建设工程安全技术教案.pdf
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1、目录第一章基坑支护.3第一节土的工程分类、野外鉴别及基坑施工方案.3第二节基坑支护形式一:原土放坡和坡面加固法.5第三节基坑支护形式二:土钉墙和土层锚杆支护.10第四节 基坑支护形式四:排桩挡墙支护.15第五节 基坑降排水、土方开挖和施工检测.22第六节 建筑基坑坍塌事故案例分析.29第二章脚手架工程.35第一节脚手架分类及扣件架的组成杆件和构配件.35第二节扣件式脚手架的几何尺寸及构造要求.41第三节 脚手架的荷载及荷载效应组合.46第四节扣件式脚手架的设计计算.52第五节 脚手架的搭设、拆除及安全管理.68第六节案例分析:某建筑工程脚手架坍塌事故分析.76第三章模板工程.79第一节模板分类
2、和模板施工方案.80第二节模板荷载及荷载效应组合.87第三节 梁板模板支撑系统的构造要求.92第四节 模板安装、拆除及模板安全管理.102第五节事故案例分析:某建筑工程模板坍塌事故.109第四章 施工现场临时用电.115第一节 防止触电的技术措施.115第二节 施工现场临时用电安全管理.118第 三 节 接 地、接零和基本保护系统.122第四节配电箱、开关箱及配电线路.130第五章垂直运输设备.142第一节塔式起重机.142第二节物料提升机.148第三节施工升降机.156第六章高处作业.164第 一 节 概 述.164第二节 临边作业和洞口作业的安全防护.166第三节 攀登作业和悬空作业的安全
3、防护.171第四节、操作平台和交叉作业的安全防护.175第七章拆除工程.179第一节建筑物拆除安全事故分析.179第二节拆除工程的一般规定.185第三节拆除工程安全施工管理.186第四节拆除工程安全技术管理和文明施工.191湖南安全技术职业学院备课纸授课班级安管0901班安管0902班第1课教案授课时间2月2 1日2月2 2日月 日月 日月 日星期二授课地点知301精308课题内容第一章土方工程与基坑支护第一节土的工程分类、野外鉴别及基坑支护设计原则教学目的使学生熟悉土的工程分类及野外鉴别方法,掌握基坑基坑支护设计原则教学方法讲授法、谈话法点基坑支护设计原则难点土的野外鉴别方法能力培养初步培养
4、学生鉴别士的工程分类、野外鉴别能力,掌握建筑基坑支护设计原则的能力课堂类型讲授课教具多媒体设备作业1、建筑基坑按安全等级分哪几级?2、哪些建筑基坑施工方案必须经专家论证审查?3、基坑开挖施工方案应包括哪些内容?湖南安全技术职业学院备课纸1、组织教学:点名、简单宣布上学期课程考试成绩II、复习提问:|导入新课:从本课程的主要内容及学习方法导入新课IV、讲授新课:第一章基坑支护在建筑施工过程中,首先遇到的就是场地平整和基坑开挖。因此,我们将土的开挖、填筑、运输等统称为土方工程。根据施工对象、目标和要求不同,土方工程可具体分为场地平整、基坑(槽)开挖、路基填筑、边坡修筑以及回填夯实等工程。以下主要介
5、绍基坑支护工程。第一节土的工程分类、野外鉴别及基坑施工方案一、土的工程分类及野外鉴别方法见教材P2 表 1 -1和 P4 表 1 -2、表 1 一3.二、建筑基坑支护设计及专项施工方案1、基坑按开挖深度可分为:(1)浅基坑:开挖深度V 5 m;(2)深基坑:开挖深度2 5 m。2、基坑安全等级:建筑基坑支护技术规范将建筑基坑安全等级分为三个安全等级。O湖南安全技术职业学院备课纸安全等级破坏后果重要性系数Y 0上海市的标准是9 1年颁发的,国家标准是99年颁布的。一级支护结构破坏,土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工的影响很严重1.1二级支护结构破坏,土体失稳或过大变形对基坑周边环境及
6、地下结构施工的影响一般1.0三级支护结构破坏,土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工的影响不严重0.9注:1、有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级,可根据具体情况另行确定。2、基坑周边环境指:(1)基坑附近的建(构)筑物;(2)基坑附近的道路;(3)基坑附近的地下管线:地下供水和排水管线,供热和供气管线;电缆、电视和通讯线路等。教材P7 关于基坑安全等级分类,引用了上海市的标准,本人认为还应以国家的行业标准为准。3、建筑基坑支护设计及施工方案的编制(1)建筑基坑支护设计的三原则1)支护结构在强度、稳定性和变形等方面,必须满足基础(或地下结构)施工的要求和安全;2)要确保不会对周边环境产生影
7、响;3)基坑支护属于临时设施,因此在确保安全的前提下,应尽量节约,以免造成不必要的浪费。(2)土方开挖工程、基坑支护和降水工程专项施工方案的编制。湖南安全技术职业学院备课纸1)建设工程安全生产管理条例第2 6条规定:土方开挖工程、基坑支护和降水工程当达到一定规模且危睑性较大时,必须编制专项施工方案,并附具安全验算结果,经施工单位技术负责人、总监理工程师签字后,由专职安全生产管理人员进行现场监督。2)当开挖深度大于等于5 m或地下室三层及三层以上的深基坑,或深度虽未超过5 m,但地质条件和周围环境及地下管线极其复杂的基坑,施工单位还应当组织专家进行论证审查。(3)专项施工方案的编制内容1)放坡要
8、求;2)支护结构设计图纸和施工方法;3)土方开挖:挖掘机械的选择、开挖时间、顺序、坡道的位置、车辆进出道路等;4)当地下水位高于坑底时的降排水措施;5)基坑施工监测。第二节基坑支护形式一:原土放坡和坡面加固法一、原土放坡原土放坡一般适用于地面比较开阔、土质较好的二、三级浅基坑(深5 m以下),或基坑一侧较浅,土质又较好深度在5 m以 内(包括5 m)的基坑侧壁最大坡度。专家组成员不得少于5 人 并出具书面论证审查报告。湖南安全技术职业学院备课纸原土放坡坡度土的类别边 坡 坡 度(高:宽)坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎(卵)石土1:0.751
9、:1.001:1.25硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎(卵)石土(充填物为粘土)1:0.501:0.671:0.75硬塑的粉质粘土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黄土1:0.101:0.251:0.33注:1、静载:堆土或堆放材料;2、动载:基坑边缘机械挖土、吊装设备或汽车运输产生的荷载。二、坡面加固法(-)护面法1、彩条布或塑料薄膜覆盖法对于土质较好施工期较短的浅基坑,可按一定坡度放坡后,用彩条布或塑料薄膜将边坡覆盖,在坡顶、坡脚用草袋、编织袋装土压住,以防止雨水冲刷。2、叠袋压坡法一重力墙法对于土质较差的深基坑(深V 9 m),可首先按一定坡度放坡,再沿坡
10、脚砌筑宽1.2 m1.5 m,高 0.5 m 的片石挡墙,其上摆放卵石袋或砂 袋(装满系数0.7左右)。每层顺、丁交错,一直叠放至坡顶1.21.5 m 处。坡顶用M 5水泥砂浆抹面,厚 4 0 m m。湖南安全技术职业学院备课纸(-)坡面加固法1、砂浆抹面法对于土质较好的浅基坑(坑深V5m),在坡面上抹一层厚2030mm的混合砂浆,其配合比为:水泥:白灰:河砂=1:1:1.5;或抹一层M 5水泥砂浆。2、挂网抹面法对于施工期较短,土质较差的临时性基坑边坡,可在垂直坡面楔入1 0 1 2nm钢筋,长400600nm,间 距1 mX 1 m。上 铺2 0#铁丝网,再抹厚2535mm,M 5水泥砂浆
11、。3、挂网.喷射混凝土法对临近有建筑物或道路,土质较差的深基坑(坑深N5m),可在坡面垂直楔入1 0 1 2mm,长400600mm钢筋,间距坡面铺6 46mm,250300mm钢筋网,再喷射4060mm厚C1 5细石混凝土。转子IV型混凝土潮喷机基坑侧壁挂网喷射混凝土施工现场湖南安全技术职业学院备课纸坡面喷射混凝土与抹砂浆(或混凝土)最大区别在于抹砂浆(或混凝土)为被动承载,而喷射混凝土料在压风压力的作用下,可深入到土的缝隙中去,与土体紧密结合成一体共同承载(主动承载),从而大大提高了其承载能力。山水湾居民小区A01、A02、A03三栋小高层基坑的北侧和东侧,曾采用了挂网喷射混凝土法。V、课
12、堂小结本节课主要讲述了土的分类和野外鉴别方法,基坑支护设计原贝 I J,基坑施工方案的编制、论证审查等内容。这些内容都很重要,希望同学们重点掌握。VI、布置作业1、建筑基坑按安全等级分哪几级?2、哪些建筑基坑施工方案必须经专家论证审查?3、基坑开挖施工方案应包括哪些内容?喷射混凝土支护的优点。湖南安全技术职业学院备课纸授课班级安管0902班安管0901班第2课教案授课时间2月2 3日2月2 8日月 日月 日月 日星期三授课地点精308知301课题内容第一章第三节基坑支护形式二:土钉墙和土层锚杆支护第四节基坑支护形式三:排桩挡墙支护教学目的使学生初步掌握土钉墙、土层锚杆支护和钢筋混凝土排桩挡墙支
13、护教学方法讲授法、谈话法点土钉墙、土层锚杆支护及钢筋混凝土排桩支护难点能力培养初步培养学生监督检查土钉墙、土层锚杆及钢筋混凝土排桩支护施工的能力课堂类型讲授课教具多媒体设备作业1、土缸墙的构造有哪些要求?2、土层锚杆的布置和构造有哪些要求?3、钢筋混凝土灌注排桩的特点有哪些?它适用哪些建筑基坑?4、钢筋混凝土灌注排桩的构造要求有哪些?湖南安全技术职业学院备课纸I、组织教学:点名、强调课堂纪律II、复习提问:1、建筑基坑按安全等级分哪几级?2、哪些建筑基坑施工方案必须经专家论证审查?I I I 导入新课:从挂网喷射混凝土支护形式导入新课IV、讲授新课:第三节基坑支护形式二:土钉墙和土层锚杆支护一
14、、土钉墙支护(-)使用条件:土钉墙一般适用于基坑侧壁安全等级为二、三级,非软性土,开挖深度V12m的基坑(基坑支护技术规程)。(二)土钉墙的概念及其特点1、定义:钢筋网+土 钉(锚杆)+喷射混凝土2、特点:与边坡形成复合体共同承载,具有结构简单,有一定的阻水效果,施工方便、快速、节省材料,成本低等优点。图 I 围 护 结 构 典 型 面教材P 16 讲,士钉墙适用于淤泥、淤泥质土是错误的。喷射混凝土石子粒径:河卵石粒径斗20 mm;碎石粒径才15mm.不一定采用细石混凝土(石子粒径才15mm)。湖南安全技术职业学院备课纸(三)土钉墙的构造要求(建筑基坑支护技术规程规定)1、基坑边坡坡度斗1:0
15、.1 ;2、土钉必须用承压板或加强钢筋与钢筋网有效连接(与加强筋一般采用焊接);3、土钉长度一般为基坑开挖深度的0.5 1.2倍,排间距为1.0 2.0 m,与水平面夹角5 20;4、土钉宜采用n、HI级钢筋,直径6 1 632mm;钻孔直径70 1 20mm;5、注浆材料为水泥浆或水泥砂浆,其强度不抵于M1 0.6、喷射混凝土面层应配置钢筋网,钢筋直径6 6 1 0mm,排间距 为1 50300m。喷射混凝土强度4 C 2 0,喷厚480m m。7、坡面上、下段钢筋网搭接长度4300MM o8、当地下水位高于坑底时,应采取降水或挡水措施。目前,有一种新型锚杆叫自 钻 式(螺纹钢)锚 杆(见下
16、图),中空杆体,自带钻头,用钻机钻入土中,到位后即可注浆,再安装垫板,拧紧螺母即可。施工简便,速度快、锚固力大,完全可以取代 土 钉(锚杆),广泛运用于隧道、地铁、基坑及岩体、堤坝等工程加固。普通中空注浆锚杆湖南安全技术职业学院备课纸钢质涨光锚头 中空锚杆体 止架塞 垫 板 螺 母(四)土钉墙施工工艺(见教材P1 61 7)基坑开挖和土钉墙应按施工方案的要求,自上而下分段、分层进行。其施工工艺流程为:基坑开挖至第一分层设计标高人工整修坡面,清除虚土,埋设喷厚标记喷射第一层混凝土(喷 厚 40mm左右)安置钻机,钻孔清除孔内余土或泥浆水放 置 钢 筋(土 金 丁),孔内注浆绑扎钢筋网并设置、连接
17、承压板喷射第二层混凝土至设计厚度。当上层土钉和混凝土强度达到设计强度的70%(常 温 下 71 0d)以上时,方可开挖下层土方和下层土钉墙的施工。二、土层锚杆土层锚杆是国内外应用十分广泛的一种实用新技术。它单独作为支护形式时,将锚杆与滑裂面以外的稳定土体连成一个整体,将土压力传递到稳定土层中,其特点是承载能力大。土层锚杆在更多湖南安全技术职业学院备课纸的情况下,是做为其他支护结构的拉锚(支撑)。土层锚枉作为受拉构件用壬其它支护结构的拉锚,亘简化支护结构的设计,节省资金1更重要的是坑内不再进行支撑,利于机械开挖土方.这对提高工效,加快施工速度,缩短建设工期县有土分重要的意义。土层锚杆不仅用于基坑
18、支护,还可用于边坡加固、滑坡整治、坝基稳定、结构抗浮、基础和结构锚固等,是一种有十分发展前途的一项新技术。(-)土层锚杆的构造土层锚杆是由拉杆(锚杆)、锚头和锚固体三部分组成。(-)土层锚杆的布置和构造要求1、锚杆锚固体上覆土层厚度不小于45m o2、锚杆长度:锚杆自由段长度(Lo)不小于45m,并超过潜在滑移面1.5m;锚固段长度(Lf)一般t4m ;外露长度应满足台座、腰梁尺寸及张拉作业(指预应力锚杆)的要求。3、锚杆上下排垂直间距42m,一般为25m;水平间距卡1.5m,一般为 1.5m4.5m。湖南安全技术职业学院备课纸4、锚杆宜采用H、III级钢筋,直径为2232mm。近年来多采用4
19、5SiMNV钢筋,直径2025rmi。5、为防止锚杆受力后拉动土体,在其自由段套上一段塑料管(软粘土)或涂润滑油脂,并沿锚杆轴线方向每隔1.5m2.0m设置一个定位架。6、钻孔直径一般为90 1 30mm,钻孔下斜倾角应*1 2.5,且才45,一般为1 5。2 5。7、锚固体采用注射水泥浆或水泥砂浆,其强度市M1 0 o8、土层锚杆单独作为基坑支护时,其喷射混凝土面层另行设计。(三)土层锚杆的施工1、土层锚杆应尽量将其锚固段布置在土质较好的稳定土层内。2、应摸清附近建(构)筑物的基础结构尺寸、埋设深度以及地下管线的埋设情况。3、土层锚杆的施工工艺(1)土层锚杆单独作为基坑支护时,施工程序与土钉
20、墙大致相同。(2)土层锚杆作为其它支护结构的拉锚时:坑内挖土至第一层土层锚杆标高标定眼位,安装钻机打眼、清孔放置锚杆压力注浆设置支架、上腰梁(槽钢或工字钢)放置台座、垫板、拧紧螺母。土层锚杆作为永久性支护时,一般采用予应力锚杆,即眼内采用二次注浆,并对锚杆进行张拉、锁定,施加予应力。与普通锚杆相比,予应力锚杆承载能力可提高2倍以上。湖南安全技术职业学院备课纸V、课堂总结本节课讲述的土钉墙和土层锚杆是建筑基坑支护结构中应用十分广泛的支护方法,也是本章学习的重点。希望同学们要重点掌握。V I、布置作业1、士IT墙的构造有哪些要求?2、土层锚杆的布置和构造有哪些要求?第 四 节 基 坑 支 护 形
21、式 四:排桩挡墙支护排桩挡墙支护是基坑支护的一种形式。具体讲,有以下几种支护形式。1、钢板桩:又分槽钢钢板桩、热轧锁口钢板桩(U型、Z型等)。由于其刚度小,须坑内桁架支撑,不利于机械挖土,故采用较少。2、H型钢支柱、木挡板排桩。用钢量大,初期投资大,H型钢打入时噪声大,我国很少采用,日本使用较多。3、钢筋混凝土预制板桩。虽然其刚度比钢板桩大,但仍需坑内支撑,且钢筋混凝土板桩打入土中时易断桩、噪声大,近年来应用较少。4、钢筋混凝土灌注排桩。适用于任何土质,应用广泛,是目前深基坑,特别是邻近有建(构)筑物、道路等一、二级深基坑的主要支护形式之一。5、深层搅拌水泥土桩排桩挡墙,简称水泥土墙。由于水泥
22、用量 少(土重的7 15%),水泥土墙的强度较低(0.240.65MPa),一般适用于软土、淤泥质土,坑深V 7 m的基坑。更多的情况下,水泥土墙是作为其他支护结构的挡水(止水、截水)帷幕。在黑板上画图简单介绍水泥土墙的施工。湖南安全技术职业学院备课纸在水泥土墙的基础上发展起来的旋喷排桩挡墙,在高压旋转喷射水泥浆、搅拌的情况下,使水泥土墙的直径进一步加大,其刚度亦有所加大,但没有水泥土墙使用广泛。6、地下连续墙。以下主要介绍钢筋混凝土排桩挡墙的支护形式。一、钢筋混凝土灌注排桩的特点和适用范围钢筋混凝土灌注排桩具有刚度大,抗压、抗剪能力强,变形相对较小,是目前基坑支护和其他永久性工程中应用十分广
23、泛的一种支护结构类型。同时,钢筋混凝钢筋混凝土灌注排桩适用于任何土质。但由于桩与桩之间有一土灌注桩对施定的间隙,无挡水能力。因此,当地下水位较高时,必须采用壁后工条件要求不注浆或施工挡水帷幕。高,人工挖孔桩(1)作为悬臂桩,多用于土质较好地下水位较低的一、二级不产生噪声、震基 坑(坑深W 6 m);动。(2)与土层锚杆组合使用,对坑深一 1 2 m 以下有两层地下室钢筋混凝土灌的深基坑,或坑边附近有建筑物、道路时,应优先考虑使用,亦可注桩的缺点是用于1 3 m 的深基坑。永久地埋在地(3)与水泥土墙(止水帷幕)配合使用,可用于地下水位较下,有时可能成高的深基坑。为障碍物。二、钢筋混凝土悬臂桩和
24、钢筋混凝土锚杆组合支护目前,我国钢筋混凝土排桩支护主要有:钢筋混凝土悬臂桩和钢筋混凝土锚杆组合支护(简称桩锚支护)两种形式。1、悬臂排桩支护所谓悬臂式支护结构是指完全依靠悬臂桩的自身强度及嵌固深 度(入土深度)来平衡基坑的侧向压力。只有地下水位作用在基坑支护结构上的荷载有土压力、水压力、施工荷载、高于坑底时,才结构自重以及附近建筑物产生的侧向压力等。其中土压力是指土体有水压力。湖南安全技术职业学院备课纸作用在支护结构上的侧向压力,通常是由土的自重和地面荷载产生的。土压力的大小与土的密度、抗剪强度、支护结构侧向变形条件以及墙与界面上的摩擦力等因素有关。(1)静止土压力:指墙体在产生变形前,作用在
25、墙背面上的土压力。(2)主动土压力:指墙体产生离开土体方向的位移时,作用在墙背面上的土压力。(3)被动土压力:指墙体产生向着土体方向的位移时,作用在墙背面上的土压力。悬臂排桩支护结构受力模式图中:C点为正负弯矩转折点,即主动土压力和被动土压力为零的点。C点至基坑坑底的垂距为Y;嵌固深度即排桩的入土深度,用t表示。钢筋混凝土悬臂桩的直径、桩间距、配筋、丫值及嵌固深度t必须通过设计计算确定。2、桩锚支护钢筋混凝土排桩与锚杆组合支护,就是用土层锚杆对支护结构的拉力来抵抗部分基坑侧壁的部分侧向压力。因此,土层锚杆既限制了排桩的变形,使支护结构趋于稳定,又可减小排桩的桩径、配筋及嵌固深度,节省材料和降低
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