第3章　钢筋混凝土结构工程 课件(共267张)-《建筑施工技术》同步教学（北京理工）

第3章钢筋混凝土结构工程3.1模板工程3.2钢筋工程3.3混凝土工程3.4预应力混凝土工程3.5钢筋混凝土工程安全施工3.6混凝土工程冬期施工返回3.1模板工程３.１.１模板的基本要求模板是钢筋混凝土结构施工的重要构件，其主要作用是使钢筋混凝土结构或构件成型。整个模板由模板、支架和紧固件三部分组成。其中，模板是直接与混凝土接触，使其达到要求的形状并承受一定的荷载的构件；支撑是保证模板的空间位置，同时承受混凝土、模板及施工荷载的临时构件；紧固件主要是连接、固定模板的构件。１.模板的组成模板系统由模板、支架支撑和紧固连接件三部分组成。下一页返回3.1模板工程（１）模板是使混凝土结构或构件成型的模型。搅拌机搅拌出的混凝土是具有一定流动性的混凝土，经过凝结硬化以后，才能成为所需要的，具有规定形状和尺寸的结构构件，所以需要将混凝土浇灌在与结构构件形状和尺寸相同的模板内。模板作为混凝土构件成型的工具，它本身除了应具有与结构构件相同的形状和尺寸外，还要具有足够的强度和刚度，以承受现浇混凝土的荷载及施工荷载。（２）支承是保证模板形状、尺寸及其空间位置的支撑体系。支撑体系既要保证模板的形状、尺寸和空间位置正确，又要承受模板传来的全部荷载。上一页下一页返回3.1模板工程２.模板的要求在混凝土施工过程中，为了保证施工质量和施工安全，模板系统必须符合下列基本要求。（１）保证结构和构件各部分形状、尺寸及相互间位置的正确性；（２）模板、支架与紧固件应具有足够的强度、刚度和稳定性，以保证工程施工安全和施工质量；（３）构件简单，便于拆装，能够多次周转使用；（４）接缝严密，不得漏浆；（５）节约成本，降低造价。上一页下一页返回3.1模板工程３.模板的分类２０世纪７０年代，随着“以钢代木”的政策的提出，模板技术逐渐走向多元化、体系化。其分类有多种方式，通常按下列方式分类。（１）按模板材料可分为：木模板、钢木模板、钢竹模板、钢模板、胶合板模板、塑料模板、铝合金模板、预应力钢筋混凝土和钢筋混凝土薄板模板等。（２）按结构类型不同分为：基础模板、墙模板、柱模板、楼板模板、壳模板和烟囱模板等。（３）按模板形式分为：整体式模板、定性模板、工具式模板、滑升模板、胎模等。（４）按施工方法分为：现场装拆式模板、固定式模板和移动式模板。上一页下一页返回3.1模板工程３.１.２胶合板模板钢筋混凝土模板用的胶合板有木胶合板和竹胶合板两类。目前，胶合板的使用比较广泛，主要是由于胶合板除了具有木模板重量轻，制作、改制、装拆、运输方便，投资少的优点外，还具有平面尺寸大、质量轻、表面平整、可周转使用的优点。１.胶合板相关知识（１）木胶合板模板。木胶合板模板的构造。木胶合板通常是由５层、７层、９层、１１层等奇数单层木胶合板经热压固化胶合而成。相邻层的纹理方向相互垂直，最外层表面的纹理应当与胶合板的长边平行，因此，使用时应注意胶合板的长向为强方向，短向为弱方向，如图３-２所示。木胶合板的规格。常用的木胶合板尺寸规格见表３-１。上一页下一页返回3.1模板工程胶合性能。木胶合板的胶粘剂主要是酚醛树脂。此类胶粘剂胶合强度高，耐水、耐热、耐腐蚀等性能良好，其突出特点是耐沸水性及耐久性优异。也有采用经化学改性的酚醛树脂胶。评定胶合性能的指标主要有两项：胶合强度———为初期胶合性能，指的是单板经胶合后完全粘牢，有足够的强度；胶合耐久性———为长期胶合性能，指的是经过一定时期，仍保持胶合良好。上述两项指标可通过胶合强度试验、沸水浸渍试验来判定。上一页下一页返回3.1模板工程《混凝土模板用胶合板》（ＧＢ／Ｔ１７６５６—２００８）中规定，混凝土模板用胶合板的用材树种为马尾松、云南松、落叶松、辐射松、杨木、桦木、荷木、枫香、拟赤杨、柳安、奥克榄、克隆、阿必东等；混凝土模板用胶合板面板的树种为该胶合板的树种。施工单位在购买混凝土模板用胶合板时，首先要判别是否属于类胶合板，即判别该批胶合板是否采用了酚醛树脂胶或其他性能相当的胶粘剂。如果受试验条件限制，不能做胶合强度试验时，可以用沸水煮小块试件快速简单判别。方法是从胶合板上锯截下２０ｍｍ~见方的小块，放在沸水中煮０．５~１ｈ。用酚醛树脂作为胶粘剂的试件煮后不会脱胶，而用脉醛树脂作为胶粘剂的试件煮后会脱胶。木胶合板模板尺寸。一般宽度为１２００ｍｍ~左右，长度为２４００ｍｍ~左右，厚度为１２１８ｍｍ。上一页下一页返回3.1模板工程承载能力。木胶合板的承载能力与胶合板的厚度、静弯曲强度以及胶合性能、弹性模量有关。静弯曲强度和弹性模量测试装置如图３-３所示。使用要点。耐碱性、耐水性、耐热性、耐磨性以及脱模性，重复使用，必须使用表面进行处理的胶合木模板。禁止将模板从高处扔下；脱模后立即清洗板面浮浆，堆放整齐；胶合板周边涂封边胶，及时清除水泥浆；胶合板板面尽量不钻洞，遇有预留孔洞等普通板材拼补。常规的支模方法。用φ４８×３．５脚手钢管搭设排架，排架上铺放间距为４００ｍｍ~左右的５０ｍｍ×１００ｍｍ~或者６０ｍｍ×８０ｍｍ~木方（俗称６８方木），作为面板下的楞木。上一页下一页返回3.1模板工程（２）竹胶合板模板。我国竹材资源丰富，且竹材具有生长快、生产周期短（一般２~３年成材）的特点。另外，一般竹材顺纹抗拉强度为１８Ｎ／ｍｍ２，为松木的２．５倍、红松的１．５倍；横纹抗压强度为６~８Ｎ／ｍｍ２，是杉木的１．５倍、红松的２．５倍；静弯曲强度为１５~１６Ｎ／ｍｍ２。因此，在我国木材资源短缺的情况下，以竹材为原料，制作混凝土模板用竹胶合板，具有收缩率小、膨胀率和吸水率低，以及承载能力大的特点，是一种具有发展前途的新型建筑模板。竹胶合板断面示意图，如图３-４所示。为了提高竹胶合板的耐水性、耐磨性和耐碱性，经试验证明，竹胶合板表面进行环氧树脂涂面的耐碱性较好，进行瓷釉涂料涂面的综合效果最佳。上一页下一页返回3.1模板工程规格和性能。按照国家标准《竹胶合板模板》（ＪＧ／Ｔ１５６—２００４）的规定，竹胶合板的规格见表３-２和表３-３。由于各地所产竹材的材质不同，同时又与胶粘剂的胶种、胶层厚度、涂胶均匀程度以及热固化压力等生产工艺有关，因此，竹胶合板的物理力学性能差异较大，其弹性模量变化范围为（２~１０）×１０３~Ｎ／ｍｍ２。一般认为，密度大的竹胶合板，相应的静弯曲强度和弹性模量值也高。表３-４为浙江、四川、湖南生产的竹胶合板的物理力学性能。上一页下一页返回3.1模板工程２.胶合板的施工工艺（１）胶合板模板的配制方法和要求。胶合板模板的配制方法。ａ.按设计图纸尺寸直接配制模板。形体简单的结构构件，可根据结构施工图纸直接按尺寸列出模板规格和数量进行配制。模板厚度、横档及楞木的断面和间距，以及支撑系统的配置，都可按支承要求通过计算选用。ｂ.采用放大样方法配制模板。形体复杂的结构构件，如楼梯、圆形水池等，可在平整的地坪上，按结构图的尺寸画出结构构件的实样，量出各部分模板的准确尺寸或套制样板，同时确定模板及其安装的节点构造，进行模板的制作。上一页下一页返回3.1模板工程ｃ.用计算方法配制模板。形体复杂不宜采用放大样方法，但有一定几何形体规律的构件，可用计算方法结合放大样的方法，进行模板的配制。ｄ.采用结构表面展开法配制模板。一些形体复杂且又由各种不同形体组成的复杂体型结构构件，如设备基础，其模板的配制可采用先画出模板平面图和展开图，再进行配模设计和模板制作。胶合板模板配制要求ａ.应整张直接使用，尽量减少随意锯截，造成胶合板浪费。ｂ.木胶合板常用厚度一般为１２ｍｍ~或１８ｍｍ，竹胶合板常用厚度一般为１２ｍｍ，内、外楞的间距可随胶合板的厚度，通过设计计算进行调整。ｃ.支撑系统可以选用钢管脚手架，也可采用木材。采用木支撑时，不得选用脆性、严重扭曲和受潮容易变形的木材。上一页下一页返回3.1模板工程ｄ.钉子长度应为胶合板厚度的１．５~２．５倍，每块胶合板与木楞相叠处至少钉两个钉子。第二块板的钉子要转向第一块模板方向斜钉，使拼缝严密。ｅ.配制好的模板应在反面编号并写明规格，分别堆放保管，以免错用。胶合板模板适用于现浇钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构和筒体结构的施工，下面，我们以钢筋混凝土框架结构为例，学习柱、墙、板的施工工艺流程和施工操作要求。（２）柱模板。柱胶合板模板施工工艺流程，如图３-５所示。上一页下一页返回3.1模板工程柱模板的安装。ａ.模板制作。按图纸尺寸制作柱侧模板，如图３-６所示。ｂ.焊定位筋。在柱四边的主筋上，离地面５０８０ｍｍ~处电焊水平定位筋，每边至少两处，固定模板，防止滑移。ｃ.刷脱模剂。模板安装前刷水性脱模剂，主要是海藻酸钠。ｄ.组拼柱模。（３）墙模板。墙~胶合板模板施工工艺流程，如图３-７所示。墙模板安装。墙模板由胶合板、竖楞、横楞、斜撑、横撑和对拉螺栓组成。胶合板采用１８ｍｍ厚的七夹板，竖楞和横楞用５０ｍｍ×１００ｍｍ的木方，斜撑用钢管或钢支撑。上一页下一页返回3.1模板工程ａ.预先拼装竖楞、横楞、横撑、模板。ｂ.按照图纸尺寸弹出墙体的中心线、边线，将预先拼装好的一面墙模板按控制线安装就位，并用斜撑固定。ｃ.安装套管和对拉螺栓。ｄ.清理墙内杂物，再安另一侧模板，调整斜撑，两侧模板均垂直后，拧紧对拉穿墙螺栓，最后与脚手架固定。（４）梁模板。梁胶合板模板施工工艺流程，如图３-８所示。梁模板安装。梁模板由梁底模、梁侧模及支架系统组成，施工操作如下：ａ.弹控制线。在柱子上弹出梁中心线和位置线。上一页下一页返回3.1模板工程ｂ.搭设梁支架。梁支架采用双排脚手架的形式，支架间距一般为９００~１２００ｍｍ。ｃ.刷脱模剂。ｄ.安装梁底部模板。安装底模时，当梁的跨度≥４ｍ~时，应按设计要求起拱；无设计要求时，按照全跨长度的１／１０００~３／１０００起拱。ｅ.安装梁侧模。模板接缝处距模板面２ｍｍ~处粘贴双面胶体，用Ｕ~形卡将侧模与底模通过连接角模连接，梁侧模板采用两托架或三脚架、钢管、扣件与梁支架等连成整体，形成三角斜撑，间距宜为７００~８００ｍｍ；当梁侧模高度超过６００ｍｍ~时，应加设对拉螺栓。上一页下一页返回3.1模板工程（５）板模板。板胶合板模板施工工艺流程，如图３-９所示。板模板安装。板模板的安装主要包括楼板模板与支架两部分，如图３-１０所示。安装步骤如下：ａ.搭设支架。支架一般采用间距为９００１２００ｍｍ~的满堂脚手架，一般要求立杆与脚手架的间距相同，最下一层的横杆距离地面２００ｍｍ。ｂ.安装龙骨。在钢管脚手架顶端安装可调节支座，通线调节支柱的高度，并在可调节支座上架设大龙骨，在大龙骨上架设小龙骨。ｃ.刷脱模剂。ｄ.铺设模板。上一页下一页返回3.1模板工程３.１.３钢框胶合板模板钢框胶合板是近些年使用较多、发展较快的一种组合式模板。钢框胶合板是在木胶合板或竹胶合板外部镶上钢边框形成的，如图３-１１所示。其中，木胶合板是将薄模板两面均涂胶，采用酚醛热压而成；竹胶合板是用竹片或竹条编成竹席，干燥后单面涂胶热压而成，并将所有边缘和孔洞用密封材料处理，以防受潮变形。钢框胶合板模板主要具有质量轻，安装工效高，组装灵活，通用性强，拆装方便，周转次数多，表面光滑，脱模容易，节省装修用工等优点。上一页下一页返回3.1模板工程３.１.４组合钢模板目前，组合钢模板是一种使用比较广泛的模板，组合钢模板的优点是组装灵活，通用性强，拆装方便，周转次数多；成型后的混凝土尺寸精确，棱角整齐，表面光滑。主要用于现浇混凝土结构柱、墙、梁、楼板模板的施工。这种模板可以在施工现场采用散装散拆的方法，也可以预先拼成大型模板，整体吊装就位。１.组合钢模板的组成组合钢模板主要由钢模板、连接件和支撑件三部分组成。（１）钢模板。１）钢模板的类型。钢模板主要采用Ｑ２３５钢材制成，模板的类型主要有平面模板、阳角模板、阴角模板、连接角模等，此外，还有一些异形模板。如图３-１２所示。上一页下一页返回3.1模板工程２）钢模板的规格。钢模板采用模数制进行设计，宽度以５０ｍｍ为模数进级，常用宽度有：１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍ、３００ｍｍ五种规格；长度以１５０ｍｍ为模数进级，常用的长度有：４５０ｍｍ、６００ｍｍ、７５０ｍｍ、９００ｍｍ、１２００ｍｍ、１５００ｍｍ六种规格。为了便于模板之间的连接，钢模板的边框上有连接孔，连接孔的孔距为１５０ｍｍ，端部及边肋孔距为７５ｍｍ。（２）连接件。组合钢模板的连接件包括：Ｕ~形卡、Ｌ形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、紧固螺栓和扣件等，如图３-１３所示。上一页下一页返回3.1模板工程Ｕ~形卡。为抵消因打紧而使Ｕ~形卡产生位移，安装时应当一顺一倒相互错开。Ｌ形插销。主要用于插入钢模板端部横肋的插销孔内，用以加强相邻模板接头处的刚度和保证接头处板面平整。钩头螺栓。主要是加固钢模板与内外钢楞。紧固螺栓。主要作用是紧固内外钢楞。对拉螺栓。主要用于连接墙壁两侧的模板，保持模板间的设计厚度并承受部分荷载，减少模板变形。扣件。主要作用是使钢楞之间或钢楞与钢模板扣紧。（３）支撑件。组合钢模板的支撑件包括柱箍、钢楞、支架、斜撑、钢桁架和梁卡具等，如图３-１４所示。上一页下一页返回3.1模板工程柱箍。主要用于承受现浇混凝土产生的侧压力等水平荷载。柱箍可由槽钢、角钢制作，也可由钢管及扣件组成。钢楞。钢楞可用圆钢管、槽钢、内卷边槽钢或矩形钢管制作，主要用于支撑钢模板和加固模板整体刚度，可根据其所处位置分为内钢楞和外钢楞。内钢楞的配置方向一般与钢模板垂直，直接承受钢模板传来的荷载，间距一般为７００~９００ｍｍ；外钢楞承受内钢楞传来的荷载，并起到加强模板整体性和平整性的作用。支架。主要承受模板、桁架传来的竖向荷载，工程中，常用的形式有管式、四柱式、扣件式钢管脚手架和门式脚手架，如图３-１５所示。上一页下一页返回3.1模板工程斜撑。主要用于承受单侧模板的侧向荷载和调整竖向支模的垂直度，如图３-１６所示。钢桁架。钢桁架主要是用于支承梁或板的底模板，分为整榀式和组合式两种。组合式桁架一般以两榀为一组，跨度可根据需要调整到２１００~３５００ｍｍ，如图３-１７所示。梁卡具。主要用于固定矩形梁、圈梁等模板的侧模板，也可用于侧模板上口的卡固定位，可节约斜撑等材料，如图３-１８所示。２.组合钢模板施工工艺流程组合钢模板的施工工艺适用于建筑工程中现浇钢筋混凝土结构柱、墙、梁等构件的模板施工，下面，我们以钢筋混凝土框架结构为例，学习柱、梁、墙模板的施工工艺流程和施工操作要求。上一页下一页返回3.1模板工程（１）柱模板。柱模板的施工工艺流程，如图３-１９所示。柱模板的安装。ａ．准备工作。首先是放线，根据设计图纸在楼地面上弹出模板内边线和中心线，供模板安装和校正之用。其次，在模板安装前，模板底部需预先找平，主要是保证模板位置准确，避免模板底部漏浆。最后，在外柱部位设置模板承垫条，并校正其平直度。ｂ．焊定位筋。在柱四边的主筋上，离地面５０８０ｍｍ处电焊水平定位筋，每边至少两处，固定模板，防止滑移。ｃ．刷脱模剂。模板安装前刷水性脱模剂，主要是海藻酸钠。上一页下一页返回3.1模板工程ｄ．安装柱模。安装通排柱模板前，应先搭设双排脚手架，并将柱顶及柱脚固定于脚手架上，便于柱模板的校正调直。ｅ．安装柱箍。柱模板安装完后，在模板外侧安装柱箍，防止浇筑混凝土过程中模板变形。ｆ．校正、封堵清扫口。浇筑混凝土前，对柱模板进行再次校正。用清水冲洗模板后，封堵清扫口，防止模板中杂物残留于柱内。（２）梁模板。梁模板的施工工艺流程，如图３-２０所示。梁模板安装。ａ．准备工作。在柱子上弹出轴线、梁位置线和水平线，固定柱头模板。上一页下一页返回3.1模板工程ｂ．搭梁支架。通常搭设双排立杆支架，间距宜为９００１２００ｍｍ。梁支架立柱中间应安装大横杆与楼板支架拉通连接成整体，并且最下面一层横杆（扫地杆）应距地面至少２００ｍｍ。ｃ．刷脱模剂。模板安装前刷水性脱模剂，主要是海藻酸钠。ｄ．安装梁模板。安装梁模板时先安装底模，当梁跨度大于４ｍ时，应按设计起拱，如无设计要求，按（１／１０００３／１０００）l（l为梁的全跨长度）。底模安装并校正完成后，再安装梁侧模板，用Ｕ形卡将梁侧模与梁底模通过连接角模进行连接，梁侧模板的支撑采用梁托架或三脚架、扣件、钢管等与梁支架连接成整体，形成三角斜撑，斜撑间的间距宜为７００８００ｍｍ；当梁侧模板间距超过６００ｍｍ时，应加对拉螺栓固定。上一页下一页返回3.1模板工程ｅ．校核尺寸。梁侧模板安装完后，校核梁截面尺寸、梁底标高及梁底起拱尺寸，并清扫模板内杂物。（３）墙模板墙模板的施工工艺流程，如图３-２１所示。墙模板安装。ａ．准备工作。清理墙筋底部，若墙底部平整度较差，则用水泥砂浆进行找平处理。找平后，弹出墙边线及模板控制线，通常两者间距为１５０ｍｍ。ｂ．焊定位筋。依据支模方案，在墙两侧纵筋上焊定位筋，在墙对拉螺栓处加焊定位筋，起到固定模板、防止滑移的作用。ｃ．刷脱模剂。模板安装前刷水性脱模剂，主要是海藻酸钠。上一页下一页返回3.1模板工程ｄ．安装墙模。按照模板设计要求，先在现场拼装墙模板，拼装时内钢楞水平安装，外钢楞竖直安装，两者共同固定墙模板；按设计图中门窗洞口位置线，安装门窗洞口模板及预埋件；再将预先拼装好的墙模板按设计图安装就位，并用斜撑和拉杆固定，安装套管和对拉螺栓；最后，安装另一侧模板，将拼装好的模板安装就位，校正后，拧紧穿墙对拉螺栓，并与脚手架连接固定。ｅ．校正、封堵清扫口。模板全部安装完成后，校正扣件、螺栓连接情况及模板拼缝和下口的严密性。上一页下一页返回3.1模板工程３.１.５现浇结构模板拆除模板的拆除是钢筋混凝土结构工程中非常重要的环节，模板的拆除时间与拆除顺序直接影响着混凝土结构的强度及模板的周转率。及时拆除模板，可以提高模板的利用率。但模板拆除得过早，混凝土构件会由于强度不足而变形，甚至断裂破坏。现浇钢筋混凝土结构的模板及支架拆除应符合设计规定的混凝土强度，设计没有具体规定时，应当按照先拆侧模板、再拆底模板的顺序进行，具体规定如下。１.侧模板的拆除侧模板不是主要的受力模板，在保证混凝土构件表面及棱角不因拆除模板而受损害的情况下，可以尽早拆除侧模板，提高模板周转率。上一页下一页返回3.1模板工程２.底模板及支架的拆除底模板及支架是主要的受力模板，拆除时混凝土强度应达到设计要求，当设计无要求时，应符合表３-５的规定。３.模板拆除顺序（１）模板拆除的一般顺序为：先支后拆，后支先拆；先拆除非承重部分，如梁侧模板，后拆除承重部分，如底模板。（２）跨度较大的梁下支架拆除，应从跨中开始拆除，分别拆向两端；跨度≥４ｍ的应保留支架，间距≥３ｍ。（３）肋形楼板的拆除顺序为：先拆除柱模板，再拆除楼板底模板、梁侧模板，最后拆除梁底模板。上一页下一页返回3.1模板工程（４）多层楼板的模板支架拆除，上层楼板正在浇筑时，下一层楼板的模板支架不得拆除，可拆除部分再下层的楼板模板支架；当再下层楼板混凝土强度达到设计要求时，可全部拆除。４.注意事项（１）拆除模板时，先拆除连接件、卡具、顺口方木、侧模，然后松动木楔，再逐块拆除模板，最后取下桁架、支柱、托具等；拆除整体模板时，先拆除穿墙螺栓等连接件，挂号吊索，拆除支撑，再用木方敲打模板拆除，尽量避免对结构形成冲击荷载。（２）拆除的模板应随拆随运，按尺寸、种类分别堆放，并设专人摆放、修理，便于再次使用。（３）拆除模板的过程中，如果发现影响混凝土结构安全的质量问题时应暂停拆除，并进行处理。上一页返回3．２钢筋工程３.２.１钢筋的种类１.按加工方法分类钢筋混凝土结构所用的钢筋按加工方法不同，可分为热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋、冷轧钢筋、冷拔低碳钢丝、消除应力钢丝、钢绞线等。其中，热轧钢筋是建筑工程中采用的最普遍的一种钢筋形式。下一页返回3．２钢筋工程热轧钢筋按屈服强度标准值的大小，可分为ＨＰＢ３００、ＨＲＢ３３５、ＨＲＢ４００和ＨＲＢ５００四个级别，分别用

表示。在具体工程应用中，要结合钢筋的性能采用，一般情况下，钢筋的等级越高，性能越好。ＨＰＢ３００级钢筋强度低，锚固性差，一般只用作板、基础、梁的箍筋或其他构造钢筋；ＨＲＢ３３５级钢筋强度高于ＨＰＢ３００级钢筋，延性、锚固性能均较好，是混凝土结构的辅助钢筋，在实际工程中主要用于结构构件的受力主筋；ＨＲＢ４００级钢筋强度略高于ＨＲＢ３３５级钢筋，延性、锚固性能好，是混凝土结构的主导钢筋，在实际工程中主要用于结构构件的受力主筋；ＨＲＢ５００级钢筋强度虽高，但抗疲劳性能、冷弯性能及可焊性能均较差，在实际工程中的应用受到一定限制。上一页下一页返回3．２钢筋工程２.按钢筋外形分类钢筋按外形可分为光圆钢筋和带肋钢筋（人字纹、螺旋纹、月牙纹）两种。热轧钢筋中，ＨＰＢ３００为光圆钢筋，ＨＲＢ３３５、ＨＲＢ４００、ＨＲＢ５００均为螺纹钢筋。３.按钢筋在构件中的作用分类按钢筋在结构构件中的作用可分为受拉钢筋、受压钢筋、分布钢筋、架立钢筋、弯起钢筋、箍筋、腰筋、吊筋等。４.按是否施加预应力分类按是否对钢筋施加预应力，分为预应力钢筋和普通钢筋。其中，普通钢筋是指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。上一页下一页返回3．２钢筋工程３.２.２钢筋的加工钢筋的加工包括冷拉、冷拔、冷轧、除锈、调直、切断和弯曲，每一道加工工序都关系到钢筋混凝土构件的施工质量。１.冷拉、冷拔和冷轧冷拉、冷拔和冷轧都是在常温下对钢筋进行加工，但加工方法不同，加工后的钢筋性能也有所差异。冷拉是在常温下将热轧钢筋拉到超过其屈服强度进入强化阶段的某一应力值，然后卸载至零。这种加工方法使得钢筋的强度得到提高，但塑性有所下降。冷拔是将热轧钢筋强力拔过比它本身直径还小的硬质合金拔丝模。这种加工方法使得钢筋强度大幅提高，但塑性也大幅度下降。上一页下一页返回3．２钢筋工程冷轧是在常温下将热轧钢筋表面轧制成不同的形状。这种加工方法使材料内部组织变得更加密实，钢筋的强度及钢筋与混凝土的粘结力有所提高，但塑性性能有所下降。２.除锈钢筋在使用前，会提前堆放于施工现场，由于下雨或保存不当，导致钢筋表面会产生锈皮。如果是轻微的铁锈，可以不除锈直接使用；若是较厚的锈斑或锈皮，在使用前需除锈。钢筋的除锈一般有两种方法：一种是在钢筋冷拉或调直的过程中除锈，这种方法较经济省力，主要用于对大量钢筋的除锈；另一种是采用机械除锈法，如采用电动除锈机除锈，这种方法主要用于局部除锈。上一页下一页返回3．２钢筋工程３.调直钢筋的调直根据钢筋的粗细情况，分为冷拉法调直和机械法调直两种方法。粗钢筋常用冷拉法调直，ＨＰＢ３００级钢筋的冷拉率不宜大于４％；ＨＲＢ３３５级、ＨＲＢ４００级和ＨＲＢ５００级钢筋的冷拉率不宜大于１％。直径为１４ｍｍ以下的细钢筋常用调直机调直，调直机一般具有调直、除锈和切断三项功能。上一页下一页返回3．２钢筋工程４.切断钢筋在使用时，按计算的下料长度进行切断，可采用钢筋切断机，也可用手动切断器或切断钳。钢筋切断机可切断直径４０ｍｍ的钢筋，手动切断器只能用于直径小于１６ｍｍ的钢筋。手动切断器体积小，便于携带。大中型工程中，常采用钢筋切断机，主要是由于其生产效率高，操作方便，而且不会出现马蹄形或翘曲现象。５.弯曲根据结构构件的需要，钢筋需要弯折成一定形状，钢筋的弯曲常采用钢筋弯曲机、四头弯曲机及钢筋弯箍机，也可以采用手工弯制钢筋。上一页下一页返回3．２钢筋工程３.２.３钢筋的检验与存放１.钢筋的性能钢筋的性能包括钢筋的化学成分及力学性能（屈服点、抗拉强度、伸长率及冷弯指标）。钢筋进场应有出厂质量证明书或试验报告单，并按照品种、批号及直径分重量不超过６０ｔ，钢绞线不超过２０ｔ。验收内容包括钢筋标牌和外观检查，并按照有关规定取样，进行机械性能试验。外观检查要求热轧钢筋平直、无损伤，表面不得有裂纹、油渍、颗粒状或片状老锈。表面凸块不得超过横肋的最大高度，外形尺寸应符合规定；钢绞线表面不得有折段、横列和相互交叉的钢丝，无润滑剂、油渍和锈斑。批验收，每批热轧钢筋上一页下一页返回3．２钢筋工程力学性能试验时，从每批外观尺寸检查合格的钢筋中任取两根，每根取两个时间分别进行拉力试验（包括屈服点、抗拉强度和伸长率）和冷弯试验。如有一项试验结果不符合规定，则从同一批中另取双倍数量的试样重做各项试验，如果仍有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格品，应不予验收或降级使用。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。上一页下一页返回3．２钢筋工程当发现钢筋有脆断、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。检验有害成分如硫（Ｓ）、磷（Ｐ）、砷（Ａｓ）的含量是否超过规定的范围。２.钢筋的验收钢筋混凝土结构中所用的钢筋，都应具有出厂质量证明书或试验报告单，钢筋都应有标牌。进场时，应按现行国家标准《钢筋混凝土用钢》（ＧＢ１４９９）等的规定抽取试件做力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。验收内容：查对标牌，检查外观，并按有关标准的规定抽取试样进行力学性能试验。验收数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。上一页下一页返回3．２钢筋工程钢筋的外观检查包括：钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。钢筋表面凸块不允许超过螺纹的高度；钢筋的外形尺寸应符合有关规定。力学性能试验时，从每批中任意抽出两根钢筋，每根钢筋上取两个试样分别进行拉力试验（测定其屈服点、抗拉强度、伸长率）和冷弯试验。３.钢筋的存放钢筋运至施工现场后，应按不同等级、牌号、直径、长度挂牌存放，并标明钢筋数量，不得混淆。放置时，尽量放进仓库或料棚内，如果施工现场没有仓库或料棚，则选择在地势较高、较为平坦的露天场地堆放。堆放的钢筋下面要加垫木，离地不少于２００ｍｍ，避免钢筋锈蚀或污染。上一页下一页返回3．２钢筋工程３.２.４钢筋下料计算钢筋下料是根据施工图，绘制各种钢筋形状、规格，加以编号，并计算各种型号的钢筋的直线下料长度、根数及重量，填写配料单，为钢筋备料、加工和结算提供依据。１.钢筋长度结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外缘之间的长度，即外包尺寸，这是施工中量度钢筋长度的基本依据。２.混凝土保护层厚度混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土构件表面的距离，其作用是保护钢筋在混凝土结构中不受锈蚀。无设计要求时应符合表３-６的规定。上一页下一页返回3．２钢筋工程混凝土的保护层厚度，一般用水泥砂浆垫块或塑料卡垫在钢筋与模板之间来控制。塑料卡的形状有塑料垫块和塑料环圈两种。塑料垫块用于水平构件，塑料环圈用于垂直构件。３.弯曲量度差值钢筋加工前按直线下料，经弯曲后，外边缘伸长，内边缘缩短，而中心线基本不变。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”（或弯曲调整值），在计算下料长度时必须加以扣除。根据理论推理和实践经验，将不同弯曲角度的钢筋量度差值列于表３-７。上一页下一页返回3．２钢筋工程４.钢筋的弯钩增加值弯钩形式最常用的是半圆弯钩，即１８０°弯钩。半圆弯钩的弯心直径为２．５d，弯钩平直部分为３d，如图３-２２所示，量度法以每个外包尺寸度量，则每个半圆弯钩应增加的长度为上一页下一页返回3．２钢筋工程受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列要求：（１）ＨＰＢ３００钢筋末端应作１８０°弯钩，其弯弧内直径不应小于钢筋直径的２．５倍，弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的３倍。（２）当设计要求钢筋末端需作１３５°弯钩时，ＨＲＢ３３５、ＨＲＢ４００钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的４倍，弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。（３）钢筋作不大于９０°的弯折时，弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的５倍。上一页下一页返回3．２钢筋工程５.箍筋调整值为了箍筋计算方便，一般将箍筋弯钩增长值和量度差值两项合并成一项为箍筋调整值，见表３-８。计算时，将箍筋外包尺寸或内包尺寸加上箍筋调整值即为箍筋下料长度。６.钢筋下料长度计算方法直线钢筋下料长度＝构件长度－保护层厚度＋弯钩增加长度弯起钢筋下料长度＝直段长度＋斜段长度－弯折量度差＋弯钩增加长度箍筋下料长度＝直段长度＋弯钩增加长度－弯折量度差或箍筋下料长度＝箍筋周长＋箍筋调整值上一页下一页返回3．２钢筋工程７.钢筋下料计算注意事项（１）在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注明时，一般按构造要求处理。（２）配料计算时，要考虑钢筋的形状和尺寸，在满足设计要求的前提下，要有利于加工。（３）配料时，还要考虑施工需要的附加钢筋。８.钢筋下料计算实例已知某教学楼有４根钢筋混凝土简支梁Ｌ-１，梁的配筋如图３-２３所示。试计算各种钢筋的下料长度。上一页下一页返回3．２钢筋工程上一页下一页返回3．２钢筋工程３.２.５钢筋代换当施工中遇到钢筋品种或规格与设计要求不符时，可参照以下原则进行钢筋代换。１.等强度代换法当构件配筋受强度控制时，可按代换前后强度相等的原则代换，称作“等强度代换”。如设计图中所用的钢筋设计强度为fｙ１，钢筋总面积为Aｓ１，代换后的钢筋设计强度为fｙ２，钢筋总面积为Aｓ２，则应使：上一页下一页返回3．２钢筋工程fｙ２———代换钢筋抗拉强度设计值（见表３-９和表３-１０）。２.等面积代换法当构件按最小配筋率配筋时，可按代换前后面积相等的原则进行代换，称为“等面积代换”。代换时应满足下列要求：式中符号意义同上。当构件配筋受裂缝宽度或挠度控制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。上一页下一页返回3．２钢筋工程３.钢筋代换注意事项（１）重要受力构件（如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦等）不宜用ＨＰＢ３００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、根数等配筋构造要求。（３）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的强度。（４）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；如必须代换时，其代换的钢筋检验所得的实际强度，还应符合抗震钢筋的要求。（５）预制构件的吊环必须采用未经冷拉的ＨＰＢ３００钢筋制作，严禁以其他钢筋代换。上一页下一页返回3．２钢筋工程３.２.６钢筋的连接钢筋的连接方式可分为绑扎连接、机械连接和焊接连接。绑扎连接浪费钢筋且连接不可靠；焊接连接成本较低，质量可靠，应优先采用；机械连接设备简单，操作方便，价格比较昂贵。纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求；机械连接接头和焊接连接接头的类型及质量应符合国家现行标准的规定。１.钢筋的绑扎连接绑扎连接由于需要较长的搭接长度，浪费钢筋，且连接不可靠，故宜限制使用。钢筋绑扎安装前，应先熟悉施工图纸，核对钢筋配料单和料牌，研究钢筋安装和与之有关工种配合的顺序，准备绑扎用的铁丝、绑扎工具、绑扎架等。钢筋搭接处，应在中心及两端用２０２２号铁丝扎牢，其中２２号铁丝只用于绑扎直径１２ｍｍ以下的钢筋。上一页下一页返回3．２钢筋工程（１）钢筋绑扎接头。绑扎搭接接头的工作原理，是通过钢筋与混凝土之间的粘结强度来传递钢筋的内力，因此绑扎接头必须保证足够的搭接长度。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，如图３-２４所示。纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度ll不应小于３００ｍｍ，计算公式如下：———受拉钢筋搭接长度修正系数，按表３-１１采用。上一页下一页返回3．２钢筋工程（２）钢筋绑扎要求。钢筋的交叉点应用铁丝扎牢。柱、梁的箍筋应与受力钢筋垂直，有特殊设计的除外；箍筋弯钩应沿受力钢筋方向错开。板、次梁和主梁的交叉处，一般最上面为板的钢筋，次梁钢筋居中，主梁钢筋在最下方；当有圈梁或垫梁时，主梁的钢筋应放在圈梁上，且主梁两端的搁置长度应保持一致。上一页下一页返回3．２钢筋工程绑扎目前仍为钢筋连接的主要手段之一，尤其是板筋。钢筋绑扎时，应采用铁丝扎牢；板和墙的钢筋网，除外围两行钢筋的相交点全部扎牢外，中间部分交叉点可相隔交错扎牢，保证受力钢筋位置不产生偏移；梁和柱的钢筋应与受力钢筋垂直设置。弯钩叠合处应沿受力钢筋方向错开设置。钢筋绑扎搭接接头的末端与钢筋弯起点的距离，不得小于钢筋直径的１０倍，接头宜设在构件受力较小处。钢筋搭接处，应在中部和两端用铁丝扎牢。受拉钢筋和受压钢筋的搭接长度及接头位置要符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（ＧＢ５０２０４）的规定。上一页下一页返回3．２钢筋工程２.机械连接钢筋机械连接常用挤压连接和锥螺纹连接两种形式，是近年来大直径钢筋现场连接的主要方法。（１）钢筋挤压连接，如图３-２５所示。钢筋挤压连接也称钢筋套筒冷压连接，是将需连接的变形钢筋插入特制钢套内，利用液压驱动的挤压机进行径向或轴向挤压，使套筒产生塑性变形，使其紧紧咬住变形钢筋实现连接。它适用于竖向、横向及其他方向的较大直径变形钢筋的连接。与焊接相比，钢筋挤压连接具有节省电能、不受钢筋可焊性能的影响、不受气候影响、无明火、施工方便和接头可靠度高等特点。上一页下一页返回3．２钢筋工程（２）钢筋套管螺纹连接，如图３-２６所示。钢筋套管螺纹连接分锥套管和直套管螺纹两种形式。用于这种连接的钢套管内壁，用专用机床加工有螺纹，钢筋的对端头也在套丝机上加工有与套管相匹配的螺纹。连接时，在对螺纹检查无油污后，先用手旋入钢筋，然后用扭矩扳手紧固至规定的扭矩即完成连接。它具有施工速度快、不受气候影响、质量稳定、对中性好等特点。锥螺纹连接是用锥形纹套筒将两根钢筋端头对接在一起，利用螺纹的机械咬合力传递拉力或压力。所用的设备主要是套丝机，通常安放在现场对钢筋端头进行套丝。直螺纹连接是一种新的螺纹连接方式，是先把钢筋端部镦粗，然后再切削直螺纹，最后用套筒实现钢筋对接。上一页下一页返回3．２钢筋工程３.焊接连接焊接时受力钢筋之间通过熔融金属直接传力。若焊接质量可靠，则不存在强度、刚度、恢复性能、破坏形态等方面的缺陷，是十分理想的连接形式，且其价格也远低于机械连接。（１）钢筋焊接接头质量检查与验收应满足下列规定：钢筋焊接接头或焊接制品（焊接骨架、焊接网）应按《钢筋焊接及验收规程》（ＪＧＪ１８—２０１２）的规定检验批进行质量检验与验收。质量检验应包括外观检查和力学性能试验，并划分为主控项目和一般项目两类。不属于专门规定的电阻焊点和钢筋与钢板电弧搭接焊接头可只做外观质量检查，属一般项目。上一页下一页返回3．２钢筋工程施工单位项目专业质量检查员应检查钢筋、钢板质量证明书，焊接材料产品合格证和焊接工艺试验时的接头力学性能试验报告。钢筋焊接接头力学性能检验时，应在接头外观质量检查合格后随机切取试件进行试验。钢筋焊接接头或焊接制品质量检验报告中应包括下列内容。ａ．工程名称、取样部位；ｂ．批号、批量；ｃ．钢筋生产厂家和钢筋批号、钢筋牌号、规格；ｄ．焊接方法；ｅ．焊工姓名及考试合格证编号；ｆ．施工单位；ｇ．焊接工艺试验时的力学性能试验报告。上一页下一页返回3．２钢筋工程（２）焊接存在的问题。影响焊接质量的因素很多，如电压、气候、环境、施工条件、操作水平等，难以保证稳定的焊接质量。焊接热量会影响钢筋材质，改变其力学性能。碳含量大于０．５５％的钢筋不可焊，各类预应力筋及冷加工钢筋、余热处理的ＨＲＢ４００级钢筋都存在着上述问题。焊接区钢筋冷却后导致内应力，甚至会引起断裂。目前尚无简便有效的检测手段，如虚焊、气泡、夹渣、内裂缝等缺陷以及内应力，还很难通过现场检测加以消除。有些隐患只有在偶然作用（如地震）时才会暴露出来。上一页下一页返回3．２钢筋工程（３）钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊和气压焊等。闪光对焊。适用于钢筋接长及预应力螺丝端杆的焊接。闪光对焊的原理如图３-２７所示。闪光对焊焊接时，由于两端钢筋轻微接触，接触面小，电流密度和接触电阻大，接触点很快熔化，产生金属火花飞溅，形成闪光现象。闪光可防止接口氧化，又可烧去接口中原有杂质和氧化膜，故可获得较好的焊接质量。根据钢筋级别、直径和所用焊机的功率，闪光对焊工艺可分为连续闪光焊、预热闪光焊、闪光-预热-闪光焊三种。上一页下一页返回3．２钢筋工程ａ．连续闪光焊。连续闪光焊的工艺过程包括连续闪光和顶锻过程。当两钢筋端面接触点出现闪光现象后，徐徐移动钢筋，即可形成连续闪光；待接头烧平、烧去杂质和氧化膜、白热熔化时，可立即施加轴向压力迅速顶锻，使两钢筋焊牢。连续闪光焊宜用于焊接直径２５ｍｍ以内的ＨＰＢ３００、ＨＲＢ３３５和ＨＲＢ４００钢筋。ｂ．预热闪光焊。预热闪光焊的工艺过程包括预热、连续闪光及顶锻过程，即在连续闪光焊前增加了预热过程，适宜焊接直径大于２５ｍｍ且端部较平坦的钢筋。上一页下一页返回3．２钢筋工程ｃ．闪光-预热-闪光。即在预热闪光焊前面增加了闪光过程，使不平整的钢筋端面烧化平整，适宜焊接直径大于２５ｍｍ，且端部不平整的钢筋。闪光对焊接头的质量检验，应分批进行外观检查和力学性能试验，并应按下列规定抽取试件：（ａ）在同一台班内，由同一焊工完成的３００个同级别、同直径钢筋焊接接头应作为一批。当同一台班内焊接接头数量较少，可在一周之内累计计算；累计仍不足３００个接头，应按一批计算。（ｂ）外观检查的接头数量，应从每批中抽查１０％，且不得少于１０个。（ｃ）力学性能试验时，应从每批接头中随机切取６个试件，其中３个做拉伸试验，３个做弯曲试验。上一页下一页返回3．２钢筋工程（ｄ）焊接等长的预应力钢筋（包括螺丝端杆与钢筋）时，可按生产时同等条件制作模拟试件。（ｅ）螺丝端杆接头可只做拉伸试验。电弧焊。电弧焊主要是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。用于电弧焊的弧焊机有直流与交流之分，常用的是交流弧焊机。由于其设备简单、机动灵活、适应性强，广泛用于钢筋接头与钢筋骨架焊接、装配式结构接头焊接、钢筋与钢板焊接机各种钢结构焊接。钢筋电弧焊的接头形式有三种：搭接焊接头、帮条焊接头及坡口焊接头，如图３-２８所示。上一页下一页返回3．２钢筋工程焊接电流和焊条直径应根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置进行选择。焊条的种类很多，根据钢材等级和焊接接头形式选择焊条，如结４２０、结５００等。搭接接头的长度、帮条的长度、焊缝的宽度和高度，均应符合规范的规定。ａ．电弧焊接头外观检查时，应在清渣后逐个进行目测或量测。ｂ．钢筋电弧焊接头外观检查结果，应符合下列要求：（ａ）焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤；（ｂ）焊接接头区域不得有裂纹；（ｃ）咬边深度、气孔、夹渣等缺陷允许值及接头尺寸的允许偏差应符合《钢筋焊接及验收规程》（ＪＧＪ１８—２０１２）的规定；（ｄ）坡口焊、熔槽帮条焊和窄间隙焊接头的焊缝余高不得大于３ｍｍ。上一页下一页返回3．２钢筋工程电渣压力焊。电渣压力焊是通过渣池的电流产生电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊合。钢筋电渣压力焊分为手工操作和自动控制两种。采用自动电渣压力焊时，主要设备是自动电渣焊机，电渣焊机构造如图３-２９所示。电渣压力焊的焊接参数主要包括焊接电流、渣池电压和通电时间等，可根据钢筋直径选择。电渣压力焊的接头应逐个进行外观检查，并符合下列要求：ａ．四周焊包凸出钢筋表面的高度应大于或等于４ｍｍ；ｂ．钢筋与电极接触处，应无烧伤缺陷；ｃ．接头处的弯折角不得大于４°；上一页下一页返回3．２钢筋工程ｄ．接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的０．１倍，且不得大于２ｍｍ。气压焊。钢筋气压焊是利用乙炔、氧气混合气体燃烧的高温火焰，加热钢筋结合端部，待钢筋熔融，使其高温下加压接合。气压焊具有设备简单、工效高、成本低的优点，适用于钢筋的现场焊接。气压焊的设备包括供气装置、加热器、加压器和压接器等，如图３-３０所示。上一页返回３．３混凝土工程３.３.１混凝土的制备混凝土的制备应采用符合质量要求的原材料，按规定的配合比配料，混合料应拌和均匀，以保证结构设计所规定的混凝土强度等级，满足设计提出的特殊要求（如抗冻、抗渗等）和施工和易性的要求，并应符合节约水泥、减轻劳动强度等原则。１.混凝土的材料混凝土的材料主要包括水泥、粗骨料、细骨料、水和外加剂等。下一页返回３．３混凝土工程（１）水泥。水泥进场时必须有出厂合格证和试验报告单，并应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》（ＧＢ１７５—２００７）的规定。当对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过３个月（快硬硅酸盐水泥超过１个月）时，应复查试验，并按试验结果使用。钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中严禁使用含氯化物的水泥。常用的水泥品种有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥等。特种水泥有快硬水泥、膨胀水泥等。上一页下一页返回３．３混凝土工程（２）砂。混凝土用砂一般以中、粗砂为宜。砂必须符合有害杂质最大含量的要求。砂中的有害杂质影响混凝土的质量，如云母、黑云母、淤泥和黏土、硫化物和硫酸盐、有机物等。有害杂质对混凝土的强度、抗冻性、抗渗性等方面产生不良影响或腐蚀钢筋影响结构的耐久性。砂中有害杂质的含量规定见表３-１２。（３）石子。混凝土所选用的石子有卵石和碎石之分。卵石天然形成，表面光滑，空隙率与总表面积较小，故拌制混凝土时水泥用量少，但与水泥浆的粘结力交叉，所以卵石混凝土强度较低。碎石由人工破碎，表面粗糙，空隙率和总表面积较大，故所需的水泥浆的粘结力强，因此碎石混凝土强度较高。上一页下一页返回３．３混凝土工程选择适宜的石子级配和最大粒径对混凝土质量影响较大。级配好，其空隙率及总表面积小，不仅能降低砂率、节约水泥，而且能改善混凝土的和易性，提高其密实性。碎石或卵石的颗粒级配范围见表３-１３。由于结构断面、钢筋间距及施工条件的限制，一般规定石子的最大粒径不得超过钢筋最小净距的３／４；不得超过结构截面最小尺寸的１／４；不得超过实心板厚度的１／２，且最大不得超过５０ｍｍ；在任何情况下，石子不得大于１５０ｍｍ。对于人工拌制的混凝土，石子最大粒径则以不超过８０ｍｍ为宜。碎石或卵石混合使用，以将它们的级配改善成较大力度的连续粒级。根据混凝土工程和资源的具体情况，进行综合技术经验分析后允许直接采用单级，但必须避免混凝土发生离析。上一页下一页返回３．３混凝土工程（４）水。拌制混凝土一般用自来水或其他可饮用水。要求水中不含有影响水泥正常硬化的有害杂质、油脂和糖类物质。因此，污水、工业废水、酸性水和硫酸盐含量超过水中１％的水，均不得用于混凝土中。海水对钢筋有腐蚀作用，不能用于拌制配筋结构的混凝土。（５）外加剂。为适应新结构、新技术发展的需要，人们日益注重混凝土性能的改进，注重水泥新品种的研制以及外加剂的应用等。外加剂已越来越多地用于混凝土施工，成为改善混凝土性能的重要手段和方法。采用不同的外加剂可起到延缓混凝土凝结时间、改善和易性、减小水胶比、抗冻、早期强度提高、快硬等作用，外加剂按作用不同分为减水剂（塑化剂）、早强剂、速凝剂、缓凝剂、加气剂、防水剂和抗冻剂等。上一页下一页返回３．３混凝土工程２.混凝土的施工配合比计算施工配料时影响混凝土质量的因素主要有两方面。（１）称量不准。原材料的计量是混凝土拌制过程中的重要环节，因其精确度的高低将直接影响到混凝土的性能。（２）未按砂、石骨料实际含水率的变化进行施工配合比的换算。因此，施工时应及时测定砂、石骨料的含水率，并将混凝土配合比换算成在实际含水率情况下的施工配合比。３.混凝土的搅拌（１）混凝土搅拌原理。混凝土搅拌，就是将水、水泥、粗骨料进行均匀拌和及混合的过程，使材料达到强化和塑化的过程，如图３-３１所示。上一页下一页返回３．３混凝土工程（２）混凝土搅拌机类型。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（表３-１４）。自落式搅拌机是利用自落式扩散原理（也称重力扩散原理），将物料提升到一定高度后，利用重力的作用，使物料自由落下，各物料在下落的过程中，时间、速度、落点和滚动距离不同，从而使物料颗粒相互穿插、渗透、扩散，最后达到均匀混合的目的。强制式搅拌机是利用强制式扩散机理（也称剪力扩散机理），利用运动着的叶片使物料颗粒向各个方向（环向、径向、竖向）产生运动。各物料颗粒运动过程中的方向、速度不同，相互之间产生剪切滑移，从而相互穿插、扩散，使各物料均匀混合。上一页下一页返回３．３混凝土工程强制式搅拌机分立轴式和卧轴式两类。立轴式又分为涡桨式和行星式，而卧轴式有单轴、双轴之分。４.混凝土的搅拌时间混凝土的搅拌时间是指从砂、石、水泥和水等全部材料投入搅拌机开始，到卸料为止所经历的时间。混凝土的搅拌时间过短，混凝土的和易性及强度将会降低；而混凝土的搅拌时间过长，不但不经济，而且混凝土的和易性也会降低，同时，使坚硬的粗骨料在搅拌机中破碎、脱角而影响混凝土的质量。混凝土搅拌的最短时间可按表３-１５采用。上一页下一页返回３．３混凝土工程５.投料顺序投料顺序的主要影响因素包括：混凝土的搅拌质量；叶片、衬板的磨损；拌合物与搅拌桶的粘结；水泥的飞扬等方面。常用的投料方法为一次投料法、二次投料法和水泥裹砂法。（１）一次投料法。一次投料法是指在上料斗中先装石子，再加水泥和砂，然后一次投入搅拌筒中进行搅拌。这是目前最普遍采用的方法，这种方法可以减少水泥的飞扬和水泥的粘罐现象。（２）二次投料法。二次投料法是指先向搅拌机中加入水、水泥和砂，搅拌均匀后，再投入石子搅拌成均匀的混凝土。这种方法能改善混凝土性能，提高混凝土的强度，并且节约水泥。这种方法与一次投料法相比，可使混凝土强度提高１０％１５％，节约水泥１５％２０％。上一页下一页返回３．３混凝土工程（３）水泥裹砂法。水泥裹砂法就是在砂子表面形成一层水泥浆壳，又称为造壳混凝土（又称ＳＥＣ混凝土）。这种方法主要采取两项工艺措施：一是对砂子表面湿度进行处理，使其湿度保持在一定范围内；二是分两次加水，两次搅拌。第一次加水是将砂子、水泥和部分水搅拌４５７５ｓ，使砂子周围形成水泥包裹层，这次加水搅拌称为造壳搅拌。加入第二次水及石子，经搅拌，部分水泥浆便均匀地分散在已经被造壳的砂子和石子周围，这种搅拌工艺称为水泥裹砂法。６.进料容量进料容量是将搅拌前各种材料的体积累积起来的容量，又称干料容量。混凝土施工配合换算是以每立方米混凝土为计算单位的，搅拌时要根据搅拌机的出料容量，即一次可搅拌出的混凝土量确定进料时各种原材料的重量，从而满足相应的进料容量。上一页下一页返回３．３混凝土工程３.３.２混凝土拌合料的运输１.混凝土的运输要求（１）运输中的全部时间不应超过混凝土的初凝时间，并保证混凝土在初凝前有充分的时间进行浇筑和振捣。（２）运输过程中混凝土应保持良好的均匀性，不分层、不离析，具有设计配合比所规定的坍落度。混凝土浇筑时的坍落度见表３-１６。（３）混凝土拌合物应以最少的转运次数和最短的时间运到浇筑现场，混凝土从搅拌机卸出到浇筑完毕的延续时间不宜超过表３-１７的规定。上一页下一页返回３．３混凝土工程２.混凝土运输工具的选择（１）运输方式。混凝土的运输可分为水平运输和垂直运输。其中，水平运输又可分为地面水平运输和楼面水平运输。（２）运输工具。短距离水平运输时，多用双轮手推车、机动手推车；工地范围内的运输多用载重１ｔ的小型机动力翻斗车；长距离运输宜采用自卸汽车、混凝土搅拌运输车。垂直运输时，多采用塔式起重机加料斗、井架或混凝土泵等工具。塔式起重机。塔式起重机如图３-３２所示，其运输的优点是地面运输、垂直运输和楼面运输都可以采用。混凝土在地面由水平运输工具或搅拌机直接卸入吊斗吊起，运至浇筑部位进行浇筑。上一页下一页返回３．３混凝土工程井架。混凝土的垂直运送，除采用塔式起重机外，还可使用井架。混凝土在地面用双轮手推车运至井架的升降平台上，然后井架将双轮手推车提升到数层上，再将手推车沿铺在楼面上的跳板推到浇筑地点。另外，井架可以兼运其他材料，利用率较高。由于在浇筑混凝土时已立好模板，扎好钢筋，因此，需铺设手推车行走用的跳板，如图３-３３所示。混凝土搅拌运输车（图３-３４）。混凝土搅拌运输车的工作方式包括混凝土搅拌运输和混凝土扰动运输两种。泵送混凝土。常用的混凝土泵是液压柱塞泵，如图３-３５所示。这种泵的优点是输送能力大，速度快，效率高，节省人力，能连续作业。上一页下一页返回３．３混凝土工程泵送混凝土施工（图３-３６）中应注意的问题：ａ．输送管布置宜短直，减少弯管数量，接头要严密；ｂ．正确选择骨料级配，并保证混凝土泵能连续不间断地工作；ｃ．泵送前，用水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁，减少泵送阻力；ｄ．泵送时，泵的料斗内应充满混凝土，防止吸入空气形成阻塞；ｅ．停歇时间超过４５ｍｉｎ及泵送结束后，要及时清洗泵体及管道内残留的混凝土。上一页下一页返回３．３混凝土工程３.混凝土运输道路运输道路路面应满足车辆平稳行驶的需要，尽量避免或减少对混凝土拌合物的振动，以免混凝土拌合物产生离析。运输线路宜取短、取直，以减少运输距离。工地运输道路应与浇筑地点形成回路，避免交通堵塞。楼层上运输道路应用跳板搭设在马凳上，搭设应稳固、可靠，确保安全施工。注意防止钢筋和模板位置发生变化。跳板布置应与混凝土浇筑方向配合，一面浇筑，一面拆迁搬移，直到整个楼面混凝土浇筑完成。运输容器应不吸水、不漏浆，以防混凝土的和易性改变。天气炎热时，容器宜用不吸水的材料遮盖，防止阳光直射引起水分蒸发等。上一页下一页返回３．３混凝土工程３.３.３混凝土的浇筑混凝土浇筑与振捣是保证混凝土工程质量的关键工序。混凝土浇筑要保证密实性、均匀性和耐久性，要保证结构的整体性、尺寸准确和钢筋预埋件的位置正确，拆模后混凝土表面要平整、光洁。对于现浇钢筋混凝土结构混凝土工程施工，应根据其结构特点合理组织分层、分段流水施工，并应根据总工程量、工期以及分层分段的具体情况，确定每工作班的工作量。根据每班工程量和现有设备条件，选择混凝土搅拌机、运输及振捣设备的类型和数量进行施工，确保混凝土工程质量。１.混凝土浇筑前的准备工作（１）浇筑前，检查模板位置、标高、尺寸、强度、刚度是否符合要求，接缝是否严密，预埋件位置和数量是否符合图纸要求；上一页下一页返回３．３混凝土工程（２）检查钢筋规格、数量、位置、接头、保护层厚度是否正确；（３）清理模板及钢筋上的垃圾、油污，并浇水润湿木模板；（４）填写隐蔽工程记录。２.混凝土浇筑的一般规定（１）混凝土浇筑工作的要求。浇筑前，混凝土不应出现离析或初凝现象，如已发生可重新搅拌，使混凝土恢复流动性和粘聚性后再浇筑；为了使混凝土振捣密实，必须分层浇筑、分层捣实，并在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇筑、捣实完毕，保证混凝土浇筑时均匀、密实地填满模板空间；新旧混凝土在施工缝处结合良好；拆模后，混凝土表面平整；上一页下一页返回３．３混凝土工程钢筋混凝土构件中钢筋及预埋件的位置正确。（２）保证浇筑质量的措施。混凝土分层浇筑；混凝土浇筑工作应连续进行；混凝土自高处倾落的高度不宜超过２ｍ；若超过２ｍ，应设串筒、斜槽、溜管等；预留施工缝。３.施工缝的留设与处理由于技术或施工组织上的原因，混凝土结构不能一次连续浇筑完，而必须停留较长时间，当继续浇筑混凝土时，前面浇筑的混凝土已初凝或已硬化，因此，新浇筑混凝土与已凝结或已硬化混凝土的结合面称为施工缝。上一页下一页返回３．３混凝土工程（１）施工缝的留设原则。施工缝应留在结构受剪力较小且便于施工的部位。（２）施工缝的留设位置。柱子的施工缝遗留在基础与柱子交接处的水平面上，或梁的下面，或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盖柱帽的下面，如图３-３７所示。高度大于１ｍ的钢筋混凝土梁的水平施工缝，应留在楼板底面下２０３０ｍｍ处，当梁下有梁托时，留在梁托下部；单向平板的施工缝可留在平行于短边的任何位置；有主次梁的楼板结构，施工缝应留在次梁跨度的中间１／３范围内，如图３-３８所示。上一页下一页返回３．３混凝土工程（３）施工缝的处理。当已浇筑混凝土的抗压强度不小于１．２ＭＰａ时，可在施工缝处继续浇筑混凝土；施工缝处继续浇筑混凝土之前，应清理施工缝表面的水泥薄膜、松动石子和软弱的混凝土层，并充分润湿，不得积水；浇筑混凝土时，施工缝处宜先铺厚度为３０５０ｍｍ的水泥浆，保证接缝处的混凝土质量；浇筑过程中应将施工缝处捣实，增加密实性。４.混凝土的振捣混凝土的振捣方式分为人工振捣与机械振捣两种。上一页下一页返回３．３混凝土工程人工振捣是利用捣锤或插钎等工具的冲击力使混凝土密实成型；机械振捣是将振动器的振动力传给混凝土，使混凝土发生强迫振动而密实成型。前者效率低，效果差；后者效率高，质量好。振动机械按工作方式分为内部振动器、表面振动器、外部振动器和振动台，如图３-３９所示。振动机械的工作原理是利用偏心轴或偏心块的高速旋转，使振动器因离心力的作用而振动。（１）内部振动器。内部振动器又称为插入式振动器，适用于大体积混凝土和梁、柱、墙等构件的振捣，其构造如图３-４０所示。插点布置。行列式、交错式，如图３-４１所示。上一页下一页返回３．３混凝土工程插入深度。应垂直插入尚未初凝的混凝土中５０１００ｍｍ，促使上下层结合。操作方法：快插慢拔。快插主要是防止表面的混凝土先被捣实，而下部混凝土分层离析；慢拔主要是为了保证拔棒时混凝土中的空洞被及时填满。振动时间。在每个插入点中，振动到混凝土表面平坦、不再下沉，泛出水泥浆，无气泡排出为止，一般为２０３０ｓ。（２）表面振动器。表面振动器又称为平板振动器，将电动机轴上装有左右两个偏心块的振动器固定在一块平板上而成，振动作用可直接传递于混凝土面层上。这种振动器适用于楼板、空心板、地面和薄壳等结构的振捣。上一页下一页返回３．３混凝土工程（３）外部振动器。外部振动器又称为附着式振动器，它直接安装在模板上进行振捣，利用偏心块旋转时产生的振动力通过模板传给混凝土，达到振实的目的。这种振动器适用于振捣断面较小或钢筋较密的柱子、梁、板等构件。（４）振动台。振动台一般在预制厂用于振实干硬性混凝土和轻骨料混凝土。宜采用加压振动的方法，加压力为１３ｋＮ／ｍ２。５.大体积混凝土结构的浇筑方案大体积钢筋混凝土结构的浇筑方案，一般分为全面分层、分段分层和斜面分层三种，如图３-４２所示。上一页下一页返回３．３混凝土工程（１）全面分层。当结构平面面积不大时，可将整个结构分为若干层进行浇筑，即在第一层浇筑完毕后，再浇筑第二层，这样逐层浇筑，直至完工为止。为保证结构的整体性，要求次层混凝土在前层混凝土初凝前浇筑完毕。若结构平面面积为A（ｍ２），浇筑分层厚度为Q（ｍ２），每小时浇筑量为T（ｍ３／ｈ），混凝土从开始浇筑至初凝的延续时间为犜（ｈ）（一般等于混凝土初凝时间减去运输时间），为保证结构的整体性，则应满足：即采用全面分层时，结构平面面积应满足上式的条件。上一页下一页返回３．３混凝土工程（２）分段分层。当结构平面面积较大时，全面分层已不适应，这时可采用分段分层浇筑方案。即将结构划分为若干段，每段又分为若干层，先浇筑第一段各层，然后浇筑第二段各层，如此逐层连续浇筑，直至结束。为保证结构的整体性，要求次段混凝土应在前段混凝土初凝前浇筑并与之捣实成整体。若结构的厚度为H（ｍ），宽度为b（ｍ），分段长度为L（ｍ），为保证结构的整体性，则应满足：（３）斜面分层。斜面分层浇筑时，斜面坡度不得大于１／３，这种方案适用于结构长度大大超过厚度３倍的情况。这时，振捣工作应从浇筑层斜面下端开始，逐渐上移，且振动器应与斜面垂直。上一页下一页返回３．３混凝土工程３.３.４混凝土的养护１.混凝土养护的目的混凝土成型硬化主要是水泥水化作用的结果，水化作用需要适宜的湿度和温度条件，因此，养护的目的是防止由于水分过早蒸发或水化作用而出现混凝土强度降低、收缩裂缝、剥皮等现象。２.混凝土的养护方法混凝土浇筑完毕后，应在１２ｈ内覆盖和浇水。养护方法包括标准养护、自然养护和热养护三种。（１）标准养护是指在温度为（２０±３）℃，相对湿度为９０％的潮湿环境或水中进行养护。上一页下一页返回３．３混凝土工程（２）自然养护是指在平均气温高于５℃的环境下，用浇水或保水方法使混凝土在规定的时间内有适宜的温度和湿度条件，凝结硬化，逐渐达到设计要求的强度。混凝土的自然养护应符合下列规定。在浇筑完毕后的１２ｄ以内对混凝土加以覆盖，保湿和浇水。混凝土浇水养护的时间：采用硅酸盐水泥、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；对掺用缓凝外加剂或有抗渗性要求的混凝土，不得少于１４ｄ。浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态，混凝土的养护用水应与拌制用水相同。对不易浇水养护的高耸结构、大面积混凝土或缺水地区，可在已凝结的混凝土表面喷涂塑料溶液等溶剂挥发后，形成塑料薄膜，使混凝土与空气隔绝，以阻止水分蒸发，保证水化反应正常进行。上一页下一页返回３．３混凝土工程大面积混凝土（如地坪、楼板）可采用蓄水养护。有些结构物，如储水池等，可待拆除内模板，混凝土达到一定强度后再注水养护。对地下建筑或基础，可在其表面涂刷沥青乳液，以防混凝土内水分蒸发。混凝土强度达到１．２Ｎ／ｍｍ２前，不得在其上踩踏或安装模板与支架。自然养护成本低，养护效果好，但养护周期长。现浇结构多采用自然养护，自然养护可分为洒水养护和喷洒塑料薄膜养护两种。洒水养护是用草帘、芦席、麻袋、锯末等吸水保湿能力较强的材料将混凝土覆盖，并经常洒水，使其保持湿润。。上一页下一页返回３．３混凝土工程喷洒塑料薄膜养护是将过氯乙烯树脂塑料溶液用喷枪喷洒于混凝土表面，待溶液挥发后，在混凝土表面形成一层塑料薄膜，防止混凝土中水分蒸发，保证水化作用的正常进行。这种方法常用于不宜洒水养护的高耸构筑物和大面积混凝土结构。（３）热养护是指将混凝土置于高湿条件下，并对其进行加热处理。３.３.５混凝土的质量检查和缺陷处理１.混凝土的质量检查混凝土的质量检查包括施工过程中的质量检查和养护后的质量检查。（１）混凝土施工过程中的质量检查。施工过程中的质量检查主要是对组成材料质量、坍落度、混凝土配合比及搅拌时间等进行检查，每一工作班至少检查两次，如遇特殊情况，还应进行抽查。上一页下一页返回３．３混凝土工程（２）混凝土养护后的质量检查。养护后的质量检查，主要是检查混凝土的立方体抗压强度。混凝土的抗压强度应以边长为１５０ｍｍ的立方体试块，在温度为（２０±３）℃和相对湿度为９０％以上的湿润环境中进行养护２８ｄ后测得具有９５％保证率的抗压强度。混凝土的强度等级必须符合设计要求，现浇混凝土结构的允许偏差，应符合表３-１８的规定。２.混凝土的缺陷处理（１）现浇混凝土结构质量缺陷及产生原因。现浇结构的外观质量缺陷，应由监理单位、施工单位、建设单位等各方根据其对结构性能和使用功能影响的严重程度，按表３-１９确定。上一页下一页返回３．３混凝土工程（２）混凝土质量缺陷的防治与处理。１）表面抹浆修补。适用于混凝土表面数量不多的小蜂窝、麻面、露筋、露石。适用于混凝土表面数量不多的细小的裂缝。修补方法：用１∶２１∶２．５的水泥砂浆抹面修整。２）细石混凝土填补。适用于蜂窝比较严重或露筋较深的情况。填补方法：去掉不密实的混凝土，用清水洗净并充分湿润，再用比构件强度等级高一级的细石混凝土填补并振捣。３）水泥灌浆与化学灌浆。对于宽度大于０．５ｍｍ的裂缝，宜采用水泥灌浆；对于宽度小于０．５ｍｍ的裂缝，宜采用化学灌浆。上一页返回３．４预应力混凝土工程３.４.１先张法施工先张法是在浇筑混凝土前铺设、张拉预应力筋，并将张拉后的预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于７５％设计强度后，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时，放松预应力筋，借助混凝土与预应力筋的粘结对混凝土施加预应力的施工工艺，如图３-４３所示。先张法一般仅适用于生产中小型预制构件，多在固定的预制厂生产，也可在施工现场生产。先张法生产可采用台座法或流水机组法。采用台座法时，台座长度一般为１００１５０ｍ。下一页返回３．４预应力混凝土工程３.４.１.１台座台座是先张法施工中主要的设备之一，有足够的强度、刚度和稳定性，以免因台座的变形、倾覆和滑移而引起预应力的损失，以保障先张法生产构件的质量。台座按构造形式可分为墩式和槽式两类。１.墩式台座墩式台座由承力台墩、台面与横梁三部分组成，其长度宜为５０１５０ｍ（图３-４４）。目前常用的是台墩与台面共同受力的墩式台座。台座的宽度主要取决于构件的布筋宽度、张拉与浇筑混凝土是否方便，一般不大于２ｍ。在台座的端部应留出张拉操作用地和通道，两侧要有构件运输和堆放的场地。台座的强度应根据构件张拉力的大小，按台座每米宽的承载力（２００５００ｋＮ）来设计。上一页下一页返回３．４预应力混凝土工程承力台墩一般埋置在地下，由现浇钢筋混凝土做成。台座的稳定性验算包括抗倾覆验算和抗滑移验算。台面一般是在夯实的碎石垫层上浇筑一层厚度为６０１００ｍｍ的混凝土。台面伸缩缝可根据当地温差和经验，