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单元5混凝土结构工程钢筋和混凝土能共同工作的三个条件:(1)钢筋和混凝土两种材料之间存在着较强的粘结力。(2)混凝土在硬化过程中产生收缩,体积缩小,将钢筋压紧,钢筋与混凝土之间产生的摩阻力防止了钢筋的滑动。(3)钢筋与混凝土有相近的温度线性膨胀系数。钢筋混凝土结构工程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。现浇钢筋混凝土结构工程包括模板工程、钢筋工程和混凝土工程,其施工工艺流程如图5-1所示。上一页下一页返回5.1模板工程模板工程占钢筋混凝土工程总价的20%~30%,占劳动量的30%~40%,占工期的50%左右,决定着施工方法和施工机械的选择,直接影响着工期和造价。模板工程的施工包括模板的选材、选型、设计、制作、安装、拆除和周转等过程。5.1.1模板的作用与基本要求模板是使新拌混凝土在浇筑过程中保持设计要求的位置尺寸和几何形状,使之硬化成为钢筋混凝土结构或构件的模型,已浇筑的混凝土需要在此模型内养护、硬化、增长强度,形成所要求的结构构件。整个模板系统包括模板和支架两个部分,其中模板是指与混凝土直接接触,使混凝土具有构件所要求形状的部分;支架是指支撑模板,承受模板、构件及施工中各种载荷的作用,并使模板保持所要求的空间位置的临时结构。上一页下一页返回5.1模板工程为了保证所浇筑混凝土结构的施工质量和施工安全,模板和支架必须符合下列基本要求:(1)保证结构和构件各部分形状、尺寸和相互位置的正确性;(2)具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的质量、侧压力以及其他施工载荷;(3)构造简单、装拆方便,并便于钢筋的绑扎、安装和混凝土的浇筑、养护;(4)模板的拼缝应严密、不漏浆,并能多次周转使用。上一页下一页返回5.1模板工程5.1.2模板的分类模板的分类有多种方式,通常按以下方式分类:(1)按使用材料,模板可分为木模板、钢木模板、钢模板、木胶合板模板、竹胶合板模板、钢框木(竹)胶合板模板、塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板等。1)木模板:制作方便、拼装随意,尤其适于外形复杂或异形的混凝土构件。此外,由于导热系数小,对混凝土冬期施工有一定的保温作用,但周转次数少。2)钢模板:一般做成定型模板,用连接件拼装成各种形状和尺寸,适用于多种结构形式,应用广泛。钢模板周转次数多,但一次投资量大,在使用过程中应注意保管和维护。上一页下一页返回5.1模板工程3)木胶合板模板:通常,57,9,11等奇数层单板(薄木板)经热压固化而胶合成型,相邻纹理方向相互垂直,表面常覆有树脂面膜。具有幅面大、接缝少、自重轻、锯截方便、不翘曲、不开裂等优点,在施工中用量较大。4)竹胶合板模板:简称竹胶板,由若干层竹编与两表层木单板经热压而成,比木胶合板模板强度更高,表层经树脂涂层处理后可作为清水混凝土模板,但现场拼钉较困难。5)钢框木(竹)胶合板模板:是以角钢为边框,内镶可更换的木(竹)胶合板,胶合板的边缘和孔洞经密封材料的处理,可防吸水受潮变形,提高胶合板的使用次数。6)塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板:具有重量轻、刚度大、拼装方便、周转率高的特点,但由于造价较高,尚未普遍使用。上一页下一页返回5.1模板工程(2)按结构类型,模板可分为基础模板、柱模板、梁模板、楼板模板、墙模板和楼梯模板等。5.1.3木模板木材是最早被人们用来制作模板的工程材料。木模板的木材主要采用松木和杉木,其含水率不宜过高,以免干裂,材质不宜低于三等材。木模板的基本元件是拼板,它由板条和拼条(木档)组成,如图5-2所示。现浇钢筋混凝土的基本构件主要有基础、柱、梁、楼板、墙和楼梯,下面分别介绍这些基本构件的模板构造。1.基拙模板(1)基础的特点是高度不大而体积较大,基础模板(图5-3)一般利用地基或基槽(坑)进行支撑。上一页下一页返回5.1模板工程(2)安装时,要保证上下模板不发生相对位移,如为杯形基础,则还要在其中放人杯口模板。2.柱模板(1)柱子的特点是断面尺寸不大,但比较高。(2)如图5-4所示,柱模板由内拼板夹在两块外拼板之内组成,亦可用短横板代替外拼板钉在内拼板上。3.梁模板(1)梁的特点是跨度大而宽度不大,梁底一般是架空的。(2)梁模板(图5-5)主要由底模、侧模、夹木及支架系统组成。上一页下一页返回5.1模板工程(3)底模用长条模板加拼条拼成,或用整块板条。4.楼板模板(1)楼板的特点是面积大而厚度较小,模板的横向侧压力很小。(2)楼板模板及其支架系统主要用于抵抗混凝土的垂直载荷和其他载荷,以保证楼板不下垂变形,如图5-6所示。楼板模板的安装应在主、次梁模板安装完成后进行。5.墙模板(1)墙模板的特点是竖向面积大而厚度一般不大,因此,墙模板主要应能保持自身稳定,并能承受浇筑混凝土时产生的水平侧压力。(2)墙模板主要由侧模、主肋、次肋、斜撑、对拉螺栓和撑块等组成,如图5-7所示。上一页下一页返回5.1模板工程6.楼梯模板(1)楼梯模板(图5-8)的构造与楼板相似,不同之处是楼梯模板要倾斜支设,且要能形成踏步。(2)踏步模板分为底板及梯步两部分。(3)平台、平台梁的模板同前。5.1.4组合钢模板组合钢模板是一种定型模板,由钢模板和配件两大部分组成,配件包括连接件和支撑件,这种模板可以拼出多种尺寸和几何形状,适用于各种现浇钢筋混凝土工程,可事先按设计要求组拼成梁、柱、墙、楼板的大型模板,整体吊装就位,也可采用散装散拆方法。组合钢模板施工方便,通用性强,易拼装,周转次数多;但一次投资大,拼缝多,易变形,拆模后一般都要进行抹灰,个别还需要进行剔凿。上一页下一页返回5.1模板工程1.钢模板钢模板包括平面模板、阳角模板、阴角模板和连接角模,如图5-9所示。(1)平面模板。平面模板用于基础、墙、梁、板、柱等各种结构的平面部位,它由面板和肋组成,肋上设有U形卡孔和插销孔,利用U形卡和I形插销等拼装成大块板,如图5-9(a)所示。(2)阳角模板。阳角模板主要用于混凝土构件阳角,如图5-9(b)所示。(3)阴角模板。阴角模板用于混凝土构件阴角,如内墙角、水池内角及梁板交接处阴角等,如图5-9(c)所示。(4)连接角模。角模用于平模板做垂直连接构成阳角,如图5-9(d)所示。上一页下一页返回5.1模板工程2.连接件连接件包括U形卡、I形插销、钩头螺栓、紧固螺栓、对拉螺栓和扣件等,如图5-10所示。(1)U形卡。用于相邻模板间的拼接。其安装距离不大于300mm,即每隔一个孔插一个卡,安装方向一顺一倒相互交错,以抵消U形卡可能产生的位移。(2)L形插销。用于插入钢模板端部的插销孔内,以加强两相邻模板接头处的刚度和保证接头处板面平整。(3)钩头螺栓。用于钢模板与内、外钢楞的加固,使之成为整体,安装间距一般不大于600mm,长度应与采用的钢楞尺寸相适应。(4)紧固螺栓。用于紧固钢模板内、外钢楞,增强组合模板的整体刚度,长度应与采用的钢楞尺寸相适应。上一页下一页返回5.1模板工程(5)对拉螺栓。用于连接墙壁的两侧模板,保持模板与模板之间设计厚度,并承受混凝土侧压力及水平载荷,使模板不致变形。(6)扣件。用于钢楞与钢楞或钢楞与钢模板之间的扣紧,按钢楞的不同形状,分别采用蝶形扣件和“3”形扣件。
3.支撑件组合钢模板的支撑件由钢楞、支架、斜撑、析架及模板成型卡具等组成,具体应符合以下规定:(1)钢楞。1)钢楞即模板的横档和竖档,分内钢楞与外钢楞两种。2)内钢楞配置方向一般应与钢模板垂直,直接承受钢模板传来的载荷,其间距一般为700~900mm。上一页下一页返回5.1模板工程3)钢楞一般用圆钢管、矩形钢管、槽钢或内卷边槽钢,而以钢管用得较多。(2)支架。1)常用钢管支架如图5-11(a)所示。它由内、外两节钢管制成,其高低调节间距模数为100mm;支架底部除垫板外,均用木楔调整标高,以利于拆卸。2)另一种钢管支架本身装有调节螺杆,能调节一个孔距的高度,使用方便,但成本略高,如图5-11(b)所示。3)当载荷较大、单根支架承载力不足时,可用组合钢支架或钢管井架,如图5-11(c)所示。还可用扣件式钢管脚手架、门式脚手架作为支架,如图5-11(d)所示。上一页下一页返回5.1模板工程(3)斜撑。由组合钢模板拼成的整片墙模或柱模,在吊装就位后,应由斜撑调整和固定其垂直位置,如图5-12所示。(4)析架。用于支撑梁、板类结构的模板。通常采用角钢、扁钢和圆钢筋制成,可调节长度,以适应不同跨度使用。一般以两榻为一组,其跨度可调整到2100~3500mm。载荷较大时,可采用多榻成组排放,并在下弦加设水平支撑,使其相互连接固定,增加侧向刚度,如图5-13所示。上一页下一页返回5.1模板工程(5)模板成型卡具。用于支撑梁、柱等的模板,使其成为整体。常用的有柱箍和梁卡具。柱箍又称柱卡箍、定型夹箍,用于直接支撑和夹紧各类柱模的支撑件,可根据柱模的外形尺寸和侧压力的大小来选用,如图5-14所示。梁卡具又称梁托架,用于固定矩形梁、圈梁等模板的侧模板,可节约斜撑等材料,也可用于侧模板上口的卡固定位,如图5-15所示。5.1.5胶合板模板混凝土模板用的胶合板有木胶合板和竹胶合板。1.木胶合板模板用的木胶合板相邻层的纹理方向相互垂直,通常最外层表板的纹理方向和胶合板板面的长向平行,因此,整张胶合板的长向为强方向,短向为弱方向,使用时必须加以注意。上一页下一页返回5.1模板工程2.竹胶合板混凝土模板用竹胶合板,其面板与芯板所用材料既有相同的,又有不同的。不同的材料是芯板将竹子劈成竹条(称竹帘单板),宽14~17mm,厚3~5mm,在软化池中进行高温软化处理后,做烤青、烤黄、去竹衣及干燥等进一步处理。竹帘的编织可用人工或编织机编织,面板通常为编席单板,做法是竹子劈成蔑片,由编工编成竹席。表面板采用薄木胶合板,这样既利用竹材资源,又兼有木胶合板的表面平整度。另外,也有采用竹编席作为面板的,这种板材表面平整度较差,且胶粘剂用量较多。竹胶合板断面构造如图5-16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5.1模板工程5.1.6钢框木(竹)胶合板模板钢框木(竹)胶合板模板(图5-17)是以热车[异型钢为钢框架,以覆面胶合板作为板面,并加焊若干钢肋承托面板的一种组合式模板。面板有木、竹胶合板,单片木面竹芯胶合板等。板面施加的覆面层有热压三聚氰胺浸渍纸、热压薄膜、热压浸涂和涂料等。钢框木(竹)胶合板模板品种系列(按钢框高度分)除与组合钢模板配套使用的55系列(即钢框高55mm,刚度小、易变形)外,现已发展有63,70,75,78,9。等系列,其支承系统各具特色。规格一般为中型、定型尺寸,也可根据需要设计为大模板。上一页下一页返回5.1模板工程1.特点(1)重量轻、板幅大,比组合钢模板重量可减轻1/5~1/4,模板板幅可加大,减少了模板组拼的接缝。(2)用钢量减少,比组合钢模板可减少1/2。(3)模板吸附力小,脱模容易。(4)周转次数多,一般可周转使用50次。(5)保温性能好,有利于冬期混凝土的保温。(6)维修方便,可在现场将局部损伤面进行修补,当一面磨损后,可翻转板面使用。2.适用范围主要应用于楼板和梁模板及混凝土侧压力较小的其他结构部位。上一页下一页返回5.1模板工程5.1.7模板设计常用的木拼板模板和组合钢模板,在其经验适用范围内一般不需进行设计验算,但对重要结构的模板、特殊形式的模板或超出经验适用范围的一般模板,应进行设计或验算,以确保工程质量和施工安全,防止浪费。1.模板设计内容和原则(1)模板设计内容。模板设计的内容,主要包括选型、选材、配板、载荷计算、结构设计和绘制模板施工图等。模板及其支架应根据工程结构形式、载荷大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。各项设计的内容和详尽程度,可根据工程的具体情况和施工条件确定。上一页下一页返回5.1模板工程(2)模板设计原则。1)实用性。应保证混凝土结构的质量,要求拼缝严密、不漏浆,保证构件的形状尺寸和相互位置正确,且要求构造简单、支拆方便。2)安全性。保证在施工过程中不变形、不破坏、不倒塌。3)经济性。针对工程结构具体情况,因地制宜,就地取材,在确保工期的前提下,尽量减少一次投入,增加模板周转率,减少支拆用工,实现文明施工。2.载荷计算计算模板及其支架的载荷,分为载荷标准值和载荷设计值,后者应以载荷标准值乘以相应的载荷分项系数计算。上一页下一页返回5.1模板工程(1)载荷标准值。1)模板及其支架自重标准值,应根据模板设计图确定。肋形楼板及无梁楼板模板的自重标准值,可按表5-1采用。
2)新浇筑混凝土自重标准值,对普通混凝土,可采用24kN/m2;对其他混凝土,可根据实际重力密度确定。3)钢筋自重标准值根据设计图纸确定。对一般梁板结构,每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值为:楼板1.1kN/m2;框架梁1.5kN/m2。上一页下一页返回5.1模板工程4)施工人员及设备载荷标准值,计算模板及直接支撑模板的小楞时,对均布活载荷取2.5kN/m2,另应以集中载荷2.5kN再行验算,比较两者的弯矩值,按其中较大者取用;计算直接支撑小楞的结构构件,均布活载荷取1.5kN/m2;计算支架立柱及其他支撑结构构件时,均布活载荷取1.0kN/m2。5)振捣混凝土时产生的载荷标准值,对水平模板可采用2.0kN/m2;对垂直面模板可采用4.0kN/m2。6)新浇筑混凝土对模板侧面压力的计算,采用内部振捣时,新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力,可按式(5-1)和式(5-2)计算,并取其中的较小值:上一页下一页返回5.1模板工程7)倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平载荷标准值,可按表5-2采用。除上述7项载荷外,当水平模板支撑结构的上部继续浇筑混凝土时,还应考虑由上部传递下来的载荷。(2)载荷设计值。计算模板及其支架的载荷设计值,应为载荷标准值乘以相应的载荷分项系数,载荷分项系数见表5-3。(3)载荷拆减(调整)系数。1)对钢模板及其支架的设计,其载荷设计值可乘以0.85系数予以拆减,但其截面塑性发展系数取1.0。2)采用冷弯薄壁型钢材,由于原规范对钢材容许应力值不予提高,因此,载荷设计值也不予拆减,系数为1.0。上一页下一页返回5.1模板工程3)对木模板及其支架的设计,当木材含水率小于25%时,其载荷设计值可乘以0.9系数予以拆减。4)在风载荷作用下,验算模板及其支架的稳定性时,其基本风压值可乘以0.8系数予以拆减。3.载荷组合模板及其支架的设计应考虑的载荷如下:(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载荷;上一页下一页返回5.1模板工程(5)振捣混凝土时产生的载荷;(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载荷。上述各项载荷应根据不同的结构构件,按表5-4的规定进行载荷组合。4.模板结构的刚度要求模板结构除必须保证足够的承载能力外,还应保证有足够的刚度,因此,应验算模板及其支架结构的挠度,其最大变形值不得超过下列规定:(1)对结构表面外露(不做装修)的模板,为模板构件计算跨度的1/400;(2)对结构表面隐蔽(做装修)的模板,为模板构件计算跨度的1/250;上一页下一页返回5.1模板工程(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。支架的立柱或析架应保持稳定,并用撑拉杆件固定。为防止模板及其支架在风载荷作用下倾倒,应从构造上采取有效措施,如在相互垂直的两个方向加水平及斜拉杆、缆风绳、地锚等。5.1.8模板安装与拆除1.模板安装(1)模板安装允许偏差。现浇结构模板安装的允许偏差应符合表5-5的规定。(2)基本构件模板的支模工艺。1)基础模板。①拉线找中,弹出中心线和边线,找平、做出标高标志。上一页下一页返回5.1模板工程②沿边线竖直模板临时固定,找正校直,用斜撑固定牢固。③杯形柱基模板:杯口模板应直拼、外面刨光。如设底板,应侧板包底板,底板要钻孔以便排气。模板外侧弹中心线,涂刷隔离剂。浇筑混凝土时,上口要临时遮盖,如不设底板,要指派专人将涌入芯模底部的混凝土及时清除干净,达到杯底平整。④杯芯模板位置、标高必须安装准确,固定牢固,防止上浮或偏移。⑤杯芯模板在混凝土浇筑后,一般在混凝土初凝前后即可用锤轻打,撬杠松动,以便混凝土凝固后拔出。⑥基础较深者,应用钢丝或螺栓加固模板。有预埋件者,应准确固定。2)柱模板。①先在基础顶面弹出柱的中心线和四周边线。上一页下一页返回5.1模板工程②沿边线竖立竖向模板,正确固定柱脚,用斜撑将柱模板临时固定,再由柱顶用线坠吊直找正,然后正式固定。③柱模根部要用水泥砂浆堵严,防止跑浆,柱模的浇筑口和清扫口,在配模时,应考虑一并留出。④通排柱模板的安装,应先装两端柱的模板,校正无误后固定,拉通线校正中间各柱模板。⑤门子板应分节铺钉,或分节预留施工洞,由地面起每隔1.0~2.0m留一道,以便灌入混凝土及插入振动器。⑥柱模板加柱箍,柱箍可采用不小于50mm×100mm方木(立放),或工具式柱箍,每隔0.5~1.0m加一道,将柱模板箍紧。上一页下一页返回5.1模板工程⑦在柱与梁的结合处,正确锯好梁的槽口,在梁的槽口上画好中心线。梁模板宜缩短2~3mm并锯成小斜面,以便拆模。3)梁模板。①支模前,应先在柱或墙上找好梁中心线和标高。②在柱模板的槽口下面钉上托板木,对准中心线,铺设梁底模板。③梁模板必须侧板包底板,板边弹线刨直。主梁与次梁的接合处,在主梁侧板上正确锯好次梁的槽口,画好中心线。④梁底支柱的间距应符合设计要求。如设计无要求,一般当梁高在500mm以内时为1.2m,梁高在500~1000mm时为1.0m,梁高在1000mm以上时为0.7~0.8m。上一页下一页返回5.1模板工程⑤梁侧板吊直拉平后,在柱模预留梁槽口的两侧钉上夹口木条,在侧模上口钉上控制梁宽的小木条,在支柱帽上钉斜撑固定侧板,斜撑角度为450,当梁高超过800mm时,在侧板中加钉通长横木带,两侧横木带应用钢丝或螺栓拉紧加固。⑥梁较高时,可先安装一面侧板,等钢筋绑扎好后再装另一面侧板。4)楼板模板。①根据设计标高,在梁侧板上固定水平大横楞,再在上面搁置平台栏栅,一般可以50mm×100mm方木立放,间距0.5m,下面用支柱支撑,拉结条牵牢。板跨超2m者,下面加设大横楞和支。上一页下一页返回5.1模板工程②平台栏栅找平后,在上面铺钉木板,铺木板时,只将两端及接头处钉牢,中间少钉或不钉,以利于拆模。如采用定型模板,需按其规格距离铺设栏栅,不够一块定型模板的,可用木板镶满。③采用析架支模时,应根据载重量确定析架间距,析架上弦要放小方木,用钢丝绑紧,两端支撑处要设木楔,在调整标高后钉牢,析架之间设拉结条,保持析架垂直。④挑檐模板支柱一般不落地,采用在下层窗台上用斜撑支撑挑檐部分,也可采用三脚架由砖墙支撑挑檐。挑檐模板必须撑牢拉紧,防止向外倾覆。5)墙模板。①组装模板时,要使两侧穿孔的模板对称放置,确保孔洞对准,以使穿墙螺栓与墙模保持垂直。上一页下一页返回5.1模板工程②相邻模板边肋用U形卡连接的间距,不得大于300mm,预组拼模板接缝处宜满上。③预留门窗洞口的模板,安装要牢固,既不变形又便于拆除。④墙模板上预留的小型设备孔洞,当遇到钢筋时应设法确保钢筋位置正确,不得将钢筋移向一侧。⑤优先采用预组装的大块模板,必须要有良好的刚度,以便于整体装、拆、运。6)楼梯模板。楼梯模板一般比较复杂,常见的有板式和梁式楼梯,其支模工艺基本相同。上一页下一页返回5.1模板工程①楼梯模板应根据施工图放出大样,绘制三角样板,锯出三角板,用50mm×150mm方木做反扶梯基,在上面由上而下分步、画线,钉好三角板,根据踏步长、高制作踢脚板。②找好平台高度,先安装平台梁和平台板模板,再装楼梯斜梁或楼梯底模板。然后安装楼梯外帮侧板,外帮侧板内侧弹出楼梯底板厚度线。钢筋绑好后,吊安反扶梯基,吊悬高度等于楼梯底板厚度,然后在三角木上钉好踢脚板。楼梯较宽者,应在踏步板中间加一道反扶梯基,或在踢脚板上口加上一道通长带,每个踢脚板下口钉一根小支撑,以保证踢脚板的稳固。如果先砌墙后安装楼梯模板,则靠墙一边应设置一道反扶梯基,以便吊装踢脚板。上一页下一页返回5.1模板工程③栏板模板事先预制成片,将外模钉在外帮板上,钢筋绑好后,再将里模支钉在反扶梯基上。④预制栏板或栏杆者,应正确留出预留孔和连接件。(3)保证模板安装施工安全的基本要求。1)模板工程安装高度超过3.9m时,必须搭设脚手架,除操作人员外,脚手架下不得站其他人。2)模板安装高度在2m及以上时,应符合国家现行标准《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-1991)的有关规定。3)施工人员上下通行必须借助马道、施工电梯或上人扶梯等设施,不允许攀登模板、斜撑杆、拉条或绳索等上下,不允许在高处的墙顶、独立梁或在其模板上行走。上一页下一页返回5.1模板工程4)作业时,模板和配件不得随意堆放,模板应放平放稳,严防滑落。脚手架或操作平台上临时堆放的模板不宜超过3层,脚手架或操作平台上的施工总载荷不得超过其设计值。5)高处支模作业人员所用工具和连接件应放在箱盒或工具袋中,不得散放在脚手板上,以免坠落伤人。6)模板安装时,上下应有人接应,随装随运,严禁抛掷,且不得将模板支搭在门窗框上,也不得将脚手板支搭在模板上,并严禁将模板与上料井架及有车辆运行的脚手架或操作平台支成一体。7)当钢模板高度超过15m时,应安设避雷设施,避雷设施的接地电阻不得大于42Ω。大风地区或大风季节施工,模板应有抗风的临时加固措施。上一页下一页返回5.1模板工程8)遇大雨、大雾、沙尘、大雪或6级以上大风等恶劣天气时,应暂停露天高处作业。5级及以上风力时,应停止高空吊运作业。9)在架空输电线路下方进行模板施工,如果不能停电作业,应采取隔离防护措施。10)模板施工中应设专人负责安全检查,发现问题应报告有关人员处理。当遇险情时,应立即停工和采取应急措施;待修复或排除险情后,方可继续施工。2.模板拆除模板的拆除时间取决于混凝土的强度、各模板的用途、结构的性质、混凝土硬化时的气温等。及时拆模,可提高模板的周转率,也可为其他工种施工创造条件。但过早拆模,混凝土会因强度不足以承担本身自重,或受到外力作用而变形甚至断裂,造成重大质量事故。上一页下一页返回5.1模板工程(1)拆模时间。现浇混凝土结构模板及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求。当设计无要求时,应符合下列规定:1)不承重的侧模板,包括梁、柱、墙的侧模板,只要混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损,即可进行拆除。2)承重模板,包括梁、板等水平结构构件的底模,应在与结构同条件养护的试块强度达到表5-6的要求时,方可进行拆除。3)后张预应力混凝土结构或构件模板的拆除,侧模应在预应力张拉前拆除,其混凝土强度达到侧模拆除条件即可。进行预应力张拉,必须在混凝土强度达到设计规定值时进行,底模必须在预应力张拉完毕方能拆除。上一页下一页返回5.1模板工程4)在拆模过程中,如发现实际结构混凝土强度并未达到要求,有影响结构安全的质量问题时,应暂停拆模,经妥当处理、实际强度达到要求后,方可继续拆除。5)已拆除模板及其支架的混凝土结构,应在混凝土强度达到设计要求后,才允许承受全部设计的使用载荷。6)拆除芯模或预留孔的内模时,应在混凝土强度能保证不发生塌陷和裂缝时,方可进行拆除。(2)拆模顺序。拆模顺序一般应是后支先拆,先支后拆。先拆除非承重部分,后拆除承重部分,重大复杂模板的拆除,事先应制订拆除方案。拆除跨度较大的梁下支柱时,应先从跨中开始,分别拆向两端。上一页下一页返回5.1模板工程多层楼板支柱的拆除,应按下列规定进行:上层楼板正在浇筑混凝土时,下一层楼板的模板支柱不得拆除,再下一层楼板模板的支柱仅可拆除一部分,跨度为4m或者4m以上的梁下应该保留支柱,支柱间距不得大于3m。工具式支模的梁、板模板的拆除,事先应搭设轻便稳固的脚手架。拆模时,应先拆卡具、顺口方木、侧模,再松动木楔,使支柱、析架平稳下降,逐段抽出底模板和底楞木,最后取下析架、支柱、托具等。(3)拆模的注意事项。在拆除模板过程中,如发现混凝土影响结构安全质量,应暂停拆除,经过处理后方可继续拆除。拆模的注意事项如下:1)模板拆除时,不应对楼层形成冲击载荷。上一页下一页返回5.1模板工程2)拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。3)拆模时,应尽量避免混凝土表面或模板受到损坏。4)拆下的模板应及时加以清理、修理,按尺寸和种类分别堆放,以便下次使用。5)若定型组合钢模板背面油漆脱落,应补刷防锈漆。6)已拆除模板及支架的结构,应在混凝土达到设计的混凝土强度标准后,才允许承受全部使用载荷。7)当承受施工载荷产生的效应比使用载荷更为不利时,必须经过核算,并加设临时支撑。上一页返回5.2钢筋工程5.2.1钢筋的种类及性能1.钢筋的种类钢筋的种类很多,建筑工程常用的钢筋按生产工艺可分为热轧钢筋、冷拔钢丝、热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝和钢绞线等。热轧钢筋的强度等级由原来的Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和代级更改为按照屈服强度(MPa)分为300级、335级、400级、500级,见表5-7。钢筋按轧制外形可分为光圆钢筋和变形钢筋(如月牙形、螺旋形、人字形钢筋)。钢筋按供应形式可分为盘圆钢筋(直径3~5mm)、细钢筋(直径6~10mm)、中粗钢筋(直径12~20mm)和粗钢筋(直径大于20mm)。钢筋按化学成分可为碳素钢钢筋和普通低合金钢钢筋。下一页返回5.2钢筋工程2.钢筋的主要力学性能在钢筋混凝土结构中所使用的钢材是否符合标准,直接关系着工程的质量,因此,在使用前,必须对钢筋进行一系列的检查与试验,机械性能试验就是其中的一个重要检验项目,是评估钢材能否满足设计要求、检验钢质及划分钢号的重要依据之一。力学性能又叫机械性能,是指钢材在外力作用下所表现出的各种性能。其主要指标如下:(1)抗拉性能。低碳钢拉伸时变形发展的四个阶段(图5-18):1)弹性阶段:应力一应变曲线上的OB段为材料的弹性阶段。在此阶段内,可以认为变形是完全弹性的。上一页下一页返回5.2钢筋工程2)屈服阶段:在应力超过弹性极限σp以后,应力-应变曲线逐渐变弯。3)强化阶段:经过屈服阶段后,材料内部的结构组织起了变化,使材料重新产生了抵抗变形的能力,故应力-应变曲线又继续上升。到达E点时,与之对应的应力达到最大值。4)颈缩阶段:材料强化到达最高点E之后,试件不断伸长,它的横截面不断缩小,然后在某一较弱的横截面处显著变细,出现颈缩现象(图5-20)。(2)塑性变形。通过钢材受拉时的应力一应变图,可对其塑性性能进行分析。塑性性能又钢筋有较高的要求,主要是防止出现钢筋在进行加工时弯曲处断裂和构件受荷过程中可能庄现的脆断破坏。表示钢材塑性性能的指标有两个,一个是伸长率,另一个是断面收缩率。上一页下一页返回5.2钢筋工程5.2.2钢筋的质量检验及储存1.检查项目和方法(1)主控项目。1)钢筋进场时,应按规定抽取试件进行力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定。检查数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。检查方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。2)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:上一页下一页返回5.2钢筋工程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1.30检查数量与方法同1)。3)当发现钢筋脆断、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。(2)一般项目。钢筋应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。检查数量:进场时和使用前全数检查。检查方法:观察。上一页下一页返回5.2钢筋工程2.热车乙钢筋检验热轧钢筋进场时,应按批进行检查和验收。每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格的钢筋组成,重量不大于60t。允许由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇筑方法的不同炉罐号组成混合批,但各炉罐号含碳量之差不得大于0.02%,含锰量之差不大于0.15%。(1)外观检查。从每批钢筋中抽取5%进行外观检查。钢筋表面不得有裂纹、结疤和拆叠。钢筋表面允许有凸块,但不得超过横肋的高度,钢筋表面上其他缺陷的深度和高度不得大于所在部位尺寸的允许偏差。钢筋可按实际重量或公称重量交货。当钢筋按实际重量交货时,应随机抽取10根((6m长)钢筋称重,如重量偏差大于允许偏差,则应与生产厂交涉。上一页下一页返回5.2钢筋工程(2)力学性能试验。从每批钢筋中任选两根钢筋,每根取两个试件分别进行拉伸试验(包括屈服点、抗拉强度和伸长率)和冷弯试验。拉伸、冷弯、反弯试验试件不允许进行车削加工。计算钢筋强度时,采用公称横截面面积。反弯试验时,经正向弯曲后的试件应在100℃温度下保温不少于30min,经自然冷却后再进行反向弯曲。当供方能保证钢筋的反弯性能时,正弯后的试件也可在室温下直接进行反向弯曲。如有一项试验结果不符合要求,则从同一批中另取双倍数量的试件重做各项试验。如仍有一个试件不合格,则该批钢筋为不合格品。上一页下一页返回5.2钢筋工程对热轧钢筋的质量有疑问或类别不明时,在使用前应做拉伸和冷弯试验。根据试验结果确定钢筋的类别后,才允许使用。抽样数量应根据实际情况确定。这种钢筋不宜用于主要承重结构的重要部位。余热处理钢筋的检验同热轧钢筋。3.冷车乙带肋钢筋检验冷轧带肋钢筋进场时,应按批进行检查和验收。每批由同一钢号、同一规格和同一级别的钢筋组成,重量不大于50t。(1)每批抽取5%(但不少于5盘或5捆)进行外形尺寸、表面质量和重量偏差的检查。检查如其中有一盘(捆)不合格,则应对该批钢筋逐盘或逐捆检查。上一页下一页返回5.2钢筋工程(2)钢筋的力学性能应逐盘、逐捆进行检验。从每盘或每捆取两个试件,一个做拉伸试验,一个做冷弯试验。试验结果如有一项指标不符合要求,则该盘钢筋判为不合格;对每捆钢筋,尚可加倍取样复验判定。4.钢筋的储存为了确保质量,钢筋验收合格后,还要做好保管工作,主要是防止生锈、腐蚀和混用,为此:(1)钢筋仓库设置要求下垫上盖,防止露天堆放生锈;(2)钢筋必须严格分类、分级、分牌号堆放,不合格钢筋另做标记分开堆放。(3)坚持先进先用的原则,避免长期存放,影响材质。上一页下一页返回5.2钢筋工程5.2.3钢筋的配料及代换钢筋配料是根据构件配筋图,先绘出各种形状和规格的单根钢筋简图,并加以编号,然后分别计算钢筋的下料长度和根数,填写配料单,申请加工。1.下料长度的计算下料长度计算是配料计算中的关键。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,其外壁伸长,内壁缩短,而中心线长度并不改变。但是简图尺寸或设计图中注明的尺寸不包括端头弯钩长度,它是根据构件尺寸、钢筋形状及保护层的厚度等按外包尺寸进行计算的。显然,外包尺寸大于中心线长度,它们之间存在一个差值,称为“量度差值”。钢筋下料长度应根据构件尺寸、混凝土保护层厚度、钢筋弯曲调整值和弯钩增加长度等规定综合考虑。上一页下一页返回5.2钢筋工程直钢筋下料长度=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+斜弯长度-弯曲调整值+弯钩增加长度箍筋下料长度=直段长度+弯钩增加长度-弯拆量度差值-箍筋周长+箍筋调整值当弯心的直径为2.5d(d为钢筋的直径)时,半圆弯钩的增加长度和各种弯曲角度的量度差值的计算方法如下:(1)半圆弯钩的增加长度[图5-21(a)]。上一页下一页返回5.2钢筋工程(2)弯曲900时的量度差值[图5-21(b)]。(3)弯曲450时的量度差值[图5-21(c)]。上一页下一页返回5.2钢筋工程同理,可得其他常用弯曲角的量度差值,见表5-8。(4)箍筋调整值为弯钩增加长度与弯曲量度差值两项之和,根据箍筋外包尺寸或内包尺寸而定,见表5-9。由于钢筋的配料单既是钢筋加工的依据,同时也是签发工程任务单和限额领料的依据,故配料计算时要仔细,计算完成后,还要认真复核。为了加工方便,根据配料单上的钢筋编号,分别填写钢筋料牌(图5-22),作为钢筋加工的依据。加工完成后,应将料牌系于钢筋上,以便绑扎成型和安装过程中识别。注意:料牌必须准确无误,以免返工浪费。上一页下一页返回5.2钢筋工程2.钢筋的代换施工中如供应的钢筋品种和规格与设计图纸要求不符,可以进行代换。但代换时,必须充分了解设计意图和代换钢材的性能,严格遵守规范的各项规定。对拉裂性要求高的构件,不宜用光面钢筋代换变形钢筋;钢筋代换时,不宜改变构件中的有效高度;凡属重要的结构和预应力钢筋,在代换时应征得设计单位的同意,代换后的钢筋用量不宜大于原设计用量的5%亦不低于2%,且应满足规范规定的最小钢筋直径、根数、钢筋间距、锚固长度等要求。(1)代换方法。钢筋代换的方法有两种:1)当结构构件是按强度控制时,可按强度等同原则代换,称“等强代换”。上一页下一页返回5.2钢筋工程上式有以下两种特例:①设计强度相同、直径不同的钢筋代换:②直径相同、设计强度不同的钢筋代换:2)当构件按最小配筋率控制时,可按钢筋面积相等的原则代换,称“等面积代换”。上一页下一页返回5.2钢筋工程(2)代换注意事项。钢筋代换时,应办理设计变更文件,并应符合下列规定:1)重要受力构件(如吊车梁、薄腹梁、析架下弦等)不宜用HPB300级钢筋代换变形钢筋,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)同一截面内可同时配有不同种类和直径的钢筋,但每根钢筋的拉力差不应过大(同品种钢筋的直径差不大于5mm),以免构件受力不均。4)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。上一页下一页返回5.2钢筋工程5)梁的纵向受力钢筋与弯曲钢筋应分别代换,以保证正截面与斜截面强度。偏心受压构件(如框架柱、有吊车梁的厂房柱、析架上弦等)或偏心受拉构件做钢筋代换时,不取整个截面配筋量计算,应按受力面(受拉或受压)分别代换。6)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,其代换的钢筋检验所得的实际强度,应符合抗震钢筋的要求。7)预制构件的吊环,必须采用未经冷拉的光圆钢筋制作,严禁以其他钢筋代换。上一页下一页返回5.2钢筋工程5.2.4钢筋加工钢筋加工包括冷拉、冷拔调直、除锈、下料剪切、接长、弯曲等工作,但是冷拉钢筋与冷拔低碳钢丝已逐渐淘汰。随着施工技术的发展,钢筋加工已逐步实现机械化和联动化。1.钢筋调直钢筋调直宜采用机械方法,也可以采用冷拉。对局部曲拆、弯曲或成盘的钢筋,在使用前应加以调直。钢筋调直方法很多,常用的方法是使用卷扬机拉直和用调直机调直。
上一页下一页返回5.2钢筋工程2.钢筋除锈为了保证钢筋与混凝土之间的握裹力,在钢筋使用前,应将其表面的油渍、漆污、铁锈等清除干净。钢筋的除锈,一是在钢筋冷拉或调直过程中除锈,这对大量钢筋除锈较为经济;二是采用电动除锈机除锈,这对钢筋局部除锈较为方便;三是采用手工除锈(用钢丝刷、砂盘)、喷砂和酸洗除锈等。3.钢筋切断钢筋下料时,须按下料长度切断。钢筋剪切可采用钢筋切断机或手动切断器。后者一般只用于切断直径小于12mm的钢筋;前者可切断直径40mm的钢筋;直径大于40mm的钢筋常用氧乙炔焰或电弧割切或锯断。上一页下一页返回5.2钢筋工程4.钢筋弯曲钢筋下料后,应按弯曲设备特点及钢筋直径和弯曲角度进行画线,以利于弯曲成设计所要求的尺寸。如弯曲钢筋两边对称,画线工作宜从钢筋中线开始向两边进行;当弯曲形状比较复杂时,可先放出实样,再进行弯曲。钢筋弯曲宜采用弯曲机,弯曲机可弯直径6~40mm的钢筋。直径小于25mm的钢筋,当无弯曲机时,可采用扳钩弯曲。(1)受力钢筋。1)工级钢筋末端应做1800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;上一页下一页返回5.2钢筋工程2)当设计要求钢筋末端需做13;x0弯钩时[图5-23(a)],Ⅱ级、Ⅲ级钢筋的弯弧内直径D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)钢筋做不大于900的弯拆时[图5-23(b)],弯拆处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。(2)箍筋。除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应做弯钩。弯钩形式应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:1)箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足1)中①点外,尚应不小于受力钢筋的直径;2)箍筋弯钩的弯拆角度:对一般结构,不应小于900;对有抗震等要求的结构,应为1350(图5-24)。上一页下一页返回5.2钢筋工程3)箍筋弯后的平直部分长度:对一般结构,不宜小于箍筋直径的5倍;对有抗震等要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。5.2.5钢筋连接由于钢筋通过连接接头传力的性能总不如整根钢筋,因此,设置钢筋的连接原则为:钢筋接头宜设置在受力较小处,同一根钢筋上宜少设接头,同一构件中的纵向受力钢筋接头宜相互错开。(1)接头使用规定。1)直径大于12mm以上的钢筋,应优先采用焊接接头或机械连接接头。
2)当受拉钢筋的直径大于28mm及受压钢筋的直径大于32mm时,不宜采用绑扎搭接接头。上一页下一页返回5.2钢筋工程3)轴心受拉及小偏心受拉杆件(如析架和拱的拉杆)的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。4)直接承受动力载荷的结构构件中,其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头。(2)接头面积允许百分率。同一连接区段内,纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。1)钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3l1(l1为搭接长度),凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头,均属于同一连接区段(图5-25)。上一页下一页返回5.2钢筋工程2)钢筋机械连接与焊接接头连接区段的长度为35d(d为纵向受力钢筋的较大直径),且不小于500mm。1.钢筋焊接采用焊接代替绑扎,可节约钢材、改善结构受力性能、提高工效、降低成本。钢筋焊接的一般规定如下:(1)电渣压力焊应用于柱、墙、烟囱等现浇混凝土结构中竖向受力钢筋的连接;不得用于梁、板等构件中水平钢筋的连接。(2)在工程开工或每批钢筋正式焊接前,应进行现场条件下的焊接性能试验。合格后,方可正式生产。上一页下一页返回5.2钢筋工程(3)钢筋焊接施工之前,应清除钢筋或钢板焊接部位和与电极接触的钢筋表面上的锈斑、油污、杂物等;钢筋端部若有弯拆、扭曲,应予以矫直或一切除。(4)进行电阻点焊、闪光对焊、电渣压力焊或埋弧压力焊时,应随时观察电源电压的波动情况。对于电阻点焊或闪光对焊,当电源电压下降大于5%且小于8%时,应采取提高焊接变压器级数的措施;当大于或等于8%时,不得进行焊接。对于电渣压力焊或埋弧压力焊,当电源电压下降大于5%时,不宜进行焊接。(5)对从事钢筋焊接施工的班组及有关人员应经常进行安全生产教育,并应制定和实施安全技术措施,加强焊工的劳动保护,防止发生烧伤、触电、火灾、爆炸以及烧坏焊接设备等事故。上一页下一页返回5.2钢筋工程(6)焊机应经常维护保养和定期检修,确保正常使用。钢筋焊接常用的方法有闪光对焊、点焊、电弧焊、电渣压力焊和气压焊等。(1)闪光对焊。闪光对焊具有成本低、质量好、工效高,并对各种钢筋均能适用的特点,因而得到普遍的应用。闪光对焊原理如图5-26所示,它是利用对焊机使两段钢筋接触,通过低电压强电流,把电能转化为热能,使钢筋加热到一定温度后,即施以轴向压力顶锻,使两根钢筋焊合在一起。根据钢筋品种、直径和所用焊机功率的不同,闪光焊的工艺又分连接闪光焊、预热闪光焊、闪光-预热-闪光焊和焊后进行通电热处理。上一页下一页返回5.2钢筋工程(2)点焊(图5-27)。在各种预制构件中,利用点焊机进行交叉钢筋焊接,使单根钢筋成型为各种网片、骨架,以代替人工绑扎,是实现生产机械化、提高工厂生产效率、节约劳动力和材料(钢筋端部不需弯钩)、保证质量、降低成本的一种有效措施。而且采用焊接骨架和焊接网,可使钢筋在混凝土中更好地锚固,可提高构件的刚度和抗裂性。钢筋通电发热至一定温度后,加压使焊点金属焊合。当圆钢筋交叉点焊时,由于接触只有一点,而在接触处有较大的接触电阻,因此,在接触的瞬间,全部热量都集中在这一点上,使金属很快地受热达到熔化连接的温度。上一页下一页返回5.2钢筋工程(3)电弧焊。电弧焊的工作原理如图5-28所示,电焊时,电焊机送出低压的强电流,使焊条与焊件之间产生高温电流,将焊条与焊件金属熔化,凝固后形成一条焊缝。电弧焊应用较广,如用于整体式钢筋混凝土结构中的钢筋接长、装配式钢筋接头、钢筋骨架焊接及钢筋与钢板的焊接等。钢筋电弧焊的接头形式主要有以下四种:1)搭接接头。如图5-29所示,适用于直径10~40mm的HPB300级、HRB335级、HRB40。级钢筋。焊接时,先将主钢筋的端部按搭接长度预弯,使被焊钢筋与其在同一轴线上,并采用两端点焊定位,焊缝宜采用双面焊,当双面施焊有困难时,也可采用单面焊。上一页下一页返回5.2钢筋工程2)帮条接头。如图5-30所示,适用范围同搭接接头。帮条钢筋宜与主筋同级别、同直径,如帮条与被焊接钢筋的级别不相同,还应按钢筋的计算强度进行换算。所采用帮条的总截面面积应满足:当被焊接钢筋为HPB300级时,应不小于被焊接钢筋截面的1.2倍;为HRB335级、HRB400级时,则应不小于1.5倍。主筋端面间的间隙应为2~5mm,帮条和主筋间用四点对称定位焊加以固定。钢筋搭接接头与帮条接头焊接时,焊缝厚度应不小于0.3d,且不小于4mm;焊缝宽度不小于0.7d,且不小于10mm;搭接长度或帮条长度见表5-10。上一页下一页返回5.2钢筋工程3)坡口(剖口)接头。分平焊和立焊,如图5-31所示。适用于直径16~40mm的HPB30。级、HRB335级、HRB400级、HRB500级钢筋。当焊接HRB500级钢筋时,应先将焊件加温处理。坡口(剖口)接头较上两种接头节约钢材。4)钢筋与预埋件接头。可分对接接头和搭接接头两种。对接接头又分为角焊和穿孔塞焊。如图5-32所示,当钢筋直径为6~25mm时,可采用角焊;当钢筋直径为20~30mm时,宜采用穿孔塞焊。角焊缝焊脚K对于HPB300级、HRB335级钢筋分别不小于钢筋直径的0.5和0.6。5)电弧焊接头的质量检验。电弧焊接头的质量检验,主要包括外观检查和拉伸试验两项。上一页下一页返回5.2钢筋工程(4)电渣压力焊。电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化,然后施加压力使钢筋焊合。主要用于现浇结构中直径为14~40mm的HPB300级、HRB335级、HRB400级竖向或斜向(倾斜度在4:1内)钢筋的接长。这种焊接方法操作简单、工作条件好、工效高、成本低,比电弧焊接头节电80%以上,比绑扎连接和帮条搭接节约钢筋3000,提高工效6~10倍。电渣压力焊设备包括焊接电源、焊接夹具和焊剂盒等(图5-33)。焊接夹具应具有一定刚度,使用灵巧,坚固耐用,上下钳口同心;焊剂盒的内径为90~100mm,与所焊接钢筋的直径大小相适应。上一页下一页返回5.2钢筋工程在钢筋电渣压力焊焊接过程中,如发现裂纹、未熔合、烧伤等焊接缺陷,可参照表5-11查找原因,采取措施,及时消除。(5)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,不待钢筋熔融,使其高温下加压接合。钢筋气压焊属于热压焊,压接后的接头可以达到与母材相同甚至更高的强度,而且具有设备简单、焊接质量好、效果高,且不需要大功率电源等优点。当两钢筋直径不同时,其直径之差不得大于7mm。钢筋气压焊设备主要有氧乙炔供气设备、加热器、加压器及钢筋卡具等。气压焊设备示意图如图5-34所示。上一页下一页返回5.2钢筋工程2.钢筋机械连接钢筋机械连接是通过机械手段将两根钢筋进行对接,有套筒挤压连接、锥螺纹套筒连接、直螺纹套筒连接三种形式。(1)套筒挤压连接。套筒挤压连接是将两根待连接钢筋插入一个金属套管,然后采用挤压机和压模在常温下对金属套管加压,使两根钢筋紧固成一体。挤压连接具有操作简单、对中度高、钢筋连接质量优于钢筋母材的力学性能、连接速度快、安全可靠、无明火作业、不污染环境等优点。挤压连接又分径向挤压套管连接和轴向挤压套管连接两种。由于轴向挤压连接现场施工不方便及接头质量不够稳定,没有得到推广;而径向挤压连接接头得到了大面积推广应用。现在工程中使用的套筒挤压连接接头,都是径向挤压连接接头。上一页下一页返回5.2钢筋工程钢筋径向挤压套管连接是沿套管直径方向从套管中间依次向两端挤压套管,使之冷塑性变形,把插在套管里的两根钢筋紧紧咬合成一体(图5-35)。它适用于带肋钢筋连接,可连接HRB335级、HRB400级直径12~40mm的钢筋。施工要点:1)钢筋及钢套筒压接之前,要将钢筋压接部位清理干净,钢筋端部必须平直。2)应在钢筋端部上做能够准确判断钢筋伸入套筒内长度的位置标记。3)钢套筒必须有明显的压痕位置标记,尺寸应满足要求。4)压接前应检查设备是否正常,调整油泵的压力,根据要压接钢筋的直径选配相应的压模。上一页下一页返回5.2钢筋工程(2)锥螺纹套筒连接。锥螺纹套筒连接(图5-36)是将两根待接钢筋的端部和套管预先加工成锥形螺纹,然后用手和力矩扳手将两根钢筋端部旋入套筒形成机械式钢筋接头。它能在施工现场连接HPB300级、HRB335级、HRB400级直径16~40mm的同径或异径的竖向、水平或任何倾角的钢筋,不受钢筋有无花纹及含量的限制。当连接异径钢筋时,所连接钢筋直径之差不应超过9mm。锥螺纹套筒连接速度快、对中性好、工艺简单、安全可靠、无明火作业、不污染环境、节约钢材和能源、可全天候施工,有利于工业化文明施工,有明显的技术、经济和社会效益,适用于按一、二级抗震设防的一般工业与民用房屋及构筑物的现浇混凝土结构的梁、柱、板、墙、基础的钢筋连接施工,但不得用于预应力钢筋或经常承受反复动载荷及承受高应力疲劳载荷的结构。上一页下一页返回5.2钢筋工程锥螺纹加工套筒的抗拉强度必须大于钢筋的抗拉强度。在进行钢筋连接时,先取下钢筋连接端的塑料保护帽,检查丝扣牙形是否完好无损、清洁,钢筋规格与连接规格是否一致;确认无误后,把拧上连接套一头钢筋拧到被连接钢筋上,并用力矩扳手按规定的力矩值拧紧钢筋接头,当听到扳手发出“咔嗒”声时,表明钢筋接头已拧紧,做好标记,以防钢筋接头漏拧。(3)直螺纹套筒连接。直螺纹套筒连接是将钢筋连接端头用滚轧加工工艺滚轧成规整的直螺纹,再用相配套的直螺纹套筒将两钢筋相对拧紧,实现连接。直螺纹套筒连接质量好,强度高;钢筋连接操作方便,速度快;无明火作业,风雨无阻,可全天候施工;可用于水平、竖直等各种不同位置钢筋的连接。上一页下一页返回5.2钢筋工程(4)钢筋机械连接接头质量检查与验收。1)工程中应用钢筋机械连接时,应由该技术提供单位提交有效的检验报告。2)钢筋连接工程开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头工艺检验,工艺检验应符合设计图纸或规范要求。3)现场检验应进行外观质量检查和单向拉伸试验。接头的现场检验按验收批进行。4)对接头的每一验收批,必须在工程结构中随机截取3个试件做单向拉伸试验,按设计要求的接头性能等级进行检验与评定。5)在现场连续检验10个验收批。上一页下一页返回5.2钢筋工程3.钢筋的绑扎钢筋成型应优先采用焊接,并在车间预制好后直接运往现场安装,只有当条件不足时,才在现场绑扎成型。(1)准备工作。1)钢筋绑扎和安装前,应先熟悉图纸,核对钢筋配料单和料牌,研究与有关工种的配合,确定施工方法。2)钢筋在混凝土中保护层的厚度,可用水泥砂浆垫块(或塑料卡),垫在钢筋与模板之间进行控制。水泥砂浆垫块的厚度,应等于保护层厚度。垫块的平面尺寸:当保护层厚度小于或等于20mm时,为30mm×30mm;大于20mm时,为50mm×50mm。当在垂直方向使用垫块时,可在垫块中埋入20号铁丝。上一页下一页返回5.2钢筋工程塑料卡的形状有塑料垫块和塑料环圈两种,如图5-37所示。塑料垫块用于水平构件(如梁、板),在两个方向均有凹槽,以便适应两种保护层厚度。塑料环圈用于垂直构件(如柱、墙),使用时钢筋从卡嘴进入卡腔;由于塑料环圈有弹性,可使卡腔的大小能适应钢筋直径的变化。(2)钢筋绑扎要求。钢筋绑扎一般采用20~22号铁丝,要求绑扎位置准确、牢固;在同一截面内,绑扎接头的钢筋面积在受压区中不得超过25%,在受拉区中不得超过50%;不在同一截面中的绑扎接头,中距不得小于搭接长度;搭接长度及绑扎点位置应符合下列规定:1)搭接长度的末端与钢筋弯曲处的距离不得小于钢筋直径的10倍,也不宜位于构件最大弯矩处。上一页下一页返回5.2钢筋工程2)受拉区域内,HPB30。级钢筋绑扎接头的末端应做弯钩,HRB335级、HRB400级钢筋可不做弯钩;受压区域内HPB30。级钢筋不做弯钩。3)直径小于或等于12mm的受压HPB30。级钢筋末端,以及轴心受压构件中任意直径的受力钢筋末端,可不做弯钩,但搭接长度不应小于钢筋直径的35倍。4)钢筋搭接处,应在中心和两端用铁丝扎牢。5)绑扎接头的搭接长度应符合表5-12的规定。6)受力钢筋接头位置应相互错开,当采用绑扎接头时,在任一搭接长度的区段内,或采用焊接接头时,在35d(d为钢筋直径)且不小于500mm的区段内,有接头的钢筋截面面积占钢筋总截面面积的百分率应遵守表5-13的规定。上一页下一页返回5.2钢筋工程5.2.6钢筋隐蔽工程验收钢筋安装完成之后,在浇筑混凝土之前,应进行钢筋隐蔽工程验收,其内容包括:(1)纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置等;(2)钢筋连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率等;(3)箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等;(4)预埋件的规格、数量、位置等。钢筋隐蔽工程验收前,应提供钢筋合格证、出厂检验报告及进场复验报告、钢筋焊接接头和机械连接接头力学性能试验报告。上一页下一页返回5.2钢筋工程1.主控项目(1)钢筋安装时,受力钢筋的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。检查数量:全数检查。检查方法:观察、钢尺检查。(2)纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求。检查数量:全数检查。检查方法:观察。2.一般项目(1)钢筋接头位置、接头面积百分率、绑扎搭接长度等应符合设计或构造要求。上一页下一页返回5.2钢筋工程(2)箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等应符合设计要求。(3)钢筋安装位置的偏差,应符合表5-14的规定。检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵、横轴线划分检查面,抽查10%,且均不少于3面。检验方法:观察、钢尺检查。上一页返回5.3混凝土工程混凝土工程包括配料、搅拌、运输、浇筑、振捣和养护等工序。各施工工序对混凝土工程质量都有很大的影响,因此,要使混凝土工程施工能保证结构具有设计的外形和尺寸,确保混凝土结构的强度、刚度、密实性、整体性及满足设计和施工的特殊要求,必须严格保证混凝土工程每道工序的施工质量。5.3.1混凝土制备混凝土的制备应保证结构设计对混凝土强度等级的要求,还应保证施工时对混凝土和易性的要求,并应符合合理使用材料,节约水泥的原则;对有抗冻、抗渗等要求的混凝土,应符合有关的专门规定。下一页返回5.3混凝土工程1.混凝土原材料的选用(1)水泥。水泥进场后,应按品种、强度等级、出厂日期不同分别堆放,并做好标记,做到先进先用完,不得将不同品种、不同强度等级或不同出厂日期的水泥混用。水泥存放时间不宜过长,其存放期自出厂之日算起不得超过3个月。(2)粗、细集料。集料要质地坚固、颗粒级配良好、含泥量小,有害杂质含量要满足国家有关标准要求。活性硅、云石等含量必须严格控制。(3)水。拌合用水一般可以直接使用饮用水,当使用其他来源水时,水质必须符合国家有关标准的规定。(4)外加剂。可改善混凝土的相关性能。使用前须详细了解其性能,准确掌握其使用方法。上一页下一页返回5.3混凝土工程(5)掺合料。通过掺加适量的掺合料,可以节约水泥,降低混凝土的水泥水化总热量,也可以改善混凝土的性能。尤其是高性能混凝土中,掺入一定的外加剂和掺合料,是实现其有关性能指标的主要途径。2.原材料检验(1)水泥进场时,应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对其强度、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/XG1-2009)等的规定。(2)混凝土中掺用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准《混凝土外加剂》(GB8076-2008),《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2013)等和有关环境保护的规定。上一页下一页返回5.3混凝土工程(3)混凝土中氯化物和碱的总含量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》CGBX0010-2010)和设计的要求。检验方法:检查原材料试验报告和氯化物、碱的总含量计算书。3.混凝土试配强度确定混凝土制备之前应按下式确定混凝土的施工配制强度,以达到95%的保证率,即:当施工单位具有近期的同一品种混凝土强度的统计资料时,σ可按下式计算:上一页下一页返回5.3混凝土工程当施工单位不具有近期的同一品种混凝土强度资料时,其混凝土强度标准差:可按表5-15取用。4.混凝土施工配合比及施工配料混凝土的配合比是在试验室根据混凝土的施工配制强度经过试配和调整而确定的,称为试验室配合比。配制混凝土配合比时,混凝土的最大水泥用量不宜大于550kg/m3,且应保证混凝土的最大水灰比和最小水泥用量符合表5-16的规定。5.搅拌制度混凝土可采用机械搅拌和人工搅拌。所谓搅拌制度,是指进料容量、投料顺序和搅拌时间。搅拌制度将直接影响混凝土搅拌质量和搅拌机的效率。上一页下一页返回5.3混凝土工程(1)进料容量。进料容量是指搅拌前各种材料的体积累积起来的容量,又称为干料容量。进料容量为出料容量的1.4~1.8倍(通常取1.5倍)。(2)投料顺序。1)一次投料法。搅拌时加料普遍采用一次投料法,将砂、石、水泥和水一起加入搅拌筒内进行搅拌。搅拌混凝土前,先在料斗中装入石子,再装水泥及砂,这样可使水泥夹在石子和砂中间,有效地避免上料时所发生的水泥飞扬现象,同时,可使水泥及砂子不致粘住斗底。料斗将砂、石、水泥倾入搅拌机的同时加水搅拌。2)二次投料法。二次投料法又分为预拌水泥砂浆法、预拌水泥净浆法和水泥裹砂石法三种。与一次投料法相比,二次投料法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5.3混凝土工程预拌水泥砂浆法是先将水泥、砂和水加入搅拌筒内进行充分搅拌,成为均匀的水泥砂浆后,再投入石子搅拌成均匀的混凝土。预拌水泥净浆法是先将水泥和水充分搅拌成均匀的水泥净浆后,再加入砂和石搅拌成混凝土。水泥裹砂石法是先将全部砂、石和70%的水倒入搅拌机,搅拌10~20s,将砂和石表面湿润,再倒入水泥进行造壳搅拌20s,最后加剩余水,进行糊化搅拌80s。用这种方法拌制的混凝土称为造壳混凝土(简称SEC混凝土)。水泥裹砂石法能提高强度,是因为改变投料和搅拌次序后,使水泥和砂石的接触面增大,水泥的潜力得到充分发挥。上一页下一页返回5.3混凝土工程(3)搅拌时间。搅拌时间是指从全部材料投入搅拌筒起,到开始卸料为止所经历的时间。它与搅拌质量密切相关。搅拌时间过短,混凝土不均匀,强度及和易性将下降;搅拌时间过长,不但降低搅拌机的生产效率,同时会使不坚硬的粗集料在大容量搅拌机中因脱角、破碎等而影响混凝土的质量。对于加气混凝土,也会因搅拌时间过长而使所含气泡减少。混凝土搅拌时间是影响混凝土质量和搅拌机生产效率的一个主要因素,混凝土搅拌的最短时间与搅拌机的类型和容量、集料的品种、对混凝土流动性的要求等因素有关。混凝土搅拌的最短时间可按表5-17采用。上一页下一页返回5.3混凝土工程6.预拌混凝土预拌混凝土是指由水泥、集料、水以及根据需要掺人的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例,在搅拌站经计量、拌制后出售的,并采用运输车在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物。混凝土集中搅拌有利于采用先进的工艺技术,实行专业化生产管理。其设备利用率高,计量准确,将配合好的干料投入混凝土搅拌机充分拌合后,装入混凝土搅拌输送车,因而产品质量好、材料消耗少、工效高、成本较低,又能改善劳动条件、减少环境污染。预拌混凝土厂分固定式、半移动式和移动式三种。上一页下一页返回5.3混凝土工程(1)固定式预拌混凝土厂。规模较大,每小时产量一般为100~12m3。固定式预拌混凝土厂按工艺流程又可分为单阶式和双阶式两类,如图5-38所示。(2)半移动式预拌混凝土厂。一般采用简易厂房,生产设备可以拆卸,每小时产量一般为60~80m3。(3)移动式预拌混凝土厂。厂内不设搅拌系统,把砂、石和水泥的贮仓、称量和传送系统均组装在一个钢结构装置内。将配合好的干料装入混凝土搅拌输送车,注入拌合用水,边走边拌,运到施工现场。转移后再组装。上一页下一页返回5.3混凝土工程5.3.2混凝土运输混凝土的运输是指将混凝土由拌制地点运至浇筑地点的过程,分为水平运输(地面水平运输和楼面水平运输)和垂直运输。1.混凝土运输要求混凝土自搅拌机中卸料后,应及时运至浇筑地点,为保证混凝土的质量,对混凝土运输的基本要求如下:(1)运输中的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。(2)运输中应保持匀质性,不应产生分层离析现象,不应漏浆;运至浇筑地点应具有规定的坍落度,并保证混凝土在初凝前能有充分的时间进行浇筑。上一页下一页返回5.3混凝土工程(3)混凝土的运输道路要求平坦,应以最少的运转次数、最短的时间从搅拌地点运至浇筑地点。(4)从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表5-18的规定。2.混凝土运输工具混凝土运输工具分为地面运输工具和垂直运输工具。地面运输工具有双轮手推车、机动翻斗车、混凝土搅拌运输车和自卸汽车。当混凝土需要量较大、运距较远或使用商品混凝土时,则多采用自卸汽车和混凝土搅拌运输车。混凝土垂直运输多采用塔式起重机加料斗、井架或混凝土泵等。混凝土运输工具的选择应根据建筑物的结构特点、运输的距离、运输量、地形及道路条件、现有设备情况等因素综合考虑确定。上一页下一页返回5.3混凝土工程(1)手推车。双轮手推车容量为0.1~0.12m3,操作灵活、装卸方便,适用于楼地面混凝土水平运输。(2)机动翻斗车。机动翻斗车车前装有容积为0.467m3的料斗,具有轻便灵活、结构简单、转弯半径小、速度快、能自动卸料等特点,适用于短距离混凝土运输。(3)自卸汽车。自卸汽车是以载重汽车作为驱动力,在其底盘上装置一套液压举升机构,使车厢举升和降落,以自卸物料,适用于远距离和混凝土需用量大的水平运输。(4)混凝土搅拌运输车(图5-39)。混凝土搅拌运输车是在载重汽车或专用汽车的底盘上装置一个梨形反转出料的搅拌机。它兼有运载混凝土和搅拌混凝土双重功能,可在运送混凝土的同时,对其缓慢地搅拌,以防止混凝土产生离析或初凝,从而保证混凝土的质量。上一页下一
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