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1、第四章 钢筋砼与预应力砼工程4.1 砼结构工程概述砼结构：素砼结构，钢筋砼结构、预应力砼结构等；钢筋砼结构是指按设计要求将钢筋和砼两种材料复合，利用模板浇制而成的建筑结构或构件；砼是由水泥、粗骨料、细骨料、水、外加剂等按一定比例拌和而成的混合物，经模板浇筑成型（可模性），再经养护硬化后所形成的一种人造石材；钢筋砼结构工程：钢筋工程、模板工程、砼工程；钢筋砼结构工程的施工工艺流程：钢筋砼结构的施工：整体现浇式（整体性和抗震性能好，不需要起重设备，但是消耗大连模板，劳动强度高，受天气影响大）、预制装配式、装配整体式；4.2 模板工程模板：砼结构和构件按所要求的几何尺寸成型的模型板；模板系统：模板、
2、支架系统、紧固连接件；模板的要求：形状尺寸满足、相互位置的正确、刚度和稳定性满足、装拆方便、接缝不得漏浆；4.2.1 模板的常见种类按材料为：木模板、钢模板、塑料模板、玻璃钢模板、竹胶板模板、装饰砼模板、预应力砼薄板等；按施工工艺为：组合式模板（如木模板、组合钢模板）、工具模板（如大模板、滑模、爬模等）、永久性模板；按规格型式为：定型模板（即定型组合模板，如小钢模）和非定型模板（散装模板）；4.2.2 组合钢模板组合钢模板组成：钢模板、配件；特点：拼装,非裁减；要求：尺寸适中，轻便灵活，装拆方便、可预拼成大模板、台模（然后用起重机吊运安装）；1) 钢模板组成：平模板面板、纵横肋、边框，尺寸安模
3、数制； 角膜阳角模、阴角模、联接角模；联接角膜：将平模拼成非直角的模板；平模的长度有1800、1500、1200、900、750、600、450mm七种规格，宽度有100600mm（以50mm进级）十一种规格；（d） (e) (f) 图4.2 组合钢模板(a)平模板(b)阴角模板(c)阳角模板(d)联接角模板(e)U形卡(f)附墙柱模2) 钢模配板采用组合钢模时，同一构件的模板展开可用不同规格的钢模作多种方式的组合排列，因而形成不同的配板方案。合理的配板方案：钢模块数少，木模嵌补量少，并能使支承件布置简单，受力合理；配板原则如下：(1) 优先采用通用规格及大规格的模板（整体性好，减少拆装）；(
4、2) 合理排列模板：宜以其长边沿梁、板、墙的长度方向或柱的方向排列，以利使用长度规格大的钢模，并扩大钢模的支承跨度；(3) 合理使用角模：对无特殊要求的阳角，可不用阳角模，而用联接角模代替；柱头、梁口及其他短边转角（阴角）处，可用方木嵌补；4.2.3 木胶合板木胶合板：将一组单板(薄木片)胶合成的板材，相邻层木纹方向相互垂直；砼模板用木胶合板：高耐气候性、耐水性的I类胶合板；1) 木胶合板模板特点：(1) 板幅大，板面平整减少工作量，减少磨去接缝的费用；(2) 承载能力大，特别是经表面处理后耐磨性好，能多次重复使用；(3) 材质轻，厚18mm的木胶板，单位面积重量为50kg，模板的运输、堆放、
5、使用和管理等都较为方便；(4) 保温性能好，能防止温度变化过快，冬季施工有助于砼的保温；(5) 锯截方便，易加工成各种形状的模板；(6) 便于按工程的需要弯曲成形，用作曲面模板。木胶合板纹理方向与使用2) 木胶合板模板构造：一般相各层纹理方向相互，表板的纹理方向和胶合板板面的长向平行，一般为奇数层（有上面两条决定）；3) 木胶合板模板尺寸：一般宽度为1200mm左右，长度为2400mm左右，厚约1218mm（见教材表4.2）；4) 胶合性能：胶粘剂主要是酚醛树脂,强度高，耐水、耐热、耐腐蚀等性能良好；5) 承载能力木胶合板的承载能力与胶合板的厚度、静弯曲强度以及胶合性能，弹性模量有关；6) 使
6、用要点（耐碱性、耐水性、耐热性、耐磨性以及脱模性，重复使用，必须使用表面进行处理的胶合木模板）： 禁止见模板从高处扔下； 脱模后立即清洗板面浮浆，堆放整齐； 胶合板周边涂封边胶，及时清除水泥浆； 胶合板板面尽量不钻洞，遇有预留孔洞等用普通板材拼补；7) 常规的支模方法为：用483.5脚手钢管搭设排架，排架上铺放间距为400mm左右的50mm100mm或者6080mm木方(俗称68方木)，作为面板下的楞木；木胶合板常用厚度为12mm、18mm，木方的间距随胶合板厚度作调整。这种支模方法简单易行，现已在施工现场大面积采用；4.2.4 模板荷载及计算规定模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性
7、，能可靠地承受浇筑砼的重量、侧压力以及施工荷载。在计算模板及支架时，主要考虑下列荷载模板及支架自重；浇筑砼的重量；钢筋重量；施工人员及施工设备重在水平投影面上的荷载；振捣砼时产生的荷载；新浇筑砼对模板的侧压力；倾倒砼时对垂直面模板产生的水平荷载；风荷载；4.2.5 模板的拆除砼结构模板的拆除日期取决于结构的性质、模板的用途和砼硬化速度，及时拆模，可提高模板的周转；过早拆模，过早承受荷载会产生变形甚至会造成重大的质量事故；1) 模板拆除的规定 非承重模板（如侧板），应在砼强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时，方可拆除； 承重模板应在达到规定的强度时方可拆除（见教材P169）； 拆模时如发
8、现砼质量问题时应暂停拆除，经过处理后方可继续；2) 拆除模板应注意下列几点 拆模程序一般应是后支的先拆，先拆除非承重部分，后拆除承重部分； 拆除框架结构模板的顺序，首先是柱模板，然后是楼板底板，梁侧模板，最后梁底模板；拆除跨度较大的梁下支柱时，应先从跨中开始，分别拆向两端； 楼层板支柱的拆除规定（见教材P170）；4.2.6 模板安装质量要求模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑砼的重量、侧压力以及施工荷载。1) 主控项目 安装现浇结构的上层模板及其支架时，下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力，或加设支架；上下层支架的立信应对准，并铺设垫板； 在涂刷模板隔离剂时，不得
9、沾污钢筋和砼接槎处；2) 一般项目 模板的接缝不应漏浆； 木模板应浇水湿润，但模板内不应有积水； 模板与砼的接触面应清理干净并涂刷隔离剂； 模板内的杂物应清理干净； 对跨度不小于4m的现浇钢筋砼梁、板，其模板应要求起拱； 固定在模板上的预埋件、预留孔洞均不得遗漏； 现浇结构模板安装的偏差应符合规定；3) 模板垂直度控制 在模板安装就位前对每一块模板线进行复测； 模板拼装后确保垂直度不超过3mm，平整度不超过2mm；4) 模板的变形控制 分层浇筑，层高控制在500以内，严防振捣不实或过振，使模板变形； 门窗洞口处对称下砼； 模板支立完毕后，禁止模板与脚手架拉结； 检查螺栓、顶撑及斜撑是否松动；5
10、) 模板的拼缝和接头 模板拼缝、接头不密实时骼塑料密封条堵塞； 钢模板如发生变形时，及时修整；4.3 钢筋工程钢筋砼中常用钢材：钢筋、钢丝和钢绞线；钢筋的分类1) 钢筋按化学成分：碳素钢低碳钢（含碳量0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%0.6%）、高碳钢（含碳量0.6%1.4%）；普通低合金钢除含有碳为，还有硅、锰、钛、铬等元素；2) 按加工方法：热扎钢筋：将低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成；按强度分为级、级、级、级；冷拉钢筋：将热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成；按强度分为冷拉级、冷拉级、冷拉级、冷拉级；热处理钢筋：将级钢筋通过加热、淬火和回火等工艺处理，同时具有较高的强度和塑性；冷轧
11、带肋钢筋：在常温下轧制而成；3) 钢筋按外形：光圆钢筋、月牙形、螺纹形、人字形；钢丝（35mm）种类：碳素钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝、钢绞线；钢筋的验收与存放：1) 验收 出厂质量证明书或试验报告单； 查对标牌，检查外观，并按有关规定抽取试样做力学性能试验；外观检查：表面不得有裂缝，结疤和折叠，表面的凸块不允许超过螺纹的高度，钢筋的外形应符合有关规范的规定；力学性能指标：屈服点、抗拉强度、伸长率及冷弯性能；存放严格按批分等级、牌号、直径、长度挂牌存放，并注明数量；钢筋成品要分工程名称和构件名称，按号码顺序存放，挂牌排列，牌上注明构件的名称、部位、钢筋型式、尺寸、钢号、直径、根数；4.3.1
12、钢筋的冷加工1) 钢筋冷拉概念：冷拉是指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；现象：变形硬化，时效硬化（见砼结构教材图）控制方法： 控制冷拉应力法：先将钢材拉伸到控制应力，再检查冷拉率是否满足要求，若不满足，进行机械性能试验（见教材P51表格）； 控制冷拉率法：先对钢筋试件在规定的冷拉应力下进行试验（同炉批，至少4个试件），而后确定平均冷拉率，最后才应用（见教材P52表格）；冷拉的设备：拉力装置（卷扬机）、承力结构（地锚）、钢筋夹具及测量装置（标尺）；冷拉计算（见教材P118）：冷拉力计算，计算拉长值；冷拉设备的计算：；2)
13、钢筋的冷拔概念：用强力将直径68mm的I级光圆钢筋在常温下通过特制的钨合金拔丝模，多次拉拔成比原钢筋直径小的钢丝。工艺流程：轧头剥壳通过润滑剂进入拔丝模；4.3.2 钢筋的接头连接焊 接：成本较低，质量可靠，应优先采用；绑扎连接：浪费钢筋且连接不可靠；机械连接：设备简单，操作方便；钢筋焊接钢筋的焊接质量的影响因素： 钢材的可焊性（含碳、锰约高，可焊型性越差）； 焊接工艺；焊接方法：1) 闪光对焊：适用于钢筋接长及预应力于螺丝端杆的焊接；原理利用对焊机使两端钢筋接触，通过低压的强电流，待钢筋加热到一定温度变软后，进行轴线加压顶锻后形成接头；2) 电弧焊：利用弧焊机使焊条和焊件之间产生高温电弧，使
14、焊条和电焊燃烧范围内的焊件熔化，待其凝固后，形成接头；3) 电阻点焊：主要应用于钢筋网片、钢筋骨架等；4) 电渣压力焊：应用于现浇砼结构中竖向钢筋的连接；4.3.3 钢筋的配料和代换钢筋配料：根据施工图，分别确定钢筋的种类、下料长度、根数、重量，并填写配料单；下料计算；基本概念：1) 外包尺寸：钢筋的外轮廓尺寸（外包就是曲线切线的交点练成的直线段）；2) 轴线长度：钢筋的截面圆心的集合；3) 量度差值：钢筋弯曲段的外包尺寸与轴线长度的差值；4) 下料长度：各段直线钢筋外包长度之和量度差值弯钩增加长度轴线长度；(1) 直钢筋下料长度：外包尺寸弯钩增长值(2) 弯起钢筋下料长度：直段长度斜段长度弯钩增长值量度差值(3) 箍筋下料长度：外（内）皮尺寸箍筋调整值5) 配料单：工程名称、构件名称、钢筋编号、钢筋简图及尺寸、钢筋直径、钢号、数量、下料长度及重量（具体见教材P128表格）；基本计算1) 弯钩增加长度180弯钩增加长度=半园周长（取钢筋轴线上的弯弧直径）+平直段长弯钩的弯弧外半径。代入规范所规定的数据，可得：(3.5d/2+3d)- 2.25d =8.5d-2.25d=6.25d。（180度弯钩计算公式，其它角度的计算公式见老教材）；(a) 1800弯钩 (b) 900弯
