导管从钻头孔射出,不得将水直接注入槽孔中。3.3.5在容易产生泥浆渗漏的土层施工时,应适当提高泥浆粘度和增加储备量,并备堵漏材料。如

30、发生泥浆渗漏,应及时补浆和堵漏,使槽内泥浆保持正常。3.4槽段开挖3.4.1挖槽施工前应预先将连续墙划分为若干个单元槽段,其长度一般为47m。每个单元槽段由若干个开挖段组成。在导墙顶面划好槽段的控制标记,如有封闭槽段时,必须采用两段式成槽,以免导致最后一个槽段无法钻进。3.4.2成槽前对钻机进行一次全面检查,各部件必须连接可靠,特别是钻头连接螺栓不得有松脱现象。3.4.3为保证机械运行和工作平稳,轨道铺设应牢固可靠,道碴应铺填密实。轨道宽度允许误差为5mm,轨道标高允许误差10mm。连续墙钻机就位后应使机架平稳,并使悬挂中心点和槽段中心一致。钻机调好后,应用夹轨器固定牢靠。3.4.4挖槽过程中

31、,应保持槽内始终充满泥浆,以保持槽壁稳定。成槽时,依排渣和泥浆循环方式分为正循环和反循环。当采用砂泵排渣时,依砂泵是否潜入泥浆中,又分为泵举式和泵吸式。一般采用泵举式反循环方式排渣,操作简便,排泥效率高,但开始钻进须先用正循环方式,待潜水砂泵电机潜入泥浆中后,再改用反循环排泥。3.4.5当遇到坚硬地层或遇到局部岩层无法钻进时,可辅以采用冲击钻将其破碎,用空气吸泥机或砂泵将土渣吸出地面。3.4.6成槽时要随时掌握槽孔的垂直精度,应利用钻机的测斜装置经常观测偏斜情况,不断调整钻机操作,并利用纠偏装置来调整下钻偏斜。3.4.7挖槽时应加强观测,如槽壁发生较严重的局部坍落时,应及时回填并妥善处理。槽段

32、开挖结束后,应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等项目,合格后方可进行清槽换浆。在挖槽过程中应作好施工记录。3.5清槽3.5.1当挖槽达到设计深度后,应停止钻进,仅使钻头空转而不进尺,将槽底残留的土打成小颗粒,然后开启砂泵,利用反循环抽浆,持续吸渣1015min,将槽底钻渣清除干净。也可用空气吸泥机进行清槽。3.5.2当采用正循环清槽时,将钻头提高槽底100200mm,空转并保持泥浆正常循环,以中速压入泥浆,把槽孔内的浮渣置换出来。3.5.3对采用原土造浆的槽孔,成槽后可使钻头空转不进尺,同时射水,待排出泥浆密度降到1.1左右,即认为清槽合格。但当清槽后至浇灌混凝土间隔时间较长时,为防止泥浆沉淀

33、和保证槽壁稳定,应用符合要求的新泥浆将槽孔的泥浆全部置换出来。3.5.4清理槽底和置换泥浆结束1h后,槽底沉渣厚度不得大于200mm;浇混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm,槽内泥浆密度为1.11.25、粘度为1822s、含砂量应小于8%。3.6钢筋笼制作及安放3.6.1钢筋笼的加工制作,要求主筋净保护层为7080mm。为防止在插入钢筋笼时擦伤槽面,并确保钢筋保护层厚度,宜在钢筋笼上设置定位钢筋环、混凝土垫块。纵向钢筋底端距槽底的距离应有100200mm,当采用接头管时,水平钢筋的端部至接头管或混凝土及接头面应留有100150mm间隙。纵向钢筋应布置在水平钢筋的内侧。为便于插入槽内,利钢筋底

34、端宜稍向内弯折。钢筋笼的内空尺寸,应比导管连接处的外径大100mm以上。3.6.2为了保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置准确,钢筋笼宜在制作平台上成型。钢筋笼每棱边(横向及竖向)钢筋的交点处应全部点焊,其余交点处采用交错点焊。对成型时临时扎结的铁丝,宜将线头弯向钢筋笼内侧。为保证钢筋笼在安装过程中具有足够的刚度,除结构受力要求外,尚应考虑增设斜拉补强钢筋,将纵向钢筋形成骨架并加适当附加钢筋。斜拉筋与附加钢筋必须与设计主筋焊牢固。钢筋笼的接头当采用搭接时,为使接头能够承受吊入时的下段钢筋自重,部分接头应焊牢固。3.6.3钢筋笼制作允许偏差值为:主筋间距l0mm;箍筋间距20mm;钢筋笼厚度和宽目l0

35、mm;钢筋笼总长度50mm。3.6.4钢筋笼吊放应使用起吊架,采用双索或四索起吊,以防起吊时因钢索的收紧力而目起钢筋笼变形。同时要注意在起吊时不得拖拉钢筋笼,以免造成弯曲变形。为避免钢筋吊起后在空中摆动,应在钢筋笼下端系上溜绳,用人力加以控制。3.6.5钢筋笼需要分段吊入接长时,应注意不得使钢筋笼产生变形。下段钢筋笼入槽后.临时穿钢管搁置在导墙上,再焊接接长上段钢筋笼。钢筋笼吊入槽内时,吊点中心必须对准槽段中心,竖直缓慢放至设计标高,再用吊筋穿管搁置在导墙上。如果钢筋笼不能顺利地摄入槽内,应重新吊出,查明原因,采取相应措施加以解决,不得强行插入。3.6.6所有用于内部结构连续的预埋件、预埋钢筋

36、等,应与钢筋笼焊牢固。3.7浇注水下混凝土。3.7.1混凝土配合比应符合下列要求:混凝土的实际配制强度等级应比设计强度等级高一级;水泥用量不宜少于370kgm3;水灰比不应大于0.6;坍落度宜为1820cm,并应有一定的流动度保持率;坍落度降低至15cm的时间,一般不宜小于lh;扩散度宜为3438cm;凝土拌合物的含砂率不小于45%;混凝土的初凝时间,应能满足混凝土浇灌和接头施工工艺要求,一般不宜低于34h。3.7.2接头管和钢筋就位后,应检查沉渣厚度并在4h以内浇灌混凝土。浇灌混凝土必使用导管,其内径一般选用250mm,每节长度一般为2.02.5m。导管要求连接牢靠,接头用橡胶圈密封,防止漏

37、水。导管接头若用法兰连接,应设锥形法兰罩,以防拔管时挂住钢筋。导管在使用前要注意认真检查和清理,使用后要立即将粘附在导管上的混凝土清除干净。3.7.3在单元槽段较长时,应使用多根导管浇灌,导管内径与导管间距的关系一般是:导管内径为150mm,200mm,250mm时,其间距分别为2m、3m、34m,且距槽段端部均不得超过1.5m。为防止泥浆卷入导管内,导管在混凝土内必须保持适宜的埋置深度,一般应控制在24m为宜。在任何情况下,不得小于1.5m或大于6m。,3.7.4导管下口与槽底的间距,以能放出隔水栓和混凝土为度,一般比栓长100200mm。隔水栓应放在泥浆液面上。为防止粗骨料卡住隔水栓,在浇

38、注混凝土前宜先灌入适量的水泥砂浆。隔水栓用铁丝吊住,待导管上口贮斗内混凝土的存量满足首次浇筑,导管底端能埋入混凝土中0.81.2m时,才能剪断铁丝,继续浇筑。3.7.5混凝土浇灌应连续进行,槽内混凝土面上升速度一般不宜小于2mh,中途不得间歇。当混凝土不能畅通时,应将导管上下提动,慢提快放,但不宜超过300mm。导管不能作横向移动。提升导管应避免碰挂钢筋笼。3.7.6随着混凝土的上升,要适时提升和拆卸导管,导管底端埋入混凝土面以下一般保持24m。不宜大于6m,并不小于1m,严禁把导管底端提出混凝土上面。3.7.7在一个槽段内同时使用两根导管灌注混凝土时,其间距不应大于3.0m,导管距槽段端头不

39、宜大于1.5m,混凝土应均匀上升,各导管处的混凝土表面的高差不宜大于0.3m,混凝土浇筑完毕,终浇混凝土面高程应高于设计要求0.30.5m,此部分浮浆层以后凿去。3.7.8在浇灌过程中应随时掌握混凝土浇灌量,应有专人每30min测量一次导管埋深和管外混凝土标高。测定应取三个以上测点,用平均值确定混凝土上升状况,以决定导管的提拔长度。3.8接头施工3.8.1连续墙各单元槽段间的接头型式,一般常用的为半圆形接头型式。方法是在未开挖一侧的槽段端部先放置接头管,后放入钢筋笼,浇灌混凝土,根据混凝土的凝结硬化速度,徐徐将接头管拔出,最后在浇灌段的端面形成半圆形的接合面,在浇筑下段混凝土前,应用特制的钢丝

40、刷子沿接头处上下往复移动数次,刷去接头处的残留泥浆,以利新旧混凝土的结合。3.8.2接头管一般用10mm厚钢板卷成。槽孔较深时,做成分节拼装式组合管,各单节长度为6m、4m、2m不等,便于根据槽深接成合适的长度。外径比槽孔宽度小1020mm,直径误差在3mm以内。接头管表面要求平整光滑,连接紧密可靠,一般采用承插式销接。各单节组装好后,要求上下垂直。3.8.3接头管一般用起重机组装、吊放。吊放时要紧贴单元槽段的端部和对准槽段中心,保持接头管垂直并缓慢地插入槽内。下端放至槽底,上端固定在导墙或顶升架上。3.8.4提拔接头管宜使用顶升架(或较大吨位吊车),顶升架上安装有大行程(12m)、起重量较大

41、(50100t)的液压千斤顶两台,配有专用高压油泵。3.8.5提拔接头管必须掌握好混凝土的浇灌时间、浇灌高度、混凝土的凝固硬化速度,不失时机地提动和拔出,不能过早、过快和过迟、过缓。如过早、过快,则会造成混凝土壁塌落;过迟、过缓,则由于混凝土强度增长,摩阻力增大,造成提拔不动和埋管事故。一般宜在混凝土开始浇灌后23h即开始提动接头管,然后使管子回落。以后每隔1520min提动一次,每次提起100200mm,使管子在自重下回落,说明混凝土尚处于塑性状态。如管子不回落,管内又没有涌浆等异常现象,宜每隔2030mm拔出0.51.0m,如此重复。在混凝土浇灌结束后58h内将接头管全部拔出。4、质量标准

42、4.1地下连续墙均应设置导墙,导墙形式有预制及现浇两种,现浇导墙形状有“L”型或倒“L”型,可根据不同土质选用。4.2地下墙施工前宜先试成槽,以检验泥浆的配比、成槽机的选型并可复核地质资料。4.3作为永久结构的地下连续墙,其抗渗质量标准可按现行国家标准地下防水工程施工质量验收规范GB50208执行。4.4地下墙槽段间的连接接头形式,应根据地下墙的使用要求选用,且应考虑施工单位的经验,无论选用何种接头,在浇注混凝土前,接头处必须刷洗干净,不留任何泥砂或污物。4.5地下墙与地下室结构顶板、楼板、底板及梁之间连接可预埋钢筋或接驳器(锥螺纹或直螺纹),对接驳器也应按原材料检验要求,抽样复验。数量每50

43、0套为一个检验批,每批应抽查3件,复验内容为外观、尺寸、抗拉试验等。4.6施工前应检验进场的钢材、电焊条。己完工的导墙应检查其净空尺寸,墙面平整度与垂直度。检查泥浆用的仪器、泥浆循环系统应完好。地下连续墙应用商品混凝土。4.7施工中应检查成槽的垂直度、槽底的淤积物厚度、泥浆比重、钢筋笼尺寸、浇注导管位置、混凝土上升速度、浇注面标高、地下墙连接面的清洗程度、商品混凝土的坍落度、锁口管或接头箱的拔出时间及速度等。4.8成槽结束后应对成槽的宽度、深度及倾斜度进行检验,重要结构每段槽段都应检查,一般结构可抽查总槽段数的20%,每槽段应抽查1个段面。4.9永久性结构的地下墙,在钢筋笼沉放后,应做二次清孔,沉渣厚度应符合要求。4.10每50m3地下墙应做1组试件,每幅槽段不得少于1组,在强度满足设计要求后方可开挖土方。4.11作为永久性结构的地下连续墙,土方开挖后应进行逐段检查,钢筋混凝土底板也应符合现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204的规定。4.12地下连续墙的钢筋笼检验标准应符合建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002表5.6.4.1的规定。其他标准应符合表4.12的规定。地下连续墙的钢筋笼检验标准 表4.12 项目序号检查项目允许偏差

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