第3章 混凝土工程研究报告

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1、土木工程施工之,第3章 混凝土工程,【实际问题】,某大厦位于南方某城市，总建筑面积25320m2，其中0.00以上17层，建筑面积19220m2，地下室2 层，建筑面积6100m2 。大厦基础为筏板基础，底板面积3050 m2，平面上呈东宽西窄直角梯形，底板结构为钢筋混凝土结构，厚1.5m，标号为C30，S8，总混凝土量为4575m3。该大厦底板较厚，属大体积混凝土。近年来，很多工程的大体积混凝土施工过程中，由于采取措施不利，而造成混凝土开裂，影响结构安全性、耐久性和使用。那么该大厦底板混凝土的施工，该如何根据工程实际情况，来制定详细的施工方案，采取哪些有效措施来避免有害裂缝的产生呢？,4.1

2、.1 模板的组成、作用和基本要求 组成：模板和支撑 作用：使混凝土按设计的形状、尺寸、位置成型的模型板。 基本要求 保证结构和构件各部分形状、尺寸和相互位置的正确； 有足够的强度、刚度和稳定性； 构造简单，装拆方便，能多次周转使用； 板面平整，接缝严密不漏浆； 选材合理，用料经济。,4.1 模板工程,4.1.2 模板的分类 1.按材料分 木、钢、胶合板、钢木、塑料、玻璃钢、铝合金模板等。 2. 按结构类型分 基础模板、柱模板、楼板模板、墙模板、楼梯模板、壳模板和烟囱模板等。 3. 按施工方法分 现场装拆式模板：木模、钢模、胶合板模板、隧道模、大模板 固定式模板：制作预制构件、胎模（砖胎模、土胎

3、模、砼胎模）、压延钢板 移动式模板：可沿垂直或水平方向移动。滑模、爬模、筒壳模,角模长：同平模 宽： 阴角模150150、100150，代号E； 阳角模100100、5050，代号Y； 联接角模5555，代号J。,平面模板（P）.阳角模板（Y）.阴角模板（E）.连接模板（J） 平模宽度：100、150、200、250、300600mm（以50mm进级） 长度：450、600、750、900、1200、1500，1800mm 代号：P3015（宽300长1500） P3007（宽300长750）,2、连接件 使模板纵横向自由连接成整体，将相邻模板锁住夹紧，不致错位，接缝密实。,3、支撑件 作用：

4、承重和保证模板不变形。 支承梁（方钢管、双钢管），支撑桁架（扣件式钢管脚手架） ，顶撑（上下层对齐），斜撑,1、柱模板 特点：高度大、断面尺寸不大。 考虑垂直度和抵抗新浇砼的侧压力。 要点： 按弹线固定底框，再立模板、安柱箍、加支撑； 留梁口、浇筑口、模底清扫口； 校好垂直度，支撑牢固，柱间拉接稳定。,4.1.4 模板的构造与安装,1侧模；2柱箍；3浇筑孔；4清理孔；5固定框,2、墙模板,特点：混凝土的浇筑速度快，模板侧压力大，应充分注意模板竖内楞、钢管横外楞以及对拉螺栓的间距，防止胀模和炸模。,木枋内楞,C型钢内楞,特点：跨度大，宽度小，下面一般架空。 考虑浇筑砼对侧模的水平侧压力，对梁底模

5、的垂直压力。 施工要求： 梁跨度4m时，梁底模应起拱。 起拱高度为跨长的1/10003/1000。 上下层支柱对正。 支柱间设拉杆（离地500，以上每2000），支柱下垫通长垫板。 层高5m时，应采用桁架或多层支架支模。,3、梁模板,桁架支模,用扣件钢管做梁板模板的支模架是目前国内主流的支模方式，其优点为搭设灵活，通用性强，缺点为扣件的传力不直接，受人为因素影响大。,梁底模,楼板底模,梁侧模,特点：面积大、厚度较薄。 考虑砼自重和施工荷载，保证模板不变形，支撑不移位。 施工要点： 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

6、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。,4、楼板模板,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：,4.1.5 模板设计,重要结构的模板； 特殊形式的模板； 超出适用范围的模板。,模板设计内容： 选型、选材、荷载计算、结构计算、绘制模板图、拟定安装和拆除方案。,荷载标准值（七项）： （1）模板及支架重量：见书中表格。 （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。

7、 （4）施工人员及设备荷载： 计算模板及支撑模板的小楞时：2.5 KN/m2； 计算支撑小楞的构件时：1.5 KN/m2； 计算支架支柱及其他支撑结构构件时：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）。,1、荷载,（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：1.2）。 2坍落度修正系数（30mm0.85；50901；110

8、1501.15）。 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： 见书中表格 荷载效应组合（见书中表格） （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：,2、计算规定： 计算模板及支架的强度：按安全等级为第三级的结构构件考虑（临时结构）。 符合钢结构设计规范木结构设计规范相关规。 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，1结构跨度。

9、风载抗倾覆稳定系数1.15。 组合钢模、大模板、滑模的设计应符合相应规范、规程的要求。,4.1.6 模板拆除,1、拆模时间 取决于砼硬化的强度、模板用途、结构性质、气温等因素。 1）侧模的拆除 在混凝土强度能保证拆模时不粘皮、不掉角、不损坏即可。一般为12.5 N/mm2。 2）底模的拆除 应在与砼结构同条件养护的试件达到规定强度标准值时，方可拆除。,2、拆模顺序 原则：先支后拆、后支先拆、先非承重部分、后承重部分，自上而下。先侧模、后底模。 框架结构模板拆除：柱模板楼板底模梁侧模梁底模。 3、拆模注意事项 拆模不要用力过猛，严禁抛扔； 上层楼板在浇筑砼时，下一层楼板模板支柱不得拆除，再下一层

10、楼板模板的支柱仅可拆除一部分。 跨度4m的梁下均应保持支柱，间距3m； 及时清理、维修、涂隔离剂、按类堆放。,1、大模板,4.1.7 新型模板,2、滑升模板,1支撑杆；2提升架；3液压千斤顶；4围圈；5围圈支托；6模板；7操作平台；8平台桁架；9栏杆；10外挑三脚架；11外吊脚手；12内吊脚手；13混凝土墙体,3、爬升模板,1支腿；2可伸缩的横梁；3檩条；4面板；5斜撑,4、台模,5、隧道模,6、永久性模板,混凝土楼板的底模采用压型钢板作永久性模板，钢梁的翼缘部位焊栓钉，使钢梁与混凝土楼板共同工作。,4.2.1 钢筋的性能及现场检验 1.力学性能,4.2 钢筋工程,热轧钢筋的应力应变图,冷轧带

11、肋钢筋的应力应变图,2.拉伸性能,3.冷弯性能,4.焊接性能,钢材焊接性能的好坏主要取决于钢材的化学成分。含碳量高将增加焊接接头的硬脆性，含碳量小于0.25%的碳素钢具有良好的可焊性。,通常以冷弯角度弯心直径D与钢筋直径d的比值来表示。弯心直径D愈小而冷弯角度愈大，则钢筋塑性性能愈好。,5.现场检验 1）一般规定 （1）出厂时：质量证明书、试验报告单、每捆均有标牌。 （2）进场时：按批号分批验收、抽样做机械性能试验。 2）热轧钢筋的验收 外观：每批5，表面不得有裂缝、结疤、折叠 机械性能：不大于60t为一批，抽取2根 3）存放 按批号等级、牌号、直径、长度分别挂牌存放； 防止生锈；,方法：绑扎

12、连接、焊接连接、机械连接 特点： 绑扎连接需较长的搭接长度，浪费钢筋且连接不可靠，应限制使用。 焊接连接方法较多，成本较低，质量可靠，优先采用。 机械连接无明火作业，设备简单，节约能源，可全天候施工，连接可靠，技术易于掌握，适用范围广。,4.2.2 钢筋连接,1. 绑扎连接,1）搭接长度 要符合规范规定，其中受压钢筋搭接长度应取受拉钢筋搭接长度的0.7倍。在任何情况下，纵向受拉钢筋的搭接长度300mm，受压钢筋的搭接长度200mm。 2）在同一构件中，绑扎接头位置应相互错开。 从任一绑扎接头中心至搭接长度l1的1.3倍区段内，接头钢筋截面积占钢筋总截面面积的百分率： 受拉区25 受压区50,影

13、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）环境温度：低于20不得焊接。 同一构件内的焊接接头应相互错开。 在接头中心至长度为35d且500mm区段内，同一根钢筋不得有两个或以上接头，受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积： 受拉区：50 受压区：不受限制,2. 焊接连接,原理：利用对焊机使两段钢筋接触，通过低电压的强电流，产生高温，熔化后加压顶锻，形成镦粗结点。,用于纵向钢筋的接长和预应力钢筋与螺丝端杆的焊接。,1）闪光对焊,工艺： 连

14、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。,质量检查 外观：每批抽10且不少于10个。（同一焊工完成的300个同级别、同直径的焊接接头，作为一批） 无裂纹和烧伤，接头弯曲4，轴线偏移0.1d、且2mm。 机械性能检查：每批各取3个试件分别进行抗拉和冷弯试验。,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）。,原理： 利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，熔化焊条及电弧

15、范围内的焊件金属，凝固后形成焊缝或接头。 焊接接头形式 搭接焊,2）电弧焊,用于直径10mm以上的HPB235HRB400及1025的RRB400级钢筋。 分单面焊和双面焊。, 帮条焊： 用于直径10mm的HPB235HRB400及1025mm的RRB400级钢筋（同搭接焊）, 坡口焊： 有平焊和立焊，较少用。, 窄间隙焊,用于水平钢筋接长。,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

16、 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,3)电渣压力焊 原理：利用电流通过渣池产生的电阻热量将钢筋端部熔化，然后施加压力使上、下两段钢筋焊接为一体。 适于直径1440mm 级竖向或斜向钢筋的连接。 特点：可节约钢筋，焊接速度快，成本低，质量高。,质量要求： 机械性能每一楼层、每300个同类型接头为一批，切取三个试件做拉伸试验。应均不低于该级钢筋的抗拉强度，否则加倍取。 外观纵肋对正，焊包均匀（凸出4mm）,无烧伤；轴线偏移0.1d和2mm；弯曲角度4。,4）电阻点焊 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。 原理：利用电阻热熔化钢筋接触点，加压形成结点。 设备：点焊机（单头、多头、悬挂式、手提式现场用）,5)气压焊 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