轻轨与地铁施工技术

课程名称：地铁与轻轨施工 编制日期：

课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §1桥梁墩台和基础的分类与构造 讲授 使学生掌握桥梁墩台和基础的分类与构造，在以后工作中加以应用 多媒体 桥梁墩台的分类与构造 基础施工方法的选择 教 学 内 容 及 教 学 过 程 §1.1桥梁墩台和基础的作用 桥墩、桥台和基础统称为桥梁的下部结构，它们的基本作用在于支撑桥跨结构，桥墩支撑着相邻的两孔桥跨，居于全桥的中间部位。 桥台居于全桥的两端，它们前端支撑着桥跨，后端与路基衔接，起着支挡台后路基填土并把桥跨与路基连接起来的作用。 桥墩、台一般由顶帽、墩台身和基础三部分组成。 桥墩、台身应具有足够的强度、刚度和稳定性。 基础的作用是将墩台承受的荷载及墩台的自重安全可靠地传到地基上。 §1.2桥梁墩台的类型与构造 桥梁墩台的类型很多，大体可分为重力式墩台、轻型墩台两大类。 一、重力式墩台 （一）重力式墩台的主要特点 重力式墩台的主要特点是靠自身重量平衡外荷载而保持其稳定，因此墩台的截面尺寸较大，使用较重的施工材料如砼、砌石等建造。 备 注 1

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（二）重力式桥墩种类 1.矩形桥墩 2.圆端形桥墩 3.圆形桥墩 4.尖端形桥墩 （三）重力式桥台的种类 重力式桥台按其截面形状主要有矩形桥台，U形桥台、T形桥台、耳墙式桥台、矩形埋式及十字形埋式桥台等多种。 二、轻型墩台 （一）轻型桥墩 1.空心墩 2.桩柱式桥墩及双柱式桥墩 3.各式柔性礅 （二）轻型桥台 轻型桥台主要有桩柱式桥台和锚碇板式桥台。 §1.3基础的类型与适用条件 一、明控基础 明控基础施工中的防水和排水工作比较困难，故一般只适宜于无水、少水或浅水河流且无涌沙现象的基础工程。 二、沉井基础 常指事先在墩台位置灌好的开口重型砼和钢筋砼井筒，然后在井内挖土，使井筒靠自重下沉，故名沉井，待沉至设计要求深度后依次在井内进行封底、填充及封顶，最后在顶盖上建造墩台身。 三、桩基础 2

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当基底须埋入土层很深时，可采用柱基础。 四、管柱基础 管柱基础适用于深水、薄层或厚覆盖层、岩面起伏等桥址条件（可在管柱内钻岩，增加抗滑的稳定性），尤其适用于双柱式桥墩，直接在管柱顶上修建墩身，不必再修筑承台。 五、其他类型基础 在特殊情况下，采用上述四种基础类型均不能解决问题时，可考虑沉井内加管桩（或桩群外加沉井），气压沉箱等基础。 气压沉箱基础一般适用于水下35m深度以内。由于沉箱内劳动条件恶劣，机具设备复杂，工程费用高昂，施工进度缓慢，非不得已时，不宜采用。 教学效果 教材内容 综合分析 学生课堂掌握效果良好、本节内容浅显易懂

作 业 墩台、基础的作用是什么？ 3

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课 题 教授方法 §2.1浅基础的类型和施工要点 §2.2陆地基坑的开挖和支护 讲授 1、 使学生掌握浅基础的类型和施工要点 教学目的 2、 陆地基坑的开挖和支护,为后续课程奠定基础 拟采用教具 教学重点 教学难点 多媒体 浅基础的施工要点 陆地基坑的开挖和支护 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、浅基础的类型 ①根据基础受力情况分 刚性基础 备 注 柔性基础 单独基础 ②根据基础构造形式分 条形基础 筏形基础 箱形基础 二、施工要点 在陆地上砌筑浅基础的主要施工内容一般是：基坑露天开挖（明挖）和支护（用包括挡墙和撑锚的支挡结构保护坑壁），地下水控制，基底处理和基础砌筑等。 基坑开挖后如坑壁能保持稳定不坍塌，可不加支护。但实际上常因坑深土差，甚至还有地下水或坑顶荷载，需要支护坑壁和控制地下水。 4

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基坑开挖至设计标高后，应及时进行坑底土质鉴定，如不能满足设计要求，应加固地基或改变基础设计。基底检查合格后应抓紧处理，并砌筑基础圬工，如在基坑内排水或降水有困难，可进行水下灌注砼。 §2.2陆地基坑的开挖和支护 一、基坑开挖 基础开挖应准确测定基础轴线，边线位置及标高，并根据地质水文资料及现场具体情况，决定坑壁开挖坡度或支护方案，做好防水、排水工作。基坑开挖的深度一般稍大于基础埋深，视对基底处理的要求而定。坑底应在基础的襟边之外每边各增加30～60㎝的富余量，为基坑的支护和排水留有必要的空地。 土质较好，开挖不深，周围无邻近建筑物的基坑有可能采用局部或全深度的放坡开挖方法。 放坡开挖宜对坡面采取保护措施，如水泥砂浆抹面、塑料薄膜覆盖、挂铁丝网喷浆等。 放坡开挖基坑必然增加土方量，多占场地。 二、基坑支护的类型及特点 （一）挡板支护及桩板支护 当地下水位在坑底以下时，可用挡板（衬板）支护。挡板是一次挖到坑底设计深度后铺设，还是分层进行；是紧挨着铺设，还是可以间开；都要根据土质和坑深等因素决定。 拉锚的优点是对坑内施工设有干扰。拉锚可由拉杆和锚碇板组成顶部拉锚，边可在坑壁钻孔，放进钢丝束或钢筋，再压注水泥砂浆而成锚杆。锚杆全部设置在土层中者土层锚杆 锚固段 自由段 5

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（二）板桩支护 挡板或桩板支护与护防渗性差，当基底在地下水面以下时，可用板桩支护。 基坑开挖前先沿坑周围将板桩打入坑底以下一定深度，再在开挖过程中根据需要设撑（锚），因而开挖是在板桩支护下进行的。板桩相互间靠其榫口或锁口连接，以防渗漏。 分类：悬臂式、单撑（锚）式和多撑（锚）式。 制做板桩的材料有木、钢、钢筋砼三种。 （三）水泥土墙支护 水泥土墙的施工因所用机具不同而有两种基本方法，深层搅拌法和高压喷射注浆法。 （四）喷射砼护壁 喷射砼护壁的施工要点是：由上而下开挖一层、随即向坑壁喷射一层含速凝剂的砼，再下挖一层，喷护一层，如此分层进行，每层深约0.5～1.0m，视土质情况而定。对无水、少水渗出的坑壁，每层混凝土的喷射是由下向上进行；对涌水坑壁，则由上而下进行，以免新喷的混凝土层被水冲坏。 （五）深基坑支护技术的新进展 近十年来由于各类大型建筑物的大量兴建，基坑支护技术已有很大发展，不仅传统性支护结构的潜力得到很大发挥，尤为重要的是出现了许多深基坑支护的新型结构。例如新型的排桩支护、新型的地下连续墙、拱圈墙支护、喷锚支护、土钉墙等等，在第七章再作进一步介绍。 6

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教学效果 教材内容 综合分析 学生能够理解该教材的内容，但由于缺乏实践性难达到预期效果 作 业 浅基础的施工要点

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §2.3地下水控制 讲授 使学生掌握地下水控制的方法 多媒体 地下水控制的方法 对控制地下水方法的选择 教 学 内 容 及 教 学 过 程 为保证基坑内旱地施工，对地下水位在基坑底以上者，可采取集水明排或井点法降水，必要时采取降水或截水，回灌法合等措施。 一、集水明排 基坑较浅、土质较稳定或土层渗水量不大时可用集水明排。此法要点是：在基坑内基础范围外坑角或每隔30～40m挖集水井，井间挖排水沟，沟底比坑底低约0.5m，井底又低于沟底0.5～1.0m。进入坑内的水沿沟底流入集水井后，用水泵抽出，将水面降至坑底以下，集水井井壁宜用砼滤水管或其它材料。井底铺一层粗砂或碎石层，以保护井底下的土在抽水时不被带走。 二、井点法降低地下水位 为适应降低地下水位深度和各种土层的透水性等不同。常采用不同井点法降水。轻型井点降水：沿基坑周围每隔一定距离钻孔（或冲孔），埋下直径为38～51㎜井点管，井点管周围填以砂砾作过滤层，井点管在地面上通过点管与抽的及设备相联。井点管下部为滤管，低于坑底一定深度。 三、减小降水引起周围地面沉降的措施

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备 注 哈尔滨铁道职业技术学院

在软弱土地区，如基坑周围附近有建筑物或地下管线，应注意降水可能引起基沉降，倾斜甚至破坏。 （1）采用回灌法。其要点是在降水井点和井点外的建筑物之间可能设砂井、砂沟或回灌井点，回灌清水，使建筑物下的地下水位保持原来的标高。 （2）将降水井点布置在具有截水作用的支护结构内侧，可减少坑外的降水，因而减少了坑内地面的沉降。 （3）根据具体情况采取减缓降水速度，确保沙滤层，防止抽水时带出土粒等措施，可减少不均匀沉降和沉降量。 教学效果 教材内容 综合分析 作 业 地下水控制的原则 学生能够会通理论联系实际，效果良好 9

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §2.4水中围堰的修筑和水下挖土 §2.5基底处理和灌后水下砼 讲授 让学生掌握水中围堰的情况和基底处理，以及灌注水下砼的方法 多媒体 灌注水下砼 灌注水下砼 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、围堰的修筑 修筑围堰应符合以下要求： 围堰的顶面要高出施工期可能出现的最高水位0.7m，还要考虑因修筑围堰使河流过水断面积应满足强度和稳定的要求；渗漏应尽量减少；堰内应有适当的工作面积。 围堰的分类： 1.土围堰、袋装土围堰和填石竹笼夹黏土墙防水围堰。土围堰一般适用于水深在2m以内，流速缓慢，基底不渗水的情况。 2.木板桩围堰 一般适用于水深3m以内，河床为砂类土，黏性土等地层中。围堰通常采用单层的木板桩，桩外侧填筑一道土堤；必要时用夹土双层木板桩。 3.钢板桩围堰 一般适用于砂类土层、半干硬黏性土、碎石类土以及风化岩等地层中。钢板桩有单、双层和构体式等几种。 单钢板桩适合于修筑中小面积基坑，常用于水中桥梁基础工程。 备 注 10

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双层钢板桩围堰应用在水深而需要确保围堰不漏水，或因基坑范围很大，不便安设支撑情况下使用。 二、水下挖土 围堰建成后，就可开挖基坑。如河床的土质透水性大，水抽不干，或抽水会引起管涌时，可采取水下挖土。水下挖掘机械主要有抓土斗和吸泥机两类。 抓土斗有双瓣式、四瓣式等。 吸泥机有离心吸泥机、水力吸泥机、水力吸石筒、空气吸泥机等。 §2.5基底处理和灌注水下砼 一、基底处理 1.岩层 在未风化的岩层上建筑基础时，应先将岩面上松碎石块、淤泥、苔藓等清除干净。 如岩层倾斜，应将层面凿平或凿成台阶，以免基础滑动。 在风化岩层上建筑基础时，开挖基坑宜尽量不留或少留坑底富余量，将基础圬工填满坑底，封闭岩层。 2.碎石类或砂类土层 应将其修理平整，建筑基础时，先铺一层稠水泥砂浆。 3.黏性土层 在铲平坑地时，应尽量保持其天然状态，不得用回填土夯实。必要时可夯入一层10cm以上厚的碎石层，碎石层顶面应略低于基坑设计标高。 4.泉眼 应用堵塞或排除的方法处理，不能任其浸泡圬工或带出土粒。 常用的预防措施是先对坑底土进行加固，方法有：深层搅拌法、旋喷法、 11

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劈裂注浆法等。 二.灌注水下砼 （一）直升导管法 水下混凝土应具有一定流动性，其陷落度一般为16～20cm。 用直升导管法灌注水下混凝土的水深最大已经超过50m。 （二）液压阀法 此法已在国外广为采用。日本的双层导管法外层是壁上有长条切口的钢管，内层是软管，工作原理相同。 由液压阀的操作特点可知，此法还可以用于灌注有钢筋骨架的混凝土，这对减少水下混凝土封底层厚度也有重要意义。 （三）填石压浆法 此法能加速施工进度，可用于灌注大块体圬工，是深水基础施工的一项重要技术。 （四）吊斗法及袋装法 此法只用于圬工量不大的情况，如水下局部堵漏。 （五）使用抗离析砼拌合物 如使用UWB外加剂，可使混凝土拌合物在水中自由落下高度不超过30～50cm时不分离，并可提高混凝土的流动性，使坍落度达到20cm，其抗压强度与普通混凝土相同。 三.水下砼封底层厚度计算 当围堰已封底并抽干水后，在封底层的底面因水头差而受到向上作用的井水压力，封底混凝土板有可能被浮起，或者发生向上挠曲而折裂。因此，封底层应有足够的厚度，以保证围堰施工的安全。 用公式 12

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K=(0.9)∑W+λL∑fihi/pf≥1　.05 按工程重要性、荷载、土质等取0.4～λ——抗拔与受压摩阻力比例系数，0.7； L——板桩与土体接触的内外壁周长。 1pl2l26rwh+x－rcxδ　=•=•≤　δ 28w8xW——封底层每米断面的截面模量； [()][]γcγw——分别为混凝土及水的重度（容重）； [σ]——水下混凝土容许弯曲拉应力，一般用C15～C20混凝土，因荷载作用时间较短，有的部门建议可用1.2～2.0MPac。 教学效果 该部分内容理论性比较强，学生理解起来比较费劲，边讲内容边在现场效果教材内容 更好一些，有个动画效果也不错。 综合分析 作 业 灌注水下砼的方法 13

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课 题 教授方法 §3.1概述§3.2地基、基础与上部结构共同作用概§3.3柱下条形基础 讲授 1、 使学生掌握地基、基础的受力原理 教学目的 2、 掌握柱下条形基础的构造，为后续课程奠定基础 拟采用教具 教学重点 教学难点 多媒体 柱下条形基础 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 §3.1概述 建筑物柱列下的长条形钢筋砼扩展基础，称为柱下条形基础，也叫做梁式基础；平面上纵横两个方向的柱下条形基础交叉连接，通常称之为交叉条形基础或交梁基础。若建筑物基础为整体的钢筋砼板式结构或箱形结构，则分别称为筏形基础和箱形基础。筏形基础也叫筏板、筏式或片筏基础，简称筏基；箱形基础简称箱基。 §3.2地基、基础与上部结构共同作用的概念 地基、基础与上部结构的共同作用，也称相互或共同工作；在地基基础设计中考虑共同作用，称为共同作用分析。 一、问题的提出 地基基础设计方法不考虑共同作用，设计时把上部结构从基础顶面处分离出来，假设其支撑在某种理想化的支座上，用结构力方法分析其内力和变形，并求出支座反力而得到上部结构传至基础的荷载；然后把基础看成刚性的，设沿地基呈线性分布，用材料力学方法求得地基反力，将其作备 注 14

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用于地基，验算地基的承载力和变形，进而计算基础内部和设计基础。 二、共同作用分析的要点 地基与基础及基础与上部结构之间既传递荷载，在变形和位移上又相互制约。 地基、基础、上部结构三者或地基与基础二者的共同作用分析，关键是按照地基与基础之间变形协调的条件确定地基反力，包括其分布和大小。这需要建立能够反映地基变形性质的地基模型，并合理确定其中的参数，以定量地表示出地基表面上压力与变形之间的关系。 三、共同作用的影响因素 共同作用的表现主要与地基、基础和上部结构的刚度有关，但也不可忽略地基的均匀性及基础荷载分布的影响。 §3.3柱下条形基础 一、柱下条形基础的构造 横截面一般设计成倒T形，其中间为高h、宽b1的梁下部向两侧伸出的部分称为翼板。梁高h即基础高度，宜取为柱中心距的1/8～1/4，在柱位处局部加大梁的高度。 梁的纵向受力钢筋在柱位处布置于下部，在跨中布置于上部，配筋平 匀不宜小于0.2％，上下无均应有2-4根通长配置，且其面积不得小于纵向钢筋总面积的1/3。基础的砼强度等不可采用C20。 柱下条形基础的计算 倒梁法是把柱下条形基础看成倒置的连续梁，柱底为其支座，梁上的荷载引起的地基静反力。地基反力按线性分布计算，故基地的 最大和最小静反力Pmax和为 Pmax=∑F6∑M+blbl2 15

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Pmin=∑F6∑M —blbl2∑F——基础上竖向荷载设计值的总和； ∑M——基础上荷载设计值对基底形心的总力矩； B、l——基底的宽度和长度。 三、柱下交叉条形基础的计算 分析交叉条形基础首先要分配节点竖向力。实用上，可按刚度或变形 协调的原则来分配，后者较为常用， 教学效果 本教材此处有点深，理论性强，学生只了解一下基本理论原理就可以，效教材内容 果良好 综合分析 作 业 无

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §3.4筏形基础 讲授 让学生了解筏形基础的基本构造和应用，为将来参加工作奠定基础 多媒体 筏形基础的构造 筏形基础的力学计算 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、筏形基础的构造 筏形基础可分为平板式和梁式两种，均可用作柱下和墙下基础，设计时可根据地基土质，上部结构体系、柱距、荷载大小及施工等条件适用。梁板式筏基的梁称为基础梁或肋梁，它们将筏板分成若干板格，可以有效地增大基础的刚度。当需使筏板顶面保持为平面时，基础梁可以从板底向下伸出。墙下筏板宜在其厚度内设置暗梁。 二、筏形基础的埋置深度 备 注 高层建筑的筏形基础，其埋置深度应根据建筑物的高度、体型、地基土质及抗震设防烈度等因素确定，并应满足抗倾覆和抗滑移动呈稳定性的要求，根据工程经验和计算分析，在抗震设防区的天然地质地基上，高层建筑物筏基的埋置深度不宜小于建筑物高度的1/5。 三、地基计算 （一）地基承载力计算 （二）地基沉降计算 （三）地基变形计算 17

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四、筏形基础内力计算 （一）倒楼盖法 1.平板式筏基的计算 2.梁板式筏基的计算 （二）弹性地基的计算法 筏形基础严格按弹性地基的板计算，需根据弹性薄板的挠曲微分方程求解，一般只能求得数值解，计算比较复杂。 教学效果 因理论性比较强，只要求学生掌握筏形基础的构造和应用实例，力学计算教材内容 部分内容可做一般常识性了解，纵观效果良好。 综合分析 作 业 地基承载力计算 18

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §3.5箱形基础 讲授 让学生掌握箱形基础的构造、了解箱形基础的力学计算 多媒体 箱形基础的构造 箱形基础的力学计算 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、箱形基础的构造 箱形基础由底板、顶板、外墙及按结构需要和使用要求设置的内纵墙和内横墙构成，可为单层或多层，其主要构造如下： 1.箱基底面形心宜与上部结构竖向永久荷载的重心重合，若不能重合，则高层建筑的筏基一样，在永久荷载与楼（屋）面活载长期效应组合下的偏心距e，最好能符合要求，当满足地基承载力需要而扩大基底面积时，宜向宽度方向扩展。 2.箱基的高度应满足结构承载力和刚度的要求。 3.箱基的内墙和外墙应沿上部结构柱网和剪力墙纵横均匀布置。 4.箱基底板厚度应根据实际受力情况，整体刚度及防水要求，并通过下截面受剪、斜截面受剪和抗冲刷且承载力验算确定，应不小于300㎜。 5.在建筑物的同一结构单元内，不得局部采用箱基。 6.箱基所用砼的强度等级应不低于C20 二、地基反力计算 备 注 19

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pi=ki∑F+G A 三、箱形基础内力分析 1 若地基压缩层较为均匀，上部结构为平面和立面都比较规则的剪力○墙、框架或框架-剪力墙体系，则整体挠曲可以忽略，只计算局部挠曲引起的内力。 2 若地基或上部结构不符合上述要求，则应分别进行整体和局部挠曲○计算，同时考虑两种挠曲引起的内力。 教学效果 教材内容 综合分析 本节内容教材浅显易懂，效果良好 作 业 复习柱形基础构造 20

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §4.1预制桩的构造和施工 讲授 让学生掌握预制桩的构造机械施工、为参加工作奠定基础 多媒体 预制桩的构造和施工 各种施工方法 教 学 内 容 及 教 学 过 程 预制桩可在工厂或工地制造。当桩长在沉桩设备或运输条件的容许范围内时，则整根预制；否则需分节制造，在沉桩过程中逐节接长沉入土中。分节长度可按施工条件决定，但应尽量减少接头数目。 当土层中有大弧石、大树干等障碍物时，沉桩将会遇到困难，不宜采用预制桩。 一、预制桩的构造 （一）钢筋砼桩 1.钢筋砼管桩 不普通钢筋砼管桩和预应力管桩两种。都是在2个用离心旋转法制造的，直径分400㎜和500㎜两种。 2.特大直径的钢筋砼管桩 3.普通钢筋砼方桩。 （二）钢桩 钢桩有钢管桩、H型钢桩、钢轨桩、螺旋钢桩等 （三）木桩 备 注 21

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二、预制桩的施工 （一）沉桩设备 把桩沉入土中所需的机具主要有打桩锤、打桩架、射水沉桩用的机具等。 1.打桩锤 有坠锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤和震动锤等。 2.打桩架 打桩架是沉桩的主要设备之一，在沉桩施工中除起导向作用外（控制桩锤沿着导杆方向运动），还起到吊锤、吊桩、吊插射水管等作用（相当于起重机） 3.桩帽 打桩时，要在锤与桩之间设置桩帽。既要起到缓冲而保护桩顶的作用，又要保持沉桩效果。 4.送桩 当桩顶设计标高在导杆以下时，此时送桩长度应为桩锤可能达到最低标高与预计桩顶沉入标高之差，加上适当富余量；采用管桩内射水沉桩时为了插入射水管，需用侧面开有槽口（宽0.3米，高1~2米）的送桩。 5.射水设备 射水多作为沉桩辅助措施与捶击或震动沉桩相配合。 （二）主要工序及沉桩方法 用预制桩修筑桩基的主要工序有：桩位放样、沉桩设备的架立和就位，将桩沉入土中，修筑承台板等。 （三）沉桩工艺要点： 1.合理地确定沉桩顺序。 22

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一般应从中间开始，向两端或四周进行，有困难时也可分段进行。这样做的目的是使土的挤出现象比较缓和，使各桩的入土深度不致于悬殊，以免造成不均匀沉降。 2.合理布桩的吊点 应按正负弯矩相等的原则确定吊点位置，吊运是一般多采用2个吊点，而将桩吊立到打桩机的导向架时则多采用1个吊点。 3.沉桩注意事项： （1）锤击沉桩 1开始阶段应做好桩位及方向的控制。 ○2在正常打桩阶段，原则上应采用重锤低击，以充分发挥锤的打桩效○率，并避免将桩打坏。 3接桩宜在桩顶露出地面1m时进行。 ○4若出现在如下异常现象应及时处理。 ○桩突然急剧下沉，或同时发生倾斜和移位；桩突然难于下沉，桩锤严重回跳；桩头、法兰盘附近砼出现裂纹或剥落。 （2）震动沉桩 大直径薄壁管柱用锤是打不动的，故一般都用震入法施工，震入法也适用于钢筋混凝土管柱及钢板桩等。 （3）射水沉桩 在沙夹卵石层或硬土层中沉桩，一般采用射水为主锤击为辅的施工方法。 （4）压入法（静力压桩） 其优点是无噪音、无震动、适用于城市施工，沉桩时桩仅受静压力故减少了桩身、桩头的破损率。其缺点是受加压设备能力的限制，仅能压入 23

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承载力不大的桩。 4.沉桩允许误差 竖直桩的垂直度偏差不得大于1%，斜桩的倾斜度偏差不得大于倾角正切值的15%。 教学效果 对于预制桩的构造和施工工序给予了详细的讲解，并通过动画加以形象化教材内容 理解，学生基本接受良好，以后需要加强实践方面的引导。 综合分析 作 业 各类预制桩施工方法 24

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §4.2钻（挖）孔桩的构造和施工 讲授 让学生掌握钻孔桩的构造和施工，为后续施工内容奠定基础 多媒体 钻（挖）孔桩的施工要点 钻（挖）孔桩的施工方法 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、钻、挖孔桩的构造 钻孔灌注桩的设计桩径（即钻头直径）一般采用0.8m、1.0m、1.5m挖孔灌注桩的直径或边宽则不宜小于1.25m。 桩身砼的程度等方法采用C15～C25，水下灌注砼不应低于C20。 主筋宜采用光面钢筋 二、钻孔桩施工 （一）主要工序和钻孔方法 用钻孔桩修筑桩基的主要工序有：场地准备、桩位放样、埋设护筒、钻孔、清孔、下钢筋笼、灌注砼或水下砼成桩、修筑承台座板等。 钻孔方法：冲击式钻孔、冲抓式钻孔及旋转式钻孔法。 （二）钻孔桩施工要点 1.场地准备,在旱地施工时,包括平整和夯实场地. 2.埋设护筒 护筒的功用是:固定桩位、给钻头导向；保护孔口不发生坍塌；必要对可人为地提高孔内水位以作为保护孔壁的一项措施。 备 注 25

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护筒的埋设方法 填筑式 挖埋式 3钻孔 应根据地质条件选用合适的钻头和钻孔方式；应采取防止发生塌孔的措施，通常除采用泥浆护壁作为主要防塌孔措施之外，还要特别注意，预先做好护筒底面的防塌孔措施，因为该处的特殊条件是其成为极易发生塌孔的部位；若在软土、淤泥和可能发生流沙的土层钻孔时，应先作施工工艺试验，取得经验后再全面展开施工。 4.排碴 对于旋转式钻孔式钻孔法，通常采用循环泥浆排除钻碴，按泥浆循环方式的不同，旋转式钻孔工艺分为正循环法和反循环法。 5.清孔 在钻孔达到设计标高后，灌注水下混凝土之前，应清除孔底沉碴，以保证桩底承载能力。 6.下钢筋笼和灌注水下砼 钢筋笼吊装就位一般多在清孔之前进行，以缩短清孔完毕至开始灌注水下砼的时间。 三、对泥浆性能的要求及有指标 泥浆护壁机理是：由于填充于钻孔内的泥浆比重比地下水大，且通常保持孔内泥浆液面略高于孔外地下水位，故孔内泥浆的液桩压力既足以平衡孔外地下水压而成为孔壁土体的一种液态支撑，又使泥浆渗入孔壁土体并在其表面形成一层细密而透水性很小的泥皮，从而维护了孔壁的稳定。 1比重、○2粘度、○3含砂率、○4胶体率、○5PH值 ○ 四、各种钻机简介 26

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国内通常使用的钻机有：与旋转式钻头配套的正循环旋转钻机和 反循环旋转钻机；与筒形冲击式钻头配套的TYC钻机；而十字形冲击钻头及冲抓钻头，则配以钻架及卷扬机。 五、挖孔灌注桩施工 由于用人力开挖桩孔，故仅适用于无地下水或少地下水的土层，且桩的直径或边宽不得小于1.25m，才便于施工。 六、扩底桩及桩底压密灌浆桩 将桩底支承面积加以扩大的桩称为扩底桩，其目的是为了增大桩的承载力。 教学效果 教材内容 综合分析 基本掌握了钻孔桩的施工工艺要求，性能指标，课堂效果良好 作 业 复习预制桩的施工方法 27

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课程名称：地铁与轻轨施工 编制日期： 课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §4.3水中修筑桩基 讲授 让学生掌握在水中修筑桩基的方法和施工要点 多媒体 水中修筑桩基的施工方法 在水中修筑桩基的各工序要点 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、水上打桩设备 （1）若施工期中水深在3～4m，或在水深变化无常的游荡性河流中，或在常驻潮水影响大中，采用搭便桥或脚手架。 （2）铁驳船 （3）打桩船 二、水中打桩的定位 首先要解决桩的定位问题，因为在水中无法像陆地上那样放样定位，也不能打每根桩时具有岸上经纬仪定位。解决水中的定位方法有：用测量平台定位；用木笼法定位；用围囹法定位。 三、水中修建桩基和承台板 （一）承台地面在河床以上 （1）先打桩后设吊箱 （2）先设有底吊箱，后再打桩。 （二）、承台地面在河床以下不深处 当承台地面在河床以下不深处，可用无底浮运沉箱。 （三）承台地面在河床以下一定深度处 备 注 28

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1、用钢板桩围堰法修筑水下桩基 2、用双壁钢围堰修筑钻孔基础 3、用沉井法或沉箱法修筑承台 四、近海深水中修筑桩基 自升式钻井船系自由升式工作平台，平台腿和升船机构三个主要部分所组成。 教学效果 结合多媒体技术让学生形象的了解了水中打桩的定位方式和水中修建桩基教材内容 的方法，效果良好 综合分析 作 业 无

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §5.1天然地基上深基础的修筑方法 §5.2沉井的类型和构造 讲授 让学生掌握沉井的类型和构造，了解天然地基上深基础的修筑方法 多媒体 沉井的类型和构造 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、天然地基上深基础的修筑方法 沉井法的施工步骤如下：在墩台位置上，按照基础的外形尺寸，用砼、钢筋砼等材料预先制成一段井筒，然后在井内挖土，随着井内土面的下降，井筒借自重作用逐渐下沉，当一节井筒快沉入土中时，再接着修筑另一段井筒，这样一节一节下沉，一直下沉到设计标高，这样的井筒就是所谓的沉井。 二、沉井的类型 1.沉井的分类 （1）按下沉方式分：一般沉井和浮运沉井 （2）按材料分：砼沉井、钢筋砼、竹筋砼沉井 三、一般沉井的构造 （一）沉井的平面形状及尺寸 1.圆形沉井 2.矩形沉井 3.圆端形沉井 （二）井孔的布置及大小 （三）沉井的高度 （四）井壁 备 注 30

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（五）刃脚 （六）隔墙 （七）射水管组和探测管 （八）凹槽 （九）井顶底砼 （十）封底砼 （十一）顶盖 教学效果 教材内容 综合分析 作 业 掌握沉井的施工方法 通过简单测试了解到学生对沉井的各构造部分及其作用的理解效果良好 31

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §5.3一般沉井的制造和下沉 讲授 使学生掌握一般沉井的制造和下沉的方法 多媒体 一般沉井的下沉方法 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、场地准备工作 （一）无水区的场地准备工作 （二）岸滩或浅水地区的场地准备工作 在岸滩或浅水地区、需筑造人工岛 1.对人工岛的一些要求 （1）岛面标高一般比施工期最高水位至少高出0.5m。 （2）岛面面积等于沉井平面尺寸加护道宽。 （3）筑岛材料应采用透水性好，易于压实的土（砂土、砾石、和较小的卵石）。 （4）岛的临水面积边坡应满足稳定和抗冲刷的要求，一般采用1：2。 2.常用人工岛的结构和适用条件 （1）土岛：土岛可分没有围堰和有围堰防护的两种。 1木板桩围堰岛 ○2钢板桩围堰岛 （2）筑岛围堰 ○备 注 二、制造第一节沉井 （一）铺垫木 32

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（二）立模板、绑扎钢筋 （三）灌注砼 三、拆除模板和垫木 当沉井混凝土的强度达到设计强度的25%以上时，即可拆除侧面直立模板；而刃脚斜面和隔墙地面模板。 四、挖土下沉 撤完垫木后，可在井内挖土消除刃脚下土的阻力，促使沉井在自重作用下逐渐下沉。 五、接筑沉井和井顶围堰 当第一节沉井顶面沉至离地面只有0.5～1.0m时，应停止挖土下沉，接筑第二节沉井。这时第一节沉井应保持竖直，使两节沉井的中轴线重合。 六、下沉过程中遇到的问题及其处理 （一）沉井发生倾斜和处理 1纠正倾斜的办法. 2.纠正偏移的办法 （二）沉井在刃脚下遇到障碍物 （三）沉井外壁土的摩擦力过大 1、增加自重 2、减少沉井外壁土的摩擦力 七、地基鉴定和处理 当沉井沉至设计标高后，要鉴定基地土质，使其是否与设计相符。如水可以排干，则可直接检验，否则，应有潜水工下水检验，必要时用钻机取样鉴定。 八、封底、填充井孔和砌筑井顶盖 33

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基底处理完毕后，即可填充井内圬工。如井内的水无法排干，则应先在井底浇灌一层水下封底混凝土，混凝土经养生达到设计要求后，把井中水排干，再填充井内圬工。若井孔不填或仅填以砂石，则应在井顶灌制钢筋混凝土顶盖，以支托墩台。接着就可以砌筑墩台身，当墩台身出水面或土面后就可拆除井顶围堰。 教学效果 对沉井的施工方法和沉井下沉时遇到的问题及处理给予了详细的讲解，理教材内容 解应用效果良好 综合分析 作 业 掌握下沉过程中遇到的问题及其处理 34

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §5.4用泥浆套和空气幕下沉沉井 §5.5浮运沉井 讲授 使学生了解泥浆套，空气幕下沉沉井和浮运沉井 多媒体 用泥浆套下沉沉井 用空气幕下沉沉井 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、用泥浆套下沉沉井 用泥浆套下沉沉井，减少土对井壁的摩擦力，是一种有效的方法。 用泥浆套下沉的沉井结构中，为压注泥浆在沉井四周外壁形成完好的泥浆套，需设置压浆管、泥浆射口挡板和泥浆地表围圈。 用泥浆套下沉的沉井有点：①下沉稳，位移小，容易纠偏；②下沉速度快，特别是在细粉砂中的效果更为突出；③可以减少沉井自重，采用薄壁轻型沉井，大大节约混凝土圬工量。 二、用空气幕下沉沉井 向预先埋置在井壁四周的气管中压入高压气流，气流由喷气孔喷出，沿沉井外壁上升，形成一圈压气层（又叫空气幕），使其周围土松动或液化，减少了井壁和土间的摩阻力，促使沉井顺利下沉。此法也叫做空气喷射法，壁后压气法。 空气幕沉井在构造上增加了一套压气系统。压气系统决定着空气幕的效果，它由气龛、井壁中的气管、压缩空气机、贮气筒及输气管路等组成。 备 注 趁 35

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三、用空气幕下沉沉井有以下优点： （1）由于气压减少了井壁的摩擦力，因而可减少沉井的自重，估计比普通沉井节省30℅～50℅的圬工量。 （2）压气下沉和吸泥可共用一套空气压缩机，在下沉深度40m以内时，可不必另增特殊设备，操作也不复杂。 （3）施工速度快。 （4）下沉完毕后，土对井壁的阻力可基本恢复。 （5）可以在水中施工，不受水深限制。 §5.5浮运沉井 在深水中，当人工筑岛有困难时，常采用浮运法下沉沉井。 浮运沉井做成空体结构，或采用其他措施，使能在水中漂 浮运沉井可以在岸也做成后，深入水中，拖动到设计墩位上，也可以在驳船上做成后，连同驳船一起拖运到墩位上再吊起放入水中。沉井就位后，在悬浮状态下逐步用混凝土或水灌入空体中，使其徐徐下沉，直达河底。 类型有：双壁浮运沉井，带钢气筒的浮运沉井和带临时性井底的沉井。 一、双壁浮运沉井 （一）钢丝网水泥薄壁浮运沉井 钢丝网水泥由钢筋网、钢丝网和水泥砂浆组成。 （二）双壁钢沉井 当沉井入水较深，直径较大或需沉入土中较深时宜用双壁钢沉井，耗钢料较多，但比较实全，制造不困难，施工方便。 二、带气筒的浮运沉井 当河水很深、沉井较大时，沉井逐节接高落入河底前，为使沉井能在水上漂浮，也可在沉井井孔位置上若干个钢气筒，向气筒打气使之浮起。 36 1、双壁沉井底节 双壁底节沉井是在钢气筒打气前可自浮于水中的浮体。 哈尔滨铁道职业技术学院

教学效果 教材内容 综合分析 该部分内容只要求简单的技术了解，效果良好 作 业 复习空气幕沉井

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §5.6沉箱基础 §5.7地下连续墙井箱基础 讲授 让学生了解沉箱基础的构造和地下连续墙井箱基础的基本知识 多媒体 地下连续墙井箱基础 地下连续墙开挖方法 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、沉箱的构造 钢筋混凝土沉箱可以作成实心，也可以作成空心。 构成：工作室、刃脚、箱顶圬工，升降孔和箱顶的各种管路等。 二、沉箱作业的机械设备 沉箱的作用是要在水下造成一个无水的环境，使人能在其中进行工作，就需要一些特殊的设备，这些设备有气闸、井管、压缩空气机站、水利机械、通讯和照明设备。 三、沉箱的制造和下沉程序 （一）制造 备 注 37

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沉箱的制造和沉井的制造基本相同。 （二）下沉准备和下沉 1）撤除垫木、支立箱顶圬工的模板。 2）安装井管和气闸。 3）挖土下沉。 4）接长井管 5) 沉箱下沉到达设计标高后，进行基地土质鉴定和地基处理。 6）填封工作室和升降孔。 §5.7地下连续墙井箱基础 一、地下连续墙井箱概述 地下连续墙（简称地下墙）是利用专用的挖槽设备，沿深基础或地下结构的周边，采用泥浆护壁的方法，在土中挖一条一定宽度和深度的深槽，然后安放钢筋笼，浇筑水下混凝土，形成一个单元的墙段。 二、优点： （一）作为深基坑支护结构刚度大，对邻近建筑物和地面交通影响小。 （二）能适应各种地质条件，可穿过软土层、砂卵石层和进入风化岩层。 （三）施工可全盘机械化，工效高，施工速度快。 （四）适用范围广。 三、地下连续墙井箱基础 （一）地下连续墙井箱基础的特点 1、从其承受荷载的特性分析。 2、地下连续墙井箱基础的刚度不仅比桩基础大而且比沉井基础也 38

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大。 （二）地下连续墙井箱基础的是施工 1、开挖导沟，修筑导墙。 2、钻挖成槽。 （1）槽段的划分和施工顺序规划 （2）钻挖成槽工艺 （3）浇筑混凝土墙体——井箱基础箱底 教学效果 通过课上讨论了解到学生对地下连续墙井箱基础优点有所领悟，对沉箱的教材内容 构造和下沉要点的掌握效果良好 综合分析 作 业 复习沉井基础

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §6、1深基坑支护结构和降低地下水位 讲授 让学生掌握深基坑支护结构的类型、特点和应用为扩充和使用 多媒体 深基坑非重力式桩墙支护 深基坑非重力式桩墙支护的应用 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、挡墙的类型、特点及应用 （一）板桩墙 （二）钢筋混凝土排桩墙 单排桩 双排桩 连拱式排桩 （三）板桩组合墙 （四）地下连续墙 （五）拱圈（逆作拱）墙 二、桩墙撑锚系统的类型及特点 （一）基坑内支撑结构 （二）拉锚 1、锚桩 2、锚杆 三、桩墙支护计算的计算机应用 四、锚杆设计及土层锚杆稳定性验算 备 注 40

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（一）锚杆设计 （二）土层锚杆稳定性验算 §6、2深基坑重力式水泥墙支护的应用 一、加固法 在水泥土桩里埋设毛竹、H型钢桩、钢管桩、树根桩等构件，对桩顶、桩侧和坑底作加固处理。 二、增撑减压法 为减小挡墙上侧压力，如坑周条件容许，可考虑上部放坡以减少支护高度。 §6.３深基坑喷锚支护和土钉墙 一、喷锚支护的构造及施工 （一）喷锚支护的构造及受力特点 喷锚支护是用钢筋混凝土面层和锚杆加固坑壁的支护结构。 作用在钢筋混凝土面层上的坑壁侧压力由支点出加强筋和锁定筋或螺帽和垫板传至锚杆，再由锚杆的锚固段浆体结石体与稳定土层之间的摩阻力或粘结力平衡。 （二）喷锚支护施工要点 基坑开挖和喷锚支护应自下而上分层分段进行。根据土质、分层挖深0.5～2.0，分段开挖长度一般为5～15m。 （三）竖向朝前锚管的应用和喷锚支护的适用条件 作用：增强刚度，加固坑壁表层 适用条件：用于基坑开挖的深度一般不超过18m，对硬塑土层可适当放宽，对风化岩层可不受此限制。 二、喷锚支护设计计算要点 41

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钢筋网喷射混凝土面层设计的一般规定 １、风化岩石的混凝土面层厚度不小于60mm，一般土层取100～200mm，由土质定；混凝土等级不低于C20。 ２、钢筋网除那计算配筋外，一般不易小于φ5@200×200mm的网格。 ３、钢筋网喷射混凝土面层应向上翻过坑顶1.0～1.5m,以形成护坡定；向下伸至坑地以下不少于0.2～0.3m,以形成护脚。 ４、喷锚护面顶部的预应力锚杆的锚固段宜加长0.1H～0.2H(H为基坑开挖深度)。 ５、钢筋网喷混凝土面及加强筋上的荷载可由锚杆抗拔设计轴向力乘以经验折减系数（无实测资料时可取0.5~0.7）后，均匀分配到面层或加强筋上计算。只设一层钢筋网的面层可根据加强筋是双向布置还是单向布置，按双向四边简支或单向两端简支计算。 6、喷锚支护应验算不同施工阶段的基坑整体稳定性和坑底稳定性，见第一章第一节。 三、土钉墙的特点及施工 “土钉“是把坑壁或坡面土体锚（钉）住的抗拔构件。土钉墙由土钉、土钉间土体和钢筋网喷混凝土面层组成。 四、土钉墙设计计算 （一）土钉墙设计一般规定 土钉钢筋有Ⅲ级或Ⅱ级热轧变形钢筋，直径18～32mm,土钉孔径75～150mm,注浆强度不低于12MPa，３天不得低于6 MPa。土钉长度与基坑深度之比l/H对非饱和土宜为0.6～1.2,视土质而定，软饱和黏性土不应小于1.0。 （二）土钉墙 42

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１、土钉设计计算 ２、土钉墙内部和外部整体稳定性分析 ３、喷混凝土面层设计 §6、4深基坑施工的地下水控制方法 一、用轻型井点降水 二、用喷射混凝土井点降水 三、用深井泵井点降水 四、用各类降水设备组合联合降水 五、降水井点与具有截水作用的支护结构的配合 §6.６深基坑工程的监测和控制 １、检测项目的选定 １）支护挡墙及坑顶的水平位移及垂直位移； ２）周围建筑物及地下管线的沉降、水平位移、倾斜及开裂等； ３）地下水位变化； ４）坑周地表沉降及裂缝； ５）支护挡墙内力； ６）支撑轴力、锚杆拉力、支柱变形； ７）支护挡墙上土体测压力和孔隙水压力； ８）土方分层开挖面竖向位移； ９）基坑渗漏、坑周超载及环境变化等。 ２、确定检测方法 １）监测点的数量和布置应满足监控要求，根据土质条件和周边保护物的重要性在规定范围内的需保护物体均应作为监控对象。 ２）各项监测的时间可根据基坑安全等级、施工进程确定。基坑开挖 43

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初期信息采集周期可长些，随着开挖深度增加，支护结构变形量加大，采集周期可逐渐缩短。当有事故征兆时应连续监测。 ３）监测项目的监控报警值应根据监控对象的有关规范及支护结构设计要求确定，如对墙顶位移和墙身最大位移一般规定在其坑深的千分之几限值内。 ３、信息处理与反馈 信息采集后应及时输入计算机进行数据处理并绘制各种曲线，以便随时分析与掌握支护结构的工作状态及邻近建筑物或设施受影响的程度。当监测信息达到或超过监测项目报警值或发现异常现象是应立即反馈并及时研究处理，确保安全顺利施工。 教学效果 教材内容 综合分析 作 业 无 本节比较重要，内容比较具体，学生较容易理解，效果良好 44

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课 题 教授方法 第二篇 隧道与地下铁道工程 §1.1单、双隧道构造 讲授 让学生掌握隧道的构造、结构、组成的、特点各部分的作用，整体对隧道教学目的 有一个认识 拟采用教具 教学重点 教学难点 多媒体 隧道构造 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、洞身衬砌结构类型 （一）衬砌类型（支护的类型） 外部支护：即从外部支撑着坑道的围岩 支护的方式有 内部支护：即对围岩进行加固以提高其稳定性 混合支护：内部与外部支护混合一起的衬砌 1.整体式砼衬砌 就地灌筑砼衬砌，立模 灌筑 养护 拆模 2.装配式衬砌 特点：拼装成环后立即受力、便于机械化施工，改善劳动条件，节省劳力。 3.锚喷支护 采用锚喷支护可充分发挥围岩的自承能力，并有效地利用洞内净空，提高作业安全性和作业效率，并能适应软弱和膨胀性地层中的隧道开挖。 4.复合式衬砌 备 注 45

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（二）整体式砼衬砌结构类型 隧道衬砌按照不同的围岩类别 直墙式衬砌 ⅣⅤⅢ 曲墙式衬砌 ⅡⅢ 三、衬砌材料 1.砼与钢筋砼 2片石砼 3.料石或砼块 4.喷砼 教学效果 教材内容 综合分析 本节介绍详细、与学生现有基础吻合、教学效果良好 作 业 复习基坑开挖与支护 46

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §1.2洞门与明洞 §1.3隧道附属建筑物 讲授 让学生了解洞门与明洞及隧道附属建筑物 多媒体 了解洞门作用、附属建筑物的怀况作用 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、洞门 （一）洞口选择的原则 1.洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路。 2.洞口应避开不良地质地段 3.不破坏或少破坏地表坡面,当隧道线路过岩壁陡立、基岩裸露处时，最好不刷动或少刷动原生地表，以保持山体的天然平衡。 4.处于漫坡地形的隧道,其洞口位置变坳范围较大,一般应采取延长隧道的办法,以解决路堑弃土及排水的困难。 5.洞口线路宜与等高线正交，使隧道正面进入山体，洞口结构物不致受到偏侧压力。 6.当线路位于有可能被淹没的河滩或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度，以防洪水灌入隧道。 7.为了确保洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高。 8.当调口附近遇有水沟或水渠横跨路时、可设置拉模开沟的桥梁或证明、排泄水流。 备 注 47

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9.当洞口地势开阔有利于施工场地布置时；可利用弃碴有计划有目的地改迁洞的场地。 （二）洞门的作用 1.减少洞口土石方开挖量。 2.稳定边、仰坡 3.引离地表水流 4.装饰洞口 （三）洞门的形式（类型） 分一般隧道门、明洞门、棚洞门和特殊洞门。 二、明洞 用明挖法修建的隧道称为明洞。 1.类型、分为拱式（明洞和棚式明洞）两种。 偏压式直墙拱形明洞 （一）拱式明洞 路堑式拱形明洞 偏压斜墙式拱形明洞 半路堑单压式拱形明洞 盖板式明洞 （二）棚式明洞 刚架式明洞 悬臂式棚洞 §2.3隧道附属建筑物 一、避车洞 在隧道两侧边墙上交错均匀修建的，用于人员躲避，放置线路维修车辆、料具等的洞室叫避车洞 分为大避车洞和小避车洞 48

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二、防排水设施 经验总结：“以排水为主、截、堵、排相结合”的综合治水方法。 （一）截——是指截断地表水和地下水流入隧道的通路，为了防止地表水渗入地层内，采取措施： 1.在洞口仰坡外缘5m以外，设置天沟，并加以铺砌。 2.对洞顶天然沟槽加以整治，使山洪渲泄畅通。 3.对洞顶地表的陷穴、深坑加以回填，对裂缝进行堵塞。 （二）堵——是指衬砌防水，即堵住地下水从衬砌背后渗入隧道内，其办法是在衬砌外国，衬砌中间或在其内表面设置防水层，或进行压浆。 1.防水层 2.压浆 (三)排——是将地下水排入隧道内，再经由洞内水沟排走。“以排为主”就是给地下水以排的出路，但不是只排不堵，而是为了“排”就必须“截”、“堵”。所以，必须在排的基础上，采取排、截、堵的综合治理方法。 三、电力及通迅设施 四、运营通风建筑物 通风 自然通风 纵向通风 横向通风 洞口风道式通风 喷嘴式通风 竖并斜井式通风 机械通风 小结：本章讲述隧道构造及类型，隧道附属建筑物等，对隧道有一个概括的了解。 教学效果 教材内容 综合分析 大多数学生能够有效运用多媒体信息，理解并掌握所学知识，效果良好 作 业 洞门的作用 49

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课 题 教授方法 §2.1隧道施工基本方法 讲授 让学生在理论上掌握隧道施工方法，适用地质条件，施工工 教学目的 序，特点等知识，在实践中根据地质图选择施工方法。 拟采用教具 教学重点 教学难点 多媒体 各种施工方法，施工工序和适用条件，适用地质、各种施工方法的特点。 本节内容繁重，记忆和理解知识多，学生学习起来难度大一些。 教 学 内 容 及 教 学 过 程 目前我国隧道开挖方法有：矿山法、掘进机法、沉管法、顶进法、明挖和盖挖法等。 在具体选择施工方法时，一般应考虑如下几个因素。 1.工程的重要性。 2.隧道所处的工程地质和水文地质条件； 3.施工技术条件及机械装备情况； 4.周围环境方面的要求和限制； 5.施工单位的习惯做法； 一 1.合断面一次开挖法 1)环形拱部留核心土法 矿山法 2.台阶法 2)侧壁导坑法 3.分部开挖法 3)中隔壁法 4)漏斗棚架法 5)上下导坑法 一、全断面一次开挖法 备 注 50

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1.定义:就是按照隧道设计轮廓一次爆破成型,然后修建衬砌的施工方法。 2.施工工序： 1）用钻孔台车钻眼，然后装药联线； 2）退出钻孔台车，引爆炸药，开挖出整个隧道的断面轮廓； 3）排除危石，安装拱部锚杆（必要时）和喷射第一层砼； 4）用装碴机械将石碴装入出碴车运出洞外； 5）安装边墙锚杆（必要时）和喷射第一层砼； 6）必要时拱、墙喷射第二层砼； 7）按上述工序开始下一轮循环作业； 8）在围岩和初期支护基本稳定后，或按施工组织要求的日期施作二次模筑砼衬砌及灌筑隧道底部砼。 3.适用于Ⅳ～Ⅵ类整体性好的围岩，有时也适用于Ⅲ类围岩，但Ⅲ类围岩能保持自身稳定的条件。 4.施工特点： 1）工序少，便于施工组织和施工管理。 2）开挖一次成型，对围岩扰动少，有利于围岩的稳定性。 3）开挖断面大，可采用深孔爆破以提高爆破效果。 4）作业空间大，有利于采用大型施工机械设备，实现机械化施工。 二、台阶法 也叫全地质型方法 长台阶法 （Ⅳ以上） 按台阶长短 短台阶法 （Ⅱ～Ⅲ） 超短台阶法 （Ⅰ～Ⅱ） 51

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三、分部开挖法 （一）环形挖留核心土法 1.适用地质条件：一般在土质及软弱围岩，地层比较松软，锚杆不易成型的地段或地质断层带等。 2.施工工序 1用人工或单臂掘建机开挖环形拱部。 ○2架立钢支撑挂钢丝网，喷射砼。 ○3在拱部初期支护保护下，用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下部○台阶。 4随即接长边墙钢支撑挂网喷射砼，并进行封底。 ○5根据围岩和初期支护变形情况或施工安排，施作二次模筑砼衬砌。 ○特点：位于台阶法和侧壁导坑法之间。 （二）侧壁导坑法 根据侧壁导坑开挖的个数 1.单侧壁导坑法 1开挖侧壁导坑，施作拱部初期支护并尽快封闭； ○2开挖上台阶，施作拱部初期支护，使其一侧支承在导坑的初期支护○单侧壁导坑法 双侧壁导坑法 上，另一侧支承在下台阶上； 3开挖下台阶，施作边墙初期支护并尽快施作底部初期支护，使整个○断面闭合，以提高结构刚度； 4拆除侧壁导坑临空部分的初期支护； ○5施作二次模筑砼衬砌。 ○2.双侧壁导坑法 52

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（三）中隔壁法（CD法） CRD法、中洞法、中核法、双洞法 （四）漏斗棚架法 适用于Ⅲ——Ⅳ类围岩 此不垢全名叫下导坑漏斗法，亦称下导坑先墙后拱法。它根据开挖分部的多少，又可分为六步法、五步法、四步法及三步法等。 四、其他施工方法 （一）隧道掘进机法 隧道掘进机是一种机械化的隧道掘进设备。隧道掘进机具有一次成洞、连续掘进、速度快、洞壁光滑、对围岩扰动小、施工质量好等优点； （二）盾构法 盾构法是软土隧道掘进施工的一种有效方法。它既是一种施工机具，又是一个强有力的临时支撑结构，在盾壳的保护下进行开挖和衬砌，施工较为安全。 按开挖工作面状态分： （１）开胸式盾构 （２）闭胸式盾构 （３）气压或局部气压盾构 （４）泥水加压式盾构 （５）土压式盾构 （６）插板式盾构 盾构施工过程 （１）盾构掘进相当于装配式衬砌的一环长度； （２）千斤顶顶在已拼装好的管片环上，使盾构推进到前面已挖好的 53

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空间内； （３）缩回千斤顶； （４）用举重设备拼装管片衬砌，同时在开挖面进行开挖工作； （５）重复上述工序，使盾构不断地推向前进，同时也做好了衬砌。 （三）沉管法 施工要点： 先在船坞中或船台上预制钢壳混凝土或钢筋混凝土的隧道管段；然后两端用临时封墙密闭，浮放在水中，用拖轮运至预先挖好沟槽、整好地基的隧道设计位置上，接着往管段内灌水，使之下沉至预定的标高。在各管段沉放就为后，在水中将各管段连接起来，再在隧道上面覆土回填，最后抽出隧道内的水，并拆除管段内的封闭墙，完成内部装修后即构成隧道。 （四）顶进法 １、顶入法 ２、中继间法 （五）明挖法 １、敞口开挖法 ２、工字钢桩法 ３、地下连续墙法 六、盖挖法 特点： （1）盖挖法的边墙既为结构的永久性边墙，又兼有基坑支护的双重作用，因而可简化施工程序，降低工程造价。 （2）采用盖挖法施工，占地宽度比一般明挖法小，且无振动和噪音。（3）盖挖法的顶盖一般均据地面很近，这可缩短从破坏路面、修筑顶 54

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盖到恢复路面所需的时间，从而最大限度地减少对地面交通的干扰。 （4）盖挖法由于是自上而下分层修建，先修的顶盖成为基坑内的一道横撑，如为多层结构，则盖板均将起到支撑的作用，从而可免去或减少施工时的水平支撑系统。 （5） 此法是在松软地层中修筑地下多层建筑物的最好方法。 总之，盖挖法兼有明挖法和暗挖法的优点，而其造价根据国外经验，只比普通明挖法高约10%。 教学效果 本节很重要，学生要掌握隧道施工的方法，加强学生的强化记忆，学习效教材内容 果良好 综合分析 作 业 复习矿山法中合断面一次开挖的施工工序

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课 题 教授方法 §2.2隧道施工辅助措施 讲授 让学生掌握在软弱岩层中施工，必须采取辅助措施， 教学目的 超前锚杆、注浆小导管、管棚的定义、经验参数 拟采用教具 教学重点 教学难点 多媒体 超前锚杆、注浆小导管、管棚定义 超前锚杆、注浆小导管、管棚定义 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、超前锚杆 1.定义：又称斜锚杆是沿隧道纵向在拱上部开挖轮廓线外一定范围内向前上方倾斜一定外插角，或者沿隧道横向在拱脚附近以向下方倾斜一定外插角的密排砂浆锚杆。 2.经验参数。 二、小导管注浆 1.定义：沿隧道纵向在拱上部开挖轮廓线外一定范围内向前上方倾斜一定角度，或者沿隧道横向在拱脚附近向下方倾斜一定角度的密排注浆花管。 适用条件：适用于较干燥的砂土层，砂卵（砾）石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋段等地段。 2.经验参数 三、管棚 1.定义：将钢花管（导管）安插在已钻好的孔中，沿隧道开挖轮廓外排列形成钢管棚，管内注浆，有时还可加钢筋笼，并与强有力的型钢钢架组 备 注 56

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合成预支护系统，以支承和加固自稳能力极低的围岩，对防止软弱围岩的下沉、松弛和坍塌等有显著的效果. 2.特点：支护能力强大，适用于含水的砂土质地层或破碎带，以及浅埋隧道或地面有重要建筑物地质。 3.管棚形状 4.导管的经验参数 5.导管设置间距应根据地层性质（裂隙地下水等）地层压力、导管设置部位、钻孔机具性能及隧道开挖方法等条件确定。 6.导管安装技术要求 四、预切槽 这种新施工措施已在法、日、意等许多国家的地铁、铁路、公路隧道以及城市排污管道、矿山巷道等各种地下工程中广泛应用，同时也引起了德、俄等各国地下工程界的广泛关注。 五、预支护施工监测 （一）监测项目的确定 在施作支护的隧道工程中，应设置专门的监测项目。 （二）监测的目的 1、实测预支护系统中各种构件的应力、应变和荷载数，可直接与各构件材料的容许值进行比较，以验证和检查与设计参数。 2、根据监测信息进行施工管理，确保施工安全和工程质量。 3、总结设计和施工的经验，以逐步充实和完善预支护的设计理论和监测、施工技术。 六、预支护施工实例 57

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七、预支护施工主要机具设备 教学效果 教材内容 综合分析 本节比较重要，结合多媒体引入定量的信息，容易掌握，教学效果良好 作 业 三个定义 58

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §2.3隧道洞内爆破 讲授 让学生掌握爆破的机理、器材、方法、工序 多媒体 爆破的方法和钻爆施工 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、爆破的原理 爆破反应是有机物的氧化还原反应，具有高温、高压和高速度的特点。 （一）爆破作用的四个区域： 1.压缩粉碎区 2.抛掷区 3.破坏区 4.震动区 (二)两个概念 监空面：利空面又叫自由面，是指暴露在大气中的开挖面。 爆破漏斗：在有临空面存在的情况下，足够的炸药爆炸能量就会在靠近临空面一侧实现爆破抛掷，其结果是形成一个圆锥形的爆破凹坑，此坑就叫爆破漏斗。 二、炸药 火雷管 （二）雷管 电雷管 导爆管 导电管 （三）其他器材 导爆管 导爆索 导火索 备 注 59

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三、隧道内常用的爆破方法 （一）炮眼爆破 4.炮眼深度(W) 四、周边眼的控制 四、周边眼的控制爆破 光面爆破 预裂爆破 1)布眼原则 5.炮眼布置 2)布眼形式 2.掏槽形式 辅助眼 辅助眼 辅助眼 辅助眼 辅助眼 1.炮眼的种类和作用 掏槽眼 周边眼 辅助眼 辅助眼 传流的炮眼爆破 周边控制爆破 3.炮眼数量 N=qs xr6.炸药量的计算及分配 1.周边炮眼间距E 光面爆破 2.光面层厚度及炮眼密集系数 3.装药量 五、起爆方法：火花起爆方法，导爆索起爆法、电力、导爆管系流起爆法 六、钻爆施工 60

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钻孔 装药 堵塞 爆破后可能出现问题的处理等 七、隧道爆破开挖中的起挖问题 一、主要因素 1、围岩层理与节理 2、测量放样误差 3、炮眼开空位置的准确性 4、凿岩机机体结构的影响 5、爆破方法与参数 二、.采取的措施 1、根据质地条件选择合适的爆破方法和钻爆参数 2、光面爆破应使用低密度、低爆速、低猛度、高爆力的炸药 3、测量放样要正确 4、加强钻孔技术管理，提高钻孔精度 5、建立健全开挖、测量、爆破质量管理检查制度 教学效果 教材内容 综合分析 隧道爆破是施工中的重点，但比较浅显，学生容易理解和掌握，效果良好 作 业 爆破的原理

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §2.4装碴与运输 §2.5隧道衬砌施工 讲授 让学生掌握隧道衬砌施工的工序、注意要点 多媒体 砼灌注施工 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、准备工作 衬砌施工前的准备工作：主要是中线、水平的测量，开挖断面的检查，支（拱）架模架板的架立与检查，以及灌筑地点的清理等。 二、砼的制备与运送 砼应采用机械搅拌，严格按照选定的配合比供料和加水，当隧道不太长时，搅拌站可以设在洞外，以减少洞内干扰。隧道较长时，一般应设在洞内，或采用搅拌车运送砼，以防运送时间过长而离析或初凝。 三、砼施工 砼应分层灌注和捣固，采用插入式振动棒捣固时，每层厚度不得超过40㎝；人工捣固时，每层厚度为30㎝。 拱圈衬砌应从两侧拱脚开始，对称分层成辐射状向拱顶方向进行灌注和捣固。 四、模筑砼灌注作业机械化 模筑混凝土灌注作业机械化，是指利用大断面开挖的有利条件，采用 备 注 62

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全面金属模板台车、混凝土泵和输送管道所进行的综合模筑施工作业。 五、砼的养护与拆模 1.直边墙砼应达到设计强度的25%； 2.曲边墙和围岩压力不很大的拱圈砼需达到设计强度的70%； 3.围岩压力很大的拱圈砼要求达到设计强度的100%； 4.所有养护和拆模工作，都必须遵照有关的规程进行。 六、隧道压浆 模筑砼施工，由于超挖回填不密实和砼坍落度的影响，往往在衬砌背后与围岩之间留有空隙，使衬砌与围岩不密贴，不能很好地挖制围岩的进一步变形和水和渗透，因此，在多数情况下需要进行压浆工作。 教学效果 教材内容 综合分析 本节比较简单，结合讲解和实例进行达到良好教学效果 作 业 砼制备与运送、施工工序注意事项 63

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §2.6隧道辅助坑道 讲授 让学生掌握辅助坑道的形式、作用、定义 多媒体 辅助坑道定义、形式、作用 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、辅助坑道的形式有横洞，平行导坑，斜井和竖井。 二、辅助坑道的作用：增加作业面以加快施工速度，缩短工期，改善施工条件，养护施工干扰，合理布置施工中的管线，为线路提供了有利条件。 三、辅助坑道形式选择应从以下几个因素考虑 1.选择辅助坑道，应根据隧道长度，施工期限、地形、地质、水文等条件，结合通风、排水及设备的能力。 2.选择辅助坑道方案，必须结合施工的技术水平，考虑施工工序的协调，以充分发挥机具设备的能力 3.一座隧道的辅助坑道方案及运输形式（有轨或无轨等），应与正洞施工方法和施工组织等统筹考虑，经技术经济比较后确定，可采用单一类型，也可采用不同类型的组合。 4.辅助坑道洞口应不受洪水威胁，要考虑施工场地布置，注意保护环境，避免弃碴堵塞河道，影响水利，破坏农田等不良后果。 5.选择辅助坑道，要考虑隧道运营后综合利用的可能性，如远期增建第备 注 64

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二线工程，运营通风、排水及战备需要等。 6.选择辅助坑道时，在方案比选中应分析辅助坑道本身的工期及其对主体工程缩短工期的作用，从而降低工程造价，提高经济效益。 四、辅助道坑的形式有横洞、平行导坑、斜井和竖井。 1.横洞是比较好的辅助坑道形式，当地形条件适宜时，应优先考虑选用。 2.平行导坑：是修建在隧道一侧与隧道走向平行、掘进面总是超前于隧道正洞开挖作业面的导坑。 3.斜井：是从隧道侧上方，以倾斜井筒通向隧道正洞的辅助道坑。 4.当隧道较长而某些地段较浅时，可采用竖井来增辟工作面。 教学效果 教材内容 综合分析 作 业 复习衬砌砼施工 隧道辅助坑道的四种形式的结构比较简单，有利于学生掌握，效果良好

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §2.7新奥法施工 讲授 让学生掌握新奥法的精神实质，施工方法和初期支护。 多媒体 新奥法施工方法和初期支护 初期支护中喷砼的施工工艺 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、新奥法施工中应掌握的几个基本环节 隧道施工又两大工序：一是开挖，二是衬砌。 二、新奥法施工特点 新奥法施工有三个特点 1、由于锚喷技术的应用，隧道开挖断面分块大，以减小开挖中应力重分次数，有利于保护岩体的强度。 2、施工方法对地质条件的适应性强。 3、采用对围岩扰动小、开挖面光滑平整的光面爆破和预裂爆破。 三、施工方法 （一）全断面一次开挖法 （二）台阶分层开挖法 （1）长台阶法（2）短台阶法（3）紧跟台阶法（4）多层台阶法 （三）侧壁道坑法 （四）拱部留有核心环向开挖法 四、支护方法 备 注 66

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（一）初期支护 1.喷砼支护 （1）喷砼的作用、特点 ①充填裂隙加固围岩 ②封闭围岩表面防止风化 ③喷混凝土与围岩组成共同承载结构 （2）喷砼方法 ①干喷 ②.湿喷（混合喷、复式混合、半湿法、湿喷法） ③SEC法喷砼 ④钢纤法喷射砼 ⑤喷射混凝土的质量检查 2.锚杆支护 1)锚杆的支护作用 ①悬吊作用 ②组合梁作用 ③加固作用 2)锚杆长度和直径的确定 ①锚杆长度确定 ②锚杆直径确定 3）锚杆布置 ①局部布置 ②系统布置 ③其他布置 3.钢支撑 1）型钢钢架 2）格栅网架钢架 （二）二次衬砌 1.与初期支护 67

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2.作为安全储备 3.作为隧道的装饰结构，并增加安全感，以及隧道内壁面光滑平顺可减小其粗糙度，从而降低通风阻力，或过水阻力。 教学效果 新奥法是隧道的核心施工方法，但是理解起来比较难，运用一定的多媒体教材内容 技术达到了较好的教学效果。 综合分析 作 业 新奥法特点，施工方法 68

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §3.1通风与防尘§3.2压缩空气供应§3.3供水与排水§3.4供电与照明 讲授 让学生掌握隧道施工辅助作业 多媒体 通风防尘、压缩空气供应、供水与排水、供电与照明 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、通风与防尘 （一）施工通风的目的及有关规定 通风的目的是不断地向洞内送入足够的新鲜空气，冲淡和更换有害气体，降低粉尘浓度和洞内温度。 （二）通风方式 压入式 风管式 抽出式 自然通风 混合式 机械通风 巷道式 主风流系统 局部风流系统 风墙式 教学效果 教材内容 综合分析 作 业 掌握隧道的通风和防尘 本教材详略得当，与大专生学习相适应 备 注 69

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §4.2施工方法选择和新工艺、新材料、新设备 讲授 让学生掌握地铁区间、车站施工方法的类型施工方法适用环境场地要求。 多媒体 施工方法选择 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、施工方法选择 1.地铁区间隧道的施工方法 2.地铁车站施工方法 3.高架桥基础施工方法 二、新工艺、新材料、新设备 1.施工新技术 1）车站基坑支护开控制方法。 2）盖挖及和逆作法 3）新一代异型盾构隧道施工法 1MF盾构施工方法 ○2扩大断面形盾构机施工法 ○3自由转向球形盾构机施工 ○4H&V盾构机施工方法 ○5新一代超级盾构及其操作系统 ○6钢纤维挤压砼衬砌 ○备 注 70

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4）新奥法的进展 2.新材料、新设备 1)新材料 1特殊性能的砼 ○2新型高性能结构体系 ○3防水材料 ○4基础隔震材料 ○2)新设备 1机车车辆 ○2电气设备 ○3其它机电设备 ○三、车站施工 1.明挖法 地下连续墙围护结构施工 内井点降水 第一层开挖 设置第一层钢支撑 第几层开挖 设置第几层钢支撑 最后开挖 底极砼浇筑 最下层支撑拆除 砼内补浇筑 拆钢支撑 顶板砼浇筑 2.浅埋暗挖法 （1）地层的预加固和预处理 （2）隧道开挖和初期支护 （3）二次衬砌 （4）监挖量测 （5）浅埋暗挖法的适用条件 3.盖挖逆筑法 71

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四、工程实例 1.地铁5号线 地铁5号线是北京轨道交通线网规划中一条重要的南北向干线。线路南起丰台区之宋家庄，北至昌平区太平庄北站，沿线穿过丰台区、崇文区、东城区、朝阳区和昌平区，线路全长27.6km、其中地下线为16.9km，共设车站22座，其中地丐站16座、高架站5座、地面站1座；全线设车辆基地3处，小营设车辆段，宋家庄及太平庄设停车场。 （1）车站布设及修建方法 全线共设车站起来22座，从起点往终点算起，宋家庄站为明挖法修建，刘家窑站为明暗结合方法修建，薄黄榆站、天坛东门站、磁器口站及崇文门站采用浅埋暗挖法修建，东单站为明暗结合方法修建，灯市口站采用挖法修建，东四站及张自忠路采用明暗结合方法修建，北新桥站、雍和宫站、和平里北街站、和平西桥站、北土城东路站及干杨树站为明挖法修建，大屯站、大羊坊站、立水桥站、立水桥北站、太平庄站为地面高架车站，太平庄北站为地面车站。综上所述，地铁5号线布设的22座车站中，采用明挖法修建的有7座、浅埋暗挖法修建的有4座、采用明挖与浅埋暗挖法相结合修建的有4座、地面高架车站5座及地面站1座。 （2）区间工程修建方法 5号线地下区间隧道大部分在现状道路下方或在道路红线拓宽范围内的建筑下方通过。现状道路交通繁忙，地下管线密布，道路红线拓宽范围内建筑物密集，破旧程度不一，且建筑物的拆迁不可能全部与地铁工程同步实施。此外，所设地铁车站大部为双层，因而导致区间隧道埋置较深，以及受地质条件和施工场地的限制等因素，故大部分区间隧道采用浅埋暗挖法或盾法修建。根据各区间隧道所处位置特点及具体条件，修建方法如 72

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下： 宋家庄站至刘家窑站区间隧道大部为盾构法修建，只有出口位置为明挖法修建；刘家窑站至东单站区间隧道采用浅埋暗挖法修建；东单站至和平里北街站区间隧道为盾构法修建；和平里北街站至干杨树站及从该站北端穿越四环路至地下线终点区间隧道为浅埋暗挖法修建；从地下线终点至太平庄北站区间为高架线和地面线。综上所述，地铁5号线区间工程中，采用浅埋暗挖法修建的隧道有7.99km，采用盾构法修建的隧道有5.928km(需盾构机4台)，高架及地面线路10.89km。 教学效果 本节内容比较简单，理解性要求比较高，通过实例讲解利于深入掌握，教教材内容 学效果良好 综合分析 作 业 查找新奥法施工工艺 73

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §4.3§4.4地铁车站、区间施工方法 讲授 让学生掌握地铁车站区间各施工方法适用的条件、施工工序 多媒体 各种隧道施工方法和施工工序 深埋隧道施工方法 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、山岭地区区间隧道的施工 1.矿山法 1)钻眼爆破和开挖 2)独臂钻的开挖施工 3)天井钻的开挖施工 4)喷锚支护及现浇砼衬砌 1喷锚支护 ○2砼衬砌 ○备 注 5)新奥法 1原则 ○2围岩的性能 ○2.隧道掘进机施工法(TMB法) 1TBM组成 ○2掘进机施工作业程序 ○3TBM隧道施工存在的问题及对策 ○ 74

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4TBM施工管理技术要求严格,对操作工人技术素质要求高. ○ 二、软土地区深埋隧道的施工 组成 （一）盾构法 分类 施工工序 （二）顶管法 1.顶管法施工工艺 2.顶管施工的技术难题 三、水下沉管隧道施工 1.地槽渗挖 2.管段制作 3.管节的驳运和沉放 4.基础处理动技术 5.防水 小结，本章总结系统地阐述地铁隧道施工方法，让学生更具体详细掌握隧道施工的内容，为学生将来参加工作奠定基础。 教学效果 本节有关的隧道施工方法理解都比较难，通过图示和多媒体动画结合课堂教材内容 生动讲解，学生听课效果良好 综合分析 作 业 掌握新奥法施工原理 75

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 第三篇桥梁 §１.1基础与墩台施工 讲授 让学生了解明挖基础、沉井基础、桩基础的施工要点 多媒体 明挖基础、沉井基础、桩基础 明挖基础、沉井基础、桩基础 教 学 内 容 及 教 学 过 程 §1.1明挖基础施工 施工程序 定位放样→修筑围堰→基坑开挖→坑壁支撑和排水→地基检测和处理→砌筑基础→基坑回填 一、旱地基坑开挖备 注 １、基坑尺寸的确定 ２、坑壁支撑 横挡板支撑 竖挡板支撑 喷射混凝土支护坑壁 二、水中基坑开挖 （一）围堰工程 １）土围堰 2）草袋围堰 3）木板桩围堰 4）钢板桩围堰 三、基底检验和处理

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1、未风化的岩石基地 2、风化岩石基地 3、碎石土或砂土基地 4、粘土基地 5、泉眼 §1.2沉井基础施工 一、沉井的分类和构造 （一）.沉井的分类 （1）按下沉分：一般沉井和浮运沉井 （2）按材料分：砼沉井、钢筋砼、竹筋砼沉井 （3）按沉井的截面形状分：矩形、圆形及圆端形沉井 （二）沉井的构造 1、刃脚 2、井壁 3、隔墙 4、井孔 5、封底混凝土 6、井盖 二、沉井的施工步骤 （一）场地准备工作 （二）底节沉井制作 （三）底节沉井下沉 （四）沉井接高 （五）井顶围堰 （六）清基封底 （七）填充、顶盖和建第一节墩台身 三、沉井制作 （一）筑岛 1、筑岛的要求 77

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（1）岛面标高一般比施工期最高水位至少高出0.5m。 （2）岛面面积等于沉井平面尺寸加护道宽。 （3）筑岛材料应采用透水性好，易于压实的土（砂土、砾石、和较小的卵石）。 （4）岛的临水面积边坡应满足稳定和抗冲刷的要求，一般采用1：2。 2、筑岛的分类及适用条件 （1）土岛 通常水深不超过1.5m，筑岛后流速不超过筑岛土壤的允许流速。 （2）草袋围堰筑岛 一般在水深3.5m以下，流速在1～2m/s采用。 （3）板桩围堰筑岛 在水深流急的河道中，因直接填筑土岛和草袋围堰困难很大时，或因修建断面较大的土岛使河道狭窄过多时。 （4）石笼围堰筑岛 主要适用于在水深流急，且不宜打板桩的岩石、砂类卵石等河底上。 （二）垫木的铺设和拆除 1、垫木的铺设 2、垫木的拆除 （三）刃脚土内模 形式一般依据沉井处表层土的土质情况和地下水位的高低，可做成填土式内模和挖土式内模两种。 （四）混凝土灌注及接高 沉井混凝土与一般结构的混凝土相同时，可按混凝土施工规范施工。 教学效果 教材内容 综合分析 效果良好 作 业 掌握各类沉井的使用条件 78

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §1.2墩台施工 讲授 让学生掌握墩台施工方法，为桥梁施工奠定基础 多媒体 墩台施工要点及技术要求 墩台模板 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、墩台施工要点及技术要求 （一）混凝土墩台施工基本方法 1、分节立模，间歇灌注法 将墩台沿高度分成若干节，分别制作各节模板。自底节开始，立一节模板，灌注一节混凝土，待混凝土强度达1200Kpa，再立第二节模板，灌注第二节混凝土，这样逐节升高，直至墩台灌注完毕。 2、分节立模，连续灌注法 此法施工速度快，墩台整体性好，但应有相应的起吊设备。 3、滑动模板施工 墩台整体性好，施工速度快，高空施工安全。 （二）保证墩台施工质量的措施 1、熟悉图纸。弄清设计意图及技术标准，复核图中标高尺寸，如有错误及时更正； 2、做好施工测量。 3、模板结构应有足够的强度、刚度和稳定性。 备 注 79

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4、加强检查工作，混凝土开挖前，应对模板、钢筋及预埋件和预留孔进行检查，符合设计要求后方可开灌。 二、墩台模板 混凝土墩台模板的分类： 按材料分：木模板、钢模板和钢木混合模板； 按模板结构和施工方法分：拼装式模板和滑动模板。 （一）、拼装式模板 将整个墩台模板分成若干节，每节模板又由若干块组成。 （二）、整体吊装模板 整体吊装模板式在墩台附近地面上预先将整节模板组装好，然后一次吊装就位。 （三）、组合型模板 组合型钢模板以各种长度、宽度及转角标准构件，用定型的连接件将构件拼成结构的模板。 三、混凝土墩台施工提升设备 1、钢塔架是用角钢制成的杆件和节点板组成的井形构架，用螺铨连接，并配有扒杆、混凝土吊斗、滑车组、卷扬机等起重机具。 2、万能杆件拼组的提升塔架 万能杆件是铁路工程施工中被广泛使用的常备式钢结构。 3、缆索吊车通常支架、承重索、牵引索、起重小车、缆风绳等部分组成。 4、各种吊机 墩台施工时，可按桥梁施工高度及混凝土运送条件，选用各式轮胎吊机、塔式吊机等。 80

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5混凝土泵是一种先进施工方法。常见的混凝土输送泵有两种：移动式混凝土泵和固定式混凝土泵。 四、滑动模板施工 （一）、模板的构造 1、卸料平台 由钢环、横梁、立柱、栏杆、步板和串筒等组成，是堆放、灌注混凝土和起重指挥的作业台。 2、工作平台 由内外钢环、辐射梁、栏杆和步板等组成，是整个模板结构的骨架。 3、内外模板 内外模板采用薄钢板、角钢和槽钢制成，分为固定模板和活动模板。 4、内外立柱和收坡丝杆 内外立柱安装在辐射梁上，是内外模板的支承。 5、内外吊架 吊架由竖杆、横杆、步板和安全网等组成。 6、提升设备 有电动液压千斤顶、顶杆与套管、液压操纵台和输油管路等组成。 （二）、滑模提升 1、进油提升 利用油泵将油压入千斤顶的缸盖与活塞之间。 2、排油归位 开通回油管路，解除油压。 （三）、滑模收坡 滑模收坡主要靠转动收坡丝杆移动模板，使内、外模板在提升的同时， 81

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根据墩内外半径缩小的情况，在辐射方向变更模板位置。 （四）、施工程序要点 1、组装滑模 （1）在基顶出桥墩中心线，并用墨线弹出内外模板上下口的坡影，搭设拼装枕木垛。 （2）在枕木垛上先安置内钢环，并准确定位。 （3）待模板提升2m后，再安装内外吊架和安全网。 2、灌注混凝土 （1）滑模施工要求混凝土早强，所以采用低流动性或半干硬性的 （2）要分层、分片对称地灌注，并及时进行捣固或重捣，不得碰顶杆、钢筋或模板。 （3）脱模时，混凝土的强度需达200—500kPa。 （4）脱模后，对混凝土表面的缺陷立即进行修饰。 3、提升与收坡 随着模板的提升，应转动收坡丝杆，调整墩壁曲面的半径，使之符合设计要求的收坡坡度。 4、接长顶杆、绑扎钢筋 模板每提升一定高度后，就需要穿插进行接长顶杆、绑扎钢筋及按设计要求做好预留口和预埋构件的工作。 5、混凝土停工后处理 在滑模施工中，由于工序改变，或发生意外事故，使混凝土灌注工作停止较长时间，在此情况下，要注意进行停工处理。 五、墩台混凝土灌注 （一）混凝土配制 82

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桥涵工程一般使用325号以上的普通水泥。 （二）混凝土的灌注 灌注混凝土前，应检查模板的位置和尺寸是否正确；钢筋及预埋件等是否符合设计要求。 教学效果 教材内容 综合分析 本节内容比较重要，通过动画演示很形象，学生很感兴趣，效果良好 作 业 无 83

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §2.1钢筋混凝土简支梁构造 讲授 让学生掌握钢筋简支梁构造，为将来参加工作奠定基础 多媒体 板式截面简支梁的构造示例、T型截面简支梁构造示例 钢筋构造图认识 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、简支梁的截面形式 1、板式截面用于跨度小，梁高也小，为了使截面形式简单、制造方便 2、Π型截面片梁有四个支座，容易出现三条腿现象 3、T型截面分片式梁广泛采用的一种截面形式 二、道碴槽构造 为了满足使用上的要求，每片梁外侧设挡碴墙,与挡碴板一起形成道碴槽。 备 注 三、板式截面简支梁的构造示例 （一）、梁的构造 为了承托桥面上的道碴和轨枕，设置了道碴槽，其宽度根据桥上线路铺设要求定为3.9 m，两片梁间留有60mm的空隙， 因此每片梁宽度为1.92 m，截面下宽度收缩为1m，以节省混凝土用量，并可以减少墩台宽度。 （二）、防水及排水设施 为防止雨水渗入梁体引起钢筋锈蚀和混凝土冻裂，在道碴槽板顶设垫层、排水层、排水坡和防水层，雨水沿挡碴墙汇注到泄水管排出。 84

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（三）、人行道 为了养护人员工作及翻修道床时堆放道碴，梁的两侧设有人行道。 （四）、钢筋布置 四、T型截面简支梁的构造示例 1、主梁构造 跨度为16m的道碴桥面钢筋混凝土T梁，梁全长为16.5m，混凝土标号为250号，受力钢筋为16M钢筋，构造钢筋为A3钢筋。 2、横隔板 横隔板的作用除了使两片梁连成一整体，保持横向稳定外，还能使两片梁在列车荷载作用下能很好地共同受力，防止梁产生扭转变形。 3、钢筋布置 （1）、主筋 （2）、斜筋 （3）、箍筋 教学效果 教材内容 综合分析 本节比较简单，只是了解内容，效果很好 作 业 查找钢筋布置的要求

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §2.2预应力混凝土简支梁的构造 讲授 掌握后张法、先张法预应力梁的配筋情况 多媒体 标准梁认识图 配筋情况 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、预应力混凝土梁的截面形式 板式截面、板式挖空截面、T型截面、箱型、Π型截面 二、道渣桥面后张法预应力混凝土梁 标准24.6钢筋混凝土概图（后张法） 后张法定义： 后张法预应力混凝土梁，是先灌注梁的混凝土，并在混凝土中预留管道，待混凝土达到设计强度后，在管道中穿入预应力钢筋进行张拉。张拉到设计应力后，在钢筋两端用锚具锚住，阻止预应力筋的回缩，然后撤去张拉设备，在管道内压浆。 三、先张法预应力混凝土简支梁 1、先张法的定义 先张法预应力混凝土简支梁，是在灌注混凝土前利用张拉台座等设备先张拉预应力筋使其达到设计应力后，临时锚固在台座上，随后灌注混凝土；待混凝土达到一定强度后，放松预应力筋，通过钢筋与混凝土之间的粘结力或通过预设于混凝土内的锚具将预应力传给混凝土。 备 注 86

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2、24m跨后张法预应力混凝土梁体钢筋布置图 四、整孔式无碴无枕预应力混凝土简支梁 整孔式无碴无枕预应力混凝土简支梁截面形式有Π形和箱形两种 五、部分预应力混凝土简支梁 由于全预应力钢筋混凝土梁的混凝土不允许出现拉应力，预应力筋的张拉必然很大。在高压应力作用下的梁在长期运营中发现两个主要缺点对桥梁使用非常不利：一是徐变的作用使梁体上拱度不断增大，有些32m跨度全预应力梁的上拱度达到15cm，二是普遍发生锚下裂纹和沿钢丝束的纵向裂纹。 教学效果 教材内容 综合分析 本节比较重要，学生需要认真学习，效果良好 作 业 找出先张法和后张法的区别 87

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §2.3简支梁桥的制造与架设 讲授 让学生掌握钢筋混凝土梁的制造及架设过程，为参加工作做准备 多媒体 钢筋混凝土简支梁的架设 钢筋混凝土简支梁的架设 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、钢筋混凝土梁的制造 钢筋混凝土梁的预应力工作较为简单，包括：模板工程，钢筋工程，浇筑混凝土及养生，待预制梁达到一定强度后，起吊移至存梁场。 （一）、模板 钢模板、木模板 要求：1、具有足够的强度、刚度和稳定性； 2、充分保证梁体的设计形状、尺寸及各部分相对位置的正确性； 3、构造和制造力求简单，装拼方便，以提高装、拆速度和增加周转次数； 4、接缝严实、紧密，保证在强烈振捣下不漏浆。 （二）钢筋 选料、绑扎等 （三）砼 砼工作包括拌制、运输、浇筑、振捣、养护及拆模等工序。 二、预应力砼梁的制造 备 注 88

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1.砼的浇筑 后张法张拉程序 （1）钢丝穿过锚圈孔道，沿孔壁均匀排列，钢丝末端用楔块楔在千斤顶主油缸筒壁上夹盘的楔形槽内。 （2）先向主油缸内充油。 （3）主油缸内继续充油，至钢丝应力达到设计控制应力时，关死主油缸油门，量测钢丝伸长值。 （4）再向小油缸内充油，小活塞即向前推进，顶压锚塞，以锚固钢丝。 （5）钢丝锚固后，主油缸回油，小油缸继续充油，油压推动小油缸后退，楔块受小油缸上的翼板顶托，随小油缸后退，即自动退出。此时应量测钢丝回缩量。 （6）大小油缸均回油，活塞杆靠弹簧复位，张拉完毕。 最后孔道压浆 （二）先张法预应力简支制造 先张法预应力梁施工过程为：先张拉预应力筋，后灌筑砼，当砼达到一定强度后放松钢筋。 1.台座 2.初调应力 3.整体张拉 4.灌注砼 5.钢绞线整体放松 三、预制梁的架设 见多媒体课演示 教学效果 教材内容 综合分析 教材抽象如到现场能增加学生的感性认识，教学效果会更好 作 业 复习简支梁的架设 89

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 第三章§3.1预应力砼连续梁桥的构造 讲授 让学生了解预应力砼连续梁桥的构造配筋情况 多媒体 连续梁的截面形式，配筋情况 体外配筋情况 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、截面形式 主要有板、肋式截面和箱形截面 二、桥孔分跨 连续梁桥可做成三跨或四跨一联的，也可以做成多跨一联的。 三、预应力钢筋的布置 连续梁的预应力筋有在桥梁的纵向布置，横向布置和竖向布置三种形式。 纵向布筋有连续配筋和分段配筋两种。 连续配筋有直线配筋和曲线配筋。 四、关于横向和竖向预应力的施加。 备 注 教学效果 本节重要，预应力简支梁是现在最常用的桥梁型式，运用多媒体引入图片教材内容 和简单施工动画激发了学生的听课积极性和主动性，教学效果良好 综合分析 作 业 掌握配筋 90

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §3.2预应力砼连续梁桥的施工 讲授 让学生掌握预应力砼连续梁桥的施工方法 多媒体 悬臂施工法 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、有支架现浇法 （一）固定支架就地现浇 （二）移动支架现浇 二、移动模架逐孔施工法 三、悬臂施工法 见多媒体演示 （一）悬臂现浇法 在悬臂浇筑时，每浇筑一个箱形梁段的程序为：移挂蓝 装底模与侧横 装底、肋板钢筋和预留管道 装内模 装顶板钢筋和预留管道 浇筑砼 养生 穿预应力筋、张拉和锚固 管道压浆 （二）悬臂拼装施工 常用的预制方法有长线浇筑和短线浇筑。 四、顶推法施工 1.预制的场地 2.梁段预制及其养护 3.梁段施加预应力 4.梁段顶推 备 注 91

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五、装配——整体施工法 教学效果 教材内容 综合分析 本节重要，通过动画演示，学生很感兴趣，效果很好 作 业 掌握简支梁的施工方法 92

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 第四章斜拉桥 §4.1斜拉桥的构造 讲授 让学生了解斜拉桥的构造、斜拉桥的类型、斜拉桥的发展情况 多媒体 斜拉桥的类型 斜拉桥的构造 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、结构概述 斜拉桥由梁、斜缆索和桥塔三部分组成。 二、斜拉桥的类型 （一）从斜缆索的角度分： 1.刚性、柔性斜拉桥 2.根据斜缆索数量，可分为密索、多索与稀索体系。 3.从斜缆索的纵向布置上分，可分为辐射形索、竖琴形索、扇形索和星形索斜拉桥。 4.从斜缆索的横向布置上分有单索面斜拉桥、双索面斜拉桥和三索面斜拉桥。 （二）从锚固体系上分： 从锚固体系上分为自锚体系、地锚体系和半自锚半地锚体系。 （三）从桥塔的角度上分 独塔斜拉桥和双塔斜拉桥 （四）从塔的支承方式上分 备 注 93

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悬浮体系、支承体系、塔梁固结体系和刚构体系 （五）从主梁的角度划分 钢桁梁、钢实腹梁、砼梁、组合梁等。 三、斜拉桥的构造 斜拉桥是一个由索、塔、梁三种基本构件组成。下面对其构造做分别介绍。 （一）斜缆索 1.刚性索:由钢索外包预应力砼而成的刚性构件。 2.柔性索：钢索 （二）主梁 有连续梁、带挂孔或设铰的悬臂梁和悬臂刚架等 （三）桥塔 一般为空心断面，用钢结构或钢筋砼制作，根据需要也可采用预应力砼结构。 教学效果 斜拉桥是很完美的桥形，但构造比较简单，容易掌握，本节通过适量的多教材内容 媒体图片达到良好效果 综合分析 作 业 自己查找斜拉桥的类型 94

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §4.2斜拉桥的施工 讲授 使学生掌握斜拉桥施工工序，为将来参加工作准备 多媒体 施工方法 施工要点 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、概述 施工计算的内容 （1）施工指导文件 （2）各施工阶段计算 （3）检算项目 二、索塔的施工 1.滑模施工法 2.提升支架法 3.爬升模板法 4.其他方法 三、主梁施工 1.悬臂施工法 悬臂现浇 悬臂拼装 2.顶推法施工 纵向顶推施工 横向顶推施工 备 注 95

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3.平转法施工 4.搭设支架现场浇筑或安装 四、拉索施工 1.拉索安装 （单吊点、多吊点、桁架法、导索法等） 2.缆索张拉 3.斜缆索的防护 4.调索 五、斜拉索的施工控制简介 随着斜拉桥的发展，桥高与桥跨的比越来越小，纤细的主梁刚度小就使施工中的变形大；斜缆中的应力过大或不足会使桥跨结构应力分布及主梁线型与设计不符；施工中温度的变化、日照的不均匀也会影响施工变形，还有混凝土徐变的影响等等都会使得施工控制显得重要。 施工中对应力和变形的控制与实际施工有时不一致的，比如施工中梁的挠度与控制值就有三种不一致：①梁的浇筑不一致；②张拉的不一致；③徐变的不一致。主要原因有：①设计参数的不一致；②环境的影响；③测量的误差；④施工的误差；⑤结构模型简化和计算误差。 教学效果 本节比较重要，通过启发引导学生对斜拉桥施工技术产生兴趣，最终达到教材内容 了良好教学效果 综合分析 作 业 查找斜拉桥的施工的施工方法 96

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 第五章 §5.1拱桥的类型与构造 讲授 了解拱桥的类型和构造 多媒体 拱桥的类型 构造 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、概述 拱桥的静力特点是：在竖直荷载作用下，拱的两端支承处不仅有竖向反力，而且还有水平推力。 二、拱跨结构的类型及其特点 （一）桁架拱桥 （二）预应力砼系杆拱桥 （三）双曲拱桥 （四）钢管砼拱桥 三、上承式拱桥的构造 （一）拱圈（肋）的构造 小跨度拱桥一般做成实体矩形拱圈，多用石料或砼砌体组成。 （二）拱上结构构造 按结构形式分为实腹式和空腹式两种 （三）伸缩缝与变形缝 （四）拱铰 备 注 97

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拱铰按其作用可分为永久性铰和临时铰两类。 教学效果 教材内容 综合分析 本节内容只需简单了解，教学效果良好 作 业 查找拱桥的详细施工方法 98

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §5.2拱桥的施工 讲授 让学生掌握拱桥的施工方法 多媒体 拱桥的施工方法 拱桥的施工方法 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、有支架施工法 施工工序主要有：材料准备、拱圈放样、拱架制作和安装、拱圈及拱上结构衬砌等。 （一）拱桥 1、拱架的形式和构造 （1）拱架的形式和构造 （2）钢拱架 2、拱架的制作、安装与卸落 （二）拱圈及拱上结构施工 1、拱圈的灌注 2、拱上建筑的施工 二、无支架施工法 （一）缆索吊装施工; 1.设计措施 2.施工措施 备 注 99

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（二）悬臂施工法; 1.悬臂浇筑法 2.悬臂拼装法 （三）转体施工法 1.平转法施工; 1有平衡重平转施工; ○2无平衡重平转施工 ○ 2.竖直面内转体(立转)施工 （四）劲性骨架法。 教学效果 本节比较重要，但拱桥的施工方法理解较困难，通过了课堂练习等加强方教材内容 式，效果良好 综合分析 作 业 掌握拱桥的施工方法 100

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §5.3其他拱跨结构施工简介 讲授 让学生掌握钢管砼拱桥施工的方法 多媒体 钢管砼拱桥施工的方法 钢管砼拱桥施工的方法 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、钢管砼拱桥施工 1.钢管拱肋的加工制造 2.钢管拱竖转扒杆吊装 扒杆吊装施工技术要点： 1在台架上精确拼装两个半拱，台架顶部设有微调装置，保证子各半○备 注 拱的拱轴线形和几何尺寸的精确度。 2精确安装旋转角和靠山角。旋转角和靠山角在工厂配对冲压而成，○安装时一定要保证定位准确，尽量减少焊接变形。 3计算选择合理的吊点位置，并设计吊襻，保证拱肋在吊装过程中应○力和变形最小。 4设计刚度较大的平衡架，保证两片拱肋同步提升，防止扭转 ○5选用2台20t慢速卷场机同步起吊，○起吊钢丝绳采用双联穿法以调整受力，使拱肋平衡起升。 6失效杆具有足够的强度和刚度，在起吊过程中，保证其不扭转，顶○部偏移控制在尽量小的范围内。 101

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7将后缆风绳受力调整均匀，地锚有足够的锚固力。 ○8合拢段设置锥形导管，保证合拢顺利。 ○ 3.钢管砼灌注 1采用了流动性较大的高强度微膨胀砼。 ○2采用抛落和顶升结合法灌注，中拱在桥面以下部分采用抛落法，以○上部分为顶升法，边拱曲线段为抛落法，直线段为顶升法。 3灌注过程中用计算机跟踪监控，通过加减配重的办法调整灌注过程○中的拱轴变形。 4灌注钢纤维砼时，在拌合站采用人工分撒和在输送泵料斗上加钢筛○过滤的办法，有效地减少了钢纤维的结团并防止了堵管现象保证了灌注的顺利进行。 5采用附着式振动和插入式振捣，保证砼密实。 ○4.预应力张拉及体系转换 5.横梁施工 6.桥面板的预制和安装 7.监测临控 二、系杆拱桥、异型拱桥的施工 （一）施工方案 （二）施工中注意的问题 1.在施工过程中，当拱圈是裸拱状态时，由于还没有安装吊杆，单由裸拱自重所产生的压力线与设计计算吊杆力的拱压线偏差较远，所以拱内会出现一定量的弯矩值。这可以通过对施工工序做局部调整，以改善裸拱状态下的拱圈受力状态，或者说可以避免额外配置结构在营运状态并不需要的多余的拱肋钢筋。 102

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2.采用刚性系粱时，要避免桥面板参与系梁的抗压作用，以免使桥面结构开裂。要避免这种现象，可有如下做法： （1）在桥面板安装并联好接缝后，即在桥面板和系梁能共同承担结构作用后，再张拉系梁中的预应力。 （2）把桥面板与系粱在结构上分开，如把桥面板搁支在系梁和横梁上，使系梁中拉力不会再传递到桥面板结构，或者，仍把桥面板设计成与系梁固结，但隔一定距离在桥面板设置，一道横通缝，同样能达到桥面板不参与系梁承受拉力。 （3）在桥面板铺设完毕，联结接头浇筑之前，先落系梁支架，使桥面板能参与作用之前，占大部分的系梁拉力先由系梁单独承担，之后再联结桥面板与系梁的接头。 3.调索次序要安排妥当 4.在桥面系未完成之前对吊索要安排初张拉。 在张拉时应注意如下各点： （1）张拉前应将锚头和锚环配对并检查其质量； （2）穿索和张拉时应注意保护钢索免受损伤； （3）要有两种以上测量张拉力的手段； （4）锚环旋紧程度要一致以免各索受力不均； （5）张拉应在上、下游两拱肋对称的情况下进行，尽量减少不平衡张拉力。 教学效果 教材内容 综合分析 作 业 了解拱跨的施工方法 课堂上灵活运用教学互动，学生掌握的效果良好 103

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 第六章 §6.1高架桥施工 讲授 让学生掌握高架桥施工的方法及施工工序 多媒体 桥梁施工 桥梁施工 教 学 内 容 及 教 学 过 程 一、基础施工 1预应力钢筋砼 ○2预制钢筋砼方桩 1.桩基施工 ○3钻孔灌注桩和挖孔桩 ○备 注 2.承台施工 二、立柱施工 为保证立柱外观的光滑、平整及内在质量，又能加快施工进度，采用拆装方便的大型整体式钢模。 三、桥梁施工 1.盖梁施工 盖梁分为预应力和普通钢筋砼盖梁 2.板梁施工 机械化施工、起吊机吊装 3.箱梁的施工 第一步：施工下部结构，同时预制上部结构的箱梁节段；第二步，上 104

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部结构开始逐跨施工，拼装桥墩支架，架设梁，在架设梁上拼装一跨的所有预制的箱梁节段；第三步，张拉体外预应力钢束，形成整跨结构；第四步，前移桥墩支架和架设梁，进行下一跨。 教学效果 教材内容 综合分析 本节比较重要，通过动画很形象演示了高架桥的施工，效果良好 作 业 掌握高架桥的施工方法 105

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §6.2轻轨高架桥车站施工 讲授 让学生掌握轻轨高架桥车站结构图，为施工奠定基础 多媒体 熟悉高架桥车让结构平面图结构剖面覆盖 熟悉高架桥车让结构平面图结构剖面覆盖 教 学 内 容 及 教 学 过 程 轻轨高架车站通常地上三跨三层钢筋砼框架结构，顶盖为轻型钢网架，上覆彩板。 一、基础施工 1、桩基施工 2、承台施工 二、立柱施工 保证立柱外观的光滑、平整及内在质量，又能加快施工的进度。 三、桥梁施工 1、盖梁施工 盖梁分为预应力钢筋混凝土盖梁和普通钢筋混凝土盖梁两种。 2、板梁施工 3、箱梁施工 1）满膛脚手架支架现场浇筑施工技术 2）桩基支撑和贝雷架平台支模方案 3）预制节段拼装施工技术 备 注 106

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教学效果 教学中结合标准图，认真分析轻轨高架桥车站结构图，详细讲解了结构的教材内容 各部作用，通过启发教学达到了良好教学效果。 综合分析 作 业 学会看图

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 第四篇§1.1路堤填料的选择 §1.2路堤的填筑方法 讲授 让学生掌握路基填料的选择 多媒体 填料对路堤强度和稳定性的影响 路堤的填筑方法 教 学 内 容 及 教 学 过 程 §1.1路堤填料的选择 一、不易风化的石块 石块的抗压强度大，摩擦系数亦大，稳定性好，下沉量很小，是最好的填料，在任何自然环境条件下均适用。 二、碎石土、卵石土、砾石土、粗砂、中砂 上述土壤为良好的填料，在任何自然条件下均适用。用这些材料填筑的路堤渗水性强，其强度不受含水量的影响，淤水稳定性亦好，因此适用于浸水路堤。 三、一般黏性土 包括黏砂土、砂黏土及塑性指数小于25的黏土等。 四、易于风化的较软石块 五、粉砂、细砂 粉砂、细砂是一种稳定性差的填料，通常只用于一般自然条件下非浸水的低路堤。 六、高塑性黏土 备 注 108

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塑性指数大于25的高塑性黏土，渗水性很弱，浸水后膨胀，干燥时开裂，是一种稳定性极差的填料，在有适当处理措施的条件下，可以填筑低路堤（低路堤指填高小于4m的路堤）。 §1.2路堤的填筑方法 一、用黏性土填筑路堤 填筑土质路堤，一定要碾压密实。 二、碎石土、卵石土、砾石土、粗砂、中砂填筑路堤 用上述土壤填筑路堤，一般采取分层填筑，每层厚度不宜超过30㎝。 三、用不易风化的石块填筑路堤 四、用易于风化的石块填筑路堤 五、用不同填料填筑路堤 1.上层填渗水土，下层填非渗水土，非渗水土层表面做成向两侧不小于4%的横坡。 2.上层填非渗水土，下层填渗水土，两种层接触面可以作成平面。 3.当分层填筑不适宜时，一般将稳定性较差的非渗水土或弱渗水土填在堤心部分，顶部及两侧填筑渗水土，通常称这种路堤为“包心路堤”。 六、涵管两侧路堤缺口填筑 七、渗水土填筑 八、陡坡半填半挖地段填筑 九、不同宽度及形状的路基面的衔接 教学效果 教材内容 综合分析 作 业 掌握路堤填料的选择 路堤填料的选择比较简单，学生掌握很好 109

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §1.3填土压实质量检查 §1.4填筑注意事项 讲授 让学生掌握填筑注意事项 多媒体 对路堤质量的检查 检查的标准 教 学 内 容 及 教 学 过 程 §1.3填土压实质量检查 一、土壤湿度密度仪的构造及使用方法 （一）土壤湿度密度仪的构造 土壤湿度密度仪的构造，主要由浮秤、容器、切土圈、漏斗、刮刀、铁砂等几部分组成。 （二）使用方法 1.用容积为200㎝的切土圈(又称环刀),借漏斗之助,压入已填筑压实的土中； 2.将取土圈完全压入土中后，用铲小心的将土与圈一起取出，用刮刀削整切土圈外面的余土，并刮平； 3.通过漏斗及直管，将土壤放入浮秤中，以刮刀拨平，使土分布均匀，保持重心通过浮秤的竖直轴线； 4.把带土的浮秤（不带容器）放入装有水的水桶中，读水面与标尺“4”相接的刻度，即为湿土容重； 5.将土自浮秤倒入容器内，并心肝水将浮秤中余土全部洗入容器中，同3备 注 110

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时将洗净的浮秤倒置，合附在筒内的水分流出； 6.加水至约为容器体积的3/5处，以刮刀在水下把土弄碎，并将土中空气搅出； 7.将搅拌后的泥浆静置数分钟，待容器内泥浆上部稍被澄清后，除去水面因土中空气逸出而形成的泡沫； 8.扣上浮秤，慢慢地放入盛有水的水桶中使水徐徐流入容器内，待仪器下沉至稳定状态后，按土的种类或该土的比重，从相当的标尺上读出与水面接触的刻度，即其干土容重； 9.依上述所得湿土容重及土的干容重用下式计算土的含水量。 w=γw_γs×100% γs二、路堤压实试验工作的程序及压实工作的调整方法 1.施工前：在已规划好的取土坑（或路堑）取样进行土的分类及物理性质试验、标准夯实试验；另外还要做压实工具试验。 2.施工中：（1）用土壤湿度密度仪（卡瓦列夫仪）测出压实后土的密度（即容重）及含水量。（2）将实测的密度和含水量与标准夯实试验所要求的密度及最佳含水量进行比较。 3.调整碾压次数或含水量后，再进行检查。 §1.4填筑注意事项 1.无论是填筑桥台背后，涵管两侧的路堤缺口，或者是路堤纵向填筑，在新旧填土连接处，必须将原填土挖成台阶，以便使新旧填土很好地结合。 2.接近零点处的低路堤，往往容易被忽视，但在施工时如对原地面的土质、路堤填料、压实质量等不加注意，极易造成病害，故在施工时，必须慎重对待。 111

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3.路堤取土和路堑弃土，都应严格按规划好的弃土堆和取土坑施工。 4.要经常检查路堤边坡是否与设计边坡一致，如有不符，要立即予以纠正，以免造成返工浪费。 教学效果 本节主要是记忆，而且内容比较简单容易理解，通过课堂提问加强记忆，教材内容 掌握良好。 综合分析 作 业 查找质量检查的标准 112

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §4.2轨排铺设 讲授 让学生掌握现代铺轨技术 多媒体 轨排铺设工序 轨排铺设工序 教 学 内 容 及 教 学 过 程 §2.1施工准备 一、铺轨施工技术资料 （一）铺轨前应具备批准的施工设计文件和有关的基础工程竣工资料 （二）编制铺轨组织设计 1.轨排生产的施工进度计划； 2.铺轨施工方案及劳动力安排； 3.按工程类别计算工程数量和劳动工日数量； 4.根据年度、季度施工任务量计算主要材料数量，以及主要机械设备需要量； 5.需要增设的临时工程数量及其用料计划； 6.铺轨施工用车计划； 7.对大型枢纽站，要就施工方法、铺设方案、技术措施等方面作专门详细安排。 二、铺轨前期工作 （一）测设线路中心桩 备 注 113

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（二）路基整修 （三）预铺道碴 三、铺轨基地 （一）基地位置选择 （二）基地的平面布置 1.轨料存放场地布置 2.轨排组装车间的布置 3.轨排储备场的布置 4.铺轨基地的其他布置 §2.2轨排铺设 一、龙门架铺轨机铺设 （一）铺轨工序 1.铺龙门架走行轨 2.龙门架下道 3.喂送轨排 4.吊运轨排 5.落铺轨排 （二）劳动组织 二、悬臂式铺轨机铺设 （一）铺轨工序 1.喂送轨排 (1)拖拉方式 (2)用二号车或专用列车倒运方式 2.铺设轨排 114

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（1）将轨排推进主机 （2）主机行走对位 （3）吊运轨排 （4）落铺轨排 （5）小车回位 （6）补上夹板螺栓 （二）劳动组织 按需分配 教学效果 教材内容 综合分析 本节内容比较难理解，但教学中灵活运用动画演示，教学效果良好。 作 业 查找轨排的铺设方法 115

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §3道岔铺设 讲授 让学生掌握道岔的铺设方法 多媒体 道岔铺设方法 道岔铺设方法 教 学 内 容 及 教 学 过 程 §3.1人工铺设 一、准备工作 （一）料具准备 （二）测量 二、铺设方法 （一）铺岔枕 （二）散布垫板及配件 （三）岔枕钻眼 （四）铺设道岔钢轨 （五）安装连接杆和转辙 三、铺设后的检查整理 §3.2机械铺设 一、道岔组装 （一）道岔拼装工作台 （二）道岔组装 备 注 116

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1.按照车站布置图及其铺设顺序，确定道岔号数及左右方向。 2.按照道岔号数先配岔枕，并按台位上的标示将等长度的岔枕散开，用模板打出道钉孔位置，并钻枕木眼。 3.散布垫板、轨撑、道钉、并插入部分道钉或螺栓。 4.吊散道岔各部件。 5.用道钉枪打入直股道钉，再打曲线道钉，但导曲线、辙叉的搭接部位钢轨与木枕暂不钉联。 6.将留待现场钉联的配件清点装包。 7.检查道岔成品类型、木枕规格、配件数量及组装质量是否符合规定，合格后在辙叉上表明站名、编号及道岔类型。 （三）劳动组织 二、道岔运输 三、道岔铺设 1.列车在预留的岔位处停车,将成品道岔卸在线路一侧. 2.拆除原来铺设在预留岔位上的几个轨排,并吊置到线路的另一侧. 3.用起重机按照转达辙器部分、导曲线部分、辙叉部分的顺序，逐一吊铺正位，每吊一节即联接夹板，钉联搭接部位的直股和曲股钢轨，抽换普枕、补齐长岔枕、安装临时转辙器。 4.栓查道岔质量是否符合规定，包括岔位、轨距、导曲线支距、附带曲线支距、轮缘槽宽度、尖轨密贴情况等。 四、铺道岔劳动组织 五、道岔铺设质量要求 1.道岔轨距的允许误差为+3㎜、-2㎜，尖轨尖端有控制锁设备的道岔为±1㎜。 117

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2.任何情况下，道岔最大轨距不得超过1456㎜ 3.道岔各部分尺寸允许误差。 六、运营线铺设道岔注意事项 1.在施工前及施工中应与电务、运输部门密切联系，积极配合确保行车安全。 2.全部基本作业应在线路封锁期间完成。 3.铺设道岔前应拨整套出岔处及其前后线路的方向，并确定直线轨道中心位置。 4.需铺道岔的前后线路如轨缝有瞎缝或大缝时，应先调整和加强防爬锁定，防止拆开线路铺设道岔钢轨时，发生拨不进或连不上的情况。 5.顶换部分岔枕，根据已画好的岔枕间隔印，每隔6根枕木将原铺枕木换成岔枕，交错进行，并注意必须将每根岔枕下面的道床捣固密实。 教学效果 内容比较重要，讲课中灵活通过师生互动活跃了课堂教学气愤的同时达到教材内容 了很好的教学效果。 综合分析 作 业 道岔的铺设 118

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §4.1采备、装卸与运输 §4.2铺道碴§ 4.3整道 讲授 让学生掌握道碴铺设 多媒体 铺设道岔注意事项 无 教 学 内 容 及 教 学 过 程 §4.1道碴采备、装卸与运输 一、碴场选择原则 1.碴场的选择应考虑开采费用、施工难易及运输的远近等。 2.建场前必须采集样品，试验其质量是否合乎道碴技术条件的要求。 3.建场前必须进行钻探或挖探，计算其储量是否满足产量的要求。 4.还应考虑防洪、排水、冬季施工要求以及有适当弃土场地等因素。 二、道碴采备 三、运碴及卸碴 §4.3整道 一、整正轨缝 二、起道 三、捣固 四、拔道 五、铺碴整道注意事项 （一）施工工地的防护办法 备 注 119

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1.停车信号防护 2.减速信号防护 3.作业标示防护 （二）安全注意事项 1.道碴应向线路两侧卸下，并注意不使道碴落在路基边坡上及埋住钢轨。 2.装、卸碴人员必须在列车停稳后才允许上、下车。 3.打开道碴车门时，应站在车门两侧，以防落碴伤人。道碴卸完后，应妥善关闭车门。 4.乘平车时，人身不得伸出车辆限界以外，携带的工具要放置稳妥。 5.使用小平车应经车站同意，并按规定行驶，严禁溜车。 6.在区间线上施工时，应经常与附近车站取得联系，随时了解有无列车通过，并按规定设置好防护信号。 7.机械整道时，应在作业地点设置好下道架，以便整道机械及时下道。 教学效果 本节属于了解内容，运用多媒体引入了适当的图片和动画形象生动，学生教材内容 接受的效果良好。 综合分析 作 业 掌握道岔的铺设 120

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课 题 教授方法 教学目的 拟采用教具 教学重点 教学难点 §5.1无缝线路 §5.2新型轨下基础 讲授 让学生掌握无缝线路的铺设 多媒体 无缝线路的应力放散与调整 新型轨下基础 教 学 内 容 及 教 学 过 程 §5.1无缝线路 一、钢轨的焊接 二、长轨的铺设 1.铺轨前的准备工作 封锁线路前的施工准备： （1）卸放缓冲区调整轨，并联结好； （2）散布中间扣件、防爬器、高强接头螺栓； （3）起下固定长轨的方向钉； （4）将铝热焊缝处需要方正枕木位置的枕盆内石碴扒至与轨枕底平； （5）每隔一根轨枕松开一根轨枕的螺帽，将扣板转90°，并将螺帽拧紧； （6）拆除防爬设备，道口铺面及护轨，拆除桥面护轨梭头； （7）将长轨撞到起点设计位置，并预留搭接量； （8）长轨切除的计算 1由专门丈量小组，仔细地丈量此段无缝线路内外股新轨条的长度。 ○备 注 121

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2量到铝热焊位置时，检查接头是否放正。 ○3计算最后一根新轨内外股的切除量。 ○2.封线换轨 3.整理工作 （1）铺轨前对长轨条进行严格检查。 （2）铝热焊接头应经过探伤检查，不合格者应重焊。 （3）必须正确地记录锁定轨温。 三、无缝线路应力放散与调整 （一）应力放散的方法 1.滚筒放散法 2.列车碾压法 3.撞轨放散法 (二)应力调整 §5.2新型轨下基础 一、整体道床 （一）钢筋砼支承块式整体道床的结构形式 （二）技术要求 1.钢筋砼支承块 （1）同一配合比，每2000块应做一组检查试件。 （2）模型板应用钢板或材质坚硬的木板制作，并要求光滑平整。 （3）宜用干硬性或半硬性砼制作。 （4）支承块各部尺寸公差值规定： 1预留孔中心间距±2㎜； ○2预留孔径○－2㎜； ＋3 122

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3承轨槽内边缘至预留孔中心间距±2㎜； ○4承轨槽挡肩高○－1㎜； 5承轨柄接肩坡度±2； ○6承轨槽凹凸不得大于1㎜； ○＋37支承块长度、宽度、厚度○－5㎜。 ＋102.砼道床 （1）道床宽度与铁路轨距、钢筋混凝土支承块的尺寸以及隧道内是否铺设运输便道等要求。 （2）整体道床的厚度与列车动荷载的大小、隧道地址情况及基岩的形变模量有关，如在坚实基础上的整体道床厚度为35㎝。 （3）整体道床伸缩缝的设置； （4）整体道床曲线地段的轨距加宽； （5）整体道床曲线地段超高的设置； （6）整体道床各部分圬工规格不低于设计规定，支承块铺设数目重型次重型轨道直线每公里1760～1600块，曲线每公里1840～1680块铺设。 3.排水沟的设置 （1）侧沟 （2）中心水沟 （3）防寒水沟 4.整体道床与不同类型轨道的连接 （1）钢筋砼枕减薄道碴厚度的过渡段 （2）砼宽枕过渡段 （三）整体道床的扣件选用要求 1）具有足够的弹性，以减少列车动荷载对道床的冲击作用； 123

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2）有足够的扣压能力，以防钢轨爬行； 3）具备可以调整轨道轨距、水平、方向、高低以及曲线地段超高的条件； 4）能满足轨道电气绝缘性能的要求； 5）力求结构简单，制造和养护使用方便，造价低廉。 2.整体道床扣件的选用 3.整体道床防爬设施 (四)钢筋砼支承块式整体道床的施工 1.施工特点及方法 （1）施工特点 （2）施工方法 2.施工工序 3.施工要求 （1）钢轨在架设前必须调直，扣件的飞边、毛刺应打净，并涂油防锈； （2）钢轨支撑架应设置牢固，并与钢轨垂直。 （3）根据已测设的标准桩，将架设在支撑架上的钢轨，初步调整好轨距、水平、方向后，再架设支承块。 （4）灌筑道床混凝土前，应逐步调整钢轨，使之符合要求； 4.主要施工机具 （1）特制道尺。 （2）钢轨支撑架。 5.整体道床质量检查标准。 （五）整体道床的养护与维修 1.经常维修的主要内容 124

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2.轨道大修的主要内容 （六）隧道整体道床的病害整治措施 1.道床沉陷、翻浆冒泥 （1）对道床下沉，在扣件调高量允许范围内垫高垫板，同时可采用矽化灌浆办法加固。 （2）加强断面。在病害严重地段应翻修，清除松软基岩及石膏层，用150号混凝土回填；必要时加高钢筋或增设仰拱。 （3）加强排水设备，采用侧沟排水，降低地下水位，使水不侵入道床底部。 2.道床混凝土裂缝 （1）在发现裂缝的初期，可用环氧树脂或化学灌浆等办法封补。 （2）在地下水中硫酸根离子含量大的地段，道床混凝土应改用抗酸盐的混凝土。 （3）严重地段应翻修，加强道床断面，增设排水设备。 3.钢筋混凝土支承块损坏 二、钢筋混凝土宽枕轨道 （一）混凝土宽枕类型 1.65-A型预应力钢弦混凝土宽枕，每块宽枕自身质量为510kg。 2.65-B型预应力钢筋混凝土宽枕，每块宽枕自身质量为520kg。 3.弦72型预应力钢弦混凝土宽枕和筋72型预应力高强钢筋混凝宽枕，宽枕侧面宽度较65型由3.75：1改为10：1。 4.弦76型预应力钢弦混凝土宽枕和筋76型预应力高强钢筋混凝土宽枕，这两种宽枕比72型宽枕的轨下截面高2cm，每块自身质量为530kg。 5.隧道内混凝土宽枕双侧式水沟。 125

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（二）混凝土宽枕间距布置 （三）混凝土宽枕轨道对道床的要求 1.混凝土宽枕轨道的道床，由面带和底带组成，底带道碴应分两层铺设，每层铺平后，应用平板振动夯实，或用压路机压实，其压缩率为8%。 2.面碴带应铺平，不得有波浪形或三角坑。高程应符合设计要求，误差不应大于5mm。曲线地段的超高应用底层道碴铺足。 3.如隧道内有涌水、溶洞断层破碎带、含石膏地带层等地段，应采取加设仰拱，加厚混凝土铺底或增设排水设备相应措施。 （四）混凝土宽枕对扣件的要求 1.在直线地段可选用调高量较大的弹性或刚性扣件。 2.在正线半径为600m及以下和站线半径为400m及以下的曲线地段采用70型拱形弹片式扣件时，钢轨外侧用采用加宽铁座。 （五）混凝土宽枕轨道与其他结构型式轨道的连接 （六）混凝土宽枕轨道的施工 1.施工准备 （1）备碴 （2）测设中线桩 （3）测设水平 （4）加设中桩、加设水平点 2.铺设道床 3.轨排铺设 （1）轨排吊放时，应严格对准线路中线，偏离值不得大于10mm。 （2）铺轨时必须用木方尺和锤球，在轨排钢轨的外侧认真对点。轨排落地时，要全面检查中线方向，偏差值超限时应重新吊起轨排、调整好后 126

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再就位。 （3）铺设轨排时不允许接头垫碴，移动轨排时应离开面碴，轨排就位先下落与已铺轨排连接的一端，安装好接头夹板及螺栓后再下落轨排中部和另一端，避免扰动道碴带。 七、砼宽枕轨道的维修 1.整治空吊板和找平线路应以垫砂起道的方法为主，道床应饱满密实。 2.进行起道、拔道作业时，起道机必须放在宽枕端头的正中，并垫以16㎜×160㎜×100㎜的角钢，长度不短于400㎜。 3.砼宽枕轨道阶段性维修一般分为三个阶段： （1）初期维修阶段 （2）巩固提高阶段 （3）稳定维修阶段 （八）砼宽枕轨道的合缝 1.用沥青砼合缝 （1）沥青砼的重量配合比 （2）温度控制 （3）填封时，将拌合好的沥青砼倒入所需要的地点，用适当尺寸的小木夯拍打密实，填封高度约为宽枕高的一半。 2.预制砼盖板合缝 教学效果 教材内容 综合分析 本节讲述的前沿内容，新技术比较先进，理解掌握有一定的困难 作 业 找资料，了解新技术的应用

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