上课用建筑施工.ppt

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1、第一章 土石方工程,重点、难点,1、土石方工程的施工过程 2、场地平整 3、土方调配,内容,1、土石方工程含义、内容、工程特点及施工过程 2、土的分类 3、场地平整 4、土方调配,1、概念 一切土（或石）的挖掘、填筑和运输等过程以及排水、降水和土壁支撑等准备和辅助工程。常见的土石方工程有：场地平整、基坑开挖、地坪填 土、路基填筑及基坑回填等。2、施工特点 工程量大、劳动繁重、施工条件复杂。,一、土石方工程,3、制订施工组织设计应做到：根据工程条件，选择适宜的施工方案和效率较高、费用较低的机械 进行施工；合理调配土石方，使总的施工工作量最少；合理组织机械施工，保证机械发挥最大的使用效率；安排好运

2、输道路、排水、降水、土壁支撑等一切准备及辅助工作；合理安排施工计划，尽量避免雨季施工；保证工程质量，对施工中可能遇到的问题，如：流砂现象、稳定性 等进行技术分析，并提出解决措施；确保安全施工的措施。,4、地基土的分类：粘性土、砂土、碎石土、岩石和人工土 按照开挖的难易分八类：松软土、普通土、坚土、砂砾 坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石（附表见下页）,第一节 土石方工程,表格（土的分类）,5、土的可松性 自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，仍不能恢复。,一、土石方工程,Ks=V2/V1 Ks=V3/V1Ks：最初可松性系数；Ks：最终可松性系数；V1：土在自然状态下

3、的体积（m3）；V2：土经开挖后的松散体积；V3：土经回填压实后的体积。6.边坡坡度h/b=1/b/h=1/m 坡度系数m=b/h,第一节 土石方工程,第二节 土石方工程量的计算与调配,2、基槽的体积,1、基坑体积,V=H(F1+4F0+F2)/6,V1=L1(F1+4F0+F2)/6V=V1+V2+Vn,H基坑深度(m);F1,F2基坑(槽)上下底面积(m2);F0基坑(槽)中截面的面积(m2);L1第一段基槽的长度（m）；V1,V2,Vn为各基槽分段的土方量,一、基坑、基槽的土方量计算,二、场地平整的土方量计算,第二节 土石方工程量的计算与调配,(一)、场地最佳设计平面 1、场地平整：天然

4、地面设计地面 a.概念 自然标高插入法或实测法 设计标高最小二乘法和一般方法 b.具体做法：多平面单平面 c.计算方法：方格网法,在满足建筑规划、生产工艺和运输、排水等要求的前 题下，尽量使土方 填挖平衡并使总的土方量达到最少。,最小二乘法,2、最佳设计平面,zi=c+xiix+yiiy式中xii点在x方向的坐标；yii点在y方向的坐标。,第二节 土石方工程量的计算与调配,设计前,将场地划分成方格网,并根据插入法或实测法数据,将各个方格角点标高Zi(即原自然标高)标于图上。则该场地方格角点的施工高度Hi为：,Hi=zi-zi=c+xiix+yiiy-zi(i=1,n)式中：Hi 各角点的施工高

5、度；zi 各角点的设计平面标高；zi 方格网各角点的原地形标高；n方格角点总数。,若Hi是正值该点应是填土；负值挖土。令为土方施工高度之平方和，则：（见右）,=PiHi2（P权）最小时：既能使土方量最小；又能保证填挖方量平衡。对上式的C、ix、iy分别求导，并令其为0。,一般方法：只能满足填挖平衡，总土方量不是最小。先假设场地设计标高无其他特殊要求。初步计算场地设计标高Z0：原则：场地内挖填方平衡。用方格网法。按挖填平衡：Z0*n*a*a=a*a*(Zi1+Zi2+Zi3+Zi4)/4 Z0=Z1+2Z2+3Z3+4Z4/4n调整场地设计标高调整 考虑 挖、填、弃、回填、可松性等。考虑泄水坡度

6、对设计标高的影响 X 单向泄水时：Zi=Z0lx*ix 0 Y 双向泄水时：Zi=Z0lx*ixly*iy,场地土方量计算：施工高度 Hi=Zi-Zi零线填方与挖方的分界线 求法：零点零线 x=a*h1/(h1+h2)场地填挖方土计算 h2 可采用四方或三角棱柱体法A 0 Bh1 场地边坡土方量计算 x a,第二节 土石方工程量的计算与调配,（二）场地平整土方量的计算,1、方法：方格网法 四方棱柱体法(适宜地势平坦)；三角棱柱体法(适宜地形起伏)。,2、四方棱柱体法的体积计算方法,a、方格四个角点全部为填或挖时 V=a2(H1+H2+H3+H4)/式中：V挖方或填方体积 H1,H2,H3,H4

7、方格四角点的填挖高度，均取绝对值 a方格边长。,b、方格四个角点部分是填土，部分是挖土时 V填=a2(H填)2/4H V挖=a2(H挖)2/4H 式中：V填挖方格角点中填（挖）方施工高度的总和，取绝对值；H方格四角点施工高度之总和，取绝对值 a方格边长。,3、三角棱柱体法的体积计算方法,b、角点有填有挖时，零线把三角形分成两部分，一个是底面为三角形的锥体，体，一个是底面为四边形的锲体。锥体部分的体积为：V锥=a2H3 3/6(H1+H3)(H2+H3)楔体部分的体积为 V锲=a2 H3 3/(H1+H3)(H2+H3)-H3+H2+H1/6 式中：H1、H2、H3三角形各角点的施工高度，取绝对

8、值，但H3指的是锥体顶点的施工高度。,a、三个角点全部为挖或填时 V=a2(H1+H2+H3)/6 式中：V挖方或填方体 H1,H2,H3 方格四角点的填挖高度，均取绝对值 a方格边长。,第二节 土石方工程量的计算与调配,（二）场地平整土方量的计算,例题1,按图计算某基坑的挖方量,解:,V挖=H(F1+4F0+F2)/6F1=(a+2mh)(b+2mh)=(2.4+20.332.5)(2+20.332.5)=14.78(m2)F2=2.02.4=4.8(m2)F0=(F1)1/2+(F2)1/2 2=9.11(m2)V挖=23.34(m2),例题2 某建筑外墙采用毛石基础，断面尺寸如图 Ki=

9、1.3，Ki=1.05，试计算每100米长基槽的挖方量；若留下回填土后，余 土要求全部运走，计算预留填土量及弃土量。3701800 500 400 1070 300 2860,解：基槽截面积计算：F0=(2.86+1.67)*1.8/2=4.08(m2)每100米长基槽的挖方量：V1=V挖=F0*L1=4.08*100=408（m3）基础所占体积：V基=F基*l1=(1.07*0.4+0.67*0.5+0.37*0.9)*100=109.6(m3)预留填方量（按原土计算）：V=(V1-V基)/Ks=(408-109.6)/1.05=284.19(m3)弃土量（按松散体积计算）：V松=408*1

10、.3-284.19*1.3=160.95（m3）,第二节 土石方工程量的计算与调配,三、土方调配,（一）概念1、土方调配：是使土方总运输量最小或土方运输成本最小或土方施工费 用最小的条件下，确定填挖方区土方的调配方向和数量，从而达到缩短工期和降低成本的目的。,2、注意事项：必须综合考虑工程和现场情况：进度要求、土方施工方法，特别是 工程先期工程和后期工程之间的土方堆放和调运问题，力求避免重 复挖运和场地混乱，经全面研究，确定调配原则之后，即可着手进 行土方调配工作，然后确定土方的最优调配方案。,3、调配原则 力求使场地内填挖平衡、运距最短（就近分配）、费用最省。,（二）调配区的划分、平均运距的

11、确定：1、调配区的划分：应与房屋（构筑物）的平面位置相协调，并考虑其开工顺序；调配区的大小应该满足施工主导机械的技术要求；调配区的面积最好和施工段的大小相适应；调配区的范围应该和方格网协调，通常由若干个方格组成一个 调配区；当土方运距较大或场区范围内土方不平衡时，可考虑就近借土 或就近弃土，可将其作为一个独立的调配区。,2、平均运距：运距较近：填、挖分区土方重心之间的距离就是平均运距；运距较远：按实际情况进行计算。（三）用“线性规划法”建立数学模型,第二节 土石方工程量的计算与调配,三、土方调配,（四）“表上作业法”进行土方调配,步骤：编制初始调配方案：采用“最小元素法”根据对应于“价格系数c

12、ij”最小 的土方量xij取最大值进行调配 最优方案判别：采用“假想价格系数法cij”求“检验数ij”（主要 求无调配土方的方格中ij）若ij 0 则方案最优，否则调整。即：a.首先求各个方格的cij，有数的方格 cij=cij 无数的方格 对角线上的cij 之和相等 b.无调配数方格的检验数ij：ij=cij-cij 若0 则最优 若0需调整,“最小元素法”：首先是让cij最小的那些格内的xij值取尽 可能大的值也就是优先考虑“就近调配”。所以求得的总运输是较小的；但这并不能 保证总运输量是最小，因此还需要进行判别。,调整初始方案：采用“闭回路法”奇数减，偶数加。对新的方案再进行ij检验，如

13、此反复直到 ij0,第二节 土石方工程量的计算与调配,三、土方调配,6、“表上作业法”进行土方调配,位试计算如下：先令1=0则 1=c11-1=50-0=50 3=60-50=10 2=110-10=100 3=70-10=60 2=40-100=-60 4=40-60=-20 求出各个空格的检验数 ij=cij-i-j 如：21=70-(-60)-50=+80(在表中写入“+”或“-”，不必填入数字)（见下表）,第二节 土石方工程量的计算与调配,三、土方调配,6、“表上作业法”进行土方调配,方案的调整,第一步：在所有检验数中选一个（一般选最小的），如c12,把它所对应的变量x12作为调整的对

14、象。第二步：找出x12的闭回路。其作法：从c12格出发，沿水平于 竖直方向前进，遇到适当的有数字的方格作900转弯（也不一定转），然后继续前进，如果路线恰当，有 限步后便能回到出发点，形成一条以有数字的方格 为转角点的、用水平和竖直线联起来的闭回路。（见下表）,第三步：从空格x12方格出发，沿着闭回路（方向任意）一直前 进，在各奇数次转角点的数字中挑出一个最小的（本 例中便是“500,100”中选“100”），将它由x32调到x12方 格中（即空格中）。第四步：将“100”填入x12中,被挑出的x32为0（为空格）；同时 将闭回路上其它的奇数转角上的数字减去“100”,偶数 次转角上数字都增加

15、“100”,使得填挖方区的土方量仍 然保持平衡。得下表,对新调配方案，仍用“位试法”进行检验，直到检验数非负。该最优土方调配方案的土方总运输量为：z=40050+10070+50040+4006+10070+40040=94000(m3-m),第四节 基坑（基槽）支护工程 城市周边环境限制，一般均需采用支护结构，以保护临近建筑、地下管线。但支护结构又系临时结构，应尽可能降低造价。做到技术可靠、经济合理。,一.边坡设定：应考虑土质、开挖深度、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素。二.护坡 正确确定边坡，还要进行护坡，以防边坡发生滑动。引起下滑原因：坡顶上堆物、行车、雨水或地下水使土的自

16、重增加、振动等。措施：及时排除雨水、地面水、防止坡顶集中堆载及振动。,二.基坑支护结构设计作用：主要作用是支撑土壁。此外，钢板桩、混凝土板桩及水泥土搅拌桩等还兼隔水 作用。分类：按受力状态分 横撑式支撑、重力式支护结构、板桩式支护结构（悬臂式和支撑式）。（一）横撑式支撑 适用：开挖较窄沟槽。分 水平挡土板式及垂直挡土板式。（二）重力式支护结构 适用：开挖较宽、深的沟槽。分类：水泥土墙（深层搅拌桩）、板式支护结构、土钉墙等。作用：满足周边环境的保护、地下结构施工，应尽量降低造价、便于施工。,1.水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）制作：水泥+土柱状的水泥土搅拌桩（又称水泥加固土）水泥土墙 作用：挡土+

17、隔水 适用：46m深基坑，最深可达78m。布置：格珊式 设计要素：整体稳定、抗倾覆稳定、抗滑移稳定、位移等，有时还应验算 抗渗、墙体应力、地基强度。2.板式支护结构 适用：深而大的基坑或地下水位高、土质差又未采用降水方 法时（易发生流砂现象）。在靠近原有建筑物开挖为防止 其基础下沉时。作用：挡土+隔水 系统构成：支撑式板桩支护：挡土+支撑（一般常采用）悬臂式板桩支护：挡土（因弯矩+位移大，多用3-4m浅基坑）,板桩事故：入土深度不够；支撑或拉锚强度不够；拉锚长 度不够板桩强度不够板桩位移过大造成破坏。设计五要素：入土深度、截面弯矩、支点反力、拉锚长度及板 桩位移。三.基坑支护结构施工 施工：支

18、护墙+支撑（拉锚）体系 重力式支护墙：水泥土墙 板式支护墙：钢板桩、灌注桩排桩、地下连续墙等。（一）水泥土搅拌桩的施工（二）钢板桩的施工 三种打桩法：单独打入法 围檩打入法 分段打入法,第二章 桩基础工程,内容,1、桩的分类 2、桩的起吊、运输和堆放 3、打桩顺序 4、沉管灌注桩,重点、难点,桩的分类，桩的起吊、运输和堆放，打桩顺序；沉管 灌注桩,第一节 振冲地基,一、振冲地基,1、含义 又称震动水冲法，是加固软土地基的简易方法，70年代从国外 引入，由于技术上和经济上的优越性故得到较快的推广和使用。2、原理 利用振冲器的激振力和其端部的水冲作用，直接在软土层中成 孔，然后从地面向孔中投入填充

19、料，随即将填料（砂，碎石）分段挤振密实而成为砂或碎石桩体，同时将桩间土体挤密实而 组成复合地基。,3、特点 对配套机械的要求不高、设备简单、工效高、造价低、工期 短，另外可大量节约水泥、钢材及无噪音公害等优点；但施工时将产生大量泥浆，需采取措施排除；复合地基的承载能力可提高23倍，深将量可减少1/4 2/3,能满足8级地震的要求。,4、振冲设备 主要设备：振冲器，它是成孔、振实土层和挤密桩体的关键机 具；配套设备：悬吊装置（如起重机）、水泵及配水管路。,第一节 振冲地基,5、振冲施工,、施工工艺：振冲法的制桩顺序，可按建造物的长度方向从一端向 另一端成排施工，如建筑物较长，工期较短，也可用两台

20、机械从 两端向中间成排制桩。以碎石桩，单 桩成桩工艺为例：a、对位；b、成孔：对位后开动振动器，达标高20cm时，提起 孔口再下沉至底，重复12次，以扩大孔径并将泥浆冲稀；c、填料挤振，即成桩过程，将振冲器提到孔口，然后将填料投入 孔内，一次加料量以不高于振制成1m桩柱为宜，随即用振冲器 沉入填料中振实，填料应选用26cm天然的卵石和碎石，含泥量 不大于10%，且不得含有粘土块；d、成桩。,一、振冲地基,、施工准备：场地准备；由于在邻近地面0.51.0m的范围内时，由于上 部土层压力减小，加固效果差，加固后的地基沉降量大，而承载力减小，故一般需二次处理，将加固后1m以下部 分挖除再垫.0.30

21、.5m砂石垫层。,第二节 旋喷地基,一、旋喷地基,1、含义旋喷地基是70年代出现的对软土地基的加固技术。即将 旋喷管插入土层至设计标高，然后从旋喷管端部的喷嘴中喷出横 向的高压喷射流以切割土体，同时按规定的速度旋转并提开旋喷 管，使切割下来的土体与喷出液浆混合，最终固结成较坚实的原 柱形固结体。分单管法、二重管法、三重管法。,2、单管法成桩我国使用的固化材料一般以水泥为主，直接使用 水泥作为喷射流并以一定的速度旋转切割土体，水泥浆同时既与 切割下来的大颗粒混合并固结成柱状体。,3、三重管法利用水气喷射流切割土体，同轴的另外一个喷嘴则 喷射浆液，在旋转喷射过程中浆液与土颗粒混合，最后固结成桩 体

22、，三重管法由于用高压水并有气环保护作为喷射流以切割土体，其切割有效半径大，故其成桩直径也大，单管法成桩则直径较小，二重管法介于二者之间。,4、设备：高压泵用以造成高压水或高压浆液以切割土体；空气压缩机在二重、三重管法中，需用其造成水气喷流以切 割土体；钻机用以完成钻杆的钻进、旋转和提升的机械；旋喷管实现旋喷的设备，它降水、压缩空气、固化浆液等输 送到设计位置并旋喷成固结体；其他附属设备制备浆液用的搅拌罐、泥浆泵、空压机、高压 胶管、仪表。,5、施工工艺：单、二、三重管法所用的材料、设备虽略有不同，但工艺过程基本一致，旋喷管法施工可分为钻孔、插管、旋喷提 升、冲洗等工序 钻孔：钻一为旋喷管插入用

23、的导孔，钻孔可用射水、锤击或振 动等直接将旋喷管插入要求的深度。插管：在已钻成的孔内插入旋喷管，插管时为防止泥砂堵塞喷 嘴，可边射水边插管。旋喷提升：喷管插入预定深度后，应先进行试喷，无误后开始 旋喷并随之按预定提升旋喷管。冲洗：一般浆液都有速凝的性质，为避免在设备、管路中凝 结，喷结束后应立即用清水冲洗设备、管路系统，直至清除全部 残存。,第三节 桩基础,一、桩基础,桩基础是一种常用的基础形式，当天然的地基土质不良，无法满 足建筑物对地基变形和强度方面的要求时，常采用桩基础。,二、桩基础的分类,木桩适合于地下水位以下地层中工作。钢桩断面可灵活变化，冲击性好。接头好处理，运输方便，施工 质量稳

24、定；缺点是造价高，约是钢筋混凝土桩的34倍，按我国国 情只在极少特深厚软土层上的高重建筑物或海洋平台基础上使用。钢筋混凝土桩配筋率低，混凝土取材方便，价格便宜，耐久性好，既可预制又可现浇。,1、按桩身材料分类：木桩、钢桩和钢筋混凝土桩,2、按成桩方法分类：预制桩、灌注桩,预制桩分普通钢筋混凝土桩和预应力钢筋混凝土，预应力钢筋混 凝土是对主筋预先施加拉应力，混凝土受预压力，从而提高起吊 时桩身的抗震能力，改善抗裂性能，节约钢材。灌注桩有大直径巨型桩（大至4m，扩底直径达9m），小直径微型 桩（小于250mm）。分钻孔灌注桩、沉管灌注桩、爆破灌注桩和 挖孔灌注桩。,三、泥浆护壁,采用泥浆护壁时，孔

25、口回受到泥浆浸泡、冲刷，加上设备自重和 设备运转的震动，孔口易坍塌，需要用护筒加以防治，提高护筒 内的水头高度，增加对孔壁的静压力来防止坍塌。泥浆作用保护孔壁、悬浮钻渣、冷却与润滑。,第四节 灌注桩施工,一、钻孔灌注桩,1、概念,2、施工过程,利用钻孔钻出桩孔，然后灌注混凝土或钢筋混凝土而成。施 工时无振动、不挤土，能在各种土层条件下施工。但承载能 力较低，沉将量也较大。,完成泥浆护壁成孔后，灌注桩一般需经历下沉或埋设护筒、钻 机就位或安装、配套泥浆循环及处理系统、成孔、清孔、制作 下放钢筋笼、下灌浆导管、搅拌灌注混凝土等许多工序。,3、施工质量事故,4、成孔工艺参考表（见下页）,导管堵塞、钢

26、筋笼上浮、断桩、桩本身有问题、其他事故。,第四节 灌注桩施工,灌注桩成孔工艺参考表,内容,重点、难点,1、钢筋工程 2、混凝土工程 3、模板工程等,1、混凝土工程：制作、运输、浇筑、振捣、养护；2、质量控制、质量检查、措施。,第三章 钢筋混凝土工程,一、钢筋的种类及性能,1、按化学成分分：低碳钢钢筋和普通低合金钢钢筋；2、按外形分：光面钢筋、螺纹钢筋和人字钢筋；3、按加工方法分：热扎钢筋、冷拉钢筋、冷拔钢筋、热处理钢筋；4、按直径分：钢丝（3-5mm）、细钢筋（6-10mm）、中粗钢（12-20mm）、粗钢筋（20mm）；5、按强度分：分为级钢筋，其中级为热扎钢筋，为热处理钢筋，钢筋的强度和硬

27、度逐级升高，但塑性则逐渐降 低。级钢筋的表面为光面，、级为表面为人字纹或螺纹，级钢筋表面则有光面与螺纹两种。低碳钢、中碳钢均属普通碳素钢，在其中加入某些合金元素所 炼成的钢称普通低合金钢。,第一节 钢筋工程,规范中规定：钢筋应有出厂质量证明书或试验报告单，每捆钢 筋均应有标牌，进场时应按炉罐（批）号及直径分批验收，验 收的内容包括查对标牌、外观检查，并按有关标准的规定抽取 试样作机械性能试验，合格的方可使用。,二、质量检查,三、钢筋冷加工,、钢筋冷拉,在常温下对钢筋进行强力拉伸，拉应力超过钢筋的屈服强度使 钢筋产生塑性变形以达到调直钢筋、提高强度的目的，对焊接 钢筋的亦考验了接头的质量。,1、

28、冷拉原理（见右图）,abcde为钢筋的拉伸特性曲线。冷拉时，拉应力 超过屈服点b达到c时,然后卸荷。由于钢筋已产 生塑性变形，卸荷过程中应力应变沿co1降至o1 点。如再立即重新拉伸，应力应变图将沿o1cde 变化，并在高于c点附近出现新的屈服点，该屈 服点明显高于冷拉前的屈服点b,这种现象叫“变形硬化”。其原因是冷拉过程中，钢筋内 部结晶面滑移，晶格变化，内部组织发生变化，因而屈服强度提高，塑性降低，弹性模量也降 低,钢筋冷拉后有内应力存在，内应力会促进钢筋的晶体组织调整，经过调整，屈服强度又进一步高。该晶体组织调整过程称为“时效”。钢筋经冷拉和时效后的拉伸特性曲线即改为o1cde。,2、冷

29、拉控制,钢筋冷拉，用冷拉应力或冷拉率都能进行控制。钢筋冷拉以冷拉率控制时，其控制值由试验确定；不同炉批的钢筋，不宜应控制冷拉率的方法进行钢筋冷拉。,一、钢筋的种类及性能,第一节 钢筋工程,二、质量检查,三、钢筋冷加工,、钢筋冷拉,、钢筋冷拔,概念：使 69的光面钢筋通过钨合金的拔丝模进行强力冷拔。钢筋通过拔丝模时，受到拉伸与压缩的作用，使钢筋内部晶体变形而产生塑性变形，因而抗拉强度提高，塑性降低，呈硬钢性质，光面钢筋冷拔后叫“冷拔低碳钢丝”。工艺流程：扎头、剥壳、通过润滑剂进入拔丝模,四、钢筋焊接,1、钢筋连接方法：绑扎、焊接、冷压和螺旋连接。常用焊接。焊接分压焊和熔焊，压焊分闪光对焊、电阻点

30、焊、气压焊等；熔焊分电弧焊和电渣压力焊。,2、闪光对焊：闪光对焊广泛用于钢筋纵向连接及预应力钢筋与螺丝端 杆的焊接。热扎钢筋的焊接宜优先选用闪光对焊，不得已 时才用电弧焊。原理利用对焊机使两段钢筋接触，通过低电压的强 电流，钢筋加热到一定温度变软后，进行轴向加压顶锻，形成对焊接头。,3、电弧焊 电弧焊是利用电焊机使焊条与焊条之间产生高温电弧，使焊条 和电弧燃烧范围内的焊件熔化，待其凝固变形成焊缝或接头，电弧焊广泛用于钢筋接头、钢筋骨架焊接、装配式结构接头的 焊接、钢筋与钢板的焊接及各种钢结构焊接,一、模板要求,第二节 模板工程,1、它能保证结构和构件的形状、尺寸的准确；2、具有足够的强度、刚度

31、和稳定性；3、装拆方便能多次使用；4、节缝严密不漏浆。,二、模板系统,包括模板、支撑和紧固件，模板工程量大，材料和劳动力消耗多，正确选择其材料、型式和合理施工，对加速钢筋混凝土工程施工和降低造价有显著效果。,三、模板分类：,木模板、钢模板、钢木模板、铁丝网水泥模板、胶合板模板、塑 料模板等。,1、木模板：加工容易、装拆方便、一次投入少、应用广泛，但重利 用率低、损耗大。2、钢模板：强度、刚度大，装拆运输方便、板面平整、不吸水、不 漏浆、易保证工程质量、周转率高，但一次投入大。钢木模板：主要用作定型模板，用方钢做边框，以木板做面板。,第三节 混凝土工程,混凝土工程包括混凝土制备、运输、浇筑捣实和

32、养护等施工过程。各个施工过程相互联系和影响，任一施工过程处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。,一、混凝土的制备,1、混凝土施工配制强度确定,式中：fcu混凝土的施工配制强度（N/mm2）；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值（N/mm2）。,fcu=fcu，k+1.645,自落式以重力机理设计，宜于搅拌塑性混凝土；强制式以剪切机理设计，宜于搅拌硬性、轻骨料混凝土。选择搅拌机时，要根据工程量大小。混凝土的坍落度、骨料尺 寸等而定，既要满足技术上的要求，液要考虑经济效率和节约能 源。,2、混凝土搅拌机的分类,3、搅拌制度的确定,混凝土搅拌时间：指从原料全部投

33、入搅拌筒时起，到开始卸料时为止所经历的时间。,临界转速：当自落式搅拌机搅拌筒的转速达到某一极限时，筒内物料所受的离心力等于其重力，物料就贴在筒壁上不会落下，不能产生搅拌作用。该极限转速称为搅拌机的“临界转速”。,投料顺序：一次投料法和两次投料发法。,一次投料法：在上料斗中先装石子、再加水泥和砂，然后一次投入搅拌机；,两次投料法：两次投料法经过我国的研究和实践形成了“裹砂石法混凝土搅拌工艺”。它是分两次加水，两次搅拌。其工艺是先浆全部的石子、砂和70%的拌合水倒入搅拌机，拌合15s使骨料湿润，再倒入全部水泥进行造壳搅拌30s左右，然后加入30%的拌合水再进行糊化搅拌60s左右即完成。此工艺可提高

34、混凝土强度1020%，或节约水泥510%。,进料容量：进料容量是将搅拌前各种材料的体积积累起来的容量，又称干料容量。进料容量Vj与搅拌机搅拌筒的几何容量Vg的比例关系一般为Vj/Vg=0.220.40。,第三节 混凝土工程,二、混凝土的运输,1、运输基本要求,2、运输工具的要求,3、混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间(见下表),不产生离析现象、保证规定的坍落度和在混凝土初凝前有充分的时间进行浇筑和捣实。,不吸水、不漏浆，且运输时间有一定限制。普通混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间应满足下表。,4、运输方式:,地面运输、垂直运输和楼面运输。,第三节 混凝土工程,三、混凝土的浇筑和捣实

35、,1、凝土浇筑应注意的问题,混凝土浇筑要保证混凝土的均匀性和密实性，要保证结构的整体性、尺寸准确和钢筋、预埋件的位置正确，拆摸后混凝土表面要平整、光洁。,防止离析,混凝土自高处倾落的自由高度不应超过2m，在竖向结构中限制自由倾落高度不宜超过3m，否则应沿串筒、斜槽、溜管或振动溜管等下料。,留置施工缝,2、混凝土浇筑方法,现浇多层混凝土框架结构的浇筑,浇筑这种结构首先要划分施工层，施工段，施工层一般按结构层划分，而每一施工层如何划分施工段，则要考虑工序数量、技术要求、结构特点等。,1）准备工作,模板、钢筋、预埋管线的检查、清理及隐蔽工程的验收，脚手架的搭设和安全检查，根据实验室下达的混凝土配合比

36、通知单准备，检查材料。施工用具的准备等。,2）浇筑时的要求,浇柱子时，施工段内的每排柱子应由外向内对称地浇筑，不要 由 一 端向另一端推进，以防偏差积累难以纠正；,断面在400mm400mm以内，或有交叉箍金的柱子，应在柱子模板侧面开孔浇筑，每段高度不超过2m,断面在400mm400mm以上，无交叉箍金的柱子，如柱子不超过4.0m，可从柱顶浇筑；,柱子开始浇筑时，底部应先浇筑一层厚50100mm与所浇筑的混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆或水泥浆；,浇注完毕如顶部有较大厚度的砂浆层，则应加以处理；,柱子浇筑后，应间隔11.5h，待混凝土拌合物初步沉实，再浇筑上面的梁板结构,梁和板一般同时浇筑，从一

37、端开始向前推进，只有当梁高大于1m时才允许将梁单独浇筑，此时的施工缝留在楼板板面下2030mm处。,第三节 混凝土工程,三、混凝土的浇筑和捣实,2、混凝土浇筑方法,现浇多层混凝土框架结构的浇筑,大体积钢筋混凝土结构在工业建筑中多为设备基础，在高层建筑中多为厚大的桩基承台或基础底版等，其上有巨大的荷载，整体性要求较高，往往不允许留施工缝。要求一次连续浇筑。由于水泥的水化热大，再加上体积大，水化热聚集在内部不易散发，则将产生温度裂缝和收缩裂缝。因此要选择水化热低的水泥，降低水泥用量，掺入适量的粉煤灰，降低浇筑速度和减小浇筑层厚度，或采取人工降温的措施。大体积钢筋混凝土结构的浇筑方案：全面分层、分段

38、分层和斜面分层。,大体积钢筋混凝土结构浇筑,大体积钢筋混凝土结构的浇筑方案：全面分层、分段分层和斜面分层（见图）,第三节 混凝土工程,三、混凝土的浇筑和捣实,3、混凝土密实成型,混凝土拌合物浇筑之后，需惊密实成型才能赋于混凝土制品或结构一定的外形和内部结构。强度、抗冻性、抗渗性、耐久性等皆与密实成型的好坏有关。,混凝土密实成型的途径：,机械外力借助于机械外力来克服拌合物的剪应力而使之液化；适量多加水在拌合物中适当多加水以一提高其流动性，使之便于成型，成型后用离心法、真空法等将多余的水分和空气排出；外加剂在拌合物中掺入高校能减水剂，使其坍落度大大增加，可自流浇筑成型。,第三节 混凝土工程,三、混

39、凝土的浇筑和捣实,4、混凝土养护,此处指混凝土的自然养护。混凝土浇捣后，所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用需要适当的温度和湿度条件。自然养护：即在平均气温高于+5oc的条件下于一定时间内使混凝土保持湿润状态。自然养护分浇水养护和喷洒塑料薄膜养护。,浇水养护在自然气温条件下，用湿草帘或湿麻袋将混凝土覆盖，并经常浇水进行养护。对于塑性混凝土应在浇捣后12h内，即覆盖浇水；对于硬性混凝土在浇捣完毕后，立即覆盖并加强浇水。养护时间长短取决于水泥品种，普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不少于7d；掺有缓凝剂或有抗渗剂的混凝土不少于14d，浇水次数以保证湿润状态为宜。,

40、喷洒塑料膜养生液养护适用于不易洒水养护的高耸构筑物和大面积混凝土结构。它是将过氯乙烯树脂塑料溶液用喷枪喷涂在混凝土表面上，溶液挥发后在混凝土表面形成一层塑料薄膜，将混凝土与空气隔绝，阻止其中水分的蒸发以保证水化作用的正常进行。,5、混凝土缺陷的修补,数量不多的小蜂窝或露石的结构，可先用钢丝刷或压力水 清洗，然后用1:21:2.5 的水泥砂浆抹平；蜂窝和露筋，应凿去全部深度内的薄弱混凝土层和个别突出 的骨料，用钢丝刷和压力水清洗后，用比原强度等级高一级的细 骨料混凝土堵塞，并仔细捣实；对影响结构承重性能的缺陷，要 会同有关单位研究后慎重处理。,6、混凝土质量的检查,检查内容：a）组成材料 b）坍

41、落度 c）配合比 d）搅拌时间 e）抗压强度,第四节 混凝土冬季施工,一、混凝土冬季施工原理,混凝土所以凝结、硬化并获得强度，是由于水泥和水进行水化作用的结果。水化作用的速度在湿度一定的情况下，主要取决于温度，温度越高，强度增长液越快，反之则慢。当温度降至0oc以下时，水化作用基本停止，温度再继续降至-2-4oc,混凝土内的水开始结冰，水结冰后体积增大89%，在混凝土内部产生冰晶应力，使强度很低的水泥石结构内部产生裂纹，同时减弱了水泥与砂石和钢筋之间的粘结力，从而使混凝土强度降低。混凝土受冻后，其强度损失值的大小与混凝土受冻的龄期有关，受冻龄期越早，其早期强度越低，后期强度损失值就越大，受冻龄

42、期越晚，其早期强度越大，后期强度损失值就越小，所以新浇筑的混凝土不允许遭受冻结。,混凝土受冻临界强度：遭冻结其后期抗压强度损失在5%以内的预养强度值,混凝土冬季施工起始时间的规定：当室外日平均气温出现5天稳定低于5oc时，则混凝土或钢筋混凝土工程即进入冬季施工时期。,二、混凝土在负温下的四种受冻模式,混凝土初龄受冻，即新拌混凝土在浇筑后，初凝前立即受冻，这种情况下冻结温度较低，冻结迅速，混凝土中的水分在受冻期间基本上没有转移（大量的水分向低温区和骨料表面迁移）现象，水泥来不及水化就受冻，冻前强度为0。混凝土受冻后处于“休眠”状态，恢复正常养护后，温度可以重新发展，最后可以达到设计强度，基本上没

43、有强度损失。,混凝土幼龄受冻，指新浇筑混凝土在初凝后的胶凝期间受冻，其特点是冻结温度比初龄受冻高0-5oc,冻结缓慢，混凝土中的水分在冻结期间发生转移，最终在混凝土内形成许多冰聚体，并在骨料周围结成冰薄膜，当转入正常温度后，冰聚体和冰薄膜消失，因而在混凝土内水泥石与骨料之间的空隙较大，混凝土强度损失也较大，而缓慢受冻是造成水分转移的最好条件，这就是为什么在-5oc下冻结比在-20oc下冻结时强度损失大的原因。这种受冻可使混凝土最终强度损失2040%，其强度损失大小取决于水分移动程度，冬季混凝土施工时，应尽量避免这种受冻模式。,混凝土成龄期受冻，混凝土强度已达到能抵抗受冻破坏的强度（临界强度），

44、最终强度没有损失或损失最多不超过5%。耐久性也不降低，从节约混凝土冬季施工费用及节能出发，这种受冻模式是可以允许的,混凝土已硬化，达到设计强调后受冻，反映了混凝土的抗冻性，其破坏机制是冰晶的膨胀压力起主要作用。,第四节 混凝土冬季施工,一、混凝土冬季施工原理,二、混凝土在负温下的四种受冻模式,三、防止早期受冻措施,改善混凝土的配合比；采用高活性水泥，增加水泥用量，降低水灰比，以加速强度的增长和提高水化热，因此应优先选用硅酸盐水泥活普通硅酸盐水泥，水泥标高不应低于325#；最小水泥用量不宜少于300kg/m3；水灰比不应大于0.6。,对原材料加热，提高混凝土的入模温度，进行畜热保温养护，防止早期

45、受冻,对混凝土进行加热养护，以达到要求的临界强度模强度。,采用掺入外加剂的冷混凝土或负温混凝土，在负温条件下延缓冻结，并能继续硬化。,四、外加剂,按照化学成分、所起的作用分别称为：抗冻剂、早强剂、阻锈剂、减水剂等。氯化钠具有抗冻和早强作用；亚硝酸钠具有抗冻，阻锈和减水作用；碳酸钾具有抗冻作用；硫酸钠和三乙醇胺具有早强的作用；木质素碳酸钙具有减水的作用。,内容,重点、难点,1、先张法概述、设备、工艺；2、后张法概述、设备、工艺；3、无粘着预应力,1、后张法施工、设备、工艺、优缺点 2、无粘着预应力、发展、与后张法发展的动向,第四章 预应力混凝土工程,一、先张法,二、先张法施工设备,先张法是在浇筑

46、混凝土构件之前，张拉预应力筋，将其临时锚固 在台座或钢模上，然后浇筑混凝土构件，待混凝土达到一定强度（75%），并使预应力筋与混凝土间有足够粘结力时，放松预应 力，预应力筋弹性回缩，借助于混凝土与预应力筋间的粘结，对 混凝土产生预压应力。,第一节 先张法,台座1、台座的基本要求：台座承受全部预应力筋的拉力，故台座应有足够的强度、刚度和稳定性。2、台座的形式：墩式台座、槽式台座、桩式台座等。张拉机具和夹具,三、先张法施工工艺,张拉程序：0105%con（持荷2分钟）con 或 0103%con 式中：con预应力筋的张拉控制应力,松弛：钢材在常温、高应力状态下具有不断塑性变形的特性。松弛的数值与

47、控制应力和延续时间有关，控制应力高松弛亦大；松弛损失还随着时间的延续而增加，但在1min内可完成损失总值的50%左右，24h内则完成80%。,1、预应力筋张拉,2、混凝土浇筑和养护,确定预应力混凝土的配合比时，应尽量减少混凝土的收缩和徐变，以减少预应力损失。收缩和徐变都与水泥品种和用量、水灰比、骨料空隙率、震动成型等有关。,收缩：由于水泥浆在硬化过程中脱水密结和硬化过程中形成的毛细孔压缩的结果。,徐变：混凝土在荷载长期作用下产生的塑性变形，它是由于水泥石内凝胶体的存在而产生的,3、预应力筋的放松,混凝土强度达到设计规定的数值（一般不小于混凝土标准强度的75%）后，才可放松预应力筋。放松过早会由

48、于预应力筋回缩而引起较大的预应力损失。预应力筋放松应根据配筋情况和数量，选用正确的方法和顺序，否则会引起构件翘曲、开裂和应力筋断裂等相象。,一、后张法,二、后张法施工工艺,构件或块体制作时，在放置预应力钢筋的部位预先埋有孔道，待混凝土达到规定强度后，孔道内穿入预应力筋，并用张拉机具夹持预应力筋将其张拉至设计规定的控制应力，然后借助锚具将预应力筋锚固在构件端部，最后进行孔道灌浆（亦有不灌浆的）。后张法宜用于现场生产大型预应力构件、特种结构和构筑物，亦可作为一种预制构件的拼装手段。,第二节 后张法,1、孔道埋设,孔道埋设是后张法构件制作中的关键之一。其方法有钢管轴芯法、胶管轴芯法和预埋波纹管法。,

49、2、张拉应注意问题,对配有多根预应力筋的构件，不可能同时张拉，只能分批、对称地进行张拉。,对平卧叠浇的预应力混凝土构件，上层构件的重量产生的水平摩阻力，会阻止下层构件在预应力筋张拉时混凝土弹性压缩的自由变形，待上层构件起吊后，由于摩阻力影响消失会增加混凝土弹性压缩的变形，从而引起预应力损失。,减少预应力筋与与留孔孔壁摩擦而引起的应力损失，对轴芯成型形的孔道线形预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋，应采用两端张拉；长度等于或小于24m直线预应力筋，可一端张拉，但张拉端宜分别设置在构件两端。,先张法预应力筋的张拉程序，与所采用的锚具种类有关。为减少松弛损失，张拉程序一般与先张法相同。,三、后张法

50、的优缺点,优点：不需要固定的张拉台座，不受地点限制，混凝土的弹性压缩在张拉过程中完成，不影响预应力值的建立，适宜现场制作大型构件，避免大型构件长途运输，也是预制构件拼装的一种手段；缺点：锚具需留在构件上，不能重复使用，多耗钢材，且加工要求高，费用较昂贵，施工工序较多，工艺复杂，成本较高。,四、先张法与后张法的预应力损失及减少损失措施,先张法：其锚具、温度、钢筋松弛、混凝土收缩、徐变都会引起预应力的损失；后张法：没有温度引起的损失，但增加了预应力钢筋与孔壁的摩擦引起的损失，其他同先张法。为了减少预应力损失，施工中尽量少用垫板，采取两端张拉。,内容,重点、难点,1、砌体工程的准备；2、搭设砌筑用的