1、第四章 工程施工技术一、考试大纲1.熟悉土木工程主要施工工艺与方法；2.熟悉常用施工机械及适用范围；3.了解土木工程施工新技术、新工艺。二、本章分值盘点及预测节 章节名称 2010年 分值预测第一节 土石方方施工 3分 分第二节 地基与基础工程施工 5 分第三节 砌筑工程施工 分第四节 钢筋混凝土工程施工 2分 2分第五节 预应力混凝土工程施工 1 分第六节 结构吊装工程施工 1分第七节 装饰工程施工 分第八节 道路工程施工 3分 3分第九节 桥梁与涵洞工程施工 3分 分第十节 防水工程施工 2分 分第十一节 地下工程施工 1分 分合计 20分 20分三、本章学习方法本章的学习方法除了混凝土配
2、合比采用“数学”式的应用计算法，其他仍然采用“语文”式的分类记忆应试法。本章的要点、考点也可分为“适用范围题型” 、 “作用题型” 、 “数字题型” 、 “综合题型”供考生进行有针对性的模拟训练从而提高应试能力。“适用范围题型”是指某种施工技术的合理使用，属于命题趋势方向，尤其是施工机械的特点及适用范围，要求学员熟练掌握。例：1。采用深层搅拌法进行地基加固处理，适用条件为（）A.砂砾石松软地基B.松散砂地基C.黏土软弱地基D.碎石土软弱地基答案：C2.土钉支护基坑边坡，适用于基坑深度小于15m 的（） 。A.地下水位低的地区B.土层含水量大、难于支护的地区C.地下水位高的地区D.土层软弱、流变
3、性强的地区答案：A2.场地填筑的填料为爆破石渣、碎石类土、杂填土时，宜采用的压实机械为（） 。A.平碾B.羊足碾C.振动碾D.汽胎碾答案：C“作用题型”是把教材中的某种施工方法或工艺的作用作为考点。例：1.轻型井点降水安装过程中，冲成井孔，拔出冲管，插入井点管后，灌填砂滤料，主要目的是（）A.保证滤水B.防止坍孔C.保护井点管D.固定井点管答案：B2.采用长距离地下顶管技术施工时，通常在管道中设置中继环，其主要作用是（） 。A.控制方向B.增加气压C.控制塌方D.克服摩阻力答案：D“数字题型”是指与数字有关的题型，也是考生的易忽略点。例：砌块砌筑施工时应保证砂浆饱满，其中水平缝砂浆的饱满度应至
4、少达到（） 。A.60B.70C.80D.90答案：D【2006年考题】为保证砌块的砌筑质量，每次摊铺水泥砂浆水平缝的长度一般宜（ ）A.小于3米B.大于5米C.控制在23米D.控制在35米答案：D“综合题型”是把教材中的若干知识点进行整合或是用一道题考核几个知识点，属于考试中的难题，也是考生的易错点。例：1.桥梁承载结构施工方法中，投入施工设备和施工用钢量相对较少的是（） 。A.转体施工法B.顶推法C.移动模架逐孔施工法D.提升与浮运施工答案：A2.下列关于钢筋焊接连接，叙述正确的是（ ） 。A.闪光对焊不适宜于预应力钢筋焊接B.电阻点焊主要应用于大直径钢筋的交叉焊接C.电渣压力焊适宜于斜向
5、钢筋的焊接D.气压焊适宜于直径相差7mm 的不同直径钢筋焊接E.电弧焊可用于钢筋和钢板的焊接答案：CDE第一节 土石方工程施工一、土石方工程分类与施工特点土石方工程是建设工程施工的主要工程之一。包括土石方的开挖、运输、填筑、平整与压实等主要施工过程，以及场地清理、测量放线、排水、降水、土壁支护等准备工作和辅助工作。土木工程中常见的土石方工程有：场地平整、基坑（槽）与管沟开挖、路基开挖、人防工程开挖、地坪填土、路基填筑以及基坑回填等。（一）土石方工程分类1.场地平整场地平整是将天然地面改造成所要求的设计平面时所进行的土石方施工全过程。场地平整前必须确定场地设计标高（一般在设计文件中规定） ，计算
6、挖方和填方的工程量，确定挖方、填方的平衡调配，选择土方施工机械，拟定施工方案。2004考题场地平整前，确定场地平整施工方案的首要任务是()。A.确定场地内外土方调配方案B.计算挖方和填方的工程量C.明确场地的设计标高D.拟定施工方法与施工进度【答案】C2.基坑（槽）开挖一般开挖深度在5m 及其以内的称为浅基坑（槽） ，挖深超过5m 的称为深基坑（槽）应根据建筑物、构筑物的基础形式，坑（槽）底标高及边坡坡度要求开挖基坑（槽）2008考题浅基坑的开挖深度一般（C） 。A.小于3mB.小于4mC.不大于5mD.不大于6m答案：C例：现在原有建筑附近开挖基坑，无地下水,开挖深度比原有建筑基础深2m，应
7、保持（）的距离。A.1.5B.2C.2.5D.3答案：B3.基坑（槽）回填基础完成后的肥槽、房心需回填，为了确保填方的强度和稳定性，必须正确选择填方土料与填筑方法。填方应分层进行，并尽量采用同类土填筑。填土必须具有一定的密实度，以避免建筑物产生不均匀沉陷。4.地下工程大型土石方开挖对人防工程、大型建筑物的地下室、深基础施工等进行的地下大型土石方开挖涉及降水、排水、边坡稳定与支护地面沉降与位移等问题。5.路基修筑建设工程所在地的场内外道路，以及公路、铁路专用线，均需修筑路基，路基挖方称为路堑，填方称为路堤。路基施工涉及面广，影响因素多，是施工中的重点与难点。（二）土石方工程施工特点1.工程量大、
8、劳动繁重在场地平整和大型基坑开挖中，土石方工程量往往可达几十万乃至几百万立方米以上，因此，合理选择土方机械、组织机械化施工，对于缩短工期、降低工程成本都有很重要的意义。2.施工条件复杂土石方工程施工多为露天作业，土、石又是一种天然物质，种类繁多，成分较为复杂，施工中直接受到地区、气候、水文和地质等条件的影响，在地面建筑物稠密的城市中进行土石方工程施工，还会受到施工环境的影响。因此，在施工前应做好调研，制定合理的施工方案组织施工。二、土石方工程的准备与辅助工作土石方工程施工前应做好下述准备工作：（1）场地清理。包括清理地面及地下各种障碍。在施工前应拆除旧房和古墓，拆除或改建通信、电力设备、地下管
9、线及建筑物，迁移树木，去除耕植土及河塘淤泥等。（2）排除地面水。场地内低洼地区的积水必须排除，同时应注意雨水的排除，使场地保持干燥，以利于土石方施工。地面水的排除一般采用排水沟、截水沟、挡水土坝等措施。（3）修筑好临时道路及供水、供电等临时设施。（4）做好材料、机具及土方机械的进场工作。（5）做好土方工程测量、放线工作。（6）根据土方施工设计做好土方工程的辅助工作，如边坡稳定、基坑（槽）支护、降低地下水等。（一）土方边坡及其稳定土方边坡坡度以其高度（H）与底宽度（B）之比表示。边坡可做成直线形、折线形或踏步形。边坡坡度应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素
10、确定。当地下水水位低于基底，在湿度正常的土层中开挖基坑或管沟，如敞露时间不长，在一定限度内可挖成直壁不加支撑。施工中除应正确确定边坡，还要进行护坡，以防边坡发生滑动。土坡的滑动一般是指土方边坡在一定范围内整体沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。边坡失稳往往是在外界不利因素影响下触动和加剧的。这些外界不利因素导致土体下滑力的增加或抗剪强度的降低。因此，在土方施工中，要预估各种可能出现的情况，采取必要的措施护坡防坍，特别要注意及时排除雨水、地面水，防止坡顶集中堆载及振动。必要时可采用钢丝网细石混凝土（或砂浆）护坡面层加固。如果是永久性土方边坡，则应做好永久性加固措施。（二）基坑（槽）支护开挖
11、基坑（槽）时，如地质条件及周围环境许可，采用放坡开挖是较经济的。但在建筑稠密地区施工，或有地下水渗入基坑（槽）时，往往不可能按要求的坡度放坡开挖，这时就需要进行基坑（槽）支护，以保证施工的顺利和安全，并减少对相邻建筑、管线等的不利影响。基坑（槽）支护结构的主要作用是支撑土壁，此外，钢板桩、混凝土板桩及水泥土搅拌桩等围护结构还兼有不同程度的隔水作用。基坑（槽）支护结构的形式有多种，根据受力状态可分为横撑式支撑、重力式支护结构、板桩式支护结构等，其中，板桩式支护结构又分为悬臂式和支撑式。1.横撑式支撑开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。横撑式土壁支撑根据挡土板的不同，分为水平挡土板式图4.1.1（
12、a）以及垂直挡土板式图4.1.1（b）两类。前者挡土板的布置又分问断式和连续式两种。湿度小的黏性土挖土深度小于3m时，可用间断式水平挡土板支撑；对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m.对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑，其挖土深度不限。挡土板、立柱及横撑的强度、变形及稳定等可根据实际布置情况进行结构计算。2010考题1.散潮湿的砂土中挖4M 深的基槽，其支护方式不宜采用（）A.悬臂式板式支护B.垂直挡土板式支撑C.间断式水平挡土板支撑D.连续式式水平挡土板支撑答案：D2006年考题某建筑物开挖深度6米，且地下水位高，土质松散，支护结构应选用（） 。A.间断式水平挡土
13、板B.连续式挡土板C.深层搅拌桩D.垂直挡土板答案：D2.重力式支护结构基坑支护结构一般根据地质条件、基坑开挖深度以及对周边环境保护要求采取重力式支护结构、板式支护结构、土钉墙等形式。在支护结构设计中首先要考虑周边环境的保护，其次要满足本工程地下结构施工的要求，再则应尽可能降低造价、便于施工。重力式支护结构是指主要通过加固基坑周边土形成一定厚度的重力式墙，以达到挡土的目的。水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）支护结构是近年来发展起来的一种重力式支护结构。它是通过搅拌桩机将水泥与土进行搅拌，形成柱状的水泥加固土（搅拌桩）这种支护墙具有防渗和挡土的双重功能。由水泥土搅拌桩搭接而形成水泥土墙，它既具有挡土
14、作用，又兼有隔水作用。它适用于46m 深的基坑，最深可达78m.搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次搅拌”或“二次喷浆、三次搅拌”工艺，主要依据水泥掺入比及土质情况而定。水泥掺量较小，土质较松时，可用前者；反之，可用后者。 “一次喷浆、二次搅拌”的施工工艺流程如图4.1.2所示。当采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺时可在图示步骤（）作业时也进行注浆，以后再重复一次（d）与（e）的过程。3.板式支护结构板式支护结构由两大系统组成：挡墙系统和支撑（或拉锚）系统（图4.1.3）悬臂式板桩支护结构则不设支撑（或拉锚）挡墙系统常用的材料有槽钢、钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续墙等。钢板桩有平板形和波
15、浪形两种。钢板桩之间通过锁口互相连接，形成一道连续的挡墙。由于锁口的连接，使钢板桩连接牢固，形成整体。同时也具有较好的隔水能力。钢板桩截面积小，易于打入，U 形、Z 形等波浪式钢板桩截面抗弯能力较好。钢板桩在基础施工完毕后还可拨出重复使用。支撑系统一般采用大型钢管、H 型钢或格构式钢支撑，也可采用现浇钢筋混凝土支撑。拉锚系统材料一般用钢筋、钢索、型钢或土锚杆。根据基坑开挖的深度及挡墙系统的截面性能可设置一道或多道支点。基坑较浅，挡墙具有一定刚度时，可采用悬臂式挡墙而不设支撑点。支撑或拉锚与挡墙系统通过围檩、冠梁等连接成整体。板桩墙的施工根据挡墙系统的形式选取相应的方法。一般钢板桩、混凝土板桩采
16、用打人法，而灌注桩及地下连续墙则采用就地成孔（槽）现浇的方法。（三）降水与排水在开挖基坑或沟槽时9土壤的含水层常被切断，地下水将会不断地渗入坑内。雨季施工时，地面水也会流人坑内。为了保证施工的正常进行，防止边坡塌方和地基承载能力的下降，必须做好基坑降水工作。降水方法可分为重力降水（如积水井、明渠等）和强制降水（如轻型井点、深井泵、电渗井点等）土石方工程中采用较多的是明排水法和轻型井点降水。排除地面水一般采取在基坑周围设置排水沟、截水沟或筑土堤等办法，并尽量利用原有的排水系统，使临时排水系统与永久排水设施相结合。1.明排水法施工明排水法是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水坑，并沿坑底周围或中央开挖
17、排水沟，使水流入集水坑，然后用水泵抽走（图4.1.4）抽出的水应予引开，以防倒流。明排水法由于设备简单和排水方便，采用较为普遍。宜用于粗粒土层，也用于渗水量小的黏土层。但当土为细砂和粉砂时，地下水渗出会带走细粒，发生流砂现象，导致边坡坍塌、坑底涌砂，难以施工，此时应采用井点降水法。集水坑应设置在基础范围以外，地下水走向的上游。根据地下水量大小、基坑平面形状及水泵能力，集水坑每隔2040m 设置1个。集水坑的直径或宽度，一般为0.60.8m.其深度随着挖土的加深而加深，要经常低于挖土面0.71.0m.坑壁可用竹、木或钢筋笼等简易加固。当基础挖至设计标高后，坑底应低于基础底面标高12m，并铺设碎石
18、滤水层，以免在抽水时间较长时将泥砂抽出，并防止坑底的土被搅动。采用集水坑降水时，根据现场土质条件，应能保持开挖边坡的稳定。边坡坡面上如有局部渗出地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并设置排水沟，将水引出坡面。2.井点降水施工井点降水法是在基坑开挖之前，预先在基坑四周埋设定数量的滤水管（井） ，利用抽水设备抽水，使地下水位降落到坑底以下，并在基坑开挖过程中仍不断抽水。这样，可使所挖的土始终保持干燥状态，也可防止流砂发生，土方边坡也可陡些，从而减少了挖方量。井点降水法有：轻型井点、电渗井点、喷射井点、管井井点及深井井点等，井点降水的方法根据土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点及设备条件
19、等，按照表4.1.1选择。表4.1.1各种井点的适用范围井点类别 土的渗透系数（m/d） 降低水位深度（m）一级轻型井点 0.150 3，6二级轻型井点 0.150 根据井点级数而定喷射井点 0.150 820电渗井点 15考题当地下水量大且土的渗透系数较大时，基坑开挖宜采用的井点降水方式为（） 。A.轻型井点B.喷射井点C.管井井点D.电渗井点答案：C（1）轻型井点。轻型井点构造。轻型井点是沿基坑四周以一定间距埋入直径较细的井点管至地下蓄水层内，井点管的上端通过弯联管与总管相连接，利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，使原有地下水位降至坑底以下（见图4.1.5） 。在施工过程中要不断地抽水
20、，直至基础施工完毕并回填土为止。井点管是用直径38mm 或51mm、长57m 的钢管，管下端配有滤管。集水总管常用直径100127mm 的钢管，每节长4m，一般每隔0.8m 或1.2m 设一个连接井点管的接头。抽水设备由真空泵、离心泵和水气分离器等组成。一套抽水设备能带动的总管长度，一般为100120m.轻型井点布置。根据基坑平面的大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求，轻型井点可采用单排布置图4.1.6（a）、双排布置图4.1.6（b）以及环形布置图4.1.6（c）；当土方施工机械需进出基坑时，也可采用 U 形布置图4.1.6（d）.单排布置适用于基坑、槽宽度小于6m，且降水深度
21、不超过5m 的情况。井点管应布置在地下水的上游一侧，两端延伸长度不宜小于坑、槽的宽度图4.1.6（a）.双排布置适用于基坑宽度大于6m 或土质不良的情况。环形布置适用于大面积基坑。如采用 U 形布置，则井点管不封闭的一段应设在地下水的下游方向。轻型井点施工。轻型井点系统的施工，主要包括施工准备、井点系统安装与使用。井点施工前，应认真检查井点设备、施工用具、砂滤料规格和数量、水源、电源等准备工作情况。同时还要挖好排水沟，以便泥浆水的排放。为检查降水效果，必须选择有代表性的地点设置水位观测孔。井点系统的安装顺序是：挖井点沟槽、铺设集水总管；冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；弯联管将井点管与集水总管连接
22、；安装抽水设备；试抽。井点系统施工时，各工序间应紧密衔接，以保证施工质量。各部件连接头均应安装严密，以防止接头漏气，影响降水效果。弯联管宜采用软管，以便于井点安装，减少可能漏气的部位，避免因井点管沉陷而造成管件损坏。南方地区可用透明的塑料软管。便于直接观察井点抽水状况，北方寒冷地区宜采用橡胶软管。井点管沉设一般可按现场条件及土层情况选用下列方法：用冲水管冲孔后，沉设井点管；直接利用井点管水冲下沉；套管式冲枪水冲法或振动水冲法成孔后沉设井点管。在亚黏土、轻亚黏土等土层中用冲水管冲孔时，也可同时装设压缩空气冲气管辅助冲孔，以提高效率，减少用水量。在淤泥质黏土中冲孔时，也可使用加重钻杆，提高成孔速度
23、。用套管式冲枪水冲法成孔质量好，但速度较慢。井点管沉设当采用冲水管冲孔方法进行，可分为冲孔图4.1.7（a）与沉管图4.1.7（b）两个过程。冲孔时，先用起重设备将冲管吊起并插在井点位置上，然后开动高压水泵，将士冲松，冲管则边冲边沉。冲管采用直径为5070mm 的钢管，长度比井点管长1.5m 左右。冲管下端装有圆锥形冲嘴；在冲嘴的圆锥面上钻有3个喷水小孔，各孔间焊有三角形立翼，以辅助冲水时扰动土层，便于冲管下沉。冲孔所需的水压，根据土质不同，一般为0.61.2MPa.冲孔时应注意冲管垂直，插入土中，并做上下、左右摆动，以加剧土层松动。冲孔孔径不应小于300mm，并保持垂直，上下一致，使滤管有一
24、定厚度的砂滤层。冲孔深度应比滤管底深0.5m 以上。以保证滤管埋设深度，并防止被井孔中的沉淀泥砂所淤塞。井孔冲成后，应立即拔出冲管，插入井点管，紧接着就灌填砂滤料，以防止坍孔。砂滤料的灌填质量是保证井点管施工质量的一项关键性工作。井点要位于冲孔中央，使砂滤层厚度均匀一致，砂滤层厚度达100mm；要用干净粗砂灌填，并填至滤管顶以上1.01.5m，以保证水流畅通。2010年真题1.型井点降水安装过程中，冲成井孔，拔出冲管，插入井点管后，灌填砂滤料，主要目的是（）A.保证滤水B.防止坍孔C.保护井点管D.固定井点管答案：B（2）喷射井点。当基坑较深而地下水位又较高时，需要采用多级轻型井点，会增加基坑
25、的挖土量，延长工期并增加设备数量，是不经济的，因此当降水深度超过8m 时，宜采用喷射井点，降水深度可达8-20m.喷射井点的平厩布置：当基坑宽度小于等于1Om 时，井点可作单排布置；当大于1Om 时，可作双排布置；当基坑面积较大时，宜采用环形布置。井点间距一般采用23m，每套喷射井点宜控制在2030根井管。（3）管井井点。管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。在土的渗透系数大、地下水量大的土层中，宜采用管井井点。管井直径为150250mm.管井的间距，一般为2050m.管井的深度为815m，井内水位降低，可达610m，两井中间则为35m.（4
26、）深井井点。当降水深度超过15m 时，在管井井点内采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水要求时，可加大管井深度，改用深井泵即深井井点来解决。深井井点一般可降低水位3040m，有的甚至可达百米以上。常用的深井泵有两种类型：电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵（沉没式深井泵） 。例：下列说法中正确的是（） 。A.明排水法施工适用于细粒土层B.明排水法施工适用于粉砂土层C.明排水法施工适用于粗粒土层D.明排水法施工不适用于渗水量小的黏土层答案：C2008考题 某工程基坑底标高-12.00m，地下水位-2.00m，基坑底面积2OOOm 2，需采用井点降水。较经济合理的方法是（） 。A.轻型井点降水B.喷射井点降水C.管井井点降水D.深井井点降水答案：B2006年考题某建筑物需开挖宽20米，长100米。深10米的基坑，地下水位低于自然地面0.5米，为便于施工实施降水措施，降水方法和布置形势应采用（） 。A.单层轻型井点双排布置B.单层轻型井点环形布置C.喷射井点双排布置D.喷射井点环形布置E.深井井点单排布置答案：CD例：下列叙述正确的有（） 。A.喷射井点最多可以降低水位深度达20mB.轻型井点一级可降水10mC.土的渗透系数大、地下水量大的土层中宜采用管井井点D.深井井点最多能降低水位40mE.明排水法宜用于粗粒土层或渗水量小的黏土层答案：ACE
