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1、第三节 混凝土工程,三、混凝土的浇筑,混凝土成型就是将混凝土拌合料浇筑在符合设计尺寸要求的模板内，加以捣实，使其具有良好的密实性，达到设计强度的要求。混凝土成型过程包括浇筑、捣实，是混凝土工程施工的关键，将直接影响构件的质量和结构的整体性。因此，混凝土经浇筑捣实后应内实外光、尺寸准确，表面平整，钢筋及预埋件位置符合设计要求，新旧混凝土结合良好。,（一）浇筑前准备工作,（1）对模板及其支架进行检查，应确保标高、位置尺寸正确，强度、刚度、稳定性及严密性满足要求；模板中的垃圾、泥土和钢筋上的油污应加以清除；木模板应浇水润湿，但不允许留有积水,（2）对钢筋及预埋件应请工程监理人员共同检查钢筋的级别、直
2、径、排放位置及保护层厚度是否符合设计和规范要求，并认真作好隐蔽工程记录。（3）准备和检查材料、机具等；注意天气预报，不宜在雨雪天气浇筑混凝土。（4）做好施工组织工作和技术、安全交底工作。,（二）浇筑工作的一般要求,1、防止离析混凝土应在初凝前浇筑，如混凝土在浇筑前有离析现象，须重新拌合后才能浇筑。浇筑时，混凝土的自由倾落高度；对于素混凝土或少筋混凝土，由料斗进行浇筑时，不应超过2m；对竖向结构（如柱、墙）浇筑混凝土的高度不超过3m；对于配筋较密或不便捣实的结构，不宜超过60cm，否则应采用串筒、溜槽和振动串筒下料，以防产生离析。,2、浇筑竖向结构混凝土前，底部应先浇入50100mm厚与混凝土成
3、分相同的水泥砂浆，以避免产生蜂窝麻面现象。3、混凝土浇筑时的坍落度应符合设计要求。（水的影响较大：水增减1%,混凝土强度相应波动减增3；水泥1相应砼1.7；w2，C2，砼下降8.9；w5，C10，砼下降31.4。）4、为了使混凝土振捣密实，混凝土必须分层浇筑。,5、为保证混凝土的整体性，浇筑工作应连续进行。当由于技术上或施工组织上原因必须间歇时，其间歇时间应尽可能缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种及混凝土条件确定。6、在混凝土浇筑过程中，应随时注意模板及其支架、钢筋、预埋件及预留孔洞的情况，当出现不正常的变形、位移时，应及时采取措施进行处理，以
4、保证混凝土的施工质量。7、施工缝留置及处理。,正确留置施工缝,施工缝定义：在混凝土浇筑过程中，因设计要求或施工需要分段浇筑而在先、后浇筑的混凝土之间所形成的接缝。施工缝位置应在混凝土浇筑之前确定，并宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位。柱应留水平缝，梁、板、墙应留垂直缝。,a.柱子施工缝,柱子施工缝宜留在基础的顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板柱帽的下面。,b.与板连成整体的大截面梁,与板连成整体的大截面梁，施工缝留置在板底面以下2030mm处。当板下有梁托时，留在梁托下部。,c.有主次梁的楼板,有主次梁的楼板宜顺着次梁方向浇筑，施工缝应留置在次梁跨度的中间1/3范围内。,d
5、.墙体的施工缝留置在门洞口过梁跨中1/3范围内，也可留置在纵横墙的交接处。楼梯的施工缝也应留在跨中的1/3范围内。e.双向受力楼板、厚大结构、拱、穹拱、薄壳、蓄水池、斗仓多层刚架及其他结构复杂的工程，施工缝的位置应按设计要求留置。f.承受动力作用的设备基础，不应留置施工缝；当必须留置时，应征得设计单位同意。,g.在设备基础的地脚螺栓范围内，水平施工缝必须留在低于地脚螺栓底端处，其距离应大于150mm；当地脚螺栓直径小于30mm时，水平施工缝可以留在不小于地脚螺栓埋入混凝土部分总长度的3/4处。垂直施工缝应留在距地脚螺栓中心线大于250mm处，并不小于5倍螺栓直径。,在施工缝处开始继续浇筑混凝土
6、的时间不能过早，以免使已凝固的混凝土受到振动而破坏，必须待已浇筑混凝土的抗压强度不小于1.2N/mm2时才可进行。混凝土达到1.2N/mm2强度所需的时间，根据水泥品种、外加剂的种类，混凝土配合比及外界的温度而不同，可通过试块试验确定。,施工缝处理a.,施工缝处理b.,在施工缝处继续浇筑前，为解决新旧混凝土的结合问题，应对已硬化的施工缝表面地行处理。即清除表层的水泥薄膜和松动石子及软弱混凝土层，必要时还要加以凿毛，钢筋上的油污、水泥砂浆及浮锈等杂物也应加以清除；然后用水冲洗干净，并保持充分湿润，且不得积水；在浇筑前，宜先在施工缝处铺一层与混凝土成分相同的水泥砂浆；施工缝处的混凝土应细致捣实，使
7、新旧混凝土紧密结合。,（三）整体结构浇筑,1、框架结构浇筑 框架结构的主要构件有基础、柱、梁、楼板等。其中框架梁、板、柱等构件是沿垂直方向重复出现的，因此，一般按结构层来分层施工。如果平面面积较大，还应分段进行（一般以伸缩缝划分施工段），以便各工序流水作业，在每层每段中，浇筑顺序为先浇柱，后浇梁、板。,一排柱子的浇筑顺序应从两端同时向中间推进，以防柱模板在横向推力下向一方倾斜；肋形楼板的梁板应同时浇筑，当梁的高度大于1m时，可先单独浇梁，并在板底以下2030处留设水平施工缝。浇筑无梁楼盖时，在柱帽下50处暂停，然后分层浇筑柱帽，下料应对准柱帽中心，待混凝土接近楼板底面时，再连同楼板一起浇筑。,
8、2、剪力墙浇筑,剪力墙浇筑除按一般规定进行外，还应注意门窗洞口应以两侧同时下料，浇筑高差不能太大，以免门窗洞口发生位移或变形。同时应先浇筑窗台下部，后浇筑窗间墙，以防窗台一部分出现蜂窝孔洞。,3、大体积混凝土浇筑,大体积混凝土是指厚度大于或等于1.5m，长、宽较大，施工时水化热引起混凝土内的最高温度与外界温度之差不低于25的混凝土结构。一般多为建筑物、构筑物的基础，如高层建筑中常用的整体钢筋混凝土箱形基础、高炉转炉设备基础等。,1）定义,2）特点,（1）大体积混凝土承受荷载大，整体性要求高，不允许留施工缝；（2）大体积混凝土浇筑后水泥水化热量大，混凝土内部温度显著升高，而表面产生拉应力，如温差
9、过大则易于在混凝土表面产生裂纹。（3）在混凝土内部逐渐冷却产生收缩时，由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束，接触处将产生很大的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，与约束接触处会产生裂缝。,3）防止裂缝措施,大体积混凝土结构截面大，水泥水化热总量大，而砼是热的不良导体，造成砼内部温度较高，由此使砼内外产生较大的温度差，当形成的温度应力大于砼抗拉强度时，在受到基岩或硬化砼垫层约束的情况下，就易使混凝土产生裂缝。因此，在浇筑大体积混凝土时，必须采取适当措施：,a.宜选用水化热较低的水泥，如矿渣水泥、火山灰或粉煤灰水泥；b.掺缓凝剂或缓凝型减水剂，也可掺入适量粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料；c.采用
10、中粗砂和大粒径、级配良好的石子；d.尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量；,e.降低混凝土入模温度，可在砂、石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置或覆盖草包等隔热材料，采用低温水或冰水拌制混凝土；f.扩大浇筑面和散热面，减少浇筑层厚度和浇筑速度，必要时在混凝土内部埋设冷却水管，用循环水来低混凝土温度；g.在浇筑完毕后，应及时排除泌水，必要时进行二次振捣；,h.加强混凝土保温、保湿养护，严格控制大体积混凝土的内外温差，当设计无具体要求时，温差不宜超过25，故可采用草包、炉渣、砂、锯末、油布等不易透风的保温材料或蓄水养护，以减少混凝土表面的热扩散和延缓混凝土内部水化热的降温速率；,4）浇筑方案,大
11、体积混凝土结构整体性要求较高，通常不允许留施工缝。因此，必须保证混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣各工序协调配合，并在此基础上，根据结构大小、钢筋疏密等具体情况，选用如下浇筑方案：,a.全面分层（图a）：在整个结构内全面分层浇筑混凝土，要做到第一层全部浇筑完毕，在初凝前再回来浇筑第二层，如此逐层进行，直到浇筑完成。采用此方案，结构平面尺寸不宜过大，施工时从短边开始，沿长边进行。必要时亦可从中间向两端或从两端向中间同时进行。,b.分段分层（图b）：混凝土从底层开始浇筑，进行一定距离后回来浇筑第二层，如此依次向前浇筑以上各层。每段的长度可根据砼浇筑到末端后，下层末端的砼还未初凝来确定。分段分层浇筑方案适
12、用于厚度不太大而面积或长度较大的结构。,c.斜面分层（图c）：适用于结构的长度大大超过厚度而砼的流动性有较大时，采用分层分段方案砼往往不能形成稳定的分层踏步，这时可采用斜面分层浇筑方案。施工时将砼一次浇筑到顶，让砼自然地流淌，形成一定的斜面。这时砼的振捣工作应从浇筑层下端开始，逐渐上移，以保证混凝土施工质量。这种方案很适应砼泵送工艺，可免除砼输送管的反复拆装。,4、水下混凝土浇筑,（5）免振捣混凝土,免振捣混凝土又称自密实混凝土，它是由70年代初由前西德发明并首先用于工程的流态混凝土发展而来的，这种混凝土在日本得到极其迅速的发展。到90年代中期，日本已生产了自密实免振混凝土80万m3，我国也已
13、经有自密实免振捣混凝土的工程实际应用。,浇灌过程中混凝土能够保持不离析和均匀性，不需要外加振动，完全依靠重力作用充满模板每一个角落、达到充分密实和获得最佳的性能，硬化后具有良好的力学性能和耐久性能。,自密实混凝土(以下简称SCC)：,对于免振捣自密实混凝土，拌合物的工作性能是研究的重点，应着重解决好混凝土的高工作性与硬化混凝土力学性能及耐久性的矛盾。一般认为，免振捣自密实混凝土的工作性能应达到：坍落度250270mm，扩展度550700mm，流过高差15 mm。有研究表明不经振捣的自密实混凝土可以在硬化后形成十分致密、渗透性很低的结构，且干缩率较同强度等级的普通混凝土较小。,高流动性：保证混凝
14、土能够绕过障碍物，充分填充模型内每个角落。高稳定性：保证混凝土质量均匀一致,即不泌水,骨料不离析。通过钢筋间隙能力：保证混凝土穿越钢筋间隙时不发生阻塞。自充填性：是流动性、稳定性和间隙通过性的最终结果。,特性,北京银泰置业有限公司投资建设，北京城建集团总承包部承建的银泰中心银泰中心工程东西塔楼转换梁结构尺寸为2m6m，结构中钢筋异常密集，以至于许多地方无法振捣，下“灰”困难，且由于结构本身的原因，只能从结构表面下“灰”，这样混凝土只有靠将从6米高处，穿过密集的钢筋自由下落流淌到结构底下，而且结构体积较大，一次混凝土浇注量大1500 m3。,拆模后大尺寸的结构外露部分，平整光洁，气泡极少，自密实
15、充填性良好，无任何蜂窝狗洞现象发生。工地成型试块24组，搅拌站成型试块18组，全部合格，其中7天强度平均达到51MPa；28天平均强度达到65MPa，达到设计强度等级的130%。,坍落度倒置流空试验,扩展度试验,坍落度试验,试验柱拆模,C60自密实混凝土拆模后外观,（四）混凝土的捣实,混凝土浇筑入模后，内部还存在着很多空隙。为了使硬化后的混凝土具有所要求的外形和足够的强度与耐久性，必须使新入模的混凝土填满模板的每一角落（成型过程），并使混凝土内部空隙降低到一定程度以下（密实过程），具有足够的密实性。混凝土的捣实就是使浇入模内的混凝土完成 成型与密实 过程，保证混凝土构件外形正确，表面平整，混凝
16、土的强度和其它性能能符合设计要求。,1、混凝土振捣的概念及方法,混凝土的捣实方法有人工捣实和机械捣实两种。人工捣实是利用捣棍、插钎等用人力对混凝土进行夯插等来使混凝土成型密实的一种方法。它不但劳动强度大，且混凝土的密实性较差，只能用于缺少机械和工程量不大的情况下。人工捣实时，必须特别注意做到分层浇筑。每层厚度一般宜控制在15cm左右。捣实时要注意插匀、插全。机械捣实的方法有多种，在建筑工地主要采用振动法和真空脱水法。,混凝土捣实方法,2、振动密实法,新拌制成的混凝土是具有弹、粘、塑性性质的一种多相分散体系，在剪应力作用下，混凝土的粘度会减小，而当剪应力撤除后，其粘度又会逐渐复原，这种特性被称为
17、触变性。,1）振动密实原理,浇入模板内的混凝土，在振动机械的振动作用下，混凝土中的固体颗粒都处于强迫振动状态，颗粒之间的内摩擦力和粘着力大大降低，混凝土的粘度急剧下降，流动性大大增加，混凝土呈现液化而具有重质液体的性质，因而能流向模板内的各个角落将模板填满。与此同时，混凝土中的粗骨料颗粒在重力作用下逐步下落沉实，颗粒间的空隙则被水泥砂浆所填满，空气则以气泡状态浮升至表面排出，从而使原来处于松散堆积状态的混凝土得到密实。,2）振动密实机械,振动捣实机械的类型，按其工作方法的不同可分为：插入式振动器、附着式振动器、平板式振动器和振动台。在建筑工地，主要是应用插入式振动器和平板式振动器。,（1）插入
18、式振动器,又称内部振动器。由电动机、软轴和振动棒三部分组成。振动棒是工作部分，它是一个棒状空心圆柱体，内部安装着偏心振子，在动力源驱动下，由于偏心振子的振动，使整个棒体产生高频微幅的机械振动。工作时，将它插入混凝土中，通过棒体将振动能量直接传给混凝土。振动密实的效率高，适用于基础、柱、梁、墙等深度或厚度较大的结构构件的混凝土捣实。,按振动棒激振原理的不同，插入式振动器可分为偏心轴式和行星滚锥式（简称行星式）两种。偏心轴式的激振原理是利用安装在振动棒中心具有偏心质量的转轴，在作高速旋转时所产生的离心力通过轴承传递给振动棒壳体，从而使振动棒产生圆振动。行星式振动器的最大特点，是在不提高软轴的转速情
19、况下，利用振子的行星运动，即可使振动棒获得较高的振动频率。与偏心式振动器比较，具有振动效果好，机械磨损少等优点，因而得到普遍的应用。,使用插入式振动器时，要使振动棒自然地垂直沉入混凝土中。为使上下层混凝土结合成整体，振动棒应插入下一层混凝土中50mm。振动棒不能插入太深，最好应使棒的尾部留露1/31/4，软轴部分不要插入混凝土中。振捣时，应将棒上下抽动，以保证上下部分的混凝土振捣均匀。振动棒应避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环和预埋件等。,各插点的布置方式有行列式与交错式两种（图示），其中交错式重叠、搭接较多，能更好地防止漏振，保证混凝土的密实性。,振动棒各插点的间距应均匀，不要忽远忽近。插点间距
20、一般不要超过振动棒有效作用半径R的1.5倍，振动棒与模板的距离不应大于其有效作用半径R的0.5倍。,振动棒在各插点的振动时间，以见到1、混凝土表面基本平坦，2、泛出水泥浆，3、混凝土不再显著下沉，4、无气泡排出为止。为准，以此推断砼振捣密实。,如何判断砼振捣密实,（2）附着式振动器及平板式振动器,附着式振动器又称外部振动器。使用时是利用螺栓或夹钳等将它固定在模板上，通过模板来将振动能量传递给混凝土，达到使混凝土密实的目的。适用于振捣截面较小而钢筋较密的柱、梁及墙等构件。,将附着式振动器固定在一块底板上则成为平板式振动器，它又称为表面振动器，适用于捣实楼板、地坪、路面等平面面积大而厚度较小的混凝
21、土结构构件。平板式振动器的振动力是通过底板传递给混凝土的，故使用时振动器的底部应与混凝土面保持接触。在一个位置振动捣实到混凝土不再下沉、表面出浆时，即可移至下一位置继续进行振动捣实。每次移动的间距应保证底板能覆盖已被振捣完毕区段边缘50左右，以保证衔接处混凝土的密实性。,3、真空作业密实法,在混凝土浇筑施工中，有时为了使混凝土易于成型，采用加大水灰比提高混凝土流动性的方式,但随之降低了混凝土的密实性和强度。真空脱水法就是利用真空吸水设备，将已浇筑完毕的混凝土中的游离水和气泡吸出，以达到降低水灰比、提高混凝土强度、改善混凝土的物理力学性能、加快施工进度的目的。,经过真空脱水的混凝土，密实度大，抗压强度可提高25%40%，与钢筋的握裹力可提高20%25%，可减少收缩，增长弹性模量。混凝土真空脱水技术主要用于预制构件和现浇混凝土楼地面、道路及机场跑道等工程施工。,
