混凝土结构工程施工2013PPT课件.ppt

第四章混凝土结构工程施工 概述1混凝土的分类素混凝土 钢筋混凝土 预应力混凝土 2钢筋与混凝土共同作用原理1 相互粘结好 2 常温下 两者线膨胀系数大致一样 3 混凝土是一种碱性环境 有利于保护钢筋 3钢筋混凝土工程的施工包括 钢筋工程 模板工程 混凝土工程 1 第一节钢筋工程钢筋进场前 要验收出厂证明 检验报告 另外要分规格和炉批取样 检测钢筋的机械性能 屈服强度 抗拉强度 伸长率和冷弯试验 对可焊性差或冷加工发生脆断的 要另取样检验钢筋的化学成分 我国现行规范 混凝土结构设计规范 GB50010 2002中建议使用钢筋见教材表4 1 2 一钢筋的加工程序及施工要点1加工程序 盘圆开盘 调直剪切下料弯曲成型绑扎或焊接成钢筋骨架 调直方法 1 调直机调直2 冷拉调直 3 4 2钢筋的冷加工 有提高强度和调直为目的 对于提高强度时 使用要慎重 1 冷拉 1 含义 将 级钢筋在常温下进行强力拉伸 使拉应力超过该钢筋的屈服点 使钢筋产生塑性变形 从而达到使其强度提高的目的 2 应力 应变曲线 5 钢筋冷拉后 长度增加 强度增加 但塑性降低 脆性增大 3 冷拉控制方法A冷拉率控制法冷拉率定义 指钢筋在冷拉时的伸长值与钢筋原长的百分比 先确定控制冷拉率 k 再根据钢筋的长度L计算拉伸长度 即 L k L 冷拉率测定时 钢筋的冷拉应力应符合下表的规定 冷拉率测定时钢筋的冷拉应力表 6 B控制应力法在张拉钢筋时 控制钢筋中的实际应力 在张拉中若钢筋已达到下表中的控制应力而冷拉率未超过下表中最大冷拉率则合格 相反 达到了下表中最大冷拉率而冷拉应力没有达到控制应力 则认为不合格 冷拉控制应力及最大冷拉率 7 4 冷拉质量控制 冷拉钢筋主要用作受拉钢筋 在冲击荷载的动力设备基础 吊环及负温度条件下 不得使用 冷拉钢筋表面不应发生裂纹或局部颈缩现象 且拉伸和冷弯实验应符合规范规定 2 冷拔 1 含义 在常温下 把 级钢筋用强力使其通过拔丝模 拔成直径比原来小的钢丝的过程称为冷拔 2 作用 提高强度 节约钢材 3 工艺及设备工艺过程 轧头剥壳润滑拔丝设备 8 4 注意事项 拔丝速度约为0 2 0 3m s 速度过大易拔断 拔丝应经过几次反复拔成 拔过的钢丝冷弯时表面不得有裂纹 9 10 4 冷拉与冷拔的区别 1 冷拉后 钢筋有明显的屈服点 而冷拔没有明显的屈服点 呈一种硬钢的性质 2 冷拉时 钢筋是单向受力 冷拔时钢筋是三向受力 3钢筋的连接1 钢筋的焊接 1 闪光对焊 2 电弧焊搭接焊帮条焊坡口焊 3 电渣压力焊 11 4 气压焊 5 点焊利用点焊机进行纵横交错的钢筋网片焊接 多用于小型预制构件的钢筋网片的成型 点焊 12 2 钢筋绑扎连接3 机械连接 1 套筒连接 2 螺纹连接 锥螺纹连接 直螺纹连接 13 4钢筋施工要点1 原材料的检查 1 外观检查 表面不得有裂纹 颜色均匀 外形尺寸符合规定 2 钢筋必须有出厂证明和材质报告 3 抽样送检 符合规范要求后才能使用 2 进行隐蔽工程验收 钢筋的规格和级别 根数 间距 接头位置 锚固长度 搭接长度 钢筋位置等 二钢筋料单的编制 配料单 钢筋翻样 内容 完成每个构件的每根钢筋的简图 根数 下料长 下料重量等 填专用表 要考虑构件的设计形状 尺寸 钢筋的形状 规范构造要求 包括锚固尺寸 保护层厚度等 配料单示例表见下表 14 钢筋配料单构件名 数量 15 编制步骤 收集并熟悉图纸 按构件分析各钢筋标注 绘制钢筋简图 统计构件数量和单件的钢筋根数 分别计算钢筋各段的外包尺寸 外形尺寸mm 计算单根下料长和重量 1下料长度的计算1 钢筋下料长 根据结构施工图分别计算出每根钢筋切断时的直线程度 2 由于结构受力上的要求 大多数钢筋需在中间弯曲和两端弯成弯钩 钢筋弯曲时 外壁伸长内壁缩短 中心长度不变 但是 钢筋的简图尺寸或设计图纸中注明的尺寸不包括弯钩长度 它是根据构件尺寸 16 钢筋形状及保护层的厚度等按外包尺寸计算的 显然 其外包尺寸大于中心线长度 它们之间存在一个差值 这个差值称为 量度差值 因而 钢筋的下料长度应按简图的外包尺寸 增加两端弯钩增加尺寸 再扣除钢筋弯曲时引起的量度差值 3 弯心直径 D 1800钩 级钢筋 D 2 5d弯钩平直长度3d900 450 1350D 4d4 混凝土的保护层一般梁柱主筋取25mm 板取15mm 5 下料长度的计算 1 带1800弯钩的 17 弯钩展开长度在量外包尺寸时已考虑了 18 所以一个1800弯钩的增加长度为故带了1800弯钩的钢筋在量了其外包尺寸后再加6 25d为其下料长度 2 900量度差值外包尺寸为A B B C 2 4d 2d 2 6d量度差值为 19 即有900的弯钩时 应在外包尺寸的基础上扣除2d 20 3 对其它度数的弯钩扣减值如下 300扣0 3d450扣0 5d600扣0 9d1350扣2 5d 4 箍筋的下料长度要保证主筋和自身的保护层厚度均不小于规范要求用箍筋的外包尺寸或内包尺寸加其相应的调整值 用外包尺寸时 单根下料长 2 H B 200 8d wW 调整值箍筋个数调整值见下表 21 箍筋调整值w mm 下料长度只取整厘米数即可 2例题某现浇混凝土梁的结构施工图如下 试计算每根钢筋的下料长度 1号 2号钢筋为二级钢 22 23 解 1号筋2根 2 18 l 3900 2 25 3850mm2号筋2根 2 12 l 3850 2 6 25 12 4000mm3号筋1根 1 18 l 2420 2 265 2 636 2 150 2 2 18 4 0 5 18 4414mm4号筋 8 200 根数l 2 250 500 200 120 1420mm 24 三钢筋的代换1代换的原则1 不同级别钢筋之间代换 用 等强代换 2 同级别钢筋之间代换 用 等面积代换 f y A y 代换后的钢筋强度 面积Ayfy 代换前的钢筋强度 面积 3 若构件有抗裂要求 代换时还应进行抗裂验算 满足抗裂的构造要求 2注意的问题1 有抗裂要求时 不允许用 级钢筋代替 级钢筋 2 代换后 钢筋应符合有关的构造要求 3 纵向钢筋与弯起钢筋应分别代换 4 偏心构件中的拉压钢筋应分别代换 5 同一截面中 钢筋代换直径差不大于5mm 25 第二节模板工程 一模板工程的基本要求1安装质量 应保证混凝土构件成型后的尺寸 形状 相互间的位置正确 模板拼缝严密不漏浆 2 安全性 模板有足够的承载力 刚度和稳定性 3 经济性 要求模板快速装拆 多次周转使用 26 二模板的分类及构造1木模板制作随意 可用于外形复杂的构件 但是 周转次数少 使用费用高 目前 仅用于补缝或特殊构件 27 2组合式钢模板1 平面模板肋高55mm 宽度以150mm为基础 按50晋级 长度以450mm为基础 按150晋级 宽度100 150 200 250 300mm五种 长度450 600 750 900 1200 1500mm六种 故平模板共有5 6 30种 28 2 转角模板阳角模板 阴角模板 联接角模 3 连接件U形卡L形插销 3形扣件 碟形卡 29 3胶合模板幅面大 自重轻 锯截方便 不开裂不漏浆 尺寸一般为915 1830mm 1220 2440mm 30 三基本构件模板构造1柱模板侧模 柱箍 底部固定框 浇注孔 清扫孔 31 2墙模板侧模板 内楞 外楞 斜撑 对拉螺栓及撑块 32 3梁板模板板的底模 梁的底模与侧模 横楞 钢管排架支撑等 33 34 4楼梯模板 35 36 37 5其他模板 圈梁模板 38 预留洞口模板 39 厦门环岛公路桥模板照 40 41 四模板的安装与拆除1模板安装1 竖向构件方法 根据楼地面上轴线控制网 用墨线弹出其中心线及边线 再依据边线安装底模 42 要求 保证垂直 斜撑可靠以保证在混凝土侧压力作用下发生 胀模 2 水平构件方法 定出轴线位置及模板的安装高度要求 一般梁板跨度超过4米时应起拱 拱高为L 1000 3L 1000 L为梁的跨度 尺寸 标高符合设计要求 支撑牢靠 2模板的拆除1 对侧模 只要混凝土强度能保证结构表面及棱角不因拆模而损伤就可拆除 2 对底模 混凝土达到一定的强度才能拆除 具体要求见下表 43 现浇构件拆模时所需的强度 44 五模板的设计1概述1 设计原则 1 保证构件的形状尺寸及相互位置的正确 2 有足够的强度刚度和稳定性 3 力求构造简单 装拆方便 4 模板的长向批拼接接头应错开以增加模板刚度 5 内楞应垂直模板方向 直接承受模板传来的荷载 外楞与内楞垂直 用来承受内楞传来的荷载 2 设计步骤 1 在调查研究的基础上或根据经验确定模板的构造 2 根据构造确定计算简图 计算荷载 3 计算内力 4 验算刚度和强度 5 绘制模板施工图 平 立 剖和构造大样图 45 3 一般规定 1 刚度要求 结构外露 u L 400不外露 u L 250 2 模板设计中 一般按三跨连续梁计算 46 2荷载计算及其组合1 恒载分项系数为1 2 1 模板及其支撑自重标准值 2 混凝土自重标准值24kN m3 3 钢筋自重标准值板 1 1kN m3梁1 5kN m3 47 2 活荷载分项系数1 4 4 施工人员及设备荷载计算模板及直接支撑的小楞时 均布荷载为2 5kN m2 再以集中荷载2 5kN验算 比较两者弯距值取大者 计算直接支撑小楞结构构件时均布荷载取1 5kN m2计算支架立柱及其它支撑结构构件时 均布荷载为1 0kN m2 5 振捣混凝土时产生的荷载水平模板2kN m2对垂直模板4kN m2 6 新浇混凝土对模板的侧压力 分项系数1 2 其计算及取值见教材100 101页 7 倾倒混凝土时产生的荷载见下表 48 倾倒混凝土时产生的水平荷载 8 风荷载3 荷载组合见下表 49 参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载3例题求某楼面单梁 300 600 的底模 木模板厚5cm 支撑间距 木材fw 1 1 104kN m2 50 解 1计算简图2求荷载 1 模板自重 0 5kN m2 0 3m 0 15kN m 2 砼自重 24 0 3 0 6 4 32kN m 3 钢筋重量 1 5 0 3 0 6 0 27kN m 5 振捣砼荷载 2 0kN m2 0 3m 0 6kN m3荷载组合 51 对承载力 1 2 3 5 q 0 15 4 32 0 27 1 2 0 6 1 4 0 9 5 875kN m对刚度 1 2 3 q 0 15 4 32 0 27 4 74kN m承载力验算M qL2 10 0 5875L2MT fw W 1 1 104 0 3 0 052 6 1 375kN mM MT0 5875L2 1 375L 1 53m5刚度验算 u L 400 u 0 0067qL4 EI 52 取 u L 400得L 1 30m综合4 5两步取支撑间距为1 3m 53 第三节砼工程 一混凝土的工艺特性1混凝土是一种复合材料有 水泥 砂 石 水 外加剂其性能 抗压强度 抗渗强度 耐久性 刚度 与各原材料性能和用量有关 另还与施工工艺质量有关 2混凝土是一种多项的分散体 具有触变性和性能离散性固相 由水泥 砂 石构成的人造石 液相 水气相 空气后两相处在混凝土的空隙中 3混凝土分类 按强度分 普通混凝土 C50 高强混凝土 C50 按用途分 结构混凝土 防水混凝土 4混凝土由不同比重的材料组成 在运输和浇注的过程中易产生分层离析现象 54 二混凝土的施工过程 55 工艺过程 配制搅拌运输振捣养护1混凝土的配制1 必须控制原材料的质量水泥 要验收水泥的出厂证明 日期 标号 另取样检查水泥强度和安定性 砂石 级配 含水量 含泥量 水 水的PH值不能低于72 控制好配合比 重量比 配合比 是指配制单位体积混凝土各种材料的用量 1 实验室提供的理论配合比 C S G W 1 x y z 砂 石为干燥 2 施工配合比 因现场砂 石的含水 必须将实验室配比改为施工配比 设砂的含水率为a 石子的含水率为b 施工配合比为 a 水灰比不变 56 b 1单位用量的水泥需用砂x 1 a 需用石子y 1 b 单加水量为z xa yb 总的水灰比不变 所以施工配合比为C S G 1 x 1 a y 1 b 3 例题现场浇注C15混凝土 实验室提供的理论配合比为C S G W 1 2 36 4 57 0 66 每材料用量为 水泥280公斤 砂660公斤 石1280公斤 水185公斤 现场实测砂的含水率为4 石子含水率为2 求 1 施工配合比为多少 2 若现场用的搅拌机容积为500升 出料系数 出料体积与入料体积比 为0 67 问每盘应加水泥砂石水各多少公斤 用代装水泥 解 1 施工配合比Sx 1 a 2 36 1 4 2 45 57 Gy 1 b 4 57 1 2 4 66Wz xa yb 0 66 2 36 4 4 57 2 0 475所以施工配合比为 1 2 45 4 66 0 4752 求现场每1立方米混凝土所需的材料水泥 280kg砂 660 1 4 686kg石 1280 1 2 1306kg水 185 660 4 1280 2 133kg搅拌机一次出料量为0 5 0 67 0 34m3则每盘所需的量为 水泥 280 0 34 95kg 取2包水泥 100kg砂 100 2 45 245kg石 100 4 66 466kg水 100 457 45 7kg 58 2混凝土的搅拌1 搅拌机的选择 1 自落式搅拌机原理 将物料提高到一定高度后 利用重力作用自由下落 将物料混合均匀 适用 一般适用于塑性混凝土 坍落度较大的砼 59 2 强制式搅拌机原理 利用机械叶片强迫物料相互间产生剪切滑移 从而达到混合均匀的目的 适用 搅拌干硬混凝土 坍落度 3cm 高强混凝土及轻骨料混凝土 说明 对搅拌机类型的选择应综合考虑混凝土的总数量和同时所需的最大量 混凝土的品种 坍落度及骨料等因素 60 2 投料顺序各种材料按何种顺序进入搅拌机 1 一次投料向搅拌机的料抖依次投入石子 水泥 砂 后加水 2 二次投料预拌水泥砂浆 预拌水泥净浆 水泥裹砂石法 3 减半石混凝土3 搅拌时间 从搅拌开始到出料所经历的时间 1 过短 2 过长 3 适宜3混凝土的运输1 一般要求 1 应保持原有的均匀性 不发生离析现象 2 到浇注地点时 应满足规定的坍落度 61 3 初凝前必须浇注完毕 2 运输方式及工具简介 1 水平运输 地面 楼面 工具 手推车 机动翻斗车 混凝土运输车 汽车等 2 垂直运输井架运输塔式起重机运输混凝土泵运输 A设备及配件 混凝土泵 运送钢管 B注意的几个问题 水泥用量不宜小于300kg m3 坍落度 当泵送高度在30米以下时为100 140mm 高度为30 60米时为140 160mm 高度为60 100米时为160 180mm 超过100米时为180 200mm 62 63 骨料种类 对泵送混凝土以卵石和河砂最为合适 一般规定 粗骨料最大粒径与输送管之比 泵送高度50米以下 碎石不宜大于1 3 卵石不宜大于1 2 5 泵送高度在50 100米时 宜在1 3 1 4 泵送高度在10米以上时 宜在1 4 1 5 骨料级配和含砂率水灰比与外加剂 W C 0 4 0 6 可适当加减水剂 缓凝剂等 4混凝土的浇注与振捣1 准备工作 1 施工机具的准备 振捣器 内部振捣器插入式振捣器表面振捣器平板振捣器附着式振捣器 64 其它工具 钢锲子 撬杠 照明设备 电源等 2 材料的额准备 现场搅拌需要 水泥 砂 石 水 外加剂等 3 钢筋与模板应进一步检查 4 运输道路准备 5 劳动力准备 6 确定浇注方案 7 填写浇注申请 2 混凝土的浇注混凝土浇注中应注意的问题 1 浇注时 混凝土自由下落的高度不能过高 一般构件不超过2米 对特细长构件不超过3米 2 混凝土初凝前 应浇注完毕 3 对大体积混凝土施工后面再详细介绍 4 在运输中 若发生离析应重新搅拌 5 施工中应留试块 65 6 混凝土振捣应密实 不能漏振或过振 7 应连续浇注 尽量不留施工缝 有关施工缝在后面介绍 3 大体混凝土施工 1 含义 大体积混凝土是指厚度大于或等于1 5米 长宽较大 施工时水化热引起混凝土内的温度与外界温度之差不底于25C的混凝土结构 2 施工方案的确定A浇注量的计算 确定每小时浇注量Q式中 V 每个浇注层中混凝土的体积 t1 混凝土初凝时间 t2 运输时间 66 B浇注方案根据计算的混凝土量确定搅拌机的数量 并由此确定浇注方案 全面分层分段分层斜面分层 3 施工措施A选用水化热底的水泥 如矿渣水泥 火山灰或粉煤灰水泥 B参加适当的外加剂 如缓凝剂 减水剂等 C采用中粗砂和大粒径级配良好的石子 D确定适当的配比 尽量减少水泥用量 E采取保温与降温措施 F扩大浇注的散热面积 放慢浇注速度 67 4 施工缝 1 含义 混凝土施工时 由于技术的或施工组织上的原因不能连续地将整个结构浇注完毕 且间歇时间超过混凝土的初凝时间 再次浇注混凝土时 先浇混凝土与后浇混凝土之间就形成一个看不见的结合面 这个结合面称为施工缝 2 施工缝的留设原则一般留在结构剪力较小的部位 同时考虑到施工的方便 3 留设位置柱设在基础的顶面 梁的下面 无梁楼盖设在柱冒下面 梁一般留在中部有主次梁的楼板 宜顺着次梁方向浇注 施工缝应留设在次梁跨中间1 3跨的范围内 单向板留设在平行与板的短边的任何位置 楼梯的应留设在跨中1 3范围内 68 69 70 71 4 施工缝的处理 处理时 老混凝土的强度不应小于1 2N mm2 A清除老混凝土表面的水泥薄膜和松动的混凝土 B表面充分湿润 但不积水 C铺一层水泥浆或与远混凝土同标号的砂浆 D浇注新的混凝土 5混凝土的养护1 标准养护 混凝土在温度为20 30C和相对湿度在90 以上的潮湿环境中养护28天 2 自然养护 混凝土在平均气温高于5的自然条件下 浇水湿润防风防干等条件下进行的养护 3 加热养护 72 6混凝土的质量检查与评定1 检查 1 施工全过程的检查 原材料 搅拌 运输 浇注 养护等 2 外观检查 表面有无麻面 蜂窝 孔洞 露筋 缺棱掉角 缝隙夹层等 外形尺寸是否超过允许值 允许偏差见下表2 混凝土强度的检查 1 试块的留置用于检查结构构件混凝土强度的试件 应在混凝土的浇注地点随机抽取 取样与试件留置应符合下列规定 1 每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土 取样不得少于一次 2 每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时 取样不得少于一次 3 当一次连续浇筑超过1000m3时 同一配合比的混凝土每200m3取样不得少于一次 4 每一楼层 同配合比的混凝土 取样不得少于一次 每次取样应至少留置一组标准养护试件 同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定 73 现浇结构的允许偏差 H为结构全高 74 3每组试件的强度每组3个试件应在浇注地点制作 在同盘混凝土中取样 按下列规定确定该组的强度值1 一般取3个试件强度的平均值 2 当3个试件强度中的最大和最小值之一与中间值之差超过15 时 取中间值 3 当最大和最小值与中间值都超过15 时 该组时间不作为评定依据 4同一验收批的强度评定1 当混凝土的生产条件在较长时间内能保持一致 且同一混凝土的强度变异性能保持稳定 其强度应满足下列要求 75 当混凝土强度不高于C20时当混凝土强度高于C20时式中 同一验收批混凝土强度平均值 设计混凝土强度的标准值 验收批混凝土的标准差 同一验收批混凝土强度的最小值 76 2 当混凝土的生产条件不能满足上述规定 或在前一检验期内的同一品种混凝土无足够的强度数据用以确定验收批混凝土强度标准差时 应由不小于10组的试件代表一验收批 其强度同时符和下列要求 式中Sfcu 验收批混凝土强