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2g313000礦業建筑工程

2g313010 礦業工業建筑的結構及施工

2g313020 礦業工程地基處理和基礎施工

2g313030 礦業工程基坑支護施工技術

2g313010礦業工業建筑的結構及施工

主要知識點：

2g313011礦業工業建筑的結構形式和施工特點

2g313012礦業工業建筑主要結構的施工方法

2g313013礦業工業建筑的主要施工設備

2g313010礦業工業建筑的結構及施工

重點：礦業工業建筑的結構形式及施工特點、施工方法；混凝土結構施工方法、混凝土澆筑施工；起重機械的分類、適用場合

難點：井架、井塔的施工；砌體結構的施工；起重機械的選擇

知識點一：井架（輪換考點）

（一）井架的結構組成

井架按建造材料不同可分為鋼井架、鋼筋混凝土井架、磚井架、木井架。常用的鋼井架結構一般包括頭部、立架、斜架、井口支撐梁、斜架基礎等五大部分。

頭部是井架的上部結構。立架是井架直立的那一部分空間結構，用來固定地面以上的罐道、卸載曲軌等，并承受頭部下傳的荷載。斜架用來承受大部分的提升鋼絲繩荷載，并維持井架的整體穩定性。井口支撐梁是井口支承立架的梁結構。斜架基礎是斜架將其承擔的荷載傳到地基上的結構體。

（二）井架的安裝

1．井口組裝就地起立旋轉法

方法：在井口附近平整場地組裝井架；利用吊車、穩車等機械設備把組裝好的井架拉起并就位。該法安裝需要拉力較大，使用設備較多。

使用場合：主要適用于井口場地平整、寬敞，井架的重量大，高度較高的情況。

2．利用吊車安裝法

方法：利用吊車吊起桿件或部件在井口進行安裝；可節省時間、安裝工序簡單；使用設備較少。

使用場合：主要適用于井口場地受限的中小型井架。

3．井口外組裝整體滑移安裝法

方法：在井口外組裝井架，再用起重機械把整體井架采用滑移的方法沿著鋪設的滑到滑到指定位置就位。

使用場合：適用于場地受限，占用井口工期較少的情況。

例題

某井口場地平整、寬敞，井架本身重量大，高度比較高，該井架適合什么方法安裝（）

a.井口外組裝安裝法

b.利用吊車安裝法

c.井口組裝就地起立旋轉法

d.井口外組裝整體滑移安裝法

答案：c

知識點二：井塔（輪換考點）

（一）井塔的結構及組成

井塔按建筑材料分為磚或混凝土砌塊結構井塔、鋼筋混凝土結構井塔、鋼結構井塔、鋼筋混凝土和鋼的混合結構井塔。已建的井塔絕大部分為鋼筋混凝土結構。鋼筋混凝土井塔的結構形式主要有箱形、箱框形及框架型等。

（二）井塔的施工

鋼筋混凝土井塔的施工方法可采用滑模施工、大模板施工、爬模施工和預建整體平移施工技術。

1．滑模施工方法

概念：沿著水平方向、斜坡方向或垂直方向漸漸滑動，做到邊澆搗，邊脫模的施工方法

優點：施工速度快，占用井口時間少，經濟效益明顯。                        

缺點：施工專用設備和機具用量大，利用率低，一次性投資高；占用勞動力多；停滑后，施工接縫處理復雜，容易出現拉裂、偏扭等工程事故。

使用場合：當井塔施工工期要求緊迫，企業技術、管理素質、施工裝備好，井塔上部又無懸挑梁時，選用該法。

2．大模板施工方法

優點：井塔構筑物整體性好，預埋件易于固定，確保了鋼筋保護層；充分發揮地面拼裝的優越性，大大改善了作業環境，減少了高空作業，節省勞力，降低了勞動強度等。

缺點：施工現場需有較大的專用場地，供預制、拼裝和堆放大模板；同時需要一定的機械設備，進行吊裝作業和滿足快速施工；由于混凝土輸送距離長，必須保證流態混凝土連續供料以及混凝土的澆筑質量。

3．爬模施工方法

概念：爬模是爬升模板的簡稱，國外也叫跳模。它由爬升模板、爬架和爬升設備三部分組成，在施工剪力墻體系、筒體體系等高聳結構中是一種有效的工具。

優點：工藝簡單；模板可以自行爬升，減少了大量起重吊運工作量；分層施工，結構整體性好；施工精度高，質量好等。

缺點：設計與施工緊密配合；采用液壓千斤頂爬升，因需抽、插支承桿，故支承桿容易彎曲。

4．預建整體平移施工方法

優點：可以縮短井塔施工和提升設備安裝占用井口的時間，解決礦井口礦建、土建和機電安裝三類工程的矛盾。

缺點：井塔平移需要增加臨時工程以及井塔基礎和塔身的加固工作量，使其造價提高。

例題

當對井塔施工時，（）施工方法可以縮短井塔施工和提升設備安裝占用井口的時間，解決井口擴建、土建和機電安裝三類工程的矛盾。

a.滑模施工方法

b.大模板施工方法

c.爬模施工方法

d.預建整體平移施工方法

答案：d

知識點三：筒倉

（一）筒倉的結構與形式

筒倉按建筑材料的不同可分為磚或混凝土砌塊結構筒倉、鋼筋混凝土結構筒倉、鋼結構筒倉、鋼筋混凝土和鋼的混合結構筒倉。目前筒倉多做成鋼筋混凝土結構，磚石筒倉、鋼筒倉已較少采用。筒倉按截面形式分為圓倉與方倉（矩形筒倉）。

（二）筒倉的施工

筒倉的施工主要包括基礎的施工、筒體的施工、倉斗的施工以及倉頂結構的施工。

1．基礎施工

預應力鋼筋混凝土筒倉基礎施工技術主要取決于基礎設計的形式和技術要求。鋼筋混凝土灌注樁基礎施工工藝和機具較簡單，承載能力大，被廣泛用于大型筒倉工程的基礎設計，施工技術也比較成熟，并且應用廣泛。

2．筒體施工

預應力鋼筋混凝土筒身的施工分兩步，首先按常規方法完成非預應力混凝土筒身的施工，同時按設計要求在筒身混凝土內埋入借以施加預應力的無粘結高強鋼絲束，待混凝土達到設計強度后進行張拉。在施加預應力完成后，對鋼絲束端部連同錨具一道用膨脹性高標號細石混凝土封閉。

3．倉斗施工

倉斗有整體式和分離式兩種。整體式倉斗施工方法一般為自環梁以下采用倒模整體施工，待環梁和倉斗澆筑完成后再進行環梁上部預應力筒體的滑升。分離式倉斗可在筒壁完成后進行施工，其施工工藝與普通鋼筋混凝土施工工藝相同。

4．倉頂結構施工

筒倉的倉頂結構與筒身的預應力無關，通常為鋼筋混凝土結構或鋼結構。施工中首先應進行網架的組裝與就位，并做好倉頂結構的防銹蝕和防火處理。

知識點四：工業廠房（輪換考點）

概念：工業廠房，是用于工業生產過程中的房屋。

類別：生產的車間及其附屬建筑，如廠房宿舍、食堂、辦公樓等配套房屋。

（一）工業廠房的特點

工業廠房按其建筑結構形式可分為單層工業建筑和多層工業建筑。

廠房的跨度b：一般為6 m、9m、12m、15m、18m、21m、24m……以3m為基數。

廠房的長度l：少則幾十米，多則數百米。

廠房的高度h：低的一般5~ 6m，高的可達30~40m，甚至更高。廠房的跨度和高度是廠房照明設計中考慮的主要因素。礦業工程項目的廠房一般為單層工業建筑，并且根據生產的需要，更多的是多跨度單層工業廠房。

（二）工業廠房的設計原則

1．滿足生產工藝要求

滿足工業要求是確定建筑設計方案的基本出發點。與建筑有關的工藝要求是：

(1)流程。直接影響各工段、各部門平面的次序和相互關系。

(2)運輸工具和運輸方式。與廠房平面、結構類型和經濟效果密切相關。

(3)生產特點。如散發大量余熱和煙塵，排出大量酸、堿等腐蝕物質或有毒、易燃、易爆氣體，以及有溫度、濕度、防塵、防菌等衛生要求等。

2．合理選擇結構形式

根據生產工藝要求和材料、施工條件，選擇適宜的結構體系。中國目前的單層和多層廠房常用鋼筋混凝土結構材料的。

3．保證良好的生產環境

為保證獲得良好的生產環境，必須要做到下面幾點：

(1)有良好的采光和照明。

(2)有良好的通風。

(3)控制噪聲。除采取一般降噪措施外，還可設置隔聲間。

(4)對于某些在溫度、濕度、潔凈度、特殊工藝要求的車間，要采取相應措施。

(5)要注意廠房內外整體環境的設計，包括色彩和綠化等。

4．合理布置用房

生活用房包括存衣間、廁所、盥洗室、淋浴室、保健站、餐室等，布置方式按生產需要和衛生條件而定。車間行政管理用房和一些空間不大的生產輔助用房，可以和生活用房布置在一起。

5．總平面布置

這是工業建筑設計的首要環節。在廠址選定后，總平面布置應以生產工藝流程為依據，確定全廠用地的選址和分區、工廠總體平面布局和豎向設計，以及公用設施的配置，運輸道路和管道網路的分布等。

（三）工業廠房的設計要點

1．單層工業廠房

單層廠房內一般按水平方向布置生產線。

優點：廠房結構簡單，可以采用大跨度、大進深；可以利用天窗采光、通風。單層廠房的適應性強，既可用于生產重型產品，又可用于生產輕型產品；既可建成大跨度、大面積的，也可建小跨度、小面積的。

缺點：占地大，增加了室外管線、運輸線路的長度。

單層廠房結構通常用鋼筋混凝土構架體系，特殊高大或有振動的廠房可用鋼結構體系。

2．多層工業廠房

多層廠房是在單層廠房基礎上發展起來的。

優點：有利于安排豎向生產流程，管線集中，管理方便，占地面積小。

多層廠房層高一般為4～5m，有時為取得足夠的自然光，可達6 m，要考慮設備和懸掛運輸機具的高度。

多層廠房各層間主要依靠貨梯聯系，樓梯宜靠外墻布置。

例題

多層廠房各層間主要依靠貨梯聯系，樓梯宜靠（  ）布置

a.內墻

b.靠近出口

c.廠房中間

d.外墻

答案：d

2g313012礦業工業建筑主要結構的施工方法

知識點一：混凝土結構的施工方法

（一）模板工程（常考點）

混凝土結構的模板工程，是混凝土結構構件施工的重要工具。

目前，現澆混凝土結構所用的模板技術已形成組合式、工具式、永久式三大系列工業化模板體系。

不論采用哪一種模板，模板的安裝支設必須符合下列規定：

(1)模板及其支架應具有足夠的承載能力、剛度和穩定性，能可靠地承受澆筑混凝土的重量、側壓力及施工荷載；

(2)要保證，工程結構和構件各部分形狀尺寸和相互位置的正確；

不論采用哪一種模板，模板的安裝支設必須符合下列規定：

(3)構造簡單，裝拆方便，并便于鋼筋的綁扎和安裝，符合混凝土的澆筑和養護等丁藝要求；

(4)模板的拼（接）縫應嚴密，不得漏漿。

1．組合式模板

組合式模板是現代模板技術中，具有通用性強、裝拆方便、周轉次數多的一種“以鋼代木”的新型模板。

使用方法：事先按設計要求組拼成大型模板，整體吊裝就位即可；也可采用散裝散拆方法。

種類：常用的組合式鋼模板有55型組合鋼模板、中型周轉鋼模板和鋼框木（竹）膠合板模板。

2．工具式模板

工具式模板是針對工程結構構件的特點，研制開發的一直可以持續周轉使用的專用性模板。常用的工具式模板包括大模板、滑動模板、爬升模板、飛模、模殼等。

3．永久性模板

永久性模板，又稱一次性消耗模板，即在現澆混凝土結構澆筑后模板不再拆除，其中有的模板與現澆結構疊合后組合成共同受力構件。

特點：簡化了模板支拆工藝，大大減少模板支拆工作量，改善了勞動條件，加快了施工進度。

例題

具有通用性強、裝拆方便、周轉次數多的一種“以鋼代木” 特點的新型模板是（  ）

a.工具式模板

b.組合式模板

c.永久性模板

d.臨時性模板

答案：b

（二）鋼筋工程

1．鋼筋加工

鋼筋的加工包括鋼筋除銹、調直、切斷、彎曲成型等工藝過程。

(1)鋼筋除銹

鋼筋的除銹，一般可通過以下兩個途徑：一是在鋼筋冷拉或鋼絲調直過程中除銹；二是用機械方法除銹。

(2)鋼筋調直

鋼筋調直一般可采用鋼筋調直機、數控鋼筋調直切斷機、卷揚機拉直設備等機具。

(3)鋼筋切斷

將同規格鋼筋根據不同長度長短搭配，統籌排料；一般應先斷長料，后斷短料，減少短頭，減少損耗。斷料時應避免用短尺量長料，防止在量料中產生累計誤差。

(4)鋼筋彎曲成型

鋼筋彎曲成型可采用鋼筋彎曲機、四頭彎筋機、手搖扳手等機具。

2．鋼筋焊接

鋼筋的焊接方法有電阻點焊、閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊、氣壓焊、預埋件埋弧壓力焊等。鋼筋焊接質量檢驗，應符合行業標準《鋼筋焊接及驗收規程》jgj 18-2012和《鋼筋焊接接頭試驗方法標準》jgj／t 27-2001的規定。

3．鋼筋機械連接

鋼筋機械連接是指通過連接件的機械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋中的力傳遞至另一根鋼筋的連接方法。

優點：接頭質量穩定可靠，不受鋼筋化學成分的影響，人為因素的影響也小；操作簡便，施工速度快，且不受氣候條件影響；無污染、無火災隱患，施工安全等。

常用的鋼筋機械連接方法有鋼筋套筒擠壓連接、鋼筋錐螺紋套筒連接、鋼筋鐓粗直螺紋套筒連接、鋼筋滾壓直螺紋套筒連接等。

（三）混凝土工程

1．混凝土的拌制

常用的混凝土攪拌機按其攪拌原理主要分為：自落式攪拌機和強制式攪拌機兩類?；炷恋陌柚剖┕ひc如下：

(1)攪拌要求

攪拌混凝土前，應加水空轉數分鐘，將積水倒凈，使拌筒充分潤濕。在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料，更不得采取邊出料邊進料的方法。

(2)材料配合比

混凝土原材料按重量計的允許偏差，不得超過下列規定：水泥、外加摻合料±2%；粗細骨料±3%；水、外加劑溶液±2%。

(3)攪拌程序

按照原材料加入攪拌筒內的投料順序不同，混凝土攪拌時常采用一次投料法和兩次投料法。

2．混凝土的運輸與澆筑

(1)混凝土的運輸要求

混凝土攪拌后運到使用地點，運輸方法很重要，應滿足下列要求：

在運輸過程中應保持混凝土的均勻性，避免產生分離、泌水、砂漿流失、流動性減小等現象；混凝土應以最少的轉載次數和最短的時間，從攪拌地點運至澆筑地點，使混凝土在初凝前澆筑完畢?；炷恋倪\輸必須保證其澆筑工作能連續進行。

(2)混凝土澆筑施工（?？键c）

混凝土的澆筑工作包括：布料攤平、搗實、抹平修整等工序。

1)在混凝土澆筑前的準備工作。如模板是否符合要求；鋼筋和預埋件的位置、數量和保護層厚度等；對木模板澆注適量的水使其濕潤。降雨和降雪時，不宜露天澆筑混凝土。

2)混凝土的澆筑，應由低處往高處分層澆筑。每層的厚度應根據搗實的方法、結構的配筋情況等因素確定。

3)澆筑中不得發生離析現象；當澆筑高度超過3m時，應采用串筒、溜管或振動溜管使混凝土下落。

4)在混凝土澆筑過程中，應經常觀察模板、支架、鋼筋、預埋件和預留孔洞的情況，當發現變形、移位超過允許值時，應及時采取措施進行處理。

5)混凝土澆筑后，必須保證混凝土均勻密實，充滿模板整個空間；新、舊混凝土結合良好；拆模后，混凝土表面平整光潔。

6)為保證混凝土的整體性，澆筑混凝土應連續進行。當必須間歇時，其間歇時間宜縮短，并應在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢。而混凝土連續澆筑的允許間歇時間則應由混凝土的凝結時間而定。若超過時，應留設施工縫。

(3)混凝土搗實

混凝土的搗實就是使入模的混凝土完成成型與密實的過程，從而保證混凝土結構構件外形正確，表面平整，混凝土的強度和其他性能符合設計的要求。

3．混凝土的養護

混凝土養護的目的是為混凝土硬化創造必要的濕度、溫度條件。混凝土的養護對其質量影響很大。養護不良的混凝土，可能導致強度不滿足要求，外表干裂，降低其抗滲性和耐久性。

例題

混凝土的澆筑，應（　?。仓?/span>

a.由低處往高  分層

b.由高處往低  整體

c.由高處往低  分層

d.由低處往高  整體

答案：a

知識點二：砌體結構的施工方法

（一）磚砌體施工

1．磚墻的組砌方式

根據磚墻砌筑質量要求，普通磚墻的砌筑形式主要有三種：即一順一丁、三順一丁和梅花丁。一順一丁組砌方式適用于砌一磚、一磚半及二磚墻。三順一丁組砌方式適用于砌一磚、一磚半墻。梅花丁組砌方式適用于砌一磚及一磚半墻。

2．磚墻的砌筑工藝

磚墻的砌筑一般有抄平、放線、擺磚樣、立皮數桿、盤角、掛線、砌筑、勾縫、清理等工序。

3．磚墻砌體的質量要求

磚墻砌體的質量要求是：橫平豎直、灰漿飽滿、錯縫搭接、接槎可靠。

（二）砌塊砌筑

1．砌塊的安裝方案

工程量大的情況：用輕型塔式起重機運輸砌塊、砂漿，吊裝預制構件，用臺靈架安裝砌塊。

工程量小的情況：用砌塊車運輸、用帶有起重臂的井架砌塊和樓板的垂直運到臺靈架上并安裝。

2．砌塊吊裝順序

砌塊的吊裝一般按施工段依次進行，其次序為先外后內，先遠后近，先下后上，在相鄰施工段之間留階梯形斜槎。砌筑時應從轉角處或定位砌塊處開始。

3．砌塊施工工藝

砌塊施工工藝一般包括5個步驟，即：鋪灰→砌塊吊裝就位→校正→灌漿→鑲磚。

知識點三：鋼結構的施工方法（輪換考點）

鋼結構通常在專門的鋼結構加工廠制作，然后運至工地經過組裝后進行吊裝。

鋼構件的現場連接是鋼結構施工中的重要問題。目前鋼結構的現場連接，主要是用高強度螺栓和電焊。鋼柱多為坡口電焊連接；梁與柱、梁與梁的連接視約束要求而定，有的用高強度螺栓，有的則坡口焊和高強度螺栓共用。

（一）焊接施工

鋼結構焊接施工應遵循相關焊接規范要求。主要參數包括焊接電流，焊接電壓，焊接速度，焊縫長度，焊縫寬度和厚度，焊條選型，焊接的道數、層數，電源的種類和極性等。

對焊接施工必須進行焊接接頭質量的專門檢驗。焊接接頭質量是指外觀質量與內在質量。外觀質量即指焊縫成型后的幾何尺寸和外觀缺陷方面的內容，外觀缺陷由咬肉（咬邊）、裂紋、氣孔、凹坑、焊瘤等。內在質量即指焊縫內部缺陷是否符合質量標準；內部缺陷主要是指未焊透、裂紋和夾渣。

（二）高強螺栓連接施丁

高強螺栓連接施工應先用臨時螺栓或沖釘定位，嚴禁把高強度螺栓作為臨時螺栓使用。

控制高強螺栓的施工質量重要環節是最后真實扭矩。為補償各種預拉力的損失，可以將終擰扭矩較設計的理論預拉力提高5%~10%。

例：

對鋼件進行焊接施工時，不是焊接內部質量缺陷的是（   ）

a.未焊透

b.夾渣

c.氣孔

d.裂紋

答案：c

2g313013礦業工業建筑的主要施工設備

礦業工業建筑的施工設備有起重機、潛孔式鉆機、空壓機、推土機、裝載機、挖掘機等。其中起重機械是主要的施工設備。

知識點一：起重機械的分類

1．輕小起重機具

輕小起重機具包括：千斤頂（齒條、螺旋、液壓）、滑輪組、葫蘆（手動、電動）、卷揚機（手動、電動、液動）、懸掛單軌。

2．起重機

起重機又可分為：橋架式、纜索式、臂架式（自行式、塔式、門座式、鐵路式、浮式、桅桿式起重機）。

知識點二：起重機械的使用

1．自行式起重機

分為汽車式、履帶式和輪胎式三類，它們的特點是起重量大，機動性好。

(1)自行式起重機的結構

1)汽車式起重機

汽車式起重機裝于標準汽車的底盤上，行駛駕駛和起重操作分開在兩個駕駛室進行。

分類：

按起重量分：輕型，起重量在20t以內。中型，起重量在20t以上50t以內。重型，50t及以上的為重型；

按起重臂分為：桁架臂、箱型臂；

按傳動裝置形式分：機械傳動、電力傳動、液壓傳動；

優點：行走速度快，不破壞行駛路面。

缺點：不可在3 6 0 度范圍內進行吊裝作業，受吊裝區域限制，對基礎要求高。

2)履帶式起重機

履帶起重機是在行走的履帶底盤上裝有起重裝置的起重機械。

優點：操作靈活、使用方便、在一般平整堅實的場地上可以載荷行駛和作業。是結構吊裝工程中常用的起重機械。

分類：按傳動方式不同可分為機械式、液壓式和電動式。

3)輪胎式起重機

輪胎起重機是一種裝在專用輪胎式行走底盤上的起重機。   

優點：橫向穩定性好，能全回轉作業，并能在允許載荷下負荷行駛。

缺點：行駛速度慢，不宜長距離行駛，適宜于作業地點相對固定而作業量較大的場合。

(2)自行式起重機的選用

自行式起重機的選用必須按照其特性曲線進行，選擇步驟：

1)根據被吊裝設備或構件的就位位置、現場具體情況等確定起重機的站車位置，進而確定幅度；

2)根據被吊裝設備或構件的就位高度、設備尺寸吊索高度等和站車位置（幅度）由起重機的特性曲線，確定其臂長；

3)根據上述己確定的幅度、臂長，由起重機的特性曲線，確定起重機臺能夠吊裝的載荷；

4)如果起重機能夠吊裝的載荷大于被吊裝設備或構件的重量，則起重機選擇合格，否則重選。

2．塔式起重機

塔式起重機按有無行走機構可分為固定式和移動式兩種。按其回轉形式可分為上回轉和下回轉兩種；按其變幅方式可分為水平臂架小車變幅和動臂變幅兩種；按其安裝形式可分為自升式、整體快速拆裝和拼裝式三種。目前，應用最廣的是下回轉、快速拆裝、軌道式塔式起重機和能夠一機四用的自升式塔式起重機。

3．桅桿式起重機

屬于非標準起重機，可分為獨腳式、人字式、門式和動臂式四類。其結構簡單，起重量大，對場地要求不高，使用成本低，但效率不高。每次使用須重新進行設計計算。

例：

（）自行式起重機具有操作靈活、使用方便、在一般平整堅實的場地上可以載荷行駛和作業

a.汽車式起重機

b.履帶式起重機

c.輪胎式起重機

d.塔式起重機

答案：b