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1 第四章混凝土结构工程 施工技术施工组织 基础和地下室 墙体 楼地层 饰面装修 楼梯 屋顶 门和窗 土方工程 桩基础工程 砌筑工程 混凝土结构工程 结构安装工程 脚手架工程 防水工程 装饰装修工程 民用房屋一般构造 施工技术 本章主要介绍的混凝土结构工程指钢筋混凝土结构工程 概述 混凝土结构工程 施工技术与组织 主要内容 模板工程 钢筋工程 混凝土工程 预应力混凝土工程 学习重点 1 常用模板的构造 安拆方法2 钢筋连接方法的选择及施工工艺3 混凝土的配料 搅拌 运输 浇筑 振捣及养护方法学习要求 1 了解混凝土结构工程的特点及施工过程 2 了解模板的类型 构造及安拆方法 3 了解钢筋的种类 性能及加工工艺 掌握钢筋配料 代换及钢筋连接工艺 4 了解混凝土原材料的特性 混凝土施工设备和机具性能 掌握混凝土施工配料及施工工艺 5 掌握混凝土结构工程质量检验和质量控制的主要方法 课时安排 本章共3讲 6学时 混凝土结构是以混凝土为主制作的结构 包括素混凝土结构 钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等 混凝土结构 混凝土属于脆性材料 抗压强度高而抗拉强度低 约为抗压能力的1 10 受拉时容易产生断裂现象 素混凝土结构 在结构件的受拉区配置适当的钢筋 充分利用钢筋的抗拉能力 使结构件既能受压 亦能受拉 以满足建筑功能和结构要求 钢筋混凝土结构 如何解决混凝土抗拉强度低 如何进一步提高结构的抗裂度和刚度 预应力混凝土结构 预应力混凝土是解决这一问题的有效方法 即在构件的受拉区预先施加压力产生预应力 当构件在使用荷载作用下产生拉应力时 从而推迟裂缝出现和限制裂缝开展 提高了构件的抗裂度和刚度 同时使高强材料得以充分利用 概述 混凝土结构工程 在普通钢筋混凝土构件中混凝土每立方米只能拉长0 1 0 15mm 超过该数值混凝土就要开裂 要使混凝土不开裂 受拉钢筋的应力只能用到20 30N m 允许出现裂缝的构件 由于受裂缝宽度的限制 受拉钢筋的应力也只能用到150 250N m 因此 尽管高强钢材不断发展 也不能在普通钢筋混凝土构建中充分发挥其作用 指无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构 指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构 以预应力混凝土制成的结构 混凝土结构的产生 概述 混凝土结构工程 钢筋混凝土的问世 引起了建筑材料的一场革命 然而 令人惊奇的是 发明钢筋混凝土的既不是建筑业的科学家 也不是著名的工程师 而是一个和建筑不搭界的园艺师 他就是法国的约瑟夫 莫尼哀 JosephMonier 1823 1906 1875年 在一些设计师的帮助下 莫尼哀主持建造了巴黎 也是世界上第一座钢筋混凝土桥 约瑟夫 莫尼哀主持建造的首座钢筋混凝土桥 约瑟夫 莫尼哀 右图为首座钢筋混凝土桥 桥长16米 宽4米 是座人行的拱式体系桥 混凝土结构的应用 建筑工程 天津117大厦 水利工程 长江葛洲坝 桥梁 特种结构 水塔 概述 混凝土结构工程 特种结构 烟筒 混凝土结构工程 预应力混凝土工程 模板工程 混凝土工程 钢筋工程 模板的分类模板的构造模板的拆除模板的设计 钢筋的种类与验收钢筋加工钢筋的连接钢筋的配料钢筋的代换钢筋的绑扎安装与验收 混凝土的配料混凝土的拌制混凝土的运输混凝土的浇注成型混凝土的养护 本章知识结构图 概述 混凝土结构工程 预应力用钢材预应力张拉锚固系统预应力用液压千斤顶预应力混凝土施工工艺 钢筋混凝土结构工程一般的工艺程序 钢筋加工 钢筋安装 模板准备 模板安装 混凝土浇筑 混凝土养护 模板拆除 配料搅拌 水泥 粗骨料细骨料 水 外加剂 模板工程 模板工程 钢筋工程 混凝土工程 概述 混凝土结构工程 混凝土结构工程 预应力混凝土工程 模板工程 混凝土工程 钢筋工程 模板的分类模板的构造模板的拆除模板的设计 钢筋的种类与验收钢筋加工钢筋的连接钢筋的配料钢筋的代换钢筋的绑扎安装与验收 混凝土的配料混凝土的拌制混凝土的运输混凝土的浇筑成型混凝土的养护 本章知识结构图 概述 混凝土结构工程 预应力用钢材预应力张拉锚固系统预应力用液压千斤顶预应力混凝土施工工艺 10 模板工程 一 模板的分类二 模板的构造三 模板的拆除四 模板的设计 施工技术与组织 施工技术与组织 混凝土结构工程中为什么要使用模板 模板工程 由水泥 砂石 水以及外加剂经过搅拌机搅拌出的混凝土具有一定流动性 需要浇筑在与构件形状尺寸相同的模型内 经过凝结硬化 才能成为所需要的结构构件 模板就是使钢筋混凝土结构或构件成型的模型板 是混凝土构件成型的一个十分重要的组成部分 模板工程 模板的分类 模板 按所用材料分类 按形成类型分类 按施工方法分类 木模板 钢模板 其他材料模板 胶合板模板 塑料模板 玻璃钢模板 压型钢模板 混凝土薄板 钢木 竹 模板 模壳 永久性模板 基础模板 柱模板 梁模板 墙模板 楼板模板 楼梯模板 拆分式模板 活动式模板 木模板 组合钢模板 移动式模板 提升模板 滑升模板 工具式定型模板 大模板 飞模 隧道模 按模板体系分类 组合式模板 工具式模板 永久式模板 模板的分类有哪些 模板工程 模板的分类 一 按所用材料分类 模板工程 模板的分类 一 按所用材料分类 模板工程 模板的分类 一 按所用材料分类 模板工程 模板的分类 一 按所用材料分类 采用塑料或玻璃钢制成 按密肋楼板的规格尺寸加工成需要的模壳 模壳成品堆场密肋楼板模壳安装密肋楼板浇筑混凝土前 采用模壳的密肋楼板 施工技术与组织 具有一次成型 多次周转的优点 优点 钢筋混凝土密肋楼板的浇筑 1 模壳 的应用 适用于 材料 模板工程 模板的构造 重点介绍 模壳 和永久性模板 一 按所用材料分类 演示 支拆模壳 又称一次消耗模板 即在现浇混凝土结构浇筑后不再拆除 有的模板与现浇结构叠合成共同受力构件 压型钢板组合楼板示意图 压型钢板作永久性模板 施工技术与组织 简化了现浇结构的支模工艺 改善了劳动条件 节约了拆模用工 加快了工程进度 提高了工程质量 优点 适用于 多用于现浇钢筋混凝土楼 屋 面板 模板工程 模板的构造 2 永久性模板 材料 永久性模板分为压型钢板和配筋的混凝土薄板两种 重点介绍 模壳 和永久性模板 一 按所用材料分类 1 基础混凝土结构模板的安装方法 核对基础垫层标高 弹出基础的中心线和边线 将模板中心线对准基础中心线校正模板上口标高 符合要求后要用轿杠木搁置在下台阶模板上斜撑及平撑的一端撑在上台阶模板的背方上 另一端撑在下台阶模板背方顶上 台阶形独立基础模板安装 1 独立基础模板的安装 独立基础 施工技术与组织 模板工程 模板的构造 基础模板 柱模板 梁模板 墙模板 楼面模板 楼梯模板 二 按形成类型分类 现浇混凝土结构中模板如何安装 1 2 3 2 杯形基础模板的安装 在独立基础模板安装的基础上安装杯芯模板 在杯芯模两侧钉上轿杠木 搁置在上台阶模板上 杯芯模不设底模板 以利杯口底部混凝土振捣 杯芯模板 平撑 轿杠木 施工技术与组织 模板工程 模板的构造 2 1 杯形基础模板示意图 杯形基础模板安装图 杯形基础 1 基础混凝土结构模板的安装方法 杯形基础的目的是在预留凹槽中插入预制柱 固定后 在空隙中灌入混凝土 3 条形基础模板的安装 核对垫层标高 在垫层上弹出基础边线 将模板对准基础边线垂直竖立 模板上口拉通线 校正调平无误后用斜撑及平撑将模板钉牢 有地梁 基础梁 的条形基础 上部可用工具式梁卡固定 也可用钢管吊架或轿杠木固定 台阶型基础要保证上下模板不发生相对位移 土质良好时 阶型基础的最下一阶可采用原槽浇筑 施工技术与组织 模板工程 模板的构造 1 2 条形基础模板示意图 条形基础模板安装 条形基础 1 基础混凝土结构模板的安装方法 柱模板 根据柱子的特点 柱模板关键要解决垂直度 施工时的侧向稳定 混凝土浇筑时的侧压力问题 同时方便混凝土浇筑 垃圾清理和钢筋绑扎等 弹线及定位 先在基础面 楼面 弹出柱轴线及边线 同一柱列则先弹两端柱 再拉通线弹中间柱的轴线及边线 按照边线先把底部木框固定好 然后再对准边线安装柱模板 柱箍的设置 为防止混凝土浇筑时模板鼓胀变形 柱箍应根据柱模断面大小经计算确定 柱截面尺寸较大时 可在柱模内设置对拉螺栓 施工技术与组织 2 柱混凝土结构模板安装方法 1 2 模板工程 模板的构造 基础模板 柱模板 梁模板 墙模板 楼面模板 楼梯模板 二 按形成类型分类 支撑 柱高 4m时 柱模应四面支撑 柱高 6m时 不宜单根柱支撑 宜几根柱同时支撑组成构架 对于通排柱模板 应先装两端柱模板 校正固定后 再在柱模板上口拉通线校正中间各柱模板 开口预留 柱模板须在底部留设清理孔 沿高度每2m开有混凝土浇筑孔和振捣孔 独立柱模板的支撑 施工技术与组织 3 模板工程 模板的构造 4 柱结构 梁模板支模示意图 要求梁模板及支撑系统稳定性好 有足够的强度和刚度 不产生超过规范允许的变形 梁模板的安装顺序为先装梁底模板 再装梁侧模板 支设应注意控制梁底标高 轴线位置 梁底板下用顶撑支设 顶撑间距视梁的断面大小而定 一般0 8 1 2m 顶撑之间应设水平拉杆和剪刀撑 使之互相拉撑成为一整体 当梁底距地面高度大于6m时 应搭设排架或满堂脚手架支撑 为确保顶撑支设的坚实 应在夯实的地面上设置垫板和楔子 施工技术与组织 3 梁混凝土结构模板安装方法 1 2 模板工程 模板的构造 基础模板 柱模板 梁模板 墙模板 楼面模板 楼梯模板 二 按形成类型分类 梁侧模下方应设置夹木 将梁侧模与底模板夹紧 并钉牢在顶撑上 梁侧模上口设置托木 托木的固定可上拉 上口对拉 或下撑 撑于顶撑上 梁高度 700mm时 应在梁中部另加斜撑或对拉螺栓固定 有斜撑的梁模板 梁底模板及支架 当梁的跨度 4m时 梁底模跨中要起拱 起拱高度为梁跨度的1 3 大梁模板的支设 施工技术与组织 3 4 防止由于灌注混凝土后跨中梁底下垂 模板工程 模板的构造 墙体模板安装 墙体的模板主要承受混凝土的侧压力 因此必须加强墙体模板的刚度 设置足够的支撑 以确保模板不变形和发生位移 根据边线先立一侧模板并临时支撑固定 墙体钢筋绑扎完后 再立另一侧模板 用斜撑支劳 为了控制墙体厚度 支设墙体模板时需安装对拉螺栓和混凝土撑头 也可以使用内撑式套管 防水混凝土除外 一是确保对拉螺栓重复使用 二可控制墙体厚度 施工技术与组织 4 墙混凝土结构模板安装方法 1 2 模板工程 模板的构造 基础模板 柱模板 梁模板 墙模板 楼面模板 楼梯模板 二 按形成类型分类 墙体模板示意图 楼板模板及支撑系统要保证能承受混凝土自重和施工荷载 保证板不变形 不下垂 先支梁 墙模板 然后将桁架或搁栅按设计要求支设在梁侧模通长的横档 托木 上 调平固定后再铺设楼板模板 复核板底标高 从四周或墙 梁连接处向中央铺设模板 施工技术与组织 5 楼板混凝土结构模板安装方法 3 2 1 模板工程 模板的构造 基础模板 柱模板 梁模板 墙模板 楼面模板 楼梯模板 二 按形成类型分类 楼板跨度大于4m时 模板的跨中要起拱 起拱高度为板跨度的1 3 楼板模板示意图 楼板模板 楼梯模板的梯步高度要一致 尤其要注意每层楼梯最上一步和最下一步的高度 防止由于粉面层厚度不一致而形成梯步高度差异 先装平台梁模板 装楼梯斜梁和楼梯底模板 装楼梯外帮侧板 装踏步侧板 楼梯模板示意图 楼梯与楼板相似 但又有支设倾斜 有踏步的特点 施工技术与组织 6 楼梯混凝土结构模板安装方法 模板工程 模板的构造 基础模板 柱模板 梁模板 墙模板 楼面模板 楼梯模板 二 按形成类型分类 1 2 3 4 楼梯模板 桁架 由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构 可搁置在墙上 梁侧模板横档上 以支撑梁或板的模板 组合式桁架使用时两榀 p n 一组 跨度可调范围为2 5 3 5m 荷重较大时可多榀成组排放 结构跨度超过桁架最大跨度时 可在中间加支柱后连续安装桁架 轻型钢桁架 施工技术与组织 1 模板工程 模板的构造 现浇混凝土结构中模板如何支撑 7 辅助用具 1 用于支撑大跨度梁或板的桁架2 用于支撑荷重较大或高度较大的梁或板的支柱3 用于安装柱模的支承件 夹具及卡具 支柱 常用支柱一为顶撑 二为井架 支撑有木制瑟琶撑和活动式钢管支撑 活动钢管支撑的可调高度为1 5 3 6m 每档调节高度为100mm 荷重较大或高度较大时 一般搭设扣件式钢管井架或排架 梁下顶撑楼板支撑 施工技术与组织 2 模板工程 模板的构造 夹具及卡具 常用的有工具式柱箍和组合式梁卡具 柱箍亦称定位夹箍 用角钢 槽钢 扁钢或方木制成 是直接支承或夹紧各类柱模的支承件 可调柱模板的柱箍 柱模套箍 3 施工技术与组织 模板工程 模板的构造 模板工程 混凝土工程项目包含模板的问题 房屋建筑与装饰工程工程量计算规范 GB50584 2013 规定 1 现浇混凝土工程项目 工作内容 中包括模板工程的内容 或在措施项目中单列了现浇混凝土模板工程项目 对此 招标人应根据工程实际情况选用 若招标人在措施项目清单中未编列现浇混凝土模板项目清单 即表示现浇混凝土模板项目不单列 现浇混凝土工程项目的综合单价中应包括模板工程费用 现浇混凝土构件 两种清单表现形式第一种 现浇混凝土清单 工作内容含模板 现浇钢筋清单第二种 现浇混凝土清单 工作内容不含模板 现浇钢筋清单 模板措施项目清单 2 预制混凝土构件按现场制作编制项目 工作内容 中包括模板工程 不再另列 若采用成品预制混凝土构件时 构件成品价 混凝土 钢筋和模板等 应计入综合单价中 预制混凝土构件 表现形式 预制混凝土清单 工作内容含模板 预制钢筋清单 模板工程 混凝土工程项目包含模板的问题 模板工程 模板支撑系统事故案例分析及预防措施 贵州省贵阳市 3 14 模板坍塌事故 2010年3月14日在建的贵阳国际会议展览中心工程A2展馆至A3展馆之间过街通道的模板支撑体系发生局部垮塌事故 有26人被及时送往就近的金阳医院救治 其中7人死亡 1名重伤人员正在抢救 6人住院治疗 2010年3月12日晚8时 施工方劳务对开始浇筑B2与C2展厅之间室外平台区域梁 板 柱混凝土 3月13日 现场增加一台输送泵 两台泵车同时浇筑 14日上午8时许 在浇筑过程中模板支撑系统振动较大 并出现现场柱体出现爆模 施工单位安排对爆模部位进行加固 并收集爆模漏出的混凝土料 泥工班继续浇筑 11时30分 模板体系出现坍塌 坍塌面积约为480平方米 坍塌混凝土量为105立方米 坍塌方式为中间向下爆陷 两边支撑架体及模板钢筋向中间部位倾斜覆盖 事故原因 模板工程 模板支撑系统事故案例分析及预防措施 1 现场搭设的模板支撑体系未能按照专项方案进行搭设 事故处理 1 对项目经理 项目部生产经理 项目部技术负责人 给予撤职处分 由市住房和城乡建设局提请发证部门撤销其与安全生产有关的职业资格 岗位证书 并处相应的经济处罚 2 对项目安全部负责人 项目部安全员 质检员给予行政处分 并由市住房和城乡建设局提请发证部门撤销其与安全生产有关的执业资格 岗位证书 并处相应的经济处罚 3 对劳务队总负责人 现场负责人 事故区工段长等人员 移送司法机关处理 2 混凝土浇筑方式违反模板支模专项施工方案的要求 施工工艺没有按照先浇筑柱 后浇筑梁板的顺序进行 而是采取了同时浇筑的方式 3 施工单位安全生产管理制度不落实 施工现场安全生产管理混乱 盲目赶抢工期 施工人员违规操作 钢定型模板由边框 面板 纵横肋组成 面板为2 3 2 5mm的钢板 模板类型主要有平面模板 阴角模板 阳角模板和连接模板 连接件主要有U型卡 钩头螺栓 对拉螺栓和扣件等 施工技术与组织 优点 缺点 一次性投资大 需多次周转使用才有经济效益 工人操作劳动强度大 回收及修整的难度大 组装灵活 通用性强 安装工效较高 1 组合钢模板的安装 模板工程 模板的构造 重点介绍组合钢模板 大模板 台模 隧道模和滑升模板 三 按施工方法分类 U型卡 钩头螺栓 对拉螺栓 a U形卡连接 b L形插销连接 c 紧固螺栓连接 d 钩头螺拴连接 e 对拉螺栓连接1 圆钢管钢楞 2 3 形扣件 3 钩头螺拴 4 内卷边槽钢钢楞 5 蝶形扣件 6 紧固螺栓 7 对拉螺栓 8 塑料套管 9 螺母 10 U形卡 11 L形插销钢模板连接件 模板工程 模板的构造 施工技术与组织 大模板是一种大尺寸的工具式模板 常用于剪力墙 筒体 桥墩的施工 以建筑物的开间 进深 层高为标准化的基础 由于一面墙用一块大模板 装拆均需起重机械吊装 故机械化程度高 减少用工量和缩短工期 施工技术与组织 2 大模板的应用 模板工程 模板的构造 重点介绍组合钢模板 大模板 飞模 隧道模和滑升模板 三 按施工方法分类 演示 液压整体提升大模板 大模板由面板 次肋 主肋 支撑桁架及稳定装置组成 面板要求平整 刚度好 板面须喷涂脱模剂以利于脱模 两块相对的大模板通过对拉螺栓和顶部卡具固定 大模板存放时应打开支撑架 将板面后倾一定角度 防止倾倒伤人 大模板的构造 打开支撑架 模板后倾存放 施工技术与组织 模板工程 模板的构造 飞模 其外形如桌 亦称台模 桌模 是一种大型工具式模板 适用于大进深 大柱网 大开间的钢筋混凝土楼盖施工 尤其适用现浇板柱结构 无梁楼盖 的施工 施工要求用起重设备从已浇筑混凝土的楼板下吊运飞出至上层重复使用 故称飞模 钢管组合式飞模 跨越式飞模示意图 施工技术与组织 3 飞模的应用 模板工程 模板的构造 飞模转层飞模在楼间整体移动 飞模分有支腿飞模和无支腿飞模两类 国内常用有支腿飞模 设有伸缩式或折叠式支腿 飞模有钢管组合式飞模 门式架飞模 跨越式桁架飞模 飞模要求一次组装 重复使用 简化模板支拆工序 节约模板支拆用工 飞模在施工中不再落地 以免造成施工场地紧张 施工技术与组织 模板工程 模板的构造 隧道模是同时浇筑竖向结构和水平结构的大型工具式模板 它能将各开间沿水平方向逐段整体浇筑 结构的整体性 抗震性好 施工速度快 隧道模有全隧道模和半隧道模两种 施工技术与组织 4 隧道模板的应用 模板工程 模板的构造 主要用于现场浇筑钢筋混凝土竖向 高耸的建 构 筑物 如烟囱 筒仓 高桥墩 电视塔 竖井等 施工占地面积小 速度快 可大量节约模板和劳动力 降低工程成本 液压滑模施工 施工技术与组织 5 滑升模板的应用 优点 适用于 点击播放 滑升模板的工作原理示意图 模板工程 模板的构造 点击播放 上海中心滑升模板的应用 液压滑动模板由模板系统 平台系统和滑升系统组成 模板系统包括模板 围圈和提升架组成 用于成型混凝土 平台系统包括操作平台 辅助平台 内外吊脚手架 是施工操作场所 滑升系统包括支承杆 液压千斤顶 高压油管和液压控制台 是滑升动力装置 液压滑升模板系统示意图 施工技术与组织 模板工程 模板的构造 工作原理 滑动模板 高1 5 1 8m 通过围圈与提升架相连 固定在提升架上的千斤顶 35 120kN 通过支承杆 25钢筋 48钢管 承受全部荷载并提供滑升动力 施工时 依次在模板内分层 30 45cm 绑扎钢筋 浇筑混凝土 并滑升模板 滑升模板时 整个滑模装置沿不断接长的支承杆向上滑升 直至设计标高 围圈 提升架 千斤顶 支承杆 模板 施工技术与组织 模板工程 模板的构造 混凝土成型并养护一段时间 当强度达到一定要求时 即可拆除模板 模板的拆除日期取决于混凝土硬化的快慢 模板的用途 结构的性质及环境温度 及时拆模可提高模板周转率 加快工程进度 过早拆模 混凝土会变形 甚至断裂 造成重大质量事故 现浇结构的模板及支架的拆除 如设计无规定时 应符合下列规定 侧模 应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏时方可拆除 对后张法预应力砼结构构件 侧模宜在预应力张拉前拆除 底模及支架 拆除时的混凝土强度应符合设计要求 设计无要求时 应在与结构同条件养护的混凝土试块达到下表中规定时方可拆除 施工技术与组织 模板工程 模板的拆除 一 模板的拆除要求 与构件同条件下养护的混凝土试块 应遵循 先支后拆 后支先拆 先非承重部位 后承重部位 以及自上而下的原则 重大复杂模板的拆除 事前应制定拆除方案 柱模的拆除 单块组拼的应先拆除钢楞 柱箍和对拉螺栓等连接件 支撑件 从上而下逐步拆除 预组拼的应拆除两个对角的卡件 并临时支撑 再拆除另两个对角的卡件 挂好吊钩 拆除临时支撑 方能脱模起吊 墙模的拆除 单块组拼的在拆除对拉螺栓 大小钢楞和连接件后 从上而下逐步水平拆除 预组拼的应先挂好吊钩 检查