地基處理與樁基工程_第1頁
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文檔簡介

湖南工學(xué)院課程:土木工程施工班級:2010級土木工程(專升本)授課老師:龐朝暉第一章 土方工程說明:本課程前續(xù)課程建筑識圖與制圖、建筑工程測量、建筑材料、建筑力學(xué)、建筑構(gòu)造均采用典型項目圖紙(磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、單層排架預(yù)應(yīng)力屋架結(jié)構(gòu))驅(qū)動教學(xué),到本課程學(xué)習(xí)時對該圖紙已經(jīng)有了一定的認(rèn)識,在本課程學(xué)習(xí)時,主要是從圖紙項目的建造角度來閱讀和認(rèn)識。課前準(zhǔn)備:施工圖紙教學(xué)思路:根據(jù)本圖紙項目工程土方工程施工需要選擇相關(guān)施工技術(shù)知識,根據(jù)建筑施工事前控制、事中控制、事后控制對施工技術(shù)的要求, 選擇和制定該項目土方工程合理的施工方案,查找資料和完成該工程土方施工中遇到的一些必要計算,編寫該工程土方工程施工技術(shù)交底,根據(jù)校內(nèi)和校外施工實訓(xùn)場進(jìn)行土方工程的質(zhì)量檢驗,鍛煉和提高學(xué)生的職業(yè)能力,做到“干中學(xué),學(xué)中干”。能力目標(biāo):1)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件,選擇和制定常規(guī)土方工程合理的施工方案;2)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件,查找資料和完成土方施工中遇到的一些必要計算;3)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件編寫一般建筑土方工程施工技術(shù)交底;4)能根據(jù)建筑工程質(zhì)量驗收方法及驗收規(guī)范進(jìn)行常規(guī)土方工程的質(zhì)量檢驗。知識目標(biāo):1)掌握一般建筑土方工程的常規(guī)施工工藝、施工方法及包含的原理;2)掌握工程施工中遇到的一些必要計算方法;3)熟悉土方工程施工中容易出現(xiàn)的常見質(zhì)量、安全問題及質(zhì)量、安全驗收規(guī)范;4)熟悉土方施工順序及土方所需配備的設(shè)施和設(shè)備。施工準(zhǔn)備與輔助工作施工準(zhǔn)備土方開挖前的主要準(zhǔn)備準(zhǔn)備工作:場地清理(房屋、古墓、通訊電纜、水道、樹木等) ;排出地面水(盡量利用自然地形來排水,設(shè)置排水溝);修筑臨時設(shè)施(道路、水、電、機(jī)棚);場地平整場地平整:將現(xiàn)場平整為施工所要求的設(shè)計平面;場地平整的步驟:確定場地設(shè)計標(biāo)高->計算挖、填土方工程量—>確定土方平整調(diào)配方案—>選擇土方機(jī)械、擬定施工方案。確定場地設(shè)計標(biāo)高確定場地設(shè)計標(biāo)高時應(yīng)考慮的因素: 建筑規(guī)劃、生產(chǎn)工藝、運輸、盡量利用地形、排水;初步計算場地設(shè)計標(biāo)高原則:場地內(nèi)挖、填方量平衡;步驟:劃分網(wǎng)格->利用等高線內(nèi)插求得節(jié)點標(biāo)高(有地形圖時)/測量節(jié)點木樁高度(無地形圖時)->計算場地設(shè)計標(biāo)高;設(shè)計標(biāo)高的計算公式:nHi1Hi2Hi3Hi4)H0H12H23H34H4H0na2(a2i144n場地標(biāo)高的調(diào)整場地標(biāo)高調(diào)整的原因:土的可松性;土的可松性和可松性系數(shù)——指自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后, 體積因松散而增大, 以后雖經(jīng)回填壓實,也不能恢復(fù)到原來的性質(zhì);土的可松性可松性系數(shù)表示:最初可松性系數(shù): Ks V2/V1,最終可松性系數(shù): Ks' V3/V1V1——土在天然狀態(tài)下的體積;V2——土在開挖后松散狀態(tài)下的體積;V3——土在經(jīng)壓(夯)后的體積例:某基坑開挖體積為200m3,基礎(chǔ)體積為120m3,基礎(chǔ)做好后進(jìn)行土方回填。則回填后余下松土有多少?(kS=1.2,kS=1.1)練習(xí):某基坑開挖體積為500m3,基礎(chǔ)體積為250m3用土去填滿,填滿后,將剩余的土填入底面積為10×10m2的坑內(nèi),問坑為多高?(kS=1.2,kS=1.1)邊坡挖填方量不等;就近挖填土;泄水坡度的影響——單向泄水 (Hi H0 li)、雙向泄水(Hi H0 lxix lyiy);場地土方量的計算計算步驟:(節(jié)點實際設(shè)計標(biāo)高-自然地面標(biāo)高)->計算每個方格的挖填方量—>計算場地邊坡的挖填方量— >累計求挖、填方總量;(1) 各方格角點的施工高度計算: hn Hn H式中:hn——角點施工高度;Hn——角點的實際設(shè)計標(biāo)高;H——角點的自然地面標(biāo)高;(2) 計算零點位置當(dāng)一個方格內(nèi)同時有填挖方時,按下式計算零點位置:x1h1;h1h2計算方格土方工程量(書上列出了各種挖填方的土方量計算公式)邊坡土方量計算計算土方總量(累加)土方調(diào)配土方調(diào)配:對挖土的棄和填的填的綜合協(xié)調(diào);土方調(diào)配的原則挖方和填方基本平衡和就近調(diào)配;考慮施工與后期利用;合理布置挖、填分區(qū)線,選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運輸路線;好土用在回填質(zhì)量高的地區(qū);土方調(diào)配圖表的編制方法(教材上例題)劃分調(diào)配區(qū)(若干個網(wǎng)格的聯(lián)合);計算土方量(編寫在圖上);計算調(diào)配區(qū)之間的平均運距平均運距:挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)重心的距離。挖(填)方區(qū)重心的求法——取場地VixiViyi或方格網(wǎng)中縱橫兩邊為坐標(biāo)軸,求各區(qū)土方的重心公式為:[X,Y][i,i];VjVjjj4)確定土方最優(yōu)調(diào)配方案(以線性規(guī)劃理論為基礎(chǔ));5)在場地地形圖上繪制土方調(diào)配圖、調(diào)配平衡表(調(diào)配方向、土方數(shù)量和平均運距);基坑(槽)施工放線基槽放線:用木樁確定外墻的軸線的交點→測定外墻軸線→測定內(nèi)部開間所有軸線→根據(jù)邊坡系數(shù),用石灰在地面上標(biāo)出開挖邊線→在房屋四周設(shè)置龍門板;柱基放線大基坑開挖2) 基坑(槽)開挖一般的基坑(槽)開挖(尺度合理,坑壁穩(wěn)定,基地強(qiáng)度、穩(wěn)定性滿足)按規(guī)定尺寸確定開挖順序和開挖深度;除回填土外,其它土應(yīng)棄置于棄土地區(qū);

:采取措施避免發(fā)生坑壁滑坡、地基中產(chǎn)生過大的附加應(yīng)力;為防止基地土受到擾動,應(yīng)挖至基底標(biāo)高以上;當(dāng)超挖至基底標(biāo)高以下時,應(yīng)用相同的土料,或碎石類土,或低強(qiáng)度砼填補(bǔ),并應(yīng)達(dá)到規(guī)定的密實度;軟土地區(qū)的基坑(槽)開挖深基坑的開挖基坑、基槽基坑:底面積在20m2以內(nèi),且底長為底寬3倍以內(nèi)者;基坑的土方量計算(書上的圖例):V=(H/6)× (A1+4A0+A2)式中:A1、A2——上、下底面積;A0——中截面的面積;——深度;基槽:寬度在 3m以內(nèi),且長度等于或大于寬度 3倍者;基槽的土方量計算:V=(H/6)× (A1+4A0+A2)式中:A1、A2——上、下底面積;A0——中截面的面積;——深度;土方邊坡與土壁支撐1) 土方邊坡土方邊坡的坡度: 土方挖方深度

H與底寬

B之比,即土方邊坡坡度=

1

1

,式B/H

m中,m成為邊坡系數(shù);影響土方邊坡大小的因素:土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間、邊坡附近的荷載狀況、排水情況;書上給出了不放坡和放坡兩種情形的具體條件;土壁支撐土壁支撐的優(yōu)點:縮小施工面、減少土方量和克服場地限制;擋土板的類型、適用情形:橫撐式擋土板——斷續(xù)式(適合濕度較小的粘土)、連續(xù)式(適合松散、濕度大的土);——隨挖隨撐,隨拆隨填;垂直式擋土板(適合松散和濕度很大的土 );降低地下水土方工程施工和降低地下水位降水方法:明排水法和人工降低地下水位明排水法:在基坑或溝槽開挖時,采用截、疏、抽的方法進(jìn)行排水(開挖時,沿坑底周圍或中央開挖排水溝,再在溝底設(shè)集水井,使基坑內(nèi)的水經(jīng)排水溝流向集水井,然后用水泵抽走)集水井的截面尺寸和構(gòu)造要求見教材P19;明排水方法的適用范圍:開挖深度不宜太大,地下水位不宜太高,土質(zhì)宜較好;流砂:基坑底部的土成流動狀態(tài),隨地下水涌入基坑的現(xiàn)象流砂的特點:土完全喪失承載能力(2)流砂的成因:高低水位間的壓力差使得水在其間的土體內(nèi)發(fā)生滲流,當(dāng)壓力差達(dá)到一定程度時,使土粒處于懸浮流動狀態(tài);(3)流砂的受力分析:wh1F wh2F TlF 0式中:F——截面積wh1F——作用在土體 a-a截面上的總水壓力;wh2F——作用在土體 b-b截面上的總水壓力;TlF——水滲流時的土顆??傋枇?;h1 h2(4) 水力坡度:水頭差與滲透路徑長度的比值l(5) 動水壓力: GD T I w當(dāng)動水壓力GD '時,土粒處于懸浮狀態(tài),土的抗剪強(qiáng)度等于零,土粒隨著滲流的水一起流動,發(fā)生“流砂現(xiàn)象” 。易發(fā)生流砂的土(見教材P21);流砂的治理辦法,主要途徑是消除、減少或平衡動水壓力,具體措施有搶挖法、打板樁法、水下挖土法、人工降低地下水位(輕型井點降水)等;管涌:坑底位于不透水層,不透水層下面為承壓蓄水層,坑底不透水層的覆蓋厚度的重量小于承壓水的頂托力時,發(fā)生管涌現(xiàn)象;管涌的受力分析:Hwh人工降低地下水位定義:在基坑開挖前,預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的慮水管(井) ,利用抽水設(shè)備抽水,使地下水位降落在坑底以下。方法:輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點等,各種方法的適用范圍見教材 P22;5) 輕型井點降低地下水位(圖例見教材 P23頁)(1) 組成:管路系統(tǒng)與抽水設(shè)備;管路系統(tǒng):井點管、濾管、總管、聯(lián)結(jié)管;抽水設(shè)備:離心泵、真空泵、水氣分離器;輕型井點的布置的影響因素:基坑大小、深度、土質(zhì)、地下水位的高低、流向、降水深度等;(3) 輕型井點的平面布置:單排線狀井點、雙排井點、 U形井點、環(huán)狀井點;輕型井點的平面布置的構(gòu)造;輕型節(jié)點的高層布置:井點管的埋設(shè)深度 H(不包括慮管長),按下式計算(圖例見教材 P24):HH1hIL;式中I——地下水降落坡度,環(huán)狀井點1/10,單排線狀井點為1/4;輕型節(jié)點的高層布置的構(gòu)造;注意事項:慮管必須埋設(shè)在透水層內(nèi);總管的布置宜接近地下水位線(可事先挖槽);水泵軸心標(biāo)高宜與總管平行或略低于總管;總管應(yīng)具有0.25%~0.5%的坡度(坡向泵房);輕型井點的計算井點的分類:(不)完整井(井底是否達(dá)到不透水層)、(無)承壓井(地下水是否有壓力);承壓完整井、承壓非完整井、無壓完整井、無壓非完整井;涌水量計算對于無壓完整井,其涌水量計算公式為(教材 P27上有圖例):Q1.366K(2Hs)slgRlgx0式中,K——土的滲透系數(shù);——含水層厚度;s——水位降低值;R——抽水影響半徑,一般用式 R s HK計算;x0——環(huán)狀井點系統(tǒng)的假想半徑,對于矩形基坑,其長度與寬度之比不大于 5時,可按式xF/計算,F(xiàn)為環(huán)狀井點系統(tǒng)所包圍的面積;0對于無壓非完全井,其涌水量計算公式為(教材P27上有圖例):Q1.366K(2H0s)slgRlgx0式中,H0——有效抽水深度,H0f(S',l),可按教材P26上表格查;S'——井點管中水位降落值;l——慮管長度;對于承壓完全井,其涌水量計算公式為:Q2.73KKMslgRlgx0式中,M——承壓含水層厚度上述三式的應(yīng)用條件:矩形基坑的長寬比小于5;基坑寬度小于抽水影響半徑的兩倍;井點管數(shù)量與井距的確定(2)單根井點管的最大出水量:q65dl3K(3)井點管的最少根數(shù):n1.1Q/q(4)井點管的平均間距:DL/n,其中L為總管長度;注意事項:井點管間距不能過小,否則彼此干擾過大;在基坑周圍四角和靠近地下水流方向一邊的井點管應(yīng)適當(dāng)加密;實際采用的井距,還應(yīng)與集水總管上的短接頭間距相適應(yīng);抽水設(shè)備的選擇:真空泵,按總管長度選用;離心泵,按涌水量的大小選用;井點管的安裝使用輕型井點的安裝程序:排總管→埋設(shè)井點管→彎管連接→安裝抽水設(shè)備井點管的沖水法埋設(shè)程序:吊直定位→邊沖邊沉(構(gòu)造)→拔沖管,插井點管→填灌砂慮層→粘土封口(防漏氣);輕型井點使用時的注意事項:宜連續(xù)抽水,否則易堵塞慮管,建筑屋沉降,地下水回升(邊坡塌方) ;觀察真空泵的真空度,對于漏氣,采取措施;檢查井點管是否堵塞(正常管,則應(yīng)冬暖夏涼) ;設(shè)置觀察孔在影響半徑內(nèi)觀察地下水位;噴射井點降低地下水位適用情形:降水深度超過6m,土層滲透系數(shù)為0.1~2.0m/d,降水深度可大20m;噴射井點的主要設(shè)備(見教材P31);噴射井點的工作原理(見教材P31);噴射井點的平面布置(見教材P31);深井井點降低地下水位適用情形:抽水量大、較深的砂類土,降水深度可達(dá)50米;土方機(jī)械化施工常用的施工機(jī)械有:推土機(jī)、鏟運機(jī)、單斗挖土機(jī)、裝載機(jī)等;常用土方施工機(jī)械的施工特點推土機(jī)施工按推土板分類:鋼絲繩操作、油壓操作(升調(diào)推土板、轉(zhuǎn)動推土板)使用范圍:場地清理、場地平整;破、松硬土;土方壓實;特點:操作靈活、工作面小、行駛塊;提高生產(chǎn)率的作業(yè)方法:下坡推土——利用機(jī)械重力勢能提高生產(chǎn)率;并列推土——減小土的散失;多刀送土——先集中堆積在 A處,然后再推到 B處;槽形推土——減少土的散失;推土機(jī)的生產(chǎn)率計算

;小時生產(chǎn)率:Ph3600q(m3/h);TvKs推土機(jī)的臺班生產(chǎn)率:Pd8QhKB(m3/臺班)鏟運機(jī)施工構(gòu)成:牽引機(jī)械和土斗;分類:拖式和自行式,油壓式和索式;使用范圍:挖土、運土、平土和填土;特點:適合大面積土方工程,適合松土和普通土,適合含水率低的土質(zhì);提高生產(chǎn)率的作業(yè)方法:合理的行走路線——環(huán)形路線、 8字形路線;施工方法——下坡鏟土、跨鏟法、助鏟法;鏟土機(jī)的生產(chǎn)率計算小時生產(chǎn)率:Ph3600qKc(m3/h);TcKs式中:Kc——鏟斗裝土的充盈系數(shù)(一般砂土為0.75,其它土為0.85~1.3);(平均運距)卸土?xí)r間換檔和調(diào)頭時間Tct1(裝土?xí)r間2lt2(())t3)(平均運速)vc鏟運機(jī)的臺班生產(chǎn)率:Pd8PhKB(m3/臺班)單斗挖土機(jī)施工分類:履帶式和輪胎式(行走裝置) ,正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟(工作裝置) ;1)

正鏟挖土機(jī)特點:向前先上,強(qiáng)制切土;適用范圍:大型干燥基坑開挖,土丘開挖;性能指標(biāo):動臂傾角、最大挖土高度、最大挖土半徑等(其它性能指標(biāo)見教材 P38);開挖方式:正向挖土,側(cè)向卸土(動臂回轉(zhuǎn)半徑小,工作面小,效率高) ;正向挖土,發(fā)現(xiàn)卸土(動臂回轉(zhuǎn)半徑大,工作面大,效率低) ;工作面:一次開行中進(jìn)行挖土的工作范圍,由挖土機(jī)技術(shù)指標(biāo)及挖、卸土的方式?jīng)Q定;工作面的布置原則:保證挖土機(jī)生產(chǎn)效率最高,而土方的欠挖數(shù)量最少;根據(jù)開挖方式,工作面分為正工作面,側(cè)工作面(教材 P39~P40頁給出了詳細(xì)的兩類工作面計算方式);開挖層數(shù)和每層的開行次數(shù)的確定:開挖層數(shù):nD(挖方總高度);(工作面高度,取H或)Eh開行次數(shù):mF(挖方表面寬度)'G(工作面高度,取B或B)正鏟挖土機(jī)的工作面布置(見教材 P41);反鏟挖土機(jī)特點:后退向下,強(qiáng)制切土;適用范圍:基坑、基槽和管溝、含水率比較大的土質(zhì);開挖方式:溝端開挖、溝側(cè)開挖;拉鏟挖掘機(jī)特點:后退向下、自重(土斗自重)切土;適用范圍:大而深的基坑;抓鏟挖土機(jī)特點:直上直下、自重(土斗自重)切土;適用范圍:窄而深的基坑;土方挖運機(jī)械的選擇及配套計算土方機(jī)械的選擇:根據(jù)工程特點和技術(shù)條件以及各種土方挖運機(jī)械的特點和適用范圍,選擇效率高、費用低的機(jī)械進(jìn)行施工;教材P44~45頁給出了針對若干種工程特征和技術(shù)條件進(jìn)行土方挖運機(jī)械的選擇方案;土方挖運機(jī)械的配套計算:方法:確定主導(dǎo)施工機(jī)械的,根據(jù)主導(dǎo)機(jī)械的性能選擇配套機(jī)械;教材P45列舉了“挖運機(jī)與運土車輛的配套計算”案例;土方的填筑和壓實填筑的要求填方工程強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求正確選擇填土的種類和填筑方法。填筑的種類:碎石類土、砂土和爆破石渣用作表層下填料;粘土的含水量不宜太大;不應(yīng)采用大量含有有機(jī)質(zhì)的土——吸水變形;不應(yīng)采用防水溶性硫酸鹽的土——易溶解后形成空洞;不應(yīng)采用淤泥、凍土和膨脹土等用作填土;填筑方法:分層填筑;宜用同類土填筑;不同土,應(yīng)將透水性大的土置于下層;填筑壓實方法碾壓法適用范圍:大面積填土工程;種類:光面碾、羊足碾和氣胎碾;夯實法原理:利用夯錘的勢能來夯實土壤;適用范圍:小面積回填工程;種類:夯錘、內(nèi)燃機(jī)夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī);振動壓實機(jī)原理:土粒在外界振動力的作用下發(fā)生相對位移而變得密實;適用范圍:非粘性土的大面積填土;填土壓實的影響因素填土壓實的主要影響因素:壓實功、土的含水量、每層的鋪土厚度。壓實功的影響對于相同的土體,壓實功越大,土體密度增加的速度越快;在壓實功變化不大的情況下,土體密度的變化梯度逐漸減?。粚τ谒缮⑼?,不宜用重型碾壓機(jī)碾壓,應(yīng)先用輕型碾壓機(jī)碾壓;含水量的影響含水量過低,土粒間的摩擦力較大,不易壓實;含水量過大,土粒間的孔隙處于充盈狀態(tài),不易壓實;含水量適中,水起潤滑作用,減小摩擦力,易壓實;教材P47上給出了各類土的最佳含水量;鋪土厚度的影響土在壓實功的作用下,短期(瞬時)附加應(yīng)力隨深度的增加而減小,其影響深度與壓實機(jī)械(外界條件),土的性質(zhì)和含水量(內(nèi)部因素,實際上指土的抗剪能力)有關(guān);教材P48上給出了各類土的最佳土層厚度;第二章地基處理與樁基工程說明:本課程前續(xù)課程建筑識圖與制圖、建筑工程測量、建筑材料、建筑力學(xué)、建筑構(gòu)造程學(xué)習(xí)時對該圖紙已經(jīng)有了一定的認(rèn)識,在本課程學(xué)習(xí)時,主要是從圖紙項目的建造角度均采用典型項目圖紙(磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、單層排架預(yù)應(yīng)力屋架結(jié)構(gòu))驅(qū)動教學(xué),到本課來閱讀和認(rèn)識。課前準(zhǔn)備:施工圖紙教學(xué)思路:根據(jù)本圖紙項目工程地基工程施工需要選擇相關(guān)施工技術(shù)知識,根據(jù)建筑施工事前控制、事中控制、事后控制對施工技術(shù)的要求, 選擇和制定該項目地基工程合理的施工方案,查找資料和完成該工程地基施工中遇到的一些必要計算, 編寫該工程地基工程施工技術(shù)交底,根據(jù)校內(nèi)和校外施工實訓(xùn)場進(jìn)行地基工程的質(zhì)量檢驗。能力目標(biāo):1)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件,選擇和制定常規(guī)地基處理與基礎(chǔ)工程工程合理的施工方案;2)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件,查找資料和完成地基處理與基礎(chǔ)工程施工中遇到的一些必要計算;3)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件編寫一般建筑地基處理與基礎(chǔ)工程工程施工技術(shù)交底;4)能根據(jù)建筑工程質(zhì)量驗收方法及驗收規(guī)范進(jìn)行常規(guī)地基處理與基礎(chǔ)工程工程的質(zhì)量檢驗。知識目標(biāo):(1)掌握一般建筑地基處理與基礎(chǔ)工程工程的常規(guī)施工工藝、 施工方法及包含的原理;2)掌握工程施工中遇到的一些必要計算方法;3)熟悉地基處理與基礎(chǔ)工程工程施工中容易出現(xiàn)的常見質(zhì)量、安全問題及質(zhì)量、安全驗收規(guī)范;4)熟悉地基處理與基礎(chǔ)工程施工順序及地基處理與基礎(chǔ)工程所需配備的設(shè)施和設(shè)備。課前準(zhǔn)備:施工圖紙教學(xué)思路:根據(jù)本圖紙項目工程地基工程施工需要選擇相關(guān)施工技術(shù)知識,根據(jù)建筑施工事前控制、事中控制、事后控制對施工技術(shù)的要求, 選擇和制定該項目地基工程合理的施工方案,查找資料和完成該工程地基施工中遇到的一些必要計算, 編寫該工程地基工程施工技術(shù)交底,根據(jù)校內(nèi)和校外施工實訓(xùn)場進(jìn)行地基工程的質(zhì)量檢驗。2.1地基處理常規(guī)方法為了滿足結(jié)構(gòu)的安全和正常使用,地基必須具有滿足要求的承載力和變形,對于不能滿足要求的地基,除改變基礎(chǔ)的形式外,常用的一種方式是對地基進(jìn)行處理與加固。換土墊層法做法:挖去軟弱土層,回填砂墊層 /碎石墊層/砂石墊層/灰土墊層,并夯實;適用范圍:荷載不大的軟弱建筑物地基;砂墊層和砂石墊層做法:挖去軟弱土層,回填砂或碎石,分層夯實;適用范圍:適用于處理透水性強(qiáng)的軟弱粘性土地基 ,不宜用于加固濕陷性黃土以及不透水粘土地基;構(gòu)造要求——承載力厚度:根據(jù)墊層底面處土的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和不大于同一標(biāo)高處的軟弱土層的容許承載力;寬度:考慮應(yīng)力擴(kuò)散和墊層側(cè)面土的容許承載力;材料要求——強(qiáng)度、密實、排水;墊層材料應(yīng)使用顆粒級配良好 ,質(zhì)地堅硬的中砂、粗砂、礫砂、卵石或碎石。砂礫中石子含量不應(yīng)大于 50%,石子最大粒徑不宜大于 50mm,不得含有草根等有機(jī)物,含泥量不應(yīng)超過5%,如作排水層,含泥量不超過 3%。施工要點:驗槽;砂、石材料應(yīng)按級配拌合均勻;分層鋪設(shè)和夯實;若地下水位高于基坑(槽)底,采用排水或降水措施;質(zhì)量檢查環(huán)刀取樣法;貫入度測定法;灰土墊層做法:挖去軟弱土層,回填灰土(按一定體積比配合的石灰和粘性土)層,并在最優(yōu)含水量情況下分層夯實;構(gòu)造要求——承載力厚度:確定方法同“砂墊”層;寬度:一般為灰土頂面基礎(chǔ)砌體寬度加2.5倍灰土層厚度之和;材料要求石灰應(yīng)使用生石灰(塊狀),使用前1~2天消解熟化并過篩,顆粒不應(yīng)大于5mm,不得夾有半熟化的生石灰塊粒,含水不得過多;土??杀M可能采用挖槽土, 凡有機(jī)質(zhì)含量不大的粘性土都可使用, 但不得使用表面耕植土、凍土,土料應(yīng)過篩,粒徑不宜大于 15mm;施工要點:施工前應(yīng)該先驗槽(消除松土,回填孔洞和軟弱土層) ;施工時,將灰土拌合均勻, 并控制其含水量;灰土拌好后及時鋪好夯實, 不得隔日夯打;鋪灰應(yīng)分層夯筑,每層厚度可以參考教材 P63;質(zhì)量檢查環(huán)刀取樣法;貫入度測定法;重錘夯實法做法:將夯錘用機(jī)械提升后放開,利用夯錘自由下落時得沖擊能來夯實土層;適用范圍:處理離地下水位以上的稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基(若土層含水量過大,會形成橡皮土) ;當(dāng)夯擊對鄰近建筑有影響,或地下水高于有效夯實深度時,不宜使用,夯擊基土表面一般為 8~12遍;機(jī)具設(shè)備及其要求:起重設(shè)備:摩擦式卷揚機(jī)、履帶式起重機(jī)、打樁機(jī)、龍門式起重機(jī)等;夯錘:形狀——截頭圓錐體,制作——砼,底部設(shè)置鋼板,重量、直徑、落距——15~30kN、1.0~1.5m、2.5~4.0m,頂面單位靜壓——15~20kPa;施工要點:試夯→選定夯錘重量、直徑和落距→確定最后下層量、夯擊遍數(shù)和總下沉量;重錘分層夯實地基時,每層得鋪設(shè)厚度應(yīng)相當(dāng)于錘底直徑;基坑(槽)的夯實范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)底面,每邊應(yīng)比設(shè)計寬度加寬 0.3m以上;夯實前坑(槽)底面應(yīng)高出設(shè)計標(biāo)高, 預(yù)留土的層的厚度應(yīng)根據(jù)試夯時的總下沉量再加50~100mm確定;夯實時地基土的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量范圍以內(nèi);質(zhì)量檢查檢查施工記錄:最后下沉量和總下沉量;選點夯擊檢查;強(qiáng)夯法做法:強(qiáng)夯是用起重機(jī)械將80~300kN的夯錘吊至6~30m的高處自由落下,給地基以巨大的沖擊力和振動,迫使土顆粒重組,排除孔隙中水與氣體,從而對土體進(jìn)行強(qiáng)力夯實的一種加固方法。適用范圍:碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土及雜填土地基的深層加固;機(jī)具設(shè)備:起重機(jī)械、夯錘和脫鉤裝置;施工要點質(zhì)量檢查缺點:施工中噪聲大,以影響周邊建筑。振沖法原理:振沖法是利用振動和水加固土體的方法, 它利用機(jī)械在地基中制造一群以石塊、 砂礫等散粒材料組成的樁體——碎石樁, 這些樁與原地基土一起構(gòu)成所謂的復(fù)合地基, 使地基承載力提高,沉降和沉降差減少;分類:振沖置換法——適用不排水、抗剪強(qiáng)度小的粘性土、粉土、飽和黃土等;振沖密實法——適用于粘土顆粒含量小于 10%的粗砂、中砂地基;機(jī)具設(shè)備:振沖器(帶潛水電機(jī)) 、起重設(shè)備、水泵及供水管道、加料設(shè)備(翻斗車、手推車)和控制設(shè)備(控制電流設(shè)備) ;施工要點振沖試驗——確定成孔水壓和水量、成孔速度、填料方法、密實電流值、填料量、留振時間;施工前,應(yīng)按設(shè)計圖紙定出沖孔中心位置并編號;振沖流程——定位、成孔、清孔、填料和振密,成樁 (樁頂部約 1m范圍內(nèi)的樁體密實度難以保證,一般挖除后另做墊層、或振動碾壓 );質(zhì)量與控制振沖法加固土體,在施工中用密實電流、填料量、留振時間來控制;樁位偏差不得大于0.2倍的樁孔直徑;待樁完成半個月 (砂土)或一個月(粘性土)后方可進(jìn)行荷載實驗。2.2地基局部處理其他方法地基局部處理——松土坑的處理、磚井和土井的處理、局部軟硬土的處理;其它加固方法——擠密砂樁法、沉層攪拌法、堆載預(yù)壓法、化學(xué)加固法;一般規(guī)定建筑物地基的施工應(yīng)具備下述資料:2巖土工程勘察資料。臨近建筑物和地下設(shè)施類型、分布及結(jié)構(gòu)質(zhì)量情況。砂、石子、水泥、鋼材、石灰、粉煤灰等原材料的質(zhì)量、檢驗項目、批量和檢驗方法,應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。地基施工結(jié)束,宜在一個間歇期后,進(jìn)行質(zhì)量驗收,間歇期由設(shè)計確定。說明:地基施工考慮間歇期是因為地基土的密實,孔隙水壓力的消散,水泥或化學(xué)漿液的固結(jié)等均無原則有一個期限,施工結(jié)束即進(jìn)行驗收有不符實際的可能。至于間歇多長時間在各類地基規(guī)范中有所考慮,但是參數(shù)數(shù)字。具體可由設(shè)計人員根據(jù)要求確定。有些大工程施工周期較長,一部分已到間歇要求,另一部分仍有施工,就不一定待全部工程施工結(jié)束后再進(jìn)行取樣檢查,可先在已完工程部位進(jìn)行,但是否有代表性就應(yīng)由設(shè)計方確定。地基加固工程,應(yīng)在正式施工前進(jìn)行試驗施工,論證設(shè)定的施工參數(shù)及加固效果。為驗證加固效果所進(jìn)行的載荷試驗,其施加載荷應(yīng)不低于設(shè)計載荷的2倍。說明:試驗工程目的在于取得數(shù)據(jù),以指導(dǎo)施工。對無經(jīng)驗可查的工程更應(yīng)強(qiáng)調(diào),這樣做的目的,能使施工質(zhì)量更容易滿足要求,即不造成浪費也不會造成大面積返工。對試驗荷載考慮稍大一些,有利于分析比較,以取得可靠的施工參數(shù)。對灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、強(qiáng)夯地基、注漿地基、預(yù)壓地基,其竣工后的結(jié)果(地基強(qiáng)度或承載力)必須達(dá)到設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)。檢驗數(shù)量,每單位工程不應(yīng)少于3點,1000m2以上工程,每100m2至少應(yīng)有1點,3000m2以上工程,每300m2至少應(yīng)有1點。每一獨立基礎(chǔ)下至少應(yīng)有1點,基槽每20延米應(yīng)有1點。說明:本條所列的地基均不是復(fù)合地基,由于各地各設(shè)計單位的習(xí)慣、經(jīng)驗等,對地基處理后的質(zhì)量檢驗指標(biāo)均不一樣,有的用標(biāo)貫、靜力觸探,有的用十字板剪切強(qiáng)度等,有的就用承載力檢驗。對此,本條用何指標(biāo)不予規(guī)定,按設(shè)計要求而定。地基處理的質(zhì)量好壞,最終體現(xiàn)在這些指標(biāo)中。為此,將本條列為強(qiáng)制性條文。各種指標(biāo)的檢驗方法可按國家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》GJ789的規(guī)定執(zhí)行。對水泥土攪拌復(fù)合地基、高壓噴射注漿樁復(fù)合地基、砂樁地基、振沖樁復(fù)合地基、土和灰土擠密樁復(fù)合地基、水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基及夯實水泥土樁復(fù)合地基,其承載力檢驗,數(shù)量為總數(shù)為1.5%-1%,但不應(yīng)少于3根。說明:水泥土攪拌樁地基,高壓噴射注漿樁地基,砂樁地基,振沖樁地基、土和灰土擠密樁地基、水泥粉煤灰碎石樁地基及夯實水泥土樁地基為復(fù)合地基,樁是主要施工對象,首先應(yīng)檢驗樁的質(zhì)量,檢查方法可按國家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的規(guī)定執(zhí)行。除本規(guī)范第、條指定的主控項目外,其他主控項目及一般項目可隨意抽查,但復(fù)合地基中的水泥土攪拌樁、高壓噴射注漿樁、振沖樁、土和灰土擠密樁、水泥粉煤灰碎石樁及夯實水泥土樁至少應(yīng)抽查 20%。說明:本規(guī)范第、條規(guī)定的各類地基的主控項目及數(shù)量是至少應(yīng)達(dá)到的,其他主控項目及數(shù)量是至少應(yīng)達(dá)到的,其他主控項目及檢驗數(shù)量由設(shè)計確定,一般項目可根據(jù)實際情況,隨時抽查,做好記錄。復(fù)合地基中的樁的施工是主要的,應(yīng)保證20%的抽查量。第四章混凝土結(jié)構(gòu)工程說明:本課程前續(xù)課程建筑識圖與制圖、建筑工程測量、建筑材料、建筑力學(xué)、建筑構(gòu)造均采用典型項目圖紙(磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、單層排架預(yù)應(yīng)力屋架結(jié)構(gòu))驅(qū)動教學(xué),到本課程學(xué)習(xí)時對該圖紙已經(jīng)有了一定的認(rèn)識,在本課程學(xué)習(xí)時,主要是從圖紙項目的建造角度來閱讀和認(rèn)識。課前準(zhǔn)備:施工圖紙教學(xué)思路:根據(jù)本圖紙項目工程鋼筋混凝土工程施工需要選擇相關(guān)施工技術(shù)知識,根據(jù)建筑施工事前控制、 事中控制、事后控制對施工技術(shù)的要求, 選擇和制定該項目鋼筋混凝土工程合理的施工方案, 查找資料和完成該工程鋼筋混凝土施工中遇到的一些必要計算, 編寫該工程鋼筋混凝土工程施工技術(shù)交底,根據(jù)校內(nèi)和校外施工實訓(xùn)場進(jìn)行鋼筋混凝土工程的質(zhì)量檢驗。能力目標(biāo):1)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件,選擇和制定常規(guī)鋼筋混凝土工程合理的施工方案;2)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件,查找資料和完成鋼筋混凝土工程施工中遇到的一些必要計算;3)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件編寫一般建筑鋼筋混凝土工程施工技術(shù)交底;4)能根據(jù)建筑工程質(zhì)量驗收方法及驗收規(guī)范進(jìn)行常規(guī)鋼筋混凝土工程的質(zhì)量檢驗。知識目標(biāo):1)掌握一般建筑鋼筋混凝土工程的常規(guī)施工工藝、施工方法及包含的原理;2)掌握工程施工中遇到的一些必要計算方法;3)熟悉鋼筋混凝土工程施工中容易出現(xiàn)的常見質(zhì)量、安全問題及質(zhì)量、安全驗收規(guī)范;4)熟悉鋼筋混凝土工程施工順序及鋼筋混凝土工程所需配備的設(shè)施和設(shè)備。4.1模板工程模板:砼結(jié)構(gòu)和構(gòu)件按所要求的幾何尺寸成型的模型板;模板系統(tǒng):模板、支架系統(tǒng)、緊固連接件;模板的要求:形狀尺寸滿足、相互位置的正確、剛度和穩(wěn)定性滿足、裝拆方便、接縫不得漏漿;模板的常見種類按材料為:木模板、鋼模板、塑料模板、玻璃鋼模板、竹膠板模板、裝飾砼模板、預(yù)應(yīng)力砼薄板等;按施工工藝為:組合式模板(如木模板、組合鋼模板)、工具模板(如大模板、滑模、爬模等)、永久性模板;按規(guī)格型式為:定型模板(即定型組合模板,如小鋼模)和非定型模板(散裝模板) ;組合鋼模板組合鋼模板組成:鋼模板、配件;特點:拼裝,非裁減;要求:尺寸適中,輕便靈活,裝拆方便、可預(yù)拼成大模板、臺模(然后用起重機(jī)吊運安裝);鋼模板組成:平模板——面板、縱橫肋、邊框,尺寸安模數(shù)制;角膜——陽角模、陰角模、聯(lián)接角模;聯(lián)接角膜:將平模拼成非直角的模板;平模的長度有1800、1500、1200、900、750、600、450mm七種規(guī)格,寬度有100~600mm(以50mm進(jìn)級)十一種規(guī)格;(d)

(e)

(f)圖4.2

組合鋼模板(a)平模板(b)陰角模板(c)陽角模板(d)聯(lián)接角模板(e)U形卡(f)附墻柱模2)鋼模配板采用組合鋼模時,同一構(gòu)件的模板展開可用不同規(guī)格的鋼模作多種方式的組合排列,因而形成不同的配板方案。合理的配板方案:鋼模塊數(shù)少,木模嵌補(bǔ)量少,并能使支承件布置簡單,受力合理;配板原則如下:(1)優(yōu)先采用通用規(guī)格及大規(guī)格的模板(整體性好,減少拆裝);合理排列模板:宜以其長邊沿梁、板、墻的長度方向或柱的方向排列,以利使用長度規(guī)格大的鋼模,并擴(kuò)大鋼模的支承跨度;合理使用角模:對無特殊要求的陽角,可不用陽角模,而用聯(lián)接角模代替;柱頭、梁口及其他短邊轉(zhuǎn)角(陰角)處,可用方木嵌補(bǔ);木膠合板木膠合板:將一組單板 (薄木片)膠合成的板材,相鄰層木紋方向相互垂直;砼模板用木膠合板:高耐氣候性、耐水性的 I類膠合板;木膠合板模板特點:板幅大,板面平整——減少工作量,減少磨去接縫的費用;承載能力大,特別是經(jīng)表面處理后耐磨性好,能多次重復(fù)使用;(3) 材質(zhì)輕,厚 18mm的木膠板,單位面積重量為 50kg,模板的運輸、堆放、使用和管理等都較為方便;保溫性能好,能防止溫度變化過快,冬季施工有助于砼的保溫;鋸截方便,易加工成各種形狀的模板;便于按工程的需要彎曲成形,用作曲面模板。木膠合板紋理方向與使用木膠合板模板構(gòu)造:一般相各層紋理方向相互,表板的紋理方向和膠合板板面的長向平行,一般為奇數(shù)層(有上面兩條決定);木膠合板模板尺寸:一般寬度為 1200mm左右,長度為 2400mm左右,厚約 12~18mm(見教材表 4.2);膠合性能:膠粘劑主要是酚醛樹脂,強(qiáng)度高,耐水、耐熱、耐腐蝕等性能良好;承載能力木膠合板的承載能力與膠合板的厚度、靜彎曲強(qiáng)度以及膠合性能,彈性模量有關(guān);使用要點(耐堿性、耐水性、耐熱性、耐磨性以及脫模性,重復(fù)使用,必須使用表面進(jìn)行處理的膠合木模板):禁止見模板從高處扔下;脫模后立即清洗板面浮漿,堆放整齊;膠合板周邊涂封邊膠,及時清除水泥漿;膠合板板面盡量不鉆洞,遇有預(yù)留孔洞等用普通板材拼補(bǔ);常規(guī)的支模方法為:用¢48×3.5腳手鋼管搭設(shè)排架,排架上鋪放間距為 400mm左右的 50mm×100mm或60 80mm ( 68 )木膠合板常用厚度為 12mm、18mm,木方的間距隨膠合板厚度作調(diào)整。這種支模方法簡單易行,現(xiàn)已在施工現(xiàn)場大面積采用;模板荷載及計算規(guī)定模板及其支架應(yīng)具有足夠的承載能力、

剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受澆筑砼的重量、

側(cè)壓力以及施工荷載。在計算模板及支架時,主要考慮下列荷載模板及支架自重;澆筑砼的重量;鋼筋重量;施工人員及施工設(shè)備重在水平投影面上的荷載;振搗砼時產(chǎn)生的荷載;新澆筑砼對模板的側(cè)壓力;傾倒砼時對垂直面模板產(chǎn)生的水平荷載;風(fēng)荷載;模板的拆除砼結(jié)構(gòu)模板的拆除日期取決于結(jié)構(gòu)的性質(zhì)、 模板的用途和砼硬化速度, 及時拆模,可提高模板的周轉(zhuǎn);過早拆模,過早承受荷載會產(chǎn)生變形甚至?xí)斐芍卮蟮馁|(zhì)量事故;模板拆除的規(guī)定非承重模板(如側(cè)板),應(yīng)在砼強(qiáng)度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞時,方可拆除;承重模板應(yīng)在達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度時方可拆除(見教材 P169);拆模時如發(fā)現(xiàn)砼質(zhì)量問題時應(yīng)暫停拆除,經(jīng)過處理后方可繼續(xù);拆除模板應(yīng)注意下列幾點拆模程序一般應(yīng)是后支的先拆,先拆除非承重部分,后拆除承重部分;拆除框架結(jié)構(gòu)模板的順序,首先是柱模板,然后是樓板底板,梁側(cè)模板,最后梁底模板;拆除跨度較大的梁下支柱時,應(yīng)先從跨中開始,分別拆向兩端;樓層板支柱的拆除規(guī)定(見教材P170);模板安裝質(zhì)量要求模板及其支架應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受澆筑砼的重量、側(cè)壓力以及施工荷載。主控項目安裝現(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;上下層支架的立信應(yīng)對準(zhǔn),并鋪設(shè)墊板;在涂刷模板隔離劑時,不得沾污鋼筋和砼接槎處;一般項目模板的接縫不應(yīng)漏漿;木模板應(yīng)澆水濕潤,但模板內(nèi)不應(yīng)有積水;模板與砼的接觸面應(yīng)清理干凈并涂刷隔離劑;模板內(nèi)的雜物應(yīng)清理干凈;對跨度不小于4m的現(xiàn)澆鋼筋砼梁、板,其模板應(yīng)要求起拱;固定在模板上的預(yù)埋件、預(yù)留孔洞均不得遺漏;現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝的偏差應(yīng)符合規(guī)定;模板垂直度控制在模板安裝就位前對每一塊模板線進(jìn)行復(fù)測;模板拼裝后確保垂直度不超過3mm,平整度不超過2mm;模板的變形控制分層澆筑,層高控制在500以內(nèi),嚴(yán)防振搗不實或過振,使模板變形;門窗洞口處對稱下砼;模板支立完畢后,禁止模板與腳手架拉結(jié);檢查螺栓、頂撐及斜撐是否松動;模板的拼縫和接頭模板拼縫、接頭不密實時骼塑料密封條堵塞;鋼模板如發(fā)生變形時,及時修整;4.2鋼筋工程鋼筋砼中常用鋼材:鋼筋、鋼絲和鋼絞線;鋼筋的分類鋼筋按化學(xué)成分:碳素鋼——低碳鋼(含碳量<0.25%)、中碳鋼(含碳量0.25%~0.6%)、高碳鋼(含碳量0.6%~1.4%);普通低合金鋼——除含有碳為,還有硅、錳、鈦、鉻等元素;按加工方法:熱扎鋼筋:將低碳鋼、普通低合金鋼在高溫狀態(tài)下軋制而成;按強(qiáng)度分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級;冷拉鋼筋:將熱軋鋼筋在常溫下用機(jī)械拉伸而成;按強(qiáng)度分為冷拉Ⅰ級、冷拉Ⅱ級、冷拉Ⅲ級、冷拉Ⅳ級;熱處理鋼筋:將Ⅳ級鋼筋通過加熱、 淬火和回火等工藝處理, 同時具有較高的強(qiáng)度和塑性;冷軋帶肋鋼筋:在常溫下軋制而成;鋼筋按外形:光圓鋼筋、月牙形、螺紋形、人字形;鋼絲(3~5mm)種類:碳素鋼絲、刻痕鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線;鋼筋的驗收與存放:驗收出廠質(zhì)量證明書或試驗報告單;查對標(biāo)牌,檢查外觀,并按有關(guān)規(guī)定抽取試樣做力學(xué)性能試驗;外觀檢查:表面不得有裂縫,結(jié)疤和折疊,表面的凸塊不允許超過螺紋的高度,鋼筋的外形應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定;力學(xué)性能指標(biāo):屈服點、抗拉強(qiáng)度、伸長率及冷彎性能;存放嚴(yán)格按批分等級、牌號、直徑、長度掛牌存放,并注明數(shù)量;鋼筋成品要分工程名稱和構(gòu)件名稱,按號碼順序存放,掛牌排列,牌上注明構(gòu)件的名稱、部位、鋼筋型式、尺寸、鋼號、直徑、根數(shù);鋼筋的冷加工鋼筋冷拉概念:冷拉是指在常溫下對鋼筋進(jìn)行強(qiáng)力拉伸,拉應(yīng)力超過鋼筋的屈服強(qiáng)度,使鋼筋產(chǎn)生塑性變形,以達(dá)到調(diào)直鋼筋,提高強(qiáng)度的目的;現(xiàn)象:變形硬化,時效硬化(見砼結(jié)構(gòu)教材圖)控制方法:控制冷拉應(yīng)力法:先將鋼材拉伸到控制應(yīng)力,再檢查冷拉率是否滿足要求,若不滿足,進(jìn)行機(jī)械性能試驗(見教材 P51表格);控制冷拉率法:先對鋼筋試件在規(guī)定的冷拉應(yīng)力下進(jìn)行試驗 (同爐批,至少4個試件),而后確定平均冷拉率,最后才應(yīng)用(見教材 P52表格);冷拉的設(shè)備:拉力裝置(卷揚機(jī)) 、承力結(jié)構(gòu)(地錨)、鋼筋夾具及測量裝置(標(biāo)尺) ;冷拉計算(見教材 P118):冷拉力計算,計算拉長值;冷拉設(shè)備的計算:Q(設(shè)備能力)=S(卷揚機(jī)牽引力)(冷拉小車摩擦力);'F(省力系數(shù))KK'fn1(f1)/(fn1):單個滑輪的阻力系數(shù);n:工作線數(shù)2) 鋼筋的冷拔概念:用強(qiáng)力將直徑 6—8mm的I級光圓鋼筋在常溫下通過特制的鎢合金拔絲模,拉拔成比原鋼筋直徑小的鋼絲。工藝流程:軋頭→剝殼→通過潤滑劑→進(jìn)入拔絲模;

多次鋼筋的接頭連接焊 接:成本較低,質(zhì)量可靠,應(yīng)優(yōu)先采用;綁扎連接:浪費鋼筋且連接不可靠;機(jī)械連接:設(shè)備簡單,操作方便;鋼筋焊接鋼筋的焊接質(zhì)量的影響因素:鋼材的可焊性(含碳、錳約高,可焊型性越差) ;焊接工藝;焊接方法:1) 閃光對焊:適用于鋼筋接長及預(yù)應(yīng)力于螺絲端桿的焊接; 原理——利用對焊機(jī)使兩端鋼筋接觸,通過低壓的強(qiáng)電流, 待鋼筋加熱到一定溫度變軟后, 進(jìn)行軸線加壓頂鍛后形成接頭;2)電弧焊:利用弧焊機(jī)使焊條和焊件之間產(chǎn)生高溫電弧,使焊條和電焊燃燒范圍內(nèi)的焊件熔化,待其凝固后,形成接頭;3)電阻點焊:主要應(yīng)用于鋼筋網(wǎng)片、鋼筋骨架等;4)電渣壓力焊:應(yīng)用于現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)中豎向鋼筋的連接;鋼筋的配料和代換鋼筋配料:根據(jù)施工圖,分別確定鋼筋的種類、下料長度、根數(shù)、重量,并填寫配料單;下料計算;基本概念:1) 外包尺寸:鋼筋的外輪廓尺寸(外包就是曲線切線的交點練成的直線段) ;軸線長度:鋼筋的截面圓心的集合;量度差值:鋼筋彎曲段的外包尺寸與軸線長度的差值;下料長度:各段直線鋼筋外包長度之和-量度差值+彎鉤增加長度=軸線長度;直鋼筋下料長度:外包尺寸+彎鉤增長值彎起鋼筋下料長度:直段長度+斜段長度+彎鉤增長值-量度差值箍筋下料長度:外(內(nèi))皮尺寸+箍筋調(diào)整值配料單:工程名稱、構(gòu)件名稱、鋼筋編號、鋼筋簡圖及尺寸、鋼筋直徑、鋼號、數(shù)量、下料長度及重量(具體見教材P128表格);基本計算彎鉤增加長度180°彎鉤增加長度 =半園周長(取鋼筋軸線上的彎弧直徑) +平直段長-彎鉤的彎弧外半徑。代入規(guī)范所規(guī)定的數(shù)據(jù),可得:(3.5dπ/2+3d)-2.25d=8.5d-2.25d=6.25d。(180度彎鉤計算公式,其它角度的計算公式見老教材);(a)1800彎鉤(b)900彎鉤彎折的量度差值鋼筋彎折處量度差值計算簡圖彎折的量度差值=外包尺寸-軸線尺寸,即:(AB

BC) ABC

2AB

ABC

2(D

d)tan

(D d)2

2

360箍筋的下料長度箍筋彎鉤的彎弧內(nèi)直徑,除應(yīng)滿足與受力鋼筋的彎鉤和彎折相同的規(guī)定外,尚應(yīng)不小于受力鋼筋直徑;箍筋彎鉤的彎折角度:對一般結(jié)構(gòu),不應(yīng)小于90°;對有抗震等要求的結(jié)構(gòu),應(yīng)為135°;箍筋彎后平直部分長度:對一般結(jié)構(gòu),不宜小于箍筋直徑的5倍;對有抗震等要求的結(jié)構(gòu),不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍。箍筋的下料長度可按上述公式計算。為了計算方便,一般將箍筋彎鉤增加長度和彎折量度差值兩項合并成一項箍筋調(diào)整值(教材上給出了若干調(diào)整值 )(a)1350/1350 (b)900/1800 (c)900/900圖4-23箍筋示意圖(講解教材上的例題)鋼筋代換:施工時缺乏施工圖上的鋼筋類別,

在征得設(shè)計單位同意后,

可進(jìn)行鋼筋類別替換;等強(qiáng)度代換:

As2

fy2

As1

fy1

;等面積代換:構(gòu)件按最小配筋率配筋時,可按鋼筋面積相等的原則進(jìn)行代換;注:必要時,代換后還要進(jìn)行裂縫寬度或抗裂性計算;代換后,還需滿足構(gòu)造方面的要求;(講解教材上的例題)鋼筋的綁扎與安裝鋼筋的接長、鋼筋骨架或鋼筋網(wǎng)的成型應(yīng)優(yōu)先采用焊接或機(jī)械連接;鋼筋綁扎一般采用20~22號鐵絲(火燒絲)或鍍鋅鐵絲;鋼筋綁扎程序是:畫線一 >擺筋一>穿箍一>綁扎一>安裝墊塊等;鋼筋綁扎應(yīng)符合下列規(guī)定:鋼筋的交點須用鐵絲扎牢。板和墻的鋼筋網(wǎng)片,外周兩行鋼筋的相交點全部扎牢,中間相交點可間隔交錯扎牢,但必須保證鋼筋不發(fā)生位移,雙向受力的鋼筋網(wǎng)片,須全部扎牢;梁和柱的鋼筋,箍筋與受力筋宜垂直設(shè)置;箍筋彎鉤疊合處,應(yīng)沿受力鋼筋方向錯開設(shè)置;板、次梁與主梁交叉處,板的鋼筋在上,次梁的鋼筋居中,主梁的鋼筋在下;鋼筋搭接長度及綁扎點位置應(yīng)符合下列規(guī)定:1) 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,也不宜位于構(gòu)件最大彎矩處;2)受拉區(qū)域內(nèi),HPB235級鋼筋綁扎接頭的末端應(yīng)做彎鉤,HRB335、HRB400級鋼筋可不做彎鉤;3)鋼筋搭接處,應(yīng)在中心和兩端用鐵絲扎牢;4)綁扎接頭的搭接長度應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范的要求;鋼筋保護(hù)層應(yīng)按設(shè)計或規(guī)范的要求正確確定,工地常用預(yù)制水泥墊塊墊在鋼筋與模板之間,以控制保護(hù)層厚度;4.3砼工程砼工程包括砼的拌制、運輸、澆筑搗實和養(yǎng)護(hù)等施工過程;砼制備 砼強(qiáng)度1) 砼配制強(qiáng)度( fcu,o)砼配制強(qiáng)度應(yīng)按右式計算: fcu,o fcu,k 1.645式中fcu,o——砼配制強(qiáng)度( MPa);fcu,k——砼立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值( MPa);——砼強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差( MPa);關(guān)于 統(tǒng)計規(guī)定:對預(yù)拌砼廠和預(yù)制砼構(gòu)件廠,其統(tǒng)計周期可取為一個月;對現(xiàn)場拌制砼的施工單位,其統(tǒng)計周期可要扎實際情況確定 ,但不宜超過三個月;施工單位如無近期砼強(qiáng)度統(tǒng)計資料時,σ可根據(jù)砼設(shè)計強(qiáng)度等級取值:當(dāng)砼設(shè)計強(qiáng)度≤ C20時,取4MPa;當(dāng)砼設(shè)計強(qiáng)度在C25~C40時,取5MPa;當(dāng)≥C45時,取6MPa;砼施工配合比及施工配料砼配合比是在實驗室根據(jù)砼的配制強(qiáng)度經(jīng)過試配和調(diào)整而確定的;實驗室配合比所有用砂、石都是不含水分的;施工現(xiàn)場砂、石都有一定的含水率,且含水率大小隨氣溫等條件不斷變化;施工中應(yīng)按砂、石實際含水率對原配合比進(jìn)行調(diào)整為的施工配合比; 砼攪拌機(jī)選擇砼攪拌機(jī)按其攪拌原理分為自落式和強(qiáng)制式兩類(a)自落式攪拌 (b)強(qiáng)制式攪拌1—砼拌合物;2—攪拌筒;3—葉片;4—轉(zhuǎn)軸攪拌制度的確定投料順序:目的是提高攪拌質(zhì)量,減少葉片、襯板的磨損,減少拌合物與攪拌筒的粘結(jié),減少水泥飛揚等;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(jī)。內(nèi)先加水或在料斗提升進(jìn)料的同時加水;二次投料法——預(yù)拌水泥砂漿法是先將水泥、 砂和水加入攪拌筒內(nèi)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?,均勻的水泥砂漿,再投入石子攪拌成均勻的砼;攪拌時間:時間過短,拌合不均勻,會降低砼的強(qiáng)度及和易性;時間過長,不僅會影響攪拌機(jī)的生產(chǎn)率,而且會使砼和易性降低或產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象;

在鼓筒成為進(jìn)料容量(干料容量):進(jìn)料容量

Vj與攪拌機(jī)攪拌筒的幾何容量

Vg的比例關(guān)系。如進(jìn)料過多,影響砼拌合物的均勻性,如裝料過少,則又不能充分發(fā)揮攪拌機(jī)的效率;砼的運輸砼拌合物運輸?shù)囊蟊3志鶆蛐?,避免分層離析,坍落度符合規(guī)定;最少的中轉(zhuǎn)次數(shù),最短的時間,從攪拌地點運至澆筑地點;保證砼的澆筑工作連續(xù)進(jìn)行;運送容器應(yīng)嚴(yán)密,內(nèi)壁平整、不吸水、不漏漿;砼運輸工具選擇地面運輸、垂直運輸和樓面運輸三種情況。地面運輸——運距較遠(yuǎn)時砼攪拌運輸車, 工地范圍內(nèi)運輸可采用小型機(jī)動翻斗車, 近距離亦可采用雙輪手推車;垂直運輸——塔式起重機(jī),井架,也可采用砼泵;樓面運輸——塔式起重機(jī),手推車;砼的澆筑與搗實澆筑前應(yīng)檢查模板、支架、鋼筋和預(yù)埋件的正確位置,并進(jìn)行驗收;澆筑要求防止離析——砼拌合物自由傾落高度過大,粗骨料在重力作用下下落速度較砂漿P192???,形成砼離析;為此,砼傾落自由高度不應(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、溜管等下料;分層灌注,分層搗實——前層砼凝結(jié)前,將次層砼澆筑完畢,以保證砼整體性;注:分層厚度應(yīng)使砼能搗固密實,當(dāng)采用插入式振動器時,為振動棒長的 1.25倍;當(dāng)采用表面振動器時,為200 mm;當(dāng)用人工搗固時,根據(jù)鋼筋疏密程不同,一般為250~150mm;正確留置施工縫砼結(jié)構(gòu)大多要求整體澆筑,如因技術(shù)或組織上的原因,砼不能連續(xù)澆筑,且停頓時間有可能超過砼的初凝時間,則應(yīng)預(yù)先確定在適當(dāng)位置留置施工縫。施工縫的位置——宜留在結(jié)構(gòu)剪力較小的部位,同時要方便施工;柱子宜留在基礎(chǔ)頂面,梁的下面;和板連成整體的大截面梁應(yīng)留在板底面以下 20~30mm處;單向板應(yīng)留在平板短邊的任何位置;有主次梁的樓蓋宜順著次梁方向澆筑,施工縫應(yīng)留在次梁跨度的中間 1/3長度范圍內(nèi);施工縫的處理在施工縫處應(yīng)除掉水泥浮漿和松動石子,并用水沖洗干凈,待已澆筑砼強(qiáng)度不低于1.2Mpa時才允許繼續(xù)澆筑在結(jié)合面應(yīng)先鋪抹一層水泥漿或與砼砂漿成分相同的砂漿;在重新澆筑砼過程中,施工縫處應(yīng)仔細(xì)搗實,使新舊砼結(jié)合牢固;澆筑方法多層鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)的澆筑劃分施工層和施工段:施工層一般按結(jié)構(gòu)層劃分;施工層如何劃分施工段,則要考慮工序數(shù)量、技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)特點等;準(zhǔn)備工作:模板、鋼筋和預(yù)埋管線的檢查;澆筑用腳手架、走道的搭設(shè)和安全檢查;澆筑柱子:施工段內(nèi)的每排柱子應(yīng)由外向內(nèi)對稱地依次澆筑,不要由一端向一端推進(jìn),預(yù)防柱子模板因濕脹造成受推傾斜而誤差積累難以糾正;梁和板一般應(yīng)同時澆筑,順次梁方向從一端開始向前推進(jìn)。為保證搗實質(zhì)量,砼應(yīng)分層澆筑,每層厚度見教材大體積砼結(jié)構(gòu)澆筑大體積砼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中多為設(shè)備基礎(chǔ),高層建筑基礎(chǔ)(樁基承臺、基礎(chǔ)底板)等,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,每一處的砼在初凝前就被后部分砼覆蓋并搗實成整體整體澆筑方案圖4.30大體積砼澆筑方案圖(a)全面分層 ;(b)分段分層 ;(c) 斜面分層1—模板;2—新澆筑的砼全面分層——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(jìn)行澆筑, 逐層連續(xù)澆筑,直到結(jié)束。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),砼從開始澆筑至初凝的延續(xù)時間為 T小時,為保證結(jié)構(gòu)的整體性,則應(yīng)滿足: A.hQT分段分層——當(dāng)結(jié)構(gòu)平面面積較大時, 可結(jié)構(gòu)劃分為若干段, 每段又分為若干層, 先澆筑第一段各層,然后澆筑第二段各層,如此逐層連續(xù)澆筑,直至結(jié)束。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,則應(yīng)滿足:LQT/b(Hb)斜面分層——當(dāng)結(jié)構(gòu)的長度超過厚度的3倍時,一般可采用斜面澆筑方案。早期溫度裂縫的預(yù)防厚大鋼筋砼結(jié)構(gòu)由于體積大,水泥水化熱聚積在內(nèi)部不易散發(fā),內(nèi)部溫度顯著升高,外表散熱快,形成較大內(nèi)外溫差,內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,外表產(chǎn)生拉應(yīng)力,如內(nèi)外溫差過大(250C以上),則砼表面將產(chǎn)生裂縫。當(dāng)砼內(nèi)部逐漸散熱冷卻,產(chǎn)生收縮,由于受到基底中已硬砼的約束,不能自由收縮,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)力超過砼的抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生裂縫,裂縫從基底向上發(fā)展,甚至貫穿整個基礎(chǔ)。這種裂縫比表面裂縫危害更大。要防止砼早期產(chǎn)生溫度裂縫,就要控制砼的內(nèi)外溫差,以防止表面開裂;控制砼冷卻過程中的總溫差和降溫速度,以防止基底開裂。早期溫度裂縫的預(yù)防方法:優(yōu)先采用水化熱低的水泥(如礦渣硅酸鹽水泥);減少水泥用量;摻入適量的粉煤灰或在澆筑時投入適量毛石;放慢澆筑速度和減少澆筑厚度,采用人工降溫措施;澆筑后應(yīng)及時覆蓋;必要時,取得設(shè)計單位同意后,可分塊澆筑,塊和塊間留1m寬后澆帶,待各分塊砼干縮后,再澆后澆帶。后澆帶是在現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)施工過程中,克服由于溫度、收縮而可能產(chǎn)生有害裂縫而設(shè)置的臨時施工縫。該縫需根據(jù)設(shè)計要求保留一段時間后再澆筑砼,將整個結(jié)構(gòu)連成整體。后澆帶內(nèi)的鋼筋應(yīng)完好保存。在后澆帶澆筑砼前,必須將整個砼表面按照施工縫的要求進(jìn)行處理。填充后澆帶砼可采用微膨脹或無收縮水泥。泌水處理上、下澆筑層施工間隔時間較長,各分層之間易產(chǎn)生泌水層,它將使砼強(qiáng)度降低。泌水處理措施主要有同一結(jié)構(gòu)中使用兩種坍落度的砼,或在砼拌合物中摻減水劑。砼密實成型砼澆入模板以后是較疏松的,里面含有空洞與氣泡不能達(dá)到要求的密度和強(qiáng)度,還需經(jīng)振搗密實成形。人工搗實是用人力的沖擊來使砼密實成型。機(jī)械搗實的方法:砼振動密實原理:在振動力作用下砼內(nèi)部的粘著力和內(nèi)摩擦力顯著減少,骨料在其自重作用下緊密排列,水泥砂漿均勻分布填充空隙,氣泡逸出,砼填滿了模板并形成密實體積。振動機(jī)械a)內(nèi)部振動器;(b)外部振動器;(c)表面振動器;(d)振動臺內(nèi)部振動器——建筑工地常用的振動器,多用于振實梁、柱、墻、厚板和基礎(chǔ)等。振動砼時應(yīng)垂直插入,并插入下層砼 50mm,以促使上下層砼結(jié)合成整體。振點振搗延續(xù)時間,應(yīng)使砼搗實(即表面呈現(xiàn)浮漿和不再沉落為限)。搗實移動間距,不宜大于作用半徑的1.5倍。表面振動器——適用于搗實樓板、筋結(jié)構(gòu)中,每次振實的厚度不大于

地面、板形構(gòu)件和薄殼等薄壁結(jié)構(gòu)。在無筋或單層鋼250mm;在雙層鋼筋的結(jié)構(gòu)中,每次振實厚度不大于120mm;附著式振動器——通過螺栓或夾鉗等固定在模板外側(cè)的橫檔或豎檔上,的剛度。

但模板應(yīng)有足夠砼養(yǎng)護(hù)與拆摸 砼養(yǎng)護(hù)砼澆筑搗實后,而水化作用必須在適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件下才能完成。 砼的養(yǎng)護(hù)就是創(chuàng)造一個具有一定濕度和溫度的環(huán)境,使砼凝結(jié)硬化,達(dá)到設(shè)計要求的強(qiáng)度。自然養(yǎng)護(hù)——利用平均氣溫高于 5℃的自然條件,用保水材料或草簾等對砼加以覆蓋后適當(dāng)澆水,使砼在一定的時間內(nèi)在濕潤狀態(tài)下硬化。當(dāng)最高氣溫低于 25℃時,砼澆筑完后應(yīng)在 12小時以內(nèi)加以覆蓋和澆水;最高氣溫高于25℃時,應(yīng)在 6小時以內(nèi)開始養(yǎng)護(hù)。澆水養(yǎng)護(hù)時間的長短視水泥品種定,澆水次數(shù)應(yīng)使砼保持具有足夠的濕潤狀態(tài)。人工養(yǎng)護(hù)——用人工來控制砼的養(yǎng)護(hù)溫度和濕度,使砼強(qiáng)度增長,如蒸汽養(yǎng)護(hù)、熱水養(yǎng)護(hù)、太陽能養(yǎng)護(hù)等;現(xiàn)澆構(gòu)件大多用自然養(yǎng)護(hù),人工養(yǎng)護(hù)主要用來養(yǎng)護(hù)預(yù)制構(gòu)件; 砼的拆模模板拆除日期取決于砼的強(qiáng)度、模板的用途、結(jié)構(gòu)的性質(zhì)及砼硬化時的氣溫;承重的側(cè)模,在砼的強(qiáng)度能保證其表面棱角不因拆除模板而受損壞時,即可拆除;承重模板,如梁、板等底模,應(yīng)待砼達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,方可拆除;已拆除承重模板的結(jié)構(gòu),應(yīng)在砼達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度等級后,才允許承受全部設(shè)計荷載;砼工程施工質(zhì)量檢查砼工程的施工質(zhì)量檢驗應(yīng)按主控項目、一般項目規(guī)定的檢驗方法進(jìn)行檢驗。檢驗批合格質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定:主控項目的質(zhì)量經(jīng)抽樣檢驗合格;一般項目的質(zhì)量經(jīng)抽樣檢驗合格。砼質(zhì)量缺陷的修整當(dāng)砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件拆模后發(fā)現(xiàn)缺陷,應(yīng)查清原因,根據(jù)具體情況處理,嚴(yán)重影結(jié)構(gòu)性能的,要會同設(shè)計和有關(guān)部門研究處理。砼質(zhì)量缺陷的分類和產(chǎn)生原因麻面構(gòu)件表面上呈現(xiàn)若干小凹點,但無露筋;模板濕潤不夠,拼縫不嚴(yán),振搗時間不足或漏振導(dǎo)致氣泡末排出,砼過干等;露筋露筋是鋼筋暴露在砼外面;砼保護(hù)層不夠,澆筑時墊塊移位;蜂窩構(gòu)件中有蜂窩狀窟窿,骨料間有空隙存在;砼產(chǎn)生離析、鋼筋過密、石子粒徑卡在鋼筋上使其產(chǎn)生間隙、振搗不足或漏振、模板拼縫不嚴(yán)等;孔洞砼內(nèi)部存在空隙,局部部位全部無砼;鋼筋布置太密或一次下料過多,下部無法振搗而形成;裂縫表面裂縫、深度裂縫;結(jié)構(gòu)設(shè)計承載能力不夠、施工荷載過重太集中、施工縫設(shè)置不當(dāng)?shù)龋豁刨|(zhì)量缺陷的修整方法表面抹漿修補(bǔ)法——對小蜂窩、麻面、露筋、露石的砼表面缺陷,可用水泥砂漿抹面修整;細(xì)石砼填補(bǔ)法灌漿法——對于影響承載力、防水、防滲性能的裂縫,應(yīng)根據(jù)裂縫的寬度、結(jié)構(gòu)性質(zhì)等采用砂漿輸送泵灌漿的方法予以修補(bǔ);4.4砼冬期施工冬期施工的條件:根據(jù)多年氣溫資料,室外日平均氣溫連續(xù) 5天穩(wěn)定低于 5℃時,砼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)按冬期施工要求組織施工。冬期施工的原因:氣溫低,水泥水化作用減弱,新澆砼強(qiáng)度增長明顯地延緩(當(dāng)溫度降至

0℃以下時,水泥水化作用基本停止,砼強(qiáng)度亦停止增長) 。試驗證明,砼的早期凍害是由于內(nèi)部水結(jié)冰所致。 砼在澆筑后立即受凍,

抗壓強(qiáng)度約損失50%,抗拉強(qiáng)度約損失40%。砼受凍臨界強(qiáng)度:冬期澆筑的砼在受凍以前必須達(dá)到的最小強(qiáng)度;注:我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定硅酸鹽水泥或普通硅配鹽水泥配制的砼不得低于其設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的30%;礦渣硅酸鹽水泥配制的砼不得低于其設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的 40%;C10及以下的砼不得低于5.0N/mm2。砼冬期施工的一般規(guī)定一般情況下,砼冬期施工要求在正溫下澆筑,正溫下養(yǎng)護(hù),使砼強(qiáng)度在冰凍前達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度。1)

對材料的要求及加熱措施應(yīng)優(yōu)先選用活性高、水化熱大的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥(化學(xué)上) ;水泥的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于 32.5R級(強(qiáng)度上);最小水泥用量不宜少于 300kg/m3,.水灰比不應(yīng)大于 0.6;使用礦渣硅鹽水泥時,宜采用蒸汽養(yǎng)護(hù);摻加防凍劑(注意隊抗?jié)B的影響) ;砼所用骨料必須清潔,不得含有冰雪等冰結(jié)物及易凍裂的礦物質(zhì);對材料的加熱應(yīng)優(yōu)先考慮水,因為水的熱容量大,加熱方便;砂、石溫度要符合熱工計算需要溫度;2)砼的攪拌、運輸和澆筑砼不宜露天攪拌,應(yīng)盡量搭設(shè)暖棚;優(yōu)先選用大容量的攪拌機(jī),以減少砼的熱損失;砼攪拌時間應(yīng)根據(jù)各種材料的溫度情況,考慮相互間的熱平衡過程;骨料中不得帶有冰、雪及凍團(tuán);在砼中摻加防凍劑時的注意事項見教材P204;盡量減少運輸時間和距離;使用大容積的運輸工具并采取必要的保溫措施;3)砼的澆筑澆筑前應(yīng)清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢,加快砼的澆筑速度(防止熱量散失過多);冬期不得在強(qiáng)凍脹性地基土上澆筑砼;在弱凍脹性地基土上澆筑砼時,地基土應(yīng)進(jìn)行保溫,以免遭凍;冬期施工砼振搗應(yīng)用機(jī)械振搗,振搗時間應(yīng)比常溫時有所增加;砼冬期施工方法砼冬期施工的方法,主要有蓄熱法、蒸汽加熱法、電熱法、暖棚法和摻外加劑法等;蓄熱法做法及原理:用草簾、鋸木、爐渣等保溫材料加以覆蓋澆筑后砼表面,避免水泥的水化熱散失太快并以此來維持溫度;應(yīng)用條件:適用于地下工程、表面系數(shù) (指結(jié)構(gòu)冷卻的表面積與結(jié)構(gòu)體積之比值5及室外最低溫度不低于- 15℃的情況下優(yōu)點:最經(jīng)濟(jì)、簡單、有效方法;

)不大于蒸汽加熱法做法與原理:利用蒸汽使砼保持一定的溫度和濕度, 以加速砼硬化,此法除預(yù)制廠用的蒸汽養(yǎng)護(hù)窯外 ,在現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中則有汽套法、毛管法和構(gòu)件內(nèi)部通汽法等;應(yīng)用條件:宜選用礦渣及火山灰水泥,嚴(yán)禁使用礬土水泥;為了避免溫差過大,防止砼產(chǎn)生裂縫,應(yīng)嚴(yán)格控制升溫、降溫速度;電熱法做法與原理:利用電流通過不良導(dǎo)體砼或電阻絲所發(fā)出的熱量來養(yǎng)護(hù)砼;特點:設(shè)備簡單,方便有效,但耗電量大,費用高;暖棚法做法:在砼澆筑地點,用保溫材料搭設(shè)暖棚,在棚內(nèi)采暖;摻外加劑法第五章 預(yù)應(yīng)力混凝土工程能力目標(biāo):(1)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件,選擇和制定常規(guī)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工程合理的施工方案;(2)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件,查找資料和完成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工中遇到的一些必要計算;(3)能根據(jù)施工圖紙和施工實際條件編寫一般建筑預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工程施工技術(shù)交底;(4)能根據(jù)建筑工程質(zhì)量驗收方法及驗收規(guī)范進(jìn)行常規(guī)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工程的質(zhì)量檢驗。知識目標(biāo):(1)掌握一般建筑預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工程的常規(guī)施工工藝、施工方法及包含的原理;(2)掌握工程施工中遇到的一些必要計算方法;(3)熟悉預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工程施工中容易出現(xiàn)的常見質(zhì)量、安全問題及質(zhì)量、安全驗收規(guī)范;(4)熟悉預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工順序及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土所需配備的設(shè)施和設(shè)備。5.1概述預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)(構(gòu)件):在結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)使用前預(yù)先預(yù)先施加應(yīng)力,推遲了裂縫的出現(xiàn)或限制裂縫的開展,提高了結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的剛度。預(yù)應(yīng)力砼的分類按施工方法——先張法,后張法;按鋼筋張拉方式——機(jī)械張拉,電熱張拉與自應(yīng)力張拉;一、預(yù)應(yīng)力混凝土簡介預(yù)應(yīng)力混凝土是最近幾十年發(fā)展起來的一項新技術(shù),現(xiàn)在世界各國都在普遍地應(yīng)用,其推廣使用的范圍和數(shù)量,已成為衡量一個國家建筑技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。目前, 預(yù)應(yīng)力混凝土不僅較廣泛地應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的屋架, 吊車梁、空心樓板、大型屋面板、等,交通運輸方面的橋梁。軌枕,以及電桿、樁等方面,而且已應(yīng)用到礦井支架、海港碼頭、和造船等方面,如60m拱形屋架、12rn跨度200t吊車梁,5000t水壓機(jī)架,大跨度薄殼結(jié)構(gòu)、 144m懸臂拼裝公路橋和11萬噸容量的煤氣罐等都已應(yīng)用成功?;幢笔谢疖囌玖⒔粯驑蛎鏅M梁就是采用預(yù)應(yīng)力的。為什么說預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)衡量一個國家建筑技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一?它有哪些優(yōu)點?由于普通混凝土構(gòu)件抗裂性能差,

它的抗拉極限應(yīng)變值

ε只有

0.0001~0.00015,即相當(dāng)于每米只能拉長0.1~0.15mm,超過這個數(shù)值就會開裂,因此,鋼筋混凝土受拉構(gòu)件,如果要保證混凝土不開裂,鋼筋的應(yīng)力只能用到 20~30N/mm2[fy=E ε=2×105×(0.0001~0.00015)=20~30N/mm2]。因而,對于在使用中不允許開裂的構(gòu)件,設(shè)計時不得不把受拉區(qū)混凝土的截面增大,從而增加了結(jié)構(gòu)的自重;對于允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,由于受裂縫寬度的限制,在使用荷載下,鋼筋應(yīng)力也只能用到150~250N/mm2,從而限制了鋼筋混凝土構(gòu)件中采用高強(qiáng)鋼材來節(jié)約鋼材的可能性。 普通混凝土受拉區(qū)容易出現(xiàn)開裂的缺點,同使用要求之間的矛盾和高強(qiáng)鋼材不斷發(fā)展與普通混凝土構(gòu)件中不能充分發(fā)揮其高強(qiáng)性能的矛盾,促使人們在設(shè)計理論與施工工藝方面的研究有了新的突破 ——提出了預(yù)應(yīng)力混凝土的理論和實踐,由于矛盾的主要方面是混凝土的極限抗拉應(yīng)變太小(容易開裂),為了解決這一矛盾,在混凝土構(gòu)件受拉區(qū)先施加預(yù)壓應(yīng)力,當(dāng)構(gòu)件在荷載作用下,產(chǎn)生拉應(yīng)力時,首先要抵消混凝土的預(yù)壓應(yīng)力,然后,隨著荷載的不斷增加,混凝土才受拉開裂,從而推遲裂縫的出現(xiàn)時間和限制裂縫的發(fā)展,達(dá)到提高構(gòu)件抗裂度和剛度的目的,同時,能有效地采用高強(qiáng)鋼材,大大節(jié)約鋼材。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與普通混凝土構(gòu)件相比,除能提高構(gòu)件的抗裂度和剛度外,還具有能增加構(gòu)件的耐久性,節(jié)約材料,減少自重等優(yōu)點。但是在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時,增加了張拉工作,相應(yīng)增添了張拉機(jī)具和錨固裝置,制作工藝也較復(fù)雜。二、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類1、先張法先張法是先張拉預(yù)應(yīng)力筋, 后澆筑混凝土的預(yù)應(yīng)力混凝土生產(chǎn)方法。 這種方法需要專用的生產(chǎn)臺座和夾具,以便張拉和臨時錨固預(yù)應(yīng)力筋,待混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后,放松預(yù)應(yīng)力筋。先張法適用于預(yù)制廠生產(chǎn)中小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力是通過預(yù)應(yīng)力筋與混凝土間的粘結(jié)力傳遞給混凝土的。、后張法后張法是先澆筑混凝土后張拉預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力混凝土生產(chǎn)方法。 這種方法需要預(yù)留孔道和專用的錨具,張拉錨固的預(yù)應(yīng)力筋要求進(jìn)行孔道灌漿。后張法適用于施工現(xiàn)場生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力是通過錨具傳遞給混凝土的。、有粘結(jié)所謂有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土是指預(yù)應(yīng)力筋沿全長均與周圍混凝土相粘結(jié)。 先張法的預(yù)應(yīng)力 筋直接澆筑在混凝土內(nèi),預(yù)應(yīng)力筋和混凝土是有粘結(jié)的;后張法的預(yù)應(yīng)力筋通過孔道灌漿與混凝土形成粘結(jié)力,這種方法生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土也是有粘結(jié)的。、無粘結(jié)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力筋沿全長與周圍混凝土能發(fā)生相對滑動,為防止預(yù)應(yīng)力筋腐蝕和與周圍混凝土粘結(jié),采用涂油脂和纏繞塑料薄膜等措施。[思考題]、什么叫有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土?、什么叫無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土?5.2先張法先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋, 并固定在臺座或鋼模上 —>砼達(dá)到一定強(qiáng)度,砼與預(yù)應(yīng)力筋具有一定的粘結(jié)力 —>放松預(yù)應(yīng)力筋—>受拉區(qū)承受預(yù)壓應(yīng)力,受壓區(qū)承受預(yù)拉應(yīng)力。臺座作用:預(yù)應(yīng)力筋的支撐結(jié)構(gòu);要求:強(qiáng)度,剛度和穩(wěn)定性;分類:墩式臺座,槽式臺座;夾具作用:張拉、臨時固定;分類:張拉夾具(將預(yù)應(yīng)力筋與張拉機(jī)械連接起來進(jìn)行張拉的媒介)、錨固夾具;張拉設(shè)備要求:工作可靠,控制應(yīng)力準(zhǔn)確,速率穩(wěn)定;常用設(shè)備:油壓千斤頂、卷揚機(jī)等;先張法施工工藝預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)、張拉砼澆筑與養(yǎng)護(hù)減少砼的收縮和徐變(減少預(yù)應(yīng)力損失):低水灰比、控制水泥用量、良好的級配、振搗密實;振動器不得碰撞預(yù)應(yīng)力鋼筋;砼未達(dá)到一定強(qiáng)度前,不允許碰撞和踩動預(yù)應(yīng)力筋;預(yù)應(yīng)力砼可采用自然養(yǎng)護(hù)、濕熱養(yǎng)護(hù)(溫度變化引起的預(yù)應(yīng)力損失);預(yù)應(yīng)力筋的放張放張預(yù)應(yīng)力筋時,砼應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求的強(qiáng)度:對軸心受預(yù)壓構(gòu)件(如壓桿、樁等)所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時放張;? 對偏心受預(yù)壓構(gòu)件(如梁等)先同時放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋, 再同時放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋;對稱、相互交錯的放張,防止構(gòu)件發(fā)生翹曲、裂紋及預(yù)應(yīng)力筋斷裂等現(xiàn)象;5.3后張法概述步驟:制作構(gòu)件并預(yù)留孔道—>砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計規(guī)定—>孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋并張拉—>孔道灌漿(見教材);原理:預(yù)應(yīng)力筋的張拉力主要靠構(gòu)件端部的錨具傳遞給砼;特點:不需臺座設(shè)備,靈活性大,廣泛用于施工現(xiàn)場大型預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件;分類:有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工;錨具及張拉設(shè)備作用:張拉和永久固定;分類;錨具的種類單根粗鋼筋錨具螺栓端桿錨具:由螺栓端桿、墊板和螺母組成,螺栓端桿錨具與預(yù)應(yīng)力筋對焊,用張拉設(shè)備張拉螺栓端桿,然后用螺母錨固;?幫條錨具:幫條錨具由一塊方形襯板與三根幫條組成;幫條錨具一般用在單根粗鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋的固定端;(2)鋼筋束、鋼絞線束錨具:鋼筋束和鋼絞線束目前使用的錨具有JM型、KT—Z型、XM型、QM型號和鐓頭錨具等(見教材P214);(3)鋼絲束錨具:日前國內(nèi)常用的有鋼質(zhì)錐形錨具、錐形螺桿錨具、鋼絲束鐓頭錨具、XM型錨具和QM型錨具;張拉設(shè)備(見教材P216)拉桿式千斤頂(YL型):主要用于張拉帶有螺絲端桿錨具的粗鋼筋,錐形螺桿,錨具鋼絲束及鐓頭錨具鋼絲束。張拉預(yù)應(yīng)力筋時,首先使連接器與預(yù)應(yīng)力筋的螺絲端桿連接,并使頂桿支承在構(gòu)件端部的預(yù)埋鋼板上,當(dāng)高壓油泵將油液從主缸油嘴進(jìn)入主缸時, 推動主缸活塞向左移動, 帶動拉桿和連接在拉桿末端的螺絲端桿,預(yù)應(yīng)力筋即被拉伸,當(dāng)達(dá)到張拉力后,擰緊預(yù)應(yīng)力筋端部的螺母,使預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件端部,錨固完畢后,改用副油嘴使進(jìn)油回到油泵中。錐錨式千斤頂(YZ型):主要用于張拉KT-Z型錨具錨固的鋼筋束或鋼絞線束和使用錐形錨具的預(yù)應(yīng)力鋼絲束。張拉預(yù)應(yīng)力筋時,主缸進(jìn)油,主缸被壓移,使固定在其上的鋼筋被張拉,鋼筋張拉后,改由副缸進(jìn)油,隨即由副活塞將錨塞頂入錨圈中。主、副缸的回油則是借助設(shè)置在主缸和副缸中彈簧作用來進(jìn)行的。心式千斤頂(YC型)預(yù)應(yīng)力鋼筋的制作單根預(yù)應(yīng)力筋一般用熱處理鋼筋,其制作包括配料、對焊、冷拉等工序。配料時根據(jù)鋼筋的品種測定冷拉率,應(yīng)盡可能把冷拉率相近的鋼筋對焊在一起進(jìn)行冷拉;鋼筋對焊接長在鋼筋冷前進(jìn)行;鋼筋的下料長度由計算確定見(教材P218)鋼筋束(鋼絞線束)? 由直徑10mm的熱處理鋼筋編束而成,鋼絞線束由直徑為 12mm或15mm的鋼絞線束編束而成;預(yù)應(yīng)力筋的制作一般包括開盤冷拉、下料和編束等工序;鋼絞線下料前應(yīng)在切割口兩側(cè)各50mm處用鐵絲綁扎,切割后對切割口應(yīng)立即焊牢,以免松散;保證構(gòu)件孔道穿入筋和張拉時不發(fā)生扭結(jié),應(yīng)對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行編束;鋼絲束制作:一般需經(jīng)高調(diào)直、下料、編束和安裝錨具等工序;后張法施工工藝關(guān)鍵工藝:孔道留設(shè)、預(yù)應(yīng)力筋張拉和孔道灌漿;孔道留設(shè)方法:鋼管抽芯法、膠管抽芯法、預(yù)埋管法;孔道形狀:直線、光滑曲線和折線;要求:孔道的尺寸與位置應(yīng)正確,孔道要平順,端部的預(yù)埋鋼板應(yīng)垂直于孔中心線;鋼管抽芯法——在砼澆筑和養(yǎng)護(hù)過程中,每隔一定時間要轉(zhuǎn)動鋼管,防止砼與鋼管粘結(jié),在砼初凝后、終凝前抽出鋼管;? 膠管抽芯法——膠管一般有五層或七層夾布管和專用的鋼絲網(wǎng)橡皮管兩種, 前者必須在管內(nèi)充氣或充水后才能使用,后者質(zhì)硬,且有一定彈性,預(yù)留孔道時與鋼管一樣使用;鋼筋井字架固定膠管,與鋼筋骨架綁扎牢->充水(或充氣)->砼初凝->放出壓縮空氣(壓力水),膠管并與砼脫離->抽出膠管形成孔道;? 預(yù)埋管法——利用與孔道直徑相同的金屬波紋管埋在構(gòu)件中, 無需抽出;省去抽管工序,形狀易保證金屬波紋管重量輕、 剛度好、彎折方便且與砼粘結(jié)好, 在1kN徑向力作用下不變形, 使用前應(yīng)作灌水試驗,檢查有無滲漏現(xiàn)象;預(yù)應(yīng)力筋張拉張拉預(yù)應(yīng)力筋時,砼強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計要求;張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力越高,構(gòu)件抗裂性越好;如果構(gòu)件出現(xiàn)裂縫荷載與破壞荷載很接近,往往構(gòu)件破壞前沒有明顯預(yù)兆;控制應(yīng)力過高,導(dǎo)致砼的徐變應(yīng)力損失增加;張拉順序構(gòu)件不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、側(cè)彎、過大偏心力 —>一般對稱張拉;分批、分階段對稱張拉;張拉端的設(shè)置減少因摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失,曲線預(yù)應(yīng)力筋和長度大于 24m的直線預(yù)應(yīng)力筋,應(yīng)在兩端張拉;對長度等于或小于 24m的直線預(yù)應(yīng)力筋,可在一端張拉;當(dāng)同一截面中有多根一端張拉的預(yù)應(yīng)力筋時,張拉端宜分別設(shè)在構(gòu)件的兩端,以免構(gòu)件受力不均勻;孔道灌漿目的:防止鋼筋銹蝕,增加整體性、耐久性,提高結(jié)構(gòu)抗裂性、承載力;要求:水泥漿有足夠強(qiáng)度,粘結(jié)力,好的流動性,較小的干縮性;在灌漿過程中不斷攪拌,防止沉淀析水;灌漿前用壓力水沖洗和溫潤孔道;5.4無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼施工定義:預(yù)應(yīng)力筋與砼無粘結(jié)力,預(yù)應(yīng)力筋張拉力完全靠構(gòu)件兩端的錨具傳遞給構(gòu)件;做法:預(yù)應(yīng)力筋表面刷涂料并包塑料布(管)后- >將其鋪設(shè)在支

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