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文檔簡介
第四章混凝土結(jié)構(gòu)工程主要內(nèi)容:
在模板工程中,模板的種類、構(gòu)造、安裝和發(fā)展方向;在鋼筋工程中,鋼筋的驗(yàn)收與存放、鋼筋的冷拉、鋼筋的連接技術(shù)以及鋼筋的配料、代換和加工安裝;在混凝土工程中,混凝土所需的原材料以及澆搗、養(yǎng)護(hù)和質(zhì)量檢查,特別強(qiáng)調(diào)對工程質(zhì)量事故的防治。
學(xué)習(xí)要求:
·了解鋼筋混凝土工程的特點(diǎn)及其發(fā)展方向;
·了解模板的種類、構(gòu)造和安裝;
·了解鋼筋的種類、性能及驗(yàn)收要求;
·熟悉鋼筋混凝土工程的施工過程、施工工藝;
·掌握鋼筋的冷拉及鋼筋的配料、代換的計(jì)算方法;
·掌握鋼筋混凝土工程質(zhì)量的檢查和評(píng)定及質(zhì)量事故的處理。
第一節(jié)
鋼筋工程
一、鋼筋的驗(yàn)收和存放鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)按下列規(guī)定選用:
普通鋼筋即用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋,宜采用HRB400和HRB335,也可采用HPB235和RRB400鋼筋;
預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲,也可采用熱處理鋼筋。
鋼筋混凝土工程中所用的鋼筋均應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場檢查驗(yàn)收,合格后方能入庫存放、待用。普通熱軋帶肋鋼筋三個(gè)牌號(hào):
HRB335HRB400HRB500一、熱軋鋼筋包括熱軋帶肋鋼筋和熱軋光圓鋼筋
(一)熱軋帶肋鋼筋(GB1499.2-2007)
熱軋Hotrolled
帶肋Ribbed
鋼筋Bars屈服點(diǎn)最小值
鋼筋的分類
細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋三個(gè)牌號(hào):HRBF335HRBF400HRBF500細(xì)晶粒
Fine在熱軋過程中,通過控軋和控冷工藝形成的細(xì)晶粒鋼筋
兩個(gè)牌號(hào):HPB235
HPB300(二)熱軋光圓鋼筋(GB1499.1-2008)熱軋、光圓、鋼筋英語首位字母
屈服強(qiáng)度特征值
二、低碳鋼熱軋圓盤條(GB/T701-2008)
牌號(hào)及化學(xué)成分
二、低碳鋼熱軋圓盤條(GB/T701-2008)
冷軋帶肋鋼筋四個(gè)牌號(hào):
CRB550CRB650CRB800
CRB970coldrolled抗拉強(qiáng)度最小值
三、冷軋帶肋鋼筋
(GB13788-2008)
第二節(jié)鋼筋拉伸檢驗(yàn)方法
《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》(GB/T228-2002)
一、鋼筋拉伸試驗(yàn)
鋼筋拉伸變形曲線
鋼筋自受力直至拉斷過程可分為4個(gè)階段:1、彈性階段(O-A)2、屈服階段(A-B)3、強(qiáng)化階段(B-C)4、縮頸階段(C-D)1、彈性階段(O-A):在OA范圍內(nèi),拉力增加,變形也增加;卸去拉力,試件能恢復(fù)原狀,OA為一直線。彈性階段的最高點(diǎn)(圖中的A點(diǎn))所對應(yīng)的應(yīng)力稱為彈性極限,也稱比例極限。2、屈服階段(A-B):當(dāng)應(yīng)力超過比例極限后,應(yīng)力與應(yīng)變不再成比例增加,鋼筋不再具有完全的彈性性質(zhì),到達(dá)B上后應(yīng)力開始下降,變形繼續(xù)增加,鋼筋在荷載的作用下呈現(xiàn)屈服。在屈服階段,如將外力卸去,試件的變形不能完全恢復(fù)。不能恢復(fù)的變形稱為殘余變形或稱塑性變形。屈服階段應(yīng)力下降達(dá)到最低點(diǎn)后又略微上升,然后鋼筋的應(yīng)力呈現(xiàn)小幅度的波動(dòng),而變形則呈明顯的持續(xù)增加,曲線表現(xiàn)為水平波動(dòng)——初始瞬時(shí)效應(yīng)。上屈服強(qiáng)度ReH:試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高應(yīng)力。下屈服強(qiáng)度ReL:在屈服期間,不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)的最低應(yīng)力。GB/T228-2002:當(dāng)金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí),在試驗(yàn)期間達(dá)到塑性變形發(fā)生而力不增加的應(yīng)力點(diǎn),應(yīng)區(qū)分上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度。
屈服強(qiáng)度3、強(qiáng)化階段(B-C):屈服階段后,鋼筋內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)得到調(diào)整,部分恢復(fù)了承載能力,應(yīng)力應(yīng)變曲線又呈現(xiàn)為上升。該階段稱為強(qiáng)化階段或硬化階段。與強(qiáng)化階段最高點(diǎn)C相對應(yīng)的應(yīng)力就是鋼筋的極限強(qiáng)度,稱為抗拉強(qiáng)度。4、縮頸階段(C-D):應(yīng)力達(dá)到C點(diǎn)后,試件的薄弱截面開始顯著縮小,產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象,在縮頸處橫截面急劇收縮,局部明顯變細(xì),變形急劇增加,應(yīng)力下降,到達(dá)D點(diǎn)時(shí),鋼筋被拉斷。
一.鋼筋的性能與進(jìn)場檢驗(yàn)(一)鋼筋的性能(1)鋼筋的冷作硬化(2)鋼筋的松弛(3)鋼筋的可焊性(二).鋼筋的質(zhì)量檢驗(yàn)(1)鋼筋進(jìn)場時(shí),應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499)等的規(guī)定抽取試件做力學(xué)性能檢驗(yàn),其質(zhì)量必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(2)驗(yàn)收內(nèi)容:查對標(biāo)牌,檢查外觀,并按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定抽取試樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。
(3)鋼筋的外觀檢查包括:鋼筋應(yīng)平直、無損傷,表面不得有裂紋、油污、顆粒狀或片狀銹蝕。鋼筋表面凸塊不允許超過螺紋的高度;鋼筋的外形尺寸應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。
(4)力學(xué)性能試驗(yàn)時(shí),從每批中任意抽出兩根鋼筋,每根鋼筋上取兩個(gè)試樣分別進(jìn)行拉力試驗(yàn)(測定其屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長率)和冷彎試驗(yàn)。二、鋼筋的連接
鋼筋的連接方式可分為三類:綁扎連接、焊接或機(jī)械連接。
一般規(guī)定
(一)焊接連接鋼筋常用的焊接方法有閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊、埋弧壓力焊和氣壓焊等。
鋼筋焊接接頭質(zhì)量檢查與驗(yàn)收應(yīng)滿足下列規(guī)定:(1)鋼筋焊接接頭或焊接制品(焊接骨架、焊接網(wǎng))應(yīng)按JGJ18—96的規(guī)定進(jìn)行質(zhì)量檢查與驗(yàn)收。(2)鋼筋焊接接頭或焊接制品應(yīng)分批進(jìn)行質(zhì)量檢查與驗(yàn)收。質(zhì)量檢查應(yīng)包括外觀檢查和力學(xué)性能試驗(yàn)。(3)外觀檢查首先應(yīng)由焊工對所焊接頭或制品進(jìn)行自檢,然后再由質(zhì)量檢查人員進(jìn)行檢驗(yàn)。(4)力學(xué)性能試驗(yàn)應(yīng)在外觀檢查合格后隨機(jī)抽取試件進(jìn)行試驗(yàn)。(5)鋼筋焊接接頭或焊接制品質(zhì)量檢驗(yàn)
報(bào)告單中應(yīng)包括下列內(nèi)容:
①工程名稱、取樣部位;②批號(hào)、批量;③鋼筋級(jí)別、規(guī)格;④力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果;⑤施工單位。
1.閃光對焊《TP》2.電弧焊3.電渣壓力焊(LX》4.埋弧壓力焊5.鋼筋氣壓焊1.閃光對焊
閃光對焊的原理如圖5-27所示。
根據(jù)鋼筋級(jí)別、直徑和所用焊機(jī)的功率,閃光對焊工藝可分為連續(xù)閃光焊、預(yù)熱閃光焊、閃光-預(yù)熱-閃光焊三種。
圖5-27
鋼筋閃光對焊原理
1-焊接的鋼筋;2-固定電極;3-可動(dòng)電極;4-機(jī)座;5-變壓器;6-平動(dòng)頂壓機(jī)構(gòu);7-固定支座;8-滑動(dòng)支座(1)連續(xù)閃光焊
1)連續(xù)閃光焊的工藝過程包括連續(xù)閃光和頂鍛過程。施焊時(shí),閉合電源使兩鋼筋端面輕微接觸,此時(shí)端面接觸點(diǎn)很快熔化并產(chǎn)生金屬蒸氣飛濺,形成閃光現(xiàn)象;接著徐徐移動(dòng)鋼筋,形成連續(xù)閃光過程,同時(shí)接頭被加熱;待接頭燒平、閃去雜質(zhì)和氧化膜、白熱熔化時(shí),立即施加軸向壓力迅速進(jìn)行頂鍛,使兩根鋼筋焊牢。
2)連續(xù)閃光焊宜用于焊接直徑25mm以內(nèi)的HPB235、HRB335和HRB400鋼筋。(2)預(yù)熱閃光焊
1)預(yù)熱閃光焊的工藝過程包括預(yù)熱、連續(xù)閃光及頂鍛過程,即在連續(xù)閃光焊前增加了一次預(yù)熱過程,使鋼筋預(yù)熱后再連續(xù)閃光燒化進(jìn)行加壓頂鍛。
2)預(yù)熱閃光焊適宜焊接直徑大于25mm且端部較平坦的鋼筋。(3)閃光-預(yù)熱-閃光焊
即在預(yù)熱閃光焊前面增加了一次閃光過程,使不平整的鋼筋端面燒化平整,預(yù)熱均勻,最后進(jìn)行加壓頂鍛。它適宜焊接直徑大于25mm,且端部不平整的鋼筋。(4)閃光對焊接頭的質(zhì)量檢驗(yàn),應(yīng)分批進(jìn)行外觀檢查和力學(xué)性能試驗(yàn),并應(yīng)按下列規(guī)定抽取試件。
①在同一臺(tái)班內(nèi),由同一焊工完成的300個(gè)同級(jí)別、同直徑鋼筋焊接接頭應(yīng)作為一批。當(dāng)同一臺(tái)班內(nèi)焊接的接頭數(shù)量較少,可在一周之內(nèi)累計(jì)計(jì)算;累計(jì)仍不足300個(gè)接頭,應(yīng)按一批計(jì)算。
②外觀檢查的接頭數(shù)量,應(yīng)從每批中抽查10%,且不得少于10個(gè)。
③力學(xué)性能試驗(yàn)時(shí),應(yīng)從每批接頭中隨機(jī)切取6個(gè)試件,其中3個(gè)做拉伸試驗(yàn),3個(gè)做彎曲驗(yàn)。
④焊接等長的預(yù)應(yīng)力鋼筋(包括螺絲端桿與鋼筋)時(shí),可按生產(chǎn)時(shí)同等條件制作模擬試件。
⑤螺絲端桿接頭可只做拉伸試驗(yàn)。質(zhì)量檢驗(yàn)①接頭處不得有橫向裂紋;②與電接觸處的鋼筋表面,HPB235、HRB335和HRB400鋼筋焊接時(shí)不得有明顯燒傷;RRB400鋼筋焊接時(shí)不得有燒傷;③接頭處的彎折角不得大于4°;④接頭處的軸線偏移,不得大于鋼筋直徑的0.1倍,且不得大于2mm。質(zhì)量檢驗(yàn)(接上)①3個(gè)熱軋鋼筋接頭試件的抗拉強(qiáng)度均不得小于該級(jí)別鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度;余熱處理HRB400鋼筋接頭試件的抗拉強(qiáng)度均不得小于熱軋HRB400鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度570MPa。②應(yīng)至少有2個(gè)試件斷于焊縫之外,并呈延性斷裂。(7)預(yù)應(yīng)力鋼筋與螺絲端桿閃光對焊接頭拉伸試驗(yàn)結(jié)果,3個(gè)試件應(yīng)全部斷于焊縫之外,呈延性斷裂。(8)模擬試件的試驗(yàn)結(jié)果不符合要求時(shí),應(yīng)從成品中再切取試件進(jìn)行復(fù)驗(yàn),其數(shù)量和要求應(yīng)與初始試驗(yàn)時(shí)相同。(9)閃光對焊接頭彎曲試驗(yàn)時(shí),應(yīng)將受壓面的金屬毛刺和鐓粗變形部分消除,且與母材的外表齊平。2.電弧焊
電弧焊是利用弧焊機(jī)使焊條與焊件之間產(chǎn)生高溫電弧,使焊條和電弧燃燒范圍內(nèi)的焊件熔化,待其凝固便形成焊縫或接頭。
電弧焊廣泛用于鋼筋接頭與鋼筋骨架焊接、裝配式結(jié)構(gòu)接頭焊接、鋼筋與鋼板焊接及各種鋼結(jié)構(gòu)焊接。
弧焊機(jī)有直流與交流之分,常用的是交流弧焊機(jī)。
焊條的種類很多,根據(jù)鋼材等級(jí)和焊接接頭形式選擇焊條,如結(jié)420、結(jié)500等。
焊接電流和焊條直徑應(yīng)根據(jù)鋼筋級(jí)別、直徑、接頭形式和焊接位置進(jìn)行選擇。
鋼筋電弧焊的接頭形式有三種:搭接接頭、幫條接頭及坡口接頭。
搭接接頭的長度、幫條的長度、焊縫的寬度和高度,均應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。(1)電弧焊接頭外觀檢查時(shí),應(yīng)在清渣后逐個(gè)進(jìn)行目測或量測。(2)鋼筋電弧焊接頭外觀檢查結(jié)果,應(yīng)符合下列要求:
①焊縫表面應(yīng)平整,不得有凹陷或焊瘤;
②焊接接頭區(qū)域不得有裂紋;
③咬邊深度、氣孔、夾渣等缺陷允許值及接頭尺寸的允許偏差,應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定;
④坡口焊、熔槽幫條焊和窄間隙焊接頭的焊縫余高不得大于3mm。(3)鋼筋電弧焊接頭拉伸試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合下列要求:
①3個(gè)熱軋鋼筋接頭試件的抗拉強(qiáng)度均不得小于該級(jí)別鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度;
②3個(gè)接頭試件均應(yīng)斷于焊縫之外,并應(yīng)至少有2個(gè)試件呈延性斷裂。質(zhì)量檢驗(yàn)3.電渣壓力焊
電渣壓力焊是利用電流通過渣池產(chǎn)生的電阻熱將鋼筋端部熔化,然后施加壓力使鋼筋焊合。適用于豎向鋼筋
鋼筋電渣壓力焊分手工操作和自動(dòng)控制兩種。采用自動(dòng)電渣壓力焊時(shí),主要設(shè)備是自動(dòng)電渣焊機(jī),電渣焊構(gòu)造如圖5-28所示。
電渣壓力焊的焊接參數(shù)為焊接電流、渣池電壓和通電時(shí)間等,可根據(jù)鋼筋直徑選擇。
圖5-28
電渣焊構(gòu)造
1、2-鋼筋;3-固定電極;4-活動(dòng)電極;5-藥盒;6-導(dǎo)電劑;7-焊藥;8-滑動(dòng)架;9-手柄;10-支架;11-固定電渣壓力焊的接頭應(yīng)按規(guī)范規(guī)定的方法檢查
外觀質(zhì)量和進(jìn)行試樣拉伸試驗(yàn)。
(1)電渣壓力焊接頭應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行外觀檢查。(2)電渣壓力焊接頭外觀檢查結(jié)果應(yīng)符合下列要求:
①四周焊包凸出鋼筋表面的高度應(yīng)大于或等于4mm;
②鋼筋與電極接觸處,應(yīng)無燒傷缺陷;
③接頭處的彎折角不得大于4°;
④接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑的0.1倍,且不得大于2mm。(3)電渣壓力焊拉頭拉伸試驗(yàn)結(jié)果,3個(gè)試件的抗拉強(qiáng)度均不得小于該級(jí)別鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度。4.電阻點(diǎn)焊電阻點(diǎn)焊利用點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行交叉鋼筋的焊接,可成型為鋼筋網(wǎng)片或骨架,以代替人工綁扎。同人工綁扎相比較,電焊具有功效高、節(jié)約勞動(dòng)力、成品整體性好、節(jié)約材料、降低成本等特點(diǎn)。5.埋弧壓力焊
(1)埋弧壓力焊是利用焊劑層下的電弧,將兩焊件相鄰部位熔化,然后加壓頂鍛使兩焊件焊合,如圖5-29所示。(2)具有焊后鋼板變形小、抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)。圖5-29
埋弧壓力焊示意圖
1-鋼筋;2-鋼板;3-焊劑盒;4-431焊劑;5-電弧柱;6-弧焰6.鋼筋氣壓焊
(1)鋼筋氣壓焊是利用乙炔、氧氣混合氣體燃燒的高溫火焰,加熱鋼筋結(jié)合端部,不待鋼筋熔融使其高溫下加壓接合。(2)氣壓焊的設(shè)備包括供氣裝置、加熱器、加壓器和壓接器等。(3)氣壓焊操作工藝:
①施焊前,鋼筋端頭用切割機(jī)切齊,壓接面應(yīng)與鋼筋軸線垂直,如稍有偏斜,兩鋼筋間距不得大于3mm;
②鋼筋切平后,端頭周邊用砂輪磨成小八字角,并將端頭附近50~100mm范圍內(nèi)鋼筋表面上的鐵銹、油漬和水泥清除干凈。
③施焊時(shí),先將鋼筋固定于壓接器上,并加以適當(dāng)?shù)膲毫κ逛摻罱佑|,然后將火鉗火口對準(zhǔn)鋼筋接縫處,加熱鋼筋端部至1100~1300℃,表面發(fā)深紅色時(shí),當(dāng)即加壓油泵,對鋼筋施以40MPa以上的壓力。1.直螺紋連接
直螺紋連接是近年來開發(fā)的一種新的螺紋連接方式。它先把鋼筋端部鐓粗,然后再切削直螺紋,最后用套筒實(shí)行鋼筋對接。
1)等強(qiáng)直螺紋接頭的制作工藝及其優(yōu)點(diǎn)①等強(qiáng)直螺紋接頭制作工藝分下列幾個(gè)步驟:鋼筋端部鐓粗;切削直螺紋;用連接套筒對接鋼筋
②直螺紋接頭的優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度高;接頭強(qiáng)度不受扭緊力矩影響;連接速度快;應(yīng)用范圍廣;經(jīng)濟(jì);便于管理。(二)鋼筋機(jī)械連接
2.套筒冷擠壓連接套筒擠壓連接是把兩根待接鋼筋的端頭先插入一個(gè)優(yōu)質(zhì)鋼套管,然后用擠壓機(jī)在側(cè)向加壓數(shù)道,套筒塑性變形后即與帶肋鋼筋緊密咬合達(dá)到連接的目的。
3.錐螺紋連接
錐螺紋連接是用錐形紋套筒將兩根鋼筋端頭對接在一起,利用螺紋的機(jī)械咬合力傳遞拉力或壓力。所用的設(shè)備主要是套絲機(jī),通常安放在現(xiàn)場對鋼筋端頭進(jìn)行套絲。
2)接頭性能
為充分發(fā)揮鋼筋母材強(qiáng)度,連接套筒的設(shè)計(jì)強(qiáng)度大于等于鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍,直螺紋接頭標(biāo)準(zhǔn)套筒的規(guī)格、尺寸見表5-16。
表5-16
標(biāo)準(zhǔn)型套筒規(guī)格、尺寸
3)接頭類型
根據(jù)不同應(yīng)用場合,接頭可分為表5-17所示的6種類型。
表5-17
接頭的類型
(4)鋼筋機(jī)械連接接頭質(zhì)量檢查與驗(yàn)收
①工程中應(yīng)用鋼筋機(jī)械連接時(shí),應(yīng)由該技術(shù)提供單位提交有效的檢驗(yàn)報(bào)告。②鋼筋連接工程開始前及施工過程中,應(yīng)對每批進(jìn)場鋼筋進(jìn)行接頭工藝檢驗(yàn),工藝檢驗(yàn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙或規(guī)范要求。③現(xiàn)場檢驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查和單向拉伸試驗(yàn)。接頭的現(xiàn)場檢驗(yàn)按驗(yàn)收批進(jìn)行。④對接頭的每一驗(yàn)收批,必須在工程結(jié)構(gòu)中隨機(jī)截取3個(gè)試件作單向拉伸試驗(yàn),按設(shè)計(jì)要求的接頭性能等級(jí)進(jìn)行檢驗(yàn)與評(píng)定。⑤在現(xiàn)場連續(xù)檢驗(yàn)10個(gè)驗(yàn)收批。⑥外觀質(zhì)量檢驗(yàn)的質(zhì)量要求、抽樣數(shù)量、檢驗(yàn)方法及合格標(biāo)準(zhǔn)由各類型接頭的技術(shù)規(guī)程確定。鋼筋配料單
構(gòu)件名稱鋼筋編號(hào)簡圖鋼號(hào)直徑(mm)下料長度(mm)單根根數(shù)合計(jì)根數(shù)質(zhì)量(kg)L1梁(共10根)①φ256802220523.75②φ126340220112.60③φ256824110262.72④φ256824110262.72⑤φ612983232091.78合計(jì)Φ6:91.78Kg;Φ12:112.60kg;Φ25:1049.19kg鋼筋加工前應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖紙按不同構(gòu)件先編制配料單,然后進(jìn)行下料加工。三鋼筋的配料一、鋼筋下料長度的計(jì)算原則鋼筋下料長度計(jì)算的原則是:依據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖中構(gòu)件的鋼筋標(biāo)注;參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)和03G101-1等相關(guān)構(gòu)造圖集;綜合考慮施工機(jī)械和施工方法。把握相關(guān)構(gòu)造鋼筋采用機(jī)械連接梁鋼筋伸入柱內(nèi)錨固連接與錨固構(gòu)造1、混凝土保護(hù)層厚度
表
縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度(mm)
環(huán)境類別
板、墻、殼
梁
柱
≤C20C25~C45≥C50≤C20C25~C45≥C50≤C20C25~C45≥C50一201515302525303030二a-2020-3030-3030b-2520-3530-3530三-3025-4035-4035二、鋼筋下料長度計(jì)算的一般規(guī)定2、鋼筋外包尺寸
結(jié)構(gòu)施工圖中所指鋼筋長度是鋼筋外緣之間的長度,即外包尺寸,這是施工中量度鋼筋長度的基本依據(jù)。鋼筋下料長度應(yīng)按鋼筋軸線長度下料3、鋼筋中部彎曲處的量度差值
施工圖紙的鋼筋尺寸:鋼筋的外邊緣尺寸(外包尺寸)。對于直線鋼筋:鋼筋下料長度=軸線長度=外包尺寸鋼筋彎曲特性:彎曲后,受彎處外邊緣伸長,內(nèi)邊緣縮短,中心線(軸線)則保持原有尺寸。鋼筋長度的度量方法:系指外包尺寸,因此鋼筋彎曲以后,存在一個(gè)量度差值,在計(jì)算下料長度時(shí)必須加以扣除。量度差值:鋼筋外包尺寸和軸線長度之間存在的一個(gè)差值(1)90°彎折時(shí)的量度差值中心線長:
弧ACB=0.5π2ππ(2.5d+d)=0.25π×3.5d=2.75d量度長度:A′C′+C′B′=2(2.5d/2+d)=4.5d量度差值=4.5d-2.75d=1.75d(取2d)(2)依次求得:當(dāng)彎折30°,量度差值為0.306d,取0.3d;
當(dāng)彎折45°,量度差值為0.543d,取0.5d;
當(dāng)彎折60°,量度差值為0.90d,取ld;
當(dāng)彎折90°,量度差值為2.29d,取2d:
當(dāng)彎折135°,量度差值為3d。鋼筋彎曲量度差值表鋼筋彎起角度
30°
45°60°90°135°鋼筋彎曲調(diào)整值
0.3d0.5d1d2d3d4、鋼筋末端彎鉤下料長度的增長值
對于Ⅰ級(jí)鋼筋,為了增加其與砼的錨固能力,兩端做180°彎鉤,如下圖:
對于Ⅰ級(jí)受拉鋼筋末端180°彎鉤,圓弧彎曲直徑不小于2.5d,平直部分長度不小于3d。一個(gè)180°彎鉤的長度為6.25d。
5、箍筋調(diào)整值
為了箍筋計(jì)算方便,一般將箍筋彎鉤增長值和量度差值兩項(xiàng)合并成一項(xiàng)為箍筋調(diào)整值,見表4.7。計(jì)算時(shí),將箍筋外包尺寸或內(nèi)皮尺寸加上箍筋調(diào)整值即為箍筋下料長度。
表4.7箍筋調(diào)整值
箍筋量度方法
箍筋直徑(mm)4~56810~12量外包尺寸
量內(nèi)包尺寸
4080501006012070150~1706、鋼筋下料長度計(jì)算
1.直鋼筋下料長度=直構(gòu)件長度-保護(hù)層厚度+末端彎鉤增加長度2.彎起鋼筋下料長度=直段長度+斜段長度-彎折量度差值+末端彎鉤增加長度3.箍筋下料長度=直段長度+彎鉤增加長度-彎折量度差值=箍筋周長+箍筋調(diào)整值
箍筋數(shù)量=構(gòu)件長-兩端保護(hù)層厚度箍筋間距+1三、鋼筋下料計(jì)算注意事項(xiàng)
(1)在設(shè)計(jì)圖紙中,鋼筋配置的細(xì)節(jié)問題沒有注明時(shí),一般按構(gòu)造要求處理。(2)配料計(jì)算時(shí),要考慮鋼筋的形狀和尺寸,在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下,要有利于加工。(3)
配料時(shí),還要考慮施工需要的附加鋼筋。四、鋼筋配料計(jì)算實(shí)例
【例4.1】某建筑物簡支梁配筋如圖4.17所示,試計(jì)算鋼筋下料長度。鋼筋保護(hù)層取25mm。(梁編號(hào)為L1共10根)
【解】1.
繪出各種鋼筋簡圖(見表4.8)。
表4.8鋼筋配料單
構(gòu)件名稱鋼筋編號(hào)簡圖鋼號(hào)直徑d(mm)下料長度(mm)單根根數(shù)合計(jì)根數(shù)質(zhì)量(kg)L1梁(共10根)①φ256802220523.75②φ126340220112.60③φ256824110262.72④φ256824110262.72⑤φ612983232091.78合計(jì)Φ6:91.78Kg;Φ12:112.60kg;Φ25:1049.19kg2.計(jì)算鋼筋下料長度①號(hào)鋼筋下料長度(6240+2×200-2×25)-2×2×25+2×6.25×25=6802(mm)②號(hào)鋼筋下料長度6240-2×25+2×6.25×12=6340(mm)③號(hào)彎起鋼筋下料長度上直段鋼筋長度=240+50+500-25=765(mm)斜段鋼筋長度=(500-2×25)×1.414=636(mm)中間直段長度=6240-2×(240+50+500+500-2×25)
=3760(mm)下料長度=(765+636)×2+3760-4×0.5×25+2×6.25×25=6824(mm)兩端保護(hù)層厚度兩個(gè)直角彎折的量度差值2×2d半圓彎鉤增加長度6.25d4個(gè)45°彎曲量度差值4×0.5d④號(hào)鋼筋下料長度=③號(hào)彎起鋼筋下料長度=6824mm。⑤號(hào)箍筋下料長度
寬度200-2×25+2×6=162(mm)高度500-2×25+2×6=462(mm)下料長度為(162+462)×2+50=1298(mm)箍筋數(shù)量=(6240-2×25)/200+1=31.95取32(根)6mm箍筋外包尺寸的調(diào)整值練習(xí)四、鋼筋代換
1.代換原則及方法
當(dāng)施工中遇到鋼筋品種或規(guī)格與設(shè)計(jì)要求不符時(shí),可參照以下原則進(jìn)行鋼筋代換。(1)等強(qiáng)度代換方法1)當(dāng)構(gòu)件配筋受強(qiáng)度控制時(shí),可按代換前后強(qiáng)度相等的原則代換,稱作“等強(qiáng)度代換”。
2)如設(shè)計(jì)圖中所用的鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度為fy1,鋼筋總面積為As1,代換后的鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度為fy2,鋼筋總面積為As2,則應(yīng)使:(2)等面積代換方法
當(dāng)構(gòu)件按最小配筋率配筋時(shí),可按代換前后面積相等的原則進(jìn)行代換,稱“等面積代換”。代換時(shí)應(yīng)滿足下式要求:
(3)當(dāng)構(gòu)件配筋受裂縫寬度或撓度控制時(shí),代換后應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度或撓度驗(yàn)算。
2.代換注意事項(xiàng)
鋼筋代換時(shí),應(yīng)辦理設(shè)計(jì)變更文件,并應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)重要受力構(gòu)件(如吊車梁、薄腹梁、桁架下弦等)不宜用HPB235鋼筋代換變形鋼筋,以免裂縫開展過大。(2)鋼筋代換后,應(yīng)滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中所規(guī)定的鋼筋間距、錨固長度、最小鋼筋直徑、根數(shù)等配筋構(gòu)造要求。(3)梁的縱向受力鋼筋與彎起鋼筋應(yīng)分別代換,以保證正截面與斜截面強(qiáng)度。(4)有抗震要求的梁、柱和框架,不宜以強(qiáng)度等級(jí)較高的鋼筋代換原設(shè)計(jì)中的鋼筋;如必須代換時(shí),其代換的鋼筋檢驗(yàn)所得的實(shí)際強(qiáng)度,尚應(yīng)符合抗震鋼筋的要求。(5)預(yù)制構(gòu)件的吊環(huán),必須采用未經(jīng)冷拉的HPB235鋼筋制作,嚴(yán)禁以其他鋼筋代換。(6)當(dāng)構(gòu)件受裂縫寬度或撓度控制時(shí),鋼筋代換后應(yīng)進(jìn)行剛度、裂縫驗(yàn)算。五鋼筋的加工與安裝
(一)鋼筋的加工
鋼筋的加工有除銹、調(diào)直、下料剪切及彎曲成型。鋼筋加工的形狀、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,其偏差應(yīng)符合表5-18的規(guī)定。表5-18
鋼筋加工的允許偏差(1)除銹
鋼筋除銹一般可以通過以下兩個(gè)途徑:
①大量鋼筋除銹可通過鋼筋冷拉或鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直過程中完成;
②少量的鋼筋局部除銹可采用電動(dòng)除銹機(jī)或人工用鋼絲刷、砂盤以及噴砂和酸洗等方法進(jìn)行。(2)調(diào)直
鋼筋調(diào)直宜采用機(jī)械方法,也可以采用冷拉。對局部曲折、彎曲或成盤的鋼筋在使用前應(yīng)加以調(diào)直。鋼筋調(diào)直方法很多,常用的方法是使用卷揚(yáng)機(jī)拉直和用調(diào)直機(jī)調(diào)直。(3)切斷
①切斷前,應(yīng)將同規(guī)格鋼筋長短搭配,統(tǒng)籌安排,一般先斷長料,后斷短料,以減少短頭和損耗。
②鋼筋切斷可用鋼筋切斷機(jī)或手動(dòng)剪切器。(4)彎曲成型
①鋼筋彎曲的順序是畫線、試彎、彎曲成型。
②畫線主要根據(jù)不同的彎曲角在鋼筋上標(biāo)出彎折的部位,以外包尺寸為依據(jù),扣除彎曲量度差值。
③鋼筋彎曲有人工彎曲和機(jī)械彎曲。(5)安裝檢查
鋼筋安置位置的偏差應(yīng)符合表5-19的規(guī)定。表5-19
鋼筋安置位置的允許偏差和檢驗(yàn)方法(二)鋼筋的安裝
鋼筋綁扎安裝前,應(yīng)先熟悉施工圖紙,核對鋼筋配料單和料牌,研究鋼筋安裝和與有關(guān)工種配合的順序,準(zhǔn)備綁扎用的鐵絲、綁扎工具、綁扎架等。
鋼筋綁扎一般用18~22號(hào)鐵絲,其中22號(hào)鐵絲只用于綁扎直徑12mm以下的鋼筋。(1)鋼筋綁扎要求
1)鋼筋的交叉點(diǎn)應(yīng)用鐵絲扎牢。
2)柱、梁的箍筋,除設(shè)計(jì)有特殊要求外,應(yīng)與受力鋼筋垂直;箍筋彎鉤疊合處,應(yīng)沿受力鋼筋方向錯(cuò)開設(shè)置。
3)柱中豎向鋼筋搭接時(shí),角部鋼筋的彎鉤平面與模板面的夾角,矩形柱應(yīng)為45°,多邊形柱應(yīng)為模板內(nèi)角的平分角。
4)板、次梁與主梁交叉處,板的鋼筋在上,次梁的鋼筋居中,主梁的鋼筋在下;當(dāng)有圈梁或墊梁時(shí),主梁的鋼筋應(yīng)放在圈梁上。主筋兩端的擱置長度應(yīng)保持均勻一致。(1)搭接長度
(2)搭接位置
同一構(gòu)件中相鄰縱向受力鋼筋的綁扎搭接接頭宜相互錯(cuò)開,如圖所示。圖
鋼筋綁扎搭接接頭
鋼筋采用綁扎搭接3.鋼筋的凈距
4.箍筋的安裝
5.保護(hù)層厚度六、鋼筋的驗(yàn)收第二節(jié)
模板工程施工
模板工程占鋼筋混凝土工程總價(jià)的20%~30%,占勞動(dòng)量的30%~40%,占工期的50%左右,決定著施工方法和施工機(jī)械的選擇,直接影響工期和造價(jià)。
模板是使新拌混凝土在澆筑過程中保持設(shè)計(jì)要求的位置尺寸和幾何形狀,使之硬化成為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的模型。
模板工程的施工包括模板的選材、選型、設(shè)計(jì)、制作、安裝、拆除和周轉(zhuǎn)等過程。
模板工程基本的施工流程為:
閱讀工程施工圖→編制支模施工方案→準(zhǔn)備模板工程材料→安裝支架及模板→澆筑混凝土后拆?!謇矶逊?、周轉(zhuǎn)使用簡單的來說,模板的作用就是兩個(gè)字,塑性模板工程的安全性十分重要2006年10月8日南京江寧翠屏國際城會(huì)所模板支架整體坍塌,300m2,死1人支架失穩(wěn)塌陷的區(qū)域模板構(gòu)成:1.模板系統(tǒng)包括模板、支架和緊固件三個(gè)部分。模板又稱模型板,是新澆混凝土成型用的模型。
2.支承模板及承受作用在模板上的荷載的結(jié)構(gòu)(如支柱、桁架等)均稱為支架。
3.模板及其支架應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、地基土類別、施工設(shè)備和材料供應(yīng)等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。模板及其支架的要求:
(1)有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受澆筑混凝土的重力、側(cè)壓力以及施工荷載;
(2)保證工程結(jié)構(gòu)和構(gòu)件各部位形狀尺寸和相互位置的正確;
(3)構(gòu)造簡單,裝拆方便,便于鋼筋的綁扎與安裝、混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)等工藝要求;
(4)接縫嚴(yán)密,不得漏漿。1.模板的分類
(1)按其所用的材料不同分為木模板、鋼模板、鋼木模板、鋼竹模板、膠合板模板、塑料模板、鋁合金模板等;
(2)按其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的類型不同分為基礎(chǔ)模板、柱模板、樓板模板、墻模板、殼模板和煙囪模板等;
(3)按其形式不同分為整體式模板、定型模板、工具式模板、滑升模板、胎模等。圖5-1所示為施工現(xiàn)場不同構(gòu)件的模板制作實(shí)例。
1.鋼模板的規(guī)格和型號(hào)
鋼模板包括平面模板、陰角模板、陽角模板和連接角模。
鋼模板采用模數(shù)制設(shè)計(jì),寬度模數(shù)以50mm進(jìn)級(jí)(共有100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm十一種規(guī)格),長度為150mm進(jìn)級(jí)(共有450mm、600mm、750mm、900mm、1200mm、1500mm、1800mm七種規(guī)格),可以適應(yīng)橫豎拼裝成以50mm進(jìn)級(jí)的任何尺寸的模板。
(一)基礎(chǔ)模板基礎(chǔ)模板主要由側(cè)向模板和支撐構(gòu)成。安裝時(shí),要滿足各臺(tái)階的高度要求、保證整體澆筑且上下模板不發(fā)生相對位移。(二)柱模板柱模板由側(cè)向模板構(gòu)成,可以采用膠合板模板,組合鋼模板,鋼框膠合板模板等,圓柱可以采用鋼模板,塑料模板和玻璃鋼模板鋼模板-柱
(三)梁、樓模板梁模板由底模及兩片側(cè)模組成,可以采用膠合板模板,組合鋼模板等。底模與兩側(cè)模間用連接角模連接,側(cè)模頂部用陰角模與樓板相連。梁側(cè)模承受混凝土側(cè)向壓力,根據(jù)需要可在兩側(cè)模之間設(shè)對拉螺栓或設(shè)鋼管卡具(設(shè)在梁底部或梁側(cè)??谏希悄0逵善矫驿撃0迤闯桑渲苓呌藐幗悄Ec梁或墻模板連接。要點(diǎn):對于跨度不小于4m的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁,板,其模板按設(shè)計(jì)要求起拱,當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求,起拱高度為高度的1/1000-3/1000。
(四)墻模板
墻模板只有側(cè)模,由面板、縱橫肋、對拉螺栓及支撐構(gòu)成??梢圆捎媚z合板、組合鋼模板、組合鋼木模板、大模板、爬升模板等。
其中豎向支撐和連接件是主要的承重構(gòu)件,斜向支撐是只要的穩(wěn)定支撐,橫向支撐既是承重支撐又是穩(wěn)定支撐。對于豎向支撐,其安全系數(shù)一般都應(yīng)考慮到2或3。a支撐形式有:可調(diào)鋼支柱:也稱單管支架,長度一般為3
4m,承載能力一般為
2噸。鋼管支架:高度可隨意,其承載能力隨其高度而定。同時(shí)還必須考慮扣件的抗滑能力(一個(gè)扣件的抗滑能力一般為800kg)??蚣苁街Ъ埽ㄩT式支架)
可調(diào)鋼支柱支撐的梁、板模板扣件式鋼管支架南京軍區(qū)總院門診樓工程采用門式支架支模無錫周家浜車站工程采用盤扣承插式支架支模二、組合式模版
(一)組合鋼模板組合鋼模板是一種工具式模板,由鋼模板和配件兩大部分組成,配件包括連接件和支承件。優(yōu)點(diǎn):通用性強(qiáng),裝拆靈活,方便搬運(yùn),節(jié)省用工;澆筑的構(gòu)件尺寸準(zhǔn)確,棱角整齊,表面光滑;模板周轉(zhuǎn)次數(shù)多;大量節(jié)約木材。缺點(diǎn):模板單塊面積小,拼縫多,拆裝繁瑣,平整度差等定型組合鋼模板
支撐外楞內(nèi)楞對拉螺栓鋼模(三)鋼框膠合板模板鋼框膠合板模板是由鋼框,防水覆膜木膠合板(或竹材膠合板)組成。用途:鋼框膠合板模板可作為混凝土結(jié)構(gòu)柱,梁,墻,樓板的模板。特點(diǎn):雖然剛框竹膠板模板和組合鋼模板相比,具有重量輕,裝拆功效高,施工進(jìn)度較快的特點(diǎn),但是其膠合板周轉(zhuǎn)次數(shù)相對較少,現(xiàn)場加工質(zhì)量,安裝質(zhì)量難以達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)要求。(二)組合式鋁合金模版
(四)膠合板模板膠合板模板是于20世紀(jì)80年代開始使用,包括木膠合板模板和竹材膠合板。表面經(jīng)浸漬膠模紙貼面后,耐水性和周轉(zhuǎn)次數(shù)明顯提高,脫模性能良好,混凝土表面光滑平整。其主要特點(diǎn)是:裁截方便,易加工成各種形狀的模板,包括曲面模板。強(qiáng)度高,承載力大規(guī)格尺寸大,自重輕,減少了現(xiàn)場模板安裝工作量,而且模板接縫少,成型的混凝土表面平整,可用于清混凝土保溫性能好,冬期施工有助于混凝土的保溫運(yùn)輸,堆放,管理方便竹材膠合板模板以竹代木,節(jié)省木材,而且收縮率小,膨脹率和吸水率低三、工具式模版新型模板體系——大模板施工
全鋼大模板在北京地區(qū)應(yīng)用多,它的剛度好,能實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)使用。缺點(diǎn)為重量大,對塔吊在起重半徑內(nèi)的起重能力有一定要求,模板改造費(fèi)用高。
鋼大模板適用于高層全現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)施工,施工前必須做詳細(xì)的模板設(shè)計(jì),包括配板設(shè)計(jì)。(二)新型模板體系——爬模施工
爬模是豎向混凝土結(jié)構(gòu)施工的一種高效支模方式。其優(yōu)點(diǎn)為不占用塔吊等垂直運(yùn)輸機(jī)械,利用爬模自帶的提升系統(tǒng),交替固定和提升,完成模板的翻轉(zhuǎn)使用和混凝土墻體的分段澆筑。圖為南京電視塔施工的爬模,內(nèi)外套架交替固定于塔身,外套架帶模板爬升。外套架內(nèi)套架頂升外套架的千斤頂新型模板體系——爬模施工
在超高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工中,其混凝土核芯筒體結(jié)構(gòu)也通常可采用爬模施工。模板的翻轉(zhuǎn)使用和提升利用臨時(shí)鋼平臺(tái)系統(tǒng),鋼平臺(tái)的提升采用多臺(tái)渦輪和蝸桿組合的提升機(jī)(也稱升板機(jī))。型鋼提升架渦輪提升機(jī)蝸桿提升桿鋼作業(yè)平臺(tái)(三)臺(tái)模施工
臺(tái)模也稱飛模,是施工高層平板結(jié)構(gòu)混凝土樓板的一種高效模板體系。一般在地面組裝成臺(tái)模單元,用塔吊等機(jī)械將臺(tái)模單元分別吊運(yùn)安裝到位。拆模時(shí),分單元整體降落臺(tái)模,從樓層外邊緣移運(yùn)飛出,轉(zhuǎn)運(yùn)至上一樓層安裝位置。臺(tái)模單元組裝圖為南京郵電學(xué)院教學(xué)樓的混凝土樓板施工采用了臺(tái)模體系。(五)早拆模板施工頂托板托梁與模板塊插板
早拆模板是利用混凝土樓板的支承跨度小于2m時(shí),混凝土達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%即可拆模的原理,在鋼支撐頂端插入早拆模板的升降柱頭,其頂托板始終頂住混凝土樓板,托梁與模板塊擱置在插板上方的短挑梁上。混凝土達(dá)拆模強(qiáng)度后,敲擊插板,插板下滑,托梁與模板塊下降,但頂托板仍支撐樓板。短挑梁利用早拆模板的原理,在一般梁板支模中,可采用可調(diào)鋼支柱,設(shè)置于模板塊中。拆模時(shí),將模板塊及一般支撐拆除,但鋼支柱保留,達(dá)到模板早拆目的。(六)滑模施工
滑模是一種特殊的模板體系,它主要應(yīng)用于混凝土高煙囪、高塔、筒倉、冷卻塔等構(gòu)筑物施工。解決垂直運(yùn)輸?shù)暮喴装菞U
滑模用的混凝土坍落度不宜大,一般入模坍落度在70~80mm左右,因此,多采用自攪拌混凝土,并用吊斗運(yùn)輸。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r應(yīng)做嚴(yán)格的試配,保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最低的出模強(qiáng)度。提升架滑模千斤頂支承桿(鋼管)滑模支承桿可以是?25圓鋼桿,也可以是?48鋼管。從滑模的操作平臺(tái)上將混凝土鏟入模板,邊振搗,邊提升滑動(dòng)模板。滑模的模板高度一般為900~1200mm,分層澆筑混凝土。當(dāng)模板下口的混凝土達(dá)到出模強(qiáng)度時(shí)可以滑升模板。
五、模板工程設(shè)計(jì)
模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括:模板和支撐;選形選材;荷載計(jì)算;結(jié)構(gòu)驗(yàn)算;安裝與拆除方案等,并不單純僅僅是計(jì)算問題。
1)荷載
包括永久荷載(即恒載)和可變荷載(活載)。
(1)模板及支架自重標(biāo)準(zhǔn)值G1k
一般按設(shè)計(jì)圖紙按實(shí)計(jì)算,常用的肋形樓蓋和無梁樓蓋可查表。
(2)新澆筑混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值G2k
普通混凝土為24kN/m3
(3)鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值G3k
樓板:1.1kN/m3;梁:1.5kN/m3
樓板模板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2
)表4-9序號(hào)模板構(gòu)件名稱木模板定型組合鋼模板1平板的模板及小楞0.30.32樓板模板(其中包括梁的模板)0.50.53樓板模板及之間支架0.750.75(4)新澆筑混凝土對模板側(cè)面壓力的標(biāo)準(zhǔn)值G4k
a新澆混凝土的影響因素:混凝土的密度
、初凝時(shí)間t、澆筑速度V、坍落度、入模溫度T、加外加劑、澆筑高度等。b新澆混凝土側(cè)壓力的計(jì)算
to——新澆混凝土的初凝時(shí)間(h),可按實(shí)測確定。當(dāng)缺乏試驗(yàn)資
料時(shí),可采用to=計(jì)算(T為混凝土的溫度,℃)t0=200/(T+15)V——混凝土的澆筑速度(m/h);H——混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置所至新澆筑混凝土頂面的總高度(m);
1——外加劑影響修正系數(shù),不摻外加劑時(shí)取1.0;摻具有緩凝作用的
外加劑時(shí)取1.2;
2——混凝土坍落度影響修正系數(shù),當(dāng)坍落度小于30mm時(shí),取0.85;50~90mm時(shí),取1.0;110~150mm時(shí),取1.15。
*荷載組合與荷載的分項(xiàng)系數(shù)*注意:驗(yàn)算剛度(即變形)時(shí),取荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。*荷載分布圖有效壓頭高度按下式計(jì)算:
(5)施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q1k
a計(jì)算模板和直接支承模板的小楞:
按均布荷載2.5kN/m2計(jì)算,集中活荷載2.5kN進(jìn)行驗(yàn)算,最后應(yīng)取較大的彎矩值。
b計(jì)算直接支承小楞的構(gòu)件:1.5kN/m2;c計(jì)算支架立柱及其他支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件:1kN/m2
(6)振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q2k
水平模板:2.0(見表)kN/m2——即梁底模
垂直模板:0kN/m2——梁側(cè)模
序號(hào)向
模
板
內(nèi)
傾
倒
方
法
水
平
荷
載1
溜槽、串筒或?qū)Ч?kN/m22
泵送混凝土4kN/m23
容器容量為0.2~0.8m3的運(yùn)輸器具
4kN/m24
容器
0.8m3的料斗6kN/m2計(jì)算面板及小楞活載2.5kN/m2計(jì)算支撐小楞的大楞活載1.5kN/m2計(jì)算支撐大楞的支架活載1.0kN/m2(7)傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q3k
——與混凝土的供料有關(guān)注意:作用在新澆混凝土的有效壓頭高度之內(nèi)(8)風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值Q4k對于風(fēng)壓較大的地區(qū)或較高處的模板,應(yīng)考慮模板在風(fēng)荷載作用下的抗傾覆的問題---即模板的穩(wěn)定問題。不小于0.2kN/m2
2)荷載分項(xiàng)系數(shù)
荷載類別分
項(xiàng)
系
數(shù)
永久荷載
模板及支架自重(G1k)
當(dāng)其荷載效應(yīng)應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時(shí):
(1)對由可變荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.2;(2)當(dāng)由永久荷載效應(yīng)控制的組合,應(yīng)取1.35;2當(dāng)其荷載效應(yīng)應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時(shí):(1)一般情況應(yīng)取1.0;(2)對結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移驗(yàn)算應(yīng)取0.9
新澆筑混凝土自重(G2k)
鋼筋自重(G3k)
新澆筑混凝土對模板側(cè)面的壓力(G4k)
可變荷載
施工人員及施工設(shè)備荷載(Q1k)
一般情況下應(yīng)取1.4;對標(biāo)準(zhǔn)荷載大于4kN/m2的活荷載應(yīng)取1.3
振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(Q2k)
傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(Q3k)
風(fēng)荷載
1.4
3)
模板及支架荷載效應(yīng)組合的各項(xiàng)荷載項(xiàng)
目
參與組合的荷載類別
計(jì)算承載能力
驗(yàn)算剛度
平板和薄殼的模板及支架
G1k+G2k+G3k+Q1k
G1k+G2k+G3k
梁和拱模板的底板及支架
G1k+G2k+G3k+Q2k
G1k+G2k+G3k
梁、拱、柱(邊長≤300mm)、墻(厚≤100mm)的側(cè)面模板
G4k+Q2k
G4k
大體積結(jié)構(gòu),柱(邊長>300mm)、墻(厚>100mm)的側(cè)面模板
G4k+Q3k
G4k
恒+活載恒載4)模板工程計(jì)算要點(diǎn)(1)計(jì)算要適當(dāng)簡化-----要有一定的準(zhǔn)確度,計(jì)算要簡單a所有都可簡化為均布荷載,即集中荷載也可當(dāng)作均布荷載;b各種單元件,模板,內(nèi)外楞,大小楞及桁架均可當(dāng)作“梁”;c計(jì)算跨度按實(shí)確定,但多于三跨時(shí)按三跨計(jì)算。(2)設(shè)計(jì)荷載取值a驗(yàn)算模板的承載能力和穩(wěn)定性時(shí):取荷載設(shè)計(jì)值;b驗(yàn)算剛度(變形)時(shí),取荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。
(3)計(jì)算內(nèi)容和規(guī)定a因無臨時(shí)性工程的設(shè)計(jì)規(guī)范,因此模板計(jì)算應(yīng)按相應(yīng)正式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行;b驗(yàn)算方法已知模板材料(即材料的容許應(yīng)力)和構(gòu)造尺寸,驗(yàn)算模板構(gòu)件的承載能力和剛度;已知模板材料(即材料的容許應(yīng)力)和荷載,確定模板的尺寸,即確定模板構(gòu)件截面,跨度等;c模板,支架的容許變形值模板:結(jié)構(gòu)表面外露(清水):
L/400;結(jié)構(gòu)表面不外露(混水):
L/250;支架:壓縮變形和彈性撓度:
L/1000;d支架承受豎向荷載的支架(包括立桿和橫桿)應(yīng)驗(yàn)算承載能力和穩(wěn)定性;對于斜桿主要驗(yàn)算穩(wěn)定性;對于橫拉桿基本上是按構(gòu)造確定,一般是1.8
2.0m一擋;對于較重要的支架,其底部應(yīng)設(shè)橫拉桿,俗稱“掃地桿”用膠合板及鋼管扣件支梁、板模的構(gòu)造支架承受豎向荷載的支架(包括立桿和橫桿)應(yīng)驗(yàn)算強(qiáng)度和穩(wěn)定性;對扣件式鋼管腳手架,須驗(yàn)算頂層扣件的抗滑承載力。(單扣件抗滑0.8T,雙扣件為1.2T)
對于斜桿主要驗(yàn)算穩(wěn)定性;
對于橫拉桿基本上是按構(gòu)造確定,一般是1.8
2.0米一擋;
對于較重要的支架,其底部應(yīng)設(shè)橫拉桿,俗稱“掃地桿”
六、模板工程安裝與拆除(一)模板的安裝
明確力的傳遞途徑,保證模板工程的承載力和剛度。要有適當(dāng)?shù)钠鸸埃缍取?m)一般構(gòu)件:1/1000
3/1000(預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)取下限)。模板的拆除能保證混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的幾何尺寸和位置時(shí)應(yīng)盡早拆除,以便模板能及早周轉(zhuǎn)。(二)側(cè)模拆除能保證混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件能自立,保證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的表面和棱角不致?lián)p壞的前提下就能拆除。
結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)跨度(m)應(yīng)達(dá)到的設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度要求(
)
板
250
2,
875
8100梁,拱殼
875
8100懸臂構(gòu)件
275
2100底模拆除第三節(jié)
混
凝
土
工
程1、工藝過程:配料→攪拌→運(yùn)輸→澆筑→振搗→養(yǎng)護(hù)。2、特點(diǎn):①工序多,相互聯(lián)系和影響;②質(zhì)量要求高(外形、強(qiáng)度、密實(shí)度、整體性);③不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題(拆?;蛟噳汉蠓娇娠@現(xiàn))。概述??f
一、混凝土的制備(一)混凝土施工配制強(qiáng)度的確定:
為使保證率達(dá)到95%,混凝土的配制強(qiáng)度應(yīng)
比設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值高1.645
σ,(σ—施工單位
標(biāo)準(zhǔn)差)
即:混凝土的施工配制強(qiáng)度fcu,o(N/mm2)
cu,o
=
fcu,k
+1.645σ?
強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ的取值:
當(dāng)無近期同一品種混凝土強(qiáng)度資料時(shí),參考下表取
值:(二)施工配比及配料計(jì)算
1、混凝土配合比確定的步驟:?初步計(jì)算配合比(用絕對體積法或假定密度法。經(jīng)
試配調(diào)整為)→實(shí)驗(yàn)室配合比(據(jù)現(xiàn)場砂石含水量調(diào)
整為)→施工配合比(隨氣候變化等隨時(shí)調(diào)整。再據(jù)
攪拌機(jī)出料密度計(jì)算得)→每盤配料量。
2、混凝土施工配合比換算方法:(增加含水的砂
石用量,減少加水量)?
已知實(shí)驗(yàn)室配比:水泥︰砂︰石=1︰X︰Y
,水灰比
為W/C?
又測知現(xiàn)場砂、石含水率:Wx、Wy?
則施工配合比:水泥:砂∶石∶水=1
∶
X(1+
Wx)∶
Y(1+Wy)∶(W-X?
Wx-Y?
Wy)?3、配料計(jì)算:
據(jù)施工配合比及攪拌機(jī)一次出料量計(jì)算出一次投料量,其偏差不得超過規(guī)定?
【例】某混凝土實(shí)驗(yàn)配比為1
∶
2.28
∶
4.47,水灰比0.63,
水泥用量為285kg/m3,現(xiàn)場實(shí)測砂、石含水率為3%和1%。擬用裝
料容量為400L的攪拌機(jī)拌制,試計(jì)算施工配合比及每盤投料量。?
【解】
(1)混凝土施工配合比為:
水泥∶砂∶石∶水?
=1∶2.28(1+0.03)∶4.47(1+0.01)∶(0.63
-2.28×0.03-4.47×0.01)?
=1
∶
2.35
∶
4.51
∶
0.517
(2)每盤投料量:?
水泥——285×0.4=114(kg)
,取100kg,則:?
砂
——75×2.35=176(kg)?
石
——75×4.51=338(kg)?
水
——75×0.517=38.8(kg)斜向葉片攪拌筒(三)混凝土攪拌機(jī)選擇:
1、攪拌機(jī)分類:(按工作原理分)
(1)自落式——靠自落重力交流摻合(磨損小,易清理)
齒圈
進(jìn)料口
斗狀葉片
出料口錐形反轉(zhuǎn)出料自落式攪拌機(jī)鼓筒形自落式攪拌機(jī)(2)強(qiáng)制式——葉片強(qiáng)行攪動(dòng),物料被剪切、旋轉(zhuǎn),形成
交叉物流。(混凝土質(zhì)量好,生產(chǎn)率高,操作簡便,安
全)強(qiáng)制式攪拌機(jī)的形式攪拌桶內(nèi)部構(gòu)造雙臥軸攪拌機(jī)2、混凝土攪拌機(jī)的適用范圍:?
自落式——骨料較粗重的塑性混凝土;?
強(qiáng)制式——各種混凝土。對干硬性混凝土、輕骨料混凝土、高性能混凝土,必須用。3、工作容量:老式攪拌機(jī)以進(jìn)料容量計(jì);?
出料容量=進(jìn)料容量
量×出料系數(shù)(0.625)。
新式攪拌機(jī)以出料容量計(jì)(L)——50、150、250、350、500、750、1000、1500、3000、……1.原材料質(zhì)量檢查(1)水泥進(jìn)場(2)骨料檢查2.裝料量(四)混凝土的拌制:
3、投料順序:
(1)一次投料法:???
石子→水泥→砂,筒內(nèi)先加水或進(jìn)料時(shí)加水。
(2)二次投料法:
砂、水、水泥(拌1min)→石子(拌1min)。
(3)兩次加水法(造殼混凝土):
砂、石→70%水→拌30s→水泥→拌30s→30%水→拌60s。–(強(qiáng)度提高10%
~20%,或節(jié)約水泥5%
~10%)混凝土坍落度(mm)攪拌機(jī)攪拌機(jī)出料量(L)<250250~500>500≤40強(qiáng)制式6090120>40且<100強(qiáng)制式606090>100強(qiáng)制式604、攪拌時(shí)間(1)配比及每次投料量掛牌公布;(2)稱量準(zhǔn)確;允許偏差:水泥、摻合料、水、外加劑±2%;粗、細(xì)骨料±3%。(3)攪拌時(shí)間:
——
全部裝入至卸料時(shí)間4-13最短時(shí)間要求自落式:各增加30s。
小坍落度>大坍落度;料多>料少。自落式≮90s,強(qiáng)制式≮60s。大型攪拌站豎向布置示意圖(五)混凝土攪拌站自動(dòng)化攪拌站2~5m3強(qiáng)制式攪拌機(jī)2臺(tái),理論生產(chǎn)率120~300m3/h結(jié)構(gòu)類型坍落度墊層、無筋或少筋的厚大結(jié)構(gòu)10~30mm板、梁、大中型截面柱30~50mm配筋密列結(jié)構(gòu)(薄壁、筒倉、細(xì)柱)50~70mm配筋特密結(jié)構(gòu)70~90mm
1、不分層離析:?
水平運(yùn)輸時(shí),路要平,減少漏漿和散失水分;?
垂直下落高度較大時(shí)(>3m),用溜槽、串筒;?
若有離析,澆灌前需二次攪拌。
2、有足夠的坍落度:澆筑要求見下表,泵送時(shí)增加。
二、混凝土的運(yùn)輸(一)運(yùn)輸要求:3、盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間,減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)。為保澆搗
在初凝前完成,從卸出至澆完的時(shí)間限定:
4、保證連續(xù)澆筑的供應(yīng)。
5、器具嚴(yán)密、光潔,不漏漿,不吸水,經(jīng)常清理。(二)運(yùn)輸工具的選擇:1、地面水平運(yùn)輸工具:?
短距離(<1km)——機(jī)動(dòng)翻斗車、手推車;?
長距離——混凝土攪拌運(yùn)輸車(或裝拌好的混凝土;或裝干料(>10km)
,卸料前10~15min加水?dāng)嚢瑁?/p>
2、垂直運(yùn)輸工具:?
井架、門架:配合自動(dòng)翻斗車、手推車;?
塔吊:配合吊斗。?
混凝土泵。臥式吊斗立式吊斗門架配合手推車(3)樓面水平運(yùn)輸(三)泵送運(yùn)輸:
1)拖式泵理論排量60m3/h,出口壓力8MPa,功率75KW的電動(dòng)泵理論排量90m3/h,出口壓力18MPa,功率195KW的柴油機(jī)泵?
運(yùn)輸與澆灌:泵管接移置式布料桿。“迪拜塔”的基礎(chǔ)澆筑某橋梁混凝土澆筑
管柱式布料機(jī)三一80C柴油拖泵與HG32液壓布料機(jī)2)車載泵泵車三折疊式布料桿澆筑范圍示意3)泵車混凝土泵車澆筑作業(yè)混凝土噴射車(如隧道施工)(2)泵送要求:1)粗骨料粒徑——碎石≤1/3管徑;卵石≤2/5管徑。2)砂率——40%
~50%。3)最小膠凝材料用量——300kg/m3。4)坍落度——100~220mm。5)摻外加劑——高效減水劑、流化劑,增加和易性。6)保證供應(yīng),連續(xù)輸送(超過45分鐘間歇應(yīng)清理管道7)用前潤滑,用后清洗,減少轉(zhuǎn)彎,防止吸入空氣產(chǎn)生氣阻。8)由于水泥用量較大,需仔細(xì)養(yǎng)護(hù)防龜裂。(3)適用于:大體積混凝土連續(xù)澆筑。三、混凝土的澆筑(一)準(zhǔn)備工作:結(jié)構(gòu)澆筑
1、模板和支架、鋼筋和預(yù)埋件檢查,并作記錄。
2、準(zhǔn)備和檢查材料、機(jī)具、運(yùn)輸?shù)缆贰?/p>
3、清除模板內(nèi)垃圾、泥土,及鋼筋上油污,封堵孔洞.4、人員、組織及安全、技術(shù)交底。
吸與吹文明施工?振動(dòng)落管串筒(二)混凝土一般規(guī)定:
1、防止分層離析。
澆筑傾落高度:骨料粒徑>25mm時(shí)≯
3m;否則≯
6m。不滿足時(shí),應(yīng)用串筒、溜管、溜槽等。
振搗棒HZ-50A行星高頻插入式振動(dòng)器軟軸電動(dòng)機(jī)??2、分層澆筑、分層搗實(shí)。每層澆筑厚度:
插入式振動(dòng)器——≯1.25倍振棒長度;
表面式振動(dòng)器——≯200mm。3、墻、柱等豎向構(gòu)件澆筑前,先墊20~30mm厚水泥砂
漿(與混凝土中漿液成分相同,防止?fàn)€根)。4、豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件連續(xù)澆筑時(shí),應(yīng)待豎向構(gòu)件初
步沉實(shí)后(1~1.5h)再澆水平構(gòu)件。。5、應(yīng)連續(xù)澆筑,盡量縮短間歇時(shí)間。運(yùn)輸+澆筑+間
歇的允許時(shí)間為:高度控制線6、有人看模、看筋,做好施工記錄。7、雨、雪天,露天不澆筑。(三)施工縫的留設(shè)與接縫:1、施工縫位置:(1)須澆前確定。(2)原則:留在結(jié)構(gòu)承受剪力較小且施工方便的部位。(3)規(guī)定:①柱:基礎(chǔ)頂面、梁下、吊車梁牛腿下或吊車梁上、柱帽下;(水平槎縫)柱子施工縫位置ⅡⅡⅠⅠⅡⅡⅠⅠ③單向板:平行于板短邊的任何位置留垂直縫;②梁:梁板宜同時(shí)澆筑,梁高>1m時(shí)水平縫可留在板或梁托(翼緣)下20~30mm處;④有主次梁的樓蓋:順次梁方向澆筑,在次梁跨中1/3范圍內(nèi)留垂直縫。⑥雙向樓板、大體積混凝土結(jié)構(gòu)、拱、薄殼、蓄
水池、多層剛架等:按設(shè)計(jì)要求的位置留置.⑤墻:在門洞口過梁跨中1/3范圍內(nèi),或在縱橫墻交接處留垂直槎。梁筋垂直施工縫或后澆帶留設(shè)方法1——用快易收口網(wǎng)
快易收口網(wǎng)鋼板網(wǎng)+模板
垂直施工縫或后澆帶留設(shè)方法2鋼板網(wǎng)+粗鋼筋板筋梁筋施工縫或后澆帶留設(shè)方法3——模板防水混凝土,預(yù)留
止水條安置槽密拼模板基礎(chǔ)底板鋼筋3、施工縫的處理及接槎:(1)接槎時(shí)間:先澆的混凝土強(qiáng)度≮1.2N/mm2。(2)表面粗糙處理和清理(清除水泥薄膜、
松動(dòng)石子、軟弱混凝土層),濕潤、沖洗
干凈,不積水。(3)澆前鋪水泥砂漿10~15mm厚。(4)澆混凝土?xí)r細(xì)致?lián)v實(shí)但不觸動(dòng)原混凝土
,令新舊混凝土緊密結(jié)合(四)框、剪結(jié)構(gòu)的澆筑?
柱墻底墊水泥砂漿
漿20~30mm,分層澆搗,頂部減水量、除浮漿;?
墻洞口兩側(cè)對稱、排氣、筋密可用細(xì)石混凝土;.?
梁板同澆,梁自節(jié)點(diǎn)開始、趕漿法澆筑;?
梁柱混凝土異標(biāo)號(hào)結(jié)點(diǎn)--擴(kuò)大、鐵絲網(wǎng).(五)大體積混凝土1.澆筑方案的確定(1)全面分層(3)分段分層(2)斜面分層例題4-4澆筑強(qiáng)度Q
(六)混凝土的振搗成型1、目的:??充滿模板而成型;排除多余的水分、氣泡、空洞而密實(shí)。
2、方法:?
機(jī)械振搗(液化、實(shí)化、強(qiáng)化);?
自密實(shí)成型
。3、常用振搗設(shè)備:常用
插入式、表面式插入式(內(nèi)部)振動(dòng)器—電動(dòng)平板式(表面)振動(dòng)器插入式振動(dòng)器—汽油機(jī)附著式(外部)振動(dòng)器振動(dòng)臺(tái)
4、振搗方法與要點(diǎn):
(1)插入式:可垂直振搗或以45O角斜向振搗。?
振搗要點(diǎn):
1)插點(diǎn)間距≯1.4R(R:有效作用半徑,R≈8~
10倍棒半徑);?mm.
距模板≯0.5R,避免碰模板、鋼筋、埋件等。
2)振搗時(shí)間10~30s(浮漿,無明顯沉落,無氣泡即可)。
3)快插慢拔,上下抽動(dòng),插入下層≮50mm.1.4R1.7R
在澆層
下層振搗棒的插入深度1.4R1.4R1.4R0.5R行列式
交錯(cuò)式振搗點(diǎn)的布置振搗棒的插入方向直插斜插(2)表面式:
平板式振動(dòng)器構(gòu)造示意圖1)振點(diǎn)間搭接3~5cm。2)每點(diǎn)振搗時(shí)間每點(diǎn)25~40s。3)有效作用深度200mm。四、混凝土養(yǎng)護(hù)與拆模(一)養(yǎng)護(hù)????劑.天2到11、方法
人工養(yǎng)護(hù)——加熱、保濕;強(qiáng)度增長快,耗能多。
自然養(yǎng)護(hù)——在常溫下(平均+5℃以上)保持混凝土處于溫濕
狀態(tài),使其強(qiáng)度增長。
蒸汽養(yǎng)護(hù)——冬季養(yǎng)護(hù)2、自然養(yǎng)護(hù)
①開始時(shí)間:澆筑后及時(shí)進(jìn)行。
早強(qiáng)、高性能混凝土立即覆蓋保濕,或噴霧。
②養(yǎng)護(hù)日期:
?
硅酸鹽、普硅、礦渣硅水泥拌制的混凝土≮7d;
?
摻緩凝劑、大體積、抗?jié)B、C60以上、后澆帶混凝土
≮14d。
③覆蓋材料:塑料薄膜、巖棉被、草簾、…;噴灑養(yǎng)護(hù)劑.
④澆水次數(shù):保持濕潤。15℃左右,每天2~4次;干燥、高溫
時(shí)適當(dāng)增加。
⑤混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2后方準(zhǔn)上人施工。墻體及樓板噴水、灑水養(yǎng)護(hù)水池養(yǎng)護(hù)
地鐵隧道管片覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)
混凝土路面柱子包裹塑料薄膜養(yǎng)護(hù)大體積混凝土覆蓋塑料薄膜及保
溫材料養(yǎng)護(hù)樓板覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)也可噴灑養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)為1
(二)模板的拆除1、拆模的條件:(1)側(cè)模:在混凝土強(qiáng)度能保證拆模時(shí)不粘
皮、不掉角、不損壞即可。一般為1~2.5
N/mm2。(2)底模:拆模時(shí)混凝土的最低強(qiáng)度為?
跨度≤2m的板——混凝土≮50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)?
跨度≤8m的梁、拱、殼跨度>8m的梁、拱、殼懸臂構(gòu)件——混凝土≮100%。(3)拆模時(shí)混凝土強(qiáng)度的確定:
1)先查混凝土強(qiáng)度增長曲線--估計(jì)強(qiáng)度;
–
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