【2022年天津中德应用技术大学专升本飞行器制造工程专业考试大纲】

一、考试科目机械制图、电工电子技术、机械基础、航空航天概论。

二、试卷满分及考试时间试卷满分为200分,考试时间为120分钟。

三、答题方式答题方式为闭卷、笔试。

四、试卷内容结构(仅供参考以最终试卷为准)专业基础考试范围
专业基础考试范围

所占比例
1.机械制图

25%
2.电工电子技术

20%
3.机械基础

25%
4.航空航天概论

30%

五、试卷题型结构单项选择题、填空题、简答题、计算题、综合题。

六、其它说明考试时,除按要求携带相关答题用工具外,还需携带直尺、三角板、圆规等作图工具。

《机械制图》一、考试内容及要求1. 考试基本要求
(1)掌握图纸幅面及格式、图线、字体;
(2)熟练掌握点、线、面的投影;
(3)掌握截交线、相贯线的求法;
(4)熟练掌握组合体的画法及其尺寸标注;
(5)掌握机械图样的各种表达方法;
(6)掌握标准件的规定画法及其连接画法;
(7)掌握简单的零件图和装配图绘制及尺寸标注方法;
(8)掌握焊接图、复合材料构件零件图、轴测图的相关概念、规定画法及标注方法。
2.考试知识范围:
(1)图纸幅面及格式、图线、字体
a.掌握图纸幅面及格式;
b.掌握图线的规格及应用;
c.掌握字体的相关知识。
(2)点、线、面的投影
a.了解投影法相关知识;
b.熟练掌握点的投影规律;
c.熟练掌握直线、平面对投影面的相对位置。
(3)截交相贯
a.了解棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、圆球的投影及其表面找点;
b.熟练掌握以上基本立体被平面切割的截交线的求法;
c.熟练掌握用表面取点法求圆柱与其它曲面立体正交的相贯线。
(4)组合体的画法及其尺寸标注
a.掌握简单组合体的三视图画法;
b.掌握组合体的尺寸标注。
(5)机械图样的各种表达方法
a.了解视图、向视图、局部视图及其作图方法;
b.了解剖视图、断面图及其作图方法;
c.熟练掌握单一剖及其作图方法;
d.掌握旋转剖及阶梯剖及其作图方法。
(6)标准件的规定画法及其连接画法
a.熟练掌握螺纹及其紧固件、键连接的作图方法;
b.掌握圆柱齿轮啮合的画法;
c.了解其它标准件的规定画法。
(7)零件图和装配图的绘制及尺寸标注
a.了解零件图和装配图的内容;
b.简单零件图的绘制及尺寸标注;
c.简单装配图的绘制及尺寸标注。
(8)焊接图、复合材料构件零件图、轴测图的相关概念、规定画法及标注方法。
a.了解焊接图、复合材料构件零件图、轴测图的相关概念;
b.熟悉焊缝的规定画法及常用的标注方法;
c.能够识读并绘制简单复合材料构件零件图;
d.熟悉轴测图的种类及绘制方法。

《电工电子技术》一、考试内容及要求1.电路的基本概念与基本定律
(1)了解电路的作用,电能的输送和转换,信号的传递和处理;
(2)掌握电路的基本物理量及正方向;
(3)了解电路的三种状态及电气设备额定值;
(4)了解电路模型和电路图;
(5)掌握基尔霍夫定律及电路中电位的概念及其计算。
2.电路的基本分析方法
(1)了解电阻的联接及等效电阻的概念;
(2)掌握电压源、电流源及其等效变换方法;
(3)掌握支路电流法、节点电位法、叠加原理、戴维南定理。
3.正弦交流电路
(1)理解交流电路的基本概念、正弦交流电的三要素、有效值的概念、正弦量的相量表示法。
4.三相电路
(1)掌握三相交流电源的电动势、电压、电流及其表示方法;
(2)了解三相负载的联接方式,星形和三角形接法。了解三相制、三相四线制、三相三线制的性质与特点。
5.磁路与变压器
(1)理解变压器的基本结构和工作原理,电压、电流及阻抗的变换。掌握电压互感器和电流互感器的特点。
6.异步电动机
(1)掌握三相异步电动机基本结构和工作原理、旋转磁场、转差率;
(2)了解三相异步电动机的机械特性和铭牌数据;
(3)了解鼠笼式三相异步电动机的起动、反转、调速和制动。
7.继电接触控制系统
(1)了解常用低压电器的结构和功能;
(2)掌握继电接触控制的自锁、联锁控制原则;
(3)了解过载、短路保护的方法;
(4)能读懂简单的控制电路的原理图。
8.二极管和晶体管
(1)了解PN结及其单向导电性、二极管、稳压管、晶体三极管的伏安特性、主要参数;
(2)理解半导体二极管的主要应用电路,即限幅电路、半波整流电路等;
(3)了解稳压二极管及其应用电路。
9.基本放大电路
(1)理解半导体三极管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数;
(2)了解共发射极放大器的基本组成、各元件作用;
(3)掌握共发射极放大电路静态工作点的计算和分析;
(4)了解共发射极放大电路输出电阻与输入电阻、电压放大倍数的概念及其计算。
10.直流稳压电源
(1)了解单相整流、滤波、稳压电路的工作原理;
(2)了解集成稳压器的应用。
11.数字电路基本知识
(1)掌握二进制数及数制转换;
(2)理解逻辑运算和逻辑符号(逻辑门)。
12.时序逻辑电路
(1)了解触发器的工作知识。

《机械基础》一、考试内容及要求1.机械工程材料与热加工成形
(1)考试内容
机械工程材料:金属材料的主要性能、常用金属材料、钢的热处理和机械工程材料的选用;焊接。
(2)基本要求
1)掌握金属材料力学性能;
2)掌握钢材各种热处理方法的特点及对材料性能的影响;
3)了解机械零件材料的选择;
4)了解焊接工艺特点。
重点:金属材料的力学性能、特点及用途;钢热处理的概念及热处理的作用。
2.机械传动
(1)考试内容
1)机械传动的基本概念、机械传动的特征与参数、机构的运动简图及自由度计算;
2)常用机构:平面连杆机构、凸轮机构;
3)常用机械传动装置:带传动、链传动、齿轮转动及蜗杆传动;
4)常用机械零件:轴、轴承及联轴器、离合器、制动器;
5)机械传动系统:基本概念、定轴轮系传动比的计算。
(2)基本要求
1)掌握一般机器中常用机构及传动装置的工作原理、运动特性、结构特点;
2)掌握标准零部件的选用原则和方法,以及通用零部件的一般使用;
3)了解定轴轮系和周转轮系各自的特点;掌握机械传动系统传动比的计算方法。
重点:机械传动简图及自用度的计算、机械传动系统的传动比计算。
3.液压与气压传动
(1)考试内容
1)液压传动的工作原理、液压传动系统的组成及图形符号、液压传动的基本参数-压力和流量、液压传动的优缺点及应用;
2)液压元件:液压泵、液压马达和液压缸,液压控制阀;
3)液压基本回路。
(2)基本要求
1)了解常用液压元件、回路的工作原理及具体应用;
2)认识实际液压元件及液压系统。
重点:液压传动的工作原理,基本参数压力和流量。
4.机械加工
(1)考试内容
1)金属切削加工:切削运动和切削要素、刀具、金属切削过程、零件的加工质量;
2)常用切削加工方法及设备:车削、铣削、磨削等;
3)现代制造技术;
4)机械加工工艺基本概念、工件的安装和定位基准。
(2)基本要求
1)掌握机械切削加工的基本原理;
2)掌握各种切削加工方法的特点;
3)了解现代制造技术;
4)掌握定位基准;
5)了解加工工艺;
重点:金属切削加工基本原理、各种切削加工的特点。

《航空航天概论》一、考试内容及要求1.航空航天发展概况
(1)掌握航空器、航天器的概念及分类;
(2)了解航空器、航天器发展过程中具有里程碑的重要事件。
2.飞行器飞行原理
(1)了解飞行器飞行环境的特点及物理性质;
(2)理解掌握流体的黏性、马赫数等含义;
(3)掌握连续性方程的原理和应用;
(4)掌握伯努利方程的原理和应用;
(5)理解气体在管道中流动的规律;
(6)掌握迎角、飞机升力产生的基本原理、影响升力的因素;
(7)了解飞机的五种阻力,对应减小阻力的措施;
(8)了解临界马赫数含义;
(9)理解飞机的主要飞行性能参数的描述及含义;
(10)理解飞机的稳定性和操纵性;
(11)理解直升机旋翼的工作原理;
(12)了解直升机的布局形式;
(13)理解直升机的飞行性能;
(14)了解天体运动规律。
3.飞行器动力系统
(1)掌握飞行器发动机的分类及特点;
(2)理解活塞发动机的组成和工作原理;
(3)了解活塞式发动机的辅助系统;
(4)了解活塞式发动机的主要性能指标。
(5)掌握燃气涡轮发动机的工作原理
(6)掌握燃气涡轮发动机的组成;
(7)了解燃气涡轮发动机的性能参数和工作状态;
(8)了解其它类型发动机的特点。
4.飞行器机载设备
(1)理解飞行器机载设备的功用;
(2)掌握飞行高度的分类;
(3)掌握典型飞行器参数测量传感器的工作原理;
(4)理解机载通信设备的功用;
(5)理解机载电气设备的功用;
(6)了解飞行器航向测量的方法;
(7)理解飞行器显示系统的组成和分类;
(8)了解飞行器导航系统的方式;
(9)了解惯性导航系统的导航原理;
(10)了解自动驾驶仪的组成和工作原理.
5.飞行器的构造
(1)理解飞行器结构的一般要求;
(2)了解飞行器所使用的到材料种类;
(3)掌握航空器的基本构造;
(4)掌握起落架在飞机上的布置形式及特点;
(5)了解载人飞船及航天站的功用和基本组成;
(6)了解航天飞机的功用和基本组成;
(7)了解地面设施和保障系统。

这么多年,你真的读懂了《西游记》吗?
刘一明《西游原旨歌》节选
二十年前读西游,翻来覆去无根由。
自从恩师传口诀,才知其中有丹头。
古今多少学仙客,谁把妙义细追求。
愿结知音登天汉,泄露天机再阐幽。

1、《西游记》作为我国四大名著,一般认为是吴承恩所作,然而道门中却有不同看法,在浩瀚的《西游记》注疏中,清代著名道士悟元子刘一明所作的《西游原旨》则是必须加以重视的以丹法阐述《西游记》的经典之作。
他认为《西游记》,说尽了世法道法、天时人事、学道修行,乃是古今丹经中第一部奇书。而《读法》一文则是悟元子对《西游原旨》纲领性的论述,是其书的观点综合和思想提炼,笔者在此将该文梳理,以飨各位爱道人士。
《西游》一书,乃是丘处机祖师将历圣口口相传、心心相印之大道公布于众之书。其言古人所不敢言者,道古人所不敢道者。

历来道门中最要紧的便是对于天机的泄露,所以此书在处,有天神护守。因此要读这部书必须净手焚香,保持敬诚之心,千万不能亵渎怠慢。

读者要明白《西游记》的言说方式与禅机颇有相同之处。即都要求人们去追寻言外之意。作者真正的用意或藏于俗语常言中,或托于山川人物中,或在一笑一戏里分邪正,或在一言一字上辨真假,可以说是千变万化,神出鬼没,非常难以揣测。

那么作为神仙之书,自然不同于世间的才子之书,才子之书讲的是俗世日常的道理,似真实假;而神仙之书所谈的是恢恢天道,似假实真。才子之书注重文辞华丽而义理浅薄;神仙之书却追求深意显得文辞平淡。
整部《西游记》,一案有一案之意,一回有一回之意,乃至一字一句都言不空发、字不虚下,读者须要行行着意,句句留心,一字不可轻放过去。

《西游记》表面是借助佛教题材叙事,实际是丹家贯通三教一家之理的体现,在佛教则以西天取经而证于《金刚经》《法华经》,在儒教则以唐僧师徒推演《河图》《洛书》《周易》之义,在道教则以九九归真发轫于《参同契》《悟真篇》。

因此,《西游》取真经,即是取《西游》这一真经,非在《西游》之外,另有一个真经可取。只不过是借如来传经的故事,传授《西游记》罢了。所以能明晓《西游》的真义,则自然领会了如来三藏真经。

然而《西游记》根本是一部丹书,此中所传的是转生杀、窃造化,先天而天弗违,后天而奉天时的机密,既不是在肉体上下功夫的养生方术、也非是讲顽空寂灭的参禅念佛。
学者须要不着心猿意马、幻身肉囊,要先将那些御女闺丹、炉火烧炼等一切后天色相邪术统统扫除,当从无形无象处辨别出先天虚无之学的真实妙理来,才能功不唐捐。
唐僧与悟空的经历看似不同,实则相通,此书本为唐僧西天取经而名之,何以将悟空故事著之于前?殊不知悟空生身于东胜神洲,如唐僧生身于东土大唐;悟空学道于西牛贺洲,如唐僧取经于西天雷音;

悟空明大道而回花果山,如唐僧得真经而回大唐国;悟空出炉后而入于佛掌,如唐僧传经后而归于西天。事虽不同而道理相同,悟空与唐僧都有自己的西游。

2、《西游》由众多公案故事组成,每宗或一二回,或三四回,或五六回不等。但其主旨都在公案冠首明题说明,因此每回妙义,全在作为提纲的二句中。提纲最要紧的字眼,也就一两个字。

如首回提纲“灵根育孕源流出,心性修持大道生。”“灵根”是上句字眼,“心性”是下句字眼。可见灵根、心性是两物,应用心性去修灵根,而不能理解为修心性即是修灵根!

如第二回“悟彻菩提真妙理,断魔归本合元神。”“悟彻”是上句字眼,“断魔”是下句字眼。表明修炼次序应当先悟后行,悟以通行,行以验悟,然后知行合一,最后归本合元神。

故而篇中虽有千言万语,总不外是围绕此提纲进行表达。同时也应当注意每宗公案,收束处皆有两句总结,同样是整个故事的中心,不能轻易放过。

《西游》所阐发的是三五合一、贞下起元的道理。唐三藏喻太极之体,三徒喻五行之气。三藏收三徒,即是太极而统五行;三徒归三藏,即是五行而成太极。

并且唐僧在贞观十三年登上取经路程,路上收服三个徒弟,十四年回到东土,此处是最要着眼的地方而书中的通关牒文,唐僧师徒,每过一国,必要先验过牒文,用过宝印,才肯放行。

这是取经第一件要紧大事,更是行道之人修炼之大关目,须要将这个实义追究出来。其实就是告诉修道者,在行之前往往要知,秉持知先行后的步骤,不可忙学瞎练。所以有各国宝印,上西而领,回东而交,始终郑重,须臾不离,大要慎思明辨,方能得真。

如果有心之人看《西游记》往往会发现许多情节有貌似错漏的地方,其实该书大有破绽处,正是大有修道的口诀处。惟有破绽,才能起后人怀疑的心理,所谓大疑则大悟,小疑则小悟,不疑不悟。所有疑问之处,正是体现真人意深的地方。

例如孙悟空曾经八卦炉煅炼,已成金刚不坏之躯,何以又被五行山压住?玄奘生于贞观十三年,经十八年报仇,已是贞观三十一年,何以取经时又是贞观十三年?在莲花洞时,悟空已将巴山虎、倚海龙打死,老妖已经识破,何以在盗葫芦时,又变倚海龙?

师徒四人每过一难,则必先编年记月,而后叙事,其所隐含的即是攒年至月、攒月至日、攒日至时的意思。这与取经回到东土,交还贞观十三年牒文,同一机关。
即是丹法火候中所谓“贞下起元”“一时辰内管丹成”。而在具体故事中,芭蕉洞,言火候次序;通天河,辨药物斤两;朱紫国,写招摄作用。

整部书讲丹法有合说,有分说。前七回就是合说,路数是自有为而入无为,由修命而至修性,丹法次序,火候工程,无不俱备。

而其后九十三回,由性以及命,自无为而归有为,或言正,如诸国土君王,是写正道,而女人国配夫妻,天竺国招驸马,即是证正中劈邪;或言邪,如诸山洞妖精,是傍门,而狮驼国降三妖,小西天收黄眉,隐雾山除豹子,即是劈邪归正;

或言性,或言命,或言性而兼命,或言命而兼性,或言火候之真,或拨火候之差,只是对不过某一方面进行着重分析,不出前七回总纲。

3、此书亦是讲“穷理尽性至命”之学。猴王西牛贺洲学道,是穷理;悟彻菩提妙理,是穷理;断魔归本,是尽性;取金箍棒,全身披挂,销生死簿,作齐天大圣,入八卦炉煅炼,是至命。

观音度三徒,访取经人,是穷理;唐僧过双叉岭,至两界山,是尽性;收三徒,过流沙河,是至命。以至群历异邦,千山万水,至凌云渡、无底船,无非都是穷理尽性至命之学。

所以才有某些情节看似最难解实则极易解,如三徒已到长生不老之地,何以悟空又被五行山压住,悟能又有错投胎,悟净又贬流沙河,必须皈依佛教,才能得正果?

盖三徒皈依佛教,是就三徒了命不了性者言;五行山、云栈洞、流沙河,是就唐僧了性未了命者言。一笔双写,示“修性者不可不修命,修命者不可不修性”之义。

该书尤其教人识得何为真何为假,故在展示真时,会先将假象破除。如欲写两界山悟空之真虎,而先以双叉岭之凡虎引之;欲写东海龙王之真龙,而先以双叉岭蛇虫引之;

欲写悟空、八戒之真阴真阳,而先以观音院之假阴假阳引之;欲写蛇盘山之龙马,而先以唐王之凡马引之;欲写沙僧之真土,而先以黄风妖之假土引之。提醒人们在修丹时往往执著与错误的概念而不自知。

悟空每到极难处,即求救于观音菩萨。其深意是性命之学,全在神明觉察之功。

而讲到唐僧师徒的地方,则每人都用两个名字,其实玄奘、悟空、悟能、悟净,是说道之体;三藏、行者、八戒、和尚,是说道之用。这样就体不离用,用不离体。

名字之外又有别号,如唐僧、行者、呆子、和尚,属于借用的方法,用来比喻世间的学道之人。

而三位徒弟各自都具有丑陋的相貌。丑相者,异相也。异相者,妙相也,也正是丹法中所将“说着丑,行着妙”,让修道之人了悟无我相、人相、众生相、寿者相的深意。

又从变化上说,沙僧不变,八戒三十六变,行者七十二变。以丹法来说,行者为水中金,是他家之真阳,属命,主刚主动,为生物之祖气,统七十二候之要津,无物不包,无物不成,全体大用,一以贯之,所以变化万有,神妙不测。

八戒为火中木,是我家之真阴,属性,主柔主静,为幻身之把柄,只能变化后天气质,不能变化先天真宝,变化不全,所以七十二变之中,仅得三十六变也。至于沙僧,则为真土,镇位中宫,调和阴阳,所以不变。

4、三位徒弟的兵器也大有讲究。
八戒、沙僧都是随身携带。只有行者金箍棒,变成绣花针藏在耳内,用时才取出来。此何以故?作者之深意为钉钯、宝杖代表以道全形之事,一经师指点,就能自己成就。
而金箍棒,乃是历圣口口相传、附耳低言的秘旨,是以术延命之法,在虚无中成就,其大无外,其小无内,所以藏在耳内。

悟空到处自称是人家的孙外公,四处提及五百年前大闹天宫的事迹。其实若从解字角度看,外公,即是内无也;五百年前,即是先天也。

可知先天之气自虚无中来,是他家不死之方,不是自身中的事物。

《西游》孙悟空成道以后,入水不溺,入火不焚,大闹天宫,诸天神将,皆不能胜。何以保唐僧西天取经,每为妖精所困?读者须将此等处先辨分明,方能寻得出实义,若糊涂看去,终无会心处。

最后,悟元子刘一明评判历家注解,其数固然不可胜计,但其中佳解,百中无一。虽然推崇悟一子的《西游真诠》为此中最优,但未免也有所论不及的地方。

因此读者不可专看注解而略正文,更要在正文上看注解,应当先在正文上用功夫,翻来覆去,极力参悟,不到尝出滋味、实有会心的境地,觉不肯休歇。等到有所体会之时,再看他人的注解,扩充自己的识见,那么就能知道他人的注解之好坏与否,自己的心得是否正确。

如此坚持用功,日久必然深入其中。但是之后也不可自以为是,更当求师印证,才能有真知灼见。

以上是悟元子刘一明总结读《西游记》的关键方法,并将上述内容录于卷首,赠与有缘之人,愿读者留心。

桩基础施工技术
一、沉入桩施工
沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。断面形式常用的有实心方桩和空心管桩两种。管桩(包括普通的和预应力的)一般由工厂以离心成型法制 成。沉入桩的施工方法主要有:锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩以及静力压桩等。这里介 绍锤击沉桩的施工方法。

锤击沉桩一般适用于中密砂类土、黏土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中,因此一般桩径不能太大(不大于0.6m),入土深度在40m左右,否则对沉桩设备要 求较高。沉桩设备是桩基施工的质量的关键,应根据土质、工程量、桩的种类、规格、尺寸、施工期限、现场水电供应等条件选择。

2. 施工要点

(1) 沉桩前,应对桩架、桩锤、动力机械等主要设备部件进行检査;开锤前应再次检查桩锤、桩帽或送桩与桩的中轴线是否一致;锤击沉桩开始时,应严格控制各种桩锤的 动能;用坠锤和单动气锤时,提锤高度不宜超过0.50m;用双动气锤时,可少开气阀降低 气压和进气量,以减少每分钟的锤击数;用柴油机锤时,可控制供油量以减少锤击能量; 如桩尖已沉入到设计标高,但沉入度仍达不到要求时,应继续下沉至达到要求的沉入度为止。沉桩时,如遇到沉入度突然发生急剧变化;桩身突然发生倾斜、移位;桩不下沉,桩 锤有严重的回弹;桩顶破碎或桩身开裂、变形;桩侧地面有严重隆起等现象时,应立即停止锤击,查明原因,采取措施后方可继续施工。

(2) 沉桩过程中应注意:桩帽与桩周围应有5 - 10mm间隙,以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动,避免桩身产生超过许可的扭转应力;打桩机的导向杆应予固定,以便施打时稳定桩身;导向杆设置应保证桩锤上、下活动自由;预制桩顶面应附有适合桩帽大小的桩垫,其厚度视桩垫材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定;桩垫破碎后应及时更换;选用的桩帽,应将锤的冲击力均匀分布于桩顶面。

3. 锤击沉桩的停锤控制标准

(1) 设计桩尖标高处为硬塑黏土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时,根据贯人度变化并对照地质资料,确认桩尖已沉入该土层,贯入度达到控制贯入度。

(2) 当贯入度已达到控制贯人度,而桩尖标高未到达设计标高时,应继续锤入0.10m 左右(或锤击30 ~ 50次),如无异常变化即可停锤;若桩尖标高比设计标高高得多时,应 报有关部门研究确定。

(3) 设计桩尖标高处为一般黏土或其他松软土层时,应以标高控制,贯入度作为校核。当桩尖已达设计标高,而贯入度仍较大时,应继续锤击,使其接近控制贯入度。

(4) 在同一桩基中,各桩的最终贯入度应大致接近,而沉入深度不宜相差过大,避免基础产生不均匀沉降。如因土质变化太大,致使各桩贯入度或沉桩深度相差过大时,应报有关部门研究,另行制订停锤标准。对于特殊设计的桩,当桩尖标高比设计标高高或低时(如拱桥的桥台桩等),应按设计要求处理。

从沉桩开始时起,应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度。在沉桩过程中, 不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏,以防桩身开裂并增加桩身附加弯矩。

二、钻孔灌注桩施工

1. 钻孔灌注桩的特点
钻孔灌注桩桩长可以根据持力土层的起伏面变化,并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋,钢筋用量较少,便于施工,故应用较为普遍。

2. 钻孔灌注桩施工的主要工序
钻孔前应先布置施工平台。当场地为浅水时,宜采用筑岛法施工。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定,高度应高于最高施工水位0.5 ~ 1.0m。当场地为深水时,可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台,也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定,能承受工作时所有静、动荷载。

钻孔灌注桩施工的主要工序有:埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等。

1) 埋设护筒
护筒能稳定孔壁、防止坍孔,还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。

护筒要求坚固耐用,不漏水,其内径宜比桩径大20 ~ 40cm。 一般常用钢护筒,在陆上与深水中均能使用。

护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0 ~ 2.0m。当钻孔内有承压水时,应高于稳定后的 承压水位2.0m以上;当处于潮水影响地区时,应高出最高施工水位1.5 ~ 2.0m,并应釆取 稳定护筒内水头的措施。

护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,一般情况埋置深度宜为 2~4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。有冲刷影响的河床,应沉入 局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m,护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。

旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填黏质土必须分层夯实。水域护筒设置,应严格注意平面位置、竖向倾斜、倾斜角(指斜桩)和两节护筒的连接质量均需符合要求。沉入时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的办法。

护筒中心竖直线应与桩中心线重合,除设计另有规定外,平面允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位,水域可依靠导向架定位。

2) 泥浆制备
钻孔泥浆由水、黏土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成,通过泥浆搅拌机或人工调和,贮存在泥浆池内,再用泥浆泵输入钻孔内。钻孔泥浆具有浮悬钻渣、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,防止塌孔的作用。

钻孔泥浆的性能指标可根据钻孔方法,地质情况具体选用。对大直径或超长钻孔灌注桩,泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂,覆盖层较厚,护筒下沉不到岩层的情况下,宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆。

3) 钻孔

根据井孔中土(钻渣)的取岀方法不同,常用的方法有:螺旋钻孔、正循环回转钻孔、反循环回转钻孔、潜水钻机钻孔、冲抓钻孔、冲击钻孔、旋挖钻机钻孔。

(1) 正循环回转钻孔:系利用钻具旋转切削土体钻进,泥浆泵将泥浆压进泥浆笼 头,通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内,泥浆挟带钻渣沿钻孔上升,从护筒顶部排浆孔排出 至沉淀池,钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。其特点是钻进与排渣同时连续进 行,在适用的土层中钻进速度较快,但需设置泥浆槽、沉淀池等,施工占地较多,且机具设备较复杂。

(2) 反循环回转钻孔:与正循环法不同的是,泥浆输入钻孔内,然后泥浆挟带钻渣从钻头的钻杆下口吸进,通过钻杆中心排出至沉淀池内。其钻进与排渣效率较高,但接长 钻杆时装卸麻烦,钻渣容易堵塞管路。另外,因泥浆是从上向下流动,孔壁坍塌的可能性 较正循环法的大,为此需用较高质量的泥浆。

(3) 冲击钻孔:冲击钻成孔灌注桩适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层,特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中使用。施工中应根据现场 地质状况,合理的选择冲击钻。冲击钻成孔一个最重要的关键点,就是泥浆护壁,护壁泥浆含沙量一定要小。泥浆的浓度可以根据试验测定或经验判断,泥浆太浓钻孔速度慢,泥浆太轻护壁容易坍塌。

开始钻进宜慢不宜快,因为护筒刃脚周围岩层要密实有个过程,需反复冲击挤压,因 为这个位置最容易穿孔。施工中注意垂直度校正,2~3m后立即校正,钻孔太深且偏差太 大只有回填重来。岩层一般是倾斜,与钻机接触面位置垂直,此处位置通过回填卵石反复冲钻,直到岩层平整,然后再继续钻进,防止卡钻、孔位倾(斜等。

施工过程中护筒及时跟进,护筒内的水头一定要保持,随时检查控制泥浆指标,不可马虎。随时检查钻机、钢丝绳等,防止掉钻;每天根据钻渣判断地质情况,做好地质柱状 图标识;钻至设计位置后通知监理一起验收,共同确定孔底地质与设计是否一致;钻孔整 个过程控制应严谨,防止刃脚穿孔、塌孔、偏孔、十字孔、卡钻、埋钻、吊钻事故发生。

(4) 旋挖钻机钻孔:旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械,采用一体化设计、 履带式360。回转底盘及桅杆式钻杆,一般为全液压系统。旋挖钻机采用桶式钻斗,钻机就 位后,调整钻杆垂直度,注入调制好的泥浆,然后进行钻孔。当钻斗下降到预定深度后, 旋转钻斗并施加压力,将土挤入钻斗内,仪表自动显示桶满时,钻斗底部关闭,提升钻斗 将土卸于堆放地点。钻进施工过程中应保证泥浆面始终不得低于护筒底部,保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁,反复循环直至成孔。

旋挖钻机特殊的桶型钻斗直接取土出渣,不需接长钻杆,钻孔时孔口注浆以保持孔内泥浆高度即可,因而能大大缩短成孔时间,提高施工效率。由于带有自动垂直度控制和自 动回位控制,成孔垂直度和孔位等能得到保证。桶钻取土上提过程中对孔壁扰动较小,桶 钻周边设有溢浆孔,溢出泥浆可起到护壁作用。

旋挖钻机一般适用黏土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机,可适用微风化岩层的钻孔 施工。

4)成孔检査与清孔

钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量,是钻孔桩成败的关键。为此,除了钻孔过程中严谨操作、密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应采用适当器具对孔 深、孔径和孔的倾斜度进行检验,符合设计及规范要求后,方可清孔。

(1) 清孔的方法:有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等,应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底, 适用于各种钻孔方法的灌注桩。对孔壁易坍塌的钻孔,清孔时操作要细心,防止塌孔。

(2) 清孔的质量要求:对摩擦桩,孔底沉淀厚度应符合设计规定,设计未规定时, 对于直径小于1.5m的桩,≤200mm;对桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差的桩, ≤300mm;对支承桩,孔底沉淀厚度不大于设计规定,设计未规定时,≤50mm。清孔后的泥浆指标,相对密度为1.03 ~ 1.10,黏度为17~20Pa s,含砂率小于2%,胶体率大于98%。
在吊入钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,应再次检査孔内的泥浆指标和孔底沉淀厚度;如超过规定,应进行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下混凝土。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。

5) 钢筋笼制作与吊装

灌注桩钢筋骨架的制作、运输与安装应符合下列规定:
(1) 制作时应采取必要措施,保证骨架的刚度,主筋的接头应错开布置。大直径长 桩的钢筋骨架宜在胎架上分段制作并编号,安装时应按编号顺序连接。

(2) 应在骨架外侧设置控制混凝土保护层厚度的垫块,垫块的间距在竖向不应大于2m,在横向圆周不应少于4处。

(3) 钢筋骨架在运输过程中,应采取适当的措施防止其变形。骨架的顶端应设置吊环。骨架入孔一般用吊机,或采用钻机钻架、灌注塔架等,起吊应按骨架节段的编号入孔。

(4) 安装钢筋骨架时,应将其吊挂在孔口的钢护筒上,或在孔口地面上设置扩大受力面积的装置进行吊挂,不得直接将钢筋骨架支承在孔底。

6) 灌注水下混凝土

灌注水下混凝土的搅拌机能力,应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间,则应掺入缓凝剂。

水下灌注混凝土的泵送机具宜采用混凝土泵,距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。 采用普通汽车运输时,运输容器应严密坚实,不漏浆、不吸水,便于装卸,混凝土不应离析。

水下混凝土一般用钢导管灌注,导管内径为200 ~ 350mm,视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁采用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的 1.3 倍。

导管应自下而上顺序编号,单节导管作好标示尺度,导管吊装设备能力应充分满足施工要求。导管应定时进行水密试验,以确保桩基施工质量。

灌注水下混凝土时,混凝土拌合物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌合,二次拌合后仍不符合要求时,不得使用。首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(,1.0m)和填充导管底部的需要。首批混凝土拌合物下落后,混凝土应连续灌注,导管的埋置深度宜控制在2 ~ 6m。在灌注过程中,特别是潮汐地区和有承压力地下水地区,应注意保持孔内水头;应经常测探井孔内混凝土面的位置, 及时地调整导管埋深。
为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般不小于0.5m,以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,桩头应无松散层。


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