1、第四章 混凝土结构工程,第一节 钢筋工程第二节 模板工程 第三节 混凝土工程,概 述,1、钢筋混凝土工程：包括 钢筋工程 模板工程 混凝土工程2、工艺过程：如下图,3、结构施工方法：现浇； 预制安装。4、特点： 多工种合作，需密切配合； 材料品种、规格多，地方材料用量大，需严格检验、试验和管理； 需必要的间歇。,第一节 钢 筋 工 程,一、概述（一）钢筋的种类：1、按粗细分 钢筋（直径6mm），细筋610（盘条）， 粗筋12（长69m直条） 钢丝（直径6mm），刻痕钢丝或碳素钢丝（盘条）2、按生产工艺热轧、热处理筋、冷拉筋、冷拔丝、冷轧筋、碳素丝、刻痕丝、钢绞线3、按化学成分 1)热轧碳素钢（
2、低碳0.25%中碳0.7%高碳）； 2)普通低合金钢（合金元素25mm时，乘1.1的系数。 有抗震要求时：一、二级抗震者乘1.15系数。 受压筋搭接长度按受拉筋0.7，且200mm； 搭接区内箍筋间距：受拉区5d且100mm， 受压区10d且200mm；,（2）接头位置：距弯折处10d；不在最大弯矩处；相互错开：在1.3倍搭接长度范围内，,钢筋净距S不小于钢筋直径d，且不小于25mm。,4、保证混凝土保护层的厚度：室内正常：梁、柱为25mm（箍筋15mm）， 板、墙为15mm（分布筋为10mm）；露天或室内高温：,3、绑扎、安装牢固。,基础：有垫层35mm；无垫层70mm。,筏板基础的部分钢筋
3、,5、钢筋表面清洁。,方法：垫块（砂浆、混凝土、塑料）支架（撑脚）。,间距1m,三、钢筋的焊接,（一）概述： 1、焊接目的：接长（钢筋） 成型（网片、箍筋）； 连接构件（由铰接变固定端）。 2、焊接点位置： 不在最大弯矩处及弯折处（距弯折点10d）； 在35d和500mm范围内；受拉筋接头数50； 不宜在框架梁端、柱端箍筋加密区内； 不宜用于直接承受动力荷载的结构构件中。,3、影响钢筋焊接质量的因素：（1）与钢筋的化学成分有关；C、Mn、Si含量增加则可焊性差，Ti增加则可焊性好（2）与原材料的机械性能有关；塑性越好，可焊性越好（3）与焊接工艺及焊工的操作水平有关；（4）环境低于20不得焊接。
4、4、焊接分类（1）压焊：闪光对焊；电阻点焊； 气压焊（2）熔焊：电弧焊；电渣压力焊,（二）闪光对焊：,1、原理：通电后，两钢筋轻微接触，通过低电压的强电流，产生高温，熔化后顶锻，形成镦粗结点。,3、工艺：,2、适用：HPB235级筋直径820mm； HRB335、HRB400640mm HRB500级筋1040mm等。,（1）连续闪光焊适于焊接直径700时，侧模腰部加拉结丝、板。上下层支柱对正。,梁模板安装：沿梁模板下方地面上铺垫板，在柱模板缺口处钉衬口档，把底板搁置在衬口档上；立起靠近柱或墙的顶撑，再将梁长度等分，立中间部分顶撑，顶撑底下打入木楔，并检查调整标高；把侧模板放上，两头钉于衬口档
5、上，在侧板底外侧铺钉夹木，再钉上斜撑和水平拉条。 有主次梁模板时，要待主梁模板安装并校正后才能进行次梁模板安装。梁模板安装后再拉中线检查、复核各梁模板中心线位置是否正确。若梁的跨度等于或大于4m，应使梁底模板中部略起拱，防止由于混凝土的重力使跨中下垂。如设计无规定时，起拱高度宜为全跨长度的1/10003/1000。,桁架支模,模壳支拆,楼板支模,4、楼板模板：（及楼梯模板底板倾斜，做成踏步）楼板的特点是面积大而厚度比较薄，侧向压力小。楼板模板及其支架系统，主要承受钢筋、混凝土的自重及其施工荷载，保证模板不变形，,5、楼梯模板,楼梯模板的构造与楼板相似，不同点是楼梯模板要倾斜支设，且要能形成踏步
6、。踏步模板分为底板及梯步两部分。 平台、平台梁的模板同前，如图4.5所示。,底模厚30以上木板，大面积用厚18的木胶合板、竹胶合板。支撑木方搁栅，钢桁架、钢管脚手式支撑、门式支架要求 标高准确；平整、严密；适当起拱； 预埋件、预留孔洞不遗漏，位置准确，安装牢固； 相邻两板表面高低差：2mm，表面平整度：5mm/2m长。,6、圈梁模板：（预制楼板时，常采用硬架支模）挑扁担法；倒卡法；偏心轮卡具法（支腿间距1m）,硬架支模： 概念以圈梁或梁的模板作为安装楼板的支撑架的支模方法。 适用在采用预制楼板的砖混结构或框架结构施工中可采用。 优点:（1）板缝、叠合层与梁同时浇筑，结构整体性好，抗震性好；（2
7、）工期短，工艺简单； 缺点：模板用量增大，要求强度刚度大。,6、墙体模板,墙体钢筋模板,墙体支模现场,（二）组合式定型钢模板：优点强度高、刚度大；组装灵活、装拆方便；通用性强、周转次数多；节约木材、混凝土质量好。1、构造组成（55系列，70系列）：（1）钢模板：2.5、2.8、3.0mm厚的钢板冷压成型，中间焊有纵横肋h=55（70）mm，厚2.83，边肋有凸棱（0.3mm）和孔眼50150，穿连接件。 A.平模：规格（55系列）,代号：P3015（宽300长1500）。,B.角模：规格长同平模，宽： 阴角模150150、100150，代号E； 阳角模100100、5050，代号Y； 联接角模
8、5555，代号J。（2）连接件：U形卡；L形插销；钩头螺栓；拉杆；扣件。（3）支承件：支承梁（方钢管、双钢管），支撑桁架，顶撑（上下层对齐），斜撑,2、配板设计：先绘出构件展开图，再作出最佳配板方案，绘出配板图。原则：尽量用大块模板，少用木条拼补，可省支承连接件（不足50mm处、需打孔、拉结处均应使用木条）；合理使用转角模；端头接缝尽量错开，整体刚度好；模板长度方向同构件长度方向，以扩大支承跨度。,3、类似产品：钢框木（竹）胶合板模板，宽度大,平整度好。4、支模要点： 支模前刷隔离剂； 柱模先拼成角状或四片，墙模先拼成两片； 柱、墙模除设斜撑外，还应设斜向和水平拉杆。,柱梁板模板,（三）大模板
9、特点：施工速度快；机械化程度高；混凝土表面平整、缝少；一次投资及耗钢量大；通用性差。适用于：剪力墙，筒体体系。常用大模的结构形式： 墙体 内浇外挂（楼板预制）； 内浇外砌（楼板预制）； 内外墙全现浇（楼板全现浇或叠合板）。 楼板预制；现浇；叠合板。,1、大模板的构造：,（分为固定式和拼装式）,面板钢板（厚t=35mm）；竹、木胶合板（t=1520mm），易安线条、做图案。水平加劲肋65或 65，间距L=300500mm。竖楞每道两根65或80，背靠背，间距11.2m。支撑桁架（24榀）。稳定调整机构及附件（底脚螺栓、穿墙螺栓、30管、卡具、操作平台）。,穿墙螺栓的连接构造,2、设计计算方法：（
10、先计算混凝土的侧压力）面板（L/t）100按小挠度连续板计算，只设水平加劲肋时取1米宽按连续梁计算强度、挠度，有水平、垂直加劲肋时取一个区格按三边固定一边简支计算。加劲肋按以竖楞为支承的连续梁计算，计算时考虑与面板共同工作，按组合截面计算截面抵抗矩，验算强度、刚度。竖楞按以穿墙螺栓为支承的连续梁计算，考虑与板、加劲肋协同工作。,3、组合方案：平模纵横墙不同时浇， 外墙为预制或砌筑；大角模稳定性好，接缝在中间；小角模内外全现浇，纵横墙同时浇；筒子模电梯井内模等。,小角模与平模的连接固定方法,螺栓固定,插销固定,4、大模板的连接与支承：（1）内外墙相对两模板穿墙螺栓拉紧（顶部可用卡具）；（2）外墙
11、外模板的支承方法 支承于三角架的钢平台上（三角架挂于下层）； 悬挂于内墙模板上； 提模（爬模）。,5、施工要点：安装前刷好隔离剂；对号入座，按线就位，调平、调垂直后，穿墙螺栓及卡具拉牢；混凝土分层浇捣，门窗洞口两侧等速浇筑；混凝土强度达到1N/mm2后可拆模（拆后养护），达到4N/mm2后可安装楼板（常加硬架）；存放时按自稳角斜放，面对面。,筒模构造,爬升模板构造,早拆模板构造示意图,早拆模板构造,三、模板的设计,（一）设计的范围不需设计或验算的： 定型模板及常用的拼板在其适用范围内者。需要设计或验算的：,（二）设计原则,保证构件的尺寸、形状、相互位置正确；有足够的强度、刚度、稳定性（变形2m
12、m，承载）；构造简单，装拆方便，不妨碍钢筋，不漏浆；优先选用通用、大块模板；长向拼接，错开布置，每块模板有两处钢楞支撑；内钢楞垂直于模板长向，外钢楞与内垂直，且规格内钢楞；对拉螺栓按计算配置，减少钢模上的钻孔；支承杆的长细比3。,（三）设计内容：,选型、选材，荷载计算，结构计算，拟定安装、拆卸方法，绘制模板图。（四）设计步骤：明确需配制模板的层段数；决定模板的组装方法；各种构件模板的组配；夹箍、支撑件的计算选配；支撑系统的布置、连接、固定方法；埋件固定、管线埋设、孔洞预留方法；列用量表（模板、支撑件、连接件、工具）。,（五）模板的荷载：,1、荷载标准值（七项）：（1）模板及支架重量：见书表。（
13、2）新浇混凝土的重量：普通混凝土24KN/m3； 其它混凝土按实际重力密度。（3）钢筋自重：楼板1.1KN/m3混凝土； 梁1.5KN/m3混凝土。（4）施工人员及设备荷载： 模板及小楞2.5 KN/m2； 大楞1.5 KN/m2； 支柱1.0 KN/m2。（5）振捣混凝土荷载： 底模2.0 KN/m2； 侧模4.0 KN/m2（在有效压头高度内）。,（6）新浇混凝土的侧压力：以下二式中取小值（KN/m2） F0.22ct012 V 0.5 Fc H式中：c混凝土重力密度（KN/m3）。 to初凝时间，实测或to=200/（T15）， T混凝土温度（）。 1外加剂修正系数（不掺：1；掺缓凝型：
14、1.2）。 2坍落度修正系数（30mm0.85；50901；1101501.15）。 V 浇筑速度（m/h）。 H 计算处至混凝土顶面高。（有效压头高度：h=F/c ，单位：m）,（7）倾倒混凝土时的水平冲击荷载：,作用在有效压头高度范围内。2、荷载效应组合（1）荷载分项系数：长期1、2、3、6I=1.2；短期4、5、7I=1.4（2）荷载设计值=标准值分项系数；（3）荷载组合：,（六）计算规定：1、计算模板及支架的强度：按安全等级为三级的结构构件考虑（临时结构）。2、计算模板及支架的刚度：允许变形值为结构表面外露，1/400模板跨度，结构表面隐蔽，1/250模板跨度，支架压缩变形值或弹性挠度
15、，1结构跨度。3、风载抗倾覆稳定系数1.15。4、组合钢模、大模板、滑模的设计应符合相应规范、规程的要求。,第三节 混 凝 土 工 程,概述：1、工艺过程：配料搅拌运输浇筑振捣养护。2、特点： 工序多，相互联系和影响； 质量要求高（外形、强度、密实度、整体性）； 不易及时发现质量问题（拆模后或试压后方可显现）。,一、混凝土的制备,（一）混凝土施工配制强度的确定： 为使保证率达到95%，混凝土的配制强度应比设计强度标准值高1.645，（施工单位标准差）。 混凝土的施工配制强度fcu,o（N/mm2）：,式中：fcu,k设计的混凝土强度标准值（N/mm2） 施工单位的混凝土强度标准差（N/mm2）
16、,强度标准差的取值：有近期同一品种混凝土强度资料时，,fcu,i第I组试件强度值fcuN组强度平均值N 混凝土试件组数，N25无近期同一品种混凝土强度资料时，参考下表取值：,（二）混凝土搅拌机选择：1、搅拌机分类：（按工作原理分）自落式靠自落重力交流掺和（磨损小，易清理）,强制式叶片强行搅动，物料被剪切、旋转，形成交叉物流。（混凝土质量好，生产率高，操作简便，安全）,2、混凝土搅拌机的适用范围： 自落式骨料较粗重的塑性混凝土； 强制式骨料较粗重的塑性混凝土、干硬性混凝土及轻骨料混凝土。 3、工作容量： 老式搅拌机以进料容量计； 新式搅拌机以出料容量计（升）50、150、250、350、500、
17、750、1000、1500、3000、出料容量=进料容量出料系数（0.625）。,（三）施工配比及配料计算：1、混凝土配合比确定的步骤： 初步计算配合比（用绝对体积法或假定容重法，经试配调整为）实验室配合比（据现场砂石含水量调整为）施工配合比（随气候变化等随时调整，据搅拌机出料容量计算得）每盘配料量。2、混凝土施工配合比换算方法：（增加含水的砂石用量，减少加水量） 已知实验室配比：水泥：砂：石=1XY ，水灰比为W/C 又测知现场砂、石含水率：Wx、Wy 则施工配合比：水泥：砂：石：水=1：X（1Wx）：Y（1Wy）：（WX WxY Wy）,3、配料计算： 据施工配合比及搅拌机一次出料量计算出
18、一次投料量，使用袋装水泥时可取整袋水泥量，但超量10%。【例】某混凝土实验配比为1：2.28：4.47，水灰比0.63，水泥用量为285kg/m3，现场实测砂、石含水率为3%和1%。拟用装料容量为400升的搅拌机拌制，试计算施工配合比及每盘投料量。解1）混凝土施工配合比为：水泥：砂：石：水 =1：2.28（10.03）：4.47（10.01）：（0.632.280.034.470.01） =1：2.35：4.51：0.517 2）搅拌机出料量：4000.625=250(升)=0.25(m3) 3）每盘投料量： 水泥2850.25=71(kg) ，取75kg，则： 砂 752.35=176(kg
19、) 石 754.51=338(kg) 水 750.517=38.8(kg),习题： 已知某混凝土的实验室配合比为1：2.93：3.93，水灰比为w/c=0.63，每立方米混凝土水泥用量c=280kg，现场实测砂含水率为ws=3.5%，石子含水率为wg=1.2%，求施工配合比及每立方米混凝土各种材料用量。解：1.施工配合比 水泥：砂：石=1：s(1+ws): g(1+wg) =1:2.93(1+3.5%):3.93(1+1.2%) =1:3.03:3.98 2.按施工配合比每立方米混凝土各种组成材料用量 水泥：c=280 砂：s=2803.03=848.4 石：g=2803.98=1114.4
20、水：w=(w/c-wss-wgg)c =(0.63-2.933.5%-3.931.2%)280 =134.48,（四）装料与搅拌：1、装料顺序：（1）一次投料法： 石子水泥砂，筒内先加水或进料时加水。（2）二次投料法： 砂、水、水泥（拌1分钟）石子（拌1分钟）出料。（3）两次加水法（造壳混凝土）： 砂、石70%水拌30秒水泥拌30秒30%水拌60秒。 （强度提高1020%，或节约水泥510%）,2、配比要准确：（1）配比及每次投料量挂牌公布；（2）称量准确： 水泥、掺料、水、外加剂允许偏差2% 粗、细骨料允许偏差3%3、搅拌时间： 全部装入至卸料时间自落式90秒，强制式60秒。 自落式强制式；
21、小坍落度大坍落度；料多料少。（五）混凝土搅拌站,鼓筒形自落式搅拌机,锥形反转出料自落式搅拌机,强制式搅拌机的形式,大型搅拌站竖向布置示意图,大型半移动式搅拌站竖向布置示意图,二、混凝土的运输（一）要求：1、不分层离析： 水平运输时，路要平，减少漏浆和散失水分； 垂直下落高度较大时，用溜槽、串筒； 若有离析，浇灌前需二次搅拌。2、有足够的坍落度：一般要求如下,3、尽量缩短运输时间，减少转运次数。为保浇捣在初凝前完成,从卸出至浇完的时间限定：,4、保证连续浇筑的供应。5、器具严密、光洁，不漏浆，不吸水，经常清理。,（二）运输机具：1、地面水平运输工具： 现场搅拌或近距离皮带运输机、窄轨斗车； 短距
22、离（1km）机动翻斗车、手推车；,较长距离（10km）自卸汽车； 长距离混凝土搅拌运输车（或装拌好的混凝土；或装干料（10km） ，卸料前1015分钟加水搅拌）。,JY-3000型混凝土搅拌运输车,2、楼面水平运输：双轮手推车，塔吊兼顾，混凝土泵加布料杆。,移置式混凝土布料杆,3、垂直运输工具： 井架：配合自动翻斗车、手推车； 塔吊：配合吊斗。吊斗常用容积0.4、0.8、1、1.2m3，上部开口，下部有扇形手动闸门。可完成垂直、水平运输及浇筑任务。 混凝土泵。,卧式吊斗,立式吊斗,4、泵送运输： 利用混凝土输送泵及管道（钢、胶、塑，D75200mm）完成垂直、水平运输。（1） 性能： 混凝土排
23、量3090m3/h， 高度100m（203m）， 水平距离600m。,(2)混凝土的泵送特性可泵性：指在泵压作用下能连续稳定地通过输送管而不产生离析的性能。是反映在泵压作用下流动能力的一个综合指标。 良好的流动性 稳定性 可塑性指标：坍落度、压力泌水值（3）管道布置：路线短、弯道少、接头密；由远及近；,（4）要求： 1）粗骨料粒径碎石1/3管径；卵石2/5管径。 2）砂率4050%。 3）最小水泥用量300kg/m3 （ 450kg/m3 ）（掺和料）。 4）坍落度80180mm。 5）掺外加剂高效减水剂、流化剂，增加和易性。 6）保证供应，连续输送（超过45分钟间歇应清理管道） 7）用前润滑,润滑用的水泥砂浆或水泥浆应分散，用后清洗。 8）由于水泥用量较大，需仔细养护防龟裂。（5）适用于：大体积混凝土连续浇筑。由于浇筑速度快，要求模板强度高、稳定性好。,
