混凝土结构工程综合资料.ppt

第四章 混凝土结构工程,.,本章要求 1. 了解混凝土结构工程的特点及施工过程，掌握为保证钢筋与混凝土共同工作，在施工工艺上应注意的问题 。 2. 了解模板的构造、要求、受力特点及安拆方法，掌握模板的设计方法 。 3. 了解钢筋的种类、性能及加工工艺 ，掌握钢筋冷拉、冷拔、对焊工艺及配料、代换的计算方法 。 4. 了解混凝土原材料、施工设备和机具性能 ，掌握混凝土施工工艺原理和施工方法、施工配料、质量检验和评定方法 。,.,本章重点 模板作用及要求，组合钢模板的组成与配板设计；钢筋质量检验、钢筋的冷加工及质量控制、钢筋焊接的方法及质量要求；混凝土拌制、运输、浇筑的要求，运输方法、浇筑方法、振实原理及方法，整体式钢筋混凝土结构的浇筑及施工缝；大体积混凝土的浇筑；影响混凝土工程质量的因素及保证混凝土工程质量的措施。 本章难点 组合钢模板的配板设计；钢筋下料长度的计算，钢筋焊接的方法及质量要求；混凝土振捣设备及使用，施工缝留置及处理；现浇框架结构混凝土、大体积混凝土的浇筑。,.,4.1 模板工程,4.1.1 模板系统的组成和要求 模板系统是由模板和支撑两部分组成的。 模板系统的要求： 保证工程结构和构件各部分形状、尺寸和位置等正确； 具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠的承受混凝土的自重和侧压力，以及施工荷载； 模板的接缝不应漏浆； 对清水混凝土工程和装饰混凝土工程，应能达到设计效果。,.,4.1.2 模板的分类 按材料分：木模板、木胶合板模板、竹胶合板模板、钢木模板、钢模板、塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板等。 按结构类型分：基础模板、柱模板、楼梯模板、楼板模板、墙模板、壳模板和烟囱模板等。 按施工方法分：现场装拆式模板、固定式模板和移动式模板。,.,4.1.3 模板的设计 计算模板及其支架时的荷载标准值 模板及支架自重可根据模板设计图纸计算确定。肋形楼板及无梁楼板的自重标准值可参考下表。 楼板模板荷载表 ,.,新浇筑混凝土的自重标准值 普通混凝土用24kN/m3，其他混凝土根据实际重力密度确定。 钢筋自重标准值 根据设计图纸确定。一般梁板结构每立方米混凝土结构的钢筋自重标准值：楼板1.1kN；梁1.5kN。 振捣混凝土时产生的荷载标准值 钢水平面模板2.0kN/m2 ；垂直面模板4.0kN/m2 （作用范围在有效压头高度之内）。,.,施工人员及设备荷载标准值 计算模板及直接支承模板的小楞时：均布活荷载 2.5kN/m2，另以集中荷载2.5kN进行验算，取两者中较大的弯矩值；计算支承小楞的构件时：均布活荷载1.5kN/m2；计算支架立柱及其他支承结构构件时：均布活荷载1.0kN/m2。对大型浇筑设备（上料平台等）、混凝土泵等按实际情况计算。木模板板条宽度小于150mm 时，集中荷载可以考虑由相邻两块板共同承受。如混凝土堆积料的高度超过100mm 时，则按实际情况计算。 采用内部振动器时，当混凝土浇筑速度在6m/h以下时，应考虑新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力。,.,倾倒混凝土时产生的荷载标准值 倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值，按下表采用。,倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值,.,计算模板及其支架时的荷载分项系数 计算模板及其支架时的荷载设计值，应采用荷载标准值乘以相应的荷载分项系数求得，荷载分项系数按下表采用。 荷载分项系数,.,荷载组合 计算模板及其支架时，将前述七项荷载进行组合。 计算模板及其支架的荷载组合,.,4.1.4 模板的拆除 模板拆除时的混凝土的强度要求 现浇结构的模板及其支架拆除时的混凝土强度，应符合设计要求。已拆除模板及其支架的结构，在混凝土强度符合设计强度的要求后，方可承受全部使用荷载；当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时，必须经过核算，加设临时支撑。 模板的拆除顺序 模板的拆除顺序一般是先拆非承重模板，后拆承重模板；先拆侧模板，后拆底模板。,.,4.2 钢筋工程,4.2.1 钢筋连接 钢筋的连接方法有焊接连接、机械连接和绑扎连接。 钢筋焊接连接 钢筋焊接分为压焊和熔焊两种形式。压焊包括闪光对焊、电阻点焊和气压焊；熔焊包括电弧焊和电渣压力焊。,.,闪光对焊 钢筋闪光对焊是利用对焊机使两段钢筋接触，通过低电压的强电流，待钢筋被加热到一定温度变软后，进行轴向加压顶锻，形成对焊接头。,.,电阻点焊 电阻点焊的工作原理是，当钢筋交叉点焊时，接触点只有一点，且接触电阻较大，在接触的瞬间，电流产生的全部热量都集中在一点上，因而使金属受热而熔化，同时在电极加压下使焊点金属得到焊合，原理下图所示。,点焊机工作原理,1 电极；2电极臂；3变压器的次级线圈；4变压器的初级线圈；5断路器；6变压器的调节开关；7踏板；8压紧机构,.,电弧焊 电弧焊是用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温，焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化，待其凝固形成焊缝或接头 。 焊包括帮条焊、搭接焊、坡口焊（也称剖口焊）、窄间隙焊和熔槽帮条焊五种接头形式。此外，预埋件的钢板与钢筋的连接一般也采用电弧焊。 气压焊 气压焊接钢筋是利用乙炔-氧混合气体燃烧的高温火焰对已有初始压力的两根钢筋端面接合处加热，使钢筋端部产生塑性变形，并促使钢筋端面的金属原子互相扩散，当钢筋加热到约12501350（相当于钢材熔点的0.800.90倍）时进行加压顶锻，使钢筋焊接在一起。,.,电渣压力焊 先将钢筋端部约120mm范围内的铁锈除尽，将夹具夹牢在下部钢筋上，并将上部钢筋扶直夹牢于活动电极中。再装上药盒，装满焊药，接通电路，用手柄使电弧引燃（引弧）。然后稳定一定时间，使之形成渣池并使钢筋熔化（稳弧），随着钢筋的熔化，用手柄使上部钢筋缓缓下送。当稳弧达到规定时间后，在断电同时用手柄进行加压顶锻（顶锻），以排除夹渣和气泡，形成接头。待冷却一定时间后，即拆除药盒、回收焊药、拆除夹具和清除焊渣。引弧、稳弧、顶锻三个过程连续进行。,.,机械连接 钢筋机械连接是通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，使两根钢筋能够传递力的连接方法。 常用的机械连接接头有：挤压套筒接头、锥螺纹套筒接头和直螺纹套筒接头。,钢筋径向挤压连接,1钢套筒；2被连接的钢筋,.,绑扎连接 绑扎目前仍为钢筋连接的主要手段之一。钢筋绑扎时，钢筋交叉点用铁丝扎牢；受拉钢筋和受压钢筋接头的搭接长度及接头位置符合施工及验收规范的规定。,钢筋的现场绑扎,.,4.2.2 钢筋配料 钢筋配料是根据构件的配筋图计算构件各钢筋的直线下料长度、跟书记重量，然后编制钢筋配料单，作为钢筋备料加工的依据。 钢筋配料图中著名的尺寸一般是钢筋外轮廓尺寸称外抱尺寸。在钢筋加工时，一般也按外包尺寸进行验收。,.,4.2.3 钢筋的加工、绑扎和安装 钢筋的加工包括调直、除锈、剪切、弯曲等。 钢筋的调直宜采用机械方法，也可采用冷拉方 法。钢筋除锈可采用钢丝刷、砂盘和酸洗等方法。钢筋下料是需按下料长度进行剪切。钢筋弯曲时，应按弯曲设备的特点及工地习惯进行画线，以便弯曲成所规定的尺寸。 绑扎目前仍为钢筋连接的主要手段之一。钢筋绑扎时，钢筋交叉点用铁丝扎牢；受拉钢筋和受压钢筋接头的搭接长度及接头位置符合施工及验收规范的规定。,.,4.3 混凝土工程,混凝土工程分为现浇混凝土工程和预制混凝土工程，其施工工艺包括：组成材料的计量、混凝土拌合物的搅拌、运输、浇筑、振捣和养护等。,.,4.3.1 混凝土的配料 混凝土试配强度 混凝土试配强度应比设计的混凝土强度标准值提高一个数值，即 混凝土的施工配合比 混凝土应根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。,.,4.3.2 混凝土的拌制 混凝土搅拌机 混凝土搅拌机按工作原理可将搅拌机分为自落式和强制式两类。 混凝土搅拌 混凝土搅拌包括搅拌时间、投料顺序和进料容量等 。,.,4.3.3 混凝土的运输 对混凝土的要求 在运输工序中应控制混凝土运至浇筑地点后，不离析、不分层、组成成分不发生变化，并能保证施工所必需的稠度。 混凝土运输方式 混凝土运输方式分为地面水平运输、垂直运输和高空水平运输三种情况。,.,混凝土运输机械 对于集中搅拌或商品混凝土，由于输送距离较长且输送量较大，为了保证被输送的混凝土不产生初凝和离析等降质情况，常应用混凝土搅拌输送车、混凝土泵或混凝土泵车等专用输送机械。而对于采用分散搅拌或自设混凝土搅拌点的工地，由于输送距离短且需用量少，一般可采用手推车、机动翻斗车、井架运输机或提升机等通用输送机械。,.,4.3.4 混凝土的浇筑 浇筑前准备工作 浇筑混凝土前，应检查和控制模板、钢筋、保护层和预埋件等的尺寸、规格、数量和位置。此外，还应检查模板支撑的稳定性以及接缝的密合情况。由于混凝土工程属于隐蔽工程，因而对混凝土量大的工程、重要工程或重点部位的浇筑，以及其他施工中的重大问题，均应随时填写施工记录。,.,防止离析 浇筑混凝土时，混凝土拌和物由料斗、漏斗、混凝土输送管、运输车内卸出时，如自由倾落高度过大，由于粗骨料在重力作用下，克服粘着力后的下落动能大，下落速度较砂浆快，因而可能形成混凝土离析。为此，混凝土自高处倾落的自由高度不应超过2m，柱、墙等结构竖向浇筑高度超过3m时，应采用串筒、溜管或振动溜管浇筑混凝土。,.,施工缝留设 混凝土结构多要求整体浇筑，如因技术或组织上的原因不能连续浇筑时，且停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间，则应事先确定在适当的位置设置施工缝。由于混凝土的抗拉强度约为其抗压强度的1/10，因而施工缝是结构中的薄弱环节，宜留在结构剪力较小而且施工方便的部位。 分层浇筑 为保证混凝土的浇筑质量，混凝土应分层浇筑，每层的厚度可参考下表取用。,.,混凝土浇筑的厚度,.,浇筑方法 大体积混凝土结构的浇筑方案，可分为全面分层、分段分层和斜面分层三种。全面分层法要求的混凝土浇筑强度较大，斜面分层法混凝土浇筑强度较小。工程中可根据结构物的具体尺寸、捣实方法和混凝土供应能力，通过计算选择浇筑方案。目前应用较多的是斜面分层法。采用分段分层法施工时，段的宽度不宜小于2m，因为分段宽度过小，就相当于斜面分层的施工方法。在斜面分层法施工时，斜面的坡度不应大于新浇混凝土的自然流淌的坡度，对一般混凝土控制其不大于1/3，对泵送混凝土控制在1/61/10。,.,大体积混凝土施工 大体积混凝土结构在土木工程中常见，如工业建筑中的设备基础；在高层建筑中地下室底板、结构转换层；各类结构的厚大桩基承台或基础底板以及桥梁的墩台等。其上有巨大的荷载，整体性要求高，往往不允许留施工缝，要求一次连续浇筑完毕。 要防止大体积混凝土结构浇筑后产生裂缝，应优先选用水化热低的水泥，降低水泥用量，掺入适量的粉煤灰，降低浇筑速度和减小浇筑层厚度，浇筑后宜进行测温，采取蓄水法或覆盖法进行降温或进行人工降温措施。控制内外温差不超过25 ，必要时，经过计算和取得设计单位同意后可留施工缝而分段分层浇筑。,.,混凝土的振捣 混凝土拌合物密实成型的途径有三：一是借助于机械外力（如机械振动）来克服拌合物内部的剪应力而使之液化；二是在拌合物中适当多加水以提高其流动性，使之便于成型，成型后用分离法