第4章混凝土結構工程§4.0概述1．混凝土房屋結構形式排架剛架框架框架——剪力墻剪力墻框架——筒體筒體2．混凝土框架結構房屋主體結構施工工藝施工準備→扎柱鋼筋→支柱模板→支梁、板、樓梯模板→澆柱混凝土→扎梁、板、樓梯鋼筋→澆梁、板、樓梯混凝土→上層放線、檢查等→扎二層柱鋼筋→…→重復至頂層→砌墻體3．混凝土結構工程主要分項工程（工種工程）模板工程鋼筋工程混凝土工程預應力工程——§4.1——§4.2——§4.3——§4.44．混凝土結構工程主要原材料鋼筋：混凝土：強度、塑性強度、和易性、耐久性混凝土=砂＋石＋水泥＋摻合料＋外加劑——詳§4.35．主要相關規范1.《混凝土工程施工質量驗收規范》（GB50204-2002）*2.《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）3.《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002/J186-2002）4.《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）5.《建筑工程冬期施工規程》（JGJ104-97）6.《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GB13013-91）

7.《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499-98）8.《鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋》（GB13014-91）9.《預應力混凝土用鋼絲》（GB5223-95）10.《預應力混凝土用鋼絞線》（GB5224-95）11.《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55-2000）12.《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-1999）13.《混凝土外加劑》（GB8076-1997）……§4.1模板工程4.1.1模板的作用、基本要求、組成和分類*作用：使混凝土按設計要求的形狀、尺寸、位置等成型。*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、剛度和穩定性，能可靠地承受新澆混凝土的重量和側壓力，以及在施工過程中所產生的荷載；(3)構造簡單，裝拆方便，并便于鋼筋的綁扎與安裝，符合混凝土的澆筑及養護等工藝要求；(4)模板接縫應嚴密，不得漏漿。—保證成型質量—保證安全—保證經濟性—保證成型質量*組成模板支撐/支架*分類按所用材料木模板鋼模板其它材料模板按施工方法拆移式活動式/工具式滑升模板爬升模板臺模/飛模…其它：土模、永久性模板等部分內容可見后續課程。4.1.2模板的構造1.組合式模板（1）常用組合式模板*木模板：制作隨意，可用于外形復雜的構件；成型質量高；周轉次數少，使用費用高。用于成型質量要求較高、補縫或特殊構件。*組合鋼模板模板部分：平面模板、轉角模板、連接件等支撐件：平模板轉角模板連接件*膠合板模板鋼框木(竹)膠合板模板，是以熱軋異型鋼為鋼框架，以木、竹膠合板等作面板，而組合成的一種組合式模板。制作時，面板表面應作一定的防水處理，模板面板與邊框的連接構造有明框型和暗框型兩種。明框型的框邊與面板平齊，暗框型的邊框位于面板之下。幅面大，自重輕，鋸截方便，不開裂不漏漿；尺寸一般為915×1830mm，1220×2440mm。*無框模板（2）基本構件模板*基礎模板*柱模板*梁模板*板模板*樓梯模板*其他模板圈梁模板（3）模板安裝及拆除要求*安裝柱模板：垂直度、不脹模、穩定不移動；梁、板模板：支撐的強度、剛度滿足要求；起拱；*拆除注意（側模、底模）拆除對混凝土強度的要求——教材Ｐ83注意拆除順序2.工具式模板參見：教材Ｐ—83~90及相關后續課程4.1.3模板設計*一般不需要進行模板設計；荷載大、較特殊、新型模板體系時需要驗算、設計。*設計思路：選型→選材→荷載計算→結構設計→繪制模板圖→擬定安裝、拆除方案*荷載計算若干問題：荷載種類荷載分項系數荷載組合有關技術規定新澆筑混凝土對模板的側壓力計算某現澆混凝土墻板高3米，長10米，厚0.2米，已知混凝土的溫度為20，澆筑速度為2，不摻加外加劑，混凝土坍落度為5～9厘米，傾到混凝土時產生的水平荷載為4，試求新澆混凝土時模板的最大側壓力，并繪制其側壓力分布圖（驗算強度用）。

§4.2鋼筋工程4.2.1鋼筋的種類與驗收建筑用鋼型鋼：槽鋼、工字鋼等鋼板鋼筋————————熱軋鋼筋HPB235（原Ⅰ級）HRB335（原Ⅱ級）HRB400（原新Ⅲ級）RRB400光圓變形變形變形HotRolledPlainSteelBarsHotRolledRibbedSteelBars冷加工鋼筋：冷拉、冷拔、冷軋熱處理鋼筋碳素鋼絲/高強鋼絲刻痕鋼絲光圓變形鋼絞線注：GB50010-20024.2.1鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構的鋼筋，應按下列規定選用：1.普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋，也可采用HPB235級和

RRB400級鋼筋；2.預應力鋼筋宜采用預應力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。冷軋扭鋼筋鋼筋的驗收1.鋼筋出廠應有質量保證書/合格證明、出廠檢驗報告——質量證明文件；2.鋼筋進場（現場）應進行見證抽樣檢查：外觀檢查、力學性能（屈服強度、極限抗拉強度、伸長率、冷彎性能等）；3.抽檢數量按規定進行；4.2.2鋼筋的冷加工冷拉鋼筋——“不是不允許使用”，但不推薦，目前使用較少。冷拉原理冷拉的作用冷拉參數及控制方法冷拉設備冷拔鋼絲——被冷軋帶肋鋼筋替代，此處不作要求。4.2.3鋼筋的連接*鋼筋連接鋼筋網片、骨架的形成——點焊、綁扎鋼筋接長*要求鋼筋接頭強度、剛度不低于母材。綁扎連接焊接連接機械連接*宜掌握：

①以上連接方法的特點及適用范圍；②采用順序：設計規定、相關規范規定；③焊接對焊：多在加工棚施工，多用于梁板等水平鋼筋的接長連接；電渣壓力焊：多在操作面施工，多用于柱、墻等豎向鋼筋接長連接；電弧焊：零星使用面較廣；4.2.4鋼筋的配料1.計算的假設條件——教材Ｐ1172.進行鋼筋下料長度計算的原因——教材Ｐ1173.影響鋼筋下料長度計算的因素——教材Ｐ1174.計算方法——教材Ｐ1195.注意事項：①理解混凝土保護層的概念；②區分箍筋內包、外包尺寸；③區分450及1350彎折。GB50010-2002中有關混凝土保護層的規定：4.2.5鋼筋的代換代換原則代換方法了解：注：GB50010-2002明確規定鋼筋代換由設計方負責。4.2.6鋼筋的加工、綁扎安裝與驗收*鋼筋加工調直除銹剪切彎曲接長…*鋼筋綁扎安裝*鋼筋驗收§4.3混凝土工程施工過程：配料↓攪拌↓運輸↓澆筑↓養護質量檢查冬期施工——4.3.1——4.3.2——4.3.3——4.3.4——4.3.5——4.3.6——4.3.7另外：4.3.1混凝土的配料原材料的選擇配合比的確定材料稱量1.原材料的選擇砂石水泥水摻合料外加劑—細骨/集料，《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》（JGJ52）—粗骨/集料，《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》（JGJ53）—膠凝材料，《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-1999）

—《混凝土拌和用水標準》（JGJ63）—部分替代水泥，改善混凝土性能；粉煤灰、硅粉等—改善混凝土性能，《混凝土外加劑》（GB8076-1997）

教材Ｐ127～1292.混凝土配合比的確定*《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ55）*基本要求：足夠的強度、良好的施工和易性、一定的耐久性*過程：確定混凝土配制強度↓確定計算配合比↓確定基準配合比↓確定試驗室配合比↓確定施工配合比計算水灰比→選取用水量、計算水泥用量→選取砂率、計算粗、細骨料用量←——————調整混凝土拌合物和易性←——————校核混凝土強度←———考慮現場砂、石含水，調整砂、石、水用量注意：配合比表示式；水泥儲存形式；4.3.2混凝土的拌制3.材料稱量——教材Ｐ132現場攪拌預拌站攪拌——商品混凝土1.攪拌機——教材P132~1332.攪拌制度：裝料容積：區分幾何容積、裝料容積、出料容積裝料順序：攪拌時間：3.攪拌站4.3.3混凝土的運輸基本要求：——教材Ｐ135運輸工具：

現場攪拌→塔式起重機（現場垂直運輸）＋小推車（操作面水平運輸）現場攪拌→混凝土運輸泵（現場垂直運輸兼操作面水平運輸）商品混凝土→混凝土攪拌運輸車（攪拌站→現場）＋塔式起重機（現場垂直運輸）＋小推車（操作面水平運輸）商品混凝土→混凝土攪拌運輸車（攪拌站→現場）＋混凝土運輸泵（現場垂直運輸兼操作面水平運輸）

泵送混凝土施工的優點、對材料的要求、操作要求：“商品混凝土＋泵送”極大地提高了現澆混凝土結構施工的水平。《混凝土泵送施工技術規程》（JGJ/T10）4.3.4混凝土的澆筑成型1.混凝土澆筑一般要求（1）準備工作（2）一般規定（3）施工縫*概念：由于施工技術或組織原因，導致混凝土澆筑不能連續進行，先澆混凝土已經凝結硬化、再繼續澆筑混凝土時形成的新舊混凝土之間的結合面。*留設原則：結構受剪力較小、施工方便；*留設具體位置：教材Ｐ141;*處理方法：（已澆混凝土強度達1.2N/mm2后，）剔除表面松動、薄弱層→水濕潤、沖洗→鋪一層水泥漿或水泥砂漿→繼續澆筑2.混凝土澆筑方法（1）現澆混凝土框架結構（2）大體積混凝土施工特點：澆筑方案：產生裂縫的原因：2階段防治措施：（3）水下澆筑混凝土——導管法3.混凝土的振搗（1）振實原理——使混凝土均勻、密實懸浮狀態→液化狀態：容易充滿模板各個部位；排除空氣；注意：振幅——不能過大、過小；振搗時間——不能過長、過短；（2）振搗設備的選擇及操作要點內部振動器：也稱作插入式振動器或振動棒，應用范圍廣；表面振動器：適用于較薄、面積較大的結構，如板；外部振動器：也稱作附著式振動器，適用于配筋較密或高而窄的構件，如墻；振動臺：主要用于預制廠、試驗室等。

4.3.5混凝土的養護*養護基本條件：濕度、溫度*養護方法：自然養護：適用范圍最廣加熱養護：適用于冬期施工、預制廠施工蓄熱養護：主要用于冬期施工*其它養護方法：標準養護：測定混凝土強度等級*相關工程術語：同條件養護：4.3.6混凝土的質量檢查*《混凝土強度檢驗評定標準》（GBJ107）《混凝土質量控制標準》（GB50164）*全過程（檢查）、全員（參與）1.施工過程中質量檢查配料、攪拌、運輸、澆筑、養護等2.成型后質量檢查*強度檢驗（1）試塊制作（2）試件組數確定（3）強度代表值確定（4）強度評定*外觀檢查4.3.7混凝土的冬期施工1.冬期施工原理（1）溫度與混凝土凝結硬化的關系（2）凍結對混凝土質量的影響（3）冬期施工臨界強度2.冬期施工工藝要求（1）原材料選擇及攪拌（2）運輸與澆筑3.冬期施工方法（1）蓄熱法（2）加熱法（3）應用外加劑法§4.4預應力工程4.4.0概述1.發展歷程素混凝土→加勁混凝土→預應力混凝土↑抗拉強度低↑開裂、自重大2.預應力混凝土的特點（與普通鋼筋混凝土相比）原材料方面：可以利用高強鋼材；施工工藝方面：工序增加、需特殊的設備、技術難度大；受力狀態/設計方面：需考慮的受力狀態多，設計較復雜；結構應用方面：擴展了混凝土的適用空間；4.4.1預應力鋼材預應力鋼筋宜采用預應力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。——《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）1×7鋼絞線的有關技術資料

鋼絞線公稱直徑（mm）直徑允許偏差（mm）鋼絞線公稱截面積（mm2）鋼絞線理論重量（kg/m）強度級別（MPa）整根最大負荷（kＮ）屈服負荷（kＮ）伸長率（％）不

小

于12.7＋0.40—0.2098.70.77418601841563.515.21391.101172018602392592032204.4.2預應力張拉錨固體系體系組成：錨（夾）具＋預應力筋＋連接器＋千斤頂1.預應力錨（夾）具錨具夾具區別及基本要求2.幾種常用預應力張拉錨固體系

預應力筋類別張拉端錨具固定端錨具備注鋼筋單根螺桿螺桿/幫條鋼筋束KT-Z型鐓頭鋼絲單根單根錐銷錐銷/鐓頭自鎖自錨鋼絲束鋼質錐形鋼質錐形/鐓頭鋼絞線（束）夾片式夾片式/擠壓錨/壓花錨鋼絞線夾片式錨具鋼絞線錨固端——擠壓錨鋼絞線錨固端——壓花錨鋼絲束張拉鋼絞線扁錨4.4.3預應力張拉設備張拉設備：液壓千斤頂＋高壓油泵千斤頂的校驗*預應力施工的關鍵：準確建立預應力值；*張拉力的大小靠壓力表的讀數來表示；*此讀數計算得來的張拉力理論值與實際值有差別，且具體差值難以通過計算確定；*通過校驗直接測定實際張拉力與壓力表讀數的關系，繪制關系曲線或制成表格或回歸成公式供施工中使用。4.4.4預應力混凝土施工工藝施加預應力的常用方法機械張拉法電熱法：多為后張，也可用于先張先張法后張法1.先張法預應力混凝土施工工藝*澆筑混凝土前鋪設、張拉預應力筋→臨時錨固→澆筑混凝土，并養護到一定強度→放松預應力筋*先張法一般僅適用于生產中小型預制構件，多在固定的預制廠生產，也可在施工現場生產。

（1）臺座——Ｐ176~178,了解（2）預應力筋的鋪設與張拉*預應力筋鋪設*預應力筋張拉Ａ．張拉控制應力不宜超過下表中的張拉控制應力限值，且不應小于0.4fptk，

當要求部分抵消由于應力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及溫差等引起的應力損失時，可提高0.05fptk。鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應力鋼絲、鋼絞線0.75fptk0.75fptk熱處理鋼筋0.70fptk0.65fptkB．張拉程序預應力鋼絲張拉工作量大，宜采用一次張拉程序錨固（3）預應力值校核

一般用伸長值校核，相對偏差為±6%。（4）預應力筋放張*強度要求：*放張順序：盡量使放張時的受力狀態貼近設計預壓狀態；*放張方法：緩慢進行，防止沖擊剪切、鋸割——數量較少的鋼絲；預熱放張、千斤頂逐根循環、砂箱整體放張、楔塊整體放張——數量較多的鋼絲、鋼絞線等。楔塊放張示意圖1-臺座；2-橫梁；3、4-鋼塊；5-鋼楔塊；6-螺桿；7-承力板；8-螺母砂箱放張示意圖1-活塞；2-套箱；3—進砂口；4-套箱底板；5-出砂口；6-砂2.后張法預應力混凝土施工工藝*先制作構件或結構，待混凝土達到一定強度后，→在構件或結構上張拉預應力筋*不需要臺座設備、靈活性大，廣泛用于施工現場生產大型預制預應力混凝土構件和現場澆筑預應力混凝土結構。*有粘結預應力無粘結預應力*孔道留設預應力筋制作及穿束（筋）張拉孔道灌漿及錨具端頭封堵(1)孔道留設1)預埋波紋管*波紋管直接埋在構件或結構中不再取出；*特別適用于留設曲線孔道；*按材料不同，波紋管分為金屬波紋管和塑料波紋管。

2)鋼管抽芯法*制作混凝土構件時，在預應力筋位置預先埋設鋼管，待混凝土初凝后、終凝前將鋼管旋轉抽出；*鋼管抽芯法僅適用于留設直線孔道。3)膠管抽芯法*制作混凝土構件時，在預應力筋的位置處預先埋設膠管，待混凝土結硬后再將膠管抽出；*采用5～7層帆布膠管；*膠管抽芯法適用于留設直線與曲線孔道。(2)預應力筋制作及穿束（筋）1)鋼絞線束兩端張拉：一端張拉：式中

——構件的孔道長度；

——夾片式工作錨厚度；

——穿心式千斤頂長度；

——