土木工程施工_课后习题答案(同济大学_重庆大学)

第二章 深基础工程施工

一、按受力情况桩分为几类？桩上的荷载由哪些部分承担？

可分为端承桩和摩擦桩。桩上的荷载由桩端阻力和桩身摩擦力共同承担。但，对于端承桩，极限状态下荷载主要由桩端阻力承担；而对于摩擦桩，荷载由桩端阻力和桩身摩擦力共同承担，桩身摩擦力发挥很重要的作用。

二、试述钢筋混凝土预制桩吊点设置的原则是什么？如何设置？（P56）

吊点应严格按设计规定的位置绑扎。无规定时，应按起吊弯矩最小的原则确定吊点。

绑扎设置位置P56页。我就不信还要记那些数据！

三、试述桩锤的类型及其适用范围，打桩时为什么采用重锤低击？（P57）

1、落锤－常用锤重1～2吨。适于打木桩及细长尺寸的混凝土桩；在一般土层及粘土、含有砾石的土层中均可使用。

2、单动汽锤－常用锤重3～10吨。适于打各种桩，最适于套管法打就 地灌注混凝土桩。

3、双动汽锤－常用锤重0.6～6吨。适于打各种桩，并可用于打斜桩；使用压缩空气时，可用于水下打桩；可用于拔桩，吊锤打桩。

4、柴油桩锤－常用锤重0.6～6吨。最适于打钢板桩、木桩；在软弱地基打12m以下的混凝土桩。

5、振动桩锤－适于打钢板桩、钢管桩、长度在15m以内的打入式灌注桩；适于粉质粘土、松散砂土、黄土和软土，不宜用于岩石、砾石和密实的粘性土地基。

6、重锤低击的原因：如果是轻锤，势必“高击”。这样，则（1）锤击功能很大部分被桩身吸收，桩不易打入；（2）桩头易被打坏；保护层用可能震掉；轻锤高击的应力，还会使桩顶1/3桩长范围内薄弱处产生水平裂缝，甚至桩身断裂。当然，桩锤不能过重，否则所需动力设备也较大，不经济。

四、试述打桩顺序有几种？打桩顺序与哪些因素有关？如何确定合理的打桩顺序？（P60）

打桩顺序有（1）逐排打（2）自中央向边缘打（3）自边缘向中间打（4）分段打

影响因素：桩的密集程度、桩的规格、长短和桩架移动方便。

逐排打桩的效率高，但最终会引起建筑物的不均匀沉降。它和自边缘向中间打一样适用于桩不太密集的情况。一般以中央向边缘打，分段打法为宜，若柱距大于或等于4倍桩直径，土壤挤压情况和打桩顺序关系不大。一般宜先大后小，先深后浅，先长后短，从建筑处向远处打，基坑大则分成数段打。（详见P60）

五、钢筋混凝土预制桩接桩的方法有哪些？试问各自适用于什么情况？

1、焊接法：

2、法兰接装法：接桩速度快，但耗钢量大，多用于混凝土管桩；

3、硫磺胶泥锚接法：可节约钢材，操作简便，接桩时间比焊接法大为缩短，但不宜用于坚硬土层中。

六、打桩过程可能出现哪些情况？如何处理？

七、钢筋混凝土预制桩的停打原则是什么？

八、打桩对周围环境有何影响？如何预防？

九、灌注桩与预制桩相比有何优缺点？（P64）

灌注桩具有节约材料，成本低，施工无振动、无挤压，噪音小等优点。

施工后混凝土需要一定的养护期，不能立即承受荷载，施工工期较长，在软土地基中易出现颈缩、断裂等质量事故。

十、灌注桩成孔方法有哪几种？各自适用于什么条件？（P65页起）

1、钻孔灌注桩：能在各种土层条件下施工。

（1）干作业：适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层，成孔时不必采取护壁措施而直接取土成孔。

（2）湿作业（泥浆护壁）：适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎（砾）石土及风化岩层，以及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。

2、套管成孔灌注桩：

（1）振动沉管灌注桩：适于在一般粘性土、淤泥、淤泥质土，粉土、湿陷性黄土、稍密及松散的砂土及回填土中使用；但在坚硬砂土、碎石土及有硬夹层的土层中，因易损坏桩尖，不宜采用。

（2）锤击沉管灌注桩：适于粘性土、淤泥、淤泥质土、稍密的砂土及杂填土层中使用；但不能在密实的砂砾石、漂石层中使用。

3、挖孔灌注桩：

十一、试述泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺（详见P70）

1、埋设护筒。

2、钻孔的同时注入泥浆。控制泥浆的相对密度很重要。

3、钻孔达到要求深度（完成）后，应及时清孔。

4、放入钢筋、浇筑混凝土。

十二、套管成孔灌注桩拔桩方法有几种？如何进行施工？（P71）

1、振动沉管灌注桩：根据承载力的不同要求，分为

（1）单打法，即一次拔管法。拔管时，先振动5～10s，再开始拔桩管，拔管时应边振边拔，每提升0.5～1.0m，振5～10s，再拔管0.5m，再振5～10s，如此反复进行直至地面。

（2）复打法，即在同一桩孔内进行两次单打，或根据需要进行局部复打。

（3）反插法，先振动再拔管，每提升0.5～1.0m，向下反插0.3～0.5m(且不宜大于活瓣桩尖长度的2/3)，此种方法在淤泥中可消除缩颈，但在坚硬土层中易损坏桩尖，不宜采用。

2、锤击沉管灌注桩：

（1）单打法，（2）复打法

十三、试述套管成孔灌注桩施工中常见问题及其处理方法？（P74）

1、断桩，指桩身局部残缺夹有泥土，或桩身的某一部位混凝土坍塌，上部被土填充。避免的措施，（1）桩的中心距应大于3.5倍桩径；（2）考虑打桩路线及桩架行走路线时，应注意对新打桩的影响；（3）采用跳打发或控制时间法，以减少对临桩的影响。

2、缩颈，浇筑混凝土后，桩身局部直径小于设计尺寸，截面面积不符合要求。施工中应经常测定混凝土下落情况，发现问题及时纠正，一般可采用复打法或反插法处理。

3、桩靴进水进泥，指套管活瓣处涌水或泥沙进入桩管内。处理方法：将桩管拔出，修复改正桩尖缝隙后，用砂回填桩孔重打。地下水位大时，沉到地下水位时，用水泥砂浆灌入沉管内0.5m做封底，并再灌1m高混凝土，然后打下。

4、吊脚桩，桩底部的混凝土隔空，或混凝土中混入泥沙形成松软层的桩。防止活瓣不张开，采用密振慢拔的方法；开始时先反插几下，然后再正常开始拔管。

5、有隔层。处理：混凝土的坍落度≮5～7cm，骨料粒径≯3cm；拔管速度≯1m／min。

十四、试述人工挖孔桩的施工过程及安全措施。

人工挖孔桩的施工顺序：场地平整→防、排水措施→放线、定桩位、复核、验收→人工挖孔、绑扎护壁钢筋、支护模板、浇捣护壁混凝土（按节循环作业，直至设计深度）→桩底扩孔→全面终孔验收→清理桩底虚土、沉渣及积水→放置钢筋笼→浇筑桩身混凝土→检测和验收。

安全措施：

施工人员进入孔内必须戴安全帽；

孔内有人时，孔上必须有人监督防护；

护壁要高出地面150～200mm， 1.0m范围内不得堆土；

孔周围设置0.8m高的安全防护栏杆，每孔要设置安全绳及安全软梯；

使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并有保险装置，不得使用麻绳；

孔下照明要用安全电压；使用潜水泵，而且必须有防漏电装置；

每日开工前应检测井下的有毒有害气体，并应有足够的安全防护措施；

十五、试述地下连续墙的优缺点及其施工过程

地下连续墙的优点：

1、墙体刚度大，强度高，可承重、挡土、截水、抗渗，耐久性能好；

2、建造深基础，对相邻建筑物、地下设施影响较小，与原有建筑物的最小距离可达0.2m左右；对附近地面交通影响较小；

3、可用于逆作法施工，使地下部分与上部结构同时施工，大大缩短工期；

4、比常规方法挖槽施工可节省大量土石方开挖工作量，且无需降低地下水位；

5、施工机械化程度高，劳动强度低，挖掘功效高；

6、施工振动小，噪音低，有利于保护城市环境；

7、在地面作业，无需放坡、支模，施工操作安全。

缺点：

需要较多的机具设备，一次性投资较高，施工工艺较为复杂，技术要求高，质量要求严，施工队伍需要具有一定的技术水平，若施工操作不当，易出现塌孔、混凝土夹层、超挖、表面粗糙、渗漏等问题，股要有适用于不同地质条件的护壁泥浆的管理方法以及发生故障时所需采取的各项措施。

4.12如何才能使混凝土搅拌均匀？为什么要控制搅拌机的转速和搅拌时间?

为了获得质量优良的混凝土拌合物，除正确选择搅拌机外，还必须正确确定搅拌制度，即搅拌时间、投料顺序和进料容量等。

搅拌时间是指从原材料全部投入搅拌筒时起，到开始卸料时为止所经历的时间。

●搅拌时间过短，混凝土不均匀，和易性强度降低；

●搅拌时间过长，石子破碎，增加砂浆的包裹面积，和易性降低，影响生产率。

4.13搅拌机为什么不宜超载？出料容量和装料容量如何换算？

一般搅拌机不能任意超载，进料容量超过10%以上，就会使材料在搅拌筒内无充分的空间进行拌合，影响混凝土拌合物的均匀性。出料系数=出料容量/进料容量，一般为0.60~0.70，一般取0.65。

4.14混凝土在运输和浇注过程中如何避免产生分层离析？

●混凝土在运输工程中保持均匀性，使运输线路短直、道路平坦、车辆行使平稳，防止造成混凝土分层离析。●混凝土在初凝前浇注完毕，避免产生分层离析现象。控制自由落差

混凝土浇筑自高处倾落的自由高度不应超过2m；

在竖向结构中限制自由倾落高度不宜超过3m，否则应沿串筒与溜槽下料。

4.15混凝土搅拌机使根据什么原理设计的？目前常用的搅拌机有哪几种类型？

●自落式搅拌机主要是以重力机理设计的，其搅拌机理为交流掺合机理。●强制式搅拌机是利用剪切搅拌机理进行设计的，其搅拌机理为剪切掺合机理。

4.16混凝土长途运输为什么会离析？混凝土搅拌运输车运输混凝土为何不会产生离析？

时间过长，震动使骨料不均匀。 10km的短途运输时只作为混凝土运输工具，即将搅拌好的混凝土运送到浇注点，在途中搅拌桶做低速转动防止混凝土分离；运距较长时，搅拌运输车则是先干料运输，然后到达距使用点10~15分钟路程时，开始搅拌混凝土，边运输边搅拌成混凝土拌合物。

4.17活塞式混凝土泵的工作原理？泵送混凝土对配合比有何要求?为什么有这些要求？

●活塞泵工作时，利用活塞的往复运动，将混凝土吸入或压出。●泵送混凝土工艺对混凝土的配合比提出了要求：碎石最大粒径与输送管内径之比不宜大于1:3，卵石则不宜大于1:2.5，泵送高度在50~100m时不宜大于1:3~1:4，泵送高度在100m以上时不宜大于1:4~1:5，以免堵塞。

4.18柱、梁、板的施工缝如何留置，为什么？

施工缝留设的原则，应留在剪力较小，便于施工部位。● 在施工缝处继续浇筑混凝土时，待已浇筑的混凝土的抗压强度不低于1.2MPa时才允许继续浇筑。（1）柱子宜留在基础顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盖柱帽的下面，（2）有主次梁楼盖，宜顺着次梁方向浇筑，应留在次梁跨度中间1/3范围内，（3）单向板应留在平行于板短边的任何位置。

（4）和板连成整体的大截面梁，应留在板底面以下20～30mm处。当板下有梁托时，留置在梁托下部。（5）楼梯应留在楼梯段跨度中间1/3范围内。（6）圈梁留在非砖墙交接处、墙脚、墙垛及门窗范围内。

4.19混凝土浇注时应注意哪些事项？

⒈混凝土在初凝前浇注完毕，避免产生分层离析现象⒉控制混凝土的均匀性和密实性3浇深而窄的结构物（立柱、薄墙），在底部可先铺一层50～100cm水泥浆或减半石混凝土4确保模板、支架、钢筋、预埋件、预留孔洞没有变位和移位，若有，应在混凝土初凝前修整5混凝土浇注好静置过程中，应采取措施防止产生裂缝6梁和板应同时浇注。

4.20试述振捣器的种类、工作原理和使用范围？

（1）内部振动器 又称插入式振动器，是工地用得最多的一种，其工作部分是一棒状空心圆柱体，内部装有偏心振子，在电动机带动下高速转动而产生高频微幅的振动。

●内部振动器只用一人操作，具有振动密实，效率高，结构简单，使用维修方便的优点，但劳动强度大。 ●主要适用于梁、柱、墙、厚板和大体积混凝土等结构和构件的振捣。当钢筋十分稠密或结构厚度很薄时，其使用会受到一定的限制。

（2）表面振动器 又称平板振动器，它由带偏心块的电动机和平板(木板或钢板)等组成。

● 振动力通过平板传给混凝土，由于其振动作用较小，仅适用于面积大且平整、厚度小的结构或构件，如楼板、地面、屋面等薄型构件，不适于钢筋稠密、厚度较大的结构件使用。

（3）外部振动器 又称附着式振动器，它通过螺栓或夹钳等固定在模板外部，利用偏心块旋转时产生的振动力，通过模板将振动传给混凝土拌合物，因而模板应有足够的刚度。

●其振动效果与模板的重量、刚度、面积以及混凝土结构构件的厚度有关，若配置得当，振实效果好。外部振动器体积小，结构简单，操作方便，劳动强度低，但安装固定较为繁琐。

● 适用于钢筋较密、厚度较小、不宜使用插入式振动器的结构构件。

（4）振动台 振动台是混凝土构件成型工艺中生产效率较高的一种设备，只产生上下方向的定向振动，对混凝土拌合物非常有利，适用于混凝土预制构件的振捣。

4.21使用插入式振捣器为何要“快插慢拔”？

操作时，要“快插慢拔”。“快插”是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象；“慢拔”是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成的空洞。

4.22大体积混凝土浇注时会出现哪些裂缝？为什么？大体积的三种浇注方案中哪种方案的单位时间浇筑量最大？

混凝土内部温度高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，内部产生压应力，而表面产生拉应力，如温差过大造成的拉应力大于混凝土极限抗拉强度则易在混凝土表面产生裂纹。当混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时，由于受到基底或已浇筑的混凝土约束，接触处将产生很大的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，与约束接触处会产生裂缝，甚至会贯穿整个混凝土块体

大体积混凝土结构的浇筑方案，一般分为全面分层、分段分层和斜面分层三种

4.23混凝土早期受冻有何危害？何谓混凝土受冻临界强度？在什么情况下才应采用冬期施工措施

混凝土内水结冰，产生冰晶应力，使强度低的混凝土产生微裂缝，减弱水泥和砂石、钢筋之间的粘结力，使混凝土强度降低。

把混凝土遭冻结后其抗压强度损失在5%以内的渔阳强度值定为“混凝土受冻临界强度”，

根据当地多年气温资料，凡连续5天室外日平均气温稳定低于5°C应采取

（2）搅拌机台数

（3）设备基础浇筑完毕所需时间 20105T31 .65h31.63流水施工主要有哪些参数？如何确定这些参数？

工艺参数、空间参数和时间参数。工艺参数是用以表达流水施工在施工工艺的开展顺序及其特征的参数，包括施工LBH15.8100.331.6m3vT1T220.5数包括：流水节拍、流水步距、技术间歇、组织间歇和搭接时间等。

5流水施工有哪几种主要基本形式？ 31.6 n6.32台（取7台）56施工段数与施工工程数有何关系？

施工段数大于等于施工过程数

7固定节拍流水视施工的特点及其计算方法？

（1）施工过程在各施工段上的流水节拍相等；

（2）各施工过程的流水节拍彼此都相等，为一固定值，ti=t；

（3）流水步距都相等，并且等于流水节拍，即ki= ti=t；

（4）施工的专业队数等于施工过程数，即每一个施工过程成立一个专业队，完成所有施工段上的任务。

8成倍节拍流水视施工的特点及其计算方法？

9分别流水法？分别流水法组织流水施工的设计步骤？

分别流水包括两种情况：异步距成倍节拍流水和无节奏流水。

异步距成倍节拍流水各施工过程的流水节拍互成倍数，但每个施工过程只有一个施工队完成，因此各施工队进入流水的步距不等，这种流水方式也称为一般成倍节拍流水。

无节奏流水是各施工过程的流水节拍随施工段的不同而改变，不同施工过程之间流水节拍又有差异。这种流水方式在实际中是最常见、应用最普遍的一种流水施工组织方式。

1.确定流水步距k，采用“累加数列错位相减取大差”的方法2．确定施工段数m 3.分别流水施工的总工期T

流水节拍是指每个专业队在各个施工段上完成各自的施工过程所必须的持续时间，

流水步距是指相邻两个工作队（或施工过程）进入同一施工段进行流水的时间间隔，一般用k表示

在组织流水施工时，通常把施工对象在平面上划分成若干个劳动量相等或大致相等的独立区段，这些区段就称为施工段

在组织流水施工时，用以表达流水施工在工艺上开展层次的有关过程，统称为施工过程。