建筑施工技術(shù) 課件 第4章　混凝土結(jié)構(gòu)工程施工

第4章混凝土結(jié)構(gòu)工程施工4.1模板工程施工4.2鋼筋工程施工4.3混凝土工程施工4.4混凝土結(jié)構(gòu)工程冬期施工4.5預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工4.6工程實踐案例本章小結(jié)

4.1模板工程施工

4.1.1模板的基本要求和分類

1.模板的基本要求現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工用的模板要承受混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中的水平荷載(即混凝土的側(cè)壓力)和豎向荷載(包括模板自重、結(jié)構(gòu)材料的重量和施工荷載等)。為了保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量，對模板及其支架有如下要求：

(1)保證工程結(jié)構(gòu)和構(gòu)件各部分形狀、尺寸和相互位置的正確性。

(2)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受新澆混凝土的重量、側(cè)壓力和施工過程中所產(chǎn)生的荷載。

(3)構(gòu)造簡單，裝拆方便，并便于鋼筋的綁扎與安裝，符合混凝土澆筑及養(yǎng)護等工藝要求。

(4)模板接縫應(yīng)嚴密，不得漏漿。

2.模板的分類

按所用材料的不同，模板可分為木模板、鋼模板和其他材料模板(如膠合板模板、塑料模板、玻璃鋼模板、壓型鋼模板、鋼木(竹)組合模板、裝飾混凝土模板、預(yù)應(yīng)力混凝土薄板等多樣化材料制成的模板)。

按施工方法的不同，模板可分為拆移式模板和活動式模板。

拆移式模板由預(yù)制配件組成，現(xiàn)場組裝，拆模后稍加清理和修理可再次周轉(zhuǎn)使用，常用的木模板、組合鋼模板和大型的工具式定型模板(如大模板、臺模、隧道模等)皆屬拆移式模板?；顒邮侥０迨侵赴唇Y(jié)構(gòu)的形狀制作成的工具式模板，組裝后可隨工程的進展進行垂直或水平移動，直至工程結(jié)束才拆除。例如，滑升模板、提升模板、移動式模板等都是活動式模板。

4.1.2模板的構(gòu)造

1.組合式模板

組合式模板是指適用性和通用性較強的模板，用它進行混凝土結(jié)構(gòu)成型，既可按照設(shè)計要求事先進行預(yù)拼裝，實現(xiàn)整體安裝和整體拆除，也可采取散支散拆的方法，工藝靈活簡便。

常用的組合式模板有：

1)木模板

木模板通常事先在工廠或木工棚加工成拼板或定型板形式的基本構(gòu)件，再把它們進行拼裝形成所需要的模板系統(tǒng)。拼板一般用寬度小于200?mm的木板和尺寸為25?mm?×?35?mm的拼條釘成。由于使用位置不同，荷載差異較大，拼板的厚度也不一致。

2)組合鋼模板

組合鋼模板組裝靈活，加工精度高，接縫嚴密，尺寸準確，表面平整，強度和剛度優(yōu)良，不易變形，使用壽命長。若保養(yǎng)得當(dāng)，則組合鋼模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)可達100次以上。組合鋼模板能拼出各種形狀和尺寸，以滿足多種類型建筑物中柱、梁、板、墻、基礎(chǔ)及設(shè)備基礎(chǔ)等模板的需求。此外，組合鋼模板還可拼裝成大型工具式模板，如大模板、臺模等。然而，組合鋼模板也存在一些不足：初期投資較大，通常需要周轉(zhuǎn)使用50次以上才能收回成本。

鋼模板有通用模板和專用模板兩類。通用模板包括平面模板、陰角模板、陽角模板和連接角模板，如圖4.1所示，其規(guī)格見表4.1。圖4.1通用模板

3)鋼框木(竹)膠合板模板

鋼框木(竹)膠合板模板是以熱軋異型鋼為鋼框架，以木、竹膠合板等作為面板組合成的一種組合式模板。制作時，面板表面應(yīng)做一定的防水處理，模板面板與邊框的連接構(gòu)造有明框型和暗框型兩種。明框型的框邊與面板平齊，暗框型的邊框位于面板之下。

4)無框模板

無框模板主要由三個主要構(gòu)件組成，即面板、縱肋、邊肋。這三個構(gòu)件均為定型構(gòu)件，可以靈活組合，適用于各種不同平面和高度的建筑物、構(gòu)筑物的模板工程，具有廣泛的通用性。在施工過程中，如遇無框模板損壞，可及時在現(xiàn)場進行更換。

2.現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的模板

1)基礎(chǔ)模板

基礎(chǔ)的特點是高度較小而體積較大。在安裝基礎(chǔ)模板前，應(yīng)核對地基墊層的標高及基礎(chǔ)中心線，并彈出基礎(chǔ)邊線。若基礎(chǔ)是獨立柱基，則將模板中心線對準基礎(chǔ)中心線；若基礎(chǔ)是帶形基礎(chǔ)，則將模板對準基礎(chǔ)邊線。然后校正模板上口的標高，使之符合設(shè)計要求。經(jīng)檢查無誤后將模板釘(卡、栓)牢并撐穩(wěn)。在安裝柱基礎(chǔ)模板時，應(yīng)與鋼筋工配合進行。

圖4.2所示為常用的基礎(chǔ)模板。圖4.2基礎(chǔ)模板

2)柱模板

柱子的特點是斷面尺寸不大而高度較大。因此，柱模板的設(shè)計主要需解決垂直度控制、施工時的側(cè)向穩(wěn)定性及抵抗混凝土側(cè)壓力等問題，同時也應(yīng)兼顧方便澆筑混凝土、垃圾清理及鋼筋綁扎等施工需求。柱模板底部應(yīng)預(yù)留清理孔，以便于在安裝過程中清理掉落的木屑等垃圾，待垃圾清理干凈且準備澆筑混凝土前再將清理孔釘牢封閉。當(dāng)柱身較高時，為便于混凝土的澆筑與振搗，確?；炷临|(zhì)量，應(yīng)沿柱高每隔約2?m設(shè)置一個澆筑孔，澆筑孔的制作方式與底部清理孔的制作方式相同。待混凝土澆至澆筑孔位置時，再釘牢蓋板繼續(xù)澆筑。圖4.3所示為矩形柱模板。圖4.3矩形柱模板

3)梁模板

梁的特點是其跨度較大，而寬度相對較小，梁的高度可達到約1?m。梁在承受荷載時，其下部既受到橫向側(cè)壓力，又受到垂直壓力。這要求梁模板及其支撐系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和足夠的強度、剛度，以確保其變形量不超過規(guī)范所允許的范圍。圖4.4所示為梁模板。圖4.4梁模板

對于圈梁，由于其斷面較小但長度較長，通常除窗洞口及其他特定位置采用架空處理外，其余部分均擱置在墻體上。因此，圈梁模板主要由側(cè)模板以及用于固定側(cè)模板的卡具組成。底模僅在需要架空的部分使用，若架空跨度較大，則應(yīng)采用支柱(如琵琶撐)來支撐底模。圖4.5所示為圈梁模板。圖4.5圈梁模板

4)現(xiàn)澆樓板模板

樓板的特點是面積大、厚度薄，因此其對模板產(chǎn)生的側(cè)壓力相對較小，底模板所承受的荷載也不大。樓板模板及支撐系統(tǒng)的主要作用是承受混凝土的垂直荷載以及其他施工荷載，確保樓板在澆筑過程中不發(fā)生變形或下垂。為了提高安裝效率，現(xiàn)澆樓板模板常采用定型模板，并在尺寸不足處使用零星木材進行補充。圖4.6展示了現(xiàn)澆樓板模板的示意圖。圖4.6現(xiàn)澆樓板模板

3.工具式模板

工具式模板是針對現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的具體構(gòu)件(如墻體、柱、樓板等)尺寸，加工制成的定型化模板，能夠?qū)崿F(xiàn)整支整拆，多次周轉(zhuǎn)使用，從而推動工業(yè)化施工。工具式模板包括大模板、滑升模板和臺模。

1)大模板

大模板是一種大尺寸的工具式模板，主要用于剪力墻或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的施工，同時也可用于筒體結(jié)構(gòu)中豎向結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。每塊大模板通常對應(yīng)一塊墻面，配合專門的起重吊裝機械使用。通過合理的施工組織設(shè)計，可以工業(yè)化生產(chǎn)方式在施工現(xiàn)場澆筑鋼筋混凝土墻體。

大模板工程施工的特點是以建筑物的開間、進深、層高為標準化基礎(chǔ)，以大模板為主要施工工具，以現(xiàn)澆混凝土墻體施工為主導(dǎo)工序，組織實現(xiàn)有節(jié)奏的均衡施工。

目前，我國采用大模板施工的結(jié)構(gòu)體系主要有以下幾種：內(nèi)外墻均使用大模板現(xiàn)場澆筑，而樓板、隔墻、樓梯等則采用預(yù)制吊裝；橫墻和內(nèi)縱墻使用大模板現(xiàn)場澆筑，外墻板、隔墻板及樓板則采用預(yù)制吊裝；橫墻和內(nèi)縱墻使用大模板現(xiàn)場澆筑，外墻和隔墻則采用磚砌筑，樓板采用預(yù)制吊裝。

一塊大模板主要由面板、加勁肋、豎楞、支撐桁架、穩(wěn)定機構(gòu)及附件組成，如圖4.7所示。圖4.7大模板構(gòu)造示意圖

大模板的組合方案需根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)體系來確定。對于外墻為預(yù)制墻板或砌筑的情況，多采用平模方案，即一面墻使用一塊平模。而對于內(nèi)、外墻皆需現(xiàn)澆，或內(nèi)縱墻與橫墻需同時澆筑的情況，則可采用小角模方案(如圖4.8所示)，即以平模為主，轉(zhuǎn)角處輔以∟100?×?10的小角模。此外，對于內(nèi)、外墻皆現(xiàn)澆的結(jié)構(gòu)體系，除小角模方案外，還可考慮大角模方案(如圖4.9所示)，即一個房間四面墻的內(nèi)模板由四個大角模組合而成，形成一個封閉體系。圖4.8小角模方案圖4.9大角模方案

2)滑升模板

滑升模板(簡稱為滑模)是一種工具式模板，特別適用于現(xiàn)場澆筑高聳的構(gòu)筑物和高層建筑物等，如煙囪、筒倉、電視塔、豎井、沉井、冷卻塔以及采用剪力墻體系和筒體體系的高層建筑等。在我國，有相當(dāng)數(shù)量的高層建筑采用了滑升模板進行施工。

滑升模板主要由模板系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及施工精度控制系統(tǒng)等部分組成，如圖4.10所示。圖4.10滑升模板

(1)模板系統(tǒng)。模板系統(tǒng)由模板、圍圈(圍檁)和提升架等部分組成。模板用于成型混凝土，并承受新澆混凝土的側(cè)壓力，常用材料為鋼?；蜾撃净旌夏０?。模板的高度設(shè)計需考慮滑升速度以及混凝土達到出模強度(通常范圍為0.2～0.4?MPa)所需的時間，一般高度在1.0～1.2?m之間。圍圈(圍檁)用于支承和固定模板，通常情況下，在模板的上下各布置一道圍圈。

(2)操作平臺系統(tǒng)。操作平臺系統(tǒng)由操作平臺、內(nèi)外吊架和外挑架組成，是施工操作的主要場所，其承重構(gòu)件(如平臺桁架、鋼梁、鋪板、吊桿等)需根據(jù)其受力情況按照鋼結(jié)構(gòu)或鋼木混合結(jié)構(gòu)的標準進行計算和設(shè)計。在采用“滑一澆一”施工工藝時，平臺的中間部分應(yīng)設(shè)計為活動式，以便于在模板滑升后移除該部分以進行混凝土的澆筑。

(3)液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)包括支承桿(也稱為爬桿)、液壓千斤頂和操縱裝置等，是驅(qū)動滑升模板向上滑升的動力系統(tǒng)。支承桿不僅作為液壓千斤頂向上爬升的軌道，還承擔(dān)著滑升模板的承重任務(wù)。因此，支承桿的規(guī)格必須與所選用的千斤頂相匹配。對于使用鋼珠作為卡頭的千斤頂，支承桿需選用HPB300圓鋼筋；而對于使用楔塊作為卡頭的千斤頂，支承桿可選用HPB300、HRB335、HRB400或RRB400等級的鋼筋。

目前，滑升模板所用的液壓千斤頂有以鋼珠作為卡頭的GYD-35型和以楔塊作為卡頭的QYD-35型等，它們都是起重力為3.5?t的小型液壓千斤頂。GYD-35型液壓千斤頂(如圖4.11所示)目前仍應(yīng)用較多，其工作原理如圖4.12所示。圖4.11GYD-35型液壓千斤頂圖4.12GYD-35型液壓千斤頂工作原理示意圖

(4)施工精度控制系統(tǒng)。施工精度控制系統(tǒng)主要由提升設(shè)備內(nèi)置的限位調(diào)平裝置，以及用于精確觀測和調(diào)整滑升模板在施工過程中水平度和垂直度的控制設(shè)施組成。在模板滑升過程中，確保整個模板系統(tǒng)能夠平穩(wěn)、水平地上升，是保障滑模施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時也是影響建筑物垂直度的重要因素。

影響平臺水平度與建筑物垂直度的因素有：操作平臺荷載分布不均，導(dǎo)致支承桿受力不均；模板變形或模板錐度不對稱；操作平臺結(jié)構(gòu)剛度不足；模板間摩阻力分布不均；存在水平外力作用；千斤頂工作不同步等。千斤頂工作不同步的原因通常包括部分千斤頂(特別是遠離控制臺的千斤頂)進油、回油不暢，油路布置不合理或密封性能不佳，以及千斤頂?shù)募庸ぞ却嬖诓町惖取Ｒ虼?，在滑升過程中如何有效防止平臺傾斜以及在傾斜發(fā)生后如何迅速且準確地進行糾偏，是滑模施工中亟待解決的問題。

3)臺模

臺模(又稱為桌模、飛模)是一種由平臺板、梁、支架、支撐系統(tǒng)、調(diào)節(jié)支腿及配件組成的工具式模板，特別適用于大柱網(wǎng)、大空間的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋施工，尤其是無梁樓蓋結(jié)構(gòu)(即大柱網(wǎng)板柱結(jié)構(gòu))的施工。臺模的規(guī)格尺寸主要取決于建筑結(jié)構(gòu)的開間(柱網(wǎng))和進深尺寸，以及起重機的吊裝能力。通常，需根據(jù)開間(柱網(wǎng))和進深尺寸來確定是設(shè)置一個臺模還是多個臺模。

現(xiàn)澆混凝土板柱結(jié)構(gòu)標準層的樓層采用臺模施工，具有以下特點：一次組裝、整支整拆、重復(fù)使用，既節(jié)約了支拆用工，又加快了施工速度；臺模能借助起重機從已澆筑完成的樓蓋下方迅速移出，并立即轉(zhuǎn)移到上一層或同一樓層的另一施工段進行施工，模板無須落地，有效減少了臨時堆放模板的場地需求，尤其適合在用地緊張的鬧市區(qū)施工。

臺模按其支承方式可分為有腿式和無腿式兩大類。有腿式臺模進一步細分為立柱式和桁架式，而無腿式臺模則包括懸架式和雙肢柱管架式。

在設(shè)計臺模時，需綜合考慮兩個關(guān)鍵因素：一是施工項目的規(guī)模大小，若相似建筑物數(shù)量大，則宜選擇較為定型的臺模，以增加模板的周轉(zhuǎn)使用次數(shù)，從而實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益；二是要充分考慮現(xiàn)有的資源條件，因地制宜，如充分利用已有的門式架或鋼管腳手架等構(gòu)成臺模，以實現(xiàn)資源的最大化利用，減少投資，降低施工成本。

4)隧道模板

隧道模板是由若干個半隧道模板根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的開間、進深尺寸組拼而成的，特別適用于在施工現(xiàn)場同時澆筑剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體和樓板混凝土。半隧道模板的采用有效克服了整體式全隧道模板自重大、對起重設(shè)備要求高、使用靈活性不足等缺點。

4.1.3模板安裝及拆除要求

1.模板安裝質(zhì)量要求

模板及其支承結(jié)構(gòu)的材料、質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定及設(shè)計要求。模板安裝時，為了便于模板的周轉(zhuǎn)和拆卸，梁的側(cè)模板應(yīng)安裝在底模板的外側(cè)，次梁模板不應(yīng)伸入主梁模板的開口內(nèi)部，同樣地，梁模板也不應(yīng)伸入柱模板的開口內(nèi)部。模板安裝完成后，應(yīng)確?？ňo撐牢，各種連接件、支撐件、加固配件必須安裝牢固，無松動現(xiàn)象；模板拼縫應(yīng)嚴密，不得出現(xiàn)不允許的下沉與變形?，F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝的允許偏差應(yīng)符合表4.2的要求。

固定在模板上的預(yù)埋件和預(yù)留孔洞均不得遺漏，且安裝必須牢固、位置準確，其允許偏差應(yīng)符合表4.3的要求。

2.模板的拆除

側(cè)模板的拆除應(yīng)在確保混凝土表面及棱角不受損壞的前提下進行，通常要求混凝土強度大于1.2?N/mm2時方可拆除。而底模板的拆除則需嚴格按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2015)中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，具體可參見表4.4。

4.1.4模板荷載及計算規(guī)定

1.荷載

在計算模板及其支架時，可采用下列荷載數(shù)值。

(1)對于模板及其支架自重，可根據(jù)模板設(shè)計圖紙確定。對于肋形樓板及無梁樓板模板自重，可參考下列數(shù)據(jù)。

①

平板的模板及小楞：定型組合鋼模板為0.5?kN/m2，木模板為0.3?kN/m2。

②

樓板模板(包括梁模板)：定型組合鋼模板為0.75?kN/m2，木模板為0.5?kN/m2。

③

樓板模板及支架(樓層高≤4?m)：定型組合鋼模為1.1?kN/m2，木模板為0.75?kN/m2。

(2)新澆筑混凝土自重：普通混凝土為25?kN/m2，其他混凝土根據(jù)實際重量確定。

(3)鋼筋自重：根據(jù)工程圖紙確定。一般梁板結(jié)構(gòu)每立方米鋼筋混凝土的鋼筋自重參考值如下：樓板為1.1?kN；梁為1.5?kN。

(4)施工人員及施工設(shè)備產(chǎn)生的荷載。

①

當(dāng)計算模板及直接支承小楞結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，均布活荷載為2.5?kN/m2，同時需以集中荷載2.5?kN進行驗算，并取兩者中產(chǎn)生的較大彎矩值作為設(shè)計依據(jù)。

②

當(dāng)計算直接支承小楞結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，均布活荷載為1.5?kN/m2。

③

當(dāng)計算支架支柱及其他支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，均布活荷載為1.5?kN/m2。對于大型澆筑設(shè)備(如上料平臺、混凝土輸送泵等)，應(yīng)根據(jù)實際情況進行荷載計算。混凝土堆集高度超過100?mm時，應(yīng)按實際高度計算荷載。當(dāng)模板單塊寬度小于150mm時，集中荷載應(yīng)合理分布在相鄰兩塊模板上。

(5)振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(該荷載作用在有效壓頭高度范圍內(nèi))：水平面模板為2.0?kN/m2，垂直面模板為4.0?kN/m2。

(6)新澆筑混凝土對模板的側(cè)壓力。當(dāng)采用內(nèi)部振搗器時，新澆筑的混凝土對模板產(chǎn)生的最大側(cè)壓力可按下列兩個公式進行計算，并應(yīng)取兩者中的較小值作為設(shè)計依據(jù)：

(7)傾倒混凝土?xí)r對垂直面模板產(chǎn)生的水平荷載：使用溜槽、串筒或?qū)Ч芟蚰０鍍?nèi)灌注混凝土?xí)r，產(chǎn)生的水平荷載為2?kN/m2；使用容量≤0.2?m3的運輸器具向模板內(nèi)傾倒混凝土?xí)r，產(chǎn)生的水平荷載為2??kN/m2；使用容量大于0.2且小于0.8?m3的運輸器具向模板內(nèi)傾倒混凝土?xí)r，產(chǎn)生的水平荷載為4?kN/m2；使用容量為0.8?m3的運輸器具向模板內(nèi)傾倒混凝土?xí)r，產(chǎn)生的水平荷載為6?kN/m2。

(8)風(fēng)荷載：應(yīng)按照現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2012)中的有關(guān)規(guī)定進行計算。

2.計算模板及其支架時的荷載分項系數(shù)

計算模板及其支架的荷載設(shè)計值時，應(yīng)采用荷載標準值乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù)求得。

(1)當(dāng)荷載類別為模板及其支架自重、新澆筑混凝土自重或鋼筋自重時，荷載分項系數(shù)為1.35。

(2)當(dāng)荷載類別為施工人員及施工設(shè)備產(chǎn)生的荷載或振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載時，荷載分項系數(shù)為1.4。

(3)當(dāng)荷載類別為新澆筑混凝土對模板側(cè)板的側(cè)壓力時，荷載分項系數(shù)為1.35。

(4)當(dāng)荷載類別為傾倒混凝土?xí)r對垂直面模板產(chǎn)生的水平荷載時，荷載分項系數(shù)為1.4。

3.計算規(guī)定

(1)計算模板及其支架時，應(yīng)根據(jù)表4.5中的規(guī)定進行荷載組合。

(2)驗算模板及其支架的剛度時，允許的變形值應(yīng)滿足以下要求：對于結(jié)構(gòu)表面外露的模板，其最大變形值不應(yīng)超過模板構(gòu)件跨度的1/400；對于結(jié)構(gòu)表面隱蔽的模板，其最大變形值不應(yīng)超過模板構(gòu)件跨度的1/250；對于支架的壓縮變形值或彈性撓度，其最大允許變形值應(yīng)為相應(yīng)結(jié)構(gòu)計算跨度的1/1000。

【例4.1】

已知某框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，其厚度為100?mm，其支模尺寸為3.3?m?×?4.95?m，樓層高度為4.5?m，采用組合鋼模及鋼管支架支模，要求做配板設(shè)計及模板結(jié)構(gòu)布置與驗算。

解(1)配板方案。

若模板以其長邊沿4.95?m方向排列，則可列出以下三種方案：

方案(1)：33塊P3015?+?11塊P3004，共兩種規(guī)格，總計44塊；

方案(2)：34塊P3015?+?2塊P3009?+?1塊P1515?+?2塊P1509，共四種規(guī)格，總計39塊；

方案(3)：35塊P3015?+?1塊P3004?+?2塊P1515，共三種規(guī)格，總計38塊。

若模板以其長邊沿3.3?m方向排列，則可列出以下三種方案：

方案(4)：16塊P3015?+?32塊P3009?+?1塊P1515?+?2塊P1509，共四種規(guī)格，總計51塊；

方案(5)：35塊P3015?+?1塊P3009?+?2塊P1515，共三種規(guī)格，總計38塊；

方案(6)：34塊P3015?+?1塊P1515+?2塊P1509?+?2塊P3009，共四種規(guī)格，總計39塊。

方案(3)及方案(5)中模板規(guī)格種類及總塊數(shù)相對較少，比較合宜。方案(1)(如圖4.13所示)中模板錯縫排列，剛性好，宜用于預(yù)拼吊裝的情況。現(xiàn)取方案(3)作為模板結(jié)構(gòu)布置及驗算的依據(jù)。圖4.13樓板模板的配板及支撐

(2)模板結(jié)構(gòu)布置。

模板結(jié)構(gòu)布置如圖4.14所示，其內(nèi)外鋼楞采用矩形鋼管2?×?60?×?40?×?2.5，鋼楞截面抵抗矩W?=?14.58?cm3，慣性矩I?=?43.78?cm4，彈性模量E?=?2?×?105?N/mm2，強度設(shè)計值f?=?210?N/mm2。內(nèi)鋼楞間距為0.75?m，外鋼楞間距為1.3?m。內(nèi)外鋼楞交點處用

?48?×?3.5鋼管做支架，采用搭接接長方式。各支柱間布置雙向水平上下兩道拉桿，并適當(dāng)布置剪刀撐。

圖4.14模板結(jié)構(gòu)布置圖

(3)模板結(jié)構(gòu)驗算。

①

每平方米支承面模板荷載。

模板及配件自重(G1)：500?N/m2；新澆筑混凝土自重(G2)：2500?N/m2；鋼筋自重(G3)：110?N/m2；施工人員及施工設(shè)備荷載(Q1)：2500?N/m2，合計：5610?N/m2。

②

內(nèi)鋼楞驗算。

內(nèi)鋼楞計算簡圖如圖4.15所示，懸臂a?=?0.35?m，內(nèi)跨長l?=?1.3?m，荷載q?=?5610?×?0.75?≈?4210?N/m。圖4.15內(nèi)鋼楞計算簡圖

支點A彎矩為

支點B彎矩為

③

最大抗彎強度驗算

懸臂端撓度為

④

支柱驗算。

驗算支柱時，模板及其支架自重取1100?N/m2，故水平投影面上每平方米的荷載為

1100?+?2500?+?110?+?2500?=?6210?N/m2

每一中間支柱所受荷載為

1.3?×?1.5?×?6210?=?12?100N?=?12.1?kN

當(dāng)采用??48?×?3.5鋼管，用扣件搭接接長，橫桿步距為1.5?m時，每根鋼管的容許荷載為13.3?kN，大于支架支柱所受的荷載12.1?kN，故模板及其支架是安全的。

4.1.5模板工程的施工質(zhì)量檢查與驗收方法

1.主控項目的質(zhì)量要求

(1)安裝現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的上層模板及其支架時，下層樓板應(yīng)具有承受上層荷載的承載能力，或加設(shè)支架；上、下層支架的立柱應(yīng)對準，并鋪設(shè)墊板。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢驗方法：對照模板設(shè)計文件和施工技術(shù)方案觀察。

(2)在涂刷模板隔離劑時，不得沾污鋼筋和混凝土接槎處。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢驗方法：觀察。

(3)底模及其支架拆除時的混凝土強度應(yīng)符合規(guī)范要求。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢驗方法：檢查同條件養(yǎng)護試件強度試驗報告。

(4)后澆帶模板的拆除和支頂應(yīng)按施工技術(shù)方案執(zhí)行。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢驗方法：觀察。

2.一般項目的質(zhì)量要求

(1)模板安裝應(yīng)滿足下列要求：

①

模板的接縫不應(yīng)漏漿；在澆筑混凝土前，應(yīng)對木模板進行澆水濕潤處理，并確保模板內(nèi)無積水。

②

模板與混凝土的接觸面應(yīng)清理干凈并涂刷隔離劑，但不得采用影響結(jié)構(gòu)性能或妨礙裝飾工程施工的隔離劑。

③

澆筑混凝土前，模板內(nèi)的雜物應(yīng)清理干凈。

④對清水混凝土土工程及裝飾混凝土工程，應(yīng)使用能達到設(shè)計效果的模板。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢驗方法：觀察。

(2)對于跨度不小于4?m的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、板，其模板應(yīng)按設(shè)計要求設(shè)置起拱；當(dāng)設(shè)計無具體要求時，起拱高度宜為跨度的1/1000～3/1000。

檢查數(shù)量：按規(guī)范要求的檢驗批(在同一檢驗批內(nèi)，對于梁，應(yīng)抽查構(gòu)件數(shù)量的10%，且不應(yīng)小于3件；對于板，應(yīng)按有代表性的自然間抽查10%，且不得小于3間)。

檢驗方法：用水準儀或拉線、鋼尺檢查。

(3)固定在模板上的預(yù)埋件、預(yù)留孔洞均不得遺漏，且應(yīng)安裝牢固。

檢查數(shù)量：按規(guī)范要求的檢驗批(對于梁，應(yīng)抽查構(gòu)件數(shù)量的10%，且不應(yīng)小于3件；對于板，應(yīng)按有代表性的自然間抽查10%，且不得小于3間)。

檢驗方法：用鋼尺檢查。

3.現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝的偏差

檢查數(shù)量：按規(guī)范要求的檢驗批(對于梁，應(yīng)抽查構(gòu)件數(shù)量的10%，且不應(yīng)小于3件；對于板，應(yīng)按有代表性的自然間抽查10%，且不得小于3間)。

現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝的允許偏差和檢驗方法見表4.6。

4.模板垂直度的質(zhì)量要求

對模板垂直度需嚴格控制，模板安裝前，需對每一塊模板的垂直度進行復(fù)測，確認無誤后方可進行安裝。

(2)模板拼裝應(yīng)緊密配合，工長及質(zhì)檢員需逐一檢查模板的垂直度和平整度，確保垂直度不超過3mm，平整度同樣不超過2?mm。

(3)模板就位前，應(yīng)檢查頂模棍的位置、間距是否滿足設(shè)計要求及施工規(guī)范。

5.頂板模板標高的質(zhì)量要求

每層頂板應(yīng)抄測標高控制點，準確測量并標記出混凝土墻上的500線。根據(jù)層高2800mm及板厚，沿墻周邊清晰彈出頂板模板的底標高線，確保施工準確性。

6.模板變形的質(zhì)量要求

(1)墻模支設(shè)前，應(yīng)在豎向梯子筋上準確焊接頂模棍(墻厚每邊減少1?mm，以調(diào)整模板

尺寸)。

(2)澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)設(shè)置分層尺竿，并配備充足照明，實行分層澆筑，每層高度控制在500mm以內(nèi)，以防止振搗不實或過振導(dǎo)致模板變形。

(3)門窗洞口處應(yīng)確?；炷翆ΨQ澆筑，以維持模板的受力平衡。

(4)模板支立后，應(yīng)拉設(shè)水平、豎向通線，以便在混凝土澆筑過程中能隨時觀察模板是否有變形、跑位現(xiàn)象。

(5)澆筑前應(yīng)認真檢查螺栓、頂撐及斜撐的緊固情況，確保無松動。

(6)模板支立完畢后，應(yīng)禁止將模板與腳手架進行非必要的拉結(jié)，以防模板受力不均導(dǎo)致變形。

7.模板的拼縫、接頭的質(zhì)量要求

(1)模板拼縫、接頭應(yīng)嚴密，如有不密實現(xiàn)象，應(yīng)及時使用塑料密封條進行堵塞。

(2)鋼模板發(fā)生變形時，應(yīng)及時進行修整，確保其滿足施工要求。

8.窗洞口模板的質(zhì)量要求

在窗臺模板下口中間應(yīng)預(yù)留2個排氣孔，以防止混凝土澆筑時產(chǎn)生窩氣現(xiàn)象，從而導(dǎo)致混凝土澆筑不密實。

9.清掃口留置的質(zhì)量要求

樓梯模板的清掃口應(yīng)預(yù)留在平臺梁下口，清掃口的尺寸應(yīng)為50mm?×?100mm，以便使用空壓機清掃模板內(nèi)的雜物。清掃干凈后，應(yīng)使用木膠合板背訂木方進行固定。

10.跨度要求

對于跨度小于4m的板，通常不考慮設(shè)置起拱；跨度為4～6?m的板，應(yīng)設(shè)置10?mm的起拱；跨度大于6m的板，應(yīng)設(shè)置15mm的起拱。

11.與安裝配合的質(zhì)量要求

在合模前，應(yīng)與鋼筋、水、電安裝等工種進行充分的協(xié)調(diào)配合，確保無誤后發(fā)放合模通知書，方可進行合模作業(yè)。

12.混凝土澆筑的質(zhì)量要求

在混凝土澆筑過程中，應(yīng)對所有墻板全長、全高拉設(shè)通線，邊澆筑邊校正墻板的垂直度。每次澆筑時，應(yīng)安排專人負責(zé)檢查模板，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時進行處理。

4.2鋼筋工程施工

4.2.1鋼筋的分類、性能和驗收

1.鋼筋的分類按生產(chǎn)工藝的不同，鋼筋可分為熱軋鋼筋、冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋、鋼絞線、消除應(yīng)力鋼絲、熱處理鋼筋等。建筑工程中常用的鋼筋按軋制外形可分為光面鋼筋和變形鋼筋(包括螺紋、人字紋及月牙紋等)。

按結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型的不同，鋼筋分為普通鋼筋(主要包括熱軋鋼筋)和預(yù)應(yīng)力筋。普通鋼筋是指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力筋。普通鋼筋按強度分為HPB235、HRB335、HRB400及RRB400等四種等級，級別越高，其強度和硬度越高，塑性則逐級降低。預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、預(yù)應(yīng)力鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。強度和伸長率符合要求的冷加工鋼筋或其他類型的鋼筋也可用作預(yù)應(yīng)力筋，但必須符合專門標準的規(guī)定。

2.鋼筋的性能與驗收

鋼筋的性能包括鋼筋的化學(xué)成分及力學(xué)性能(如屈服強度、抗拉強度、伸長率及冷彎性能)。

鋼筋進場時應(yīng)具備出廠質(zhì)量證明書或試驗報告單，并按照品種、批號及直徑進行分批驗收。每批熱軋鋼筋的重量不應(yīng)超過60?t，鋼絞線不超過200?t。驗收內(nèi)容包括檢查鋼筋的標牌、外觀，并按照相關(guān)規(guī)定取樣進行機械性能試驗。

常用鋼筋的力學(xué)性能見表4.7、表4.8、表4.9和表4.10。

4.2.2鋼筋的配料與鋼筋代換

1.鋼筋配料

鋼筋配料是鋼筋工程施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)由具備良好識圖能力且熟悉鋼筋加工工藝的專業(yè)人員進行。1)鋼筋長度

結(jié)構(gòu)施工圖中所標注的鋼筋長度，通常指的是鋼筋外邊緣至外邊緣之間的直線距離，即外包尺寸。外包尺寸是施工中量度鋼筋長度的基本依據(jù)。

2)混凝土保護層厚度

混凝土保護層厚度是指受力鋼筋外邊緣至混凝土構(gòu)件表面之間的最小垂直距離?；炷帘Ｗo層的主要功能是保護混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋免受大氣、水分及其他有害物質(zhì)的侵蝕，從而防止鋼筋銹蝕。若設(shè)計文件未對混凝土保護層厚度作出具體要求，則應(yīng)遵循表4.11中的相關(guān)規(guī)定。

3)鋼筋的彎弧內(nèi)直徑

《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2015)對鋼筋的彎鉤和彎折所應(yīng)采用的彎弧內(nèi)直徑(即彎心直徑)都作出了明確的規(guī)定，鋼筋彎鉤增加長度和彎折量度差值可根據(jù)這些規(guī)定計算出來。

4)鋼筋的量度差值

鋼筋在彎曲時，其外邊緣伸長而內(nèi)邊緣縮短，鋼筋的中軸線長度在彎曲前后保持不變。但鋼筋長度的度量采用的是其外包尺寸，因此，對于彎曲后的鋼筋，其外包尺寸與軸線尺寸之間存在一個差值，這個差值稱為量度差值。

5)鋼筋下料長度

在計算鋼筋下料長度時，必須從外包尺寸中扣除量度差值，以確保按鋼筋的軸線實際長度準確下料。

(1)彎鉤增加長度。

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2015)中的規(guī)定，HPB300級鋼筋末端應(yīng)做180°彎鉤，其彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的2.5倍，彎鉤的彎后平直部分長度不應(yīng)小于鋼筋直徑的3倍。

因為鋼筋長度的度量依據(jù)是其外包尺寸，所以180°彎鉤(如圖4.16(a)所示)增加長度際上是指鋼筋在形成彎鉤后，在外包尺寸基礎(chǔ)上所增加的軸線上的長度。據(jù)此，通過簡單的幾何分析和計算，可得每個彎鉤的增加長度計算公式為

180°彎鉤增加長度?=?半圓周長(取鋼筋軸線上的彎弧直徑)?+?平直段長度?-??彎鉤的彎弧外半徑

代入數(shù)據(jù)可得圖4.16鋼筋彎鉤增加長度計算簡圖

(2)彎折量度差值。

當(dāng)鋼筋做成90°的彎折(如圖4.16(b)所示)時，彎折處的彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的5倍。鋼筋中部彎折的量度差值與鋼筋的彎心直徑和彎折角度有關(guān)。

如圖4.17所示，通過幾何分析和計算，彎折量度差值?=?外包尺寸?-?軸線尺寸，即

式中：α——鋼筋中部的彎折角度(按度數(shù)計)；

d0——鋼筋的直徑(mm)。圖4.17鋼筋彎折量度差值計算簡圖

按《國家建筑標準設(shè)計圖集》的規(guī)定，取D?=?5d0代入式(4.3)，可求出各彎折角度對應(yīng)的量度差值。鋼筋彎折量度差值可按表4.12取值。

(3)箍筋下料長度。

除焊接封閉環(huán)式箍筋外，箍筋的末端應(yīng)做彎鉤，彎鉤形式應(yīng)符合設(shè)計要求；當(dāng)設(shè)計無具體要求時，應(yīng)符合下列規(guī)定。

①

箍筋彎鉤的彎弧內(nèi)直徑，除應(yīng)滿足與受力鋼筋相同的彎鉤和彎折規(guī)定外，尚應(yīng)不小于受力鋼筋的直徑；

②

箍筋彎鉤的彎折角度：對于一般結(jié)構(gòu)，不應(yīng)小于90°；對于有抗震要求的結(jié)構(gòu)，應(yīng)為135°；

③

箍筋彎后平直部分的長度：對于一般結(jié)構(gòu)，不宜小于箍筋直徑的5倍；對于有抗震要求的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍。

箍筋彎鉤的形式，若設(shè)計無要求，則可按圖4.18(b)、(c)加工；對于有抗震要求的結(jié)構(gòu)，應(yīng)按圖4.18(a)加工。為了計算方便，一般將箍筋彎鉤增加長度和彎折量度差值合并成一項，即箍筋調(diào)整值，具體數(shù)值見表4.13。計算時，將箍筋的外包尺寸或內(nèi)包尺寸加上相應(yīng)的箍筋調(diào)整值即得箍筋下料長度。圖4.18箍筋示意圖

【例4.2】

某預(yù)制鋼筋混凝土梁L1，斷面b

×

h?=?200?×?500，鋼筋簡圖見表4.14。試計算梁L1中鋼筋的下料長度。

2.鋼筋代換

鋼筋的級別、鋼號和直徑應(yīng)按設(shè)計要求采用，若施工中缺乏設(shè)計圖中所要求的鋼筋，則在征得設(shè)計單位的同意并辦理設(shè)計變更文件后，可按下述原則進行代換。

(1)當(dāng)構(gòu)件按強度控制時，可按強度相等的原則代換，稱為“等強度代換”，即代換前后鋼筋的“鋼筋抗力”不小于施工圖紙上原設(shè)計配筋的鋼筋抗力，用公式表示為

(2)當(dāng)構(gòu)件按最小配筋率配筋時，可按鋼筋面積相等的原則進行代換，稱為“等面積代換”，即As2≥As1。

【例4.3】

某墻體設(shè)計配筋為

?14@200，施工現(xiàn)場無此鋼筋，擬用

?12鋼筋代換，試計算代換后每米幾根。

解

因為鋼筋的級別相同，所以可按“面積相等”的原則進行代換。代換前墻體每米設(shè)計配筋的根數(shù)為

則由式(4.5)可得

故取n2?=?7，即代換后每米7根?12鋼筋。

【例4.4】

某構(gòu)件原設(shè)計用7根?10鋼筋，現(xiàn)擬用

?12鋼筋代換，試計算代換后的鋼筋根數(shù)。

解

因為鋼筋的強度和直徑均不相同，所以由式(4.5)可得

故n2?=?7，即用7根?12的鋼筋代換。

鋼筋代換應(yīng)注意以下事項：

(1)梁的縱向受力鋼筋與彎曲鋼筋應(yīng)分別進行代換，以保證正截面與斜截面的強度。

(2)當(dāng)構(gòu)件受裂縫寬度或抗裂性要求控制時，代換后應(yīng)進行裂縫或抗裂性驗算。

(3)鋼筋代換后，應(yīng)滿足構(gòu)造方面的要求(如鋼筋間距、最小直徑、最少根數(shù)、錨固長度、對稱性等)及設(shè)計中提出的其他要求。

(4)當(dāng)鋼筋的品種、級別或規(guī)格需做變更時，應(yīng)辦理設(shè)計變更文件，并征得設(shè)計單位的同意。

4.2.3鋼筋的連接

1.鋼筋焊接

采用焊接代替綁扎，可改善結(jié)構(gòu)的受力性能，提高工作效率，節(jié)約鋼材，降低成本。在結(jié)構(gòu)的有些部位，如軸心受拉和小偏心受拉構(gòu)件中的鋼筋接頭，應(yīng)采用焊接。

1)閃光對焊

閃光對焊廣泛應(yīng)用于鋼筋接長及預(yù)應(yīng)力筋與螺絲端桿的焊接中。對于熱軋鋼筋的焊接，應(yīng)優(yōu)先采用閃光對焊，僅在條件不允許時才考慮使用電弧焊。連續(xù)閃光對焊所適用的鋼筋上限直徑可參照表4.15。

2)電弧焊

電弧焊是利用弧焊機在焊條與焊件之間產(chǎn)生高溫電弧，使焊條和電弧燃燒范圍內(nèi)的焊件熔化，待其凝固后，便形成焊縫或接頭。鋼筋電弧焊主要包括幫條焊、搭接焊、坡口焊和熔槽幫條焊四種形式。接下來，將詳細介紹幫條焊、搭接焊和坡口焊，至于熔槽幫條焊及其他電弧焊接方法，請參見《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》(JGJ18—2012)。

(1)幫條焊。此方法適用于直徑為10～40?mm的各級熱軋鋼筋的焊接，宜采用雙面焊接頭，如圖4.19(a)上圖所示。若條件不允許進行雙面焊，則也可選擇單面焊，焊接接頭如圖4.19(a)下圖所示。幫條最好使用與主筋相同級別和直徑的鋼筋制作，其長度可參考表4.16。如果幫條的級別與主筋的相同，那么其直徑可以比主筋的直徑小一個規(guī)格。而當(dāng)幫條的直徑與主筋的直徑相同時，其級別可以低于主筋一個級別。圖4.19鋼筋電弧焊的接頭形式

(2)搭接焊。此方法僅適用于直徑為10～40?mm的HPB235和HRB335級鋼筋的焊接。在進行焊接時，推薦采用雙面焊，其焊接接頭如圖4.19(b)上圖所示。若無法進行雙面焊，則也可以選擇單面焊，焊接接頭如圖4.19(b)下圖所示。搭接的長度應(yīng)與表4.16中列出的幫條長度相一致。

鋼筋幫條接頭或搭接接頭的焊縫厚度h應(yīng)不小于鋼筋直徑的3/10，焊縫寬度b不小于鋼筋直徑的7/10。焊縫的尺寸可參考圖4.20。圖4.20焊接尺寸示意圖

(3)坡口焊。坡口焊分為平焊和立焊兩種方式。與前兩種焊接方式相比，坡口焊能更節(jié)省鋼材，特別適用于在現(xiàn)場焊接裝配整體式構(gòu)件中直徑為18～40mm的各級熱軋鋼筋。在鋼筋坡口平焊時，V形坡口的角度設(shè)置為60°，其焊接接頭如圖4.19(c)所示；而在坡口立焊時，坡口角度應(yīng)為45°，焊接接頭如圖4.19(d)所示。

3)電阻點焊

電阻點焊主要用于焊接鋼筋網(wǎng)片、鋼筋骨架等，適用于直徑為6～14?mm的HPB235、HRB335級鋼筋以及直徑為3～5?mm的冷拔低碳鋼絲。這種方法生產(chǎn)效率高，節(jié)約材料，因此得到了廣泛應(yīng)用。

電阻點焊的工作原理如圖4.21所示。具體而言，是將已經(jīng)除銹的鋼筋交叉點置于點焊機的兩個電極之間，通過通電使鋼筋發(fā)熱至特定溫度，隨后施加壓力使焊點處的金屬熔化并融合。圖4.21電阻點焊的工作原理

4)電渣壓力焊

電渣壓力焊設(shè)備主要包括電源、控制箱、焊接夾具以及焊劑盒。對于自動電渣壓力焊設(shè)備，還額外包含控制系統(tǒng)和操作箱。焊接夾具(構(gòu)造示意圖如圖4.22所示)需具備一定剛度，要求結(jié)構(gòu)堅固、使用靈巧，且上下鉗口應(yīng)同心。上下鋼筋的軸線應(yīng)盡可能一致，其最大偏移量不得超過0.1d(d為鋼筋直徑)，同時也不得超過2?mm。圖4.22焊接夾具構(gòu)造示意圖圖4.22焊接夾具構(gòu)造示意圖

5)氣壓焊

氣壓焊接鋼筋是利用乙炔-氧混合氣體燃燒產(chǎn)生的高溫火焰，對已經(jīng)施加初始壓力的兩根鋼筋端面接合處進行加熱，使鋼筋端部發(fā)生塑性變形，并促進鋼筋端面的金屬原子相互擴散。當(dāng)鋼筋被加熱到1250℃～1350℃(這個溫度相當(dāng)于鋼材熔點的0.80～0.90，此時鋼筋加熱部位會呈現(xiàn)橘黃色并伴有白亮閃光)時，進行加壓頂鍛，使鋼筋內(nèi)的原子再結(jié)晶，從而實現(xiàn)焊接。

鋼筋氣壓焊接屬于熱壓焊的一種。在焊接加熱過程中，由于加熱溫度控制在鋼材熔點的0.8～0.9，且加熱時間較短，因此鋼筋的熱輸入量相對較少，鋼材并未進入深化液態(tài)，從而避免了鋼筋材質(zhì)的劣化。此外，氣壓焊設(shè)備輕巧、靈活、高效，不僅節(jié)省電能，而且焊接成本低，能夠進行全方位(豎向、水平和斜向)的焊接操作。目前，這種技術(shù)已經(jīng)在我國得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。

氣壓焊接設(shè)備(如圖4.23所示)主要由加熱系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩大部分組成。圖4.23氣壓焊接設(shè)備示意圖

2.鋼筋機械連接

1)鋼筋擠壓連接

鋼筋擠壓連接又稱為鋼筋套筒冷壓連接，其操作過程將待連接的變形鋼筋插入特制的鋼套筒內(nèi)，隨后利用液壓驅(qū)動的擠壓機進行徑向或軸向的擠壓，使鋼套筒發(fā)生塑性變形，從而牢固地咬合變形鋼筋，實現(xiàn)連接。鋼筋徑向擠壓連接的原理圖可參考圖4.24。這種方法適用于豎向、橫向以及其他方向的較大直徑變形鋼筋的連接。與焊接方法相比，它具備節(jié)省電能、不受鋼筋可焊性限制、不受氣候條件影響、不需要明火、施工簡便以及接頭可靠性高等諸多優(yōu)點。

圖4.24鋼筋徑向擠壓連接原理圖

鋼筋擠壓連接的工藝參數(shù)主要是壓接順序、壓接力和壓接道數(shù)。壓接順序是從中間向兩端壓接。壓接力要能保證鋼套筒與鋼筋緊密咬合，壓接力和壓接道數(shù)取決于鋼筋直徑、鋼套筒型號和擠壓機型號。

2)鋼筋螺紋套管連接

鋼筋螺紋套管連接分為兩種類型：錐套管螺紋連接和直套管螺紋連接。用于此類連接的鋼套管內(nèi)壁，通過專用機床加工出螺紋。同時，鋼筋的對接端頭也在套絲機上加工出與套管相匹配的螺紋。如圖4.25所示，在進行連接時，首先要檢查螺紋是否無油污和損傷，然后用手將鋼筋旋入套管中，隨后使用扭矩扳手將其緊固至規(guī)定的扭矩值，從而完成連接。鋼筋螺紋套管連接具有施工速度快、質(zhì)量穩(wěn)定、對中性好等優(yōu)點，并且其施工不受氣候條件的影響。圖4.25鋼筋螺紋套管連接示意圖

4.2.4鋼筋的加工

1.鋼筋調(diào)直

鋼筋調(diào)直通常推薦使用機械方法，同時冷拉工藝也可用于調(diào)直。如果冷拉的主要目的是調(diào)直而非增強鋼筋的強度，那么在調(diào)直過程中應(yīng)控制冷拉率：對于HPB235級鋼筋，冷拉率不應(yīng)超過4%；對于HRB335和HRB400級鋼筋，冷拉率不應(yīng)超過1%。當(dāng)使用的鋼筋沒有彎鉤或彎折的要求時，可以適當(dāng)放寬調(diào)直的冷拉率限制，但HPB235級鋼筋的冷拉率仍不得超過6%，HRB335和HRB400級鋼筋的冷拉率不得超過2%。對于不允許采用冷拉鋼筋的結(jié)構(gòu)，鋼筋調(diào)直的冷拉率必須嚴格控制在1%以下。

2.鋼筋除銹

為確保鋼筋與混凝土之間的握裹力，鋼筋在使用前必須清除其表面的油漬、漆污和鐵銹。鋼筋的除銹通?？赏ㄟ^以下三種方法完成：一是在鋼筋冷拉或調(diào)直過程中進行除銹，這種方法對大量鋼筋除銹較為經(jīng)濟高效；二是利用電動除銹機除銹，這種方法適用于鋼筋的局部除銹，操作便捷；三是采用手工除銹(如使用鋼絲刷、沙盤)、噴沙或酸洗除銹等方法。若在除銹過程中發(fā)現(xiàn)鋼筋嚴重銹蝕并已損傷鋼筋截面，或在除銹后鋼筋表面出現(xiàn)嚴重麻坑、斑點傷及鋼筋截面時，應(yīng)降級使用或予以剔除。

3.鋼筋切斷

鋼筋的切斷可以使用鋼筋切斷機或手動切斷器。手動切斷器一般適用于切斷直徑小于12?mm的鋼筋。鋼筋切斷機分為電動和液壓兩種類型，能夠切斷直徑為40?mm的鋼筋。對于直徑大于40?mm的鋼筋，則常采用氧乙炔焰、電弧切割或鋸斷的方式。鋼筋應(yīng)按照下料長度進行切斷，且下料長度應(yīng)力求精確，允許偏差為±10?mm。

4.鋼筋彎曲

鋼筋下料完成后，需根據(jù)彎曲設(shè)備的特點、鋼筋直徑及彎曲角度進行畫線，以確保鋼筋能夠彎曲成設(shè)計所要求的尺寸。當(dāng)需要彎曲的鋼筋兩邊對稱時，畫線工作應(yīng)從鋼筋中線開始向兩邊進行。對于形狀較為復(fù)雜的鋼筋，可先制作實樣，再依據(jù)實樣進行彎曲。鋼筋的彎曲通常使用彎曲機來完成。彎曲機可適用于直徑為6～40?mm的鋼筋，而直徑小于25?mm的鋼筋也可采用扳手進行彎曲。

4.2.5鋼筋的綁扎與安裝

鋼筋的綁扎通常使用20～22號鐵絲(也稱為火燒絲)或鍍鋅鐵絲。需要特別注意的是，22號鐵絲僅適用于綁扎直徑小于12?mm的鋼筋。

(1)鋼筋綁扎應(yīng)遵循以下規(guī)定：

①

鋼筋的交點必須用鐵絲牢固綁扎。

②

對于板和墻的鋼筋網(wǎng)，除外圍兩行鋼筋的相交點需要全部綁扎牢固外，中間區(qū)域的相交點可以間隔交錯綁扎，但必須確保受力鋼筋不會發(fā)生位移。對于雙向受力的鋼筋網(wǎng)片，所有相交點都必須綁扎牢固。

③

除非設(shè)計有特殊要求，梁和柱的箍筋應(yīng)與受力鋼筋垂直設(shè)置。箍筋彎鉤的疊合處應(yīng)沿受力鋼筋的方向錯開配置。在梁的情況下，箍筋彎鉤應(yīng)在梁面左右各錯開50%；在柱的情況下，箍筋彎鉤應(yīng)在柱四角相互錯開。

④

當(dāng)柱中的豎向鋼筋進行搭接時，角部鋼筋的彎鉤應(yīng)與模板形成45°角(對于多邊形柱，彎鉤應(yīng)指向模板內(nèi)角的平分線；對于圓形柱，彎鉤應(yīng)與柱模板的切線垂直)。中間鋼筋的彎鉤應(yīng)與模板成90°角。當(dāng)使用插入式振搗器澆筑小截面柱時，彎鉤與模板之間的角度不得小于15°。

⑤

在板、次梁與主梁交叉的地方，板的鋼筋應(yīng)位于最上層，次梁的鋼筋位于中間，而主梁的鋼筋則位于最下層。如果存在圈梁或墊梁，則主梁的鋼筋應(yīng)位于最上層。

(2)鋼筋的搭接長度及綁扎點位置需遵循以下規(guī)定：

①

鋼筋搭接長度的末端與鋼筋彎曲處的距離不得小于鋼筋直徑的10倍，同時鋼筋搭接部位應(yīng)避免位于構(gòu)件的最大彎矩處。

②

在受拉區(qū)域內(nèi)，HPB235級鋼筋的綁扎接頭末端需制作彎鉤，而HRB335、HRB400鋼筋則不需要制作彎鉤。

③

對于直徑小于或等于12?mm的受壓HPB235級鋼筋末端，以及軸心受壓構(gòu)件中任意直徑的受力鋼筋末端，可以不做彎鉤，但其搭接長度應(yīng)不少于鋼筋直徑的35倍。

④

鋼筋搭接處必須在中心和兩端使用鐵絲牢固綁扎。

⑤

綁扎接頭的搭接長度需滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2015)的相關(guān)規(guī)定。

4.2.6鋼筋工程的施工質(zhì)量檢查與驗收方法

鋼筋工程的施工質(zhì)量檢驗需遵循主控項目和一般項目的規(guī)定檢驗方法進行。檢驗批的合格質(zhì)量應(yīng)滿足以下條件：主控項目的質(zhì)量必須經(jīng)抽樣檢驗合格；一般項目的質(zhì)量同樣需要經(jīng)抽樣檢驗合格；當(dāng)采用計數(shù)方式進行檢驗時，除非有特殊要求，一般項目的合格點率應(yīng)至少達到80%，且不得存在嚴重缺陷。同時，整個施工過程應(yīng)具備詳盡的操作依據(jù)和完整的質(zhì)量驗收記錄。

1.主控項目

(1)進場的鋼筋應(yīng)按規(guī)定抽取試件做力學(xué)性能檢驗，其質(zhì)量必須符合相關(guān)標準的規(guī)定。

檢查數(shù)量：按進場的批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗方案確定。

檢查方法：檢查產(chǎn)品合格證、出廠檢驗報告和進場復(fù)檢報告。

(2)對于有抗震設(shè)防要求的框架結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋的強度應(yīng)滿足設(shè)計要求；當(dāng)設(shè)計無具體要求時，對于一、二級抗震等級，檢驗所得的強度實測值應(yīng)符合下列規(guī)定：鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應(yīng)小于1.25，鋼筋的屈服強度實測值與強度標準值的比值不應(yīng)大于1.3。

檢查數(shù)量：按進場的批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗方案確定。

檢查方法：檢查進場復(fù)驗報告。

(3)受力鋼筋的彎鉤與彎折應(yīng)符合下列規(guī)定：HPB300級鋼筋末端應(yīng)做180°彎鉤，其彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的2.5倍，彎鉤的平直部分長度不應(yīng)小于鋼筋直徑的3倍；當(dāng)設(shè)計要求鋼筋末端做135°彎鉤時，HRB335級、HRB400級鋼筋的彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的4倍，彎鉤的平直部分長度應(yīng)符合設(shè)計要求。當(dāng)鋼筋做不大于90°的彎折時，彎折處的彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的5倍。

除焊接封閉環(huán)式箍筋外，箍筋的末端應(yīng)做彎鉤。彎鉤形式應(yīng)符合設(shè)計要求，當(dāng)設(shè)計無具體要求時，應(yīng)符合下列規(guī)定：箍筋彎鉤的彎弧內(nèi)直徑除應(yīng)滿足本條前述的規(guī)定外，尚應(yīng)不小于受力鋼筋的直徑。箍筋彎鉤的彎折角度應(yīng)符合下列規(guī)定：對于一般結(jié)構(gòu)，不應(yīng)小于90°；對于有抗震等要求的結(jié)構(gòu)，應(yīng)為135°。箍筋彎后平直部分的長度應(yīng)符合下列規(guī)定：對于一般結(jié)構(gòu)，不宜小于箍筋直徑的5倍；對于有抗震等要求的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍。

檢查數(shù)量：每工作班同一類型鋼筋、同一加工設(shè)備抽查不應(yīng)少于3件。

檢驗方法：用鋼尺檢查。

(4)縱向受力鋼筋的連接方式應(yīng)符合設(shè)計要求。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢查方法：觀察。

(5)鋼筋機械連接接頭、焊接接頭應(yīng)按國家現(xiàn)行標準的規(guī)定抽取試件做力學(xué)性能檢驗，其質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

檢查數(shù)量：按有關(guān)規(guī)范確定。

檢查方法：檢查產(chǎn)品合格證、接頭力學(xué)性能試驗報告。

(6)鋼筋安裝時，受力鋼筋的品種、級別、規(guī)格和數(shù)量必須符合設(shè)計要求。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢查方法：觀察，用鋼尺檢查。

2.一般項目

(1)鋼筋應(yīng)平直、無損傷，表面不得有裂紋、油污、顆粒狀或片狀老銹。

檢查數(shù)量：進場時和使用前全數(shù)檢查。

檢查方法：觀察。

(2)鋼筋調(diào)直宜采用機械方法，當(dāng)采用冷拉方法調(diào)直鋼筋時，鋼筋的冷拉率應(yīng)符合規(guī)范的要求。

檢查數(shù)量：每工作班同一類型鋼筋、同一加工設(shè)備抽查不應(yīng)少于3件。

檢查方法：觀察，用鋼尺檢查。

(3)鋼筋加工的形狀、尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求，其偏差應(yīng)符合表4.17所示的規(guī)定。

檢查數(shù)量：每工作班同一類型鋼筋、同一加工設(shè)備抽查不應(yīng)少于3件。

檢查方法：用鋼尺檢查。

(4)鋼筋的接頭應(yīng)設(shè)置在受力較小處，同一縱向受力鋼筋不宜設(shè)置兩個或兩個以上接頭。接頭末端至鋼筋彎起點的距離不應(yīng)小于鋼筋直徑的10倍。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢查方法：觀察，用鋼尺檢查。

(5)施工現(xiàn)場應(yīng)按國家標準《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》(JGJ107—2016)、《鋼筋焊接及驗收規(guī)范》(JGJ18—2012)的規(guī)定對鋼筋機械連接接頭、焊接接頭的外觀進行檢查，其質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

檢查數(shù)量：全數(shù)檢查。

檢查方法：觀察。

(6)當(dāng)受力鋼筋采用機械連接接頭或焊接接頭時，設(shè)置在同一構(gòu)件內(nèi)的接頭應(yīng)相互錯開。縱向受力鋼筋機械連接接頭及焊接接頭連接區(qū)段的長度為35d(d為縱向受力鋼筋的較大直徑)，且不應(yīng)小于500?mm。凡接頭中點位于該連接區(qū)段長度內(nèi)的接頭均屬于同一連接區(qū)段。在同一連接區(qū)段內(nèi)，縱向受力鋼筋的接頭面積百分率應(yīng)符合設(shè)計要求；當(dāng)設(shè)計無具體要求時，在受拉區(qū)不宜大于50%。接頭不宜設(shè)置在有抗震設(shè)防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密區(qū)；當(dāng)無法避開時，對于等強度高質(zhì)量機械連接接頭，接頭面積百分率不應(yīng)大于50%。在直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，不宜采用焊接接頭；當(dāng)采用機械連接接頭時，接頭面積百分率不應(yīng)大于50%。

(7)在梁、柱類構(gòu)件的縱向受力鋼筋搭接長度范圍內(nèi)，應(yīng)按設(shè)計要求配置箍筋。當(dāng)設(shè)計無具體要求時，箍筋直徑不應(yīng)小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍；受拉搭接區(qū)段的箍筋間距不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的5倍，且不應(yīng)大于100?mm；受壓搭接區(qū)段的箍筋間距不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的10倍，且不應(yīng)大于200?mm；當(dāng)柱中縱向受力鋼筋直徑大于25?mm時，應(yīng)在搭接接頭兩個端面外100?mm范圍內(nèi)各設(shè)置兩個箍筋，其間距宜為50?mm。

檢查方法：觀察和尺量檢查。

(8)鋼筋安裝位置的偏差應(yīng)符合表4.18的規(guī)定。

檢查數(shù)量：在同一檢驗批內(nèi)，對于梁、柱和獨立基礎(chǔ)，應(yīng)抽查構(gòu)件數(shù)量的10%，且不少于3件；對于墻和板，應(yīng)按有代表性的自然間抽查10%，且不少于3間；對于大空間結(jié)構(gòu)，墻可按相鄰軸線間高度5?m左右劃分檢查面，板可按縱橫軸線劃分檢查面，抽查10%，且均不少于3面。

檢查方法：詳見表4.18。

4.3混凝土工程施工

4.3.1混凝土的制備制備混凝土?xí)r，應(yīng)選用符合質(zhì)量標準的原材料，并嚴格按照規(guī)定的配合比進行配料?；旌狭闲璩浞职韬鸵源_保均勻性，從而保證混凝土達到結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定的強度等級。同時，制備過程應(yīng)滿足設(shè)計的特殊要求(例如抗凍、抗?jié)B等性能)，確?；炷恋暮鸵仔?，并遵循節(jié)約水泥、降低勞動強度等原則。

1.混凝土的施工配料

1)混凝土的配制強度

混凝土的配制強度應(yīng)按下式計算：

fcu，o≥fcu，k?+?1.645σ

(4.6)

式中：fcu，o——混凝土的配制強度(MPa)；

fcu，k——混凝土立方體抗壓強度標準值(MPa)；

σ——混凝土強度標準差(MPa)。

凝土強度標準差宜根據(jù)同類混凝土統(tǒng)計資料按下式計算確定：

(4.7)

式中：fcu，i?——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種混凝土第i組試件的強度值(MPa)；

fcu——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種混凝土n組試件的強度平均值(MPa)；

n——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種混凝土試件的總組數(shù)，n≥30。

2)混凝土的施工配合比及施工配料

混凝土的配合比是在實驗室中根據(jù)混凝土的配制強度，經(jīng)過試配和調(diào)整而確定的，這種配合比被稱為實驗室配合比。在實驗室配合比中，所使用的砂、石都是不含水分的。然而，在施工現(xiàn)場，砂、石通常會含有一定的水分，且其含水率會隨著氣溫等條件的變化而波動。為了確?；炷恋馁|(zhì)量，在施工過程中，需要根據(jù)砂、石的實際含水率對原始的實驗室配合比進行調(diào)整。經(jīng)過現(xiàn)場砂、石含水率調(diào)整后的配合比被稱為施工配合比。

設(shè)實驗室配合比為水泥∶砂∶石?=?1∶x∶y，水灰比為W/C。若現(xiàn)場砂、石的含水率分別為Wx、Wy，則施工配合比為水泥∶砂∶石?=?1∶x(1?+?Wx)∶y(1?+?Wy)。注意，此時的水灰比W/C不變，但在計算加水量時，應(yīng)扣除砂、石中所含的水分。

【例4.5】

某混凝土實驗室配合比為1∶2.25∶4.45，水灰比W/C?=?0.6，每立方米混凝土水泥用量mc?=?290?kg，現(xiàn)場測得砂、石的含水率分別為3%、1%，求施工配合比及每立方米混凝土各種材料用量。

解

根據(jù)實驗室配合比和施工現(xiàn)場材料含水率計算施工配合比，得

水泥用量mc?=?290?kg，按施工配合比計算每立方米混凝土各種材料用量，得：

砂用量為

ms?=?290?×?2.32?=?672.8?kg

石用量為

mg?=?290?×?4.49?=?1302.1?kg

水用量為

mＷ?=?290?×?0.6?-?2.25?×?290?×?0.03?-?4.45?×?290?×?0.01?=?141.52?kg

2.混凝土攪拌機和攪拌制度

1)攪拌機的選擇

混凝土攪拌是將各種組成材料混合并攪拌成質(zhì)地均勻、顏色一致且具備特定流動性的混凝土拌和物的過程。如果混凝土攪拌不均勻，那么將無法獲得密實的混凝土，從而影響混凝土的質(zhì)量。因此，攪拌在混凝土施工工藝中占據(jù)重要地位。鑒于人工攪拌混凝土質(zhì)量參差不齊，水泥消耗量大，且勞動強度較高，所以僅在工程量較小時采用?；炷翑嚢铏C根據(jù)其攪拌原理，可分為自落式和強制式兩類(見圖4.26)。圖4.26混凝土攪拌機工作原理圖

2)攪拌制度的確定

為了獲得質(zhì)量優(yōu)良的混凝土拌和物，除正確選擇攪拌機外，還必須正確確定攪拌制度，即投料順序、攪拌時間和進料容量等。

(1)投料順序。投料順序應(yīng)從提高攪拌質(zhì)量，減少葉片、襯板的磨損，減少拌和物與攪拌筒的黏結(jié)，減少水泥飛揚，改善工作條件等方面綜合考慮確定，常用方法有一次投料法和二次投料法。

①

一次投料法：即在上料斗中先裝石子，再加水泥和砂，然后一次投入攪拌機。在鼓筒內(nèi)先加水或在料斗提升進料的同時加水。這種上料順序使水泥夾在石子和砂中間，上料時不致飛揚，又不致黏住斗底，且水泥和砂先進入攪拌筒形成水泥砂漿，可縮短包裹石子的時間。

②

二次投料法：又分為預(yù)拌水泥砂漿法和預(yù)拌水泥凈漿法。預(yù)拌水泥砂漿法是先將水泥、砂和水加入攪拌筒內(nèi)進行充分攪拌，成為均勻的水泥砂漿后，再投入石子攪拌成均勻的混凝土。而預(yù)拌水泥凈漿法則是先將水泥和水充分攪拌成均勻的水泥凈漿后，再加入砂和石子攪拌成混凝土。實踐證明，與一次投料法相比，利用二次投料法攪拌的混凝土強度可提高約15%，在強度相同的情況下，可節(jié)約水泥約為15%～20%。

(2)攪拌時間。攪拌時間是影響混凝土質(zhì)量及攪拌機生產(chǎn)率的重要因素之一。攪拌時間過短會導(dǎo)致拌和不均勻，進而降低混凝土的強度及和易性；而攪拌時間過長，則不僅會影響攪拌機的生產(chǎn)率，還可能使混凝土的和易性降低或產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象。攪拌時間的長短與攪拌機的類型、鼓筒尺寸、骨料的種類和粒徑，以及混凝土的坍落度等因素密切相關(guān)。混凝土攪拌的最短時間(即從全部材料裝入攪拌筒中開始到卸料為止)可參考表4.19來確定。

(3)進料容量。進料容量也被稱為干料容量，指的是攪拌前各材料的體積總和。進料容量Vj與攪拌機攪拌筒的幾何容量Vg之間存在一定的比例關(guān)系，通常這個比例Vj/Vg在0.22到0.4之間，對于鼓筒式攪拌機，可以選擇較小的比值。如果進料容量超出規(guī)定容量的10%以上，則會導(dǎo)致材料在攪拌筒內(nèi)沒有足夠的空間進行充分混合，從而影響混凝土拌和物的均勻性；相反，如果裝料過少，則無法充分利用攪拌機的效率。進料容量可以根據(jù)攪拌機的出料容量和混凝土的施工配合比來計算。

3.混凝土攪拌站

混凝土拌和物在攪拌站進行集中拌制，可以實現(xiàn)自動上料、自動稱量、自動出料以及集中操作控制。這種機械化和自動化的生產(chǎn)方式大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強度，同時也提升了混凝土的質(zhì)量，從而取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟效果。在施工現(xiàn)場，可以根據(jù)工程規(guī)模、現(xiàn)場條件以及機具設(shè)備情況，因地制宜地選擇合適的攪拌方式，例如采用移動式混凝土攪拌站等。

4.3.2混凝土的運輸

對混凝土拌和物運輸?shù)囊笫牵?/p>

(1)在運輸過程中，應(yīng)保持混凝土的均勻性，避免產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象，混凝土運至澆筑地點時應(yīng)符合澆筑時所規(guī)定的坍落度(見表4.20)。

(2)混凝土應(yīng)以最少的中轉(zhuǎn)次數(shù)和最短的時間從攪拌地點運至澆筑地點，保證混凝土從攪拌機卸出后到澆筑完畢的延續(xù)時間不超過表4.21的規(guī)定。

(3)運輸工作應(yīng)保證混凝土的澆筑工作連續(xù)進行。

(4)運送混凝土的容器應(yīng)嚴密，其內(nèi)壁應(yīng)平整光潔、不吸水、不漏漿，黏附的混凝土殘渣應(yīng)經(jīng)常清除，并應(yīng)防止暴曬、雨淋和凍結(jié)。

混凝土運輸工作主要分為地面運輸、垂直運輸和樓面運輸三種情況。

(1)地面運輸。當(dāng)運輸距離較遠時，可采用自卸汽車或混凝土攪拌運輸車；在工地內(nèi)部進行短距離運輸時，常使用載重為1t的小型機動翻斗車，近距離也可采用雙輪手推車。

(2)垂直運輸。目前，混凝土的垂直運輸通常使用塔式起重機、井架或混凝土泵。塔式起重機的優(yōu)勢在于能夠滿足地面、垂直和樓面運輸需求?；炷量捎傻孛嫠竭\輸工具或直接從攪拌機卸入吊斗，然后由塔吊運送至澆筑部位進行澆筑。除了塔式起重機，井架也常被用于垂直運輸，具體流程為：在地面，用雙輪手推車將混凝土運至井架的升降平臺，隨后井架將雙輪手推車提升至相應(yīng)樓層，最后由工人沿樓面鋪設(shè)的跳板將手推車推至澆筑地點。此外，井架還可同時運輸其他材料，設(shè)備利用率較高。由于在混凝土澆筑過程中，樓面已經(jīng)安裝模板和綁好鋼筋，因此需要鋪設(shè)跳板以方便手推車的通行。

(3)樓面運輸。樓面混凝土的運輸主要依賴雙輪手推車，小型機動翻斗車也是一個可行的選擇。若使用混凝土泵，則通常會配備布料機進行布料。混凝土泵是一種高效的混凝土運輸和澆筑工具，它通過泵產(chǎn)生動力，沿著管道輸送混凝土，能夠一次性連續(xù)完成混凝土的水平和垂直運輸。若混凝土泵配備布料桿，則可直接進行混凝土的澆筑作業(yè)。

4.3.3混凝土的澆筑與搗實

1.澆筑要求

為確?；炷凉こ痰馁|(zhì)量，混凝土澆筑工作必須滿足下列要求。

(1)防止離析。澆筑混凝土?xí)r，當(dāng)混凝土拌和物由料斗、漏斗、混凝土輸送管或運輸車內(nèi)卸出時，若其自由傾落高度過大，則粗骨料在重力作用下會克服黏著力而加速下落，其速度會快于砂漿的速度，可能導(dǎo)致混凝土離析。

(2)應(yīng)采取分層灌注與分層搗實的方法，并確保在前層混凝土凝結(jié)之前完成次層混凝土的澆筑，從而保障混凝土的密實性和整體性。

(3)正確留置施工縫。由于混凝土結(jié)構(gòu)大多要求整體澆筑，如果因技術(shù)或組織原因?qū)е禄炷敛荒苓B續(xù)澆筑，并且停頓時間可能超出混凝土的初凝時間，那么應(yīng)預(yù)先在適當(dāng)位置留置施工縫。這些施工縫的位置應(yīng)選在結(jié)構(gòu)剪力較小的區(qū)域，并便于施工。

例如，柱子的施工縫應(yīng)留在基礎(chǔ)的頂面、梁或吊車梁牛腿的下方、吊車梁的上方或無梁樓蓋柱帽的下方，如圖4.27所示。

圖4.27柱子的施工縫位置

對于與板連成一體的大截面梁，其施工縫應(yīng)設(shè)在板底面以下20～30mm的位置。若板下有梁托，則施工縫應(yīng)留置在梁托下方。單向板的施工縫可設(shè)置在平行于板短邊的任意位置。對于有主次梁的樓蓋，應(yīng)沿次梁方向進行澆筑，施工縫則應(yīng)留在次梁跨度的中間1/3范圍內(nèi)，如圖4.28所示。墻上的施工縫可設(shè)在門洞口過梁跨中的1/3范圍內(nèi)或縱橫墻的交接處。對于雙向受力的樓板、大體積混凝土結(jié)構(gòu)、拱、薄殼、多層框架等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，施工縫的設(shè)置應(yīng)按設(shè)計要求進行。圖4.28有主次梁樓蓋的施工縫位置

2.澆筑方法

1)多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的澆筑

澆筑多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)時，首先要合理劃分施工層和施工段。施工層通常根據(jù)結(jié)構(gòu)層進行劃分，而每個施工層內(nèi)施工段的劃分則需綜合考慮工序數(shù)量、技術(shù)要求以及結(jié)構(gòu)特點等因素。應(yīng)確保當(dāng)木工完成第一施工層的模板安裝，并準備轉(zhuǎn)移至第二施工層的第一施工段時，該施工段澆筑的混凝土強度已達到允許工人在其上進行操作的強度(1.2?MPa)。

在混凝土澆筑前，必須做好充分的準備工作，這包括檢查和清理模板、鋼筋和預(yù)埋管線，進行隱蔽工程的驗收，搭設(shè)和檢查澆筑用腳手架、走道并進行安全性檢查，根據(jù)試驗室提供的混凝土配合比通知單準備和檢查材料，以及準備好施工用具等。

為確保搗實質(zhì)量，混凝土應(yīng)分層進行澆筑，具體的分層厚度可參考表4.22。

2)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中多用于設(shè)備基礎(chǔ)、高層建筑基礎(chǔ)等，而在高層建筑中則多用于厚大的樁基承臺或基礎(chǔ)底板等。由于大體積混凝結(jié)構(gòu)的整體性要求較高，往往不允許留設(shè)施工縫，因此需一次連續(xù)澆筑完畢。

(1)澆筑方案。為保證結(jié)構(gòu)的整體性，混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，并確保每一處混凝土在初凝前均能被后續(xù)澆筑的混凝土覆蓋并搗實，形成整體。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點的不同，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑方案可分為全面分層、分段分層、斜面分層等(如圖4.29所示)。

圖4.29大體積混凝土澆筑方案圖

①

全面分層。當(dāng)結(jié)構(gòu)平面面積不大時，可將整個結(jié)構(gòu)分為若干層進行澆筑，即第一層全部澆筑完畢后，再澆筑第二層，如此逐層連續(xù)澆筑，直到結(jié)束。為保證結(jié)構(gòu)的整體性，要求次層混凝土在前層混凝土初凝前澆筑完畢。若結(jié)構(gòu)平面面積為A(m2)，澆筑分層厚為h(m)，每小時澆筑量為Q(m3/小時)，混凝土從開始澆筑至初凝的延續(xù)時間為T(h)(一般等于混凝土初凝時間減去運輸時間)，為保證結(jié)構(gòu)的整體性，則這些參數(shù)應(yīng)滿足：

故

②

分段分層。當(dāng)結(jié)構(gòu)平面面積較大時，全面分層澆筑方案不再適用，此時可采用分段分層澆筑方案。即將結(jié)構(gòu)分為若干段，每段又分為若干層，先澆筑第一段的各層，然后澆筑第二段的各層，如此逐層連續(xù)澆筑，直至澆筑完成。為保證結(jié)構(gòu)的整體性，要求下一段的混凝土應(yīng)在前一段混凝土初凝之前澆筑，并與之搗實成整體。若結(jié)構(gòu)的厚度為H(m)，寬度為b(m)，分段長度為l(m)，為保證結(jié)構(gòu)的整體性，則這些參數(shù)應(yīng)滿足：

③

斜面分層。當(dāng)結(jié)構(gòu)的長度超過其厚度的3倍時，可采用斜面分層澆筑方案。在此方案中，振搗工作應(yīng)從澆筑層的斜面下端開始，逐漸上移，且振動器應(yīng)與斜面垂直。

(2)早期溫度裂縫的預(yù)防。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體積大，水泥水化熱易在內(nèi)部聚集且不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度顯著升高，而外表散熱較快，從而形成較大的內(nèi)外溫差。這種溫差導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外表產(chǎn)生拉應(yīng)力。若內(nèi)外溫差過大，則混凝土表面將產(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土內(nèi)部逐漸散熱冷卻并產(chǎn)生收縮時，由于受到基底或已硬化混凝土的約束，混凝土不能自由收縮，從而產(chǎn)生拉應(yīng)力。溫差越大，約束程度越高，結(jié)構(gòu)長度越大，則拉應(yīng)力越大。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，即會產(chǎn)生裂縫(稱為溫度裂縫)。這種裂縫從基底向上發(fā)展，甚至可能貫穿整個基礎(chǔ)