水工程施工与项目管理课程教材

水工程施工与项目管理课程教材RevisedbyChenZhenin2021“水工程施工与项目管理”课程教学1、课程的作用与其他课程和实践教学环节等之间的关系“水工程施工与项目管理”是高等工科学校给水排水工程专业的一门专业基要任务是使学生初步掌握水处理构筑物、取水构筑物、各类泵程和设备安装的施工方法和使用机具、建筑材料等方面的基本使学生能够进行水工程施工组织管理、工程建设项目管理和工和科研等工作在工程材料、工程施工和工程建设项目管理方面打下基础。2)本课程中涉及经济、投资、工程概算(不含施工图及施工预算)等内容纳入“水工程经济”课程教学。3)为了促进学生掌握“水工程施工与项目管理”方面的知识，本课程设“生产实习”这一实践环节。生产实习(3~4周)，具体要求见“生产实习大纲”及该课程总结。结2、课程教学基本要求与教学大纲本课程的教学基本要求及教学大纲见附件1。3、课程教材与教学参考资料主编，《给水排水工程施工》(第三版)，中国建筑工业出版社，1998年6月主编，《水工程施工》(第四版)，中国建筑工业出版社，预计2005年6月出版学参考资料1)孙连溪2)国家标准，《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-3)国家标准，《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-、课程教学小组担任该课程教学及生产实习指导性教案本课程的参考性教案见附件2。6、多媒体、双语教学、网上教学情况及支撑材料程无媒体、双语教学、网上教学情况。验本课程无课程试验。计本课程无课程设计。综合课程设计本课程无综合课程设计。本课程的课程作业均为自编作业。1)、土方工程性质计算sn2)、沟壁支撑计算该土为中砂，其重度为m3，天然含水量为20%，相对密度为，最松和最密的孔隙参考答案：木撑板的厚度为：50mm；方木柱的断面积尺寸为：150×150mm；圆木撑杠的直径为：80mm；圆木撑杠的长度分别为：1400，1530，1660，1790mm。3)、钢筋下料长度计算试计算图示(约)的钢筋下料长度。若改用d=10的二级钢筋代替一级钢筋，并接焊接。试分别绘出钢筋的简图，并计算其下料长参考答案：一级钢筋手工绑扎：L1=4970mm，L2=5895mm；二级钢筋闪光对焊焊接：L1=4700mm，L2=5625mm；二级钢筋双面搭接焊接：L1=4720mm，L2=5645mm。4)、混凝土配合比设计西南某地拟建一座钢筋混凝土清水池。混凝土的设计标号为C23级，施工要求坍落度3~5cm。拟采用425﹟普通硅酸盐水泥(相对密度为)；中砂(相对密度为，m3，含水量为1%，最大粒径为40mm)；采用机械操作拌合混凝土。试：设计该混凝土的初步配合比以及施工配合比(不考虑配合比调试)。参考答案：初步配合比：水泥：砂子：卵石：水=1：：：施工配合比：水泥：砂子：卵石：水=1：：：5)、管道水压试验管端支撑计算有一段长1800米、D内800、璧厚18mm的铸铁给水管道要试压，其工作压力为，接口型式如图(约，橡胶圈—石棉水泥，插口插入承口深度120mm)。试计算管端是否必须设置支撑试验时，其合格解：(1)试验管段分段根据规范的规定试验管段长度不大于1000m。故：将试验管段分为两段，每段900m。(2)确定试验压力根据规范的规定(教材表5-12)，管段的试验压力p=+=MPa(3)试压时，管端承受的向外总推力P(4)试压时，管段接口的总粘结力P1(5)是否设置管端支撑PP1∴该试验管段的管端不需设置管端支撑(6)允许漏水量计算∵规范规定：允许漏水量=(L/min≥1km)in故：该试验管段的漏水量应不大于(L/min)6)、管道试验漏水量计算mDN地铸铁管进行漏水实验。当压力升至试验压力；又将压力升至试验压力，然后放水降压，用了6漏水量试验是否合格(允许渗水量解：(1)该管段的允许漏水量计算∵规范规定：允许漏水量=(L/min≥1km)in(2)实际漏水量计算实际漏水量==(L/min)(3)判断水量格本课程的试卷见附录3，试卷分析见附录4。分析水排水工程专业的学生能基本掌握水工程施工技术以及有关的理论知识。水排水工程专业90%的学生能完成作业，30%的学生能很好完成作业。2001级给水排水工程专业的学习风气较好。考勤抽查情况见附录5。况由学生办公室执行。、领导、督导听课情况行。较好。下一学年工作重点应放在强调学生理论动活泼地讲授课本知识，必要时改变大纲中的学时《水工程施工与项目管理》课程教学大纲水工程施工与项目管理WaterEngineeringConstruction&ProjectManagement负责人：张勤分：36学时，2学分水排水工程主编，《给水排水工程施工》(第三版)，中国建筑工业出版社，1998年6月国家标准，《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-范》(GB50242-城市建设与环境工程学院，水科学与工程系七、课程的目的、性质和任务：“水工程施工与项目管理”是高等工科学校给水排水工程专业的一门专业基础技务是使学生初步掌握水处理构筑物、取水构筑物、各类泵站、室内安装的施工方法和使用机具、建筑材料等方面的基本知识和基本进行水工程施工组织管理、工程建设项目管理和工程预算等方面工程材料、工程施工和工程建设项目管理方面打下基础。八、课程的教学基本要求掌握水工程施工的基础知识和基本技能；水工程项(学时)重点第一篇水工程施工技术地基处理1.土的工程性质及分类2.土方施工3.地基处理4.石方施工231.土方施工基处理土的工程性质及分类2.明沟排水低地下水位2型井点务水量计算模板工程砼工程的特殊施工2221板支设的基本要求的施工工序配合比设计“三缝”的关系和处理物施工沉井施工筑物施工222沉井的下沉条件方法沉井下沉工2(学时)重点室外排水管道施工腐、防震、保温21量检验施工管道穿越河流施工交叉施工.引接分支管道的施工工门及仪表安装安装洁具安装1111门及仪表安装他设备安装作及安装1第二篇施工组织与工程预算总述工组织设计程121技术络技术22计的编制工组织总设计算费用施工结算12掌握水工程预(结)算的内程量计算第三篇水工程项目建设管理序营管理产要素管理施工合同程投标工合同理理法规时合计容基处理的基本2、水工程施工排水的基本方法；3、钢筋混凝土工程的施工方法、材料性能、配合比设计及质量检验方法；4、水工程构筑物的一般施工工序、施工方法及质量控制措施；水工程中的各类管道一般施工工序、施工方法、材料性能和质量检验方法；、常用设备安装及自动控制安装的施工方法、施工措施和质量检验方法。制方法；2、水工程项目施工组织计划技术；3、水工程预(结)算的内容和编制方法；4、水工程项目基本建设程序；工企业管理和工程监理的基本内容。2、本课程中涉及经济、投资、工程概算(不含施工图及施工预算)等内容纳入“水学。“水工程施工与项目管理”方面的知识，本课程设“生产实习”这一实践环节。生产实习(3~4周)，具体要求见“生产实习大纲”。情况选择。1)、土方工程性质计算2)、土方量平衡计算3)、沟壁支撑计算4)、轻型井点设计5)、钢筋下料长度计算6)、混凝土配合比设计7)、管道水压试验管端支撑计算8)、管道试验漏水量计算9)、单项工程预算编制10)、施工进度编制(横道图或网络图表示)水工程施工技术篇采用卷面成绩(80~90%)+平时成绩(10~20%)确定。闭卷笔试百分制记分。水工程施工组织与工程预算、项目建设管理篇纳入“生产实习”中评定成绩。建议本课程的课内学习学时数为36~52学时。另安排3~4周的“生产实习”。具体上表。大纲制订者：张勤课程名称：《水工程施工与项目管理》城市建设与环境工程学院工程：2003~2004学年学学期：第二学期任课教师：张勤时间：~《水工程施工与项目管理》教案第一章土石方工程与地基处理1)初步掌握土石方工程与地基处理的基本知识和基本技能；2)自学了解石方施工中的爆破。1)土的工程性质及分类2学时2)土方施工3学时3)地基处理4)石方施工1)重点：土方施工；地基处理2)难点：土的工程性质及分类1)深化：2)拓宽：5．教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题：1)方式(手段)：课堂讲授，绘图表达；学生课后有意识地参观土石方施工现场2)注意：1)实用给水排水工程施工手册1)习题：土方工程性质计算；土方量平衡计算2)思考题：《水工程施工与项目管理》教案施工排水1)了解施工排水的基本方法；2)熟悉明沟排水的方法；3)熟悉轻型井点的原理及施工；1)概述学时2)明沟排水学时3)人工降低地下水位2学时1)重点：施工排水的目的和任务2)难点：排水量计算1)深化：2)拓宽：5．教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题：1)方式(手段)：课堂讲授，绘图表达；2)注意：1)实用给水排水工程施工手册1)习题：2)思考题：如何进行排水量计算《水工程施工与项目管理》教案第三章钢筋混凝土工程1)熟悉钢筋砼工程；2)熟悉模板支设的基本要求；3)熟悉钢筋砼工程的施工工序；1)钢筋工程概述2学时2)模板工程2学时3)普通砼工程2学时4)砼工程的特殊施工1学时1)重点：钢筋下料尺寸计算；配合比设计2)难点：钢筋冷加工原理；“三缝”的关系和处理1)深化：2)拓宽：结合新规范讲解5．教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题：1)方式(手段)：课堂讲授，绘图表达；学生课后有意识地参观钢筋砼施工现场2)注意：1)实用给水排水工程施工手册1)习题：钢筋下料长度计算；混凝土配合比设计；2)思考题：《水工程施工与项目管理》教案第四章水工构筑物施工1)掌握施工方法、；2)熟悉施工工序；3)熟悉质量控制措施。1)水池施工2)沉井施工3)取水构筑物施工1)重点：预应力钢筋砼；沉井的下沉条件2)难点：预应力及施加方法；沉井下沉1)深化：2)拓宽：按照新规范调整教学5．教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题：1)方式(手段)：课堂讲授，绘图表达；学生课后有意识地参观钢筋砼施工现场2)注意：1)实用给水排水工程施工手册1)习题：2)思考题：预应力及施加方法《水工程施工与项目管理》教案第五章室外管道施工1)掌握室外管道施工方法；2)掌握室外管道工序；3)熟悉室外管道材料性能；4)掌握室外管道质量控制措施；1)土的工程性质及分类2学时2)土方施工3学时3)地基处理4)石方施工1)重点：施工方法；质量检验2)难点：管道的试水和试压；不同材质管道的连接1)深化：2)拓宽：增加目前新出现的管材内容5．教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题：1)方式(手段)：课堂讲授，绘图表达；学生课后有意识地参观管道及施工现场2)注意：1)实用给水排水工程施工手册1)习题：管道水压试验管端支撑计算；2)思考题：《水工程施工与项目管理》教案第六章管道的特殊施工1)了解施工方法；2)了解工序；3)了解质量控制措施；1)管道穿越铁路的施工学时2)管道穿越河流的施工学时3)地下管道交叉的施工学时4)引接分支管道的施工学时1)重点：2)难点：1)深化：2)拓宽：5．教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题：1)方式(手段)：课堂讲授，绘图表达；学生课后有意识地参观施工现场2)注意：1)实用给水排水工程施工手册1)习题：2)思考题：《水工程施工与项目管理》教案第七章室内管道施工1)掌握施工方法2)掌握施工工序3)掌握施工质量控制措施及材料性能；1)管材及管道连接1学时2)阀门及仪表安装1学时3)管道安装1学时4)洁具安装1学时1)重点：管道和管道连接；阀门及仪表安装；洁具安装2)难点：1)深化：2)拓宽：5．教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题：1)方式(手段)：课堂讲授，绘图表达；学生课后有意识地参观施工现场2)注意：1)实用给水排水工程施工手册1)习题：2)思考题：《水工程施工与项目管理》教案设备安装1)了解施工方法；2)了解施工工序；3)了解施工质量控制措施；1)水泵安装1学时2)其他设备安装学时3)容器制作及安装学时1)重点：水泵安装2)难点：1)深化：2)拓宽：5．教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题：1)方式(手段)：课堂讲授，绘图表达；学生课后有意识地参观施工现场2)注意：1)实用给水排水工程施工手册1)习题：2)思考题：：)土石方工程施工特点2)土石方工程施工前期要求3)土的组成、固体颗粒4)土的工程性质5)地基土的分类1)语言生动，提问思考；4．本单元讲课提纲、板书设计(或电子教案)：1)土的性质计算值。2)回填土最佳含水量计算kg含水量为10%，回填夯实时要求的最佳含水量为20%，试计算该回填土中应加第一章土石方工程与地基处理——简述成，几乎所有工程建设都涉及土石方工程。处理、土方回填点1)土石方的种类多大小不同；承载力不同；密实度不同；开挖难度不同2)土石方成分复杂有机物不同；无机物组成不同；含水量不同3)人类活动复杂1)地形平地；低坡度地；高坡度地；河道；水库、湖泊、海洋2)地物；人行道、公路、铁路3)水文4)地质5)气候雨季；旱季；夏季；冬季1)管沟槽开挖2)基坑开挖3)人防工程4)水下开挖强度大、费时多1)人工开挖2)机械开挖3)爆破开挖1)断面形式2)开挖的长、宽、高3)开挖的位置4)开挖的高程5)土方的稳定性6)槽、坑底的承载力施工前期要求准备就围绕土石方工程讲解施工技术、方法、工序等内容。第一节土的工程性质及分类(一)土的组成岩石风化土1)固相——矿物颗粒及有机质(有害)；带负电荷。成土的骨架、土的主要成分；决定土性质的主要因素。2)液相——自由水(易流动、易蒸发，地下水)，吸着水带正电荷(性质接近固体、≥105℃蒸发、受压不移动，结合水)3)气相——空气、水蒸气间可以相对移动性和透水性。1)土体积(m3)：V=Vs+VvVs——土中固体颗粒体积(m3)；VvVaVw土中空气体积、土中水的体积2)土质量(kg)：m=ms+mwms——土中固体颗粒质量(kg)；g3)土重量(kN)：G=Gs+GwGs——土中固体颗粒重量(kN)；Gs=msgGw——土中水重量(kN)Gw=mwg(二)土的固体颗粒1)概念：d=md/m(%)；筛分法、比重计法曲线1)概念：2)作用：判定土的均匀程度3)图：曲线陡降，粒径大小相差不大、土粒较均匀、级配不好。孔隙多。孔隙少度指标——不均匀系数1)概念Ku=d60/d10D0——＜d质量累计百分比为10%时对应的粒径——有效粒径(一)土的密度kgm33kg/m3(二)土的重力密度(三)土的相对密度2(四)土的含水量——重点(五)土的干密度pg土不含水(六)土的干重度(七)土的饱和重度pg土孔隙充满水(八)土的有效重度pg土浸入水中(九)土的孔隙比——重点(十)土的孔隙率——重点(十一)土的饱和度隙比e值。(十二)土的密实度——重点砂土、碎石土)——松密程度1)天然孔隙比e≤e≤≤e≤比e来表示砂土的密实度时，可能会因颗粒形状而导致结果不正确。2)相对密实度3)现场标准贯入试验锤击数触探杆长度超过3m时，应乘以校正系数。：N=aN/2、粘性土(粉质粘土、粘土)——软硬程度1)界限含水量粘性土处于四态：流态含水量：含少量吸着水(强结合水)；含大量吸着水(结合水)；含薄膜水、少量自由水；感官：十分密实、不易分开；小、土具有流动性。收缩界限缩限(ws)界限确定：外力作用下断裂；外力作用下不断裂、极差(无塑限(wp)塑限(wp)2)塑性指数——粘性土分类wlwp粘土分类：粘土Ip≥17；粉质粘土(亚粘土)10≤Ip＜17；轻亚粘土3≤Ip＜103)液性指数——粘性土软硬指标pg5(十三)土的可松性——重点挖掘后的回填土，其体积一般比开挖前的自然体积要增大些。这些都是因为土具有可松性造成的。：最初可松性系数：K松=V2/V1V1——开挖前土的自然密实体积；V2——开挖后土的松散体积；最后可松性系数：K/松=V3/V1V3——压实后土的体积。算。(十四)土的压实性砂土、碎石土)——松密程度动力、冲击力，使土中的孔隙减少的过程。称之为压密。此，工程上用最大干密度来表示。1)最佳含水量(最优含水量)佳含水量。小会影响土的压密性(1)含水量大。水分排出困难，孔隙比较高，干密度较小；实前晾晒；量低于最佳含水量2%时，应在夯实前注水浸润。×103kg含水量为10%，回填夯实时要求的最佳含水量为20%，试计算该回填土中应加2)最大干密度ρmax在最佳含水量下，达到的最大密实度。最佳含水量和最大干密度可通过室内击实试验确定。见图1—5，6。Pg11。值得注意的是：加大击实能量，最大干密度增大，最优含水量减少。ρdmax——压实填土最大干密度—经验系数，粘土取，粉质粘土取，粉土取wop——最优含水量(%)，按当地经验取；wp+2，粉土取14~18对于，非粘性土ρdmax=~×103kg/m3λc=ρd/ρdmaxdρdmax——压实填土最大干密度(十五)土的力学状况地基土在压力作用下体积减少的性质。1)土的压缩量Δhhhee2)/(1+e1)2)压缩系数α比与压力曲线，e—p曲线求得。3)压缩模量EsEs=(1+e1)/α2、土中应力及其分布——重点1)土的自重应力σh·本身的质量引起的土中应力，称为自重应力。nσ=ihini=1i(kPa)γi——第i土层的土重度；hi——第i土层的土厚度；2)附加应力p应力。大小定性的讲：(1)某一深度的附加应力为，距荷载作用点越远，其值越小。(2)荷载作用点下，不同深度的附加应力为，其值随深度的增加而减少。(3)荷载作用点外，最大值出现在加或减少，其值力。1)剪切试验见图1—9，Pg13。2)土的抗剪切强度(库仑定律)根据抗剪曲线图(绘出)可得：粘土类土抗剪强度：τf=σtanp+c(kPa)σ——土的法向应力(kPa)p——土的内摩擦角(度)c——粘性土的粘聚力(kPa)来源于：颗粒间天然胶结物的胶结作用和电分子引力要点：(1)土的抗剪强度，随剪切面上的正应力(N)大小而变化；化(2)砂性土的抗剪强度，由土的内摩擦力组成；性土的抗剪强度，由土的内摩擦力+粘聚力组成；(4)粘性土的颗粒越细，塑性越大，粘聚力也越大。4、土的边坡和边坡率n——重点定地基承载力、评价土的稳定性。如何评价α1)自然倾角(安息角)成：，由颗粒间的摩擦力息角。的砂土：α≈p2hα在土方开挖时，为了保持土壁的稳定性，α人为地近似形成土的“安息角”，必须要挖成a3)边坡率nnnah称为边坡率(4)边坡选择原则：根据土的性质(p、c)，含水量、附加荷载情况、晾槽时间等确定。(十六)土的渗透性示土的透水的性质、渗水能力。其大小取决于土的结构、颗粒大小形状、其值用渗透系数K表示.Q流过的水量；粘土类：＜1(m/d)；砂土类：1~100(m/d)；碎石类：＞100(m/d)；土的分类——简述(一)按《建筑地基基础设计规范》分类岩石按其坚固性分为：硬质岩石(花岗岩、石英岩、石灰岩等)抗压强度≥30MPa；软质岩石(页岩、粘土岩、云母片岩等)抗压强度＜30MPa；按其风化程度分：微风化(岩质新鲜，稍有风化迹象)2)碎石土石；卵石、碎石；园砾、角砾。见表1—6，pg9、稍密、松散。见表1—4，pg83)砂土砂、中砂、细砂、粉砂。见表1—7，pg9、稍密、松散。见表1—4，pg84)粘土IpIp0；粉质粘土10＜Ip≤17；粘土Ip＞17。见表1—8，pg10、稍密、松散。见表1—4，pg8土：万年以前形成的、并经生物化学作用形成的土，其天然含水量大比大于或等于的粘性土叫淤泥。天然孔隙比小于，但大于或等于的粘性土叫淤泥质土。石经红土化作用形成的高塑粘土其液限一般大于50。5)人工填土(1)素填土：无其他杂物(垃圾)，由碎石土、砂土、粘性土组成，经分层夯实的(2)杂填土：有其他杂物(含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等人工垃圾)的。(3)冲填土：水冲填泥沙形成的沉积土。(4)炉灰：以煤及煤土混合物，经燃烧而形成的无机矿物质(炉渣)为主的填土。(二)按颗粒的粒径大小分类(量直径或最长边)(三)按开挖难易程度或从施工角度分类(工程定额)分为8类16级。(四)特殊类土匀。晴雨天很软且湿陷。(粘土多、砂土少)：1)场地平整的目的及内容2)场地平整施工前期要求3)土方的平衡调配4)场地平整施工5)填土与压实6)沟槽断面选择7)土方开挖的机械施工8)塌方、流砂的处理1)语言生动，提问思考；4．本单元讲课提纲、板书设计(或电子教案)：第二节场地平整施工进行建设场地平整。(一)概念确定挖填方的调配；选择施工方法、机具及施工(二)场地平整施工的宏观工序场。场。(三)场地平整施工的前期工作4、五通建设。道路、水(给水、排水)、电(强电、通讯)、燃气、暖气。计算——简述、自学(一)方格网法1)工作图：用1：500地形图。2)划分网格：根据精度要求按20m×20m，40m×40m等标准。2)标注标高：将设计标高和地面标高标注在方格的交点处。3)计算各点标高差(挖填高度)：挖填高度=地面标高－设计标高(＋为开挖高度；－为填方高度)4)计算方格土方量：(1)方格四个角点全部为填或挖时：见公式1—26，pg15(2)方格相邻两角点为挖方，另两角点为填方时：见公式1—27、28，pg16(3)方格三角点为挖(填)方，另一角点为填(挖)方时：见公式1—29、30，pg165)计算边坡土方量：(1)三角棱锥体边坡时：见公式1—32，pg17(2)三角棱柱体边坡时：见公式1—33、34，pg17(3)方格三角点为挖(填)方，另一角点为填(挖)方时：见公式1—29、30，pg166)分别计算场地挖、填方量。1)场地平坦的非沟槽场地2)台阶宽度较大的非沟槽场地(二)断面法1)工作图：用1：500地形图。2)划分长度方向的计算断面(Fi)：根据精度要求按l=5m、10m、20m等标准。3)划分断面的计算距离(di)：根据精度要求按d=1m、2m、4mdddd……di。4)计算各点标高差(挖填高度)：挖填高度=地面标高－设计标高(＋为开挖高度；－为填方高度)述5)计算各断面的面积6)计算土方体积：见公式1—31，pg161)场地高差大的非沟槽场地2)各种情况的沟槽场地注意：全部挖方量、填方量的总和求出后，按土的松散性、压缩性、沉降率等因素对土方量的调整。然后进行土方的综合平衡调配。的平衡调配——简述，以确定土方的见图1—37，pg19(一)调配原则(二)平衡调配图标的编制(一)施工内容(二)施工准备1)交桩、收桩、补桩(水准点、坐标控制点)2)画出开挖边线、或中线，标注开挖深度、运输方法数量、下达工期任务开挖后的验收及下一步工作准备(三)开挖施工方法方量小、场地狭窄的施工点；或配合机械开挖修正边坡、开挖死角。开挖质量好、开挖完全；劳动强度大、施工进度慢。止塌方、流砂等，确保人身安全。方量大、场地宽阔的施工点。施工进度快、节约人力；开挖不全、有死角。工安全，防止陷机、翻机。(四)开挖常用机械机等特点、适于范围、生产率计算、施工方法由同学们自学。(五)运输常用机械载机等实——重点(一)基本要求2)分层多遍压实(二)回填土料选择(三)回填土填筑(四)回填土压实碾压、夯击、震动等手段是各种压实机械常见工作原理。1)碾压类机械：平碾压路机、羊足碾等。适于：大面积填土。2)夯击类机械：蛙式夯、内燃打夯机、石夯、人工木夯等。适于：场地狭窄填夯机等，适于：大面积填土。3)震动类机械：震动夯、平板震动器等，适于：场地狭窄填土。等，适于：大面积填土。2、要求：应慢3)分层搭接、同层搭接4)进行循环压实，组织好行进线路第三节沟槽、基坑开挖面选择、土方量计算——重点(一)断面形式、易塌方。m实砂土或含水量少于wp(塑限含水量)的土。形槽——开挖量大，不易塌方。各类土质的开挖。开挖量适中，不易塌方。适合于：开挖深度在5m以外的各类土质。联合槽——开挖量视联合形式而定。两条及以上管道同时埋设时的沟槽开挖。(二)断面形式选择程质量和安全的前提下，减少开挖量、缩短工期、方便槽内施工。2、考虑因素：1)土质坚硬土——直槽；砂土——梯形槽2)地下水情况水量大——直槽支撑；水量小——缓坡梯形槽3)施工方法人工开挖、振动小——直槽或陡坡梯形槽、混合槽4)施工环境有附加动、静荷载——梯形槽直槽或直槽支撑型5)支撑条件需支撑时——直槽或陡坡梯形槽6)管距及埋深管距近、能同时施工——联合槽旱季——直槽(三)沟槽断面尺寸WBb式中：B——管道基础宽度(m)B≥D(管外径)b——操作宽度(m)非金属管(m)金属管(m)N注：1、需设排水沟时，b可适当增大；2、管道需外防水时，b=；另加~4、一般W≥DN1000DN~1500DN≥1600Hh度)+D(管道外径)＋l1(管座厚度)＋h1(基础厚度)hm行道下hm道下设支撑的直槽一般采用1：的边坡。顶宽WBb+2×n×H(四)沟槽土方量计算A沟槽断面积Ai沟槽第i个断面的断面积L度二、土方开挖的机械施工——简述(一)常用开挖机械：正铲、反铲、拉铲和抓铲于大型构筑物的基坑、底部较宽沟槽挖机械停留面以下土方；适于沟槽和深度不大的机坑开挖；层；适于开挖较深的大面积基坑、沟渠和水下坚硬的土层；适于开挖面积小、深度大的基坑、沟槽和下开挖；2)传动装置：液压、机械3)动力装置：内燃机4)行走装置：履带式(对道路和现场要求低、行走速度慢、施工好)轮胎式(对道路和现场要求高、行走速度快)：反铲连续作业，链斗式、轮斗式如：黄土、粉质粘土等；适于沟槽2)传动装置：机械3)动力装置：内燃机4)行走装置：履带式、轮胎式、履带轮胎式：正铲、反铲：多种工作装置；机身紧凑、动作灵活、不设地形限制；管道沟槽开挖；场地清理、清除树根、块石等；装载、起重、推土、2)传动装置：液压3)动力装置：内燃机4)行走装置：轮胎式凿岩机、装载机、翻斗汽车等。(二)开挖机械选用1)工地狭窄、中小型管道沟槽开挖——液压挖掘装载机；2)工地现场道路不平，管槽先上地形变化大——3)无坚硬岩石和成片岩石的地区——反铲、正铲挖掘机；4)有坚硬岩石和成片岩石的地区——凿石机、爆破；5)开挖含水量大的土层、水下开挖——抓铲挖掘机；6)开挖较深且无坚硬土层、水下开挖——拉铲挖掘机；型、生产率和施工计划确定机械台数及配套机械和配合人员数量方、流砂的处理——重点(一)边坡塌方——未按要求的边坡率施工3)边坡处有附加荷载4)砂土含水量太少的干砂意排水2)放足边坡3)减轻附加荷载4)设置支撑(二)流砂或其他外界的影响，使其土壤变为液体状态，当它流出时，就是所谓“水流砂”。(简称流砂)力砂土的内摩擦力消失砂土处于悬浮状态流沙粉砂、细砂、亚粘土等。下砂土的内摩擦力消失砂土处于悬浮状态流沙这种情况较少。2)砂质土含水量极少时，受震动或其他外界的影响，使其土壤变为松散状态，当常年不下雨的气候干燥地区。此处不谈该类流砂。1)轻微流砂现象(挖掘面，局部串砂)：无影响2)中等程度流砂现象(挖掘面，一堆堆细砂缓慢冒出)：应止住，防止扩大。3)严重流砂现象(挖掘面，串砂速度加快，往往形成陷脚现象，土坡边壁下塌)：，否则后果严重。4)涌土现象(挖掘面，涌砂速度加快，底部土层升高，土坡边壁下塌，部分土层中空)：必须止住，否则引起地面开裂、附近建筑倒塌。，减少震动2)采用草袋、木板等压住流砂孔3)采用密支撑、板桩撑加固土壁4)水下挖土5)人工降低地下水位(三)滑坡土层因各自的内摩擦系数不同，当含水量较大的且坡度较大的表层土体(滑坡体)受到外力或附加荷载作用下，沿滑移面下滑的现象。滑移面以下的土层一般较密实、—在靠近滑坡边沿处开挖土方，使挖后的土体有一个稳定的边坡2)填土法——回填土方，使填后的土体有一个稳定的边坡并能抵挡滑：1)支撑的目的和要求2)支撑的种类和适用条件3)支撑计算4)支撑设置和拆除5)沟槽及基坑土方回填6)地基处理7)石方爆破1)语言生动，提问思考；4．本单元讲课提纲、板书设计(或电子教案)：1)沟槽支撑设计计算第四节沟槽及基坑支撑支撑的目的和要求——简述(一)目的地面荷载所产生的侧土压力。(二)设置条件遇雨、突然的附加荷载等因素可能引起边坡坍塌时(三)优缺点(四)支设要求材料应坚实、有足够的强度，必要时应计算；支撑各部分连接应牢固、稳定。2、保证安全、节约用料；就是为了安全，因此，支撑本身也应安全；采用可回收、复用材料。3、方便合理、便于施工；便于后续工序施工。二、支撑的种类和适用条件——重点(一)种类桩撑和锚锭式支撑2、按材质分：3、按撑板间距分：疏撑(断续式)：撑板间有间距；密撑(连续式)：撑板间无间距；(二)组成及适用条件撑板、立柱、撑杠以及撑扣、扒钉2)适用：土质较好、地下水量少的沟槽优缺点：支设容易；拆除较难、安全性差4)做法：逐渐挖深、分层铺设；先撑板、后立柱、加撑杠、打扒钉、钉撑扣；安全2、竖撑：撑板、横枋、撑杠以及撑扣、扒钉2)适用：土质较差、地下水量较多或有流砂的沟槽3)优缺点：支设困难；拆除较易、安全性好4)做法：逐渐挖深、分层铺设或倒撑换板；先撑板、后横枋、加撑杠、打扒钉、钉撑扣；随挖深、接撑板。安全3、板桩撑：1)组成：钢板桩(图1—49，50)、横枋、撑杠2)适用：土质极差、地下水量大的弱饱和土或有流砂处3)优缺点：安全性好；支设、拆除较难。4)做法：先打板、后挖土；先填土、后拆板4、锚锭式支撑：(图1—47)1)组成：横撑板、柱桩、锚桩、拉杆以及撑扣、扒钉2)适用：不能安装撑杠时3)优缺点：支设困难；拆除亦难、安全性差4)做法：逐渐挖深、分层铺设；随挖深、常倒撑、换柱桩。安全临时支撑：短桩横隔板支撑(图1—48)；草袋等临时挡土墙(三)材料选用1、撑板(贴土板)：木板、金属撑板2、横枋：木枋、钢管规格：见Pg37、工字钢4、撑杠：木质：φ50、75、1005、板桩：型钢、特殊断面型钢图1—49、50算——重点(一)原理撑板、立柱、横枋以及撑杠抵抗土的侧土压力的能力。材料力学的知识进行计算。支撑构件尺寸复核计算(二)侧土压力的确定主动土压力系数EaokPa2、粘土：按图1—51可知：侧土压力Pmax=γH－4c(kPa)(二)撑板及立柱计算(三)撑杠计算——简述(一)设置、支设牢固设(二)倒撑位置的操作，叫做倒撑；施工时，需进行倒撑情况很多。、保证倒撑成功(三)加撑塌方等时，应加撑。心理、不能盲目进行(三)拆除、边填边拆撑都应使用、安全操作第五节沟槽及基坑土方回填——简述(一)条件应在构筑物、管道施工验收合格后进行。(二)目的(三)要求工——重点(一)工序选土还土(二)选土(三)还土(四)摊平(五)夯实夯实检查(六)检查(七)注意：1、建立回填制度(压实工具、还土含水量、还土铺设厚度、压实后厚度、夯击遍数3、要留有余填高度(拱高)，防止地面日久下凹。取1/20槽宽或15cm。第六节地基处理——简述、自学法(一)换土垫层用砂、碎石、灰土等换软弱土加以夯实振密(二)挤密桩机具振动或锤击沉管方式成孔管内灌料、振实加密(三)碾压与夯实第七节土石方爆破施工进行施工。同学仅知道对于硬土和岩石的开挖一般都采用爆施工。：1)地下水对施工的影响2)施工排水的任务及方法3)明沟排水4)概述人工降低地下水位5)轻型井点1)语言生动，提问思考；4．本单元讲课提纲、板书设计(或电子教案)：第一节概述水的影响——简述2、易产生流砂、塌方、滑坡、基地隆起、冒水、管涌、土体变松、地基承载力下降。、含水土层施工的扰动，会使地基承载力下降。工排水的任务——重点原因：1)潜水——第一个稳定隔水层顶板以上~地面一下。特点：有个自由水面；水量受当地气候影响；水量可预计。2)承压水——两个稳定隔水层顶板之间。特点：无自由水面；水量受当地气候影响小甚至无影响；水量不可预计。3)一般情况下，构筑物、管道埋深都比较浅，大都在第一个稳定隔水层顶板以上。2、排出地面的地表水——重点是施工用水、生活用水。3、排出地面的雨水、雪水等。工排水的方法——简述把流入沟槽或基坑内的地下水、地表水和雨雪水，引入(通过排水沟、渠或管)到集水。工降低地下水位————简述(一)、明沟地面截水2)排水沟截水(二)、明沟坑内排水位置：坑底四周或中部，槽底中心或两侧。坡向：3~5%，坡向集水井。2)集水井——断面尺寸及个数：视地下水量、施工情况而定，尺寸一般≥1000×1000。深度应满足水泵的要求并比排水沟低~1m。m设置一个集水井。应封底、强化井壁，防止塌方、管涌。位置：设在地下水来水的一侧。3)水泵——型式：潜水泵、普通离心泵、污水泵或泥浆泵。一般为~2倍的涌水量。扬程：视井内最低水位到排出点的高差而定，并考虑足够的水头损失。除井底淤泥、保持必需的存水深度，以维持水泵的正常工作。用水量计算——自学同学们自学。—简述宜。第三节人工降低地下水位(一)、概念开挖体积处于漏斗状范围内时，形成此时就消除了地下水对施工的影响。该状况一直持续到地下工程施停止抽水，恢复地下水位的全过程称为人工降低地下水位。(二)、方法见表2—3，Pg69。共5种。显然，离不开“井点”二字，因此，又称井点排水法。(三)、优缺点；增加边坡稳定性。2、投资高；管理不便。——重点(一)、适用条件：见Pg68。(二)、系统组成：地下水井点管弯联管总管抽水设备排出、弯联管、井点管造成真空，使地下水进入系统由设备的压水管排出。3、系统设备：直管。m滤层。太小，会堵塞，太大，会使抽出水中含土颗量太多，影响土层构造，出现土层下陷。m直管(连接管)——m。般采用丝接或焊接方式连接。联管——料管、橡胶管、金属管或管制成。采用法兰、管箍、丝接等方式连接。总输水管(总吸水管)，上设三通口以连接弯联管，间距为1或。管间用法兰连接，并有管。度。1)自引式：用离心泵直接自总管抽水。特点：地下水降落深度仅为2~4m。下水位高，要求降水深度不大的工程。2)真空式：用真空泵-水泵联合机组抽水。见图2—5，Pg70。特点：地下水降落深度为~。下水位高，要求降水深度不大于5m的工程。3)射流式：用离心泵-射流器联合抽水。见图2—6，Pg70。特点：地下水降落深度可达7~9m。下水位高，要求降水深度不大于8m的工程。(三)、系统设计：水位的范围。条件：地质剖面图(了解含水层厚度、不透水层厚度、地下水位线高程等)土的物理力学性质(含水层土颗粒组成、饱和含水量、渗透系数等)抽水试降报告(了解井位、井径、滤水管所在土层等)料。—埋设深度。设备选用——涌水量。原则：①应将所需降水范围都包括在围圈内，尽可能布置成环状；④井点管距离基坑、沟槽的上口边缘≥处；⑤抽水设备应居系统的中部。1)单排布置：适用于：基坑：B＜6m，降深≤5m；沟槽：B＜，降深≤。2)双排布置：2、高程布置：2)总管埋深：埋设高程应接近原地下水位线。④井点管距离基坑、沟槽的上口边缘≥处；3、总涌水量(Q)计算：我们知道，井点系统是由若干个井点管(单井)组成，根据裘布依公式可计算出各HHr0hRr0hR当作一口大口单井来计算。从而“单井”的直径按井点管所围的面积的直径计算。其条件是井群中。轻型井点系统符合这一条件。面所讲的半径均是井群下的半径——假想半径x0。1)无压完全井环形井点系统Q2)无压非完全井环形井点系统Q4、单根井点管涌水量(q)计算：5、井点管数量(n)计算：6、井点管间距(D)计算：dd7、抽水设备选用：水头损失，按水泵站设计、选用水泵、真空泵等。(四)、埋设与使用：装严密、防止漏气。1)安装顺序：见Pg74。2)埋设井点管法——管法——孔或钻孔法——。点管附近、且距地面~范围内。3)试抽，先浑后清。①试抽应在系统排出清水后才能停止。砂土需1~3天；水泵出水管阀门关小。等补。3)试抽①电源：为保证不间断抽水，需设双路供电或自备发电机；②经常检查出水是否澄清，并做好水量记录。可知滤网是否堵塞；③检查降水区域内的建筑物有无沉陷现象。4)拆除检修保养、以备再用。：1)喷射井点2)电渗井点3)管井井点4)深井井点5)钢筋混凝土概述6)钢筋工程——钢筋规格及性能7)钢筋工程——钢筋冷处理8)钢筋工程——调直、除锈和焊接1)语言生动，提问思考；4．本单元讲课提纲、板书设计(或电子教案)：—简述(一)、适用条件：见Pg76。(二)、工作原理：助于喷射器的射流作用将地下水抽至地面。(三)、喷水井点：器安装在井点直管内，即可形成喷水井点。作水。(四)、喷气井点：器安装在井点直管内，即可形成喷气井点。气。(一)、适用条件：见Pg77。(二)、工作原理：、粘滞性大，用真空方法无法降水。含水的细颗粒土中，插入正电极(钢筋或其他金属材料)、负电极(井点管)并通以电流后，土颗粒自负极向正极移动(电泳现象)，水自正极向负极移动(电渗现象)，然后，利用井点管将水抽出。从而达到排出土颗粒表面的粘滞水，达到降低地下水位之目的。(三)、布置和计算：负极数分类——简述混凝土(抗压)混凝土(抗压)(四)、设计与运行：2、间歇通电运行。通电24小时后，停电2~3小时。述、自学(一)、适用条件：见Pg78。(二)、工作原理：见图2—14，Pg78。(三)、布置和安装：自学井点——简述、自学(一)、适用条件：见Pg79。(二)、工作原理：见图2—15，Pg79。(三)、布置和安装：自学砂碎石 水混凝土拌合物，具有可塑性钢筋(抗拉)kNm砼。适于：特种用途。抗x、γ射线。kNm工程。19kN/m3。用轻骨料制成，如：浮石、陶粒、膨胀珍珠岩等。2)多孔砼——γ=3~12kN/m3。——简述、自学格及性能——简述(一)、分类1)碳素钢钢筋：(以含碳量的多少而定的钢筋)低碳素钢钢筋：(含碳量＜%，——常用于普通钢筋砼结构)；中碳素钢钢筋：(含碳量=%~%，——作合金钢的原料)；高碳素钢钢筋：(含碳量＝%~%——常用于预应力钢筋砼结构)。2)合金钢钢筋：提高钢筋的强度，改善钢筋的综合性能(如焊接性能)锰硅、40硅2锰钒、40硅2锰钛——含合金量＜%；Mn——可以抵抗钢筋中S(硫)影响、可焊性差；钛Ti——强度高，可焊性、韧性好，塑性约有降低；铬Gr——硬度高，抗腐蚀性好，且可提高强度(适量)；S元素，它高——强度降低，塑性降低；P——极有害元素，冷脆性影响大塑性降低；N——有害杂质，冷脆性影响大塑性降低2、按力学性能分：1)Ⅰ级钢筋(235/370级，屈服点235N/mm2，抗拉强度370N/mm2)。φ表示，同时表示级别和直径。2)Ⅱ级钢筋(335/510级)。、表示“公称直径”3)Ⅲ级钢筋(370/570级)。、表示“公称直径”4)Ⅳ级钢筋(540/835级)。表示“公称直径”3、按外形分：①人字形——Ⅱ级、Ⅲ级②螺纹形——Ⅳ级③月牙形——Ⅱ级、Ⅲ级、钢筋表面有一定的纹路。φ＜5的钢丝经机械压痕而成。增加强度和摩擦阻力。筋绞在一起形成。增加强度和柔韧性。4、按生产工艺分：。Φl………3)冷拔钢筋——4)热处理钢筋——5)碳素钢丝——高含碳量的钢筋。形成。按供应条件分：、按直径大小分：(二)、机械性能ll100%，l样拉断后长度；l0——用冷弯性体现。在外力作用下产生较大的永久塑性变形而不至于发生破坏的性能。强度愈高，塑性愈低。在寒冷地区、露天作业时受动荷载作用的构件中的钢筋应考虑该指标。现象叫做“疲劳破坏”。耐疲劳性——测得。一般不用。(三)钢筋工程的内容、钢筋的安装成型——绑扎及焊接等。理——重点包括钢筋的冷拉、冷拔、冷轧三种冷处理工艺。(一)、钢筋冷处理原理进行，即冷加工增强、时效增强。下面以冷拉为例。生很多bb碎块，致使继续滑移困难，滑移抗力增强)，塑性变形后其强度和硬Pg。B点提高到k点。这种提高仅仅是屈服强高而不是抗拉强度的提高。期间，冷加工后钢筋的强度又会增加。(主要是通过一段时间，把冷处理后内一定内应力和结晶组织不稳定的现象消除)。这种提高不仅是屈服强前应前应力-应变曲线：0ad加工后应力-应变曲线：01kde时效后应力-应变曲线：02kk/d/e/450℃时，钢筋强度有所降低；700℃时，钢筋失去冷处理增强值，恢复到冷处理前的力学性质。连接时，一定应先焊接、后冷处理。(二)、钢筋冷处理方法3-3，Pg92。为了精确地控制加工后钢筋强度，在冷拉时需进行应力控制。2)应力控制：根据应力-应变曲线图可知，屈服点k，可通过应力σk和应变O~O2只控制拉伸应力或控制拉伸长度冷拉长度计算：见式3-2，Pg93。同时控制拉伸应力和拉伸长度3)适用范围：所有规格的热轧钢筋3-4，Pg93。3)适用范围：直径6~10的Ⅰ级热轧光园钢筋。3-4，Pg93。2)方法：利用双滚轧机进行压轧。3)适用范围：Ⅰ级热轧光园钢筋。筋的调直、除锈和焊接——简述(一)、钢筋调直对圆盘钢筋和运输、保管等过程中弯曲的钢筋，在使用前应进行调直。消受力后钢筋不存在应变。要求，拉力≯屈服强度×钢筋断面积；拉长≯钢筋的回弹长度；一般为%~1%。(二)、钢筋除锈(三)、钢筋焊接1)对焊：——接长钢筋用。2)点焊：——绑轧钢筋用。3)电弧焊：——接长或绑轧钢筋用。：1)钢筋的制备2)钢筋的安装成型3)模板工程——概述4)模板工程——定型模板及支撑工具5)模板的支设安装6)模板的拆除7)质量控制1)语言生动，提问思考；4．本单元讲课提纲、板书设计(或电子教案)：算——重点(一)、钢筋的下料划线 筋端部；弯钩的钢筋端部；带直钩的钢筋端部；带斜钩的钢筋端部；单面搭接焊钢筋接头； 头；对焊接头；量方法无弯钩的钢筋绑扎搭接；代半圆弯钩的钢筋绑扎搭接；带直钩的钢筋绑扎搭接；带斜钩的钢筋绑扎搭接；接焊钢筋接头；；把内皮尺寸和中线尺寸都换算成外皮尺寸。它既便于计算下又便于成型钢筋的度量。筋成型加工时，在弯曲处的内皮长度缩短，外皮长度延伸，中线长度不变。以通过增加一个钢筋直径(+d)或(+2d)把各种量法统一道外皮尺寸度量法上来。acac外皮度量法对钢筋下料划线，确定成型尺寸。3、钢筋弯钩(钢筋端钩)增长值钢筋弯钩形式有三种：半圆弯钩、直弯钩、斜弯钩。1)半圆弯钩(180○弯钩)钢筋在同中受拉状态下，埋在砼中能起锚固作用。2)直弯钩(90○弯钩)钢筋在同中受压状态下，埋在砼中能起锚固作用。或封闭式箍筋。3)斜弯钩(135○弯钩)构上的钢筋。或开口式箍筋。4、钢筋弯曲调整值(减少下料长度)在钢筋成形时，钢筋在弯曲处不能做成硬弯(一是做不到，二是对受力不利)，而，即弯曲处形成圆弧。因此，量度尺寸便与下料长度不同。D有：下料长度=量度尺寸－弯曲调整值BD有：下料长度=量度尺寸－弯曲调整值B A b=(a+b)－(c+e-AB) A b一般地：其值为：由于工程需要或节约材料(短料接长)，有时要求成型的钢筋总长超过原材料长度，由此产生钢筋有接头。：绑扎、焊接1)绑扎：利用20~23#铁丝、钢筋钩进行人工绑扎。规范对搭接长度有详细的规定。2)焊接：接头搭接长度有详细的规定。②对焊：烧损长度：一个d。l Dl1)钢筋下料长度=图示长度＋弯钩增加长度＋接头增加长度－钢筋弯曲调整值2)钢筋下料长度=各地实际经验值(由于芯轴规格不全，加工的圆弧不标准造成)见书，自学。代换原则：见书，Pg106。(二)、钢筋切断、弯曲加工1)方法：电动剪切机(≤40)、手工剪切器(≤12)、气割、电弧切割(＞40)2)要求：按下料长度剪切。2、弯曲：1)方法：电动弯曲机(≤40)、手工弯曲器(≤25)2)要求：按弯曲位置应准确。—简述1)绑扎①方法：首选焊接，其次用手工绑扎。②要求：牢固、位置准确；与模板安装配合；2)安装①安装一般与绑扎同步。②要求：位置应准确；与模板安装配合；保证有一定厚度的保护层；保证多层钢筋间的间距；间工艺布置——简述原则：流水作业；机械化、自动化；按原材料堆放、冷加工(含拉伸、接长、调直、除锈)、下料划线、剪切、弯曲、半成品堆放等顺序设计工艺线；(一)、模板凝土按设计要求成型，并承受混凝土拌合物未达到强度时的模型。有模型板、支架组成。(二)、模板支设要求；(三)、模板的分类、钢木组合模板、竹模板、塑料模板、玻璃钢模板、土模2、按结构和施工分：工具式模板(装配式模板)：——结构形状复杂的建筑；升移拉式模板(胎模)：——水平方向较长、形状简洁的构筑物；水平方向移拉。二、定型模板及支撑工具——重点(一)、定型模板格不多的面板，拼装成多种尺寸组合，以满足工程需要的模板。3)钢定型模板：分为：平面模板、阴角模板、阳角模板和连接模板。见表3-Pg0。2、连接件：U形卡、回形卡、钢板卡、L形销钉、园钉等。3、支承件：保证墙厚度——钩头螺栓、紧固螺栓、对拉螺栓、钢卡具(见图3-32、33、34、35、36、37、38、39)。保证模板的整体性和刚度——柱箍(见图3-37、38、39)、立承、斜承、剪刀承、横承等。4、支承件间的连接：扣件、8#铁丝等。(二)、支撑工具式支撑。目的是保证模板的稳定性撑梁、板的模板，起承重的作用。4、斜撑、水平撑等——用以支撑墙、柱的模板，起稳定的作用。、模板支设安装施工要点——重点(一)、准备工作用脱模剂。—扳手、钢丝钳、榔头等)、材料(规格齐全、备用一部分木板、木枋等)、人员(木工、架子工等)。(二)、基础和垫层模板(三)、墙模板(四)、柱模板(五)、梁、板模板(六)、注意：窗口；严防杂物落入模板。做好三缝处理。安装好止水带。点——简述(一)、目的模板的周转；(二)、条件应使混凝土达到必要的强度。(三)、实施质量要求——简述、自学(自学)：1)混凝土的制备——组成材料2)混凝土的制备——普通砼的主要性能3)混凝土的制备——普通砼的配合比设计1)语言生动，提问思考；4．本单元讲课提纲、板书设计(或电子教案)：第三节混凝土的制备(一)、混凝土概念(自学)(二)、混凝土分类(自学)——重点(一)、水泥后呈可塑性浆体，在水和空气中，通过物理化学过程的作用下，去塑性、硬化、产生强度，形成坚硬的石状体(水泥石)。产生料(石灰质原料、粘土质原料和调节性材料)混合、加水、石碾磨细而成高温(1300~1450℃)烧制熟料(C3S硅酸三钙、C2S硅酸二钙、C3A铝酸三钙等物质)＋石膏(量少2~4%可延缓水泥的凝结时间，量大则起速凝作用)水泥(磨细)用——水泥颗粒＋水(后，熟料的表面与水发生水解或起水化作用。)=水化物＋热量(1782J/g)水化物(水泥胶凝体)，随着时间推移，开始失去塑性、凝结、产生强度(45分钟以上，长至若干年)。4、水泥的分类(自学)1)密度与质量密度2)细度的粗细程度。越细，比表面积越大，硬化越快，早期强度越高。3)凝结时间凝结时间包括两个概念。①初凝时间——水＋水泥拌合后，开始失去塑性的时间。≮45分钟②终凝时间——水＋水泥拌合后，开始产生强度的时间。≯12小时4)体积安定性要变化或体积的均匀变化。体积的不均匀变化会产生危险裂缝。产生的原因、标准和检测方法见书。5)强度准砂——福建，平潭县芦洋浦砂区的天然石英海砂；测其抗压强度和抗折强度。6)水化热优点——对冬季施工的小体积混凝土的蓄热养护是有益的；内部的水化热积聚不易散发，温度可达50~60℃以上，内外温差引起温度应力，可使混凝土产生裂缝。1)不宜长期存放2)不宜堆放太高3)注意防潮(二)、砂石骨料在混凝土中起骨架和稳定体积的作用。m1)要求：·坚硬、洁净。砂中有害物质含量应符合规定(表3—22、23)；·应有一定的粒径，且级配良好(表3—24)。2)分类灰石砂等。石英砂强度最好；的和易性好接性好，混凝土的和易性差。·按平均粒径或细度模数分：见书。(自学)3)选用措施保证砼的强度；1)要求：(针状和片状颗粒含量＜25%，含泥量＜2%，含硫化物量＜1%，硫酸盐含量＜1%，有机物含量＜1%等)；·应有一定的粒径，且级配良好(表3—26)；·抗压强度≮砼标号150%，最低强度≮30N/mm2(30MPa)；径≯结构截面最小尺寸的1/4，≯钢筋间最小净距的3/4。2)分类和易性好、与水泥砂浆粘结力差；·按石子级配分：见书。(表3—26)连续级配：将石子按尺寸大小分级，且分级是连续的，然后按适当比例配合。分级不是连续的，然后按适当比例配合。3)选用·最大粒径应选大些；(以减少水泥用量，从而减少砼的收缩，提高砼的强度)1)要求：·pH＜4的酸性水；各种工业废水；尾矿水；高糖水；含等。2)选用：1)目的：2)分类及特点：度。高砼的抗渗和抗冻性。砼的初凝时间，提高砼的整体性。速凝剂——在不改变砼的性能下，减少砼的初凝时间，加快砼的施工速度。3)品种以及用法：(见表3-27，3-28)通过试验确定外掺剂的用量。通砼的主要性能——重点性、和易性及经济性(一)、砼拌合物的和易性砼拌合物可施工性的综合指标。包括流动性、粘聚性和保水性等性能。性好，是指砼拌合物成分均匀，不离析、不泌水，又具有一定的流动性。2、作用：1)流动性——使砼拌合物均匀、密实地填满模板。砼拌合物必须具有流动性。便于泵送、浇灌、振捣。2)粘聚性——使砼拌合物不产生离析、分层。砼拌合物在运输、转运、浇灌、析、分层，造成砼产生孔隙，降的密实性。3)保水性——保证砼拌合物水灰比不变。砼拌合物在运输、转运等过程中，砼的强度。3、测定：1)坍落度试验——测定砼拌合物的坍落度。(将砼拌合物采用“3灌3捣”装满标准坍落度筒——自然坍落)坍落的高度以cm计，即为坍落度。A离析，表示粘聚性不好。B：提起筒时，有水从底部析出，表明泌水。2)维勃度试验——测定干硬性砼拌合物的流动性。(将维勃度上的坍落度筒按规定的方法装满砼拌合物度试验以s计，即为维勃度值。注意：A：维勃值愈大流动性愈差；B：拌合物振平后，表面渗出一厚层砂砂量过多；多。4、选用：坍落度=0cm(30~150s)，干硬性砼。坍落度=1~3cm(30~10s)，低流动性砼。一般地，振动器捣实：1~3cm；人工捣实：3~5cm。可参考表3-29(Pg132)影响因素：1)水泥品种：泥2)骨料：差的3)砂率：砂率=砂质量/(砂质量+石子质量)(%)泥浆一定时：用量最小而满足和易性要求，此时的砂用量称为最优砂率。小的砂率。(这样可节约水泥量)一般为30~35%之间。砂率=砂质量/(砂质量+石子质量)4)用水量：水泥用量不变时，易性，而不能单独变化用水量或水泥用量。(二)、砼的强度及标号砼拌合物硬化后具有的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、疲劳强度等值。性能，所以，主要测定其抗压强度5%保证率的抗压极限强度值。即为该砼的强度(抗压强度)CN/mm2。2、影响因素：砼强度主要取决于：水泥石的强度(砂浆的胶结力等)度水泥石与粗骨料间的粘结面破坏然：1)水泥标号：标号越高，粘结力越强，强度越高2)水灰比=水泥用量/水用量：缝大囊——抵抗荷载的实际断面积，而且可能在孔隙周围可造成粘结强度降低。因此：在满足施工的条件下，尽可能减少用水量，即：降低水灰比。3)养护条件：保证足够的温度、湿度、时间(＞7~14天)4)龄期：时间愈长，强度愈高；5)工艺条件：使砼愈密实，强度愈高；6)外加剂：可以增加砼的强度；7)骨料强度及表面特征：抗压强度≮砼标号150%，最低强度≮30N/mm2(30MPa)；碎石表面粗糙，多棱角，粘结力大。卵石反之。(三)、砼的耐久性耐久性——砼拌合物硬化后具有的承受非荷载的外界因素作用的性能。抗冻性、抗渗性及炭化作用等。·FF≤25%—指砼在水压力作用下的抗渗透性能。选用见表3-33。·PPP现渗水时的最大压力。)P4=抗渗压力为~。3)抗炭化：——指砼在特殊环境(酸性水)作用下的抗侵蚀性能。·筋失去保护层而遭受锈蚀。2、提高耐久性的措施：1)合理选用水泥品种。用抗侵蚀性水泥(火山灰、粉煤灰水泥等)2)提高砼的密实度，适当控制砼水灰比及水泥用量(见表3-36)3)选用较好的砂、石骨料4)掺用加气剂或减水剂5)改善砼的施工操作方法(四)、砼的经济性经济性——砼与其他建材比较的经济问题；砼的组成材料的经济性问题。2、措施：生产的大厂水泥2)就近选用符合要求的骨料3)合理进行结构设计—重点：根据所要求的砼强度性、耐久性、和易性及经济性等，确定组成砼的水泥、、石和水的质量比例关系。(一)、砼水灰比的确定。水灰比的大小直接影响砼的强度、耐久性和和易易性↘，强度↗，水泥用量↘；反之。它受水泥标号、砼强度、骨料情况、振捣方法、外加剂种类、气候等因素制约。其选用必须从砼的强度和耐久性两方面考虑。2、方法：1)公式法：见3-9式Pg133。wA.RcR+A.B.c——砼中的水泥用量(kg/m3)w——砼中的水用量(kg/m3)A、B——材料系数(表3-31)2)经验法：利用规范规定的最大水灰比和最小水泥用量确定水灰比(见3-36)。3)曲线法：利用试验室的长期砼试配结果绘制强度~水灰比关系曲线。注意：为了保证砼的耐久性，水灰比还必须≤规范规定的最大水灰比限值。(二)、砼用水量的确定根据和易性要求和材料情况确定在相同级配条件下，石子最大粒径愈大，比表面积愈小，用水量可以少些；愈小，比表面积愈大，用水量可以多些；2、方法：确定2)根据坍落度确定水量(三)、砼含砂率的确定浆填充砂的孔隙，砂填充石子孔隙；水泥浆还应裹握砂、石表面。根据水灰比、石子粒径、用水量等因素确定。且增加用水量，影响砼的强度；否则易产生2、方法：料试配确定2)按砂用以填充石子孔隙并稍有富余的原则计算确定又‘ρ砂=S=αp石×100(%)式中：S——砂率(%)ρ砂、ρ石——砂、石的松散干质量密度(kg/m3)P——石子的孔隙率(%)P=p0石dp石=(1－pds)×100%；ds石——ρ0石——石的密实干质量密度(kg/m3)ρ0石≈ds石α——砂浆剩余系数(为增加砼拌合物的流动性的修正系数)，一般α=~(四)、砼配合比计算砼的绝对密实体积=各组成材料的绝对密实体积之和。点：计算复杂步骤：1)测定水泥、砂、石的相对密实度2)确定砼的施工配制强度Rcu,03)确定水灰比w/c行砼耐久性较核。4)确定用水量mw5)确定水泥用量mc行砼耐久性较核。6)确定砂率值S注意：计算值应符合表3-38的经验值。7)确定砂石的混合体积V砂石8)确定砂石混合的相对密度9)计算砂石混合的质量mVds(kg/m3)10)计算砂质量mmS(kg/m3)11)计算石质量12)砼配合比水泥：砂：石：水=mc：m砂：m石：mw=1：m砂/mc：m石/mc：m水/m13)砼的湿重度：砼的湿重度=mcg：m砂g：m石g：mwg(kN/m3)14)试配调试：砂、石或同时加入砂石，增加外加剂也可提高坍落度；2、假定质量法：m组成材料的量之和。kgm步骤：1)测定水泥、砂、石的相对密实度2)确定砼的施工配制强度Rcu,03)确定水灰比w/c行砼耐久性较核。4)确定用水量mw5)确定水泥用量mc行砼耐久性较核。6)确定砂率值S注意：计算值应符合表3-38的经验值。7)确定砂石的混合质量m砂石8)计算砂质量mmS(kg/m3)9)计算石质量10)砼配合比水泥：砂：石：水=mc：m砂：m石：mw=1：m砂/mc：m石/mc：m水/m11)砼的湿重度：砼的湿重度=mcg：m砂g：m石g：mwg(kN/m3)12)试配调试：：1)混凝土的施工——砼的拌制2)混凝土的施工——砼的运输3)混凝土的施工——砼的浇筑4)混凝土的施工——砼的养护5)混凝土的施工——砼的质检1)语言生动，提问思考；4．本单元讲课提纲、板书设计(或电子教案)：第四节现浇混凝土的施工(一)、基本工序砼的拌制(搅拌)运输浇灌振捣养护(二)、准备工作员、机具等——重点(一)、目的或要求重。合。水泥颗粒分散度高，有助于水化作用、良好的和易性和一定的粘性的形成。3、足够的搅拌时间。(二)、搅拌方式1、机械搅拌优点：拌合效果好；减轻劳动强度；节约水泥。砼拌合1)分类：·旋转的搅拌筒内，不断被筒内旋转的叶片强制拌合，达到搅拌之B的搅拌筒内，不断被筒内与搅拌筒旋转方向相反的叶片强制达到搅拌之目的。C转的双层搅拌筒内，各自不断被筒内与搅拌筒旋转方向相反的，且上下层之间又作相对运动，使搅拌更为均匀。流动性砼的拌合搅拌卸空搅拌转动搅拌卸空搅拌转动2)搅拌及装料顺序：3)产量系数(出料系数)：产量系数=组成体积一般：~4)生产率：·搅拌量：≤拌合机满载时所拌合砼量(拌合机容量，铭牌量)的倍。·搅拌一次时间：=装料时间＋拌合时间＋卸料时间拌合最短时间见表3-40拌合机转动后，加料；准确配料，一般以一包水泥(50kg)所需砂、石、水计算；规定用量掺入外加剂，采用外加剂溶入水的形式加入。2、人工搅拌优点：适宜砼工程量小的拌合，或工地条件受限(无法安装搅拌机；无搅拌机；无拌砼等)缺点：水泥用量大(比机拌大5~10%)；劳动强度大；效率低；拌合效果较差。1)加料顺序：拌拌拌砂子+水泥加水加石子砼拌合物2)注意：水泥用量应比机拌高5~10%；(三)、砼搅拌站(固定式搅拌机装置)集中、统一拌制砼；供应商品砼。文明施工。4、工艺流程：见图3-64。供应方式：经常塞车等·再继续拌合；适于站距工地较远；运输途中可能塞、注意：·5~20天的生产需要量；水泥储罐贮存水泥量3~5天(四)、热拌砼2、优点：提高砼的初期强度，保证质量。。、适于：低温季节施工砼工程；轻质砼拌合；预制构件场等。4、制作：拌合物中通蒸汽；拌合过程用热水。比和坍落度仍按普通砼设计，但应考虑到蒸汽凝结水对水灰比的影响。重点(一)、目的或要求变。一次，并适量加进些水泥砂浆，保证砼强度。、减少运输时间。砼拌合成后到砼浇灌完毕的延续时间应不大于表3-41规定。(二)、运输工具1、斗式：内燃翻斗车、自卸汽车、砼罐车，吊斗(塔式或桅杆式起重机配合)，手推车2、非斗式：皮带运输机、砼泵、砼泵车，串桶、溜槽等。(一)、准备1、检查前期工序的工作是否符合要求。(如：地基、垫层或底层；模板、钢筋、预埋、规格及尺寸)2、检查砼浇灌的准备工作。(如：进度计划、浇筑方案；砼拌合物的规格、数量；施备；运输工具、道路；水源、模板浇水；电源及备用电源、照明设施；劳全措施等)、减少运输时间。砼拌合成后到砼浇灌完毕的延续时间应不大于表3-41规定。(二)、要求——保证砼的强度与整体性1、防止离析。砼的浇灌高度≥2m，须采用缓冲设施。(如：串桶、溜槽等)浇灌。适于盛水构筑物或重要结构。相邻部分砼的浇灌时间间隔以不出现砼拌合物初凝为准，不留施工缝。砼结构的整体性、强度和抗渗性好。抗渗要求不严的构筑物或非重要结构。以伸缩缝、沉降缝作工缝，或相邻部分、前后浇灌的砼之间另设施工缝，浇灌前应对施工缝进行处理。砼结构的整体性较差、强度和抗渗性亦较差。(三)、“三缝”及止水处理缩裂缝而需设置的缝。由设计人员确定。2、沉降缝：对于长距离条形构筑物(如：现浇砼管沟、长条形水池、管道砼条形基置的缝。由设计人员确定。、施工缝：砼浇灌过程中，会使相邻部分砼的浇灌时间间隔已超过砼拌合物初凝时间，先后浇灌的之间由于施工原因而产生的缝。由施工人员