土木工程施工技术虚拟仿真结课作业模板1

温州大学

WENZHOU UNIVERSITY

实验报告

专业土木工程班级13级土木2班学生姓名朱荣珅学号131******** 课程土木工程施工技术虚拟仿真

指导教师董全杨

开课时间 2015 ～ 2016 学年第 1 学期

温州大学建筑工程学院

施工技术一：钻孔灌注桩施工

（一）施工工艺：

1、施工准备

施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。

钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。

2、施工测量定位、放线

3、定点挖孔、埋设护筒，是将护筒垂直埋入桩位处。护筒应该加高加深，必要时打到不透水层，护筒在砂土中的埋置深度不得小于1.5M。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。

埋置护筒

4、钻机定位。安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，再垫上钢板或枕木加固。

为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。

5、成孔，先用泥浆泵向护筒里面注浆，之后钻机开始向下钻孔，钻孔时钻机上的淤泥土要及时注意清理。钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应该事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。

6、泥浆制备，钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。

7、一次清孔。先用比重计测出泥浆的稠度，然后用性能好相对密度较小的新泥浆替换孔内泥浆与钻屑，持续60分钟。钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。

8、下钢筋笼、导管。

9、二次清孔。

10、灌注混凝土

11、导管起卸，用汽车吊将护筒拔出，应轻吊轻放。

护筒拔除

12、孔口回填

（二）问题及解答：

1. 问题：为什么要埋置护筒？

答：钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。

2.问题：为什么要进行清孔？

答：1、保证孔底沉淀厚度满足要求，桩尖支撑反力能满足设计要求。2、保证水下混凝土顺利灌注，特别是桩的上部混凝土灌注。3、保证桩身质量。

3.问题：钻孔灌注桩为什么要超灌？

答：为了要保证桩身的质量。混凝土表面总有些浮浆，浇筑超过设计高度，然后等混凝土硬化之后再凿掉表面的混凝土，凿至设计标高。这样可以保证桩头的混凝土质量，有效提高灌注桩的承载力。

施工技术二：土钉墙支护施工

（一）施工工艺：

1、平整场地。

2、定位放线。

3、土方开挖。

4、按照设计的分层开挖深度和坡度开挖，分层开挖深度应在每道土钉孔口标高下0.5m处，不得超挖，开挖过程中，挖掘机不得碰撞土钉墙面板。在上层作业面的土钉及喷混凝土面层未达到设计强度的70％以前，不得进行下一层土方的开挖。

5、边坡修整，人工修整边坡应根据土质的不同情况，边坡预留50～100㎜厚的土体，由修坡人员用铲修整坡面，为确保喷射砼面层的平整，挂小线测量边坡坡度，以保证坡脚不侵结构。对于土层含水量较大的边坡，可在土钉面层背部插入长度为400～600mm，直径不小于40mm的水平排水管（包滤网），其外端伸出支护面层，间距为2m，以便将喷混凝土面层后的积水排走。

6、喷射面层，使用喷浆机加砂浆喷射到边坡上形成第一次喷浆。

第一次喷浆

7、定位放线，测出锚钉位置，一般为梅花型布置。

测出锚钉位置

8、成孔，使用钻孔机进行打孔，切记过快或者过慢。采用人工洛阳铲成孔，孔深不小于设计，如遇障碍物时，可适当调整土钉角度和位置。

9、孔内插入钢筋，主筋按设计长度下料，外端设“L”型的弯钩，间隔2m焊对中支架，防止主筋偏离土钉中心；安放主筋时，将注浆管与主筋捆绑在一起，注浆管

10、离孔底0.5m左右。注浆，注浆泵开始向孔内注浆，之后导管随注浆随拔出，但不应拔出浆液表面。浆体为水泥净浆，水灰比为0.5，浆液要充分搅拌均匀，随拌随用，采用搅拌机造浆，搅拌时间一般在3分钟以上；注浆采用注浆泵，注浆时，将导管缓慢均匀拔出，但出浆口应始终处于孔中浆体表面之下，保证孔中气体能全部排出，在孔口部位设置止浆塞，根据需要补浆，保证土钉锚固体质量。土钉制作：土钉用内径15mm，壁厚2.75mm的电焊钢管制作，钢管一断端封口，另一端开口，接注浆嘴预备接注浆泵，钢管周边按10cm间距设喷浆口。土钉打入：利用列车间隙，采用人工将土钉打入土中。

11、铺设钢筋网片，要特别注意压网。采用φ6.5单排双向、间距200mm的钢筋网片，钢筋网片用插入土中的钢筋固定，与坡面间隙3～5cm，相邻网片搭接长

度不小于300mm，钢筋网片通过加强筋与土钉连接成一个整体。

12、钢筋网与锚钉的焊接，用电焊将钢筋网中的加强筋与锚钉焊接

焊接钢筋

13、喷浆，把砂浆喷到护坡上，为保证施工时喷射的混凝土厚度达到规定值，可

在边坡面上垂直打入短的钢筋段作为标志

喷浆

14、砂浆养护，用水量不宜过大过多。

（二）问题及解答：

1.问题：土钉在复合土体内的作用？

答：1、土钉对复合土体起箍束骨架作用制约土体变形并使复合土体构成一个整体。2、土钉与土体共同承担外荷载和土体自重应力，土钉起分担作用，由于土钉有很高的抗拉抗剪强度，所以土体进入塑性状态后，应力逐渐向土钉转移，土钉分担作用更为突出。3、土钉起着应力传递与扩散作用推迟开裂区域的形成和发展。4、坡面变形的约束作用，在坡面上设置的与土钉在一起的钢筋网喷射砼面板限制坡面开挖卸荷而膨胀变形，加强边界约束的作用。

2.问题：土钉墙的原理？

答：土体的抗剪强度较低，抗拉强度几乎可以忽略，但土体具有一定的结构整体性，在基坑开挖时，可存在使边坡保持直立的临界高度，但在超过这个深度或有地面超载时将会发生突发性的整体破坏。一般护坡措施均基于支挡护坡的被动制约机制，以挡土结构承受其后的土体侧压力，防止土体整体稳定性破坏。土

钉墙技术则是在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体与土共同作用，弥补土

体自身强度的不足。因此通过以增强边坡土体自身稳定性的主动制约机制为基础的复合土体。不仅有效地提高了土体的整体刚度，弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点。通过相互作用、土体自身结构强度潜力得到充分发挥，改变了边坡变形和破坏的性状，显著提高了整体稳定性，更重要的是土钉墙受荷载过程中不会发生素土边坡那样的突发性塌滑，土钉墙不仅延迟塑性变形发展阶段，而且具有明显的渐进性变形和开裂破坏，不会发生整体性塌滑。

3、问题：土钉墙应用于基坑开挖支护和挖方边坡稳定的特点？

答：1、形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。2、施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单、3、随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。4、施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。5、土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。6、施工噪音、振动小，不影响环境。7、土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。

施工技术三：后张法施工

（一）施工工艺：

1、绑扎钢筋，先绑扎梁主筋，然后绑扎梁箍筋，之后垫塑料垫块。

2、孔道预留，是把波纹管穿入梁钢筋内部，波纹管接长时，可采用塑料焊接机热熔焊接或采用专用连接管。

连入波纹管

3、注浆孔预留，先用壁纸刀在梁的端头波纹管割开小口，之后把注浆孔缠在波纹管上。

预留孔洞

4、支梁模板

5、用灰斗装满混凝土，然后浇筑到模板内，浇筑时应注意梁里面的波纹管

灰斗灌注

6、混凝土清水养护

7、加入预应力钢绞线，注意一定不要碰到管壁

8、上锚具，先把锚具穿入到钢绞线上，然后使用锒头固定锚具。

9、固定千斤顶，把穿心千斤顶套在锚具上，在用锚具固定

固定千斤顶

10、张拉，预应力筋张拉时，应从零拉力加载到初拉力后，测量伸长值初读数，在用均匀速率加载至张拉控制力

11、注浆，要时时刻刻看另一头注浆孔，直到有源源不断的浆液流出，停止注浆（二）问题及解答：

1.问题：为什么后张法预应力张拉顺序宜先中间,后上、下或两侧？

答：张拉预应力筋的过程就是给结构构件施加预压应力的过程，先张拉中间的预应力筋，可以先保证混凝土构件中部先施加完整的预压应力，使应力值能够完全达到设计应力值，如果先上下或两侧的预应力筋先张拉的话，则构件外围就会先施加预压应力，由于四周预压应力和混凝土本身强度的影响，会导致中部施加预压应力的时候可能达不到设计预压应力的值，所以预应力筋的时候，宜先张拉中部，后张拉上下或两侧。

2.问题：预应力张拉施工，为什么后张法的锚具要埋在混凝土里面？

答：后张法的锚具是将预应力钢筋锚固的永久性工作锚。如果不将它用混凝土封闭，必将锈蚀损坏，导致预应力损失或破坏，造成结构损坏或坍塌。

3.问题：后张法预应力施工管道为什么留压浆孔？

答：后张法预应力钢筋张拉后，管道内还有很多剩余的空间，留压浆孔的目的就是为了压注水泥浆，填满剩余空间，并把预应力钢筋包裹起来，防止有害介质

腐蚀预应力钢筋而影响结构使用寿命。