4第四章 混凝土结构工程

第四章混凝土结构工程教学要求,1.熟悉用胶合板模板做柱、梁、楼板、墙模板的构造和安装要点；2.了解组合钢模版的组成、类型和规格系列；3.了解钢框胶合板的构造和规格；4.了解早拆模板体系的构造及早期拆模原理；5.了解大模板的构造和组成；6.了解滑模的构造、滑升及相应的楼板施工方法；7.了解爬升模板、台模、隧道模、永久式模板用途和施工工艺；8.熟悉承重模板拆除时混凝土应达到的强度；9.了解钢筋冷拉原理和控制方法；10.了解钢筋冷拔原理及影响钢筋冷拔的因素；,11.熟悉钢筋焊接和机械连接的种类及质量控制要点；12.熟悉钢筋下料长度的计算；13.熟悉混凝土的搅拌机的选择、了解搅拌制度；14.熟悉混凝土运输的基本要求和运输方案；15.熟悉泵送混凝土对原料的要求；16.熟悉混凝土浇筑的一般规定；17.熟悉混凝土施工缝留设位置及处理；18.掌握大体积混凝土防止产生温度裂缝的措施及大体积混凝土的浇筑方案；19.了解混凝土密实成型的方法；20.了解高层建筑转换层混凝土的施工方法。,第一节模板工程一、概述（一）模板系统的组成和基本要求1、模板系统的组成模板系统由模板、支撑系统和连接件组成。2、模板系统的基本要求（1）要保证工程结构和各构件的形状、尺寸以及相对位置的准确；（2）要有足够的强度、刚度和稳定性，并能可靠的承受新浇混凝土的自重荷载和侧压力，以及在施工过程中所产生的其他荷载；（3）要构造简单，拆装方便，能多次循环使用，并便于钢筋的绑扎与安装，有利于混凝土的浇筑与养护；（4）模板要板面平整，接缝严密；（5）模板要选材合理，用料经济。（二）模板分类按模板材料分类：木模板、钢模板、木或竹胶合板模板、塑料模板、铝合金模板、玻璃钢模板等；按模板用途范围分类：散装模板、工具式模板。其中，散装模板分为：胶合板、组合钢模板和钢框胶合板；工具式模板可分为：大模板、滑模、爬模、台模、隧道模。二、模板结构的构造与安装（一）木或胶合板模板1、木或胶合板模板的组成（1）木模板,（2）胶合板模板1）胶合板模板的特点2）胶合板模板的种类及规格3）胶合板模板的使用注意事项,图4-2木胶合板纹理方向图4-3竹胶合板断面构造1表板；2芯板1竹席或薄木片表板；2竹帘芯板,2、木或胶合板模板在各种结构构件中的应用（1）基础模板1）模板构造2）安装要点,图4-4阶梯型基础模板1拼板；2斜撑；3木桩；4铁丝,（2）柱模板1）模板构造2）安装要点,图4-5柱模板,（3）梁模板1）模板构造2）安装要点,图4-6梁及楼板模板118mm胶合板；212对拉螺栓；3双钢管外楞；4肋枋450；5木板斜撑450；6木枋压脚；780100木枋；8钢管水平拉杆；9门式脚手架600；1080100木枋450,（4）楼板模板1）模板构造2）安装要点,图4-7楼板支顶剖面118mm胶合板；280100木枋450；380100木枋1200/600；4可调顶托；5交叉拉杆；6门式架侧向间距600,（5）楼梯模板1）模板构造2）安装要点,图4-8楼梯模板1支柱（顶撑）；2木楔；3垫板；4平台梁底板；5侧板；6夹板；7托木；8杠木；9木楞；10平台底板；11梯级侧板；12斜木楞；13楼梯底板；14斜向顶撑；15外帮板；16横档木；17反三角板；18楼梯侧板；19拉杆；20木桩,（6）墙体模板1）模板构造2）安装要点,图4-9墙模板118mm胶合板；248钢管；310080木枋；451钢管可调斜撑1500；512螺纹钢筋600600；6蝶形构件；712对拉螺栓；8垫脚板,（二）组合式模板1、组合钢模板（1）组合钢模板的组成1）钢模板钢模板类型钢模板的规格尺寸钢模板采用模数制设计，宽度以100mm为基础，按50mm进级，如100、150、200、250、300；长度以450mm为基础，按150mm进级，如450、600、750、900、1050、1200、1350、1500，考虑人力能够搬动为极限。,图4-10钢模板类型（a）平面模板；（b）阳角模板；（c）阴角模板；（d）连接角模1中纵肋；2中横肋；3面板；4横肋；5插销孔；6纵肋；7凸棱；8凸鼓；9L形卡孔；10钉子孔,2）连接件及支承件（2）组合钢模板的优缺点1）优点2）缺点,图4-11钢模板连接件（a）L形卡连接；（b）L形插销连接；（c）钩头螺栓连接；（d）紧固螺栓连接；（e）对拉螺栓连接1圆钢管钢楞；2“3”形扣件；3钩头螺栓；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,（3）组合钢模板在各种结构构件中的应用1）基础模板2）柱模板3）梁模板4）楼板模板5）墙模板6）楼梯模板,（4）钢模板中预埋件的固定方法,图4-19预埋件的固定方法（a）螺栓固定；（b）电焊固定1-预埋铁杆；2-钢模板；3-螺栓；4-紧固螺栓；5-钢筋；6-撑筋,2、钢框胶合板（1）钢框胶合板的构造（2）钢框胶合板的特点（3）钢框胶合板的种类1）55型钢框胶合板模板2）78型（重型）钢框胶合板模板该模板的边框采用带有面板承托肋的异型钢，宽78mm，厚5mm；面板采用18mm厚防水胶合板。78型钢框胶合板模板的规格：长度：900mm、1200mm、1500mm、1800mm、2100mm、2400mm；宽度：300mm、450mm、600mm、900mm、1200mm。,图4-20钢框胶合板模板1钢框；2胶合板；3钢肋,3、早拆模板体系（1）早拆模板体系的原理及特点（2）早拆模板体系的构造（3）早拆模板体系的安装与拆除,图4-23早拆模板体系1早拆柱头；2主梁；3模板块；4可调支柱；5跨度定位杆,图4-26支撑系统图4.27早期拆模原理1模板主梁；2现浇楼板；3早拆柱头1地脚螺栓；2支柱；3柱头；4主梁；5水平撑；6斜撑；7楼板,（三）大模板1、大模板的结构类型和特点（1）常用大模板的结构类型（2）大模板工程的特点2、大模板的组成,图4-28大模板构造1板面；2水平加劲肋；3支撑桁架；4竖楞；5调整水平度的螺旋千斤顶；6调整垂直度的螺旋千斤顶；7栏杆；8脚手板；9穿墙螺栓；10固定卡具,3、大模板的构造（1）平模1）整体式2）模数式（2）小角模（3）大角模（4）筒子模4、大模板的施工要点（1）大模板的存放、安装（2）大模板拆除（3）墙体混凝土浇筑、养护,（四）滑升模板（滑模）1、滑模的构造（1）模板系统,图4-34滑升模板组成示意图1支承杆；2提升架；3液压千斤顶；4围圈；5围圈支托；6模板；7内操作平台；8平台桁架；9栏杆；10外挑三角架；11外吊脚手；12内吊脚手；13混凝土墙体,2、施工工艺（1）滑模组装顺序（2）混凝土浇筑与模板滑升1）试滑阶段2）正常滑升阶段3）末滑阶段（3）滑模施工时，楼板的施工方法1）现浇楼板的施工方法先滑梁柱及墙体、楼板随后跟进施工法降模施工法模板逐层滑空现浇楼板施工法2）预制楼板的施工方法,（五）爬升模板（爬模）1、爬模构造2、施工工艺,图4-35液压爬模爬升过程,（六）台模（飞模、桌模）1、台模的分类和组成（1）支腿式（2）无支腿式2、施工工艺（七）隧道模1、隧道模的分类和组成2、施工原理（八）永久式模板（九）模板安装的质量要求三、模板的拆除（一）拆除模板时的混凝土的强度(见下页）（二）模板拆除顺序和方法（三）拆模的注意事项,现浇整体式结构的模板拆除期限应按设计规定，如设计无规定时，应满足下列要求：1、非承重模板，其混凝土强度应在其表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除；2、承重模板应在混凝土强度达到表4-3中所规定的强度时，才能拆除。表4-3底模拆除时的混凝土强度要求,四、模板工程的施工设计（一）模板放线图（二）模板配板设计1、模板配板设计要求2、配板原则3、配板图中支承件的布置4、列出模板和配件的规格和数量清单,图4-41框架结构模板放线图（L2、L3长度为5375）,五、模板结构的设计（一）荷载1、荷载标准值（1）模板及支架的自重（2）新浇筑混凝土自重（3）钢筋自重（4）施工人员及施工设备（含混凝土堆集料）施加的荷载（5）振捣混凝土时产生的荷载（6）新浇筑混凝土对模板的侧压力1）影响混凝土侧压力的因素2）侧压力计算公式（7）倾倒混凝土时产生的荷载2、荷载设计值（二）模板结构设计计算时荷载的组合,第二节钢筋工程一、钢筋的种类与验收（一）钢筋的种类按轧制外形可分为光圆钢筋和变形钢筋（螺纹、人字纹及月牙纹）；按供应方式可分为盘圆钢筋（直径6-9mm）和直条钢筋（直径大于12mm）；按屈服强度（MPa）可分为235、335、400、500等级别。（二）钢筋的质量检验1、检查项目和方法（1）主控项目（2）一般项目2、热轧钢筋检验（1）外观检查（2）力学性能试验,二、钢筋的加工（一）钢筋的冷加工1、钢筋的冷拉（1）冷拉原理（2）钢筋冷拉参数及控制方法1）冷拉参数钢筋的冷拉应力和冷拉率是影响钢筋冷拉质量的两个参数。2）控制方法控制应力法；控制冷拉率法（3）冷拉设备（4）施工要点（5）冷拉钢筋的质量指标,图4-47冷拉设备示意图1卷扬机；2滑轮组；3冷拉小车；4夹具；5被冷拉的钢筋；6地锚；7防护壁；8标尺；9回程荷重架；10回程滑轮组；11传力架；12冷拉槽；13液压千斤顶,2、钢筋的冷拔（1）钢筋冷拔的特点（2）冷拔钢筋的应用（3）钢筋冷拔工艺（4）影响钢筋冷拔的因素1）材料质量2）总压缩率（）3）冷拔次数（5）冷拔低碳钢丝质量要求,图4-49立式单鼓筒冷拔机1盘圆架；2钢筋；3剥壳装置；4槽轮；5拨丝模；6滑轮；7绕丝筒；8支架；9电动机,图4-50拔丝模构造与装法1钢筋；2拔丝模；3螺母；4喇叭管；5排渣孔；6存放润滑剂的箱壁,3、钢筋的除锈、调直、剪切与弯曲（1）除锈（2）调直（3）切断（4）弯曲（二）钢筋的连接1、钢筋的绑扎连接（1）钢筋绑扎要求（2）钢筋绑扎接头2、钢筋的焊接（1）焊接的本质及分类1）焊接的本质2）焊接的分类,（2）电弧焊1）适用范围2）原理及工艺3）设备和材料4）连接形式5）质量检验,图4-52电弧焊示意图1电源；2导线；3焊钳；4焊条；5焊件；6电弧,图4-53搭接接头（a）双面焊缝；（b）单面焊缝（图中括号内数值用于、级钢筋）,图4-54帮条接头（a）双面焊缝；（b）单面焊缝,（3）电渣压力焊1）适用范围2）原理及工艺电渣压力焊焊接工艺包括引弧、造渣、电渣和挤压四个过程。3）设备和材料4）质量检验,图4-61钢筋电渣压力焊机示意图1上钢筋；2焊剂盒；3下钢筋；4焊接机头；5焊钳；6焊接电源；7控制箱,（4）电阻点焊1）适用范围2）原理3）设备4）焊接要求5）质量检验（5）闪光对焊1）特点2）原理3）焊接工艺分为连续闪光焊、预热闪光焊、闪光预热闪光焊三种形式。4）质量检验,图4-63点焊原理1电极；2钢筋,图4-65钢筋闪光对焊1焊接的钢筋；2固定电极；3可动电极；4机座；5变压器；6手动顶压机构,（6）气压焊1）原理及特点2）设备3）焊接工艺4）质量检验,图4-66钢筋气压焊设备组成1加压器；2焊接夹具；3钢筋；4多嘴环形加热器；5氧气瓶；6乙炔瓶,3、钢筋的机械连接（1）机械连接的特点、分类及适用范围1）机械连接的特点2）机械连接的分类及适用范围（2）套筒挤压连接1）原理2）设备与材料3）挤压工艺4）质量检验（3）锥螺纹套筒连接1）原理2）机具设备3）加工工艺4）质量检验,图4-68钢筋套筒径向挤压连接1压痕；2钢套筒；3变形钢筋,图4-70锥螺纹钢筋连接1已连接钢筋；2锥螺纹套筒；3未连接钢筋,（4）钢筋镦粗直螺纹套筒连接1）原理2）特点3）设备与材料4）加工工艺5）质量检验（5）滚压直螺纹套筒连接1）原理2）分类及特点3）设备及材料4）加工工艺5）质量检验,图4-72标准接头安装,图4-71钢筋直螺纹套筒连接1-已连接的钢筋；2-直螺纹套筒；3-正在拧入的钢筋,三、钢筋的配料与代换（一）钢筋的配料1、钢筋配料单的编制2、钢筋下料长度的计算钢筋下料长度外包尺寸弯钩增加长度量度差值钢筋下料长度箍筋周长箍筋调整值（1）计算原则（2）弯钩增加长度1）HPB235级钢筋180弯钩增加长度(6.25d)2）HRB335级和HRB400级钢筋弯折时的弯钩增加长度(末端为90弯折时，每一弯折处的增加长度为d平直长度；末端为135弯折时，每一弯折处的增加长度为取3d平直长度)（3）量度差值（4）箍筋调整值（二）钢筋的代换1、代换原则（1）等强度代换（2）等面积代换2、注意事项,四、钢筋的安装与验收（一）保证保护层厚度1、最小保护层厚度2、控制方法（二）钢筋安装质量检验1、验收内容2、检查要求,第三节混凝土工程一、混凝土的原材料（一）水泥1、常用水泥的选用2、水泥的验收和存放（二）砂1、砂的质量要求2、砂的验收和堆放（三）石子1、石子的技术要求（1）石子的分类（2）石子的颗粒级配（3）混凝土中石子的质量要求2、石子的验收和堆放（四）水（五）外加剂减水剂、早强剂、缓凝剂、速凝剂、防冻剂、加气剂、防水剂（六）外掺料,二、混凝土的制备（一）混凝土的和易性和强度1、混凝土的和易性（1）混凝土和易性指标（2）混凝土的最大水灰比和最小水泥用量2、混凝土的配置强度（1）混凝土的配置强度的计算（2）混凝土强度标准差的计算（二）混凝土施工配料（1）混凝土施工配合比的换算,（三）混凝土的搅拌1、搅拌机的选择（1）自落式搅拌机1）工作原理及适用范围2）分类及其特点（2）强制式搅拌机1）工作原理及适用范围2）分类及其特点2、搅拌机的容量3、搅拌制度（1）一次投料数量（2）搅拌时间（3）投料顺序常用的方法有：一次投料法、二次投料法和水泥裹砂法。,（四）混凝土搅拌站1、单阶式混凝土搅拌站2、双阶式混凝土搅拌站,图4-81单阶式混凝土搅拌站工艺流程,图4-82双阶式混凝土搅拌站工艺流程,三、混凝土的运输（一）混凝土运输的基本要求1、基本要求2、相应措施（二）运输工具的选择1、地面水平运输2、楼面水平运输3、垂直运输（三）混凝土泵送运输1、混凝土泵送运输的特点2、混凝土泵送设备及管道（1）混凝土泵送设备按其驱动方式不同可分为液压活塞式和挤压式，其中液压活塞泵最为常用；按泵体是否移动，还可分为（移动式）混凝土泵车和固定式混凝土泵。（2）混凝土输送管道3、混凝土泵送对原料的要求4、混凝土泵送的注意事项,四、混凝土的浇筑和捣实（一）浇筑前的准备工作（二）混凝土浇筑的一般规定（三）混凝土施工缝1、施工缝的设置由于施工技术或施工组织上的原因，不能对混凝土结构一次连续浇筑完毕，而必须停歇较长的时间，其停歇时间已超过混凝土的初凝时间，致使混凝土已初凝；当继续浇混凝土时，形成了接缝，即为施工缝。施工缝的位置应设置在结构受剪力较小且便于施工的部位。2、施工缝的处理3、后浇带的设置（1）后浇带的概念（2）后浇带的设置（3）后浇带的处理（四）多层框架剪力墙结构的浇筑1、框架浇筑（1）柱的浇筑（2）梁、板的浇筑（3）注意事项2、剪力墙浇筑,图4-89后浇带构造图（a）平接式；（b）企口式；（c）台阶式,（五）大体积混凝土浇筑1、大体积混凝土的特点2、大体积混凝土的裂缝（1）常见裂缝的分类（2）常见裂缝产生的原因1）表面裂缝温度因素收缩因素2）贯通裂缝3、防止产生温度裂缝的措施（1）内部降温法（2）外部保温法4、大体积混凝土的浇筑（1）浇筑强度（2）浇筑方案1）全面分层浇筑2）分段分层浇筑3）斜面分层浇筑,图4-91大体积混凝土浇筑方案1模板；2新浇筑的混凝土；3已浇筑的混凝土,（六）水下浇筑混凝土1、导管法的特点2、导管法浇筑（1）主要设备（2）浇筑方法3、对混凝土性能的要