1、第4章 混凝土結構工程混凝土結構工程的施工工藝：水泥、砂、石、水、外加劑鋼筋加工、安裝澆筑砼養護拆模模板制作、安裝模板清理配料、攪拌混凝土結構工程的特點：具有：耐久性、耐火性、整體性、可塑性好、節約鋼材，可就地取材等優點；但也存在自重大、抗裂性差、現場澆筑受季節氣候條件的限制，補強修復較困難等缺點。4.1 模板工程模板系統是由模板和支撐兩部分組成。模板：是使砼結構或構件成型的模型。支撐：是用來保證模板形狀、尺寸和空間位置的正確，承受模板傳 來的全部荷載。4.1.1 對模板系統的基本要求：1.保證工程結構和構件各部分形狀、尺寸和相互位置的正確；2.具有足夠的強度、剛度、穩定性；3.構造簡單，裝拆

2、方便；4.接縫嚴密，不得漏漿；5.對清水砼工程和裝飾砼工程，應能達到設計效果。4.1.2 模板的分類：1.按材料分： 木、鋼和其他材料模板。2.按結構類型分： 基礎模板、柱模板、梁模板、樓板模板、樓梯模板、墻模板 、殼模板等等。3.按施工方法分： 現場裝拆式模板； 固定式模板； 移動式模板。4.1.3 模板的構造：1.組合式模板：木模板：組合鋼模板：鋼模板的類型及規格：P192規格平面模板（P）陰角模板（E）陽角模板（Y）連接角模（J）寬度600、550、500、450、400、350、300、250、200、150、10015015010015010010050505050長度1800、15

3、00、1200、900、750、600、450肋高55鋼模板的代號：鋼模板類型表面寬度表面長度平模P陰角角模E連接角模JU形卡附墻柱模陽角角模Y示例：P2015：表示平面模板，寬度200mm，長度1500mm.E1512：表示陰角模板，寬度150150mm，長度1200mmE1007：表示陰角模板，寬度100150mm，長度750mmY0504:表示陽角模板，寬度5050mm，長度450mmJ0015：表示連接角模，寬度5050mm，長度1500mm組合鋼模板連接配件： U型卡、L型插銷、鉤頭螺栓、緊固螺栓、對拉螺栓、扣件。組合鋼模板的支撐件： 柱箍、斜撐、梁卡具、鋼楞、鋼支柱、扣件式鋼管支架

4、等。鋼框木（竹）膠合板模板無框模板2.現澆框架結構構件的模板構造： P190 基礎、柱、梁及樓板(b)膠合板模板板式樓梯模板（分為固定式和拼裝式）大模板的構造：穿墻螺栓的連接構造液壓滑升模板構造支承桿提升架千斤頂圍圈圍圈支托模板操作平臺平臺桁架欄桿外挑三角架外吊腳手架內吊腳手架混凝土墻體早拆模板構造示意圖早拆模板構造4.1.4 模板設計：1.設計原則：實用性、安全性、經濟性2.荷載：模板及其支架自重標準值；新澆砼自重標準值； 24KN/m3鋼筋自重標準值； 樓板：1.1KN/m3 ，梁：1.5KN/m3施工人員及設備自重標準值； 振搗砼時產生的荷載標準值；新澆砼對模板側面的壓力標準值；式中：t

5、0新澆砼的初凝時間（h）;1外加劑影響修正系數；1.22砼坍落度影響修正系數；0.85、1.0、1.15 V砼的澆注速度（m/h）。傾倒砼時產生的荷載； 計算模板及其支架的荷載設計值： 標準值荷載分項系數 1.2； 1.43.荷載組合：4.計算規定：5.設計步驟：水平模板、側模板滿足最大變形值的規定（1/400、1/250）確定模板系統的結構形式；荷載計算及組合；確定模板系統各組成構件的計算簡圖；構件的設計計算。模板及其支撐系統在安裝過程中，必須按規定設置必要的臨時連桿和斜撐來保證模板系統的空間穩定性，以防施工中產生位移甚至傾覆。現澆鋼筋混凝土梁、板支模時，如跨度超過4m，其模板應按設計要求或

6、規范規定起拱。如設計無具體要求時，起拱度應為梁跨度的1/10003/1000。1.鋼筋的種類：按外形分： 光圓鋼筋、螺紋鋼筋按化學成分分：碳素鋼筋、普通低合金鋼筋按生產工藝分：熱軋鋼筋、冷加工鋼筋 熱軋鋼筋分：光圓鋼筋（HPB）、熱軋帶肋鋼筋（HRB）、 余熱處理鋼筋（RRB）按強度等級分：235級、335級、400級、500級 普通鋼筋采用：HPB235、HRB335、HRB400、RRB400按直徑大小分：鋼絲（35）、細鋼筋（610）、 中粗鋼筋（1220）、 粗鋼筋（20）按作用不同分：受力鋼筋、架立鋼筋、分布鋼筋4.2.1 鋼筋的種類與驗收：4.2 鋼筋工程*熱軋鋼筋按強度分四級2.

7、鋼筋的驗收：外觀檢查、力學性能檢查4.2.2 鋼筋的冷加工：1.鋼筋冷拉冷拉的作用：冷拉參數：（ 、 ）冷拉應力：鋼筋冷拉時達到的應力值。冷拉率：冷拉控制應力：規范規定的冷拉應力最大值。最大冷拉率：規范規定的冷拉率最大值。目的：使其保持一定的塑性和強度儲備。提高強度、調直、除銹、節約鋼材作用：提高強度、節約鋼材包括內容：冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋、冷拔螺旋鋼筋A. 應力控制法（雙控）：質量高，常用于制作預應力筋B. 冷拉率控制法（單控）：施工效率高，設備簡單控制應力法、控制冷拉率法冷拉控制方法：冷拉設備：拉力設備、承力結構、測量裝置、鋼筋夾具卷揚機的設備能力Q： 式中：Q設備拉力（KN）； T卷

8、揚機牽引力（KN）； m滑輪組工作線數； 滑輪組總效率； F設備阻力，一般取510KN。滑輪組門數345678工作線數7911131517總效率0.880.850.830.800.770.74選擇卷揚機時：Q（1.21.5）N鋼筋的冷拉速度V：式中：D卷揚機卷筒直徑（m）； n卷揚機卷筒轉速（r/min）；要求：V1.0（m/min）示例：冷拉設備采用50KN電動卷揚機（卷筒直徑為400mm，轉速為8.7r/min），6門滑輪組。現采用應力控制法冷拉HRB335直徑28mm的鋼筋，試求設備拉力與冷拉速度是否符合要求？已知：冷拉控制應力=430N/mm2【解】 N=As=43061510-3=2

9、64.5KN Q1.2N 滿足要求 V=Dn/m=0.48.7/13=0.84m/min V1.0m/min 滿足要求（m/min）2.鋼筋冷拔：工藝：軋頭 剝皮 通過潤滑劑 進入拔絲模鋼筋總壓縮率：一般控制在0.4左右。4.2.3 鋼筋連接：焊接連接、綁扎連接、機械連接1.焊接連接： 閃光對焊、電弧焊、電渣壓力焊、埋弧壓力焊、電阻點焊2.綁扎連接： 要求：綁扎位置準確、牢固，搭接長度及綁扎點位置符合規定。3.機械連接： 冷擠壓連接、錐形螺紋連接、套筒灌漿連接電渣壓力焊 套管冷擠壓連接螺紋連接錐螺紋直螺紋剝肋套絲直螺紋連接技術外包尺寸：鋼筋外皮至外皮之間的長度。量度差值：鋼筋的外包尺寸和軸線長

10、度之間的差值。1.鋼筋中部彎曲處的量度差值：L=外包尺寸-量度差值+彎鉤增長值4.2.4 鋼筋配料彎起角度30456090取值0.3d0.5d1d2d2.鋼筋末端彎鉤的增長值： 末端180彎鉤：6.25d 末端135彎鉤：3d 箍筋彎鉤（135/135）：0.678D+10.178dD外包尺寸平直段d平直段平直段箍筋彎鉤調整值：受力鋼筋（mm）6810121025160200 240 280 25180210 260 300構件高寬3對箍筋的要求及下料計算矩形箍筋外包尺寸2（外包寬外包高）外包寬（高）=構件寬（高）2保護層厚 2箍筋直徑柱箍筋的拆分：03G101-1P46示例：某現澆砼梁L1：

11、梁長6m，斷面bh=250mm600mm，鋼筋簡圖見表。試計算梁L1中鋼筋的下料長度。（箍筋6200）構件名稱鋼筋編號鋼筋簡圖鋼號 直徑（mm）下料長度 （mm）數量（根）重量（kg）L1梁20220212263159505950212562250620030.6703434.7610010.8167211.540040507772504.2.5 鋼筋代換：1.等強度代換：2.等面積代換：3.鋼筋代換的有關規定：代換后，應滿足構造方面的要求；（間距、錨固長度、最小配筋率、最小鋼筋直徑、根數等）梁的縱向受力鋼筋和彎起鋼筋應分別代換；當構件受抗裂、裂縫寬度或撓度控制時，鋼筋代換后應進行抗裂、裂縫寬

12、度或撓度驗算；對重要受力構件，不宜用光圓鋼筋代換變形鋼筋；對有抗震要求的框架，不宜以強度等級較高的鋼筋代替原設計的鋼筋；預制構件的吊環，必須采用未經冷拉的HPB235熱軋鋼筋制作，嚴禁以其他鋼筋代換。*截面強度的復核：4.2.6 鋼筋的綁扎、安裝與驗收：1.綁扎程序：畫線 擺筋 穿箍 綁扎 安裝墊塊2.驗收：鋼筋的品種、規格、數量、位置；鋼筋的接頭位置、連接方式、接頭數量；砼保護層；預埋件的規格、數量、位置。縱向受拉鋼筋的最小搭接長度鋼筋種類混凝土強度等級C15C20C25C30C35C40HPB23545d35d30d25dHRB33555d45d35d30dHRB40055d40d35d受

13、壓鋼筋取值0.7倍；受拉300mm，受壓200mm；筏板基礎的部分鋼筋4.2.7 植筋施工：鉆孔清孔添膠粘劑植筋凝膠1.作用：工程結構加固；解決舊混凝土連接2.施工方法：孔徑與孔深；吹氣泵；（避免用水）喜利得Hit-Hy150膠粘劑； 15min，固化：1h。4.3 混凝土工程4.3.1 砼的主要性能：1.砼拌合物的和易性：坍落度、工作度2.砼的立方強度；3.砼的變形；4.砼的耐久性。4.3.2 砼工程施工工藝：水泥、石子、砂配料攪拌水外加劑運輸澆筑振搗養護拆模留試塊試壓4.3.3 砼的配料：1.實驗室配合比： 1：x：y2.施工配合比 1：x（1+Ws）：y（1+Wg）4.3.4 砼的拌制1

14、.攪拌機：自落式攪拌機；強制式攪拌機2.攪拌制度：包括：攪拌機的轉速、攪拌時間、裝料容積、投料順序。出料系數：出料容量和進料容量之比。（0.65）3.砼的攪拌：投料順序：一次投料法、二次投料法攪拌時間：規范規定了砼攪拌的最短時間施工配料：P208 表4-10確定砼攪拌機的一次投料量。示例：砼實驗室配合比1：2.28：4.47，W:C=0.63，Ws=3%，Wg=1%，C=285kg/m3砼。求：采用J1-400A型攪拌機時，各組成材料的一次投入量。【解】一次攪拌砼量為：0.40.65=0.26m3施工配合比：1：2.35：4.51攪拌時一次投料量：水泥：C=2850.26=74.1kg 取75

15、kg砂： S=752.35=177kg石： G=754.51=339kg水： W=750.63-（752.280.03+754.470.01）=39kg混凝土的坍落度/mm攪拌機機型攪拌機容積/L50030自落式強制式90601209015012030自落式強制式9060906012090表4-10 混凝土攪拌的最短時間（s）4.3.5 砼的運輸1.砼的運輸基本要求：不產生分層、離析；最少的轉運次數、最短的時間；保證砼澆筑工作的連續進行；運輸工具嚴密、不漏漿、潔凈。2.砼運輸工具：手推車、機動翻斗車、攪拌運輸車龍門架、井架、塔吊3.泵送砼：設備：泵、輸送管、布料裝置布管：路線短、彎道少、接頭密

16、原材料要求：澆筑：由遠而近；先豎向、后水平。4.3.6 砼的澆筑與振搗：1.澆筑前的準備工作：對模板結構進行檢查；鋼筋、預埋件檢查；準備和檢查材料、機具及運輸道路；做好施工組織工作，安全、技術交底；2.砼澆筑要點：砼自由下落高度；H2m 溜槽、串筒分層澆筑、振搗；連續澆筑，盡量縮短間歇時間；施工縫：施工縫的位置：柱子施工縫位置單向板：平行于板短邊的任何位置留垂直縫；梁：梁板宜同時澆筑，梁高1m時水平縫可留在板或梁托 （翼緣）下2030mm處；有主次梁的樓蓋：順次梁方向澆筑，在次梁中間1/3跨度 范圍內留垂直縫。施工縫的處理：1.2MPa（1）先澆的混凝土強度1.2MPa。（2）表面清理（清除水

17、泥薄膜、松動石子、軟弱混凝土層）， 濕潤、沖洗干凈，不積水。（3）澆前鋪水泥砂漿1015mm厚。（4）澆混凝土時細致搗實，令新舊混凝土緊密結合。后澆帶的設置：溫度、收縮裂縫 20m 7001000mm 28d施工縫的攔擋混凝土裂縫防治后澆帶施工縫剔鑿墻柱根部，彈雙線，用無齒鋸切割鑿毛墻柱頭彈線切割鑿毛樓梯平臺梁的彈線剔鑿3.砼的振搗：人工搗實、機械振搗砼機械振搗原理：砼振搗設備： 內部振動器 表面振動器 附著式振動器 振動臺方法：行列式、交錯式4.3.7 砼的養護：自然養護、加熱養護、蓄熱養護目的：給砼提供一個較好的適合強度增長的溫濕環境。1自然養護： 在常溫下（5），用適當的材料覆蓋砼，使其

18、在規定的時間內保持足夠的潤濕狀態。 方法：覆蓋澆水養護、塑料薄膜養護2自然養護的規定： GB50204-2002 12h內覆蓋澆水； 硅、普硅、礦渣水泥拌制的砼，7d； 摻有緩凝型外加劑或有抗滲要求的砼，14d； 灑水次數以保證潤濕狀態為宜； 養護用水應與拌制用水相同。4.3.8 砼拆模：1模板拆除時的砼的強度要求2模板的拆除順序和方法P203 表4-84.3.9 砼的質量檢查：包括：施工過程中、施工后的質量檢查1砼澆筑完畢后的強度檢驗 試塊制作；試件組數確定；每組試件強度代表值；強度評定。2外觀檢查及允許偏差 主要缺陷：麻面、蜂窩、露筋、裂縫、孔洞等。構件類型構件跨度/m達到設計的混凝土立方

19、體抗壓強度標準值的百分比（）板2502，8758100梁、拱、殼8758100懸臂構件100表4-8 底模拆除時的混凝土強度要求拆模時混凝土強度的確定：先查混凝土強度增長曲線估計強度。 （根據水泥品種、標號，養護期平均溫度、時間）再壓同條件養護的試塊核實強度。120406080100035714212815102030fcu溫度、齡期對砼強度的影響曲線順序：符合構件受力特點；先非承重模板后承重模板；從中向外或從一側向另一側（對整體而言）；先支的后拆、后支的先拆，誰支的誰拆（對局部而言）。重大、復雜模板，事先擬定拆模方案。發現重大質量問題應停拆，處理后再拆。模板拆除時，不應對樓層形成沖擊荷載。拆

20、除的模板和支架宜分散堆放并及 時清運。拆模以后的鋼筋混凝土結構，應在混凝土達到設計強度等級后，方準承受全 部計算荷載。如果施工荷載產生的效應比使用荷載效應更不利時，必須經過 核算并加設臨時支撐，保證結構在施工階段的安全。拆模應注意的問題:4.3.10 大體積砼施工大體積砼：指的是最小斷面尺寸大于1m以上，施工時必須采取相應的技 術措施妥善處理水化熱引起的砼內外溫度差值，合理解決溫 度應力并控制裂縫開展的砼結構。施工措施：為保證結構的整體性應合理確定砼澆筑方案； 為保證施工質量應采取有效的技術措施降低砼內外溫差；1澆筑方案的選擇：全面分層、分段分層、斜面分層式中：Q砼澆筑強度，m3/h； （每小

21、時需要澆筑砼的數量） H砼分層澆筑時的厚度，m； F砼澆筑區的面積，m2； T1砼的初凝時間，h； T2砼的運輸時間，h。大體積混凝土澆筑方案全面分層分段分層斜面分層砼溫度裂縫產生的原因：解釋一下： 養護初期，混凝土強度低，在較大內外溫差作用下，易導致混凝土表面開裂，形成表面裂縫。 養護后期，混凝土隨著散熱而收縮，但由于受到基底的約束，從底部開始混凝土內部受拉，產生內部裂紋，向上發展，貫穿整個基礎，其危害更大。原因： 大體積混凝土澆筑時，內部水化熱大且不能及時散發，導致內部溫度升高，形成較大內外溫差。從而形成初期的表面裂紋和后期的內部裂紋。 混凝土裂縫防治技術 混凝土裂縫已成為混凝土工程質量通

22、病,如何防治混凝土裂縫是工程技術人員迫切希望解決的技術難題。然而防治混凝土裂縫是一個系統工程,包括設計、材料、施工中每一個技術環節。本技術主要是敘述防止裂縫的一些關鍵技術,提高混凝土抗裂性能,從而達到防止混凝土裂縫的目的。本技術主要內容包括:設計的構造措施、混凝土原材料(水泥、摻和料、細骨料、粗骨料)的選擇、混凝土配合比對抗裂性能影響因素、抗裂混凝土配合比設計以及抗裂混凝土配合比優化設計方法以及施工中的一些技術措施等。防治溫度裂縫的措施：示例：設備基礎長20米，寬10米，高5米，采用C30砼，砼分層澆筑，每層厚度0.30米，砼初凝時間2.2h，砼的運輸時間0.2h，采用全面分層方案，要求連續施

23、工不留設施工縫。采用J1-400型攪拌機，生產率P=5m3/h。求：施工時需攪拌機臺數。【解】Q=30m3/hn=6（臺）（t=33.3h）宜選用水化熱較低的水泥；在保證砼強度的條件下，盡量減少水泥用量和每立方米砼 的用水量；盡量降低砼的入模溫度；可預埋冷卻管；可在砼中摻加緩凝劑；可在砼中摻入適量的礦物摻料，（粉煤灰），也可采用 減水劑；加強砼保溫、保濕養護措施，控制砼內外溫差。4.3.11 砼的冬期施工1砼冬期施工原理：溫度與砼強度增長的關系：1428T（天）020406080100R%120230314（-4）曲線表明，砼的強度只有在正溫下養護，才能保持不斷的增長，并且隨著溫度的升高，砼強

24、度的增長速度加快。1T（天）R%020406080100428812162024凍結對砼強度的影響：受凍齡期越早，強度損失越大；反之，損失越小。1曲線標養1d后遭受凍害；2曲線標養3d后遭受凍害；3曲線標養7d后遭受凍害。23砼遭受凍結時，具有的足以抵抗冰脹應力的最低強度值。硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥配制的砼，其抗壓強度不得 低于設計強度標準值的30%；2砼冬期施工的方法：正溫養護法、摻外加劑法規范規定：冬期施工臨界強度：礦渣硅酸鹽水泥配制的砼，其抗壓強度不得低于設計強度 標準值的40%；C10及C10以下砼，不得小于5N/mm2。暖棚施工全景圖 3砼冬期施工的基本要求：優先選用硅酸鹽水泥或普

25、通硅酸鹽水泥，水泥強度等級不低于42.5，最 小水泥用量不宜小于300kg/m3；項目水骨料52.5硅、普硅806052.5硅、普硅60404蓄熱法施工：利用砼本身所具有的熱量和水泥的水化熱，以適當的保溫材料覆蓋，減緩砼的冷卻速度，使砼在正溫下達到臨界強度。室外平均氣溫不低于15；熱工原理:砼溫度由 Th 0,而砼強度由 0 臨界強度砼的水灰比0.6；砼的攪拌時間比常溫規定時間延長50%；砼的澆筑時間控制在半小時以內；原材料加熱符合規定；適用范圍：構件表面系數：M15。總結砼結構工程鋼筋工程混凝土工程模板工程模板系統及要求工具式鋼模板的類型荷載計算與組合鋼筋連接P、E、Y、J側壓力鋼筋配料鋼筋

26、的驗收焊接、綁扎、機械連接量度差值鋼筋代換植筋施工砼施工工藝一次投料量計算攪拌機類型砼澆筑要點施工縫自然養護出料系數砼冬季施工臨界強度冬季施工方法大體積砼施工晴空飄雪美景觀，空氣清新潤心田，享受自然身體健，儲備能量為明天。4.1 對模板有何要求？設計模板應考慮那些原則？4.2 模板設計應考慮哪些荷載？4.3 影響砼側壓力的因素有哪些？4.4 試述定型鋼模板的特點及組成。4.5 試述鋼筋冷拉及冷拉控制方法。4.6 冷拉設備的能力大小如何確定？4.7 鋼筋的連接有哪些方法？在工程中應如何選擇？4.8 如何計算鋼筋的下料長度？4.9 試述鋼筋代換的原則及方法？4.10 簡述砼施工工藝過程。復習思考4

27、.11 砼配料時為什么要進行施工配合比換算？如何換算？4.12 試述進料容量與出料容量的關系。4.13 試述砼施工縫留設的原則和處理方法。4.14 大體積砼施工時應注意哪些問題？4.15 泵送砼對砼質量有何特殊要求？4.16 大體積砼的裂縫形成原因有哪些？ 為保證大體積砼的整體性，可采用哪些澆筑方法？4.17 砼的密實成型有哪些途徑？4.18 何謂砼的自然養護？自然養護有何要求？4.19 如何檢查和評定砼的質量？4.20 為什么要規定冬期施工的“臨界強度”？冬期施工應采取哪些措施？復習思考1.量度差值：2.施工縫：3.砼臨界強度：4.自然養護：5.模板：6.砼澆筑強度：名詞解釋：練習1. P2

28、507所表示的定型組合鋼模板的具體尺寸是（ ）。 A300150055 25075055 25045055 250750652. 有主、次梁的現澆樓蓋，砼宜順次梁方向澆筑，施工縫應留設在（ ）。主梁跨中1/3范圍內 次梁跨中1/3范圍內與次梁平行任意留設 主梁支座附近3.現場施工中，柱子豎向鋼筋的連接應優先采用（ ）。閃光對焊 綁扎連接 電渣壓力焊 電弧焊4.蓄熱法施工最適宜于結構表面系數（ ）。大于12 小于12 小于6 大于6單項選擇：練習B BCB5. 鋼筋配料時出現量度差值，是因為（ ）。鋼筋的外包尺寸與中心線尺寸之間的差 鋼筋的外包尺寸與內皮尺寸之間的差鋼筋內皮尺寸與中心線尺寸之間的

29、差 計算單位不同所致6. 鋼筋的閃光對焊，對于斷面不平整的大直徑鋼筋連接，宜采用（ ）。連續閃光焊 預熱閃光焊 閃光-預熱-閃光焊 焊后熱處理7.受拉鋼筋綁扎接頭搭接長度（ ）。與鋼筋級別無關 鋼筋級別越高，搭接長度應越長 鋼筋級別越高，搭接長度可減短 與鋼筋直徑無關8.輕骨料砼攪拌宜選用（ ）。強制式攪拌機 自落式攪拌機 人工攪拌 滾筒自落式攪拌機練習BACA9.冬期砼施工，宜選用的水泥是（ ）。 硅酸鹽水泥 礦渣水泥 火山灰水泥 任何水泥均可10. 鋼筋冷拉時，用控制冷拉率方法控制，如用抽樣試驗方法確定的控制 冷拉率為1%，則（ ）。 應提高抽樣試驗時的冷拉控制應力 視該批鋼筋為不合格 按1%冷拉率冷拉 該批鋼筋不適用于冷拉加工11. 級鋼筋端部設180彎鉤，彎鉤增長值為（ ）。 6.25d 3d 7.25d 5d12.鋼筋冷拉采用卷揚機時，卷揚機的拉力應大于鋼筋所需張拉力的（ ）倍。 1.21.5 1.62.0 2.02.5 0.91.1練習AAAC1鋼筋連接的方法通常有（ ）。2鋼筋冷拉采用的方法有（ ）、（ ）。3適用于高層建筑施工中豎向鋼筋接長的焊接形式為（ ） 和（ ）。4某現澆鋼筋混凝土樓板的模板