设施农业工程学

1、设施农业工程学Engineering in Protected Agriculture第一部分 基本知识第一章绪论设施农业工程是农业工程的重要组成部分和一个学科分支。11设施农业工程的概念及作用设施农业工程是改善设施农业生产手段、生态环境和农业生产设施的各种工程技术、工程管理、工程理论的总称。其任务是进行农业设施的各项工程规划、设计、施工和运行管理。目的在于提高设施农业的生产力。作用主要体现在： 实现设施农业生产的集约化。以工程技术为设施农业生产创造优良环境，获取高效益。设施蔬菜可必露地增产12倍；工厂化饲养肉鸡只需8周时间即可增重2kg，饲料报酬提高到2：1。 改善劳动条件，提高劳动生产率。

2、设施农业增加设备，调节（土地与大气）环境条件，投入较大的能量，带来高的生产能力。并将农业从自然生态中脱离出来，产生更高的生产能力。 提高设施农业的决策和管理水平。12设施农业工程的历史、现状与发展现代农业工程，是在工业和科学发展的基础上，综合应用各种技术进行工程设计，为农业生产服务的。其发展与社会经济、科技和农业生产的发展相适应。欧美各国，一般认为是从1910年内燃拖拉机的问世开始。特别是工业和军事上的一些先进技术被引用于农业，促进农业的机械化、工业化和自动化。中国在1950s开始现代农业工程建设。1970s得到综合发展，门类扩大。如舍饲禽畜、保护地栽培等。设施农业工程伴随设施养殖和设施种植的

3、出现而出现并不断发展。以设施园艺为例，说明设施农业工程的现状与发展1. 设施园艺（Protected Horticulture） 是指露地不适于园艺作物生育的季节或地区（寒冷或者炎热），利用温室等特定设施（以及保温、防寒或降温、防雨设施设备），人为地创造适宜园艺作物生育的小气候环境，根据人们的需要，不受或少受自然季节的影响而有计划地生产园艺产品的一种环境调控农业。2. 发展历史3. 园艺设施内的设备4. 国外园艺设施发展现状与趋势4.1 设施面积较大、发展程度不同4.2 设施结构与建筑材料多样化4.3 温室管理发展方向为电子化、机械化、专业化，基本实现自动化4.4 温室的科研成果不断转化，推动

4、着生产迅速发展4.5温室生产产业化体系已完整运行5 国内园艺设施发展概况与趋势5.1基本情况1999年，全国设施栽培面积达139.6万hm2，（温室36.70万hm2、大棚45.66万hm2、中小棚57.24万hm2，分别占26.4%、32.7%和41.0%）。5.2我国设施栽培面临的问题及对策数量较大，质量较差；设施种类齐全，内部功能较差；种植种类较多，栽培技术不规范；生产面积较大，社会化服务体系和市场发育不健全；5.3我国园艺设施的发展趋势 开发新型温室结构，制定设施标准体系 开发设施内环境控制技术与设备 新品种引进与配套栽培技术研究 开发与应用设施生产机械作业技术 开展设施生产产业化体系

5、及经营管理模式的研究 开展无公害园艺（蔬菜）生产技术研究 培养设施农业工程专门人才13设施农业工程的特点复习思考题：1设施农业工程的内涵及其意义。2比较国内外园艺设施的现状与发展趋势。第二章设施农业工程的设施类型复习思考题、作业题（作业一）：1. 简述设施农业的特点与作用。设施农业是指有一定设施能在局部范围内改造和创造最优的动植物生长发育的环境条件而进行高产、优质、高效生产的农业。其内容，包括两方面：设施栽培：用各类塑料棚、各类温室、人工气候室等设施及配套设备进行蔬菜、花卉、瓜果类的设施栽培。设施养殖：用类保温遮荫棚舍、现代集约化饲养的畜禽舍及配套设备进行畜禽、水产品及特种动物的设施养殖。特点

6、： 设施农业是系统工程，必须使设施设备和技术、管理紧密联系，才能达到预期效果。 设施农业是一种新的生产技术体系，和传统的不完全相同，有的相差甚远，品种及其管理技术有很大不同。 它属于高投入、高产出，资金、技术、劳动力密集型的产业。 是当今世界最具活力的产业之一，也是世界各国用以提供新鲜农产品的重要技术措施，涉及人们生活水平和质量的提高。主要作用是： 土地利用率大大提高。由于环境条件优越，可发展立体种植，充分利用空间。 充分利用光照，热利用效率较高，室温均匀，地温温差小。 增强抗自然灾害(大风、干热、冰雪等)的能力。 空间较高大宽阔、便于机械化作业和自动控制，农艺条件优越等。因此，便于工厂化生产

7、。可以一年四季有优质农产品满足市场需求，还可大量生产反季节、无公害的名、优、特食品。21设施的分类设施的种类很多，一般可按设施的功能与生产对象来分类。1. 按生产功能分类 栽培设施、养殖设施、干燥贮藏设施、流通设施、农业废弃物处理设施等。2. 按生产对象分类按设施农业的主体不同，可分为两种类型：一是设施栽培，又称保护地栽培。二是设施养殖。22园艺设施内涵：1950s-1970s 温室(Greenhouse)、塑料薄膜大棚(Plastic film greenhouse)、风障(wind break bed culture)、阳畦(cold bed)、小拱棚(plastic tunnel cul

8、ture)、地膜覆盖(plastic mulch culture)、浮面覆盖(Floating mulch)； 1980s，还包括植物工厂(plant factory)、宇宙(太空)农业(space agriculture)、无土栽培(soilless culture)、工厂化穴盘育苗(plug transplant)、遮阳网(shading screen)、避雨棚栽培(rain shelters)、防虫网纱网栽培(insect-preventing net)。23其他设施第二部分 设施农业的基础工程第三章土方工程复习思考题、作业题（作业二）：1. 试述土的可松性及其对土方施工的影响。2. 试

9、述土的最佳含水量的概念，土的含水量和控制干密度对填土质量有何影响？3. 何谓流砂现象？流砂防治途径和方法。4. 场地平整施工机械有哪些？如何提高它们的生产效率？5. 地基回填土的土料如何选择？填筑时有哪些要求？6. 填土压实的方法有哪些？影响填土压实的主要因素有哪些？怎样检查填土压实的质量？31 概 述土方工程是设施农业工程施工中的主要工程之一。由主要施工过程和准备、辅助工作组成。主要施工过程包括土的挖掘、填筑和运输等过程；准备和辅助工作包括排水、降水和土壁支撑。常见土方工程有：场地平整、基坑（槽）与管沟开挖和回填、地坪填土及路基填筑等。土方工程的施工有工程量大和施工条件复杂等特点。1. 土的

10、工程分类 在土方施工中，根据土的坚硬程度和开挖的难易程度将土分为8类。2. 土的工程性质 土的性质是确定地基处理方案和制定施工方案的重要依据，对土方工程的稳定性、施工方法、工程量、劳动量和工程造价都有影响。2.1 土的组成 2.2 土的物理性质：土的天然含水量（）、土的天然密度和干密度（d）、土的密实度（c） 密实度也称压实系数，是指填土干密度与实验所得最大干密度的比值。土的孔隙比（e）和孔隙率（n）、土的可松性和可松性系数土的可松性：即天然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增大。以后虽经回填夯实，仍不能恢复到原来的体积。土的可松性系数，分为最初可松性系数和最后可松性系数。最初可松性系数：土经

11、开挖后的松散体积与原自然状态下的体积之比。它是决定挖土机械和运输机械的重要参数。最后可松性系数：土经回填压实后的体积与其自然状态下的体积之比。它是决定取土体积的重要参数。例题1 已知某基坑体积为1000m3，为普通土，最初可松性系数为1.15，最后可松性系数为1.02，开挖后全部外运，然后取相同土回填。问： 外运土方量是多少？ 回填所需挖土方量？土的渗透系数（k） 影响施工降水和排水速度。土的压缩性、原状土经机械压实后的沉降量 原状土经机械往返压实或经其它压实措施后，会产生一定的沉陷。32 场地平整土方量计算和调配场地平整，就是将施工区域内高低不平的自然地面，通过开挖和填筑达到施工所需要的设计

12、标高。在场地平整前要确定：场地设计标高，土方开挖和回填的工程量，土方的调配方案。2. 场地平整土方量计算2.1 确定角点施工高度（即挖方或填方的高度）；2.2 确定“零线”；2.3 计算各方格的挖填土方量3. 土方调配 对土的场内利用、外运和场外取土三者之间的关系进行综合协调的处理。目的：在总运输量最小、土方施工费用最小和运输成本最小的前提下，确定土方调配的方案和数量。以求缩短工期，降低成本。原则： 力求挖填平衡，就近调配的原则，使挖方量与运距的乘积之和尽可能最小，即土方运输量或费用最小； 考虑近期施工和后期利用相结合的原则、分区与全场相结合的原则，以避免重复挖运和场地混乱； 合理布置分区线，

13、选择恰当的调配方向和运输路线的原则，使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥； 好土用在回填质量要求高的地区的原则。33 土方施工1. 施工准备与辅助工作土石方工程施工前通常需要完成一些必要的准备性工作：施工场地的清理与平整；地面水排除；临时道路修筑；材料的准备；供水与供电管线的敷设；临时设施的搭建等。施工过程中，为保证整个基础工程施工期间的安全，尚需根据具体工程情况做好相应的辅助性工作；土方边坡和边坡支护；降低地下水位等。1.1 土方工程施工准备工作1.2 施工降水降水方法可分为集水井降水法和井点降水法两类。无论采用何种方法，降水工作至少持续到基础施工完毕并回填土后才可停止。1.2.1 流砂现

14、象及其防治当动水压力等于或大于土的浸水重量，则土粒失去自重，处于悬浮状态，土的抗剪强度等于零，土粒能随着渗流的水一起流动的现象，称为流砂现象。防治流砂的原则是“治流砂必治水”。主要途径：一是消除、减少或平衡动水压力；二是设法使动水压力的方向向下，或截断地下水流。具体措施有： 错季施工。 抛大石块法。 打板桩法。 水下挖土法。 人工降低地下水法。 地下连续墙法。 其他方法。1.3 土方边坡和土壁支撑在建筑物基坑（槽）或管沟土方施工中，为了防止塌方，保证施工安全，当开挖深度超过一定限度时，则土壁应做成有斜度的边坡，或者加临时支撑以保持土壁的稳定。2. 土方工程机械化施工土方的开挖、运输、填筑与压实

15、等施工过程应尽可能采用机械化施工，以减轻繁重的体力劳动，加快施工进度。土方工程施工机械的种类很多，有推土机、铲运机、平土机、松土机、单斗挖土机、多斗挖土机、装载机和各种碾压、夯实机械等。尤以推土机、铲运机和单斗挖土机应用最广，最具代表性。2.1 常用土方施工机械2.1.1 推土机施工推土机是在拖拉机上安装推土板等工作装置而成的机械。推土机按其行走方式分为履带式和轮胎式两种。按铲刀的操纵机构不同，有液压操纵和机械操纵（索式）两种。多用于场地清理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑，填平沟坑，以及配合铲运机、挖土机工作等。此外，在推土机后面可安装松土装置，破、松硬土和冻土，也可拖挂羊足碾进行土方压实

16、工作。 提高生产效率的方法 生产效率主要决定于推土刀推移土的体积及切土、推土、回程等工作的循环时间。为了提高推土机的生产效率，缩短推土时间和减少土的失散，常用的施工方法： 下坡推土 在斜坡上，推土机顺下坡方向切土与推运，借助机械本身向下的重力作用切土，增加推土能力和缩短推土时间。一般可提高生产效率30%40%，但推土坡度应在15以内，以免后退时爬坡困难。 并列推土 平整场地的面积较大时，可用23台推土机并列作业。铲刀相距1530cm，以减少土体漏失量。一般采用两机并列推土可增大推土量15%30%，但平均运距不宜超过5070m，不宜小于20m。适合于大面积场地平整和运送土用。 槽形推土 重复多次

17、在一条作业线上切土和推土，使地面逐渐形成一条浅槽，以减少土从铲刀两侧流散，可以增加推土量10%30%。槽深1m左右为宜，土埂宽约50cm。当推出多条槽后，再从后面将土推入槽中运出。适合于运距较远，土层较厚时使用。 多铲集运 在硬质土中，切土深度不大，可以采用多次铲土，分批集中，一次推送的方法，以便有效地利用推土机的功率，缩短运土时间。堆积距离不宜大于30m，推土高度以2m内为宜。可提高生产效率15%左右。适合于运送距离较远，土质坚硬或长距离分段送土时采用。 铲刀附加侧板 在铲刀两侧加装侧板，以增加铲刀前的推土量和减少推土漏失量。适合于运送疏松土壤，运距较远时采用。 推土机生产效率计算 推土机小

18、时生产效率Ph（m3/h），按式Ph3600q/(Tv*Ks) 计算。式中，Tv从推土到将土送到填土地点的循环延续时间（s）；q推土机每次的推土量（m3）；Ks土的可松性系数。 推土机台班生产效率Pd（m3/台班），按式Pd8Ph*KB 计算。式中，KB一般在0.720.75之间。2.1.2 铲运机施工铲运机是一种能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、整平的土方机械。2.1.3 单斗挖土机单斗挖土机种类很多，在土方工程中应用较广。按其行走方式的不同，分为履带式和轮胎式两类。按其操纵机构的不同，可分为机械式和液压式两类。按其工作装置的不同，可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲等。2.1.4 装载机按行走方式

19、分为履带式和轮胎式两种。按工作方式分为单斗式装载机、链式装载机和轮斗式装载机。土方工程主要使用单斗铰接式轮胎装载机。它具有操作灵活、轻便、运转方便、快速的特点。适用于装卸土方和散料，也可用于松软土的表层剥离、地面平整和场地清理等工作。作业方法基本与推土机类似，在土方工程中，也有铲装、转运、卸料、返回等四个过程。2.2 土方挖运机械的选择及配套计算2.2.1 土方机械的选择2.2.2 挖土机和运土车辆的配套计算 先确定主导施工机械，其他辅助机械按主导机械的性能进行配套选用。其数量的确定方法如下： 挖土机数量确定 挖土机数量N，应根据所选机型的台班生产率、土方量大小、工期长短、经济效果按下式确定：

20、NQ/P*1/（T*C*K） 式中，Q土方量（m3）；P挖土机生产率（m3/台班）；T工期（工作日）；C每天工作班次；K工作时间利用系数（0.80.9）。 挖土机生产率P，可查定额手册，也可用下式求算：P83600/t*q*Kc*KB/Ks 式中，t挖土机每次循环作业延续时间（s），即每挖一斗的时间。对W1100正铲挖土机为2540s，对W1100拉铲挖土机为4560s；q挖土机斗容量（m3）；Ks土的最初可松性系数；Kc土斗的充盈系数，可取0.81.1；KB工作时间利用系数，一般0.60.8。 运输车辆计算3. 基坑（槽）施工3.1 定位与放线；3.2 基坑的开挖4. 土石方工程的冬雨期施工

21、4.1 土石方工程的冬期施工4.1.1 冻土的定义、特性与分类温度低于0且含有水的各类土称为冻土。土在冻结后，体积比冻前增大的现象称为冻胀。通常用冻胀量（cm3）、冻胀率（%，Ka）来表示冻胀的大小。按季节性冻土地基冻胀量的大小及其对建筑物的危害程度，将地基土的冻胀性分为四类。在永冻土地区，冬季冻结、夏季融化的土层叫季节性融化层。季节性融化层的厚度叫季节融化深度。4.1.2 地基土的保温防冻地基土的保温防冻，是在非永冻区冬季来临前、土层未冻结前，采取一定的措施使基础土层免遭冻结或少冻结。土方冬期开挖中，土的保温防冻法是最经济的方法之一。常用的防冻方法有松土防冻、覆雪防冻和隔热材料防冻等。4.1

22、.3 冻土的融化可采用外部施加热能的方法融化冻土。常用的方法有：焖火烘烤法、蒸汽（或热水）循环针法和电热法等。4.1.4 冻土的开挖开挖方法一般有人工法、机械法和爆破法3种。4.1.5 冬期回填土施工4.2 土石方工程的雨期施工5. 土方的填筑与压实5.1 填土的要求土方回填前应清除基底的垃圾、树根等杂物，抽除坑穴积水、淤泥，验收标高。正确选择填土的种类和填筑方法，确保土方工程满足结构施工和设计对其强度和稳定性等方面的要求。5.1.1 土料的选择可选的土料：含水量符合压实要求的粘性土、碎石类土、爆破石渣和砂土。不可选的土料：含水量过大或过小的土；粒径大于2/3回土厚度的碎石、石渣类土；有机质含

23、量大于8，吸水后容易变形的土；含水溶性硫酸盐大于5，在地下水作用下硫酸盐会形成孔洞的土；淤泥、冻土、垃圾土、膨胀土等均不应作为填土。5.1.2 填土方法有人工回填和机械回填。应逐层压实。应尽可能用同类土填筑。如采用不同土填筑时，应将透水性大的土层置于透水性较小的土层之下，不能将各种土混在一起使用，以免填土内形成水囊。如采用机械回填，一定要控制每次回填的厚度，不可不分层次一次推倒填筑。5.2 填土压实的方法一般有夯实法、碾压法和振动压实法。5.3 影响填土压实的因素影响填土压实的因素很多，主要因素有：压实功、土的含水量和每层铺土厚度。 压实功（压实机械所做的功）的影响 土的含水量的影响在同一压实

24、功作用下，土料的含水量对回填土的压实质量有直接的影响。含水量过小的土，由于土壤颗粒之间的摩阻力较大，所以不易压实；当含水量过大时，土料孔隙由液相水填充而呈饱和状态，压实功有一部分被水所承受，因而也不能得到较好的压实效果。只有含水量适当，土壤颗粒间摩阻力减少（水起到润滑作用），土体压实才能取得较好效果。使填土压实获得最大密度时的含水量，称为土的最优含水量。为使粘性回填土具备最优含水量，应严格控制其含水量。土料施工前应进行检验。当土料含水量过大时，可采用翻松、晾晒、风干等方法来降低含水量，也可采用换土回填、均匀掺干土或吸水材料等方法。当含水量过小时，可预先撒水湿润。 铺土厚度的影响土在压实功的作用

25、下，其应力随着土壤深度的增加而逐渐减小，超过一定厚度后，虽经压实机械反复碾压，但土的密实度仍与未压实一样。各种压实机械压实深度的大小，与土的性质和含水量等有关。铺土厚度应小于压实机械压土时的压实影响深度。每层铺土厚度过厚，要压实多遍才能达到设计要求。铺土太薄，则浪费压实功。最优的铺土厚度应为使土方压实的机械功耗最小。5.4 填土压实的质量检查当利用回填土作为地基时，为使土体满足设计承载能力，避免建筑物产生不均匀沉陷，填土必须符合设计要求的密实度。填土密实度以土的干密度d作为检查标准。填土压实后的干密度经检验后，应有90以上符合设计要求，其余10的最低值与设计值的差不得大于0.08 g/cm3，

26、且应分散，不得集中。检查土的干密度，可采用“环刀法”取样测定。其取样组数：基槽、管沟回填每层按长度2050 m取样一组；基坑和室内填土每层按100500 m2取样一组；场地平整填土每层按400900 m2取样一组。取样部位，应在每层压实后的下半部。6. 土石方工程质量标准与安全技术第四章 桩基础工程复习思考题：1. 何谓地基、基础？地基处理的目的是什么？2. 试述桩基础的作用与分类。所有的建筑物何谓构筑物都必须有可靠的地基和基础。上部结构的全部荷载都将通过基础传给地基。地基是指在建筑物或构筑物荷载作用下，基底下方产生的变形不可忽略的那部分地层。基础则是指将建筑物或构筑物荷载传递给地基的建筑物的

27、下部结构。作为支承建筑物或构筑物荷载的地基，必须有足够的承载力和稳定性，同时，必须控制基础的沉降不超过地基的变形允许值。地基处理就是按照上部结构对地基的要求，对地基进行必要的加固或改良，提高地基土的承载力，保证地基稳定、减少建筑物或构筑物的沉降或不均匀沉降、消除湿陷性黄土的湿陷性，提高抗液化能力等。在造价方面，在地基和基础上的投入在总的建筑安装费用中也占了较大比例。所以，对于基础的选型和地基的处理和加固，对于整个建筑的可靠性、稳定性、安全性和经济指标都会产生较大的影响。基础的种类很多。根据持力层的深浅，可分为天然浅基础和深基础。天然浅基础由于造价低，施工简单，在一般工业和民用建筑中广泛使用。天

28、然浅基础的主要类型有板式基础、独立基础、条形基础、片筏基础和箱形基础等。如果天然浅土层软弱，可采用夯机夯实、强夯、深层搅拌、堆载预压、化学加固等方法进行人工加固，形成人工地基浅基础。如深部土层同样软弱，建筑物或构筑物对变形和稳定有严格要求，无法采用浅基础时，需要经过技术经济比较后采用深基础。在深基础中，目前使用广泛的是桩基础。桩基础是一种常用的深基础形式，由桩和桩顶的承台组成。桩的作用：将上部建筑物或构筑物的荷载传递到地基深处承载力较大的土层上；或将软弱土层挤密，以提高土壤的承载力和密实度，从而保证建筑物的稳定性和减少地基沉降。桩基础的特点：具有承载力高，沉降速度缓慢、沉降量小而均匀，并能承受

29、水平力、上拔力、振动力，抗震性较好等特点。按材料不同，桩可分为：木桩、钢筋混凝土桩、钢桩；按使用功能不同，可分为竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平荷载桩或复合受荷桩；按制作工艺不同，可分为：预制柱和现场灌注桩。41钢筋混凝土预制桩钢筋混凝土预制桩是目前工程上应用最广的工程桩之一。1. 钢筋混凝土桩的类型 有实心桩和空心桩。桩是一种长细比很大的构件，为防止长细比过大，一般桩长不超过桩截面边长或外直径的50倍。42混凝土和钢筋混凝土灌注桩现浇混凝土柱（灌注柱）是直接在现场桩位成孔，然后在孔内放入钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。根据成孔方法的不同，灌注柱可分为钻成孔灌注柱、沉管成孔灌注柱、人工成孔灌注柱和爆扩

30、灌注柱等。43桩基工程的安全技术措施第三部分 设施农业的主体及围护结构工程主体结构工程是建筑工程的分部工程，由于主体结构是建筑物的承重骨架体系，是建筑物主要组成部分，其施工质量好坏直接影响建筑物的安全可靠性。第五章 钢筋混凝土结构工程复习思考题：作业题（作业三）1. 常用模板有哪些种类？2. 试述钢筋的冷拉参数及控制方法。3. 如何进行钢筋代换？ 4. 混凝土施工配制，如何根据砂、石的含水率换算施工配合比？5. 混凝土在运输和浇筑中如何避免分层离析？钢筋混凝土结构工程由模板工程、钢筋工程和混凝土工程三部分组成。钢筋混凝土结构工程需要使用多种建筑材料，如钢筋、水泥、砂、石、水及外加剂等，因此，对

31、于以上各种材料必须注意检查质量，按实际情况选择合适的品种，对各种规格的材料工程应严格按要求的质量和比例进行施工，不能任意改动而影响工程质量。钢筋混凝土工程属隐蔽工程，对各道工序必须检查验收并存档备查。混凝土浇注完毕后，需要在一定温度、湿度条件下进行养护，以保证其强度正常增长，因此，在施工组织上、技术管理上都应考虑这个技术间隙的因素。51钢筋工程1. 原材料1.1 热轧钢筋； 1.2 余热处理钢筋；1.3 冷轧带肋钢筋； 1.4 冷轧扭钢筋；1.5 热处理钢筋1.6 钢丝1.7 钢铰线1.8 冷拔低碳钢丝1.9 精轧螺纹钢筋2. 钢筋的检验与保管2.1 验收 2.2 钢筋的保管3. 钢筋冷加工为

32、了提高钢筋的强度，节约钢材，工地常采用冷拉、冷拔的方法对钢筋进行冷处理。3.1 钢筋冷拉钢筋冷拉是在常温下对钢筋进行强力拉伸，拉应力超过钢筋的屈服强度，使钢筋产生塑性变形，以达到调直钢筋、提高强度的目的，对焊接接长的钢筋也考验了焊接接头的质量。钢筋冷拉控制，可用控制应力或控制冷拉率的方法。【例题511】一根直径为18mm，截面积254.5(mm)2，长30m的HPB235级钢筋冷拉时，由表58，则该根钢筋的冷拉控制应力为254.5(mm)2280 N/mm271260 N71.26 kN，最大伸长量为30m10%3m3000mm。冷拉时，当控制应力达到71.26kN，而伸长量没有超过3000m

33、m，则这根冷拉钢筋为合格品。否则为不合格，须进行机械性能试验或降级使用。3.2 钢筋冷拔 冷拔是使610的光圆钢筋强力通过钨合金的拉丝模进行强力冷拔。钢筋通过拔丝模时，受到拉伸与压缩兼有的作用，使钢筋内部晶格变形而产生塑性变形，因而抗拉强度提高（可提高50%70%），塑性降低，呈硬钢性质。光圆钢筋经冷拔后称“冷拔低碳钢丝”。钢筋冷拔的工艺过程：轧头剥壳通过润滑剂进入拔丝模，如钢筋需连接则应冷拔前用对焊连接。影响冷拔低碳钢丝质量的主要因素，是原材料的质量和冷拔总压缩率。冷拔总压缩率可以按下式计算：（d02d2）/d02100% ；式中，d0原材料钢筋直径（mm）；d成品钢丝直径。冷拔低碳钢丝有时

34、经多次冷拔而成。4. 钢筋焊接；5. 钢筋配料钢筋下料长度L外包尺寸钢筋末端弯钩或弯折增长值钢筋中间部位弯折的量度差值5.1 钢筋下料长度L，钢筋在直线状态下剪切下料，剪切前量得的直线状态下长度，称为下料长度。5.2 外包尺寸，是指钢筋外缘之间的长度，结构施工图中所指的钢筋长度和施工中量度钢筋所得的长度均视为钢筋的外包尺寸。5.3 钢筋末端弯钩或弯折增长值光圆钢筋为了增加其与混凝土锚固的能力，一般将其两端做成180弯钩。弯钩增加值的计算为（d为钢筋直径）：180弯钩6.25d，90弯折为3.5d，135弯折为4.9d。6. 钢筋代换 在施工中，如遇到钢筋品种或规格与设计要求不符时，征得设计单位

35、同意后，可按“等强度代换”或“等面积代换”的原则进行钢筋代换。 等强度代换构件配筋受强度控制时，按代换前后强度相等的原则进行代换，称“等强度代换”。代换应满足下式要求：As2fy2As1fy1 （51a）n2d22/4fy2n1d12/4fy1n2n1d12/d22fy1/fy2 （51b）式中，n2、n1分别为代换钢筋根数、原设计钢筋根数；d2、d1分别为代换钢筋直径、原设计钢筋直径；fy2、fy1分别为代换后钢筋设计强度值、原设计钢筋强度值；As2、As1分别为代换后钢筋总截面积、原设计钢筋总截面积。 等面积代换 构件按最小配筋率配筋时，或同钢号钢筋之间的代换，按代换前后面积相等的原则进行

36、代换，称“等面积代换”。代换时，应满足下式要求：As2As1 （52a）n2n1d12/d22 （52b）【例题512】某设施农业工程项目，图纸上原设计受力筋为710，钢筋级别为HRB335，现准备用12的钢筋级别为HPB235的钢筋代换，应该用多少根？解：n2n1d12/d22fy1/fy271/1.22300/2106.94，取n27。【练习题】1. 某设施农业工程项目，图纸上原设计受力筋为2014，钢筋级别为HRB400，现准备用14的钢筋级别为HRB335的钢筋代换，应该用多少根？2. 某设施农业工程项目，图纸上原设计受力筋为2518，钢筋级别为HRB400，现准备用16的钢筋级别为H

37、RB400的钢筋代换，应该用多少根？7. 钢筋加工 包括调直、除锈、下料切断、接长、弯曲成型等。8. 钢筋的绑扎与安装52混凝土工程1. 模板工程1.1 模板工程的作用、意义模板及其支架组成模板系统；模板系统是一个临时架设的结构体系，模板是使混凝土结构或构件成型的模具，它与混凝土直接接触使混凝土构件具有所要求的形状；支架是指支撑模板、构件及施工中各种荷载的作用，并使模板保持所要求的空间位置的临时结构。现浇混凝土结构用模板工程的造价约占钢筋混凝土工程造价的30%，总用工量的50%。采用先进的模板技术，对于提高工程质量、加快施工进度、提高劳动生产率、降低工程成本和实现文明施工，都具有十分重要的意义

38、。1.2 模板材料质量控制1.2.1 模板的质量控制1.2.2 支架的质量控制1.2.3 隔离剂的质量控制涂刷隔离剂（脱模剂）是为了保证模板与混凝土的脱模质量以及混凝土表面的平整度和光滑度，较少模板的损耗，提高生产率，隔离剂应满足下列要求： 取材容易，配制简单，价格便宜。 有一定的稳定性，不变质，不易产生沉淀。 隔离效果好，不易脱落，不玷污钢筋、构件，不影响构件与抹灰的粘结，不与模板、钢筋、混凝土发生化学反应。 有较宽的温度适应范围，易干燥，不易被水冲洗掉。 便于涂刷或喷洒，无异味，不刺激皮肤，对人体无害。1.3 模板的设计模板系统的设计包括模板结构的形式及模板材料的选择、模板及支架系统各部件

39、规格尺寸的确定以及节点设计等。模板系统是一个特殊的工程结构，模板设计应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行。1.3.1 荷载计算模板及其支架的荷载，分为荷载标准值和荷载设计值。荷载标准值如下（7个方面）： 模板及其支架自重标准值 依据设计图纸确定 新浇筑混凝土自重标准值 普通混凝土采用24 kN/m3，其他混凝土根据实际重力密度确定。 钢筋自重标准值 依据设计图纸确定。 施工人员及设备的自重标准值 振捣混凝土时产生的荷载标准值； 新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值 倾倒混凝土时产生的荷载标准值1.3.2 计算模板及其支架时的荷载分项系数与调整系数1.3.3 荷载

40、组合1.3.4 对模板变形值及稳定性的规定1.3.5 固定在模板上的预埋件、预留孔（洞）的要求1.4 模板的分类我国自1970s，提出“以钢代木”的技术政策以来，现浇混凝土结构所用模板技术向多样化、体系化发展，除木模板外，已形成组合式、工具式、永久式三大系列工业化模板体系。模板的分类方法有多种形式：按所用材料，分为木模板、钢框木（竹）模板、钢模板、塑料模板、玻璃钢模板、装饰混凝土模板、预应力混凝土薄板等。按结构类型分为：基础模板、柱模板、梁模板、楼板模板、墙模板、壳模板等。按施工方法分为：现场拆除式模板、固定式模板、移动式模板等。1.5 现浇混凝土模板拆除2. 混凝土工程2.1 混凝土的施工配

41、料组成混凝土的材料是胶结料（水泥）、细骨料（砂）、粗骨料（碎、砾石）及水。施工时，应根据结构设计所要求的混凝土强度等级，选择施工地区常用的配合比或经实验室提供的配合比。正确确定混凝土配制强度，以保证混凝土工程质量。考虑到现场实际施工条件下的差异和变化，混凝土的试配强度应比设计的混凝土强度标准值予以提高，即：cu,ocu,k1.645式中cu,o混凝土配制强度（MPa）；cu,k设计的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；施工单位的混凝土强度标准差（MPa）。对于混凝土强度的标准差，应由强度等级相同，混凝土配合比和工艺条件基本相同的混凝土28d强度统计求得。其统计周期，对预拌混凝土工厂和预制混凝

42、土构件厂，可取1个月。对现场拌制混凝土的施工单位，可根据实际情况确定，但不宜超过3个月。当混凝土为C20或C25，如计算所得的小于2.5 MPa时，则取2.5 MPa；当混凝土为C30及其以上时，如计算所得的小于3.0 MPa时，则取3.0 MPa。混凝土的配合比是在实验室根据初步计算的配合比经过试配和调整而确定的，称为实验室配合比。确定实验室配合比所用的骨料、砂石都假设是干燥的。施工现场使用的砂、石都具有一定的含水率，含水率随季节、气候变化。如果不考虑现场砂、石含水率，按实验室配合比投料，其结果是各种原材料用量的实际比例不符合原来的配合比要求。为了保证混凝土工程质量，保证按配合比投料，在施工

43、时，要按砂、石实际含水率对原配合比进行修正。根据施工现场砂、石含水率，调整以后的配合比称为施工配合比。假定实验室配合比为 水泥：砂：石1：x：y； 水灰比为W/C现场测得砂、石含水率分别为Wsa、Wg则：施工配合比为 水泥：砂：石1：（1Wsa）：（1Wg）水灰比W/C不变（但用水量要减去砂石中的含水量）。【例题521】某设施农业工程，混凝土实验室配合比为1：2.28：4.47，水灰比W/C0.63，每立方米混凝土水泥用量C285 kg，现场实测砂含水率3%，石子含水率1%，求施工配合比及每立方米混凝土各种材料用量。解：施工配合比 1：x（1Wsa）：y（1Wg）1：2.28（1+3%）：4.

44、47（1+1%）1：2.35：4.51按施工配合比，每立方米混凝土各种组成材料用量：水泥 CC285 kg；砂 Csa2852.35669.75 kg；石 Cg2854.511285.35 kg；水 W（W/CCsaWsaCgWg）C（0.632.283%4.471%）285147.32 kgCsa、Cg为按实验室配合比计算每立方米混凝土砂、石用量。2.2 混凝土的搅拌拌制混凝土可采用人工或机械拌制方法。一次投料量 施工配合比换算是以每立方米混凝土为计算单位的，搅拌时要根据搅拌机的出料容量（即一次可搅拌出的混凝土量，通常约为装料容积的55%75%）来确定一次投料量。【例题522】按例题521，

45、已知条件不变（混凝土实验室配合比为1：2.28：4.47，水灰比W/C0.63，每立方米混凝土水泥用量C285 kg，现场实测砂含水率3%，石子含水率1%），采用400L混凝土搅拌机。求搅拌时的一次投料量。解：400L搅拌机每次可搅拌出的混凝土：400 L0.65260 L0.26 m3 （取装料容积的65%）则：搅拌时的一次投料量水泥 2850.2674.1（kg）（取75kg，一袋半）；砂 752.35176.25 kg石子 754.51338.25 kg ；水 75（0.632.283%-4.471%）38.77 kg搅拌混凝土时，根据计算出的各组成材料的一次投料量，按质量投料。投料时允

46、许偏差，不得超过规定。水泥、外掺混合材料的允许偏差：2%；粗细骨料的允许偏差：3%；水、外加剂的允许偏差：2%。2.3 混凝土的运输2.4 混凝土浇注与振捣将混凝土浇筑到模板内并振捣密实是保证混凝土工程质量的关键。对于现浇钢筋混凝土结构混凝土工程施工，应根据其结构特点合理组织分层分段流水施工，并应根据总工程量、工期以及分层分段的具体情况，确定每工作班的工程量。根据每班工程量和现有设备条件，选择混凝土搅拌机、运输及振捣设备的类型和数量，并严格按照混凝土结构工程施工质量验收规范的要求进行施工，以确保混凝土工程质量。2.4.1 混凝土浇筑前的准备工作由于混凝土属于隐蔽工程，在浇筑混凝土前应进行隐蔽工

47、程验收，检查浇筑项目的轴线、标高以及模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的正确性和安全性，并进行混凝土施工的技术交底。浇筑基础混凝土时，还应验槽，如有局部软土层应将其挖除；如发现洞穴，通知设计单位处理；如有积水，或处于地下水范围内，应采取排水措施，并将泥浆清除。2.4.2 混凝土浇筑2.5 混凝土的养护混凝土的凝结硬化是水泥水化作用的结果，而水泥的水化作用只有在适当的温度和湿度条件下才能顺利进行。混凝土的养护，就是创造一个具有合适温度和湿度的环境，使混凝土凝结硬化，逐渐达到设计要求的强度。混凝土的养护方法很多，一般有自然养护、预制构件的蒸汽养护。自然养护是在常温（平均气温不低于5）用适当的材料（

48、如草帘）覆盖混凝土，并适当浇水，使混凝土在规定的时间内保持足够的湿润状态。混凝土的自然养护应符合下列规定： 在混凝土浇筑完毕后，应在12h以内加以覆盖和浇水； 混凝土的浇水养护日期：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d；掺用缓凝型外加剂或有抗渗性要求的混凝土，不得少于14d； 浇水次数应能保持混凝土具有足够的湿润状态为准，养护初期，水泥水化作用进行较快，需水也较多，浇水次数要多；气温高时，也应增加浇水次数； 养护用水的水质与拌制用水相同。蒸汽养护，是将构件放在充有饱和蒸汽或蒸汽空气混合物的养护室内，在较高的温度和相对湿度的环境中进行养护，以加快混凝土的硬化。2.

49、6 混凝土的分层浇筑大体积混凝土的浇筑，为保证结构的整体性和施工的连续性，可采用分层浇筑。分层浇筑时，要求每层浇筑都要有一定的速度（称浇筑强度），浇筑强度Q的计算：QHF/（T1T2）式中，Q混凝土浇筑强度（m3/h）；H混凝土分层浇筑时的厚度，应符合表525的要求；F混凝土浇筑区的面积（m2）；T1混凝土的初凝时间（h）；T2混凝土的运输时间（h）。【例题523】某设施农业工程的设备基础长30m，宽10m，高5m，采用分层浇筑混凝土，不留施工缝，每层厚度0.3m。采用J1400型自落式搅拌机拌制混凝土，每一循环时间为3min。求所需搅拌机台数和浇筑混凝土的延续时间。解：F10m30m300m

50、2， H0.3m， T1T22 h混凝土浇筑强度为Q10m30m0.3m/245 m3/h搅拌机生产率P（取K0.80）P0.83600/（360）0.264.16 m3/h （注：400L0.650.26 m3）所需台数NQ/P45/4.1610.8台故，共需搅拌机10.8台11台，实际施工时配置12台，1台备用。混凝土浇筑延续时间t1，t130105/（4.1611）32.8 （h）第六章 砌体工程复习思考题：1. 何谓砌体？常见的砌筑方法有哪些？“三一”砌筑法施工过程与优点。2. 什么叫皮数杆？如何布置？用砖、石块、砌块及土坯等各种块体，以灰浆（砂浆、粘土浆等）砌筑而成的一种组合体称为砌

51、体。由砌体所构成的各种结构称为砌体结构，或称砖石结构（砖筑结构）。1. 砌体结构构造要点61材料准备1. 砂浆的制备 砂浆按组成材料的不同可分为水泥砂浆、水泥混合砂浆和非水泥砂浆三类。2. 砖的准备3. 施工机具的准备62砖筑施工砖砌体的砌筑方法有“三一”砌砖法、挤浆法、刮浆法和满口灰法四种。其中，“三一”砌砖法和挤浆法最常用。“三一”砌砖法：即是一块砖、一铲灰、一揉压并随手将挤出的砂浆刮去的砌筑方法。优点是：随砌随铺，随即挤揉，灰缝容易饱满，粘结力好，同时在挤砌时随手刮去挤出墙面的砂浆，使墙面保持整洁。实心砖砌体应采用“三一”砌砖法。挤浆法：用灰勺、大铲或铺灰器在墙顶上铺一段砂浆，然后用双手

52、或单手拿砖，用砖挤入砂浆中一定厚度之后把砖放平，达到下边齐、上齐线、横平竖直的要求。优点是：可以连续挤砌几块砖，减少繁琐的动作；平推平挤可使灰缝饱满；效率高；保证砌筑质量。皮数杆，是指在其上划有每皮砖和砖缝厚度，以及门窗洞口预埋件等标高位置的一种木制标杆。用于砌筑时控制砌体竖向尺寸的标志，保证砌体的垂直度。立于四大角、交接处、洞口多处，以两个方向斜撑和铆钉固定。63质量及安全1. 砌筑工程的质量要求 砌筑质量应符合砌体工程施工质量验收规定（GB502032002）的要求。 砖砌体应横平竖直，砂浆饱满，上下错缝，内外搭砌，接槎牢固。 任意一组砂浆试块的强度不得低于设计强度的75。2. 砌筑工程的

53、安全与防护措施第七章 给排水工程复习思考题 作业题（作业三）：1. 常见的输送管道有哪些？2. 何谓给水工程、排水工程？结合温室简述给水系统和排水系统的一般组成。3. 什么叫管道的公称压力、试验压力、工作压力？4. 阀门、水泵的产品型号如何表示？5. 给排水工程施工的主要内容有哪些？管道安装施工中应注意哪些问题？给排水工程是以管道为中心的安装工程。包括工业给水、工业排水和民用给排水三部分。设施农业给排水工程属于民用给排水工程。可以分为给水和排水两个系统，分别包括管道、器具、设备等内容。71概念与常识1. 给水工程 供给符合标准的生产、生活和消防用水的管路系列工程，称为给水（上水）工程。给水工程

54、分室外（设施外）给水和室内（设施内）给水两部分。室外给水系统由取水（水源）工程、净水工程和输配水工程组成；室内给水系统则包括管道、器具、设备等内容。在设施农业生产中，室内给水系统一般由进户管（引入管、水表、闸阀）、配水管（干管、立管、支管）、配水龙头（用水设备）等基本部分，以及水泵、水箱、水池等设备所组成。因性质和规模，对水质、水压和水量要求不同，而采取不同的供水方式。常见的给水系统有4种： 简单的直接给水系统：用于室外水压大、水量足的供水条件； 设高位水箱的给水系统：可昼夜调节、连续供水，如用于多层建筑； 设水泵加压的给水系统：用提高水压来保证供水，适用于地势高、室外水压不足的情况； 设断流

55、水池的给水系统：能自动补水和提水，适用于耗水多、室外水压低的情况。另外，还有气压给水设备，如压力罐供水。室内给水管网的布置，应实行管线短、阀件少、易敷设、利维修的原则。设施内管路的布置主要有下行上给和上行下给之分。设施内管路的敷设分明装和暗装两种，管子由管件连接，其间设置必要的控制阀门、仪表和各种用水设备，管路的安装施工应按设计图（施工图）进行。2. 排水工程 排放生产废水、生活污水和雨雪水的管路系列工程，称为排水（下水）工程。排水工程因水质污染程度不同，分为不同类型的排水系统。排水工程也分为室内和室外两部分，室外排水工程与市政下水工程相连接。各种排水管路的布置及其系统规划，有具体的原则和规划设计，并受到环保条例的制约。室内排水系统由污水收集器、排水管路、通气管、排出管、清通装置及特殊设备组成。排水工程的安装施工，要依据施工图、按施工规范要求进行。3. 常用材料及设备3.1 主要参数有： 公称直径（符号DN） 为保证管子、管件、阀门之间的互换性，而