1 第四章混凝土結構工程 施工技術施工組織 基礎和地下室 墻體 樓地層 飾面裝修 樓梯 屋頂 門和窗 土方工程 樁基礎工程 砌筑工程 混凝土結構工程 結構安裝工程 腳手架工程 防水工程 裝飾裝修工程 民用房屋一般構造 施工技術 本章主要介紹的混凝土結構工程指鋼筋混凝土結構工程 概述 混凝土結構工程 施工技術與組織 主要內容 模板工程 鋼筋工程 混凝土工程 預應力混凝土工程 學習重點 1 常用模板的構造 安拆方法2 鋼筋連接方法的選擇及施工工藝3 混凝土的配料 攪拌 運輸 澆筑 振搗及養護方法學習要求 1 了解混凝土結構工程的特點及施工過程 2 了解模板的類型 構造及安拆方法 3 了解鋼筋的種類 性能及加工工藝 掌握鋼筋配料 代換及鋼筋連接工藝 4 了解混凝土原材料的特性 混凝土施工設備和機具性能 掌握混凝土施工配料及施工工藝 5 掌握混凝土結構工程質量檢驗和質量控制的主要方法 課時安排 本章共3講 6學時 混凝土結構是以混凝土為主制作的結構 包括素混凝土結構 鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構等 混凝土結構 混凝土屬于脆性材料 抗壓強度高而抗拉強度低 約為抗壓能力的1 10 受拉時容易產生斷裂現象 素混凝土結構 在結構件的受拉區配置適當的鋼筋 充分利用鋼筋的抗拉能力 使結構件既能受壓 亦能受拉 以滿足建筑功能和結構要求 鋼筋混凝土結構 如何解決混凝土抗拉強度低 如何進一步提高結構的抗裂度和剛度 預應力混凝土結構 預應力混凝土是解決這一問題的有效方法 即在構件的受拉區預先施加壓力產生預應力 當構件在使用荷載作用下產生拉應力時 從而推遲裂縫出現和限制裂縫開展 提高了構件的抗裂度和剛度 同時使高強材料得以充分利用 概述 混凝土結構工程 在普通鋼筋混凝土構件中混凝土每立方米只能拉長0 1 0 15mm 超過該數值混凝土就要開裂 要使混凝土不開裂 受拉鋼筋的應力只能用到20 30N m 允許出現裂縫的構件 由于受裂縫寬度的限制 受拉鋼筋的應力也只能用到150 250N m 因此 盡管高強鋼材不斷發展 也不能在普通鋼筋混凝土構建中充分發揮其作用 指無筋或不配置受力鋼筋的混凝土結構 指用配有鋼筋增強的混凝土制成的結構 以預應力混凝土制成的結構 混凝土結構的產生 概述 混凝土結構工程 鋼筋混凝土的問世 引起了建筑材料的一場革命 然而 令人驚奇的是 發明鋼筋混凝土的既不是建筑業的科學家 也不是著名的工程師 而是一個和建筑不搭界的園藝師 他就是法國的約瑟夫 莫尼哀 JosephMonier 1823 1906 1875年 在一些設計師的幫助下 莫尼哀主持建造了巴黎 也是世界上第一座鋼筋混凝土橋 約瑟夫 莫尼哀主持建造的首座鋼筋混凝土橋 約瑟夫 莫尼哀 右圖為首座鋼筋混凝土橋 橋長16米 寬4米 是座人行的拱式體系橋 混凝土結構的應用 建筑工程 天津117大廈 水利工程 長江葛洲壩 橋梁 特種結構 水塔 概述 混凝土結構工程 特種結構 煙筒 混凝土結構工程 預應力混凝土工程 模板工程 混凝土工程 鋼筋工程 模板的分類模板的構造模板的拆除模板的設計 鋼筋的種類與驗收鋼筋加工鋼筋的連接鋼筋的配料鋼筋的代換鋼筋的綁扎安裝與驗收 混凝土的配料混凝土的拌制混凝土的運輸混凝土的澆注成型混凝土的養護 本章知識結構圖 概述 混凝土結構工程 預應力用鋼材預應力張拉錨固系統預應力用液壓千斤頂預應力混凝土施工工藝 鋼筋混凝土結構工程一般的工藝程序 鋼筋加工 鋼筋安裝 模板準備 模板安裝 混凝土澆筑 混凝土養護 模板拆除 配料攪拌 水泥 粗骨料細骨料 水 外加劑 模板工程 模板工程 鋼筋工程 混凝土工程 概述 混凝土結構工程 混凝土結構工程 預應力混凝土工程 模板工程 混凝土工程 鋼筋工程 模板的分類模板的構造模板的拆除模板的設計 鋼筋的種類與驗收鋼筋加工鋼筋的連接鋼筋的配料鋼筋的代換鋼筋的綁扎安裝與驗收 混凝土的配料混凝土的拌制混凝土的運輸混凝土的澆筑成型混凝土的養護 本章知識結構圖 概述 混凝土結構工程 預應力用鋼材預應力張拉錨固系統預應力用液壓千斤頂預應力混凝土施工工藝 10 模板工程 一 模板的分類二 模板的構造三 模板的拆除四 模板的設計 施工技術與組織 施工技術與組織 混凝土結構工程中為什么要使用模板 模板工程 由水泥 砂石 水以及外加劑經過攪拌機攪拌出的混凝土具有一定流動性 需要澆筑在與構件形狀尺寸相同的模型內 經過凝結硬化 才能成為所需要的結構構件 模板就是使鋼筋混凝土結構或構件成型的模型板 是混凝土構件成型的一個十分重要的組成部分 模板工程 模板的分類 模板 按所用材料分類 按形成類型分類 按施工方法分類 木模板 鋼模板 其他材料模板 膠合板模板 塑料模板 玻璃鋼模板 壓型鋼模板 混凝土薄板 鋼木 竹 模板 模殼 永久性模板 基礎模板 柱模板 梁模板 墻模板 樓板模板 樓梯模板 拆分式模板 活動式模板 木模板 組合鋼模板 移動式模板 提升模板 滑升模板 工具式定型模板 大模板 飛模 隧道模 按模板體系分類 組合式模板 工具式模板 永久式模板 模板的分類有哪些 模板工程 模板的分類 一 按所用材料分類 模板工程 模板的分類 一 按所用材料分類 模板工程 模板的分類 一 按所用材料分類 模板工程 模板的分類 一 按所用材料分類 采用塑料或玻璃鋼制成 按密肋樓板的規格尺寸加工成需要的模殼 模殼成品堆場密肋樓板模殼安裝密肋樓板澆筑混凝土前 采用模殼的密肋樓板 施工技術與組織 具有一次成型 多次周轉的優點 優點 鋼筋混凝土密肋樓板的澆筑 1 模殼 的應用 適用于 材料 模板工程 模板的構造 重點介紹 模殼 和永久性模板 一 按所用材料分類 演示 支拆模殼 又稱一次消耗模板 即在現澆混凝土結構澆筑后不再拆除 有的模板與現澆結構疊合成共同受力構件 壓型鋼板組合樓板示意圖 壓型鋼板作永久性模板 施工技術與組織 簡化了現澆結構的支模工藝 改善了勞動條件 節約了拆模用工 加快了工程進度 提高了工程質量 優點 適用于 多用于現澆鋼筋混凝土樓 屋 面板 模板工程 模板的構造 2 永久性模板 材料 永久性模板分為壓型鋼板和配筋的混凝土薄板兩種 重點介紹 模殼 和永久性模板 一 按所用材料分類 1 基礎混凝土結構模板的安裝方法 核對基礎墊層標高 彈出基礎的中心線和邊線 將模板中心線對準基礎中心線校正模板上口標高 符合要求后要用轎杠木擱置在下臺階模板上斜撐及平撐的一端撐在上臺階模板的背方上 另一端撐在下臺階模板背方頂上 臺階形獨立基礎模板安裝 1 獨立基礎模板的安裝 獨立基礎 施工技術與組織 模板工程 模板的構造 基礎模板 柱模板 梁模板 墻模板 樓面模板 樓梯模板 二 按形成類型分類 現澆混凝土結構中模板如何安裝 1 2 3 2 杯形基礎模板的安裝 在獨立基礎模板安裝的基礎上安裝杯芯模板 在杯芯模兩側釘上轎杠木 擱置在上臺階模板上 杯芯模不設底模板 以利杯口底部混凝土振搗 杯芯模板 平撐 轎杠木 施工技術與組織 模板工程 模板的構造 2 1 杯形基礎模板示意圖 杯形基礎模板安裝圖 杯形基礎 1 基礎混凝土結構模板的安裝方法 杯形基礎的目的是在預留凹槽中插入預制柱 固定后 在空隙中灌入混凝土 3 條形基礎模板的安裝 核對墊層標高 在墊層上彈出基礎邊線 將模板對準基礎邊線垂直豎立 模板上口拉通線 校正調平無誤后用斜撐及平撐將模板釘牢 有地梁 基礎梁 的條形基礎 上部可用工具式梁卡固定 也可用鋼管吊架或轎杠木固定 臺階型基礎要保證上下模板不發生相對位移 土質良好時 階型基礎的最下一階可采用原槽澆筑 施工技術與組織 模板工程 模板的構造 1 2 條形基礎模板示意圖 條形基礎模板安裝 條形基礎 1 基礎混凝土結構模板的安裝方法 柱模板 根據柱子的特點 柱模板關鍵要解決垂直度 施工時的側向穩定 混凝土澆筑時的側壓力問題 同時方便混凝土澆筑 垃圾清理和鋼筋綁扎等 彈線及定位 先在基礎面 樓面 彈出柱軸線及邊線 同一柱列則先彈兩端柱 再拉通線彈中間柱的軸線及邊線 按照邊線先把底部木框固定好 然后再對準邊線安裝柱模板 柱箍的設置 為防止混凝土澆筑時模板鼓脹變形 柱箍應根據柱模斷面大小經計算確定 柱截面尺寸較大時 可在柱模內設置對拉螺栓 施工技術與組織 2 柱混凝土結構模板安裝方法 1 2 模板工程 模板的構造 基礎模板 柱模板 梁模板 墻模板 樓面模板 樓梯模板 二 按形成類型分類 支撐 柱高 4m時 柱模應四面支撐 柱高 6m時 不宜單根柱支撐 宜幾根柱同時支撐組成構架 對于通排柱模板 應先裝兩端柱模板 校正固定后 再在柱模板上口拉通線校正中間各柱模板 開口預留 柱模板須在底部留設清理孔 沿高度每2m開有混凝土澆筑孔和振搗孔 獨立柱模板的支撐 施工技術與組織 3 模板工程 模板的構造 4 柱結構 梁模板支模示意圖 要求梁模板及支撐系統穩定性好 有足夠的強度和剛度 不產生超過規范允許的變形 梁模板的安裝順序為先裝梁底模板 再裝梁側模板 支設應注意控制梁底標高 軸線位置 梁底板下用頂撐支設 頂撐間距視梁的斷面大小而定 一般0 8 1 2m 頂撐之間應設水平拉桿和剪刀撐 使之互相拉撐成為一整體 當梁底距地面高度大于6m時 應搭設排架或滿堂腳手架支撐 為確保頂撐支設的堅實 應在夯實的地面上設置墊板和楔子 施工技術與組織 3 梁混凝土結構模板安裝方法 1 2 模板工程 模板的構造 基礎模板 柱模板 梁模板 墻模板 樓面模板 樓梯模板 二 按形成類型分類 梁側模下方應設置夾木 將梁側模與底模板夾緊 并釘牢在頂撐上 梁側模上口設置托木 托木的固定可上拉 上口對拉 或下撐 撐于頂撐上 梁高度 700mm時 應在梁中部另加斜撐或對拉螺栓固定 有斜撐的梁模板 梁底模板及支架 當梁的跨度 4m時 梁底模跨中要起拱 起拱高度為梁跨度的1 3 大梁模板的支設 施工技術與組織 3 4 防止由于灌注混凝土后跨中梁底下垂 模板工程 模板的構造 墻體模板安裝 墻體的模板主要承受混凝土的側壓力 因此必須加強墻體模板的剛度 設置足夠的支撐 以確保模板不變形和發生位移 根據邊線先立一側模板并臨時支撐固定 墻體鋼筋綁扎完后 再立另一側模板 用斜撐支勞 為了控制墻體厚度 支設墻體模板時需安裝對拉螺栓和混凝土撐頭 也可以使用內撐式套管 防水混凝土除外 一是確保對拉螺栓重復使用 二可控制墻體厚度 施工技術與組織 4 墻混凝土結構模板安裝方法 1 2 模板工程 模板的構造 基礎模板 柱模板 梁模板 墻模板 樓面模板 樓梯模板 二 按形成類型分類 墻體模板示意圖 樓板模板及支撐系統要保證能承受混凝土自重和施工荷載 保證板不變形 不下垂 先支梁 墻模板 然后將桁架或擱柵按設計要求支設在梁側模通長的橫檔 托木 上 調平固定后再鋪設樓板模板 復核板底標高 從四周或墻 梁連接處向中央鋪設模板 施工技術與組織 5 樓板混凝土結構模板安裝方法 3 2 1 模板工程 模板的構造 基礎模板 柱模板 梁模板 墻模板 樓面模板 樓梯模板 二 按形成類型分類 樓板跨度大于4m時 模板的跨中要起拱 起拱高度為板跨度的1 3 樓板模板示意圖 樓板模板 樓梯模板的梯步高度要一致 尤其要注意每層樓梯最上一步和最下一步的高度 防止由于粉面層厚度不一致而形成梯步高度差異 先裝平臺梁模板 裝樓梯斜梁和樓梯底模板 裝樓梯外幫側板 裝踏步側板 樓梯模板示意圖 樓梯與樓板相似 但又有支設傾斜 有踏步的特點 施工技術與組織 6 樓梯混凝土結構模板安裝方法 模板工程 模板的構造 基礎模板 柱模板 梁模板 墻模板 樓面模板 樓梯模板 二 按形成類型分類 1 2 3 4 樓梯模板 桁架 由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結構 可擱置在墻上 梁側模板橫檔上 以支撐梁或板的模板 組合式桁架使用時兩榀 p n 一組 跨度可調范圍為2 5 3 5m 荷重較大時可多榀成組排放 結構跨度超過桁架最大跨度時 可在中間加支柱后連續安裝桁架 輕型鋼桁架 施工技術與組織 1 模板工程 模板的構造 現澆混凝土結構中模板如何支撐 7 輔助用具 1 用于支撐大跨度梁或板的桁架2 用于支撐荷重較大或高度較大的梁或板的支柱3 用于安裝柱模的支承件 夾具及卡具 支柱 常用支柱一為頂撐 二為井架 支撐有木制瑟琶撐和活動式鋼管支撐 活動鋼管支撐的可調高度為1 5 3 6m 每檔調節高度為100mm 荷重較大或高度較大時 一般搭設扣件式鋼管井架或排架 梁下頂撐樓板支撐 施工技術與組織 2 模板工程 模板的構造 夾具及卡具 常用的有工具式柱箍和組合式梁卡具 柱箍亦稱定位夾箍 用角鋼 槽鋼 扁鋼或方木制成 是直接支承或夾緊各類柱模的支承件 可調柱模板的柱箍 柱模套箍 3 施工技術與組織 模板工程 模板的構造 模板工程 混凝土工程項目包含模板的問題 房屋建筑與裝飾工程工程量計算規范 GB50584 2013 規定 1 現澆混凝土工程項目 工作內容 中包括模板工程的內容 或在措施項目中單列了現澆混凝土模板工程項目 對此 招標人應根據工程實際情況選用 若招標人在措施項目清單中未編列現澆混凝土模板項目清單 即表示現澆混凝土模板項目不單列 現澆混凝土工程項目的綜合單價中應包括模板工程費用 現澆混凝土構件 兩種清單表現形式第一種 現澆混凝土清單 工作內容含模板 現澆鋼筋清單第二種 現澆混凝土清單 工作內容不含模板 現澆鋼筋清單 模板措施項目清單 2 預制混凝土構件按現場制作編制項目 工作內容 中包括模板工程 不再另列 若采用成品預制混凝土構件時 構件成品價 混凝土 鋼筋和模板等 應計入綜合單價中 預制混凝土構件 表現形式 預制混凝土清單 工作內容含模板 預制鋼筋清單 模板工程 混凝土工程項目包含模板的問題 模板工程 模板支撐系統事故案例分析及預防措施 貴州省貴陽市 3 14 模板坍塌事故 2010年3月14日在建的貴陽國際會議展覽中心工程A2展館至A3展館之間過街通道的模板支撐體系發生局部垮塌事故 有26人被及時送往就近的金陽醫院救治 其中7人死亡 1名重傷人員正在搶救 6人住院治療 2010年3月12日晚8時 施工方勞務對開始澆筑B2與C2展廳之間室外平臺區域梁 板 柱混凝土 3月13日 現場增加一臺輸送泵 兩臺泵車同時澆筑 14日上午8時許 在澆筑過程中模板支撐系統振動較大 并出現現場柱體出現爆模 施工單位安排對爆模部位進行加固 并收集爆模漏出的混凝土料 泥工班繼續澆筑 11時30分 模板體系出現坍塌 坍塌面積約為480平方米 坍塌混凝土量為105立方米 坍塌方式為中間向下爆陷 兩邊支撐架體及模板鋼筋向中間部位傾斜覆蓋 事故原因 模板工程 模板支撐系統事故案例分析及預防措施 1 現場搭設的模板支撐體系未能按照專項方案進行搭設 事故處理 1 對項目經理 項目部生產經理 項目部技術負責人 給予撤職處分 由市住房和城鄉建設局提請發證部門撤銷其與安全生產有關的職業資格 崗位證書 并處相應的經濟處罰 2 對項目安全部負責人 項目部安全員 質檢員給予行政處分 并由市住房和城鄉建設局提請發證部門撤銷其與安全生產有關的執業資格 崗位證書 并處相應的經濟處罰 3 對勞務隊總負責人 現場負責人 事故區工段長等人員 移送司法機關處理 2 混凝土澆筑方式違反模板支模專項施工方案的要求 施工工藝沒有按照先澆筑柱 后澆筑梁板的順序進行 而是采取了同時澆筑的方式 3 施工單位安全生產管理制度不落實 施工現場安全生產管理混亂 盲目趕搶工期 施工人員違規操作 鋼定型模板由邊框 面板 縱橫肋組成 面板為2 3 2 5mm的鋼板 模板類型主要有平面模板 陰角模板 陽角模板和連接模板 連接件主要有U型卡 鉤頭螺栓 對拉螺栓和扣件等 施工技術與組織 優點 缺點 一次性投資大 需多次周轉使用才有經濟效益 工人操作勞動強度大 回收及修整的難度大 組裝靈活 通用性強 安裝工效較高 1 組合鋼模板的安裝 模板工程 模板的構造 重點介紹組合鋼模板 大模板 臺模 隧道模和滑升模板 三 按施工方法分類 U型卡 鉤頭螺栓 對拉螺栓 a U形卡連接 b L形插銷連接 c 緊固螺栓連接 d 鉤頭螺拴連接 e 對拉螺栓連接1 圓鋼管鋼楞 2 3 形扣件 3 鉤頭螺拴 4 內卷邊槽鋼鋼楞 5 蝶形扣件 6 緊固螺栓 7 對拉螺栓 8 塑料套管 9 螺母 10 U形卡 11 L形插銷鋼模板連接件 模板工程 模板的構造 施工技術與組織 大模板是一種大尺寸的工具式模板 常用于剪力墻 筒體 橋墩的施工 以建筑物的開間 進深 層高為標準化的基礎 由于一面墻用一塊大模板 裝拆均需起重機械吊裝 故機械化程度高 減少用工量和縮短工期 施工技術與組織 2 大模板的應用 模板工程 模板的構造 重點介紹組合鋼模板 大模板 飛模 隧道模和滑升模板 三 按施工方法分類 演示 液壓整體提升大模板 大模板由面板 次肋 主肋 支撐桁架及穩定裝置組成 面板要求平整 剛度好 板面須噴涂脫模劑以利于脫模 兩塊相對的大模板通過對拉螺栓和頂部卡具固定 大模板存放時應打開支撐架 將板面后傾一定角度 防止傾倒傷人 大模板的構造 打開支撐架 模板后傾存放 施工技術與組織 模板工程 模板的構造 飛模 其外形如桌 亦稱臺模 桌模 是一種大型工具式模板 適用于大進深 大柱網 大開間的鋼筋混凝土樓蓋施工 尤其適用現澆板柱結構 無梁樓蓋 的施工 施工要求用起重設備從已澆筑混凝土的樓板下吊運飛出至上層重復使用 故稱飛模 鋼管組合式飛模 跨越式飛模示意圖 施工技術與組織 3 飛模的應用 模板工程 模板的構造 飛模轉層飛模在樓間整體移動 飛模分有支腿飛模和無支腿飛模兩類 國內常用有支腿飛模 設有伸縮式或折疊式支腿 飛模有鋼管組合式飛模 門式架飛模 跨越式桁架飛模 飛模要求一次組裝 重復使用 簡化模板支拆工序 節約模板支拆用工 飛模在施工中不再落地 以免造成施工場地緊張 施工技術與組織 模板工程 模板的構造 隧道模是同時澆筑豎向結構和水平結構的大型工具式模板 它能將各開間沿水平方向逐段整體澆筑 結構的整體性 抗震性好 施工速度快 隧道模有全隧道模和半隧道模兩種 施工技術與組織 4 隧道模板的應用 模板工程 模板的構造 主要用于現場澆筑鋼筋混凝土豎向 高聳的建 構 筑物 如煙囪 筒倉 高橋墩 電視塔 豎井等 施工占地面積小 速度快 可大量節約模板和勞動力 降低工程成本 液壓滑模施工 施工技術與組織 5 滑升模板的應用 優點 適用于 點擊播放 滑升模板的工作原理示意圖 模板工程 模板的構造 點擊播放 上海中心滑升模板的應用 液壓滑動模板由模板系統 平臺系統和滑升系統組成 模板系統包括模板 圍圈和提升架組成 用于成型混凝土 平臺系統包括操作平臺 輔助平臺 內外吊腳手架 是施工操作場所 滑升系統包括支承桿 液壓千斤頂 高壓油管和液壓控制臺 是滑升動力裝置 液壓滑升模板系統示意圖 施工技術與組織 模板工程 模板的構造 工作原理 滑動模板 高1 5 1 8m 通過圍圈與提升架相連 固定在提升架上的千斤頂 35 120kN 通過支承桿 25鋼筋 48鋼管 承受全部荷載并提供滑升動力 施工時 依次在模板內分層 30 45cm 綁扎鋼筋 澆筑混凝土 并滑升模板 滑升模板時 整個滑模裝置沿不斷接長的支承桿向上滑升 直至設計標高 圍圈 提升架 千斤頂 支承桿 模板 施工技術與組織 模板工程 模板的構造 混凝土成型并養護一段時間 當強度達到一定要求時 即可拆除模板 模板的拆除日期取決于混凝土硬化的快慢 模板的用途 結構的性質及環境溫度 及時拆模可提高模板周轉率 加快工程進度 過早拆模 混凝土會變形 甚至斷裂 造成重大質量事故 現澆結構的模板及支架的拆除 如設計無規定時 應符合下列規定 側模 應在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆模板而受損壞時方可拆除 對后張法預應力砼結構構件 側模宜在預應力張拉前拆除 底模及支架 拆除時的混凝土強度應符合設計要求 設計無要求時 應在與結構同條件養護的混凝土試塊達到下表中規定時方可拆除 施工技術與組織 模板工程 模板的拆除 一 模板的拆除要求 與構件同條件下養護的混凝土試塊 應遵循 先支后拆 后支先拆 先非承重部位 后承重部位 以及自上而下的原則 重大復雜模板的拆除 事前應制定拆除方案 柱模的拆除 單塊組拼的應先拆除鋼楞 柱箍和對拉螺栓等連接件 支撐件 從上而下逐步拆除 預組拼的應拆除兩個對角的卡件 并臨時支撐 再拆除另兩個對角的卡件 掛好吊鉤 拆除臨時支撐 方能脫模起吊 墻模的拆除 單塊組拼的在拆除對拉螺栓 大小鋼楞和連接件后 從上而下逐步水平拆除 預組拼的應先掛好吊鉤 檢查