中级安全师

注册安全工程师安全生产技术讲义第八章第二节

一、土方工程

(一)土的分类与性质

1.根据土的颗粒级配或塑性指数可分为碎石类土、砂土和黏性土。

2.根据土的沉积年代，黏性土又可分为：老黏性土、一般黏性土和新近沉积黏性土。

(二)边坡稳定因素及基坑支护的种类

1.影响边坡稳定的因素

(1)土类别的影响。不同类别的土，其土体的内摩阻力和内聚力不同。对于不同类别的土能保持其边坡稳定的最大坡度也不同。

(2)土湿化程度的影响。土内含水愈多，湿化程度增高，使土壤颗粒之间产生滑润作用，内摩阻力和内聚力均降低。其土的抗剪强度降低，边坡容易失去稳定。同时含水量增加，使土的自重增加，裂缝中产生静水压力，增加了土体内剪应力。

(3)气候的影响。气候使土质松软或变硬，如冬季冻融又风化，也可降低土体抗剪强度。

(4)基坑边坡上面附加荷载或外力的影响，能使土体中剪应力大大增加，甚至超过土体的抗剪强度，使边坡失去稳定而塌方。

2.土方边坡最陡坡度

为了防止坍方，保证施工安全，当土方挖到一定深度时，边坡均应做成一定的坡度。

土方边坡的坡度以其高度H与底宽度B之比表示，即土方边坡坡度的大小与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、排水情况、附近堆积荷载等有关。

挖方深度在5m以内，不加支撑的边坡的最陡坡度应符合表8-2的规定。

3.挖方直壁不加支撑的允许深度

表：见教材P381

4.基坑和管沟常用的支护方法

在基坑或管沟开挖时，常因受场地的限制不能放坡，或者为了减少挖填的土方量，缩短工期以及防止地下水渗入基坑等要求，可采用设置支撑与护壁桩的方法。表8-4介绍了常用的一些基坑与管沟的支撑方法。

表：见教材P381

(三)土方开挖及基坑和边坡施工的安全防护措施

1.土方开挖准备

(1)勘查现场，清除地面及地上障碍物。

(2)做好施工场地防洪排水工作，场地周围设置必要的截水沟、排水沟。

(3)保护测量基准桩，以保证土方开挖标高位置与尺寸准确无误

(4)备好施工用电、用水、道路及其他设施。

(5)对于深基坑，要先做好挡土桩。

2.土方开挖

(1)根据土方开挖的深度和工程量的大小，选择机械和人工挖土或机械挖土的方案。

(2)如开挖的基坑(槽)比邻近建筑物基础深时，开挖应保持一定的距离和坡度。

(3)弃土应及时运出，如需要临时堆土，或留作回填土，堆土坡脚至坑边距离应按挖坑深度、边坡坡度和土的类别确定，在边坡支护设计时应考虑堆土附加的侧压力。

(4)为防止基坑底的土被扰动，基坑挖好后要尽量减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工。

3.土方开挖的安全措施：

(1)每项工程施工时，都要编制土方工程施工方案，其内容包括施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护等，边坡支护应根据有关规范要求进行设计，并有设计计算书。

(2)人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般大于2.5m;多台机械开挖，挖土机间距应大于10m，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。

(3)挖土方前对周围环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。

(4)基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随时注意边坡的稳定情况，发现问题时及时加固处理。

(5)机械挖土，多台机同时开挖土方时，应验算边坡的稳定。根据规定和计算确定挖土机离边坡的安全距离。

(6)深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。

(7)符合有关规定。

(8)土方爆破时要遵守爆破作业的有关规定。

二、模板工程

(一) 模板的分类及作用

1.定型组合模板

2.墙体大模板

3.飞模(台模)

4.滑升模板

5.一般木模板

(二) 模板的构造和使用材料的性能

模板的结构设计，必须能承受作用于模板结构上所有垂直荷载和水平荷载。在所有可能产生的荷载中要选择最不利的组合验算模板整体结构和构件及配件的强度、稳定性和刚度。

面板材料中覆面木胶合板的厚度应采用12-18mm的板材。

腹面竹胶合板应表面平整光滑，具有防水、耐磨、耐酸碱的保护膜，厚度不小于15mm。

1.钢材

2.木材

表：见教材P384

3.铝合金材

4.面板材料

面板除采用钢、木外，可采用胶合板、复合纤维板、塑料板、玻璃钢板等。

(1)覆面木胶合板的规格和技术性能应符合下列规定：

1)厚度应采用12-18mm的板材

2)其剪切强度应符合下列要求：

不浸泡，不蒸煮　　1.4--1.8n/mm2

室温水浸泡　　　　1.2--1.8n/mm2

沸水煮　　　　　　24h1.2--1.8n/mm2

含水率　　　　　　5%--13%

密度　　　　　　　4.5--8.8kn/m3

(2)覆面竹胶合板应符合下列规定：表面应平整光滑，具有防水、耐磨、耐酸碱的保护膜，厚度不小于15mm。

(3)复合纤维板应符合下列规定：

1)表面应平整光滑不变形，厚度应采用12mm及以上板材

2)技术性能应符合下列要求：

72h吸水率　　　　　<5%

72h吸水膨胀率　　　<4%

耐酸碱腐蚀性　　　　在1%苛性钠中浸泡24h，无软化及腐蚀现象

耐水汽性能　　　　　在水蒸气中喷蒸24h，表面无软化及明显膨胀

(三)荷载规定

设计模板首先要确定模板应承受的荷载。

1.荷载标准值

(1)恒荷载标准值

(2)活荷载标准值

(3)风荷载标准值

2.荷载设计值：

计算模板及支架结构或构件的强度、稳定性和连接的强度时，应采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数)。计算正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。

荷载分项系数：永久荷载为1.2，活荷载为1.4。

3.荷载组合

(1)对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合采用。

(2)对正常使用极限状态应采用标准组合。

(四)设计计算

1.一般规定

模板及其支架的设计应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行。

(1)模板及其支架的设计应符合的要求

(2)模板设计应包括的内容

2.钢模板及其支撑的设计

3.木模板及其支架的设计

4.模板结构构件的长细比规定

5.用扣件式钢管脚手架作支架柱时应符合下列规定：

(1)连接扣件和钢管立杆底座符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831--2006)的规定

(2)采用四柱形，并于四面两横杆间设有斜缀条时，可按格构式柱计算，否则应按单立杆计算，其荷载应直接作用于四角立杆的轴线上。

(3)支架立柱为群柱架时，高宽比不应大于5，否则应架设抛撑或缆风绳，保证该方向的稳定。

6.用门式钢管脚手架作支架立柱规定

(1)几种门架混合使用时，必须取支承力最小的门架作为设计依据。

(2)荷载宜直接作用在门架两边立杆的轴线上，必要时可设横梁将荷载传于两立杆顶端，且应按单榀门架进行承力计算。

7.支承楞梁计算

次楞一般为两跨以上连续楞梁，当跨度不先进时，应按不等跨连续楞梁或悬臂楞梁设计;主楞可根据实际情况按连续梁、筒支梁或悬臂梁设计;同时主次楞梁均应进行最不利抗弯强度与挠度验算。

8.柱箍

柱箍用于直接支承和夹紧柱模板，应用扁钢、角钢、槽钢和木楞制成，其受力状态为拉弯杆件，按拉弯杆计算。

9.钢、木支柱应承受模板结构的垂直荷载

(五)模板的安装

1.模板安装的规定

(1)模板施工队进行全面的安全技术交底，施工队应是具有资质的队伍。

(2)挑选合格的模板和配件

(3)模板安装应按设计与施工说明书循序拼装。

(4)竖向模板和支架支承部分安装在基土上时，应加设垫板，如钢管垫板上应加底座。

(5)模板及其支架在安装过程中，必须设置有效防倾覆的临时固定设施。

(6)现浇钢筋混凝土梁、板，当跨度大于4m时，模板应起拱;当设计无具体要求时，起拱高度宜为全跨长度的1/1 000～3/1 000。

(7)现浇多层或高层房屋和构筑物，安装上层模板及其支架支撑。

(8)当层间高度大于5m时，宜选用桁架支模或多层支架支模。当采用多层支架支模时，支架的横垫板应平整，支柱应垂直，上下层支柱应在同一竖向中心线上，且其支柱不得超过二层，并必须待下层形成整体空间后，方允许支安上层支架。

(9)模板安装作业高度超过2.0m时，必须搭设脚手架或平台。

(10)模板安装时，上下应有人接应，随装随运，严禁抛掷。

(11)五级风及其以上应停止一切吊运作业。

(12)拼装高度为2m以上的竖向模板，不得站在下层模板上拼装上层模板。安装过程中应设置足够的临时固定设施。

(13)当支撑成一定的倾角，或其支撑的表面倾斜时，应采取可靠措施确保支点稳定，支撑底脚必须有防滑移的措施。

(14)除设计图另有规定者外，所有垂直支架柱应保证其垂直。

(15)已安装好的模板上的实际荷载不得超过设计值。

2.单立柱做支撑要求

3.柱模板安装要求

(1)现场拼装柱模时，应设临时支撑固定，斜撑与地面的倾角宜为600，严禁将大片模板系于柱子钢筋上。

(2)若为整体组合柱模，吊装时应采用卡环和柱模连接

(3)当高度超过4m时，应群体或成列同时支模，并应将支撑连成一体，形成整体框架体系。

(六)模板拆除

1.拆除模板申请

2.拆模顺序和方法的确定

各类模板拆除的顺序和方法，应根据模板设计的规定进行。如果模板设计无规定时，可按先支的后拆，后支的先拆顺序进行。先拆非承重的模板，后拆承重的模板及支架。

3.拆模时混凝土强度

在拆模过程中，如发现实际结构混凝土强度并未达到要求，有影响结构安全的质量问题，应暂停拆模，经妥当处理，实际强度达到要求后，方可继续拆除。

4.现浇楼盖及框架结构拆模

一般现浇楼盖及框架结构的拆模顺序如下：拆柱模斜撑与柱箍——拆柱侧模——拆楼板底膜——拆梁侧模——拆梁底模。

5.现浇柱模板的拆除

柱模板拆除顺序如下：拆除斜撑或拉杆(或钢拉条)——自上而下拆除柱箍或横愣——拆除竖楞并由上向下拆除模板连接件、模板面。

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