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第四章混凝土结构工程 第一节模板工程一 组合式模板 一 组合式定型小钢模组合钢模板的部件 主要由钢模板 连接件和支承件三部分组成 1 钢模板主要包括平面模板 阴角模板 阳角模板 连接角模 2 连接件主要有钩头螺栓 L形插销 U形卡 紧固螺栓等 3 支承件支承件包括支承梁 板模板的托架 支撑桁架和顶撑及支撑墙模板的斜撑 4 钢模配板 1 采用大规格模板 减少木模嵌补量 2 合理排列 以提高模板的整体性 模板的长边宜与结构的长边平行布置 以采用错缝拼接为宜 图4 3b 也可齐缝拼接 图4 3a 但应使每块钢模板下最少有两道钢楞支承 以免在齐缝处出现弯折 3 使用U形卡或L形插销 要保证连接孔对齐 4 构件两侧模板对拉螺栓的孔洞要保证对正 5 模板安装模板的支设方法基本上有两种 即单块就位组装 散装 和预组拼 其中预组拼又可分为分片组拼和整体组拼两种 二 钢框胶合板模板和钢框竹胶板摸板 二 工具式模板 一 大模板 1 常用大模板的结构类型 l 全现浇的大模板建筑 2 内浇外挂大模板建筑 3 内浇外砌大模板建筑2 大模板的构造 1 面板 2 加劲肋 3 竖楞 4 支撑桁架 5 稳定机构 6 穿墙螺栓 4 大模板的组合方案 二 滑升模板1 滑模的构造 1 模板系统模板系统由模板 围圈和提升架组成 2 操作平台系统操作平台系统包括操作平台 内外吊脚手和外挑三角架 3 提升系统提升系统包括支承杆 液压千斤顶和操纵台等2 模板的滑升工艺滑升模板应根据混凝土凝结速度 出模强度 气温情况等 采用适宜的滑升速度 速度过快 会引起混凝土出模后流淌 坍落 过慢 因混凝土粘结力过大 使滑升困难 三 爬升模板爬升模板 即爬模 是一种适用于现浇钢筋混凝土竖直或倾斜结构施工的模板工艺 如墙体 桥梁 塔柱等 1 组成与构造爬升模板是由悬吊着的大模板 爬架和爬升设备三部分组成 2 工艺原理是以建筑物的钢筋混凝土墙体为支承主体 通过附着于已完成的钢筋混凝土墙体上的爬升支架或大模板 利用连接爬升支架与大模板的爬升设备 使一方固定 另一方作相对运动 交替向上爬升 3 工艺特点具有大模板和滑动模板共同的优点 四 台模 飞模 桌模 五 模壳 5 模板早拆体系 三 永久式模板 一 压型钢板模板 二 混凝土薄板模扳 四 胶合板模板五 模板设计1 计算模板及其支架时的荷载标准值 1 模板及支架自重 2 新浇筑混凝土自重普通混凝土采用24kN m2 其它混凝土根据实际重力密度确定 3 钢筋自重楼板1 1kN 梁1 5kN 4 施工人员及设备自重计算模板及直接支承模板的小楞时 均布荷载取2 5kN m2 另以集中荷载2 5kN再进行验算 取两者中较大的弯矩值 计算直接支承小楞结构构件时 均布活荷载取1 5kN m2 计算支架立柱及其它支承结构构件时 均布活荷载取1 0kN m2 对大型浇筑设备如上料平台 混凝土输送泵等按实际情况计算 混凝土堆集料高度超过100mm以上者按实际高度计算 模板单块宽度小于150mm时 集中荷载可分布在相邻的两块板上 5 振捣混凝土时产生的荷载对于水平模板可取2 0kN m2 对于垂直模板可取4 0kN m2 作用范围在新浇筑混凝土侧压力的有效压头高度之内 6 新浇筑混凝土对模板的侧压力下列两式计算 并取两式中的较小值 F 0 22rct0F rcH式中F 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力 kN m2 rc 混凝土的重力密度 kN m2 t0 新浇混凝土的初凝时间 h 可按实测确定 当缺乏试验资料时 可采用 t0 200 T十15 计算 T为混凝土的温度 V 混凝土的浇筑速度 m h H 混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度 m 外加剂影响修正系数 不掺外加剂时取1 0 掺具有缓凝作用的外加剂时取1 2 混凝土坍落度影响修正系数 当坍落度小于30mm时 取0 85 50 90mm时 7 倾倒混凝土时产生的荷载 2 计算模板及其支架时的荷载分项系数3 荷载组合 4 模板设计的注意事项 1 当验算模板及其支架的刚度时 其最大变形值不得超过下列允许值 对结构表面外露的模板 为模板构件计算跨度的1 400 对结构表面隐蔽的模板 为模板构件计算跨度的1 250 支架的压缩变形值或弹性挠度 为相应的结构计算跨度的1 1000 2 对模板工程的稳定性 首先要从构造上保证是稳定性结构 3 组合钢模板 大模板 滑升模板的设计尚应符合国家现行标准 组合钢模板技术规范 大模板多层住宅结构设计与施工规程 和 液压滑动模板施工技术规范 的有关规定 六 模板安装注意事项合理地选择模板安装顺序 一般情况下模板是自下而上地安装 在安装中注意模板的稳定 上下层模板的立柱 应当在一条竖向中心线上 以利荷载传递 底层支柱必须坐落在坚实的基土上 并有足够的支承面积 以保证浇筑混凝土时不致下沉 承受底层立柱的地基上必须有排水措施 对湿陷性黄土 尚必须有防止沉陷的措施 对冻胀性土还必须有防冻融措施 浇筑混凝土时 要注意观察模板变化 发现位移 鼓胀 下沉 漏浆 支撑松动 地基下沉等现象 应及时采取有效措施 当跨度等于或大于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 1000 3 1000 七 模板拆除1 侧模 在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后 方可拆除 2 底模 在混凝土强度符合表4 6规定后 方可拆除 强度检验方法 检查同条件养护试件强度试验报告 3 对后张法预应力混凝土结构构件 侧模宜在预应力张拉前拆除 底模支架的拆除应按施工技术方案执行 当无具体要求时 不应在结构构件建立预应力前拆除 4 模板拆除时 不应对楼层形成冲击荷载 拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运 同条件养护试件 第二节钢筋工程 一 钢筋的品种与规格 一 热轧钢筋分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种 二 余热处理钢筋余热处理钢筋是经热轧后立即穿水 进行表面控制冷却 然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋 余热处理钢筋的表面形状同热轧带肋钢筋 三 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后在其表面冷轧成三面或二面有肋的钢筋 四 冷轧扭钢筋冷轧扭钢筋是用低碳钢钢筋 含碳量低于0 25 经冷轧扭工艺制成 其表面呈连续螺旋形 二 钢筋性能 一 钢筋力学性能 二 钢筋的冷拉性能 三 钢筋焊接性能钢材的可焊性系指被焊钢材在采用一定焊接材料 焊接工艺条件下 获得优质焊接接头的难易程度 也就是钢材对焊接加工的适应性 它包括以下两个方面 1 工艺焊接性 也就是接合性能 指在一定焊接工艺条件下焊接接头中出现各种裂纹及其他工艺缺陷的敏感性和可能性 这种敏感性和可能性越大 则其工艺焊接性越差 2 使用焊接性 是指在一定焊接条件下焊接接头对使用要求的适应性 以及影响使用可靠性的程度 这种适应性和使用可靠性越大 则其使用焊接性越好 三 钢筋质量检验 一 检查项目和方法1 主控项目 1 钢筋进场时 应按现行国家标准 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GBI499等的规定抽取试件作为力学性能检验 其质量必须符合有关标准的规定 2 对有抗震设防要求的框架结构 其纵向受力钢筋的强度应满足设计要求 当设计无具体要求时 对一 二级抗震等级 检验所得的强度实测值应符合下列规定 1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1 25 2 钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1 3 3 当发现钢筋脆断 焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时 应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验 2 一般项目钢筋应平直 无损伤 表面不得有裂纹 油污 颗粒状或片状老锈 检查数量 进场时和使用前全数检查 检查方法 观察 二 热轧钢筋检验热轧钢筋进场时 应按批进行检查和验收 每批由同一牌号 同一炉罐号 同一规格的钢筋组成 重量不大于60t 允许由同一牌号 同一冶炼方法 同一浇注方法的不同炉罐号组成混合批 但各炉罐号含碳量之差不得大于0 02 含锰量之差不大于0 15 1 外观检查从每批钢筋中抽取5 进行外观检查 钢筋表面不得有裂纹 结疤和折叠 钢筋表面允许有凸块 但不得超过横肋的高度 钢筋表面上其他缺陷的深度和高度不得大于所在部位尺寸的允许偏差 2 力学性能试验从每批钢筋中任选两根钢筋 每根取两个试件分别进行拉伸试验 包括屈服点 抗拉强度和伸长率 和冷弯试验 三 冷轧带肋钢筋检验冷轧带肋钢筋进场时 应按批进行检查和验收 每批由同一钢号 同一规格和同一级别的钢筋组成 重量不大于50t 1 每批抽取5 但不少于5盘或5捆 进行外形尺寸 表面质量和重量偏差的检查 检查结果应符合表4 9的要求 如其中有一盘 捆 不合格 则应对该批钢筋逐盘或逐捆检查 2 钢筋的力学性能应逐盘 逐捆进行检验 从每盘或每捆取二个试件 一个作拉伸试验 一个作冷弯试验 试验结果如有一项指标不符合表4 9的要求 则该盘钢筋判为不合格 对每捆钢筋 尚可加倍取样复验判定 四 冷轧扭钢筋检验冷轧扭钢筋进场时 应分批进行检查和验收 每批由同一钢厂 同一牌号 同一规格的钢筋组成 重量不大于10t 当连续检验10批均为合格时检验批重量可扩大一倍 1 外观检查从每批钢筋中抽取5 进行外形尺寸 表面质量和重量偏差的检查 2 力学性能试验从每批钢筋中随机抽取3根钢筋 各取一个试件 其中 二个试件作拉伸试验 一个试件作冷弯试验 试件长度宜取偶数倍节距 且不应小于4倍节距 同时不小于500mm 四 钢筋的焊接 一 钢筋焊接方法分类及适用范围钢筋焊接方法分类及适用范围见书中表4 11所示 二 一般规定1 钢筋的接头宜设置在受力较小处 同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头 接头未端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍 2 在施工现场 应按国家现行标准 钢筋机械连接通用技术规程 JGJI07 钢筋焊接及验收规程 JGJ18的规定对钢筋机械连接接头 焊接接头的外观进行检查 其质量应符合有关规程的规定 3 当受力钢筋采用机械连接接头或焊接接头时 设置在同一构件内的接头宜相互错开 同一连接区段内 纵向受力钢筋机械连接及焊接的接头面积百分率为该区段内有接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值 同一连接区段内 纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求 当设计无具体要求时 应符合下列规定 1 在受拉区不宜大于50 2 接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端 柱端的箍筋加密区 当无法避开时 可采用等强度高质量机械连接接头 但不应大于50 3 直接承受动力荷载的结构构件中 不宜采用焊接接头 当采用机械连接接头时 不应大于50 三 闪光对焊l 闪光对焊工艺 1 连续闪光焊 2 预热闪光焊 3 闪光 预热 闪光焊 2 闪光对焊参数 1 调伸长度 2 闪光留量 3 闪光速度 4 预热留量 5 顶锻留量 6 顶锻速度 7 顶锻压力 8 变压器级次 3 焊后通电热处理焊后进行通电热处理 对焊接接头进行一次退火或高温回火处理 以消除热影响区产生的脆性组织 改善接头的塑性 4 注意事项1 两根直径不同的钢筋焊接时 其截面比不宜超过1 5 焊接参数按大直径选择并减少大直径钢筋的调伸长度 并先对大直径钢筋预热 以使两筋温度相近 2 负温下焊接 应减小温度梯度和冷却速度 以免产生淬硬现象 焊口根部出现裂纹 因此应增大调伸长度10 20 变压器级数可降低1 2级 应使加热缓慢而均匀 降低烧化速度 焊后红区应比常温时长 5 质量检验在同一台班内 由同一焊工 按同一焊接参数完成的300个同类型接头作为一批 从每批成品中切取6个试件 3个进行拉伸试验 3个进行弯曲试验 钢筋闪光对焊接头的外观检查 每批抽查10 的接头 且不得少于10个 接头处不得有横向裂纹 与电极接触处的钢筋表面 不得有明显的烧伤 接头处的弯折 不得大于4o 接头处的钢筋轴线偏移 不得大于钢筋直径的0 1倍 且不得大于2mm 四 电渣压力焊电渣压力焊是利用电流将埋在渣池中的两钢筋端头熔化 然后施加压力使钢筋焊接 常用于竖向钢筋的接长 有自动与手工加压两种 电渣压力焊接头不得有裂纹和明显的烧伤缺陷 轴线偏移不得大于0 1倍钢筋直径 同时不得超过2mm 接头弯折不得超过4o 每300个接头为一批 不足300个也为一批 切取三个试件做强度检验 如有一根不合格 则加倍取样 重作试验 如仍有一根不合格则该批接头为不合格品 五 电弧焊电弧焊的常见接头型式有以下几种 表4 11 1 搭接焊接头 有单面焊缝和双面焊缝两种 2 帮条焊接头 有单面焊缝和双面焊缝两种 当采用帮条或搭接焊时 焊缝长度不应小于帮条或搭接长度 焊缝高度h 0 3d 并不得小于4mm 焊缝宽度b 0 7d 并不得小于10mm 在现场安装条件下 以300个同类型接头为一批 不足300个仍为一批 每批切取三个接头进行拉伸试验 如有一个不合格 取双倍试件复验 如仍有一个不合格 则该批接头为不合格品 3 剖口焊接头 有平焊和立焊两种 4 溶槽帮条焊接头 5 预埋铁件焊头 六 气压焊此种方法可进行竖向 水平 斜向等全方位焊接 质量检验时 在现浇钢筋混凝土房屋结构中 同一楼层中以300个同类型接头为一验收批 不足300个仍为一批 随机切取3个接头做拉伸试验 在梁板的水平钢筋连接中应另外随机切取3个接头做弯曲试验 外观检查镦粗区最大直径不应小于钢筋公称直径的1 4倍 镦粗区的长度应不小于钢筋公称直径的1 2倍 并且凸起部分要平缓圆滑 压焊区两钢筋轴线的相对偏心量 不得大于钢筋公称直径的0 15倍 同时不得大于4mm 七 电阻点焊点焊主要用于钢筋的交叉连接 常用来焊接钢筋网片 点焊的主要工艺参数为 电流强度 通电时间和电极压力 焊点应有一定的压入深度 对于热轧钢筋 压入深度为较小钢筋直径的25 45 点焊冷拔光圆钢丝 冷轧带肋钢筋时 压人深度为较小钢筋直径的25 40 同一厂家生产的同一钢筋直径 同一级别的钢筋每20t为一检验批 应随机抽取一张网片 在纵 横向钢筋上各截取2根试件 分别进行拉伸和冷弯试验 并在同一根非受拉钢筋上随机截取3个抗剪试件进行抗剪试验 八 埋弧压力焊预埋件埋弧压力焊是将钢筋与钢板安放成T形连接形式 利用焊接电流通过 在焊剂层下产生电弧 形成渣池 加压完成的一种压焊方法 质量检验以300件同类型预埋件作为一批 随机抽取3个试件进行拉伸试验 其抗拉强度应符合下列要求 1 HPB235级钢筋接头均不得小于350N mm2 2 HRB335级钢筋接头均不得小于490N mm2 外观检查 四周焊包凸出钢筋表面的高度应不小于4mm 钢筋咬边深度不得超过0 5mm 钢筋相对钢板的直角偏差不得大于4o 钢筋间距偏差不应大于10mm 五 钢筋的机械连接 一 钢筋机械连接方法分类及适用范围 一 钢筋套筒挤压连接 三 锥形螺纹连接 四 筋镦粗直螺纹套筒连接 五 钢筋滚压直螺纹套筒连接钢筋滚压直螺纹套筒连接是利用金属材料塑性变形后冷作硬化增强金属材料强度的特性 使接头与母材等强的连接方法 根据滚压直螺纹成型方式 又可分为直接滚压螺纹 挤压肋滚压螺纹 剥肋滚压螺纹三种类型 1 滚压直螺纹加工与检验 1 直接滚压螺纹加工 2 挤肋滚压螺纹加工 3 剥肋滚压螺纹加工 2 现场连接施工 六 钢筋的绑扎连接1 纵向受力钢筋的最小搭接长度 1 在任何情况下 受拉钢筋的搭按长度不应小于300mm 受压钢筋的搭按长度不应小于200mm 2 当纵向受拉钢筋的绑扎搭接接头面积百分率不大于25 时 其最小搭接长度应符合表4 14的规定 3 纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率大于25 但不大于50 时 其最小搭接长度应按中的表4 14中的数值乘以系数1 2取用 当接头面积百分率大于50 时 应按表4 14中的数值乘以系数1 35取用 4 符合下列条件时 纵向受拉钢筋的最小搭接长度应根据上述 2 3 条确定后 按下列规定进行修正 1 当带肋钢筋的直径大于25mm时 其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1 1取用 2 对环氧树脂涂层的带肋钢筋 其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1 25取用 3 当在混凝土凝固过程中受力钢筋易受扰动时 如滑模施工 其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1 1取用 4 对未端采用机械锚固措施的带肋钢筋 其最小褡接长度可按相应数值乘以系数0 7取用 5 当带肋钢筋的混凝土保护层厚度大于搭接钢筋直径的3倍且配有箍筋时 其最小搭接长度可按相应数值乘以系数0 8取用 6 对有抗震设防要求的结构构件 其受力钢筋的最小搭接长度 对一 二级抗震等级应按相应数值乘以系数1 15采用 对三级抗震等级应按相应数值乘以系数1 05采用 5 纵向受压钢筋搭按时 其最小搭接长度应根据上述 2 3 4 条规定确定相应数值后 乘以系数0 7取用 二 搭接位置的要求1 同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开 绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径 且不应小于25mm 2 钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1 3ll ll为搭接长度 凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段 同一连接区段内 纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求 当设计无具体要求时 应符合下列规定 1 对梁类 板类及墙类构件 不宜大于25 2 对柱类构件 不宜大于50 3 当工程中确有必要增大接头面积百分率时 对梁类构件不应大于50 对其他构件 可根据实际情况放宽 一 对箍筋的要求在梁 柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内 应按设计要求配置箍筋 当设计无具体要求时 应符合下列规定 1 筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的0 25倍 2 受拉搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍 且不应大于100mm 3 受压搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍 且不应大于200mm 4 当柱中纵向受力钢筋直径大于25mm时 应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋 其间距宜为50mm 七 钢筋下料长度计算 钢筋的下料长度应为各段外包尺寸之和减去各弯曲处的量度差值 再加上两端弯钩的增长值 一 弯起钢筋中间部位弯折处的量度差值钢筋作不大于90o的弯折时 弯折处的弯弧内直径D不应小于钢筋直径d的5倍 同理 当弯折30o时 量度差值为0 306d 取0 3d当弯折60o时 量度差值为0 9d 取1d 当弯折90o时 量度差值为2 29d 取2d当弯折135o时 量度差值为3d 二 钢筋未端弯钩或弯折时下料长度增长值计算 1 HPB235级钢筋180o弯钩增长值每一弯钩增加长度为6 25d 2 HRB335级和HRB400级钢筋弯折时下料长度的增长值计算未端为90o弯折时 每一弯折处的增长值为0 925d 平直长度 计算时取1d 平直长度 未端为135o弯折时 每一弯折处的增长值为2 9d 平直长度 计算时取3d 平直长度 三 箍筋弯钩增长值箍筋未端的弯钩形式应符合设计要求 当设计无具体要求时 用HPB235级钢筋制作的箍筋 其弯钩的弯曲直径应大于受力钢筋直径 且不小于箍筋直径的2 5倍 弯钩平直部分的长度 对一般结构 不宜小于箍筋直径的5倍 对有抗震要求的结构 不应小于箍筋直径的10倍 弯钩形式 一般形式可按图4 62 b c 加工 对有抗震要求和受扭的结构 可按图4 62 a 加工 箍筋90o弯钩时每个弯钩增长值为 箍筋180o弯钩时每个弯钩增长值为 箍筋135o 弯钩时每个弯钩增长值为 D d 一十平直部分长度 D d 一十平直部分长度 D d 一十平直部分长度 四 钢筋理论重量的计算不同直径的钢筋重量 钢筋长度 相应直径钢筋每米长的理论重量钢筋每米长的理论重量见表4 15 八 钢筋的代换 一 钢筋代换原则式中As1 原设计钢筋总面积 As2 代换后钢筋总面积 fy1 原设计钢筋的设计强度 fy2 代换后钢筋的设计强度 当结构按最小配筋率配筋时 代换时应满足下式As2 As1 As2fy2 As1fy1 二 钢筋代换注意事项1 对某些重要构件 如吊车梁 薄腹梁 桁架下弦等 不宜用HPB235级光圆钢筋代替HRB335和HRB400级带肋钢筋 2 钢筋代换后 应满足配筋构造规定 如钢筋的最小直径 间距 根数 锚固长度等 3 同一截面内 可同时配有不同种类和直径的代换钢筋 但每根钢筋的拉力差不应过大 如同品种钢筋的直径差值一般不大于5mm 以免构件受力不匀 4 梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换 以保证正截面与斜截面强度 5 偏心受压构件 如框架柱 有吊车厂房柱 桁架上弦等 或偏心受拉构件作钢筋代换时 不按整个截面配筋量计算 应按受力面 受压或受拉 分别代换 6 当构件受抗裂 裂缝宽度或挠度控制时 钢筋代换后应进行抗裂 裂缝宽度或挠度验算 7 预制构件的吊环 必须采用未经冷拉的HPB235级热轧钢筋制作 严禁以其它钢筋代换 九 钢筋的安装与验收 一 保证保护层厚度 二 隐蔽工程验收钢筋工程属于隐蔽工程 在浇筑混凝土之前施工单位应会同建设单位 设计单位对钢筋及预埋件进行检查验收并做隐蔽工程记录 第三节混凝土工程 一 混凝土的制备 一 混凝土配制强度的确定为达到95 的保证率 首先应根据设计的混凝土强度标准值按下式确定混凝土的配制强度 式中fcu o 混凝土的施工配制强度 MPa fcu k 设计的混凝土强度标准值 MPa 施工单位的混凝土强度标准差 MPa fcu o fcu k 1 645 当施工单位具有近期的同一品种混凝土强度资料时 其混凝土强度标准差应按下式计算 式中 统计周期内同一品种混凝土第i组试件的强度值 MPa 统计周期内同一品种混凝土N组强度的平均值 MPa N 统计周期内同一品种混凝土试件的总组数 N 25 当混凝土强度等级为C20或C25时 如计算得到的 2 5MPa 取 2 5MPa 当混凝土强度等级高于C25时 如计算得到的 3 0MPa 取 3 0MPa 对预拌混凝土厂和预拌混凝土构件厂 统计周期可取一个月 对现场拌制混凝土的施工单位 统计周期可根据实际情况确定 但不宜超过三个月 当施工单位不具有近期的同一品种混凝土强度资料时 其混凝土强度标准差可按下表取用 二 混凝土施工配合比混凝土的施工配合比是指在施工现场的实际投料比例 是根据实验室提供的纯料 不含水 配合比及考虑现场砂石的含水率而确定的 假设实验室配合比为 水泥 砂 石子 1 x y水灰比为W C现测得砂含水率为Wx 石子含水率为WY 则施工配合比为 水泥 砂 石子 1 x l Wx y 1 Wy 水灰比W C不变 但用水量应扣除砂石中所含水的重量 三 混凝土搅拌机的选择混凝土搅拌机按搅拌原理可分为自落式搅拌机和强制式搅拌机两大类 其各种形式的构造简图见图 四 搅拌制度1 进料容量2 投料顺序 1 一次投料法 2 二次投料法 3 两次加水法 混凝土搅拌的最短时间应满足下表的规定 二 混凝土的运输 一 对混凝土运输的基本要求 1 在运输中不应产生分层离析现象2 运输容器应严密 不漏浆 不吸水保证浇筑时符合表4 20规定的坍落度 3 尽量缩短运输时间 保证在下层混凝土初凝之前将上层混凝土浇筑和振捣完毕 并应保证混凝土浇筑工作按计划连续进行 二 运输工具的选择1 地面水平运输 当采用商品混凝土或运距较远时 最好采用混凝土搅拌车 当距离过远时 可装入干料在到达浇筑现场前15 20分钟放入搅拌水 可边行走边进行搅拌 如现场搅拌混凝土 可采用载重1t左右容量为400升的小型机动翻斗车或手推车运输 运距较远 运量又较大时可采用皮带运输机或窄轨翻斗车 2 垂直运输 可采用塔式起重机 混凝土泵 快速提升斗和井架 3 混凝土楼面水平运输 多采用双轮手推车 塔式起重机亦可兼顾楼面水平运输 如用混凝土泵则可采用布料机布料 三 混凝土泵送运输混凝土泵送运输是以混凝土泵为动力 通过管道 布料杆 将混凝土直接运至浇筑地点 兼顾垂直运输与水平运输 它装在汽车上便成为混凝土泵车 与混凝土运输车相配合 利用商品混凝土 可迅速地完成混凝土运输 浇筑任务 混凝土泵按其是否能移动及移动方式 可分为固定式 牵引式和车载式 泵送混凝土的配合比应符合下列规定 骨料最大粒径与输送管内径之比 碎石不宜大于1 3 卵石不宜大于1 2 5 通过0 315筛孔的砂不应少于15 砂率宜控制在40 50 最小水泥用量宜为300kg m3 混凝土的坍落度宜为80 180mm 混凝土内宜掺加适量的外加剂以改善混凝土的流动性 泵送混凝土浇筑速度快 对模板侧压力较大 模板系统要有足够的强度和稳定性 泵送混凝土的水泥用量较大 要注意浇筑后的养护 以防止龟裂 三 混凝土的浇筑 一 浇筑前的准备工作对模板及其支架 钢筋 预埋件和预埋管线必须进行检查 并做好隐蔽工程的验收 符合设计要求后方能浇筑混凝土 在地基或基土上浇筑混凝土时 应清除淤泥和杂物 并应有排水和防水措施 对干燥的非粘性土 应用水湿润 对未风化的岩石 应用水清洗 但其表面不得有积水 在浇筑混凝土之前 将模板内的杂物和钢筋上的油污等应清理干净 对模板的缝隙及孔洞应予堵严 对木模板应浇水湿润 但不得有积水 二 浇筑混凝土的一般规定1 混凝土自高处自由倾落的高度不应超过2m 在浇筑竖向结构混凝土时 倾落高度不应超过3m 否则应采用串筒 溜管 斜槽或振动溜管等下料 以防粗骨料下落动能大 积聚在结构底部 造成混凝土分层离析 2 在降雨雪时不宜露天浇筑混凝土 当需浇筑时 应采取有效措施 以确保混凝土质量 3 混凝土必须分层浇筑 浇筑层的厚度应符合下表的要求 4 浇筑混凝土应连续进行 当必须间歇时 其间歇时间宜短 并应在前层混凝土凝结之前 将次层混凝土浇筑完毕 混凝土运输 浇筑及间歇的全部时间不得超过表4 22的规定 当超过时应留置施工缝 5 施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定 并宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位 施工缝的留置位置应符合下列规定 1 柱 宜留置在基础的顶面 梁或吊车梁牛腿的下面 吊车梁的上面 无梁楼板柱帽的下面 图4 69 2 与板连成整体的大截面梁 留置在板底面以下20 30mm处 当板下有梁托时 留置在梁托下部 3 单向板 留置在平行于短边的任何位置 4 有主次梁的楼板宜顺着次梁方向浇筑 施工缝应留置在次梁跨度中间1 3范围内 图4 70 6 在施工缝处继续浇筑混凝土时 应符合下列规定 1 已浇筑的混凝土 其抗压强度不应小于1 2N mm2 2 在已硬化的混凝土表面上 应清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层 并加以充分湿润和冲洗干净 且不得有积水 3 在浇筑混凝土前 宜先在施工缝处铺一层水泥浆或与混凝土内成分相同的水泥砂浆 4 混凝土应细致捣实 使新旧混凝土紧密结合 7 混凝土浇筑后 当强度达到1 2N mm2后 方可上人施工 三 多层框架剪力墙结构的浇筑柱子的浇筑 同一施工段内每排柱子应由外向内对称地顺序浇筑 不要由一端向另一端顺序推进 以防止柱子模板受推向一侧倾斜 造成误差积累过大而难以纠正 柱子底部应先浇筑一层厚50 100mm与所浇筑混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆或水泥浆 然后再浇入混凝土 应控制住每次投入模板内的混凝土数量 以保证不超过规定的每层浇筑厚度 如柱子和梁分两次浇筑 在柱子顶端留施工缝 在处理施工缝时 应将柱顶处厚度较大的浮浆层处理掉 如柱子和梁一次浇筑完毕 不留施工缝 那么在柱子浇注完毕后应间隔1 1 5h 待混凝土沉实后 再继续浇筑上面的梁板结构 剪力墙 框架结构中的剪力墙亦应分层浇筑 其根部浇筑方法与柱子相同 当浇筑到顶部时因浮浆积聚太多 应适当减少混凝土配合比中的用水量 对有窗口的剪力墙应在窗口两侧对称下料 以防压斜窗口模板 对墙口下部的混凝土应加强振捣 以防出现孔洞 墙体浇筑后间歇1 1 5h后待混凝土沉实 方可浇筑上部梁板结构 梁和板宜同时浇筑 当梁高度大于1m时方可将梁单独浇筑 当采用预制楼板 硬架支模时 应加强梁部混凝土的振捣和下料 严防出现孔洞 并加强楼板的支撑系统 以确保模板体系的稳定性 当有叠合构件时 对现浇的叠合部位应随时用铁插尺检查混凝土厚度 当梁柱混凝土标号不同时 应先用与柱同标号的混凝土浇筑柱子与梁相交的结点处 用铁丝网将结点与梁端隔开 在混凝土凝结前 及时浇筑梁的混凝土 不要在梁的根部留施工缝 四 大体积混凝土结构浇筑1 全面分层 图4 71a 在整个基础内全面分层浇筑混凝土 要做到第一层全面浇筑完毕回来浇筑第二层时 第一层浇筑的混凝土还未初凝 如此逐层进行 直至浇筑完毕 这种方案适用于结构的平面尺寸不太大 施工时从短边开始 沿长边进行较适宜 必要时亦可分为两段 从中间向两端或从两端向中间同时进行 2 分段分层 图4 71b 适宜于厚度不太大而面积或长度较大的结构 混凝土从底层开始浇筑 进行一定距离后回来浇筑第二层 如此依次向前浇筑以上各分层 3 斜面分层 图4 71c 适用于结构的长度超过厚度的三倍 振捣工作应从浇筑层的下端开始 逐渐上移 以保证混凝土施工质量 大体积混凝土浇筑的关键问题是水泥的水化热量大 积聚在内部造成内部温度升高 而结构表面散热较快 由于内外温差大 在混凝土表面产生裂纹 还有一种裂纹是当混凝土内部散热后 体积收缩 由于基底或前期浇筑的混凝土与其不能同步收缩 而造成对上部混凝土的约束 接触面处会产生很大的拉应力 当超过混凝土的极限拉应力时 混凝土结构会产生裂缝 此种裂缝严重者会贯穿整个混凝土截面 要防止大体积混凝土浇筑后产生裂缝就要尽量避免水泥水化热的积聚 使混凝土内外温差不超过25oC 首先应选用低水化热的矿渣水泥 火山灰水泥或粉煤灰水泥 掺入适量的粉煤灰以降低水泥用量 扩大浇筑面和散热面 降低浇筑速度或减小浇筑厚度 必要时采取人工降温措施 如采用风冷却 或向搅拌用水中投冰块以降低水温 但不得将冰块直接投入搅拌机 实在不行 可在混凝土内部埋设冷却水管 用循环水来降低混凝土温度 在炎热的夏季 混凝土浇筑时的温度不宜超过28C 最好选择在夜间气温较低时浇筑 必要时 经过计算并征得设计单位同意可留施工缝而分层浇筑 混凝土必须按不小于下式中Q的浇筑速度进行浇筑式中Q一一混凝土最小浇筑速度 m3 h F一一混凝土浇筑区的面积 m2 H一一浇筑层厚度 m 取决于振捣工具 T一一每层混凝土从开始浇筑到初凝的延续时间 Q 五 水下浇筑混凝土 对于水下面积较大的混凝土结构 可用数根导管同时浇筑 各导管的有效作用面积必须将结构面积覆盖 导管有效作用面积为导管最大扩散面积的0 85倍 导管最大扩散半径Rmax可用下述经验公式计算式中k 流动系数 维持坍落度为150mm时的最短时间 Q 混凝土浇筑强度 m3 h i 混凝土面的平均坡度 当导管插入深度为1 1 5m时取1 7 Rmax 六 混凝土密实成型混凝土只有经密实成型才能达到设计的强度 抗冻性 抗渗性和耐久性 1 机械振捣密实成型 1 插入式振动器 又称内部振动器 2 附着式振动器及平板式振动器 附着式振动器又称外部振动器 2 混凝土真空脱水法3 免振捣混凝土在基本不用振捣的条件下通过自重实现自由流淌 充分填充模板内及钢筋之间的空间形成密实且均匀的结构 四 混凝土的养护 一 自然养护1 在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖保湿和浇水 2 混凝土的浇水养护时间 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土 不得少于7d 掺用缓凝型外加剂或有抗渗性要求的混凝土不得少于14d 3 浇水次数应能保持混凝土处于润湿状态 养护用水应与拌制用水相同 4 采用塑料布覆盖养护时 混凝土敞露的全部表面应覆盖严密 并应保持塑料布内有凝结水 5 混凝土强度达到1 2N mm2前 不得上人施工 二 蒸汽养护 常压蒸汽养护过程分为四个阶段 1 静停阶段 构件在浇灌成型后先在常温下放一段时间 称为静停 静停时间一般为2 6h以防止构件表面产生裂缝和疏松现象 2 升温阶段 构件由常温升到养护温度的过程 升温温度不宜过快 以免由于构件表面和内部产生过大温差而出现裂缝 升温速度为 薄型构件不超过25 h 其他构件不超过20 h 用干硬性混凝土制作的构件 不得超过40 h 3 恒温阶段 温度保持不变的持续养护时间 恒温养护阶段应保持90 100 的相对湿度 恒温养护温度不得大于95 恒温养护时间一般为3 8h 4 降温阶段 是恒温养护结束后 构件由养护最高温度降至常温的散热降温过程 降温速度不得超过10 h 构件出池后 其表面温度与外界温差不得大与20 h 以防止构件出现裂纹 五 混凝土冬期施工 一 混凝土冬期施工原理根据当地多年气温资料 室外日平均气温连续5d稳定低于5 时 混凝土结构工程应采取冬期施工措施 并应及时采取气温突然下降的防冻措施 混凝土遭冻时间愈早 水灰比愈大 则强度损失愈多 反之则损失愈少 新浇筑的混凝土在受冻前达到某一初期强度值后遭到冻结 恢复正温养护后混凝土强度还能增长 再经28d标养后 其后期强度如能达到设计等级的95 以上 那么受冻前的初期强度 我们称之为混凝土允许受冻临界强度 临界强度与水泥品种 混凝土强度等级有关 硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土 为设计的混凝土强度标准值的30 矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土 为设计的混凝土强度标准值的40 但不大于C10的混凝土 不得小于5 0N mm2 二 混凝土冬期施工工艺1 原