建筑施工技术.ppt

第三章：混泥土结构工程,本章内容：1.模板工程施工2.钢筋工程施工3.混泥土工程施工4.混泥土预制构件及新型混泥土施工5.混泥土结构工程施工安全技术,3.1 模板工程,所谓模板，是指施工中保证结构或构件其位置、形状、尺寸正确的模型。模板也是对结构或构件进行防护和方便养护混凝土的工具。对模板的要求是：模板必须有足够的强度、刚度和稳定性，以保证结构或构件的形状和尺寸以及相互位置的正确；模板的构造应简单，且安装和拆除应方便；模板的表面应光洁，使结构或构件的观感好；模板的接缝应少且不应漏浆。,按照所用的材料，模板分为木模板、钢模板、钢木模板、铝合金模板、塑料模板、胶合板模板（木、竹）、玻璃钢模板、预应力混凝土薄板模板等；按照施工方法，模板分为现场装拆式模板、固定式模板、移动式模板；按照结构或构件的类型，模板分为基础模板、柱模板、梁模板、楼板模板、墙模板、楼梯模板、壳模板、烟囱模板等。,(1)木模板 木模板由拼板和拼条组成，如图3.1所示。拼版的板条厚度一般为25-50mm，宽度不宜超过200mm，干缩时缝隙均匀，浇水密封；梁底板的宽度不受限制，减少拼缝、防止漏浆。拼条截面尺寸（25-50mm）（40-70mm）。拼条间距一般为400-500mm。(2)胶合板模板 胶合板模板包括木胶合板和竹胶合板。胶合模板的特点:表面平整光滑，容易脱模，耐磨性强，防水性好，其强度和刚度好，周转次数可达20-30次。材质轻，板缝少。,3.1.1 几种常见的模板,竹胶合板的规格（mm）,胶合板模板的配置要求（1）合理进行模板配板设计。（2）胶合板常用厚度一般为18mm，内、外楞的间距通过计算调整。（3）支撑系统可以选用钢管脚手。,（4）钉子长度应为胶合板厚度的1.5-2.5倍，每块胶合板与木楞至少钉两个钉。（5）配置好的模板应在正反面编号，写明规格。,(2)组合钢模板组合钢模板由钢模板和配件两大部分组成。组合钢模板的模板部分包括平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角模（图3.2），配件包括连接件和支承件（图3.3，图3.4）。钢模板的厚度为2-3mm，宽度有100mm、150mm、200mm、250mm、300mm。长度有450mm、600mm、750mm、900mm、1200mm、1500mm，适应横竖拼装。连接件包括U形卡，L形插销，钩头螺栓，对拉螺栓，紧固螺栓和扣件。,支承件:柱箍、刚楞、支架、斜撑、钢桁架。钢桁架两端可支承在钢筋托具、墙、梁侧模板的横档上以及柱顶梁底横档上，用以支撑梁或板的底模板。一榀桁架的承载力约为30kN,图b）所示是组合式桁架。可调范围为25-35m。它的承载力约为20kN。,图3.1拼板的构造,(a)一般拼板;(b)梁侧板的拼板1板条;2拼条,(a)平面模板;(b)阳角模板;(c)阴角模板;(d)连接角模1中纵肋;2中横肋;3面板;4横肋;5插销孔;6纵肋;7凸棱;8凸鼓;9U形卡孔;10钉子孔,图3.3钢模板连接件,(a)U形卡连接;(b)L形插销连接;(c)钩头螺栓连接;(d)紧固螺栓连接;(e)对拉螺栓连接,图3.4钢桁架示意图,(a)整榀式；(b)组合式,2.钢模板配板合理配板方案应满足以下原则：（1）木材拼镶补量最少。（2）支承件布置简单，受力合理。（3）合理地使用转角模板。（4）尽量采用横排或竖排，使支承系统布置简单。,3.1.2 现浇结构常用模板安装1.模板的准备工作（1）模板设计1）根据工程结构的形式、特点及现场条件，合理选择流水区段，减少模板投入，增加周转次数，均衡工序的工作量。2）确定模板配板配板平面布置及支撑布置。按构件尺寸设计配板图（背楞规格、布置位置、间距）。支撑布置：柱箍选用形式及间距。竖向、横向、剪刀撑型号、间距。,3）绘图验算：根据配板布置及支撑系统布置验算强度、刚度、稳定性。绘制模板设计图（模板平面布置配板图、分块图、组装图、节点大样图梁柱节点、主次梁节点大样）。（2）轴线和标高引测1）放线2）标高引线：将标高引测到柱、墙插筋上。找平柱、墙模底部。（3）模板底部找平固定固定方法：先在地面预埋木砖，将模板固定在木砖上。,或以角钢焊成柱断面外包框，做成小方盘模板。对于柱、墙外侧模板，在下层柱每隔800mm预留钢筋或螺栓承托模板。,基础的特点是高度小而体积较大。,模板安装前，应核对基础垫层标高，弹出基础的中心线和边线，将模板中心线对准基础中心线，然后校正模板上口标高，符合要求后要用轿杠木搁置在下台阶模板上，斜撑及平撑的一端撑在上台阶模板的背方上，另一端撑在下台阶模板背方顶上。,台阶形独立基础模板安装,弹出基础中线 安装基础模板 高质量的柱下独立基础,柱模板,柱子木模板,柱子的特点是断面尺寸不大而高度较大。因此柱模的关键要解决垂直度、施工时的侧向稳定、砼浇筑时的侧压力问题，同时方便砼浇筑、垃圾清理和钢筋绑扎等。,弹线及定位：先在基础面(楼面)弹出柱轴线及边线，同一柱列则先弹两端柱，再拉通线弹中间柱的轴线及边线。按照边线先把底盘固定好，然后再对准边线安装柱模板。,柱箍的设置：为防止砼浇筑时模板鼓胀变形，柱箍应根据柱模断面大小经计算确定，柱截面尺寸较大时，可在柱模内设置对拉螺栓。,柱高4m时，柱模应四面支撑，柱高6m时，不宜单根柱支撑，宜几根柱同时支撑组成构架。,对于通排柱模板，应先装两端柱模板，校正固定后，再在柱模板上口拉通线校正中间各柱模板。,柱模门子板,独立柱模板的校正,柱模板须在底部留设清理孔，沿高度每2m开有砼浇筑孔和振捣孔。,独立柱模板的支撑,花辨形墩柱模板拼装现场 矩形柱模板支设现场,可调截面钢柱模板 桥墩定型钢模板 桥墩定型钢模板,梁模板,T形梁支模,梁的特点是跨度较大、宽度小而高度大。要求梁模板及支撑系统稳定性好，有足够的强度和刚度，不产生超过规范允许的变形。,梁模板支设应注意控制梁底标高、轴线位置。梁底板下用顶撑支设，顶撑间距视梁的断面大小而定，一般0.81.2m，顶撑之间应设水平拉杆和剪刀撑，使之互相拉撑成为一整体，当梁底距地面高度大于6m时，应搭设排架或满堂红脚手架支撑；为确保顶撑支设的坚实，应在夯实的地面设置垫板和楔子。,板模板,板模板一般面积大而厚度不大，板模板及支撑系统要保证能承受砼自重和施工荷载，保证板不变形、不下垂。,板模板安装时应注意复核板底标高；模板铺设方向从四周或墙、梁连接处向中央铺设；阳台、挑檐模板必须撑牢拉紧，防止向外倾覆、确保安全；,桁架支设楼板模板,用定型钢模板支设楼板模板,楼板跨度大于4m时，模板的跨中要起拱，起拱高度为板跨度的13。,墙模板,墙体模板安装,先立一侧模板并临时固定,绑扎墙体钢筋,再立另一侧模板,墙体的特点是高度大而厚度小，模板主要承受砼的侧压力。因此必须加强墙体模板的刚度，设置足够的支撑，以确保模板不变形和发生位移。,根据边线先立一侧模板并临时支撑固定，待墙体钢筋绑扎完后，再立另一侧模板。,剪力墙模板安装,墙体模板的对拉螺栓要设置内撑式套管(防水砼除外)，一是确保对拉螺栓重复使用，二可控制墙体厚度。,大模板构造示意图,1-面板；2-水平加劲肋；3-支撑桁架；4楞木；5-调整水平度的螺旋千斤顶；6-调整垂直度的螺旋千斤顶；7-栏杆；8-脚手板；9-穿墙螺栓；10-固定卡具,一）大模板,大模板的组成：面板、加劲肋竖楞、支撑桁架、稳定机构及附件。面板 分钢板和多层板。钢板的厚度4-6mm。优点是：刚度大、强度高，表面平滑。缺点：耗钢大、自重大、易生锈、不保温。多层板厚度为12-18mm。重量轻，容易更换。加劲肋 固定面板，阻止其变形并把混泥土传来的侧压力传递到竖楞上。加劲肋的间距为300-500mm。支撑结构 主要承受风荷载和偶然的水平力，以防模板倾覆。,液压滑动模板,水泥库液压滑模施工,液压滑动模板(简称滑模)主要用于现场浇筑钢筋砼竖向、高耸的建(构)筑物,如烟囱、筒仓、高桥墩、电视塔、竖井等。施工占地面积小、速度快、可大量节约模板和劳动力，降低工程成本。,液压滑动模板由模板系统、平台系统和滑升系统组成。模板系统包括模板、围圈和提升架组成，用于成型砼；平台系统包括操作平台、辅助平台、内外吊脚手架，是施工操作场所；滑升系统包括支承杆、液 压千斤顶、高压油管和液压控制台，是滑升动力装置。,液压滑升模板系统示意图,工作原理：滑动模板(高1.51.8m)通过围圈与提升架相连，固定在提升架上的千斤顶(35120kN)通过支承杆(25钢筋48钢管)承受全部荷载并提供滑升动力。施工时，依次在模板内分层(3045cm)绑扎钢筋、浇筑砼，并滑升模板。滑升模板时，整个滑模装置沿不断接长的支承杆向上滑升，直至设计标高。,围圈,提升架,千斤顶,支承杆,模板,爬升模板,爬升模板(简称爬模)，是一种适用于现浇钢筋砼竖向、高耸建(构)筑物施工的模板工艺，其工艺优于液压滑模。,爬升模板系统示意图,工作原理：以建筑物的钢筋砼墙体为支承主体，通过附着于已浇筑完成的钢筋砼墙体上的爬升支架或大模板，利用连接爬升支架与模板的爬升设备，使一方固定，另一方相对运动，交替向上爬升，以完成模板的爬升、下降、就位和校正等工作。,模板设计,定型模板、常用模板和工具式支撑系统在其适用范围不需进行设计或验算，但重要结构、特殊形式的模板和超出适用范围的定型模板及支撑系统应进行设计或验算。,模板和支架的设计，包括选型、选材、荷载计算、结构计算、拟定制作安装和拆除方案、绘制模板图。,肋形楼盖的木模板支模,模板设计原则与步骤,设计原则,保证构件的形状尺寸及相互位置的正确；模板有足够的强度、刚度和稳定性，能承受新浇砼的重力、侧压力及各种施工荷载，变形不大于2mm；构造简单、装拆方便，不妨碍钢筋绑扎、不漏浆；配制的模板应使其规格和块数最少、镶拼量最少；模板长向拼接宜错开布置，以增加模板的整体刚度；内钢楞应垂直模板长度方向，外钢楞应与内钢楞垂直；对拉螺栓和扣件根据计算配置，减少模板的开孔；支架系统应有足够的强度和稳定性，节间长细比宜小于110，安全系数K3。,设计步骤,划分施工段，确定流水作业顺序和流水工期，明确配置模板的数量。确定模板的组装方法及支架搭设方法。按配模数量进行模板组配设计。进行夹箍和支撑件的设计计算和选配工作。,明确支撑系统的布置、连接和固定方法。确定预埋件、管线的固定及埋设方法，预留孔洞的处理方法。将所需模板、连接件、支撑及架设工具等统计列表，以便于备料。,荷载及组合,荷载标准值,模板及支架自重：可按图纸或实物计算确定，或参考下表计算：,设计和验算模板、支架时应考虑下列荷载：,新浇筑砼的自重标准值：普通砼24 kN/m3，其他砼按实际重力密度确定。,施工人员及设备荷载标准值：计算模板及小楞时：均布活荷载2.5kN/m2，另以集中荷载2.5kN验算，取两者中较大值；计算支承小楞的构件时：均布活荷载1.5kN/m2；计算支架立柱等构件时：均布活荷载1.0kN/m2。,钢筋自重标准值：每m3砼：楼板1.1kN；梁1.5kN。,对大型浇筑设备(上料平台等)、砼泵等按实际情况计算。如砼堆积料的高度超过100mm时，则按实际情况计算。,振捣砼时产生的荷载标准值：水平面模板2.0kN/m2；垂直面模板4.0kN/m2（作用范围在有效压头高度之内）。,新浇筑砼对模板侧面的压力标准值：当采用内部振动器时，新浇筑的砼作用于模板的最大侧压力，按下列两式计算，并取两式中的较小值：,倾倒砼时产生的荷载标准值 倾倒砼时对垂直面模板产生的水平荷载标准值，按下表采用。,注：作用范围在有效压头高度以内,砼吊斗下料,荷载设计值：计算模板及支架时，应将前述的项荷载标准值乘以相应的荷载分项系数以求得荷载设计值，荷载分项系数按下表采用。,荷载组合,荷载组合：对不同结构的模板及支架进行计算时，应分别取不同的荷载效应组合，荷载组合的规定见下表：,参与模板及支架荷载效应组合的各项荷载,模板设计的有关计算规定,计算钢、木模板及支架时参照相应的设计规范。考虑是临时结构，对于钢模板及支架，其荷载设计值可按0.85折减；木模板及支架(木材含水率小于25%时)，其荷载设计值可按0.9折减。,验算模板及其支架的刚度时，其最大变形值不得超过下列允许值：对结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的1/400；对结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的1/250；对支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000。,支架的立柱或桁架应保持稳定，并用撑拉杆件固定。验算模板及其支架在自重和风荷载作用下的抗倾倒稳定性时，应符合有关的专门规定。,模板的拆除,拆除要求,砼成型并养护一段时间、当强度达到一定要求时，即可拆除模板。模板的拆除日期取决于砼硬化的快慢、模板的用途、结构的性质及环境温度。及时拆模可提高模板周转率、加快工程进度；过早拆模，砼会变形，甚至断裂、造成重大质量事故。现浇结构的模板及支架的拆除，如设计无规定时，应符合下列规定：,侧模应在砼强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏时方可拆除；对后张法预应力砼结构构件，侧模宜在预应力张拉前拆除。,底模及支架拆除时的砼强度要求,底模及支架拆除时的砼强度应符合设计要求，设计无要求时，应在与结构同条件养护的砼试块达到以下规定时方可拆除。,拆模顺序,应遵循“先支后拆、后支先拆”，“先非承重部位、后承重部位”以及自上而下的原则。重大复杂模板的拆除，事前应制定拆除方案。,柱模的拆除：单块组拼的应先拆除钢楞、柱箍和对拉螺栓等连接件、支撑件，从上而下逐步拆除；预组拼的应拆除两个对角的卡件，并临时支撑，再拆除另两个对角的卡件，挂好吊钩，拆除临时支撑，方能脱模起吊。,组合式钢模板的拆除 竹胶合模板的拆除,墙模的拆除：单块组拼的在拆除对拉螺栓、大小钢楞和连接件后，从上而下逐步水平拆除；预组拼的应先挂好吊钩，检查所有连接件是否拆除后，方能拆除临时支撑，脱模起吊。,多层楼板支柱的拆除：上层楼板正在浇筑砼时，下一层楼板的模板支柱不得拆除，再下一层楼板模板的支柱，仅可拆除一部分；跨度4m及4m以上的梁下均应保留支柱，其间距不得大于3m。,梁模板的拆除,与构件同条件下养护的砼试块,梁、板模板：先拆除梁侧模，再拆除楼板底模，最后拆除梁底模。拆除跨度较大的梁下支柱时，应从跨中开始分别拆向两端。,拆模注意事项,拆模时，操作人员应站在安全处，以免发生安全事故。拆模时应避免用力过猛、过急，严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬，以免损坏砼表面或模板。,拆除的模板及配件应有专人接应传递并分散堆放，不得对楼层形成冲击荷载，严禁高空抛掷。模板及支架清运至指定地点,应及时加以清理、修理,按尺寸和种类分别堆放，以便下次使用。,3.2 钢筋工程,3.2.1 钢筋的验收和存放,钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：普通钢筋即用于钢筋混凝土结构中的钢筋及预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，宜采用HRB400和HRB335，也可采用HPB235和RRB400钢筋；预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。,钢筋混凝土工程中所用的钢筋均应进行现场检查验收，合格后方能入库存放、待用。,(1)钢筋的验收钢筋进场时，应按现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB1499)等的规定抽取试件做力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。,验收内容：查对标牌，检查外观，并按有关标准的规定抽取试样进行力学性能试验。钢筋的外观检查包括：钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。钢筋表面凸块不允许超过螺纹的高度；钢筋的外形尺寸应符合有关规定。力学性能试验时，从每批中任意抽出两根钢筋，每根钢筋上取两个试样分别进行拉力试验(测定其屈服点、抗拉强度、伸长率)和冷弯试验。,3.2.2 钢筋的冷拉,钢筋冷拉：在常温下对钢筋进行强力拉伸，以超过钢筋的屈服强度的拉应力，使钢筋产生塑性变形，达到调直钢筋、提高强度的目的。,(1)冷拉原理冷拉后钢筋有内应力存在，内应力会促进钢筋内的晶体组织调整，使屈服强度进一步提高。该晶体组织调整过程称为“时效”。,钢筋拉伸曲线图,(2)冷拉控制钢筋冷拉控制可以用控制冷拉应力或冷拉率的方法。冷拉控制应力值如表所示。冷拉后检查钢筋的冷拉率，如超过表中规定的数值，则应进行钢筋力学性能试验。,用做预应力混凝土结构的预应力筋，宜采用冷拉应力来控制。对同炉批钢筋，试件不宜少于4个，每个试件都按规定的冷拉应力值在万能试验机上测定相应的冷拉率，取平均值作为该炉批钢筋的实际冷拉率。不同炉批的钢筋，不宜用控制冷拉率的方法进行钢筋冷拉。,冷拉控制应力及最大冷拉率,测定冷拉率时钢筋的冷拉应力,(3)冷拉设备冷拉设备由拉力设备、承力结构、测量设备和钢筋夹具等部分组成，如图所示。,(4)钢筋冷拉计算钢筋的冷拉计算包括冷拉力、拉长值、弹性回缩值和冷拉设备选择计算。冷拉力Ncon计算冷拉力计算的作用：一是确定按控制应力冷拉时的油压表读数；二是作为选择卷扬机的依据。冷拉力应等于钢筋冷拉前截面积AS乘以冷拉时控制应力con，即Ncon=AScon,计算拉长值L 钢筋的拉长值应等于冷拉前钢筋的长度L与钢筋的冷拉率的乘积，即L=L 计算钢筋弹性回缩值L1根据钢筋弹性回缩率1(一般为0.3%左右)计算，即L1=(L+L)1则钢筋冷拉完毕后的实际长度为：L=L+L-L1,3.2.3 钢筋配料,钢筋配料：根据结构施工图，先绘出各种形状和规格的单根钢筋简图并加以编号，然后分别计算钢筋下料长度、根数及质量，填写配料单，申请加工。,熟悉图纸编制钢筋配料单之前必须熟悉图纸，把结构施工图中钢筋的品种、规格列成钢筋明细表，并读出钢筋设计尺寸。计算钢筋的下料长度。,3.2.3.1 钢筋配料单的编制,填写和编写钢筋配料单根据钢筋下料长度，汇总编制钢筋配料单。在配料单中，要反映出工程名称，钢筋编号，钢筋简图和尺寸，钢筋直径、数量、下料长度、质量等。填写钢筋料牌根据钢筋配料单，将每一编号的钢筋制作一块料牌，作为钢筋加工的依据，见图所示。,3.2.3.1钢筋下料长度的计算原则及规定,(1)钢筋长度结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外缘之间的长度，即外包尺寸，这是施工中量度钢筋长度的基本依据。,(2)混凝土保护层厚度混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土构件表面的距离，其作用是保护钢筋在混凝土结构中不受锈蚀。无设计要求时应符合规定。混凝土的保护层厚度，一般用水泥砂浆垫块或塑料卡垫在钢筋与模板之间来控制。塑料卡的形状有塑料垫块和塑料环圈两种。塑料垫块用于水平构件，塑料环圈用于垂直构件。,纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm),(3)弯曲量度差值 钢筋长度的度量方法系指外包尺寸，因此钢筋弯曲以后，存在一个量度差值，在计算下料长度时必须加以扣除。根据理论推理和实践经验。,钢筋弯曲量度差值,(4)钢筋弯钩增加值 弯钩形式最常用的是半圆弯钩，即180弯钩。受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列要求：,HPB235钢筋末端应作180弯钩，其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍，弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍。当设计要求钢筋末端需作135弯钩时，HRB335、HRB400钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍，弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。钢筋作不大于90的弯折时，弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。,箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足上述要求外，尚应不小于受力钢筋直径。箍筋弯钩的弯折角度：对一般结构不应小于90；对于有抗震等要求的结构应为135。箍筋弯后平直部分长度：对一般结构不宜小于箍筋直径的5倍；对于有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。,除焊接封闭环式箍筋外，箍筋的末端应作弯钩，弯钩形式应符合设计要求，当无具体要求时，应符合下列要求：,(5)箍筋调整值 为了箍筋计算方便，一般将箍筋弯钩增长值和量度差值两项合并成一项为箍筋调整值。计算时，将箍筋外包尺寸或内皮尺寸加上箍筋调整值即为箍筋下料长度。,箍筋调整值,(6)钢筋下料长度计算 直钢筋下料长度=直构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度 弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度-弯折量度差值+弯钩增加长度 箍筋下料长度=直段长度+弯钩增加长度-弯折量度差值 或箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值,3.2.3.3 钢筋下料计算注意事项,(1)在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注明时，一般按构造要求处理。(2)配料计算时，要考虑钢筋的形状和尺寸，在满足设计要求的前提下，要有利于加工。(3)配料时，还要考虑施工需要的附加钢筋。,3.2.3.4 钢筋配料计算实例,【例4.1】某建筑物简支梁配筋如图所示，试计算钢筋下料长度。钢筋保护层取25mm。(梁编号为L1共10根),【解】1.绘出各种钢筋简图,钢筋配料单,2.计算钢筋下料长度号钢筋下料长度(6240+2200-225)-2225+26.2525=6802(mm)号钢筋下料长度 6240-225+26.2512=6340(mm)号弯起钢筋下料长度 上直段钢筋长度240+50+500-25=765(mm)斜段钢筋长度(500-225)1.414=636(mm)中间直段长度6240-2(240+50+500+450)=3760(mm)下料长度(765+636)2+3760-40.525+26.2525=6824(mm),号钢筋下料长度计算为6824mm。号箍筋下料长度 宽度200-225+26=162(mm)高度500-225+26=462(mm)下料长度为(162+462)2+50=1298(mm),3.2.4 钢筋代换,当施工中遇到钢筋品种或规格与设计要求不符时，可参照以下原则进行钢筋代换。,3.2.4.1 代换原则及方法,(1)等强度代换方法当构件配筋受强度控制时，可按代换前后强度相等的原则代换，称作“等强度代换”。,如设计图中所用的钢筋设计强度为fy1，钢筋总面积为AS1，代换后的钢筋设计强度为fy2，钢筋总面积为AS2，则应使：,(2)等面积代换方法 当构件按最小配筋率配筋时，可按代换前后面积相等的原则进行代换，称“等面积代换”。代换时应满足下式要求：,(3)当构件配筋受裂缝宽度或挠度控制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。,3.2.4.2 代换注意事项,钢筋代换时，应办理设计变更文件，并应符合下列规定：(1)重要受力构件(如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦等)不宜用HPB235钢筋代换变形钢筋，以免裂缝开展过大。(2)钢筋代换后，应满足混凝土结构设计规范中所规定的钢筋间距、锚固长度、最小钢筋直径、根数等配筋构造要求。(3)梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换，以保证正截面与斜截面强度。,(4)有抗震要求的梁、柱和框架，不宜以强度等级较高的钢筋代换原设计中的钢筋；如必须代换时，其代换的钢筋检验所得的实际强度，尚应符合抗震钢筋的要求。(5)预制构件的吊环，必须采用未经冷拉的HPB235钢筋制作，严禁以其他钢筋代换。(6)当构件受裂缝宽度或挠度控制时，钢筋代换后应进行刚度、裂缝验算。,钢筋的冷拔,钢筋冷拔是用强力将直径6-10mm的HPB235级钢筋在常温下通过特制的钨合金拔丝模，多次强力拉拔成比原钢筋直径小的钢丝，使钢筋产生塑性变形。钢筋经过冷拔后，横向压缩、纵向拉伸，钢筋内部晶体产生滑移，抗拉强度标准值可提高50%-90%，塑性降低，硬度提高。这种加工后的钢筋称为冷拔低碳钢丝。,3.2.5 钢筋的绑扎与机械连接,钢筋的连接方式可分为两类：绑扎连接、焊接纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求。机械连接接头和焊接连接接头的类型及质量应符合国家现行标准的规定。,钢筋绑扎安装前，应先熟悉施工图纸，核对钢筋配料单和料牌，研究钢筋安装和与有关工种配合的顺序，准备绑扎用的铁丝、绑扎工具、绑扎架等。钢筋绑扎一般用1822号铁丝，其中22号铁丝只用于绑扎直径12mm以下的钢筋。,3.2.5.1 钢筋绑扎连接,(1)钢筋绑扎要求 钢筋的交叉点应用铁丝扎牢。柱、梁的箍筋，除设计有特殊要求外，应与受力钢筋垂直；箍筋弯钩叠合处，应沿受力钢筋方向错开设置。柱中竖向钢筋搭接时，角部钢筋的弯钩平面与模板面的夹角，矩形柱应为45，多边形柱应为模板内角的平分角。板、次梁与主梁交叉处，板的钢筋在上，次梁的钢筋居中，主梁的钢筋在下；当有圈梁或垫梁时，主梁的钢筋应放在圈梁上。主筋两端的搁置长度应保持均匀一致。,(2)钢筋绑扎接头 同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开，如图所示。,3.2.6 钢筋的焊接,钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊和气压焊等。,3.2.6.1 闪光对焊,闪光对焊的原理如图所示。根据钢筋级别、直径和所用焊机的功率，闪光对焊工艺可分为连续闪光焊、预热闪光焊、闪光预热闪光焊三种。,(1)连续闪光焊连续闪光焊的工艺过程包括连续闪光和顶锻过程。施焊时，闭合电源使两钢筋端面轻微接触，此时端面接触点很快熔化并产生金属蒸气飞溅，形成闪光现象；接着徐徐移动钢筋，形成连续闪光过程，同时接头被加热；待接头烧平、闪去杂质和氧化膜、白热熔化时，立即施加轴向压力迅速进行顶锻，使两根钢筋焊牢。连续闪光焊宜用于焊接直径25mm以内的HPB235、HRB335和HRB400钢筋。,(2)预热闪光焊预热闪光焊的工艺过程包括预热、连续闪光及顶锻过程，即在连续闪光焊前增加了一次预热过程，使钢筋预热后再连续闪光烧化进行加压顶锻。预热闪光焊适宜焊接直径大于25mm且端部较平坦的钢筋。,(3)闪光-预热-闪光焊即在预热闪光焊前面增加了一次闪光过程，使不平整的钢筋端面烧化平整，预热均匀，最后进行加压顶锻。它适宜焊接直径大于25mm，且端部不平整的钢筋。(4)闪光对焊接头的质量检验，应分批进行外观检查和力学性能试验，并应按下列规定抽取试件。,在同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算；累计仍不足300个接头，应按一批计算。外观检查的接头数量，应从每批中抽查10%，且不得少于10个。力学性能试验时，应从每批接头中随机切取6个试件，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲验。焊接等长的预应力钢筋(包括螺丝端杆与钢筋)时，可按生产时同等条件制作模拟试件。螺丝端杆接头可只做拉伸试验。,(5)闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求：接头处不得有横向裂纹；与电接触处的钢筋表面，HPB235、HRB335和HRB400钢筋焊接时不得有明显烧伤；RRB400钢筋焊接时不得有烧伤；接头处的弯折角不得大于4；接头处的轴线偏移，不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。,(6)闪光对焊接头拉伸试验结果应符合下列要求：3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度；余热处理HRB400钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于热轧HRB400钢筋规定的抗拉强度570MPa。应至少有2个试件断于焊缝之外，并呈延性断裂。,(7)预应力钢筋与螺丝端杆闪光对焊接头拉伸试验结果，3个试件应全部断于焊缝之外，呈延性断裂。(8)模拟试件的试验结果不符合要求时，应从成品中再切取试件进行复验，其数量和要求应与初始试验时相同。(9)闪光对焊接头弯曲试验时，应将受压面的金属毛刺和镦粗变形部分消除，且与母材的外表齐平。,电弧焊是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，使焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化，待其凝固便形成焊缝或接头。电弧焊广泛用于钢筋接头与钢筋骨架焊接、装配式结构接头焊接、钢筋与钢板焊接及各种钢结构焊接。弧焊机有直流与交流之分，常用的是交流弧焊机。,3.2.6.2 电弧焊,焊条的种类很多，根据钢材等级和焊接接头形式选择焊条，如结420、结500等。焊接电流和焊条直径应根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置进行选择。钢筋电弧焊的接头形式有三种：搭接接头、帮条接头及坡口接头，如图所示。,搭接接头的长度、帮条的长度、焊缝的宽度和高度，均应符合规范的规定。(1)电弧焊接头外观检查时，应在清渣后逐个进行目测或量测。(2)钢筋电弧焊接头外观检查结果，应符合下列要求：焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤；焊接接头区域不得有裂纹；咬边深度、气孔、夹渣等缺陷允许值及接头尺寸的允许偏差，应符合规定；,坡口焊、熔槽帮条焊和窄间隙焊接头的焊缝余高不得大于3mm。(3)钢筋电弧焊接头拉伸试验结果应符合下列要求：3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度；3个接头试件均应断于焊缝之外，并应至少有2个试件呈延性断裂。,电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊合。钢筋电渣压力焊分手工操作和自动控制两种。采用自动电渣压力焊时，主要设备是自动电渣焊机，电渣焊构造如图所示。电渣压力焊的焊接参数为焊接电流、渣池电压和通电时间等，可根据钢筋直径选择。,3.2.6.3 电渣压力焊,电渣压力焊的接头应按规范规定的方法检查外观质量和进行试样拉伸试验。(1)电渣压力焊接头应逐个进行外观检查。(2)电渣压力焊接头外观检查结果应符合下列要求：四周焊包凸出钢筋表面的高度应大于或等于4mm；钢筋与电极接触处，应无烧伤缺陷；,接头处的弯折角不得大于4；接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。(3)电渣压力焊拉头拉伸试验结果，3个试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度。,3.2.6.4 钢筋气压焊,钢筋气压焊是利用乙炔、氧气混合气体燃烧的高温火焰，加热钢筋结合端部，不待钢筋熔融使其高温下加压接合。气压焊的设备包括供气装置、加热器、加压器和压接器等，如图所示。,3.2.5 钢筋的加工与安装,钢筋的加工有除锈、调直、下料剪切及弯曲成型。钢筋加工的形状、尺寸应符合设计要求，其偏差应符合的规定。,钢筋加工的允许偏差,(1)除锈 钢筋除锈一般可以通过以下两个途径：大量钢筋除锈可通过钢筋冷拉或钢筋调直机调直过程中完成；少量的钢筋局部除锈可采用电动除锈机或人工用钢丝刷、砂盘以及喷砂和酸洗等方法进行。(2)调直 钢筋调直宜采用机械方法，也可以采用冷拉。对局部曲折、弯曲或成盘的钢筋在使用前应加以调直。钢筋调直方法很多，常用的方法是使用卷扬机拉直和用调直机调直。,(3)切断 切断前，应将同规格钢筋长短搭配，统筹安排，一般先断长料，后断短料，以减少短头和损耗。钢筋切断可用钢筋切断机或手动剪切器。(4)弯曲成型 钢筋弯曲的顺序是画线、试弯、弯曲成型。画线主要根据不同的弯曲角在钢筋上标出弯折的部位，以外包尺寸为依据，扣除弯曲量度差值。钢筋弯曲有人工弯曲和机械弯曲。(5)安装检查 钢筋安置位置的偏差应符合规定。,钢筋安置位置的允许偏差和检验方法,3.3 混凝土工程,3.3.1 混凝土的原料,水泥进场时应对品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查。当使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月)时，应进行复验，并依据复验结果使用。,钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。混凝土中掺外加剂的质量应符合现行国家标准混凝土外加剂(GB 8076)、混凝土外加剂应用技术规程(GB 50119)等和有关环境保护的规定。混凝土中掺用矿物掺和料的质量应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB1596)等的规定。,普通混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法(JGJ 53)、普通混凝土用砂质量标准及检验方法(JGJ 52)的规定。拌制混凝土宜采用饮用水；当采用其他水源时，水质应符合国家标准混凝土拌和用水标准(JGJ 63)的规定。,混凝土原材料每盘称量的偏差应符合规定。,原材料每盘称量的允许偏差,3.3.2 混凝土的施工配料,混凝土应按国家现行标准普通混凝土配合比设计规程有关规定，根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。施工配料时影响混凝土质量的因素主要有两方面：一是称量不准；二是未按砂、石骨料实际含水率的变化进行施工配合比的换算。,3.3.2.1 施工配合比换算,施工时应及时测定砂、石骨料的含水率，并将混凝土配合比换算成在实际含水率情况下的施工配合比。设混凝土实验室配合比为：水泥砂子石子=1xy，测得砂子的含水率为x，石子的含水率为y，则施工配合比应为：1x(1+x)y(1+y)。,【例4.2】已知C20混凝土的试验室配合比为：12.555.12，水灰比为0.65，经测定砂的含水率为3%，石子的含水率为1%，每1m3混凝土的水泥用量310kg，则施工配合比为：12.55(1+3%)5.12(1+1%)=12.635.17每1m3混凝土材料用量为：水泥：310kg砂子：3102.63=815.3kg石子：3105.17=1602.7kg水：3100.65-3102.553%-3105.121%=161.9kg,3.3.2.2 施工配料,施工中往往以一袋或两袋水泥为下料单位，每搅拌一次叫做一盘。因此，求出每1m3混凝土材料用量后，还必须根据工地现有搅拌机出料容量确定每次需用几袋水泥，然后按水泥用量算出砂、石子的每盘用量。,例4.2中，如采用JZ250型搅拌机，出料容量为0.25,则每搅拌一次的装料数量为：水泥：3100.25=77.5kg(取一袋半水泥，即75kg)砂子：815.375/310=1973.25kg石子：1602775/310=387.75kg水：161.975/310/=3.2kg,3,3.3.3 混凝土的搅拌,混凝土搅拌，是将水、水泥和粗细骨料进行均匀拌和及混合的过程。同时，通过搅拌还要使材料达到强化、塑化的作用。,3.3.3.1 混凝土搅拌机,混凝土搅拌机按搅拌原理分为自落式和强制式两类。,混凝土搅拌机按搅拌原理分为自落式和强制式两类。自落式搅拌机多用于搅拌塑性混凝土和低流动性混凝土，根据其构造的不同又分为若干种。强制式搅拌机多用于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，也可以搅拌低流动性混凝土。强制式搅拌机又分为立轴式和卧轴式两种。卧轴式有单轴、双轴之分，而立轴式又分为涡桨式和行星式。,混凝土搅拌机类型,3.3.3.2 混凝土搅拌机,(1)搅拌时间混凝土的搅拌时间：从砂、石、水泥和水等全部材料投入搅拌筒起，到开始卸料为止所经历的时间。搅拌时间与混凝土的搅拌质量密切相关，随搅拌机类型和混凝土的和易性不同而变化。,在一定范围内，随搅拌时间的延长，强度有所提高，但过长时间的搅拌既不经济，而且混凝土的和易性又将降低，影响混凝土的质量。加气混凝土还会因搅拌时间过长而使含气量下降。混凝土搅拌的最短时间可按下表采用。,混凝土搅拌的最短时间,(2)投料顺序 投料顺序应从提高搅拌质量，减少叶片、衬板的磨损，减少拌和物与搅拌筒的粘结，减少水泥飞扬，改善工作环境，提高混凝土强度及节约水泥等方面综合考虑确定。常用一次投料法和二次投料法。,一次投料法是在上料斗中先装石子，再加水泥和砂，然后一次投入搅拌筒中进行搅拌。自落式搅拌机要在搅拌筒内先加部分水，投料时砂压住水泥，使水泥不飞扬，而且水泥和砂先进搅拌筒形成水泥砂浆，可缩短水泥包裹石子的时间。强制式搅拌机出料口在下部，不能先加水，应在投入原材料的同时，缓慢均匀分散地加水。,二次投料法，是先向搅拌机内投入水和水泥(和砂)，待其搅拌1min后再投入石子和砂继续搅拌到规定时间。这种投料方法，能改善混凝土性能，提高了混凝土的强度，在保证规定的混凝土强度的前提下节约了水泥。目前常用的方法有两种：预拌水泥砂浆法和预拌水泥净浆法。预拌水泥砂浆法是指先将水泥、砂和水加入搅拌筒内进行充分搅拌，成为均匀的水泥砂浆后，再加入石子搅拌成均匀的混凝土。,预拌水泥净浆法是先将水泥和水充分搅拌成均匀的水泥净浆后，再加入砂和石子搅拌成混凝土。与一次投料法相比，二次投料法可使混凝土强度提高10%15%，节约水泥15%20%。,水泥裹砂石法混凝土搅拌工艺，用这种方法拌制的混凝土称为造壳混凝土(简称SEC混凝土)。它是分两次加水，两次搅拌。先将全部砂、石子和部分水倒入搅拌机拌和，使骨料湿润，称之为造壳搅拌。搅拌时间以4575s为宜，再倒入全部水泥搅拌20s，加入拌和水和外加剂进行第二次搅拌，60s左右完成，这种搅拌工艺称为水泥裹砂法。,(3)进料容量 进料容量是将搅拌前各种材料的体积累积起来的容量，又称干料容量。进料容量与搅拌机搅拌筒的几何容量有一定比例关系。进料容量约为出料容量的1.41.8倍(通常取1.5倍)，如任意超载(超载10%)，就会使材料在搅拌筒内无充分的空间进行拌和，影响混凝土的和