施工技术设计与组织重点课后习题

/1.试述轻型井点的布置方案和设计步骤：（1）平面布置：当场地宽度小于6m，且降水深度不超过5m时可接受单排井点，布置在地下水流的上游一侧；基槽宽度大于等于6m或出水量大时，则宜接受双排井点；当基坑面积较大时，可接受环形井点，若需土方施工机械进出基坑，也可接受U形布置。井点管距坑边0.7~1m，以防经典管漏气。（2）高程布置:轻型井点的降水深度从理论上讲可达10.3m，但由于管路系统的水头损失，其实际降水深度一般不超过6m。设计步骤：(1)首先对轻井管(立管及卧管)进行清理，将钢管内铁锈杂物清除干净，滤管接受粗细滤纱包袱各不少于两层，并绑扎固定。(2)井点管接受冲水法施工，利用高压水在井点管下端冲刷土层，使井点管下沉至设计深度后，在井点管和孔壁之间填入粗砂。全部井点管在地面以下1.0m深度内应用粘土填实，以防漏气。(3)井点管埋设并和总管和抽水设备接通后，先进行试抽水，如无漏水、漏气、无淤塞现象后，方可正式运用。(4)应安装真空表，并经常观测，以保证井点系统的真空度。一般应不低于0.065mPa。当真空度不够时，应刚好检查管路或井点是否漏气，离心泵叶轮有无障碍等，并应刚好处理。(5)井点运用时，应保证连续抽水，并应准备双电源。如不上水或水始终较混，或出现清后又混等状况，应立刻检查处理，如井点管淤塞过多，严峻影响降效果，应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。(6)井点的停泵时间，应依据设计及施工计算结果的要求。2.轻型井点系统由那几部分构成：轻型井点设备主要包括井点管、滤管、集水总管、抽水设备等。真空泵轻型井点设备的主机由真空泵、离心泵和水气分别器组成。射流泵轻型井点设备的主机由射流泵、离心泵、循环水箱等组成。利用离心泵将循环水箱中的水送入射流器中，由喷嘴喷出，由于喷嘴处断面收缩而使水流速度骤增，压力骤降，使射流器空腔内产生部分真空，把井点管内的气、水吸上来进入水箱，待水箱内的水位超过泄水口是即自动溢出，拍到指定地点。3.地基的处理方法适用范围：1）换填垫层法：是先挖去浅层软弱土层然后回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实形成垫层的处理方法。适用于浅层软弱地基或不匀整地基的处理。2）水泥土搅拌法：是利用水泥或水泥系材料为固化剂，通过特制的机械，在地基深处就地将原位土和固化剂强制搅拌，形成水泥土桩。适用于处理正常固结的淤泥和淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏土以及无流淌地下水的饱和松散砂土等地基。3）预压法：又称排水固结法，是通过预压使软黏土地基中孔隙水排出，土体固结而强度提高，达到削减地基工后沉降和提高地基承载力的目的。适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和黏性土地基。4）强夯法和强夯置换法：强夯法一般是用重80~400KN的重锤，以6~40m的落距冲击地基，使地基压密和振密。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘、性土、湿陷性黄土素填土和杂填土等地基。强夯置换法是夯锤把碎石、矿渣等材料强力挤入地基，在地基中形成碎石墩，得到高承载力、小沉降的复合地基。适用于高饱和度的粉土和软塑~流塑的黏性土等地基上对变形限制要求不严的工程。5）振冲法：振动水冲法的简称，利用振冲器的激振力和其端部的水冲作用，干脆在软土层中成孔，随后从地面对孔中投入填充料，并分段挤振密实而成为桩体，从而加固地基的一种处理方法。适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。不加填料振冲加密适用于黏粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。6）夯实水泥土桩法：按设计要求选用沉管、冲击等不同的挤土成孔工艺，或洛阳铲、螺旋钻等非挤土成孔工艺成孔，选用机械分段夯填桩孔的一种地基处理方法。适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、黏性土等地基，处理深度不宜超过10m。7）灰土挤挤密桩法和土密桩法：依据设计要求、成孔设备、现场土质和四周环境等状况，选用沉管或冲击等方法成孔，再向孔内分层填入筛好的素土、灰土或其他填料，并分层夯实至设计标高的一种地基处理方法。适用于，处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理地基的深度为5~15m。8）水泥粉煤灰碎石桩（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结强度桩，CFG桩复合地基是由CFG桩、桩间土和褥垫层一起组成的复合地基。适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。4.灌注桩成孔方法的种类和适用范围：1）干作业螺旋钻成孔灌注桩。适用于地下水位以上的填土层、粉土层、砂土层和粒径不大的砾砂层。但不宜用于地下水位以下的上述各类土层以及碎石土层、淤泥层、淤泥质土层。2）反循环钻成孔灌注桩。适用于填土、淤泥、粉土、砂土、砂砾等地层。不适用于湿陷性黄土层、无地下水地层。3）正循环钻成孔灌注桩。适用于填土层、淤泥层、黏土层，也可在卵砾石含量不大于15%、粒径小于10mm的部分砂卵砾石层和软质基岩、较硬基岩中运用。4）潜水钻成孔灌注桩。适用于填土、黏土、淤泥、砂土等地层，也可在风化基岩中运用，但不宜用于碎石土层。尤其适于在地下水位较高的土层中成孔。5）人工挖（扩）孔灌注桩。适用于人工填土层、黏土层、粉土层、砂土层、碎石土层和风化岩，也可在黄土、膨胀土和冻土中运用，适应性较强。6）套管成孔灌注桩。适用于黏土、淤泥、淤泥质土、稍密的砂土及杂填土等土壁易坍塌的状况。5.试述钢筋的种类及其主要性能。（1）按化学成分划分为，碳素钢钢筋和一般低合金钢钢筋。碳素钢钢筋按其含碳量又可分为低碳钢钢筋（小于0.25%）、中碳钢钢筋（0.25%~0.60%）和高碳钢钢筋（大于0.60%）。一般低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入某些合金元素（如钛、钒、锰等，其含量一般不超过总量的3%）冶炼而成，锰可提高钢筋的强度、硬度，改善其焊接性能；钛和钒可提高钢筋的强度，改善其塑性、韧性和可焊性；硅能增加钢筋的弹性、强度和硬度，但会降低钢筋的塑性和韧性。（2）按轧制外形可分为，光面钢筋、变形钢筋（螺纹、人字纹及月牙纹）。（3）按生产加工工艺划分为，热轧钢筋、热处理钢筋、冷轧扭钢筋、精轧螺旋钢筋、刻痕钢丝及钢绞线等。（4）按供应方式，为储存和运输便利分类为，盘条钢筋（直径为6~10mm的钢筋卷成圆盘），直条又称定尺钢筋（大于12mm的钢筋轧成6~12m长一根）。（5）按强度划分为，HPB235、HRB335、HRB400等，等级越高，强度及硬度越高，塑性逐级降低。（6）按直径大小划分为，钢丝（直径3~5mm）、细钢筋（直径6~10mm）、中粗钢筋（直径12~20mm）和粗钢筋（直径大于20mm）。此外，按钢筋在结构中的作用不同分为受力钢筋、架立钢筋和分布钢筋。钢筋的性能，包括钢筋的化学成分及力学性能（屈服点、抗拉强度、伸长率及冷弯指标）。6.简述钢筋机械连接方法。（1）套筒挤压连接，按挤压方向不同分为，套筒径向挤压连接和套筒轴向挤压连接两种。1）径向挤压连接将一个钢套筒套在两根带肋钢筋的端部，用超高压液压设备（挤压钳）沿钢套筒径向挤压钢套管，在挤压钳挤压力作用下，钢套筒产生塑性变形和钢筋紧密结合，通过钢套筒和钢筋横肋的咬合，将两根钢筋坚实连接在一起。特点：接头强度高，性能牢靠，能够承受高应力反复拉压载荷及乏累载荷。操作简便、施工速度快、节约能源和材料、综合经济效益好，该方法已在工程中大量应用。适用范围：适用于Ф18～50mm的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级带肋钢筋（包括焊接性差的钢筋），相同直径或不同直径钢筋之间的连接。2）轴向挤压连接接受挤压机的压膜，沿钢筋轴线冷挤压专用金属套筒，把插入套筒里的两根热轧带肋钢筋紧固成一体的机械连接方法。特点：操作简洁、连接速度快、无明火作业、可全天候施工，节约大量钢筋和能源。适用范围：适用于按一、二级抗震设防要求的钢筋混凝土结构中Ф20～32mm的Ⅱ、Ⅲ级热轧带肋钢筋现场连接施工。（2）锥螺纹连接利用锥螺纹能承受拉、压两种作用力及自锁性、密封性好的原理，将钢筋的连接端加工成锥螺纹，按规定的力矩值把钢筋连接成一体的接头。特点：工艺简洁、可以预加工、连接速度快、同心度好，不受钢筋含碳量和有无花纹限制等优点。适用范围：适用于工业和民用建筑及一般构筑物的混凝土结构中，钢筋直径为Ф16～40mm的Ⅱ、Ⅲ级竖向、斜向或水平钢筋的现场连接施工.（3）直螺纹套筒连接。是将两根待接钢筋端头切削或滚压出直螺纹，然后用带直内丝的钢套筒将钢筋两端拧紧的连接方法，适用于16~40mm的各种钢筋的连接。优点：接头强度高、质量稳定、施工便利、不用电源、全天候施工、对中性好、施工速度快。（4）活塞式组合带肋钢筋连接。接头由两个特制的半圆套筒和箍所组成。连接时将半圆形套筒扣合在两根待接的钢筋端头上，再将套筒两端的箍用专用压钳沿轴向压紧，使之和钢筋母材形成一个整体，达到和钢筋共同作用。特点：不破坏母材，连接强度高；套筒内壁凹槽和钢筋肋吻合，呈锁紧状态，提高了接头强度；施工操作便捷；接头工厂化生产，现场装配，不占用施工现场；压接工具简洁，设备投资少，维护费用低；削减了帮助用工；接头质量牢靠，易于检验和限制。7.钢筋代换原则及方法如下，原则（1）等强度代换：当构件受强度限制时，钢筋可按强度相等原则进行代换；（2）等面积代换：当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积相等原则进行代换；（3）当构件受裂缝宽度或挠度限制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。代换方法有：等强度代换和等面积代换。8.模板设计应考虑的荷载：（1）模板及支架自重标准值；（2）新浇混凝土自重标准值；（3）钢筋自重标准值；（4）施工人员及设备荷载标准值；（5）振捣混凝土时产生的荷载标准值；（6）新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值；（7）倾倒混凝土时产生的荷载值。除此之外，当水平模板支撑结构的上部接着浇筑混凝土时，还应考虑由上部传递下来的荷载。9.确定场地，设计标高H0时应考虑的因素：（1）土的可松性影响；（2）规划场地内挖、填方及就近取、弃土的影响。由于场地内大型基坑挖出的土方，修路、筑堤填高的土方，以及从经济角度考虑，部分土方就近弃土，或就近借土，都会引起挖、填土方量的变更，必要时，应调整设计标高。（3）泄水坡度影响。10.常用土方机械种类：挖土机、铲运机、平土机、松土机、推土机、碾压机及夯实机械等。最常用的机械是推土机、单斗挖土机、夯实机械。11.混凝土浇筑时应留意哪些事项？（1）混凝土应在初凝前浇筑，如已有初凝现象，则应进行一次强力搅拌，才能入模（2）如混凝土浇筑前有离析现象，亦须重新拌合才能浇筑（3）浇筑竖向结构混凝土结构前，底部应先浇入50-100mm厚和混凝土成分相同的水泥砂浆，以避开产生蜂窝及麻面现象（4）混凝土浇筑时的塌落度应符合规定，混凝土浇筑过程中，要分批做塌落度试验（5）混凝土浇筑时，对于素混凝土或少筋混凝土，由料斗、漏斗进行浇筑时，混凝土的自由倾落高度不应超过2m（6）对竖向结构，浇筑混凝土的高度不超过3m（7）对于配筋较密或不便捣实的结构，不宜超过600mm,否则应接受串筒、溜槽和振动串筒下料，以防离析（8）为了使混凝土振捣密实，混凝土必需分层浇筑（9）混凝土浇筑过程中，要保证混凝土爱惜层厚度及钢筋位置的正确性（10）在施工缝处接着浇筑前，为解决新旧混凝土的结合问题，应对已经硬化的施工缝表面进行处理（11）混凝土初凝之后、终凝之前应防止振动12.试述卷材屋面的组成及对材料的要求？（1）不保温卷材屋面组成：爱惜层、油毡防水层、冷底子油结合层、找平层、钢筋混凝土承重层（2）保温卷材屋面组成：保温层、油毡防水层、冷底子油结合层、找平层、保温层、隔气层、钢筋混凝土承重层材料要求：重量轻、防水性能好、柔韧性好、常用的有传统的沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材。13.刚性防水屋面找平层为何要留分格缝？如何留设？（1）缘由：为了减小结构变形对防水层的不利影响，可将防水层和结构层完全脱离，在结构层和防水层之间增加一层厚度为10～20mm的粘土砂浆，或铺贴卷材隔离层。a.粘土砂浆隔离层施工:将石灰膏∶砂∶粘土=1∶2.4∶3.6材料匀整拌和，铺抹厚度为10～20mm，压平抹光，待砂浆基本干燥后，进行防水层施工。b.卷材隔离层施工:用1∶3水泥砂浆找平结构层，在干燥的找平层上铺一层干细砂后，再在其上铺一层卷材隔离层，搭接缝用热沥青玛蹄。（2）分格缝留置:分格缝应按设计要求设置，如设计无明确规定，留设原则为：分格缝应设在屋面板的支承端、屋面转折处、防水层和突出层面结构的交接处，其纵横间距不宜大于6m。一般为一间一分格，分格面积不超过20m2；分格缝上口宽为30mm，下口宽为20