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1、精选优质文档-倾情为你奉上第三章 混凝土和钢筋混凝土工程施工混凝土和钢筋混凝土工程施工，一般分为现场浇筑和预制装配两大工艺。现浇混凝土和钢筋混凝土结构整体性好，抗震、防渗性能强。其缺点是施工难度大、工期较长、模板及支架材料消耗多、现场运输量大、劳动强度高，特别是港口航道工程施工受水文、气象等自然条件影响大，常需要采取许多额外的技术措施，从而增加工程造价。钢筋混凝土预制构件可实行工厂化、机械化施工，在很大程度上减少了劳动强度，而且可以使施工现场的组织和管理工作大为简化，因而隆低了工程造价。在港口航道工程中广泛采用装配式混凝土和钢筋混凝土结构体现了混凝土工程发展的方向。钢筋混凝土工程施工，主要由钢
2、筋工程、模板工程和混凝土工程等工序组成。第一节 钢筋工程钢筋工程施工，一般先在钢筋工厂将钢筋加工成成品，然后运到浇筑现场架立。这样既能保证质量又能加快施工速度。工程常用钢材有钢筋和高强度钢丝。钢筋按其强度分为I、II、III、IV、V五级，钢筋级别越高，其强度和硬度也越高，但塑性则相应降低。高强度钢丝有冷拔低碳钢丝和碳素钢丝两类。高强度钢丝和小于10的钢筋，一般卷成圆盘运至工地；大于12的钢筋，都轧成612 m一根的直条筋。钢筋进厂，应首先进行质量抽检，并根据品种规格按批分别堆存，不得混淆。钢筋加工包括：调直去锈、划线剪切、弯曲、绑扎及焊接等工序。此外，有时还需对钢筋进行冷加工，以改善钢筋性能
3、。一、钢筋加工1调直及去锈钢筋在使用前应先进行调直，未经调直的钢筋将会影响结构正常受力，使混凝土开裂。钢筋可用机械或手动工具调直。使用机械能将调直、去锈和剪切等工序一次完成。钢筋调直也可以采用冷拉的方法。单纯为了调直的冷拉，其冷拉率(钢筋被拉伸的伸长率)常控制在1%以内，或拉到钢筋表面的氧化铁皮开始剥落时为止。经过冷拉或机械调直的钢筋，一般不必另行除锈。但若保管不良，产生鳞片状锈蚀时，则应除锈，以保证混凝土对钢筋的握裹力，为此，可用除锈机或风砂枪，也可以用钢丝刷或在砂堆中往复拉擦除锈。轻微锈蚀的钢筋，不致影响工程质量，可不必除锈。2划线与剪切划线是按图纸要求选配材料，划好长度。配料时应考虑整料
4、整用、零料零用，节约材料。划线时要考虑弯曲时的伸长。钢筋剪切。可采用钢筋剪切机床或手动剪切机等进行剪切。手动剪切机可切断直径20mm以内的钢筋；剪切机床可切断2040mm直径的钢筋：40mm以上的粗钢筋应用电弧或氧气切割。 3钢筋弯曲 钢筋弯曲，40以内的钢筋，宜采用电动弯曲机；对 30以内的钢筋，有时也可以用扳手在工作台上进行手工弯曲。对于大弧度环形钢筋，应先制作弧形样板，然后在样板上弯制。 4绑扎与焊接 钢筋的接长、钢筋骨架或钢筋网的成型应采用焊接，但在现场，目前仍大量采用人工绑扎。人工绑扎一般用2022号铁丝。绑扎时应注意钢筋位置是否准确、绑扎是否牢固，搭接长度及绑扎点位置是否符合规范要
5、求。 钢筋焊接是节约钢材、提高钢筋混凝土构件质量、加速工程进度的重要措施。常用的焊接方法主要有接触对焊、接触点焊和电弧焊。 (1)接触对焊 钢筋接触对焊(简称对焊)工作原理如图3-1所示。它是利用对焊机使两根钢筋端面接触，通以低电压的强电流，使焊件本身的固有电阻和接触处接触电阻产生高温，待钢筋端头熔化时，即施加轴向力顶锻，便形成对焊接头。对焊用于各级钢筋的接长及预应力筋与螺丝端杆之焊接。 (2)接触点焊(简称点焊) 系利用点焊机来焊接相互交叉的钢筋，如焊接钢筋网和骨架等。图3-2表示单点点焊机工作原理图。将已除锈污的钢筋交叉点放入点焊机的两板极间，由于此处具有很大的电阻，当电流通过时产生很大热
6、量，使钢筋变成塑性状态，在电极压力作用下将焊点金属焊牢。(3)电弧焊 系利用电弧焊接机使焊条与焊件之间产生6000左右的高温电弧，将焊条与电弧燃烧范围内的焊件金属很快熔化而形成焊缝或焊接接头使两焊件合成整体。电弧焊接广泛用于钢筋的搭接接长、钢筋骨架的焊接、钢筋与钢板的焊接、装配式结构接头的焊接及其他各种钢结构的焊接等。钢筋电弧焊接接头常采用搭接和帮条焊两种形式(图3-3)。它们的使用范围和要求应当按施工规范的规定执行。二、钢筋的冷加工钢筋冷加工，是在常温下用强力使钢筋产生塑性变形，从而提高钢筋强度的一种方法。 冷加工的方法有冷拉、冷拔和冷轧，下面介绍钢筋的冷拉。冷拉是用超过钢筋屈服点而小于极限
7、抗拉强度的力，在常温状态下强力拉伸钢筋使其产生塑性变形，卸除强力后，钢筋增加了长度，也提高了强度。在冷拉的同时钢筋表面锈碴自动剥落，亦完成了除锈工作。采用冷拉，可节约钢材10%20%。冷拉后的钢筋搁置一段时间再张拉，屈服强度还会随着时间的增长而进一步提高，这一现象叫“冷拉时效”。冷拉设备主要有拉力装置、承力结构、钢筋夹具、测量装置等，图3-4。 为保证冷拉钢筋的质量(强度和塑性伸长)，必须对冷拉进行控制。控制的方法有两种：单控法仅用冷拉率(即钢筋被拉伸的伸长率)控制；双控法同时用冷拉应力和冷拉率控制。采用单控法时，其控制冷拉率须先由试验确定，且应在表3-1的允许范围内。这种方法施工简便，但当钢
8、材质量不匀时不能保证冷拉质量，因此，一般少用。采用双控法时，冷拉控制应力和允许的冷拉率应符合表3-l的规定。冷拉时钢筋已达控制应力而冷拉率未超过允许值则认为合格。若钢筋已达允许的冷拉率而冷拉应力还小于控制应力，则这根钢筋应降低强度使用。 冷拉钢筋的控制应力和冷拉率 表3-1项次钢筋级别直径(mm)冷拉控制应力(MPa)最大冷拉率(%)1I12280102II8254505.528404303III8405005.04IV10287004.0三、钢筋加工厂钢筋加工大多在钢筋加工厂内进行。钢筋加工厂一般由原材料仓库、加工制备车间、成品装备车间及成品仓库四部分组成。加工厂工艺流程可按流水作业布置，一
9、般应设粗、细钢筋两条流水作业线生产(图3-5)。为减少运输工作量和方便运输，钢筋加工厂的位置一般应设在主要施工现场附近，并靠近交通干线；用于混凝土预制场时，应尽量靠近构件成型车间。四、钢筋的安装1现场绑扎或焊接将加工好的单根钢筋运至现场，应按施工图进行绑扎或焊接。安装时先在模板底部按施工详图进行划线，然后装设主钢筋、加混凝土保护层垫块，再进行横筋、弯曲筋的架立。双层钢筋之间，可绑扎短钢筋支撑，使其不发生变形变位。2.成型骨架或网片的架立在工厂中将钢筋焊接成成型骨架或网片，然后运到现场用起重机吊装就位。为防止钢筋骨架或网片的变形，在运输和安装过程中要根据相应的受力状态采取临时加固措施。起吊时吊点
10、设在骨架重心，着力部分均要使用加强筋。安装时应事先拟定好安装程序。钢筋工程属于隐蔽工程，在浇筑混凝土前必须对钢筋及预埋件进行检查验收。凡质量不合格者，应立即整改。第二节模板工程一、模板的作用和要求模板是用作浇筑混凝土构件的模子，在浇筑混凝土过程中及混凝土未能受力的一段时间内，模板还承受着混凝土和钢筋的重量、侧压力、震捣力及浇筑工人作用力等各种荷载。对模板的技术要求如下： (1)模板尺寸、位置和高程必须准确，以保证浇筑构件的形状尺寸和位置的准确； (2)模板必须有足够的强度和刚度，以保证在混凝土浇筑过程中不损坏、变形小； (3)接缝不漏浆，面临浇筑混凝土的表面应平整光滑，以保证拆模后混凝土构件的
11、外观质量； (4)构造简单，拆装方便； (5)尽量采用标准模板，通用性要好，标准模板的尺寸和种类的数目应尽量减少； (6)模板的周转率高，材料用量少，费用省。二、模板的种类与构造模板可按使用方式分为现场浇筑混凝土模板和预制构件模板两大类；按模板制作材料可分为木模板、钢模板、钢木混合模板以及钢筋混凝土模板或钢丝网水泥模扳；按模板的结构形式分，有拆移式、固定式、移动式和滑升式等。现将港口航道工程中常用的几种模板基本形式分述如下：1拆移式模板拆移式模板也叫标准模板或工具式摸扳。一般都在加工厂做成元件，然后到现场拼装。当混凝土达到拆模强度后，将模板拆下，送到另一浇筑地点使用。这种模板具有拆装方便、能多
12、次周转使用、省工省料、能加快施工进度等优点，因而使用极为广泛。木模板由面板、支撑及固定用的配件或支架等基本部分组成(图3-6)。面板由厚度2550mm木板条拼合而成。板条宽度不宜超过200mm，以保证在干缩时不易翘曲和浇筑后易于密缝。但梁底板的板条宽度可不受此限制，宽板可以减少拼缝，防止漏浆。面板的长短、宽窄可以根据结构各种构件的尺寸，设计出几种标准尺寸，以便组合使用。每块板的重量以两人能搬动为宜。当面板的板条长度不够而需要接长时，板条接缝应位于肋木处并相互错开，以保证面板的刚度。支撑的肋木一般做成截面为25 mm35 mm50 mm50 mm尺寸不等的枋材，其间距视浇筑混凝土侧压力大小及面板
13、厚度而定。当面板厚25 mm时，肋木间距可取400450mm；板条厚于25mm时，间距可取450500 mm。木模板对木材要求较高，且消耗量大，重复利用率低。目前较多采用定型组合式钢模板图(3-7)。板块的连接件有钩头螺栓、U形卡、回形销、L形插销、紧固螺栓等，如图3-8所示。支撑一般沿梁的轴线布置间距11.5 m，常用 8cm8cm方木或直径1012 cm圆木做成，支撑应支承在坚实的地面上，下垫木楔。支撑之间应注意用水平及斜向拉条钉牢，以防止模板系统整体倾斜或支撑本身失稳而发生事故。拉条可用半圆木，一般沿支撑铅直方向每2m安装一层。安装梁模板时，先架主梁模扳并在次梁的位置留缺口，以便安装次梁
14、。为了防止由于支架系统在浇筑混凝土后变形而引起跨中梁底下垂，跨度大于 4m时，跨中应该“起拱”。起拱高度若设计未规定时，宜为全长跨度的0.2%0.3%。近年来，我国许多港口工地采用定型组合式钢模板整装。它是以定型钢模板组成大型平面模板(尺寸达14 m8 m)，用工字钢和桁架焊接支撑以构成整装大片(图3-9)，每片重量有56t用起重机吊运安装。用这种整装大片安装沉井、沉箱及船坞和船闸的墙壁模板时，只要将两侧模板用螺栓对拉固定，即可完成模板安装工作，施工十分方便。2固定式模板当结构外形较复杂且特殊时，模板或在木模厂加工或在现场按具体形状的变化就地进行拼装。由于它只适用于一个固定的形式，故称固定式模
15、板。这种模板一般只能使用一两次，耗费大、成本高，应尽量避免采用。固定式模板有定型和不定型两种。不定型模板是用零散的木料和木板条在施工现场临时拼钉而成，需要什么形状就做成什么形状。如图3-10所示，在岩基上浇筑最下层混凝土时，为使模板的下部边缘与岩石的外形符合，就必须临时拼钉固定式不定型模板。固定式定型模板多用于形状比较复杂的结构物或结构部位上，如船闸输水廊道某些曲面模板，就要根据图纸设计的形状在工厂预先做好，然后送到施工现场安装。 3.滑升式模板滑升模板简称“滑模”。它是沿建筑物底部周边一次装设高为l.2 m左右的模板，一面不断向模板内浇筑混凝土，一面不断向上提升模板。随着模板的不断滑升，逐步
16、完成建筑物的混凝土浇注工作。采用滑升模板，可以连续施工，滑模已广泛应用于工业民用建筑(如水塔、烟囱、油罐、高层贮仓)和水利水运工程(如竖井、沉箱、沉井、闸墩、桥墩及挡土墙等结构)中。滑升模板由模板系统(模板、围圈和提升架等)、操作平台系统(操作平台、上辅助平台和内外吊脚手等)和提升机具系统(支承杆、千斤顶或卷扬机和提升操纵装置)等三部分组成(图3-11)。它们通过提升架连成整体，全部荷载也都通过提升架传递给千斤顶，再由千斤顶传递给支承杆承受。滑模滑升速度直接影响混凝土施工质量和工程进度，应根据混凝土凝固速度和出模强度、季节和气温的变化情况、劳动力配备、混凝土制备和运输能力等因素全面考虑予以确定
17、。在正常气温条件下，一般为200 mm/h左右。采用滑模施工的结构构件截面要有一定厚度，以保证模板内的混凝土自重大于粘着力，使混凝土不致在滑升过程中被模板带起，而出现水平裂缝或断裂。一般混凝土壁的最小厚度不得小于12 cm，对于方形柱的边长不得小于25cm。4预制构件的模板常见的预制构件模板有工具式模扳(即拆移式模板)和台模。采用工具式模板装拆容易，模板周转率较高。适于预制各种类型的构件。工具式模板由装配式的侧板、端边和底板组成，用工具式夹具或斜撑安装固定。混凝土浇筑l2天后侧板和端板便可拆卸周转，底板一般要等构件混凝土达到起吊强度起吊后，才能拆卸周转。台模系以混凝土平台作为底板，然后在平台上
18、面装配侧板和端板，固定后便可浇筑混凝土。因此台模也称无底的工具式模板，用台座法生产预制构件的模板多属这种形式。台模表面必须平整，应具一定的强度和刚度，以保证构件在生产过程中不发生变形。大多数台模用混凝土做成，也可以采用砖砌，其表面铺12cm厚的l:2水泥沙浆抹平。在浇筑混凝土前，台座面必须打扫干净，然后涂一层隔离剂(如肥皂下脚液)以利脱模。三、模板设计一般小型构件的模板常根据经验和规范规定选择模板断面尺寸。重要结构的模扳和特种形式的模板及其支架系统，应该进行必要的设计及强度验算，以选择既安全又经济的断面尺寸。在模板的设计工作中，除了模板荷载及其组合较特殊外，结构计算与一般结构计算方法相同。(一
19、)荷载规定模板承受的竖向荷载有：(1)模板和支架自重 根据设计图纸或实物确定。如用木材、针叶类按5885 N/m3计；阔叶类按7846 N/m3计。(2)新浇混凝土的重量 采用24520 N/m3。(3)钢筋重量 根据设计图纸确定。(4)人和运输工具的荷载 计算模板和直接支承模板的楞木时，模板或铺板为2452 N/m2；计算支承楞木的结构构件时为1471 N/m2；计算支架立柱和支承楞木的其他构件时为1000 N/m2。对于模板和铺板的板材或直接支承这些板材的粱，除按上述荷载计算外，还需要用相当于一辆2452N重的双轮手推车或以其他方式运输混凝土而造成的集中荷载(但不小于1274 N)进行验算
20、。如模板板条宽度小于150mm，上述集中荷载可分布在相邻的两块板上。(5)振捣混凝土所产生的荷载为980 N/m2。但与第4项荷载不同时考虑，例如在计算梁模板的底板时。(6)新浇混凝土对模板侧面构件的压力 影响这一侧向压力的因素很多，如混凝土的容重、浇筑速度、振捣时的“触变”作用、凝结速度以及钢筋的疏密、骨料尺寸、模板尺寸等，这些因素中只有一部分可以较准确地测定，而较多的则在浇筑过程中会发生变化，因此，对于混凝士侧压力，目前还不能进行精确的计算，只能采用一些经验公式进行计算。P=R (3-1)P=H (3-2)式中：P初凝前混凝土最大侧压力(N/m2)R内部振捣器作用半径(m)；H初凝前混凝土
21、浇注厚度(m)；混凝土容重(N/m3)。式(3-1)适用于HR的情况，其荷载图形为一梯形(图3-12a)；式(3-2)适用于HR的情况，其荷载图形为一三角形（图3-12b）。(7)倾倒混凝土所产生的水平动力荷载可按表3-2中的数据采用。倾倒混凝土产生的水平动力荷载 表3-2项次向模板中供料方法作用于侧面模板的水平荷载(N/m)1用溜槽、串槽或直接由混凝土导管流出20002用容量小于0.2m运输器具倾倒20003用容量0.20.8m运输器具倾倒40004用容量大于0.8m运输器具倾倒6000高度大于6m或处于滨海、沿江等地较高大的模板和支架，应验算其在风荷载作用下的抗倾稳定性。风荷载的计算应按港
22、口工程技术规范中的有关规定进行。 (二)荷载组合计算模板和支架时，应按表3-3选择最不利的荷载组合。模板和支架的荷载组合 表3-3项次模板构件名称荷载项目计算强度用计算刚度用1梁、板及拱的底模板和支架(1)+(2)+(3)+(4)(1)+(2)+(3)2柱或墙的側模板(5)+(6)(6)3梁的側模板(5)+(6)+(7)(6)4厚大结构側模板(6)+(7)(6) (三)模板和支架的允许挠度值模板除满足强度要求外，还应满足刚度要求。对于结构外露表面的模板，其挠度不得超过模板构件跨度的1/400；结构隐蔽表面模板的挠度不得超过模板构件跨度的l/250。设计水下模板时，混凝土的容重应以浮容重计算(即
23、=14710N/m3)，同时还应考虑模板内外水位差及波浪的影响。四、模板工作的组织实施模板工作内容有模板的制作、运输、安装、拆除以及修理。模板制作应在模板加工厂(或车间)中进行。对不同类型的模板，要根据其特点和要求拟定其生产工艺流程，力求实现机械化生产。制成的模板应按使用部位进行分类编号，妥善保管。模板安装是一项繁重复杂的工作，安装时必须按照设计图纸进行，以保证混凝土建筑物各部位形状准确无误。立模误差须在规范允许范围内。立模方法因模板类型和安装部位而不同。安装模板一般用起重机吊装就位，对于较高的建筑物，立模时须先立脚手架，然后在脚手平台上进行有关安装工作。拆模对工程质量和模板周转率有直接影响，拆模时间应依据结构特性、设计要求、气候和混凝土强度增长情况而定，可按港口工程施工规范中的规定施行。防止模板与混凝上粘结，在修理模板时应在面板涂刷脱模剂。专心-专注-专业