2018一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師土木工程施工與管理講義：混凝土工程

　　第三節(jié) 混凝土工程與預(yù)應(yīng)力混凝土工程

　　一、鋼筋工程

　　(一)鋼筋冷拔

　　冷拔后抗拉強(qiáng)度提高，塑性降低，呈硬鋼性質(zhì)。

　　影響冷拔低碳鋼絲質(zhì)量的主要因素，是原材料的質(zhì)量和冷拔總壓縮率。

　　(二)鋼筋連接

　　1.綁扎連接、

　　受壓鋼筋綁扎接頭搭接頭長(zhǎng)度是受拉鋼筋綁扎接頭搭接長(zhǎng)度的0.7倍

　　2.焊接連接

　　鋼筋的焊接質(zhì)量與鋼材的可焊性、焊接工藝有關(guān)。當(dāng)環(huán)境溫度低于-50C，即為鋼筋低溫焊接，此時(shí)應(yīng)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，使焊縫和熱影響區(qū)緩慢冷卻。風(fēng)力超過4級(jí)時(shí)，應(yīng)有擋風(fēng)措施，環(huán)境溫度低于-200C時(shí)不得進(jìn)行焊接。

　　鋼筋焊接分為壓焊和熔焊兩種形式。

　　壓焊包括閃光對(duì)焊、電阻點(diǎn)焊和氣壓焊。

　　閃光對(duì)焊廣泛用于鋼筋縱向連接及預(yù)應(yīng)力鋼筋與螺絲端桿的焊接。熱軋鋼筋的焊接宜優(yōu)先用光焊，不可能時(shí)才用電弧焊。

　　熔焊包括電弧焊和電渣壓力焊。

　　電渣壓力焊在建筑施工中多用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)豎向或斜向鋼筋的焊接接長(zhǎng)。

　　3.鋼筋機(jī)械連接 包括擠壓連接和螺紋套管連接。

　　二、模板工程

　　(一)木模板

　　(二)定型組合模板

　　通用模板的寬度模數(shù)以50mm進(jìn)級(jí)，長(zhǎng)度模數(shù)以150mm進(jìn)級(jí)(長(zhǎng)度超過900mm時(shí)，以300mm進(jìn)級(jí))

　　(三)爬升模板

　　在爬升時(shí)，模板與爬架是相互支承的。

　　爬架高度超過三個(gè)層高。

　　(四)大模板

　　用大模板澆筑墻體，待澆筑的混凝土的強(qiáng)度達(dá)到1N/mm2就可拆除大模板，待混凝土強(qiáng)度≥4N/mm2時(shí)才能在其上吊裝樓板。

　　(五)滑升模板

　　滑升模板宜用于澆筑剪力墻體系或簡(jiǎn)體體系的高層建筑;

　　混凝土的出模強(qiáng)度為0.2—0.4N/mm2。

　　(六)模板設(shè)計(jì)

　　(1)模板及支架自重 可按圖紙或?qū)嵨镉?jì)算確定，或參考表17-3-1確定。

　　(2)新澆筑混凝土的自重標(biāo)準(zhǔn)值普通混凝土用24kN/m3，其他混凝土根據(jù)實(shí)際重力密度確定。

　　(3)鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定。一般梁板結(jié)構(gòu)每立方米鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值：樓板1.1kN/m3;梁1.5kN/m3。

　　(5)振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 水平面模板2.0kN/m2，垂直面模板4.0kN/m2(作用范圍在有效壓頭高度之內(nèi))。

　　計(jì)算模板剛度時(shí)，允許的變形值為：結(jié)構(gòu)表面外露的模板≤L/400 (L為模板構(gòu)件的計(jì)算跨度);結(jié)構(gòu)表面隱蔽的模板≤L/250;模板支架的壓縮變形值或彈性撓度≤相應(yīng)結(jié)構(gòu)自由跨度的1/1000。

　　底模拆除時(shí)所需的混凝土強(qiáng)度如表所示。

　　三、混凝土工程

　　(一)混凝土制備

　　(二)混凝土運(yùn)輸

　　對(duì)混凝土拌合物運(yùn)輸?shù)幕�本要求是：不產(chǎn)生離析現(xiàn)象、保證規(guī)定的坍落度和在混凝土初凝之前能有充分時(shí)間進(jìn)行澆筑和搗實(shí)。

　　泵送混凝土施工對(duì)混凝土配合比有一定要求:：碎石最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比宜為1：3，卵石可為1：2.5，泵送高度在50-100m時(shí)宜為l：3—1：4，泵送高度為100m以上時(shí)宜為1：4-1：5，以免堵管。如用輕骨料宜用水預(yù)濕。砂宜用中砂，通過0.315mm篩孔的砂應(yīng)不少于15%。砂率宜控制在38%-45%，如粗骨料為輕骨料還可適當(dāng)提高。水泥用量不宜過少，否則泵送阻力增大，最小水泥用量為300kg/m3。水灰比宜為0.4—0.6。

　　不同泵送高度入泵時(shí)混凝土塌落度選用值

　　(三)混凝土澆筑、搗實(shí)和養(yǎng)護(hù)

　　1.防止離析：混凝土自高處傾落的自由高度不應(yīng)超過2m：在豎向結(jié)構(gòu)中限制自由傾落高度不宜超過3m，否則應(yīng)沿串筒、斜槽、溜管或振動(dòng)溜管等下料。

　　2.正確留置施工縫：宜留在結(jié)構(gòu)剪力較小的部位，同時(shí)又要照顧到施工的方便。

　　施工縫柱子宜留在基礎(chǔ)頂面、梁或吊車梁牛腿的下面、吊車梁的上面、無梁樓蓋柱帽的下面;

　　有主次梁樓蓋宜順著次梁方向澆筑，應(yīng)留在次梁跨度的中間1/3跨度范圍內(nèi);樓梯應(yīng)留在樓梯長(zhǎng)度中間1/3長(zhǎng)度范圍內(nèi);墻可留在門洞口過梁跨中1/3范圍內(nèi)。

　　在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r，待已澆筑的混凝土的強(qiáng)度不低于1.2N/mm2時(shí)才允許繼續(xù)澆筑。

　　(1)現(xiàn)澆多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的澆筑

　　一施工段內(nèi)的每排柱子應(yīng)由外向內(nèi)對(duì)稱地順序澆筑，不要由一端向另一端推進(jìn)，預(yù)防柱子模板逐漸受推傾斜而誤差積累難以糾正。柱子開始澆筑時(shí)，底部應(yīng)先澆筑一層厚50一l00mm與所澆筑混凝土內(nèi)砂漿成分相同的水泥砂漿或水泥漿。

　　斷面在400mm×400mm以內(nèi)，或有交叉箍筋的柱子，應(yīng)在柱子模板側(cè)面開孔以斜溜槽分段澆筑，每段高度不超過2m，斷面在400×400mm以上、無交叉箍筋的柱子，如柱高不超過4m，可從柱頂澆筑;如用輕骨料混凝土從柱頂澆筑，則柱高不得超過3.5m。

　　澆筑完畢，如柱頂處有較大厚度的砂漿層，則應(yīng)加以處理。柱子澆筑后，應(yīng)間隔1-1.5h，待混凝土拌合物初步沉實(shí)，再澆筑上面的梁板結(jié)構(gòu)。

　　梁和板一般同時(shí)澆筑，從一端開始向前推進(jìn)。只有當(dāng)梁高大于lm時(shí)才允許將梁?jiǎn)为?dú)澆筑，

　　(2)大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑

　　其上有巨大的荷載，整體性要求較高，往往不允許留施工縫，要求一次連續(xù)澆筑完畢。

　　要防止大體積混凝土澆筑后產(chǎn)生裂縫，就要降低混凝土的溫度應(yīng)力，這就必須減少澆筑后混凝土的內(nèi)外溫差(一般不宜超過25℃)。為此，應(yīng)優(yōu)先選用水化熱低的水泥，降低水泥用量，摻入適量的粉煤灰，降低澆筑速度和減小澆筑層厚度，或采取人工降溫措施。必要時(shí)，經(jīng)過計(jì)算和取得設(shè)計(jì)單位同意后可留施工縫而分段分層澆筑。

　　大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑方案，一般分為全面分層、斜面分層和分段分層三種。

　　澆筑宜在室外氣溫較低時(shí)進(jìn)行，混凝土最高澆筑溫度不宜超過280C。

　　(3)水下澆筑混凝土

　　3.混凝土養(yǎng)護(hù)

　　一般混凝土澆筑完畢12小時(shí)內(nèi)就應(yīng)開始養(yǎng)護(hù)。

　　普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土不少于7d，摻有緩凝劑或有抗?jié)B要求的混凝土不少于14d。

　　混凝土必須養(yǎng)護(hù)至其強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2以上，始準(zhǔn)在其上行人和操作。

　　(四)混凝土質(zhì)量檢查

　�、倜堪柚�100盤且不超過100m3的相同配合比的混凝土，取樣不得少于1次;

　�、诿抗ぷ靼喟柚频南嗤�配合比的混凝土不足100盤時(shí)，取樣不得少于1次;

　�、郜F(xiàn)澆樓層，每層取樣不得少于1次;

　�、芡�一單位工程每一驗(yàn)收項(xiàng)目中同配合比的混凝土，取樣不得少于1次。

　　當(dāng)三個(gè)試件中的最大或最小的強(qiáng)度值，與中間值相比超過中間值15%時(shí)，取中間值代表該組的混凝土試件強(qiáng)度;當(dāng)三個(gè)試件中的最大和最小的強(qiáng)度值，與中間值相比均超過中間值15%時(shí)，則其試驗(yàn)結(jié)果不應(yīng)作為評(píng)定的依據(jù)。

　　(六)混凝土冬期施工

　　受凍的混凝土在解凍后，其強(qiáng)度雖能繼續(xù)增長(zhǎng)，但已不能達(dá)到原設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)。遭凍時(shí)間愈早，水灰比愈大，則強(qiáng)度損失愈多，反之則損失少。

　　凡根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁鉁刭Y料室外日平均氣溫連續(xù)五天穩(wěn)定低于+50C時(shí)，就應(yīng)采取冬期施工的技術(shù)措施進(jìn)行混凝土施工。

　　一般把遭凍結(jié)其后期抗壓強(qiáng)度損失在5%以內(nèi)的預(yù)養(yǎng)強(qiáng)度值定為“混凝土受凍臨界強(qiáng)度”。 通過試驗(yàn)得知，該臨界強(qiáng)度與水泥品種、混凝土強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)。對(duì)普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥配制的混凝土，受凍臨界強(qiáng)度定為設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的30%;對(duì)礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土，為設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的40%，但不大于C10的混凝土，不得低于5N/mm2。

　　冬期施工混凝土的入模溫度不得低于5攝氏度。

　　(七)預(yù)應(yīng)力混凝土工程

　　1.先張法

　　常用的張拉程序?yàn)椋?/P>

　　0------105%σcon—持荷2min----σcon

　　或 0----------103%σcon。

　　式中 σcon ——預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力。

　　混凝土強(qiáng)度要達(dá)到不小于混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的75%后，才可放松預(yù)應(yīng)力筋，放松過早會(huì)由于預(yù)應(yīng)力筋回縮而引起較大的預(yù)應(yīng)力損失。

　　2.后張法

　　張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定，如設(shè)計(jì)無規(guī)定則不宜低于混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的75%，用塊體拼裝的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，其拼裝立縫處混凝土或砂漿的強(qiáng)度，如設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，不應(yīng)低于塊體混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的40%，且不得低于15N/mm2。

　　對(duì)配有多根預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)件，不可能同時(shí)張拉，只能分批、對(duì)稱地進(jìn)行張拉。

　　對(duì)平臥疊澆的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，可采取逐層加大超張拉的辦法來彌補(bǔ)該預(yù)應(yīng)力損失，但底層超張拉值不宜比頂層張拉力大5%(鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋)或9%(冷拉Ⅱ～Ⅳ級(jí)鋼筋)。

　　為減少預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)留孔孔壁摩擦而引起的應(yīng)力損失，對(duì)抽芯成形的孔道曲線形預(yù)應(yīng)力筋和長(zhǎng)度大于24m的直線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)采用兩端張拉;長(zhǎng)度等于或小于24m的直線預(yù)應(yīng)力筋，可一端張拉，但張拉端宜分別設(shè)置在構(gòu)件兩端。

　　3.無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土

　　塑料外包層和預(yù)應(yīng)力筋截面型式是影響摩阻損失的主要因素。

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