钢筋混凝土工程.ppt

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1、,课程-建筑施工与管理,第4章 钢筋混凝土工程,4.1 钢筋工程4.2 模板工程 4.3 混凝土工程4.4 冬期施工,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。,4.1 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（常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、

2、按化学成分 1)碳素（低碳0.25%中碳0.7%高碳）；2)普通低合金（合金元素5%）。,4、热轧钢筋按强度分四级,5、按外形分 光圆；变形：月牙纹、人字纹、螺纹（二）钢筋的性质：1、变形硬化可通过冷加工，提高强度。2、松弛在高应力状态下，钢筋长度不变，应力减小；预应力施工应注意。3、可焊性强度、硬度越高，可焊性越差.（三）检验：进场出厂合格证及标志、外观、力学性能 必要时化学成分 按批5-60t抽样。,（四）钢筋的加工：（备、切、弯、连）,细钢筋:,粗钢筋:,对焊接长,切断(弯曲),绑扎安装,焊接安装,机械连接安装,切断(弯曲),（五）钢筋的连接方法：,三、钢筋的焊接,概述：1、焊接目的：接

3、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。,（一）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：HPB2

4、35级筋直径820mm；HRB335、HRB400640mm HRB500级筋1040mm等。,连续闪光焊适于焊接直径25的钢筋；预热闪光焊适于焊接直径大且端面较平的钢筋；闪光预热闪光焊适于焊接直径大且端面不平整的钢筋；对HRB500级钢筋，焊后需热处理，提高接头塑性，防止脆断。,4、主要参数：调伸长度、烧化留量和预热留量（1020mm）、顶锻留量（410mm）、顶锻速度、顶锻压力、变压器次级（电流大小选择）。5、质量检查：外观应有镦粗，无裂纹和烧伤，接头弯曲3，轴线偏移0.1d、且2mm。机械性能每批（300个接头）取6个试件，3个做拉力试验，3个做冷弯试验。,(二)电弧焊：,1、原理：利用

5、弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，熔化焊条及电弧范围内的焊件金属，凝固后形成焊缝或接头。2、四种接头形式与要求：（1）搭接焊：用于直径10mm以上的HPB235HRB400及1025的RRB400级钢筋。,焊缝要求：无裂纹、气孔、夹渣、烧伤 长度L：HPB235级单面焊8d、双面焊4d其他级单面焊10d、双面焊5d,宽度b：0.8d。高度h：0.3d。,（2）帮条焊：用于直径10mm的HPB235HRB400及1025mm的RRB400级钢筋（同搭接焊）,帮条要求：两帮条相同。帮条级别或直径：级别同主筋时，直径可同主筋或小一规格；直径同主筋时，级别可同主筋或低一级。位置居中；帮条长=焊缝长。

6、焊缝要求：同搭接焊。,（3）坡口焊：有平焊和立焊，较少用。,（4）窄间隙焊：,d=2040mm；间隙1215mm；外套铜制U形模具；电流100220A。,3、设备及材料：弧焊机（直流BX，交流AX）；焊枪；焊把线；焊条焊条规格：E4301、E4324、E5016、E 表示焊条；43、50熔敷金属抗拉强度的最小值（430、500N/mm2）。第三位数字焊接的位置0、1适用于全方位（平、立、仰、横）焊接第三位和四位数字组合适用电流种类及药皮类型。药皮的作用：覆盖保温、保证电弧稳定、防止焊缝氧化。焊条强度选择：,（三）电渣压力焊：,1、用于：现场结构、构件中1432mm的HPB235HRB400级竖

7、向粗筋的接长.2、特点：可节约钢筋，焊接速度快，成本低，质量高。3、原理：电弧熔化焊剂形成空穴，继而形成渣池，上部钢筋潜入渣池中，电弧熄灭，电渣形成的电阻热使钢筋全断面熔化，断电同时向下挤压，排除熔渣与熔化金属，形成结点。,（四）电阻点焊：,1、用于：816mmHPB235，616mmHRB335、400级钢筋，45mm冷拔钢丝的交叉连接，以制作网片、骨架等。2、原理：,利用电阻热熔化钢筋接触点，加压形成结点。3、机械：点焊机（单头、多头、悬挂式、手提式现场用）,4、要求：焊点压入深度：较小筋直径的1825%；,（五）气压焊：,1、用于：14mm以上的HPB235、HRB335、HRB400级

8、钢筋,竖向、水平、斜向连接的现场焊接接长.2、原理：利用氧、乙炔火焰加热钢筋接头处，使之达到塑性状态，在初压作用下，端头金属原子互相扩散，表面熔融后（12501350，桔黄色有白亮闪光出现），加压形成结点。3、主要设备：加热器混合气管、喷头；加压油泵、油缸等；卡具。,四、钢筋的机械连接（一）套管冷挤压连接,1、特点：强度高、速度快、准确、安全、不受环境限制。,2、适用：（带肋粗筋）HRB335、HRB400、RRB400级直径1840d的钢筋，异径差5mm。3、方法：径向挤压；轴向挤压。,（二）螺纹连接,1、特点：速度快、准确、安全、工艺简单、不受环境、钢筋种类限制。2、适用：HPB235HR

9、B400级直径1640的竖向、水平、斜向钢筋，异径差9mm.3、方法：锥螺纹 直螺纹（镦粗、滚压）,五、钢筋的配料,配料：按照设计图纸的要求，确定各钢筋的直线下料长度、总根数及总重量，提出钢筋配料单，以供加工制作。（一）下料长度计算：1、钢筋外包尺寸外皮至外皮尺寸，由构件尺寸减保护层厚度得到。,2、钢筋下料长度=直线长=轴线长度=外包尺寸之和中间弯折处量度差值端部弯钩增加值。,几种常用弯折角度的量度差值：,4、端部弯钩增加值：规范规定：HPB235级钢筋端部应做180弯钩，弯心直径2.5d，平直段长度3d。HRB335、HRB400级钢筋：设计要求端部做135弯钩时，弯心直径4d，平直段长度按

10、设计要求。一个弯钩增加长度：,5、对箍筋的要求及下料计算（1）绑扎箍筋的端头形式：90/90，90/180；135/135（抗震和受扭结构),（2）箍筋弯心直径（D）2.5d，且纵向受力筋的直径（3）箍筋弯钩平直段长：一般结构=5d，抗震结构=10d（4）矩形箍筋外包尺寸2（外包宽外包高）外包宽（高）=构件宽（高）2保护层厚2箍筋直径,（5）一个弯钩增加值:,90（D/2d/2）/2（D/2d）平直段长135（D/2d/2）3/4（D/2d）平直段长180（D/2d/2）（D/2d）平直段长（6）箍筋下料长度：L=外包尺寸中间弯折量度差值端弯钩增长值 矩形箍筋135/135弯钩时，近似为：L=

11、外包尺寸2平直段长,六、钢筋代换,1、原则：按抗拉设计值相等原则，并满足最小配筋率及构造要求。2、方法：（1）等强度代换用于计算配筋或不同级别钢筋的代换 As2fy2As1fy1 或根数n2(n1d12fy1)/(d22fy2)（2）等面积代换用于构造配筋或同级别钢筋的代换 As2As1 或根数n2(n1d12)/(d22),4.2 模 板 工 程,一、概述（一）模板的作用、组成和基本要求：1、作用：使混凝土按设计的形状、尺寸、位置成型的模型板。2、模板系统的组成：模板、支撑系统、紧固件3、对模板及支架的基本要求：（1）要保证结构和构件的形状、尺寸、位置的准确;（2）具有足够的强度、刚度和稳定

12、性；（3）构造简单，装拆方便，能多次周转使用；（4）板面平整，接缝严密；（5）选材合理，用料经济。,（二）模板的种类：按材料分：木模、钢模、钢木模、木竹胶合板、铝合金、塑料、玻璃钢按安装方式分：拼装式木模、小钢模、胶合板模板；整体式大模、飞模、隧道模；移动式筒壳模、滑模、爬升模；永久式预应力、非预应力混凝土薄板，压延钢板。,3、梁模板：,（1）构造：模板底板厚50，侧模厚30;支撑支柱用方木、钢管，或工具式桁架、门式架、组合支架。（2）施工要点：梁（板）跨度4m时，底模应起拱。起拱高度=13跨度。支柱间设拉杆（离地500，以上每2000），支柱下垫通长垫板75200，楔紧；土面时，夯实、排水、

13、防冻胀。层高5m时，应采用桁架或多层支架支模。梁高700时，侧模腰部加拉结丝、板。上下层支柱对正。,4.3 混 凝 土 工 程,概述：1、工艺过程：配料搅拌运输浇注振捣养护。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）。,（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

14、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）=

15、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)石 754.51=338(kg)水 750.517=38.8(kg),（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、施工缝的处理及接缝：,（1）先浇的混凝土强度1.

16、2N/mm2。（2）表面清理（清除水泥薄膜、松动石子、软弱混凝土层），湿润、冲洗干净，不积水。（3）浇前铺水泥砂浆1015mm厚。（4）浇混凝土时细致捣实，令新旧混凝土紧密结合。,（四）大体积混凝土结构浇筑,1、要求保证混凝土的整体性时连续浇筑不留施工缝，分层浇筑捣实。（1）浇筑方案：1）全面水平分层面积小而厚度大时；2）斜面分层面积大但为长条形时；3）分段分层面积大但厚度小时。,（2）浇筑强度（每小时混凝土最小浇筑量）,QFh/T（m3/h）F每个浇筑层（段）的面积（m2）h浇筑层厚度（m）T下层混凝土允许的时间间隔，T（t1t2）t1为混凝土初凝时间，t2为运输时间。,2、防止开裂 两种温

17、度裂缝：升温阶段表面开裂（内外温差应25）降温阶段拉裂（多种措施，设置后浇带）减少混凝土温度及内外温差的措施：减少水化热：用水化热低的水泥,掺减水剂、粉煤灰减少水泥用量，使用缓凝剂。低温浇筑.内部降温：石子浇水、冰水搅拌，投入毛石吸热，减缓浇筑速度，避免日晒，埋入冷却水管.外保温或升温：覆盖，电加热、蒸汽加热。,（五）框、剪结构的浇筑：柱墙底垫水泥砂浆50100mm，分层浇捣，顶部减水量、除浮浆；墙洞口两侧对称、排气、筋密可用细石混凝土梁板同浇，梁自节点开始、赶浆法浇筑梁柱混凝土异标号结点扩大、铁丝网。,（六）水下浇筑：用导管法:内吊球塞管内浇混凝土管下口距底300mm剪断球丝混凝土埋管0.5

18、1m 边浇边提，保持埋管不少于1m。,（七）混凝土的振捣与成型：,1、振捣目的：充满模板而成型；排除多余的水分、气泡、空洞而密实。2、振捣与成型的方法：人工插捣；机械振捣（液化实化强化）；挤压法、离心法 真空作业脱水；掺高效减水剂自流化（自密实）。,3、常用振捣设备：（1）内部插入式:按频率分：中频（50008000次/min）；高频（1200019000次/min）；变频按传动分：软轴式、直联式；按动力分：电动、风动、内燃。（2）表面振动器（平板式）。（3）附着式振动器附着于模板，用于钢筋密、厚度小的墙、薄腹梁等构件预制。（4）振动台用于厂内预制小型构件。,4、振捣方法与要点：（1）插入式：

19、可垂直振捣或以45O角斜向振捣。要点：1）插点间距1.5R（R：有效作用半径，R810倍振捣棒半径）；距模板0.5R，避免碰模板、钢筋、埋件等。2）振捣时间1030秒（浮浆，无明显沉落，无气泡即可）。3）快插慢拔，上下抽动，插入下层50100mm。,（2）表面式：,1）振点间搭接35cm。2）每点振捣时间每点2540秒。3）有效作用深度200mm。,5、真空吸水一次抹面混凝土,适用于：平板、路面、机场原理：借助真空负压，将水从刚成型的混凝土中排出，使混凝土更密实。（1）优点：混凝土强度提高2050%，抗冻性提高22.5倍，耐磨性提高0.51倍，钢筋握裹力提高2025%，有0.10.2N/mm2

20、的初期强度，收缩小，地面无裂缝，节约水泥1025%，降低造价2025%,加快模板周转。,（2）真空吸水设备：,真空机组真空泵、电机、水箱等；吸垫尼龙布过滤层，塑料网片骨架层，橡胶布密封层。,（3）操作要点：振捣混凝土（混凝土坍落度24cm），提浆刮平。铺吸垫：尼龙布塑料网片橡胶布盖垫（中间有吸管）。真空吸水：15分钟，至指压无陷痕，踩只留轻微脚印。机械抹面。（4）工艺参数：1）吸水时间每cm厚11.5分钟；2）吸水量35分钟占总量50%；3）作用深度3040cm，最好1520cm；4）配比要求低标号水泥，砂率宜大些（中砂、粗砂）。,四、混凝土养护与拆模,（一）养护1、自然养护（常用）在常温下（

21、5）保持混凝土处于温湿状态。规定：浇筑完后12小时内覆盖浇水（炎热夏季23小时，干硬性混凝土12小时）。养护日期以达到设计强度60%左右为度：硅酸盐、普硅、矿渣水泥拌制的混凝土7昼夜；掺有缓凝剂或有抗渗要求的混凝土14昼夜。,覆盖材料：岩棉被、草帘、锯末、砂、塑料薄膜、；喷洒薄膜剂。浇水次数：保持湿润。15左右，每天24次；干燥、高温时适当增加。混凝土强度达到1.2N/mm2后方准上人施工。,2、蓄热养护：即保温法如盖厚帘、岩棉被、白灰湿锯末（供微热）等。3、加热养护：蒸汽养护或电热养护，预制及冬施时多采用。,（二）模板的拆除,1、拆模的条件：（1）侧模：在混凝土强度能保证拆模时不粘皮、不掉角

22、、不损坏即可。一般为12.5 N/mm2。（2）底模：拆模时混凝土的最低强度为跨度2米的板混凝土50%设计强度标准值；,跨度28米的板 跨度8米的梁、拱、壳,跨度8米的梁、板、拱、壳 悬臂构件,（3）拆模时混凝土强度的确定：1）先查混凝土强度增长曲线估计强度；（据水泥品种、标号，养护期平均温度、时间）,2）再压同条件养护的试块核实强度。,2、拆模应注意的问题：,（1）顺序：符合构件受力特点；先非承重模板后承重模板；从中向外或从一侧向另一侧；（对整体而言）先支的后拆、后支的先拆，谁支的谁拆。（对局部而言）（2）重大、复杂模板，事先拟定拆模方案。（3）发现重大质量问题应停拆，处理后再拆。（4）现浇

23、梁板的支撑应与施工层隔两层拆除（施工荷载产生的效应比使用荷载更不利时，必须经过核算，加设支撑)（5）要保护构件及模板，及时清运、清理，堆放好.,五、混凝土质量的检查,（一）搅拌和浇筑中的检查：1、原材料的品种、规格、质量和用量，每班检查2次。2、在浇筑地点的坍落度，每班检查2次。3、及时调整施工配比（当有外界影响时）。4、搅拌时间随时检查。（二）混凝土外观质量检查：表面无麻面、蜂窝、孔洞、露筋、缺棱掉角、缝隙夹层等缺陷；尺寸偏差位置、标高、截面尺寸，垂直度、平整度，预埋设施、预留孔洞。,（三）强度的检查1、试块的留置：（1）取样：地点浇筑地点，随机取。数量每100盘、每100m3、每工作班、每

24、楼层、每一验收项目的同配比混凝土取样不少于一次；每次标准试件至少一组（标养28d验收用），同条件养护试件组数据需要而定（施工用）；每组三个试件。（2）试块最小尺寸：,2、每组试件的强度：（1）强度与中间值之差均不超过15%时取平均值；（2）有一个与中间值之差超过15%时取中间值；（3）最大、最小值与中间值之差均超过15%时作废3、同批强度评定方法：大批量生产（15组以上，10组以上）:用统计法；零星生产：非统计法。要求：同一验收批混凝土强度的平均值 mfcu1.15 fcu，k；同一验收批混凝土强度的最小值 fcu，min0.95 fcu，k,第四节 混凝土冬期施工,一、冬施起始时间：当室外日

25、平均气温连续五天稳定低于5时，混凝土工程应采取冬施措施。温度确定：据当地多年气象资料及当年气候趋势。二、混凝土受冻及允许受冻临界强度：1、混凝土冻结温度：1.52开始冻结（游离水占1/22/3）24全部冻结（吸附水）。,2、混凝土受冻后造成最终强度损失：原因冰胀应力使混凝土内部产生微裂纹（受冻越早则裂纹越多、越大），钢筋和粗骨料表面形成冰膜而影响粘结力。特点冻结越早、水灰比越大，则强度损失越多。,3、混凝土受冻临界强度（受冻前应达到的强度）：原理：当混凝土达允许受冻临界强度后再受冻,则解冻后标养至28d，其最终强度损失5%。混凝土受冻临界强度：混凝土基本能够抵抗冰胀应力的最低强度（受冻后，最终

26、强度损失不超过5的预养强度值）。规定:,三、混凝土冬施要求1、材料：（1）水泥品种优先选用普通硅酸盐水泥；（蒸汽养护可选矿渣、火山灰水泥；掺防冻剂严禁用高铝水泥）标号425#；用量300kg/m3混凝土。（2）水灰比0.6。（3）骨料中不得有冰块，冻块直径20mm。（4）外加剂不宜使用氯盐防冻剂。,2、拌制：,（1）材料加热温度应据热工计算确定 最高温度为：,（2）搅拌时间：比常温延长50%。（3）掺防冻剂时，出机温度10，入模温度5。3、运输：缩短运距，容器保温。,4、浇筑：清除模板、钢筋上的冰雪、污垢；不得在强冻胀性的地基上浇筑；大体积混凝土浇上层时，下层温度2；混凝土结构加热养护时，若4

27、0应征得设计同意（防止较大温度应力）；装配式结构接头应先预热，再浇筑，在45条件下养护至75%设计强度。5、养护及质量检查：养护时间：保证混凝土达到允许受冻强度；做好混凝土测温工作（留测温孔，蓄热法每6小时测一次，与气温隔离3分钟）；增加两组同条件养护试件（检验冻前、转入常温28天时的混凝土强度）。,四、混凝土冬施方法的选择：1、蓄热法水与骨料加热水化热保温覆盖原理：混凝土在冻结前达到受冻临界强度。适用于：室外最低温度15时的地下工程；表面系数(冷却面积/全部体积)15m-1的结构.2、外加剂法掺入抗冻、早强、催化、减水剂等单一或复合外加剂原理：混凝土在负温下不冻结，继续硬化。适用于：室外最低温度15，初冬、早春。注意：严格限制氯化物外加剂掺量。,3、暖棚法搭棚围护，棚内加热至5，特点：同常温操作；费资耗能大。适用：地下工程、混凝土集中的工程。4、加热养护法：耗能多，费用高；混凝土强度增长快；严格控制升降温速度。（1）蒸气养护汽套法、毛管法、内部通汽法。要求：普硅水泥85，矿渣水泥8595；低压（0.07MPa）饱和蒸汽。（2）电热养护电极法、电热器加热法。低强度时效果较好。,