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1 建筑施工技术知识 2 建筑施工技术 建筑施工技术 是一门主要专业课程 是研究房屋建筑工程施工中各主要工种的施工工艺 技术和方法 是一门实践性很强的学科 建筑施工技术 是建筑施工的一个组成部分 在教学中应注意理论与实践相结合 才能把 建筑施工技术 这门课程学好 这本教材分为九章 3 第一章土 石 方工程 第一节土方的工程分类与性质先了解一下土的成因 漂积 残积等等 介绍土的组成 土的三相性 即土是由土颗粒 孔隙 液体组成 4 5 6 一土石方工程的种类和鉴别方法 应先了解工业与民用建筑土石方工程的分类 一 场地平整 二 基坑 槽 及管沟开挖 三 地下工程大型土石方开挖 四 土石方填筑要了解清楚土石方的分类情况应从概念 及它们的适用条件等方面来了解 如 场地平整的适用条件为 挖填方高度为 300mm 基坑开挖底面积为 20m2等 7 土石种类的划分方法很多 可以从不同的性能方面来划分 如 土颗粒的组成 大小 是否有粘性土颗粒等等 在土石方工程施工中经常接触的是土石方的开挖与回填 挖填这两个工作与土的抗剪强度有关 抗剪的大小影响着开挖与回填的施工速度 因此在土方施工中经常把土按照开挖的难易程度划分为八大类 前四类为一般土 而后四类为岩石土 八类土质应从它的特性及承载能力来认识及比较 8 二 土的工程性质 1 土的天然密度2 土的干密度3 土的可松性i 可松性的定义 Ks V2 V1 Ks V3 V1ii 可松性的运用 基坑 槽 场地平整土方量的计算等 可松性运用时应注意土的三种壮态 自然 松散 压实壮态 三种壮态的体积不能相加减 9 10 4 土的透水性i 透水性的定义ii 解释公式 V K i中i H1 H2 L 透水性在土方工程中的应用范围 工程排水与降水5 土的含水量i 含水量的定义ii 含水量与含水率的区别iii 最佳含水量的定义 最佳含水量的曲线图 11 12 6 土的密实度i 定义 c d dmaaxii 解释 dmaax的含义 即在实验室里土成粉末状 d 1 0 01W 环刀取土的方法与数量 13 第二节土石方工程量的计算 一基坑 槽土方量计算基坑和基槽土方量计算是几何体的计算 利用中截面的计算公式 14 15 二 场地平整土石方工程量计算 一 场地设计标高确定1 确定原则1 应满足生产工艺和运输的要求2 充分利用地形 尽量挖填方平衡3 要有一定泄水坡度 2 4 要考虑最高洪水位的影响 16 17 2 根据挖填平衡原则确定场地的设计标高Ho1 初步确定场地设计标高 由一个正方形的平均高度引入设计标高的计算公式 在确定场地设计标高时应假定每个方格地表面为平面2 设计标高的调整a 可松性的影响 挖填平衡利用可松性系数调整 Ho Ho h b 借土与弃土的影响c 考虑泄水坡度对设计标高的影响 Ho Ho lxix lyiy 在公式中正负号的应用可根据水是由高处往低处流 比原设计标高应为正否则为负 18 A方格网法 1 方格网的大小 10 40m 以20m居多 2 步骤 确定Ho 求各角点的施工高度 求零点位置 画零线 利用公式计算a 四角棱柱体的体积计算方法b 三角棱柱体的体积计算方法c 平均高度的计算方法三种方法都是近似公式 可以利用一种较为简便的计算方法计算 如 利用平均高度的计算方法计算 V S H 其中S为零线画完后方格网的面积 H为该方格网稚体的平均高度 19 20 B断面法 有限元法的原理 底面积与高度的乘积 21 C边坡土方量计算 边坡土方量计算应该在了解边坡的定义后学习 22 第三节土方边坡与土壁支撑 多 高层建筑为增加基础的稳定和抗震性能 一般基础埋置较深 同时 为满足人防要求 充分利用地下空间 常设置单层或多层地下室 为此 基坑开挖的深度和面积都很大 往往要涉及到边坡的稳定 基坑稳定 基坑支护 防止流砂 降低地下水信 土方开挖方案等一系列问题 23 一 基坑边坡及其稳定 一 基坑 土方 边坡1 边坡定义 以高度 H 与底宽 B 之比表示 2 坡度系数 m B H3 边坡和坡度系数在土方工程中的应用4 开挖直壁状态时边坡极限高度 1 0 1 25 1 5 2 0 24 25 二 边坡稳定分析 1 边坡滑动 一般是指土方边坡在一定范围内整体沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性 2 影响边坡稳定的因素 a 边坡滑动面抗剪强度降低 含水量 振动 外界因素等b 边坡滑动面剪应增加的主要因素有 坡顶荷载 边坡太陡 开挖深度过大 含水量增大 水平水压力 动水压力等3 坡稳定的分析方法 条分法 摩擦圆法 极限分析法等 26 27 28 29 30 31 32 二 基坑支护结构 一 重力式支护结构 主要通过加固基坑周边土形成一定厚度的重力式墙 以达到挡土目的 1 常用深层搅拌水泥桩支护墙 即在基坑四周用深层搅拌法将水泥与土拌合 形成块状连续壁或格状连续壁与壁间土组成复合重力式支护结构 2 其它方法 高压旋喷帷幕墙 水泥粉喷桩 化学注浆防渗挡土墙等 33 二 桩墙式支护结构 1 桩墙式支护结构的组成 围护墙和支撑系统 种类有桩式和板式两种基本类型 2 桩式围护墙的型式有 钢筋混凝土板桩 钢板桩等连续式排桩 钻孔灌注桩 人工挖孔桩 大孔径管灌注桩 钢筋混凝土预制 H钢桩 工字钢桩等分离式排桩 连续式与分离式区别在于防水能力 34 3 桩墙式支护结构按支撑系统的不同可分为 悬臂式支护结构 内撑式支护结构和坑外锚拉式支护结构 4 桩墙式支护结构的破坏形式 强度和稳定性破坏a 强度破坏 拉锚破坏或支撑压曲 支护墙底部走动 支护墙的平面变形过大或弯曲破坏 b 稳定性破坏 墙后土体整体滑动失稳 坑底隆起和管涌 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 第四节 土方施工排水 在开挖基坑 地槽或其他土方工程时 土的含水层常被切断 地下水将会不断地渗入坑内 为保证基坑能在干燥条件下施工 防止边坡失稳 基坑流砂 坑底管涌和地基承载力下降 必须做好地坑排水工作 地坑排水的方法有 集水井降水法 井点降水法 隔渗法等 48 一 动水压力与流砂现象 1 动水压力 流动中的地下水对土颗粒产生的压力称为动水压力 水由水头高向水头低渗流GD I W2 流砂现象 土颗粒随着渗流的水一起流动 土的抗剪强度等于零 地基土失去承载力 这种现象称为流砂现象 3 产生流砂现象的条件 GD W 向上 49 4 防治流砂的主要途径 减小 平衡 消除动水压力5 防治流砂现象的主要措施 水下作业法 抢挖法 板桩法 降水法 枯期施工法等 6 容易产生流砂的土质 细颗粒 颗粒均匀 松散 孔隙比大于75 饱和的土容易发生流砂现象 在施工前应注意土质的种类及土下水位 水头等 50 二 集水井降水法 1 集水井降水法 在基坑或沟槽开挖时 在坑底设置集水井 沿坑底的周围或中央开挖排水沟 使水由排水沟流入集水井区 然后用水泵抽出坑外 2 集水井设置要求 截面尺寸 井底标高及排水沟设置位置 3 如果考虑集水井降水时 基坑 槽 放线时应放多大 51 三 井点降水法 1 井点降水法 就是在基坑开挖前 预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管 利用真空原理 通过抽水泵一断抽出地下水 使地下水位降低到坑底以下 从根本上解决地下水涌入坑内的问题 2 井点降水法种类 一类为轻型井点 包括电渗井点与喷射井点 一类为管井井点 包括深井井点 3 井点降水适用范围 表2 7 52 4 一般轻型井点1 设备组成 管道系统和抽水系统2 井点布置 a 平面布置 单排线状 双排线状 环状布置 注意各种布置的适用范围 如降水宽度 深度 b 高程布置 按公式H H1 h IL 了解各种符号的意义c 轻型井点计算3 井点管埋设 冲孔 直径大于等于300mm 用中粗砂回填 上部采用粘性土压实封闭 冲孔的深度应大于埋深 滤管长度 再加1000mm 53 54 55 56 四 深基坑土方开挖 一 一般规定 边坡大小 堆载大小及位置等 二 放坡开挖 三 有支护结构的基坑开挖 遵守 由上而下 先撑后挖 分层开挖 的原则 57 第五节土方工程的机械化施工 一 推土机施工1 种类 油压与索式2 特点 灵活 工作较小 速度快等3 范围 一 三类土 运距100m以内 开挖回填深度为1 5m以内4 提高工效的工作方式 下坡 并列 槽形推土 多铲集运 58 二 铲运机施工 1 特点 能独立完成铲土 运土 卸土 填筑 整平2 范围 含水量不超过27 的一 三类土 运距800 3500m3 工作方式 环形路线 8 字形路线 锯齿形路线4 提高效率措施 跨铲法 助铲法 59 60 三 单斗挖土机施工 一 正铲挖土机施工1 特点 前进向上 强制切土2 范围 一般用于开挖停机面以上的一 四类土3 工作方式 a 正向挖土 侧向卸土b 正向挖土 后方卸土 61 二 反铲挖土机施工 1 特点 后退向下 强制切土2 范围 能开挖停机面以下一 三类土3 工作方式 沟端开挖 沟侧开挖 两种方法开挖的基槽质量不同 沟端开挖的质量较好 62 63 三 拉铲挖土机施工 四 抓铲挖土机施工 五 挖土机与汽车配套计算N Q P 1 T C K 台 64 65 第六节土方填筑与压实 一 对土料的选择为了保证填土的质量 回填土的沉降均匀及耐久性问题 回填土的种类不能随便用 应选择一定质量的土种类 注意不能用于回填的土的种类 有机物含量大于8 的土 含水量较大的土 可溶性硫酸盐含量大于5 及某些特殊土 湿陷性黄土 弹性土等 碎石类土最大粒径不得超过每层铺填厚度的2 3 66 二 对基底的处理 主要处理基底的含水量 排水 有机物含量 土体稳定 67 三 填筑要求 不同类土回填必须采用分层回填 把透水性好与差的土层从上至下由小至大 同类土回填时可以采用分段回填 施工缝处台阶的踏面不小于1000 高度不于500 68 四 填土的压实方法 1 碾压法2 夯实法3 振动法三种压实方法的工作机理不同 在施工中应根据土的种类选择不同的压实方法 69 五 影响填土压实质量的因素 1 压实功的影响 压实过程是克服土颗粒阻力做功 功的大小直接影响压实效果 2 含水量的影响 含水量影响着土颗粒表面的磨擦系数 3 铺土厚度的影响 功的大小随着深度的加深而减小 小至不能克服土颗粒的阻力作功 70 六 填土压实的质量检查 1 检查方法 利用压实系数测定 检查数量 基坑回填每20m3 50m3取样一组 基槽回填每层按长度20m 50m取样一组 室内填土每层按100m 500m 取样一组 场地平整填方每层按400m 900m 取样一组 71 72 第二章地基与基础工程 地基是指建筑物荷载作用下基底下方产生的变形不可忽略的那部分土层 而基础则是指将建筑物荷载传递给地基的下部结构 作为支承建筑物荷载的地基 必须能防止强度破坏和推移 同时 必须控制基础的沉降不超过地基的变形允许值 在满足上述要求的前提下 尽量采用宽基浅的自然基础 73 第一节浅基础 一 浅基础的类型浅基础的划分方法根据不同的性能 材料 构造等可分为不同的基础形式 1 受力特点 分为刚性和柔性基础 柔性材料与刚性材料最大的区别在于柔性材料的抗压 抗弯 抗拉强度等级均较大 刚性基础应注意刚性角的大小 混凝土1 1 砖1 1 5 毛石1 1 25 1 1 5 74 2 按构造划分 单独基础 带形基础 交梁基础 筏板基础等 各种基础具有不同的形式 如独立基础有阶梯形或锥形 带形 即条形 有墙下条各柱下条形 3 按材料划分 砖 毛石 灰土 混凝土和毛石混凝土基础等 75 76 77 二 浅基础施工 一 砖基础施工 注意砖基础施工过程 施工工艺按砖砌体施工工艺 二 石基础施工 注意石材料间的搭接关系 78 三 混凝土和毛石混凝土基础施工 在浇筑混凝土基础时 应分层进行 并作用插入式振动器捣实 对阶梯形基础 每一阶高内应整分浇筑层 对于锥形基础要逐步地随浇筑随安装其斜面部分的模板 并注意边角处混凝土的密实 独立基础应连续浇筑 不能分数次浇筑 79 第二节地基处理 一 地基处理常见的方法 排水固结法 振密挤密法 置换及拌入法 灌奖法 加筋法 冷热处理法 80 二 换土垫层法 一 砂垫层宽度的确定 B B 2H tg 二 材料要求 宜采用颗粒级配良好 质地坚硬的中砂 粗砂 砾石 碎石等 在缺少中 粗砂和砾石地区 也可采用细砂 但宜同时掺入一定数量的碎石或卵石 其掺量按设计规定 含石量不应大于50 三 施工要点 首先保证基槽的质量 按设计要求采用分层回填压实 每层按工程量的大小采取环刀取土方法 测定其压实系数 81 82 三 重锤夯实法 一 设备组成 二 施工方法 三 质量要求四 强夯法 一 设备组成 二 施工方法 三 质量要求五 振冲法 83 第三节桩基础工程 一 桩基础的组成及分类 一 组成 桩基础是一种常用的深基础形式 是由桩身和承台组成 桩身全部或部分埋入土中 顶部由承台连成一体 84 85 二 分类 1 按承载力 摩擦桩和端承桩2 材料 木桩 混凝土 钢桩等3 使用功能 竖向抗压桩 竖向抗拔桩 水平荷载桩 复合受力桩4 直径大小 小桩 d 250mm 中等直径 250mm d 800mm 大直径桩 d 800mm 5 成桩方法 非挤土桩 部分挤土桩 挤土桩 6 制作工艺 预制桩和现场灌注桩 86 桩的种类繁多 应根据建筑结构类型 荷载性质 桩的使用功能 桩端持力层土类 地下水位 施工设备 环境 经验 材料等因素 选择经济合理 安全适用的桩型和成桩工艺 87 二 预制桩施工 一 预制桩的制作 运输 堆放A混凝土实心桩1 制作 实心桩在制作过程中应注意钢筋笼的制作 注意三个部位 尖 顶 中部 混凝土的制作应注意混凝土的强度等级及配合比 浇灌方向 及浇筑时相邻构件的强度等级 88 2 运输 在制作时可以分为现场制作与预制场制作 现场制作时混凝土的强度等级为100 设计强度等级后才能起吊运输 预制场制作时起吊时的强度等级为70 设计强度等级后即可起吊 达到100 后才能运输 起吊时应注意吊点的设置 吊点的设置原则 正负弯矩相等及起吊支座反力相等的原则 3 堆放 堆放的层数不宜超过四层 垫块的位置设置应同吊点的位置相对应 89 二 桩 打入法 施工 1 打桩设备及选用i 桩锤的选择 落锤 汽锤 柴油锤 各种桩锤的适用范围 采用重锤低击的施工方法 ii 桩架的选择 滚筒式 多功能 履带式桩架 选择桩架的主要参数为 桩锤的类型 桩的长度 施工条件 90 91 92 93 94 95 96 97 2 打桩顺序的确定1 桩身质量检查 混凝土质量 截面尺寸 轴线等 2 水准点的设置 打桩影响范围之外设置两个以上的水准点作为控制桩顶标高的依据 3 考虑相邻桩的影响 当中心距离大于等于四倍桩的截面尺寸时应考虑打村施工顺序 否则不必 如果桩的规格不同时不管距离为多大 施工时应采取先打大再打小 先打长再打短桩 98 3 打桩i 桩工艺流程 场地准备 定位 桩架移动和定位 吊桩和定桩 打桩 接桩 送桩 截桩 ii 桩的质量控制 桩顶标高 贯入度 99 4 接桩1 接桩方法 焊接法 浆锚法2 接桩时桩长的控制5 打桩对周围环境的影响及预防措施1 噪音2 震动3 挤压 三 静力压桩法 四 振动沉桩法 五 水冲法 100 三 混凝土灌注桩施工 一 沉管灌注桩1 确定成孔施工顺序 一般采用下列方法确定成孔顺序 间隔一个或二个桩位成孔 在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔2 成孔深度的控制 标高与贯入度 101 3 钢筋笼的制作 注意钢筋的接长 刚度4 混凝土的配制 骨料的最大粒径不得大于钢筋净距的1 3 对于沉管灌注桩且不宜大于50mm 对于素混凝土桩 不得大于桩径的1 4 一般不宜大于70mm 混凝土强度等级不应低于C15 102 二 沉管灌注桩的施工 1 锤击沉管灌注桩i 适用范围 宜用于一般粘性土 淤泥质土 砂土和人工填土地基 ii 防水处理iii 拔管速度 对一般土层 以不大于1m min为宜 在软弱土层及软硬土交界处 应控制在0 8m min以内 103 2 振动沉管灌注桩i 适用范围 除与锤击沉管灌注桩相同外 更适用于砂土 稍密及中密的碎石土地基 ii 施工方法 单打法 复打法 反插法3 管夯扩灌注桩 104 4 沉管灌注桩常见质量问题及处理i 断桩 断桩的裂缝是水平的或带倾斜 一般都贯通整个截面 常出现于地面以下1m 3m的不同软硬土层交界处 ii 隔层 上部混凝土没全部下落iii 颈缩 部分桩颈缩小 截面不符合要求 iiii 吊脚桩 桩底部的混凝土隔空 或混凝土中混进泥沙而形成松软层的桩 105 三 钻孔灌注桩 1 成孔方法 分地下水位以上和地下水位以下 2 成孔时护壁问题 泥浆护壁 泥浆容重的控制3 成孔深度的控制 测量 方法和问题 4 清孔方法 正向循环与反向循环5 清孔的质量要求 部承桩与摩擦桩的质量控制 底部土渣的厚度分别为50mm 100mm和100mm 200mm 106 107 108 109 四 人工挖孔灌注桩 1 特点2 构造要求 尺寸与配筋3 施工工艺4 注意事项 安全与质量 110 四 桩基础的检测与验收 111 第三章砌筑工程 112 第一节砌筑材料 一 砖1 砖的种类 2 砖的质量要求二 石三 砌块四 砌筑砂浆1 种类 水泥 混合 非水泥砂浆2 砂浆质量控制 113 114 115 116 第二节砌筑施工 一 毛石基础砌筑 材料与施工要求 117 二 砖墙砌筑 一 组砌形式 二 砖墙的砌筑工艺1 找平 弹线 找平方法 弹线内容2 摆砖样3 立皮数杆 皮数杆的位置及皮数杆的内容4 砌筑 勾缝 砌筑方法 三合一 铺灰砌筑方法 勾缝形式 5 楼层轴线引测 引测方法与仪器6 各层标高的控制 118 119 120 121 三 砌筑的质量要求 砌体质量的好坏取决于组成砌体的原材料质量和砌筑方法 故砌筑应掌握正确操作方法 应做到横平竖直 灰浆饱满 错缝搭砌 接槎可靠 以保证墙体有足够的强度与稳定性 122 1 横平竖直2 砂浆饱满3 错缝搭砌4 接槎可靠5 减少不均匀沉降6 砌体的稳定性保证 123 第三节砌筑工程的运输和脚手架 124 125 126 127 一 脚手架工程 一 脚手架的种类1 按材料分 木 竹和钢管脚手架2 按其搭设位置分 里脚手架和外脚手架3 按其构造形式分 多立杆式 门式 悬吊式 挑式脚手架 128 二 脚手架的基本要求 1 脚手架宽度应满足工人操作 材料堆入及运输要求2 脚手架应保证有足够的强度 刚度及稳定性3 搭拆简单 搬运方便 能多次周转使用4 因地制宜 就地取材 尽量节省用料 129 三 外脚手架 1 多立杆式脚手架1 多立杆式脚手架构件的组成 2 多立杆式脚手架的布置方式 单 双排3 搭设要求2 框式脚手架 130 四 里脚手架 五 脚手架搭设的基本要求1 技术要求2 安全要求 131 二 运输工程 一 运输方法 井架 龙门架 塔吊等1 井架 搭设要求2 龙门架 搭设要求 二 各种运输设备搭设时的要求 如缆风绳的设置 根数和位置 132 133 134 第四节砌筑工程的质量及安全技术 一 砌筑工程的质量保证1 砖的品种 强度等级 2 砖的湿过程 含水率宜控制在10 15 3 水泥应按品种 标号 出厂日期分别堆放 并保持干燥 4 砂浆所用砂 宜采用中砂 并应过筛 5 砌筑用的砂浆 必须符合设计要求的种类与强度等绷应满足保水性和稠度的要求 135 6 保证砌筑砂浆的和易性7 保证砂浆的饱满度8 保证组砌的合理性9 避免游丁走缝 136 二 砌筑工程的安全与防护措施 137 第四章钢筋混凝土结构工程 钢筋混凝土结构工程是由模板 钢筋 混凝土等多个分项工程组成 按施工方法分为现浇钢筋混凝土结构工程和装配式钢筋混凝土结构工程 重点介绍现浇钢筋混凝土结构工程 138 第一节模板工程 一 模板的作用和基本要求1 模板的作用 模板基本的作用是使混凝土成型 139 2 基本要求1 保证工程结构和构件各部位形状尺寸和相互位置的正确 位置应包括平面和高程位置 2 强度 刚度和稳定性应满足要求 能可靠地承受新浇混凝土的自重和侧压力 以及施工荷载 3 构造简单 装拆方便 4 能多次周转5 因地制宜选择模板的种类 使模板的费用最小 140 二 模板的种类及发展方向 一 种类1 按材料分类 木 钢木 胶合板 钢竹 钢 塑料 玻璃 铝合金模板 2 按结构的类型分类 基础 桩 楼板 梯 墙等 3 按施工方法分类 有现场装拆式模板 固定式模板和移动式模板 141 二 发展方向 构造不定型向定型发展 材料由单一向多种材料发展 功能上由单一功能向多功能发展 142 三 模板的构造与安装 可以通过实践操作来加深对模板构造的认识 一 木模板1 木模板的组成2 柱模板的安装及构造要求3 梁模板的安装及构造要求4 楼板模板的安装及构造要求 143 144 145 146 147 148 二 定型组合钢模板 1 种类及设备 长度有450 600 750 900 1200 1500mm六种规格 宽度有100 150 200 250 300mm五种规格 阴角模 阳角模 连接角模 2 定型组合钢模板配板原则1 应使木材拼镶补量最少2 合理使用转角模板3 应使支承件布置简单 受力合理4 对钢模板尽量采用横排或竖排5 相邻模板的接缝应相互错开 149 四 模板设计 一 荷载计算1 模板及其支架自重2 新浇筑混凝土自重3 钢筋自重4 施工人员及施工设备荷载5 振捣混凝土时产生的荷载6 新浇筑混凝土对模板侧面的压力7 倾倒混凝土时产生的荷载 150 二 结构计算规定 为保证结构构件表面的平整度 模板必须有足够的刚度 验算时其最大变形值不得超过下列规定 1 对结构表面外露的模板 为模板构件计算跨度的1 400 2 对结构表面隐蔽的模板 为模板构件计算跨度的1 250 3 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 151 五 模板的拆除 修理和保养 一 现浇结构模板的拆除1 侧模板的拆除 终凝及外观质量2 底模板的拆除 强度等级3 拆模须序 一般是先拆除侧模板 后拆除底模板 多层楼板模板支架的拆除 应按下列要求进行 上层楼板正在浇筑混凝土时 下一层楼板支架不得拆除 再下一层楼板模板的支架 公可拆除一部分 跨度在4m及4m以上的梁下均应保留支架 其产间距不得大于3m 152 153 154 二 早拆模板体系1 早拆模板体系构造2 早拆模板体系的安装与拆除 155 第二节钢筋工程 一 钢筋的分类1 按生产工艺分 热轧 冷拉 冷拔 冷轧 热处理钢筋 碳素钢丝 刻痕钢丝和钢绞线等 2 热轧钢筋按力学性能分 级钢筋 级钢筋 级钢筋 级钢筋等 3 按轧制外形分类 光圆钢筋和变形钢筋 4 按直径大小分为 钢丝 3mm 5mm 细钢筋 6mm 10mm 中粗钢筋 12mm 20mm 和粗钢筋 20mm以上 156 157 二 钢筋的验收和存放 一 钢筋的验收1 钢筋性能的区别 厂家不同 批号不同等2 热轧钢筋的力学性能检验原则 以同规格 同炉批号的不超过60t钢筋为一批 每批钢筋中任选两根 每根取两个试样分别进行拉力试验 测定屈服点 抗拉强度和伸长率 和冷弯试验 以规定弯心直径和弯曲角度检查冷弯性能 158 3 冷拉钢筋以不超过20t的同级别 同直径的冷拉钢筋为一批 从每批中抽取两根钢筋 每根截取两个试样分别进行拉力和冷弯试验 冷拉钢筋的外观不得有裂纹和局部缩颈 4 冷拔钢丝分甲和乙级钢丝两种 5 冷轧带肋钢筋以不大于50t的同级别 同一钢号 同一规格为一批 159 6 检验质量标准 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钢筋强度标准值的比值 当按一级抗震设计时 不应大于1 25 当按二级抗震设计时 不应大于1 4 160 二 钢筋的存放 当钢筋运进施工现场后 必须严格按批分等级 牌号 直径 长度等存放 并注明数量 不得混淆 钢筋成品要分工程名称和构件名称 按号码顺序存放 161 162 163 三 钢筋的冷加工 一 冷加工的内容 冷拉 冷拔 调直 除锈 切断 弯曲成型 焊接 绑扎等 二 钢筋的冷拉1 冷拉原理 注意的字眼为常温 超过屈服点 164 165 166 2 冷拉控制方法1 控制方法 单控和双控2 冷拉率的测定 对同炉批钢筋测定的试件不宜少于4个 每个试件测出相应的冷拉率 取其平均值作为该炉批钢筋的实际冷拉率 冷拉率最小值为1 3 4个构件的实测冷拉率若超过规范规定的最大冷拉率时应进行处理 4 冷拉的速度控制 3 冷拉设备 由拉力设备 承力结构 测量设备和钢筋夹具等部分组成 167 三 钢筋的冷拔 1 冷拔原理 钢筋冷拔是用强力将直径6mm 8mm的 级光圆钢筋在常温下通过特制的钨合金拔丝模 多次拉拔成比原钢筋直径小的钢丝 使钢筋产生塑性变形 钢筋经过冷拔后 横向压缩 纵向拉伸 钢筋内部晶格产生滑移 抗拉强度标准值可提高50 90 但塑性降低 硬度提高 2 冷拔的工艺过程 轧头 剥皮 通过润滑剂 进入拔丝模 3 冷拔的质量控制 前后道钢筋直径之比 1 15 1 总压缩率 do2 d2 do2 总压缩率一般控制在15 20 168 四 钢筋接头连接 一 绑扎连接 受拉区钢筋搭接长度按规定长度取值 受压区长度为受拉区长度的0 7倍 从任一绑扎接头中心至搭接长度l1的1 3倍区段范围风有绑扎接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积百分率 应符合下列规定 1 受拉区不得超过25 2 受压区不得超过50 169 二 焊接连接 在任一焊接接头中心至长度为钢筋直径d的35倍 且不小500mm的区段l内 同一根钢筋不午有两个接头 在该区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总坎面面积的百分率 应符合下列规定 非预应力筋 受拉区不宜超过50 受压区和装配式构件连接处不限制 预应力筋受拉区不宜超过25 不有可靠保证措施时 可放宽至50 受区区和后张法压制螺丝端杆不限制 170 1 闪光对焊1 闪光对焊原理 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 2 闪光对焊工艺分为 连续闪光焊 预热闪光对焊 闪光 预执 闪光对焊三种 3 质量要求 对接头进行外观检查 无裂纹和烧伤 接头弯折不大于4 接头轴线偏移不大于1 10的钢筋直径 也不大于2mm 外 还应按同规格接头6 的比例 做三根拉伸试验和三根冷弯试验 其抗位强度实测值不应小于母材的抗拉强度 且断于接头的外处 171 172 2 电弧焊1 原理 利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧 使焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化 待其凝固便形成焊缝或接头 2 电弧焊接头型式 搭接接头 帮条接头 坡口接头 熔槽帮条焊接头和水平钢筋窄间隙焊接头 3 质量要求 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h 0 3d 并不得小于4mm 焊缝宽度b 0 7d 并不得小于10mm 电弧焊一般要求焊缝表面平整 列裂纹 无较大凹陷 焊瘤 无明咬边 气孔 夹渣等缺陷 173 3 电渣压力焊1 原理 电能引弧 焊药燃烧 钢筋软化 顶锻2 质量要求 接头不得有裂纹和明显的烧伤缺陷 轴线偏移不得大天0 1倍钢筋直径 同时不得超过2mm 接头弯折不得超过4 4 气压焊1 原理 是以氧气和乙炔火陷来加热钢筋的结合端部 不待钢筋熔融使其在高温下加压接合 2 工艺要求5 冷压套筒连接方法 174 175 176 177 178 179 五 钢筋配料 钢筋配料就是根据结构施工图 分别计算构件各钢筋的直线下料长度 根数及重量 编制钢筋配料单 作为备料 加工和结算的依据 结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外边缘之间的长度 即外包尺寸 这是施工中度量钢筋长度的基本依据 钢筋加工前按直线下料 经弯曲后 外边缘缩短 而中心线不变 这样 钢筋弯曲后的外包尺寸和中心线长度之间存在一个差值 称为 量度差值 180 181 一 钢筋弯曲处的量度差值 二 钢筋弯钩增加长度 一级钢筋受力在端部应作180 弯钩增加长度为6 25d 三 箍筋弯钩增加值 应考虑箍筋弯钩角度90 135 180 182 四 箍筋下料长度可以采用另一种计算方法 下料长度 箍筋周长 调伸值 调伸值如下表所示 表中数值为非抗震地区 如抗震要求应另加10d 183 五 钢筋下料长度计算公式 外包尺寸 量度差值 端部弯钩增加长度 六 钢筋配料单 包括内容 钢筋型号 直径 长度 重量等等 184 六 钢筋代换 一 代换原则1 等强度代换2 等截面积代换 二 代换方法1 等强度代换方法 As1 y1 As2 y22 等面积代换方法 As1 As2 185 三 钢筋代换注意事项 1 对重要受力构件 不宜用 级光圆钢筋代换变形钢筋 以免裂缝开展过大 2 钢筋代换后 应满足混凝土结构设计规范中所规定的钢筋间距 锚固长度 最小钢筋直径 根数等要求 186 3 当构件受裂缝宽度或挠度控制时 钢筋代换后应进行刚度 裂缝验算 4 梁的绷向胺力钢筋与弯起钢筋应分别代换 5 有抗震要求的梁 柱和框架 不宜以强度等级较高的钢筋代换原设计中的钢筋6 预制构件的吊环 必须采用未经冷拉的 级热轧钢筋制作 严禁以其他钢筋代换 187 第三节混凝土工程 188 一 混凝土施工配制强度的确定 混凝土的施工配料 应保证结构设计对混凝土强度等级的要求外 还要保证施工对混凝土和易性的要求 并应符合合理使用材料 节约水泥原则 混凝土制备之前按下式确定混凝土的施工配制强度 以达到95 的保证率 cu o cu k 1 645 当混凝土强度等级为C20或C25时 如计算得到的 2 5N mm2 取 2 5N mm2 当混凝土强度等级高于C25时 如计算得到的 3 0N mm2时 取 3 0N mm2 189 施工单位如无近期混凝土强度统计资料时 可按下表取值 190 二 混凝土的施工配料 施工配料必须加以严格控制 因为影响混凝土质量的因素主要有两方面 一是称量不准 二是未按砂 石骨料实际含水率的变化进行施工配合比的换算 一 施工配合比换算 实验室配合比转换成施工配合比 注意材料含水量 二 施工配料 求每立方米混凝土中各种材料的用量 然后换算成每搅拌一拌 各种材料用量 191 三 混凝土的搅拌 一 混凝土搅拌机械1 搅拌机械的种类 强制式和自落式两大类2 搅拌机的适用范围 强制式多用于搅拌干硬性混凝土 低流动性混和轻骨料混凝土 自落式搅拌机适用于搅拌塑性混凝土 3 混凝土搅拌机的规格 以其出料容量大小定规格 192 二 搅拌作业1 搅拌时间 搅拌时间应从全部材料投入搅拌筒起 到开始卸料为止所经历的时间 混凝土搅拌的最短时间 S 如下表所示 193 2 投料须序1 一次投料法 2 二次投料法 3 水泥裹砂法 3 进料容量 约为出料容量的1 4 1 8倍 通常取1 5倍 4 搅拌要求 严格控制混凝土施工配合比 砂 石必须严格过磅 不得随意加减用水量 在搅拌混凝土前 搅拌机应加适量的水运转 使拌筒表面润湿 然后将多余水排干 搅拌第一盘混凝土时 考虑到筒壁上粘附砂浆的损失 石子用量应按配合比规定减半 194 四 混凝土的运输 一 对混凝土运输的要求1 混凝土运输过程中要能保持良好的均匀性 不离析 不漏浆 2 保证混凝土具有设计配合比所规定的坍落度 3 使混凝土在初凝前浇入模板并捣实完毕 4 保证混凝土浇筑能连续进行 195 二 混凝土运输工具混凝土运输分为地面运输 垂直运输和楼面运输三种 1 地面运输工具有双轮手推车 机动翻斗车 混搅拌运输车和自卸汽车 2 楼面运输可用双轮手推车 皮带运输机 也可以用塔式起重机 混凝土泵等 3 混凝土垂直运输 多采用塔式起重机加料斗 井架式混凝土泵等 196 197 三 运输时间混凝土应以最少的转运次数和最短的时间 从搅拌地点运至浇筑地点 并在初凝前浇筑完毕 混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过下表规定 min 198 五 混凝土的浇筑成型 混凝土的浇筑成型工作包括布料摊平 捣实和抹面修整等式序 它对混凝土的密实性和耐久性 结构的整体性和外形正确性等都有重要影响 混凝土浇筑前应做好的必要的准备工作 对模板及其支架 钢筋和预埋件 预埋管线等必须进行检查 并做好隐蔽工程的验收 符合设计要求后方能浇筑混凝土 199 一 混凝土的浇筑A混凝土浇筑的一般规定1 混凝土浇筑前不应了生初凝和离析现象 如已发生 可进行重新搅拌 使混凝土恢复流动性和粘聚性后再进行浇筑 混凝土运至现场后 其塌落度应满足下表的要求 200 201 2 为了保证混凝土浇筑时不产生离析现象 混凝土自高处倾落时的自由倾落高度不宜超过2m 若混凝土自由下落高度超过2m 要沿溜槽或串筒下落 3 为了使混凝土振捣密实 必须分层浇筑 每层浇筑厚度与捣实方法 结构的配筋情况有关 4 混凝土的浇筑工作应尽可能连续作业 如上下层或前后层混凝土浇筑必须间歇 其间歇时间应尽量缩短 并要在前层混凝土凝结前 将次层混凝土浇筑完毕 间歇的最长时间应按所用的水泥品种及混凝土凝结条件确定 如下表 202 混凝土浇筑中的最在间歇时间 min 203 5 在竖向结构中浇筑混凝土 若浇筑高度超过3m时 应彩溜槽或串筒 浇筑竖向结构混凝土前 应先在底部填筑一层50 100mm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥浆 然后再浇筑混凝土 6 施工缝的留设与处理 a 留设的原则 剪力较小且便于施工b 留设施工缝的形式 水平和垂直c 处理方法 204 B框架结构混凝土的浇筑框架结构一般按结构层划分施工层和在各层划分施工段分别浇筑 一个施工段内的每排柱子应从两端同时开始向中间推进 不可从一端开始向另一端推进 预防柱子模板逐渐受推倾斜使误差积累难以纠正 205 二 混凝土的密实成型混凝土密实成型的途径有三种 一是利用机械外力来克服拌合物粘聚力和内摩擦力而使之液化 沉实 二是在拌合物中适当增加用水量以提高其流动性 使之成型 然后用离心法 真空作业法等将多余的水分和空气排出 三是在拌合物中掺入高效能减水剂 使其坍落度大大增加 可自流成型 206 207 208 A机械振捣密实成型1 振捣机械 内部振动器 表面振动器 外部振动器和振动台 2 各种振动器的使用要求a 内部振动器 插入式 操作要点 直上直下 快插慢拔 分层振捣b 表面振动器 振动时间与搭接要求B挤压法成型C离心法成型D真空作业法成型 209 六 混凝土的养护 浇捣后混凝土所以能逐渐凝结硬化 主要是因为水泥水化作用的结果 而水化作用需要适当的湿度和温度 水泥颗粒不能充分水化 不能转化为稳定的结晶 缺乏足够的粘结力 从而会在混凝土表面出现片状或粉状剥落 影响混凝土的强度 在混凝土尚未具备足够的强度时 其中水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形 出现干缩裂纹 影响混凝土的整体性和耐久性 210 一 自然养护方法 是指在平均气温高于 5 C的条件下使混凝土保持湿润状态 自然养护又可分为洒水养护和喷洒塑料薄膜养生液养护 对于表面积大的构件 也可用湿土 湿砂覆盖 或沿构件周边用粘土等围住 在构件中间蓄水进行养护 混凝土必须养护至其强度达到1 2N mm2以上 才准在上面行人和架设支架 安装模板 且不得冲击混凝土 二 蒸汽养护 211 七 混凝土质量的检查 混凝土质量的检查包括施工过程中的质量检查和养护后的质量检查 施工过程的质量检查 即在制备和浇筑过程中对原材料的质量 配合比 坍落度等的检查 每一工作班至少检查二次 遇有特殊情况还应及时进行检查 混凝土的搅拌时间应随时检查 212 213 混凝土养护合的质量检查 主要包括混土的强度 表面外观质量和结构构件的轴线 标高 截面尺寸和垂直度的偏差 如设计上有特殊要求时 还需对其抗冻性 抗渗性等进行检查 每组三个试件应在同盘混凝土中取样制作 并按下列规定确定该组试件的混凝土强度代表值 取三个试件强度的平均值 当三个试件强度中的最在值或最小值与中间值之差均超过不间值的15 时 取中间值 当三个试件强度中的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15 时 该组试件不应作为强度评定的依据 214 对同一验收批的混凝土强度 应以同批内标准试件的全部强度代表值来评定 评定方法有如下三种 一 方差已知统计法当混凝土的生产条件在较长时间内能保持一致 且同一品种混凝土的强度变异性能保持稳定时 应由连续的三组试件代表一个验收批 其强度应同时符合下列要求 m cu cu k 0 7 4 12 cu min cu k 0 7 4 13 215 当混凝土强度等级不高于C20时 强度的最小值尚应满足下式要求 cu min 0 85 cu k 4 14 当混凝土强度等级高于C20时 强度的最小值尚应满足下式要求 cu min 0 9 cu k 4 15 式中m cu 同一验收批混凝土强度的平均值 N mm2 cu k 设计的混凝土强度标准值 N mm2 验收批混凝土强度的标准差 N mm2 cu min 同一验收批混凝土强度的最小值 N mm2 216 二 方差未知统计法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没有足够的强度数据用以确定验收批混凝土强度标准差时 应由不少于10组的试件代表一个验收批 其强度应同时符合下列要求 m cu 1S cu cu k 4 17 cu min 2 cu k 4 18 式中S cu 验收批混凝土强度标准差 N mm2 当S cu的计算值小于0 06 cu k时 取S cu 0 06 cu k 1 2 合格判定系数 按表4 24取用 验收批混凝土强度的标准差S cu应按下式计算 4 19 217 三 非统计法对零星生产的预制构件的混凝土或现场搅拌批量不大的混凝土 可采用非统计法评定 此时 验收批混凝土的强度必须同时符合下列要求 m cu 1 15 cu k 4 20 cu min 0 95 cu k 4 21 218 八 混凝土质量缺陷的修补 一 表面抹浆修补 对数量不多的小蜂窝 麻面 露筋 露石的混凝土表面 主要是保护钢筋和混凝土不受侵蚀 可用1 2 1 2 5水泥砂浆抹面修整 在抹砂浆前 须用钢丝刷或加压力的水清洗润湿 抹浆初凝后要加强养护工作 二 细石混凝土填补 水灰比宜控制在0 5以内 并掺水泥用量万分之一的铝粉 分层捣实 以免新旧混凝土接触面上出现裂缝 三 水泥灌浆与化学灌浆 一般对宽度大于0 5mm的裂缝 可采用水泥灌浆 宽度小于0 5mm的裂缝 宜采用化学灌浆 219 九 其他新型混凝土施工 一 喷射混凝土施工 二 耐酸混凝土施工 三 耐热混凝土施工 220 第五章预应力混凝土工程 第一节先张法一 先张法原理 先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力筋 并将张拉的预应力筋临时固定在台座或钢模上 待混凝土达到一定强度 混凝土与预应力筋已具有足够的粘结力 放松钢筋 钢筋产生收缩 对混凝土产生预加的应力 221 二 台座 一 台座的形式 墩式台座 槽式台座 二 台座稳定验算 1 台墩的稳定性验算 K M1 M GL Ep e2 Ne1 1 502 台墩抗滑移验算 Ko N1 N 1 30 222 三 夹具按其作用分固定夹具和张拉用夹具 对各种夹具的要求是 工作方便可靠 构造简单 加工方便 四 张拉设备 一 张拉设备的种类 常用油压千斤顶 卷扬机 电动螺杆张拉机等 二 对设备的要求 工作可靠能准确控制张拉应力 能以稳定的速率加大拉力 223 五 先张法施工工艺 一 先张法施工工艺 分为三个阶段 张拉预应力筋 浇筑混凝土 养护 预应力筋放张 二 预应力筋的张拉程序 0 1 05 con持荷2min 0 1 03 con在第一种张拉程序中 超张拉5 并持荷2min 其目的是加速钢筋松驰早期发展 以减少应力松驰引起的应力损失 约减少50 第二种张拉程序 超张拉3 是为了弥补应力松驰的应力损失 224 三 混凝土的浇筑 养护 为减少混凝土收缩徐变引起的预应力损失 应采用低水灰比 控制水泥用量 采用良好的级配 保证振捣密实 特别是构件端部 以保证混凝土的强度和粘结力 225 四 预应力筋的放张 预应力筋放张时 混凝土应达到设计规定的放张强度 若设计无规定 则不得低于设计的混凝土强度标准值的75 1 对承受轴心预压力的构件 所有预应力筋应同时放张 2 对承受偏心预压力的构件 应先同时放张预应力较小区域的预应力筋 再同时放张预压力较大区域的预应力筋 3 当不能按上述规定放张时 应分阶段 对称 相互交错地放张 以防止在放张过程中构件发生翘曲 裂纹及预应力筋断裂等情况 226 第二节后张法 一 锚具与张拉机械 一 锚具 二 张拉机械1 拉杆式千斤顶2 锥锚式千斤顶3 YC 60穿心式千斤顶4 高压油泵 227 二 预应力筋的制作 一 单根预应力筋 当两端同时用螺丝端张拉时 预应力筋下料长度按 5 7 公式计算 当一端用螺丝端杆张拉 另一端用帮条锚具或镦头锚具固定时 预应力筋下料长度按 5 8 公式计算 当两端都用螺丝端杆 公一端张拉时 预应力筋下料长度按 5 9 公式计算 二 钢筋束或钢绞线束 当一端张拉时 下料长度为L LK a b 5 10 当两端张拉时 L LK 2a 5 11 三 钢丝束 228 三 后张法施工工艺 一 预留孔道钢管抽芯法 混凝土浇筑时 每隔十几分钟转动钢管 破坏混凝土对钢管的粘结 抽管须序宜先上后下 先曲后直 抽管可用人工或卷扬机 注意速度均匀 边抽边转 抽管用力方向应与孔道在同一直线上 抽管后应及时检查孔道 进行适当清理 以利预应力筋穿用力方向应与孔道在同一直线上 抽管后应及时检查孔道 进行适当清理 以利预应力筋穿筋张拉 229 2 胶管抽芯法 胶管抽芯不仅可以预留直线孔道 而且可留曲线孔道 灌筑混凝土前 往胶皮管中充入压力为0 6N mm2 0 8N mm2的压缩空气或压力水 此时胶皮管道直径可增大3mm左右 然后灌筑混凝土 待混凝土初凝后 放出压缩空气或压力水 胶管孔径变小并与混凝土脱离 以便于抽出形成孔道 3 预埋管法 留设孔道的同时还要在设计规定位置留设灌浆孔 一般在构件两端和中间每隔12m留一个直径20mm的灌浆孔 并在构件两端各设一个排气孔 230 二 预应力筋张拉 1 张拉控制应力 超张拉5 当采用超张拉方法减少预应力筋的松驰损失时 预应力筋的张拉程序可为 0 1 05 con持荷2min con或0 1 05 con 231 2 张拉端设置1 抽芯成形孔道 对曲线预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋 可在一端张拉 2 预埋波纹管孔道 对曲线预应力筋和长度大于30m的直线预应力筋 宜在两端张拉 对长度不大于30m的直线预应力筋可在一端张拉 3 张拉须序 同先张法钢筋放张一样 4 预应力筋伸长值校核5 叠层构件的张拉 232 三 孔道灌浆 灌浆用的水泥浆应有足够强度和粘结力 且应有较好的流动性 较中的干缩性和泌水性 应采用不低于强度等到级为32 5的普通硅酸盐水泥 水灰比宜控制在0 4左右 搅拌后3h泌水率宜控制在2 最大不得超过3 灌浆压力以0 5N mm2 0 6N mm2为宜 灌浆前 应用压力水将孔道冲刷干净 湿润孔壁 灌浆须序 应先下后上 以免上层孔道漏浆把下层孔道堵塞 直线孔道灌浆时 应从构件一端灌到另一端 曲线孔道灌浆时 应从孔道最低处向两端进行 233 第三节电热张拉法 该节内容作为自学 234 第六章结构安装工程 结构安装工程的施工特点是 1 高空作业多 且构件一般都存在着长 大 重 易发生安全事故 2 有些构件 如桁架 柱子等 在