建筑第三部分1A413000建筑工程施工技术

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1A413000建筑工程施工技术

1A413010施工测量技术

1A413011施工测量的内容和方法

一、施工测量的基本工作(2012案5.1)

施工测量现场主要工作有长度的测设、角度的测设、建筑物细部点的平面位置的测设、建筑物细部点高程位置的测设及介页斜线的测设等。测角、测距和测高差是测量的基本工作。

平面控制测量必须遵循“由整体到局部”的组织实施原则,以避免放样误差的积累。大中型的施工项目,应先建立场区控制网,再分别建立建筑物施工控制网,以平面控制网的控制点为基础,测设建筑物的主轴线,根据主轴线再进行建筑物的细部放样;规模小或精度高的独立施工项目,可通过市政水准测控控制点直接布设建筑物施工控制网。

大中项目:建大网(场区)→布小网(建筑物)→测主线(楼层)→放细部(柱梁)

小精项目:市政点→布小网→测主线→放细部

高程控制测量宜采用水准测量。

二、施工测量的内容

(一)施工控制网的建立

(1)场区控制网,应充分利用勘察阶段的已有平面和高程控制网。原有平面控制网的边长,应投影到测区的主施工高程面上,并进行复测检查。精度满足施工要求时,可作为场区控制网使用,否则,应重新建立场区控制网。新建场区控制网,可利用原控制网中的点组(由三个或三个以上的点组成)进行定位。小规模场区控制网,也可选用原控制网中一个点的坐标和一个边的方位进行定位。

(2)建筑物施工控制网,应根据场区控制网进行定位、定向和起算;控制网的坐标轴,应与工程设计所采用的主副轴线一致;建筑物的±0.000高程面,应根据场区水准点测设。

(3)建筑方格网点的布设,应与建(构)筑物的设计轴线平行,并构成正方形或矩形格网。方格网的测设方法,可采用布网法或轴线法。当采用布网法时,宜增测方格网的对角线;当采用轴线法时,长轴线的定位点≥3个,点位偏离直线应在180°±5″以内,短轴线应根据长轴线定向,其直角偏差应在90°±5″以内。水平角观测的测角中误差应≤2.5″。

(二)建筑物定位、基础放线及细部测设

在拟建的建筑物或构筑物外围,应建立线板或控制桩。线板应注记中心线编号,并测设标高。线板和控制桩应做好保护,该控制桩将作为未来施工轴线校核的依据。

依据控制桩和已经建立的建筑物施工控制网及图纸给定的细部尺寸进行轴线控制和细部测设。

1

(三)竣工图的绘制

竣工总图的实测,应在已有的施工控制点(桩)上进行。当控制点被破坏时,应进行恢复。恢复后的控制点点位,应保证所施测细部点的精度。

依据施工控制点将有变化的细部点位在竣工图上重新设定,竣工图应符合相关规定的要求。

(四)施工和运营期间建筑物的变形观测

(1)地基基础设计等级为甲级的建筑、复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑、加层或扩建的建筑、受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑、需要积累经验或进行设计反分析的建筑在施工和使用期间应进行变形测量。

(施工和使用期间进行变形观测:普基甲建、软基乙建、加层扩建、深坑影响、水位影响、积累经验、设计反分析——甲乙累计水加深)

(2)普通建筑可在基础完工或地下室砌筑完后开始沉降观测;大型、高层建筑可在基础垫层或基础底部完成后开始沉降观测。(小建与大建沉降观测区别:隔一层基础层)(3)施工期间,建筑物沉降观测次数与时间应视地基与加荷情况而定;竣工后的观测周期可根据建筑物的稳定情况确定,变形观测应制定相应的方案。

(4)▲当建筑变形观测过程中发生下列情况之一时,必须立即报告委托方,同时应及时增加观测次数或调整变形测量方案:(亮亮挖地洞)

1)变形量或变形速率出现异常变化;

2)变形量达到或超出预警值;

3)周边或开挖面出现塌陷、滑坡;

4)建筑本身、周边建筑及地表出现异常;

5)由于地震、暴雨、冻融等自然灾害引起的其他变形异常情况。

三、施工测量的方法

(一)已知长度的测设

测设某一已经确定的长度,就是从一点开始,按给定的方向和长度进行丈量,求得线段的另一端点。方法如下:

(1)将经纬仪安置在直线的起点上并标定直线的方向;

(2)陆续地在地面上打入尺段桩和终点桩,并在桩面上刻画十字标志;

(3)精密丈量距离同时测定量距时的温度及各尺段高差,经尺长改正、温度改正及倾斜改正后,求出丈量的结果;

(4)根据丈量结果与已知长度的差值,在终点桩上修正初步标定的刻线;若差值较大,点位落在桩外时,则须换桩。

当用短程光电测距仪进行已知长度测设时,一般只要移动反光镜的位置,就可确定终点桩上

2

3 的标志位置。

(二)已知角度的测设

测设已知角度时,只给出一个方向,按已知角值,在地面上测定另一方向。

(三)建筑物细部点的平面位置的测设

放出一点的平面位置的方法很多,要根据控制网的形式及分布、放线的精度要求及施工现场的条件来选用。

1.直角坐标法(2014单8)(2011单15)

当建筑场地的施工控制网为方格网或轴线形式时,采用直角坐标法放线最为方便。用直角坐标法测定一已知点的位置时,只需要按其坐标差数量取距离和测设直角,用加减法计算即可,工作方便,并便于检查,测量精度亦较高。

2.极坐标法

极坐标法适用于测设点靠近控制点,便于量距的地方。用极坐标法测定一点的平面位置时,系在一个控制点上进行,但该点必须与另一控制点通视。根据测定点与控制点的坐标,计算出它们之间的夹角(极角β)与距离(极距S ),按β与S 之值即可将给定的点位定出。

3.角度前方交会法

角度前方交会法,适用于不便量距或测设点远离控制点的地方。对于一般小型建筑物或管线的定位,亦可采用此法。

4.距离交会法

从控制点到测设点的距离,若不超过测距尺的长度时,可用距离交会法来测定。用距离交会法来测定点位,不需要使用仪器,但精度较低。

5.方向线交会法

这种方法的特点是:测定点由相对应的两已知点或两定向点的方向线交会而得。方向线的设立可以用经纬仪,也可以用细线绳。

施工层的轴线投测,宜使用2"级激光经纬仪或激光铅直仪进行。控制轴线投测至施工层后,应在结构平面上按闭合图形对投测轴线进行校核。合格后,才能进行本施工层上的其他测设工作;否则,应重新进行投测。

(四)建筑物细部点高程位置的测设

前视(待定点)高程=后视(已知点)高程+后视(已知点)读数-前视(待定点)读数

1.地面上点的高程测设(2005单14)(2007单8)(2009单7)

测定地面上点的高程,采用如图1A413011-1所示,设B

为待测点,其设计高程为H B ,A 为水准点,已知其高程为H A

4 为了将设计高程H B 测定于B ,安置水准仪于A 、B 之间,先在A 点立尺,读得后视读数为α,然

后在B 点立尺,为了使B 点的标高等于设计高程H B ,升高或降低B 点上所立之尺,使前视尺之读

数等于b 。b 可按下式算:

b =H A +a -H B

所测出的高程通常用木桩固定下来;或将设计高程标志在墙上。即当前尺读数等于b 时,沿尺底在桩测或墙上画线(标记),即为B 点高程。

2.高程传递

(1)用水准测量法传递高程

当开挖较深的基槽,可用水准测量传递高程。图

1A413011-2是向低处传递高程的情形。作法是:在坑边架

设一吊杆,从杆顶向下挂一根钢尺(钢尺0点在下),在

钢尺下端吊一重锤,重锤的重量应与检定钢尺时所用的拉

力相同。为了将地面水准点A 的高程H A 传递到坑内的临时

水准点B 上,在地面永准点和基坑之间安置水准仪,先在A 点立尺,测出后视读数α,然后前视钢尺,测出前视读数b 。接着将仪器搬到坑内,测出钢尺上后视读数C 和B 点前视读数d 。则坑内临时水准点B 之高程H B 按下式计算:

H B =H A +a -(b -c )-d

式中,(b -c )为通过钢尺传递的高差,如高程传递的精度要求较高时,对(b -c )之值应进行尺长改正及温度改正。上例是由地面向低处引测高程点的情况。当需要由地面向高处传递高程时,也可以采用同样方法进行。

(2)用钢尺直接丈量垂直高度传递高程

施工层标高的传递,宜采用悬挂钢尺代替水准尺的水准测量方法进行,并应对钢尺读数进行温度、尺长和拉力改正,层数较多时,过程中应进行误差修正。

1A413012常用工程测量仪器的性能与应用

一、水准仪

水准仪主要由望远镜、水准器和基座三个主

要部分组成,是为水准测量提供水平视线和对水

准标尺进行读数的一种仪器。

水准仪有DS05、DS1、DS3、DS10等几种不同

精度的仪器。“D ”和“S ”分别代表“大地”和

“水准仪”汉语拼音的第一个字母,“05”、“1”

5 “3”、“10“是表示该类仪器的精度,即每千米往、返测得高差中数的中误差(以毫米计)。通常在书写时省略字母“D ”。S05型和S1型水准仪称为精密水准仪,用于国家一、二等水准测量及其他精密水准测量;S3型水准仪称为普通水准仪,用于国家三、四等水准测量及一般工程水准测量。水准仪的精度等级划分见表1A413012-1。

常用水准仪系列及精度

表1A413012-1

水准仪的主要功能是测量两点间的高差h ,它不能直接测量待定点的高程H ,但可由控制点的已知高程来推算测点的高程;另外,利用视距测量原理,它还可以测量两点间的水平距离D ,但精度不高。(上丝读数-下丝读数)×100=水平距离

水准仪测量时应整平,使圆气泡居中即可,每次读数时U 形气泡还须对准。

激光水准仪是在水准仪的望远镜上加装一只气体激光器而成。用激光水准仪测高程时,激光束在水准尺上显示出一个明亮清晰的光斑。可直接在尺上读数,既迅速又正确,减少了读数中可能发生的错误;另外,由于激光束射程较长,因此立尺点可距仪器更远,在平坦地区作长距离高程测量时,测站数较少,提高了测量的效率。在大面积的楼、地面抄平工作中,放一次仪器可以测量很大一块面积的高差,极为方便。

自动安平激光水准仪测量时应整平,使圆气泡居中即可使用。

二、经纬仪(2004单11)(工地上可以只有经纬仪)

经纬仪由照准部、水平度盘和基座三部分组成,是对水平角和

竖直进行测堡的一种仪器。

经纬仪有DJ07、DJ1、DJ2、DJ6等几种不同精度的仪器。“D ”

和“J ”分别代表“大地测量”和“经纬仪”汉语拼音的第一个字

母,“07”“1”“2”“6”是表示该类仪器一测回方向观测中误

差的秒数。通常,在书写时省略字母“D ”。DJ07、DJ1、DJ2型经

纬仪属于精密经纬仪,DJ6型经纬仪属于普通经纬仪。在建筑工程

中,常用DJ2和DJ6型光学经纬仪。国产光学经纬仪的精度等级划分见表1A413012-2。

常用经纬仪系列及精度 表1A413012-2

经纬仪使用时应对中、整平、水平度盘归零。

激光经纬仪是在光学经纬仪的望远镜上加装一只激光器而成。激光经纬仪除具有普通经纬仪的技术性能可作一般常规测量外,又能发射激光,供作精度较高的角度坐标测量和定向准直测量。它与一般工程经纬仪相比,有如下的特点:

6 (1)望远镜在垂直(或水平)平面上旋转,发射的激光可扫描形成垂直(或水平)的激光平面,在这两个平面上被观测的目标,任何人都可以清晰地看到。

(2)一般经纬仪在场地狭小,安置仪器逼近测量目标时,如仰角>50°就无法观测。激光经纬仪主要依靠发射激光束来扫描定点,可不受场地狭小的影响。

(3)激光经纬仪可向天顶发射一条垂直的激光束,用它代替传统的坠球吊线法测定垂直度,不受风力的影响,施测方便、准确、可靠。

(4)能在夜间或黑暗场地进行测量工作,不受照度的影响。

由于激光经纬仪具有上述的特点,特别适合作以下的施工测量工作:

1)高层建筑及烟囱、塔架等高耸构筑物施工中的垂度观测和准直定位。

2)结构构件及机具安装的精密测量和垂直度控制测量。

3)管道铺设及隧道、井巷等地下工程施工中的轴线测设及导向测量工作。

三、全站仪

全站仪由电子经纬仪、光电测距仪和数据记

录装置组成。

全站仪在测站上一经观测,必要的观测数据

如斜距、天顶距(竖直角)、水平角等均能自动

显示,而且几乎是在同一瞬间内得到平距、高差、

点的坐标和高程。如果通过传输接口把全站仪野

外采集的数据终端与计算机、绘图机连接起来,

配以数据处理软件和绘图软件,即可实现测图的自动化。

全站仪一般用于大型工程的场地坐标测设及复杂工程的定位和细部测设。

1A413020建筑工程土方工程施工技术

1A413021岩土的分类和性能

岩土的工程分类及工程性质是地基设计与施工的基础,是勘察工作及勘察报告的重要内容。

一、岩土的工程分类(2005单7)(2006建多5)

(1)根据《土的工程分类标准》GB/T50145—2007规定,土按其不同粒组的相对含显可划分为巨粒类土、粗粒类土、细粒类土,是土的基本分类。

(2)根据《岩土工程勘察规范》GB50021—2001(2009年版)规定,岩石坚硬程度分类为:坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。

根据地质成因,土可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲击土、淤积土、冰积土和风积土等。 根据粒径和塑性指数,土可划分为碎石土、砂土、粉土、黏性土。

碎石土:粒径>2mm 的颗粒质量>总质量50%

的土。碎石土又分为:漂石、块石、卵石、碎

石、圆砾、角砾。

砂土:粒径>2mm的颗粒质量≤总质量50%,粒径>0.075mm的颗粒质量>总质量50%的土。砂土又分为:砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂。

粉土:粒径>0.075mm的颗粒质盘≤总质量50%,且塑性指数≤10的土。

黏性土:塑性指数>10的土。黏性土又分为:粉质黏土和黏土。

(3)根据《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011的分类方法,作为建筑地基的岩土,可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。

(4)根据土方开挖的难易程度不同,可将土石分为八类,以便选择施工方法和确定劳动量,为计算劳动力、机具及工程费用提供依据。(土:松普坚砂石:软次坚特)1)一类土:松软土

主要包括砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥(泥炭)等,坚实系数为0.5~0.6,采用锹、锄头挖掘,少许用脚蹬。

2)二类土:普通土

主要包括粉质黏土;潮湿的黄土;夹有碎石、卵石的砂;粉土混卵(碎)石;种植土、填土等,坚实系数为0.6~0.8,用锹、锄头挖掘,少许用镐翻松。

3)三类土:坚土

主要包括软及中等密实黏土;重粉质黏土、砾石土;干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质黏土;压实的填土等,坚实系数为0.8~1.0,主要用镐,少许用锹、锄头挖掘,部分用撬棍。

4)四类土:砂砾坚土

主要包括坚硬密实的黏性土或黄土;含碎石卵石的中等密实的黏性土或黄土;粗卵石;天然级配砂石;软泥灰岩等,坚实系数为1.0~1.5,整个先用镐、撬棍,后用锹挖掘,部分使用楔子及大锤。

5)五类土:软石

主要包括硬质黏土;中密的页岩、泥灰岩、白垩土;胶结不紧的砾岩;软石灰及贝壳石灰石等,坚实系数为1.5~4.0,用镐或撬棍、大锤挖掘,部分使用爆破方法。

6)六类土:次坚石

主要包括泥岩、砂岩、砾岩;坚实的页岩、泥灰岩,密实的石灰岩;风化花岗岩、片麻岩及正长岩等,坚实系数为4.0~10.0,用爆破方法开挖,部分用风镐。

7)七类土:坚石

主要包括大理石;辉绿岩;玢岩;粗、中粒花岗岩;坚实的白云石、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩;微风化安山岩;玄武岩等,坚实系数为10.0~18.0,用爆破方法开挖。

8)八类土:特坚石

7

主要包括安山岩;玄武岩;花岗片麻岩;坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩、角闪岩等,坚实系数为18.0~25.0以上,用爆破方法开挖。

二、岩土的工程性能(2014单9)

岩土的工程性能主要是强度、弹性模量、变形模量、压缩模量、黏聚力、内摩擦角等物理力学性能,各种性能应按标准试验方法经过试验确定。

(1)内摩擦角:土体中颗粒间相互移动和胶合作用形成的摩擦特性。其数值为强度包线与水平线的夹角。

内摩擦角,是土的抗剪强度指标,土力学上很重要的一个概念,是工程设计的重要参数。土的内摩擦角反映了土的摩擦特性。

内摩擦角在力学上可以理解为块体在斜面上的临界自稳角,在这个角度内,块体是稳定的;大于这个角度,块体就会产生滑动。利用这个原理,可以分析边坡的稳定性。

(2)土抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限强度,包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试验测定。

当土中某点由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强度、发生了土体的一部分相对于另一部分的移动时,便认为该点发生了剪切破坏。工程实践和室内试验都验证了土受剪产生的破坏。剪切破坏是强度破坏的重要特点,所以强度问题是土力学中最重要的基本内容之一。

(3)黏聚力:是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力,这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。只有在各分子十分接近时(<10-6cm)才显示出来。黏聚力能使物质聚集成液体或固体。特别是在与固体接触的液体附着层中,由于黏聚力与附着力相对大小的不同,致使液体浸润固体或不浸润固体。

(4)土的天然含水量:土中所含水的质量与土的固体颗粒质量之比的百分率,称为土的天然含水量。土的天然含水量对挖土的难易、土方边坡的稳定、填土的压实等均有影响。

(5)土的天然密度:土在天然状态下单位体积的质量,称为土的天然密度。土的天然密度随着土的颗粒组成、孔隙的多少和水分含量而变化,不同的土密度不同。

(6)土的干密度:单位体积内土的固体颗粒质量与总体积的比值,称为土的干密度。干密度越大,表明土越坚实。在土方填筑时,常以土的干密度控制土的夯实标准。

(7)土的密实度:是指土被固体颗粒所充实的程度,反映了土的紧密程度。

(8)土的可松性:天然土经开挖后,其体积因松散而增加,虽经振动夯实,仍不能完全恢复到原来的体积,这种性质称为土的可松性。它是挖填土方时,计算土方机械生产率、回填土方量、运输机具数量、进行场地平整规划竖向设计、土方平衡调配的重要参数。(2015单8)

1A413022基坑支护施工技术(考试中的重点)

8

9 基坑支护与土方开挖施工必须按《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号文)的规定执行。开挖深度超过3m (含3m )或虽未超过3m 但地质条件和周边环境复杂的基坑(槽)支护;开挖深度超过3m (含3m )的基坑(槽)的土方开挖工程,属于危险性较大的分部分项工程范围。开挖深度超过5m (含5m )的基坑(槽)的土方开挖、支护工程以及开挖深度虽未超过5m ,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护工程,属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。

一、浅基坑的支护

(1)斜柱支撑(图a ):水平挡土板钉在柱桩内侧,柱桩外侧用斜撑支顶,斜撑底端支在木桩上,在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的的基坑或使用机械挖土时。

(2)锚拉支撑(图b ):水平挡土板支在柱桩的内侧,柱桩一端打入土中,另一端用拉杆与锚桩拉紧,在挡土板内侧回填土,适于开挖较大型、深度较深的基坑或使用机械挖土,不能安设横撑时使用。

(3)型钢桩横挡板支撑(图c ):沿挡土位置预先打人钢轨、工宇钢或H 型钢桩,间距1.0~

1.5m ,然后边挖方,边将3~6cm 厚的挡土板塞进钢桩之间挡土,并在横向挡板与型钢桩之间打上楔子,使横板与土体紧密接触,适于地下水位较低、深度不很大的一般黏性或砂土层中使用。

(4)短桩横隔板支撑(图d ):打入小短木桩或钢桩,部分打人土中,部分露出地面,钉上水平挡土板,在背面填土、夯实,适于开挖宽度大的基坑,当部分地段下部放坡不够时使用。

(5)临时挡土墙支撑(图e ):沿坡脚用砖、石叠砌或用装水泥的聚丙烯扁丝编织袋、草袋装土、砂堆砌,使坡脚保持稳定。适于开挖宽度大的基坑,当部分地段下部放坡不够时使用。

(6)挡土灌注桩支护(图f ):在开挖基坑的周围,用钻机或洛阳铲成孔,桩径400~500mm ,现场灌筑钢筋混凝土桩,桩间距为1.0~1.5m

,在桩间土方挖成外拱形使之起土拱作用。适用于

10 开挖较大、较浅(<5m )基坑,邻近有建筑物,不允许背面地基有下沉、位移时采用。

(7)叠袋式挡墙支护(图g ):采用编织袋或草袋装碎石(砂砾石或土)堆砌成重力式挡墙作为基坑的支护,在墙下部砌500mm 厚块石基础,墙底宽由1500~2000mm ,顶宽适当放坡卸土1.0~1.5m ,表面抹砂浆保护。适用于一般黏性土、面积大、开挖深度应在5m 以内的浅基坑支护。

二、深基坑的支护(连排逆水)

深基坑土方开挖,当施工现场不具备放坡条件,放坡无法保证施工安全,通过放坡及加设临时支撑已经不能满足施工需要时,一般采用支护结构进行临时支挡,以保证基坑的土壁稳定。支护结构的选型有排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙或采用上述形式的组合等。

(一)排桩支护(图a )

通常由支护桩、支撑(或土层锚杆)及防渗帷幕等组成。排桩可根据工程情况为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。

▲适用条件:基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级;适用于可采取降水或止水帷幕的 基坑。(排桩外侧与旋喷桩咬合,形成止水帷幕)

(二)地下连续墙(图b )

地下连续墙可与内支撑、逆作法、半逆作法结合使用,施工振动小、噪声低,墙体刚度大,防渗性能好,对周围地基扰动小,可以组成具有很大承载力的连续墙。地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙。

▲适用条件:基坑侧壁安全等级为一级、二级、三级;适用于周边环境条件复杂的深基坑。

(三)▲水泥土桩墙(图c )

水泥土桩墙,依靠其本身自重和刚度保护坑壁,一般不设支撑,特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。水泥土墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型,通常呈格构式布置。

适用条件:基坑侧壁安全等级宜为二、三级;水泥土桩施工范围内地基土承载力宜≤150KPa ;基坑深度宜≤6m 。

(四)逆作拱墙(图d )

当基坑平面形状适合时,可采用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、

椭圆形闭合拱墙和

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