土木工程施工第一篇專業(yè)工種工程施工技術(shù)04混凝土結(jié)構(gòu)工程

第4章混凝土結(jié)構(gòu)工程§4.0概述1．混凝土房屋結(jié)構(gòu)形式排架剛架框架框架——剪力墻剪力墻框架——筒體筒體2．混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋主體結(jié)構(gòu)施工工藝施工準(zhǔn)備→扎柱鋼筋→支柱模板→支梁、板、樓梯模板→澆柱混凝土→扎梁、板、樓梯鋼筋→澆梁、板、樓梯混凝土→上層放線、檢查等→扎二層柱鋼筋→…→重復(fù)至頂層→砌墻體3．混凝土結(jié)構(gòu)工程主要分項工程（工種工程）模板工程鋼筋工程混凝土工程預(yù)應(yīng)力工程——§4.1——§4.2——§4.3——§4.44．混凝土結(jié)構(gòu)工程主要原材料鋼筋：混凝土：強(qiáng)度、塑性強(qiáng)度、和易性、耐久性混凝土=砂＋石＋水泥＋摻合料＋外加劑——詳§4.35．主要相關(guān)規(guī)范1.《混凝土工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2002）*2.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）3.《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002/J186-2002）4.《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）5.《建筑工程冬期施工規(guī)程》（JGJ104-97）6.《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GB13013-91）

7.《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499-98）8.《鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋》（GB13014-91）9.《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》（GB5223-95）10.《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB5224-95）11.《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55-2000）12.《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-1999）13.《混凝土外加劑》（GB8076-1997）……§4.1模板工程4.1.1模板的作用、基本要求、組成和分類*作用：使混凝土按設(shè)計要求的形狀、尺寸、位置等成型。*基本要求：(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；(2)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受新澆混凝土的重量和側(cè)壓力，以及在施工過程中所產(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，符合混凝土的澆筑及養(yǎng)護(hù)等工藝要求；(4)模板接縫應(yīng)嚴(yán)密，不得漏漿?！ＷC成型質(zhì)量—保證安全—保證經(jīng)濟(jì)性—保證成型質(zhì)量*組成模板支撐/支架*分類按所用材料木模板鋼模板其它材料模板按施工方法拆移式活動式/工具式滑升模板爬升模板臺模/飛?！渌和聊?、永久性模板等部分內(nèi)容可見后續(xù)課程。4.1.2模板的構(gòu)造1.組合式模板（1）常用組合式模板*木模板：制作隨意，可用于外形復(fù)雜的構(gòu)件；成型質(zhì)量高；周轉(zhuǎn)次數(shù)少，使用費用高。用于成型質(zhì)量要求較高、補(bǔ)縫或特殊構(gòu)件。*組合鋼模板模板部分：平面模板、轉(zhuǎn)角模板、連接件等支撐件：平模板轉(zhuǎn)角模板連接件*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、竹膠合板等作面板，而組合成的一種組合式模板。制作時，面板表面應(yīng)作一定的防水處理，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。幅面大，自重輕，鋸截方便，不開裂不漏漿；尺寸一般為915×1830mm，1220×2440mm。*無框模板（2）基本構(gòu)件模板*基礎(chǔ)模板*柱模板*梁模板*板模板*樓梯模板*其他模板圈梁模板（3）模板安裝及拆除要求*安裝柱模板：垂直度、不脹模、穩(wěn)定不移動；梁、板模板：支撐的強(qiáng)度、剛度滿足要求；起拱；*拆除注意（側(cè)模、底模）拆除對混凝土強(qiáng)度的要求——教材Ｐ83注意拆除順序2.工具式模板參見：教材Ｐ—83~90及相關(guān)后續(xù)課程4.1.3模板設(shè)計*一般不需要進(jìn)行模板設(shè)計；荷載大、較特殊、新型模板體系時需要驗算、設(shè)計。*設(shè)計思路：選型→選材→荷載計算→結(jié)構(gòu)設(shè)計→繪制模板圖→擬定安裝、拆除方案*荷載計算若干問題：荷載種類荷載分項系數(shù)荷載組合有關(guān)技術(shù)規(guī)定新澆筑混凝土對模板的側(cè)壓力計算某現(xiàn)澆混凝土墻板高3米，長10米，厚0.2米，已知混凝土的溫度為20，澆筑速度為2，不摻加外加劑，混凝土坍落度為5～9厘米，傾到混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載為4，試求新澆混凝土?xí)r模板的最大側(cè)壓力，并繪制其側(cè)壓力分布圖（驗算強(qiáng)度用）。

§4.2鋼筋工程4.2.1鋼筋的種類與驗收建筑用鋼型鋼：槽鋼、工字鋼等鋼板鋼筋————————熱軋鋼筋HPB235（原Ⅰ級）HRB335（原Ⅱ級）HRB400（原新Ⅲ級）RRB400光圓變形變形變形HotRolledPlainSteelBarsHotRolledRibbedSteelBars冷加工鋼筋：冷拉、冷拔、冷軋熱處理鋼筋碳素鋼絲/高強(qiáng)鋼絲刻痕鋼絲光圓變形鋼絞線注：GB50010-20024.2.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋，應(yīng)按下列規(guī)定選用：1.普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋，也可采用HPB235級和

RRB400級鋼筋；2.預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。冷軋扭鋼筋鋼筋的驗收1.鋼筋出廠應(yīng)有質(zhì)量保證書/合格證明、出廠檢驗報告——質(zhì)量證明文件；2.鋼筋進(jìn)場（現(xiàn)場）應(yīng)進(jìn)行見證抽樣檢查：外觀檢查、力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、極限抗拉強(qiáng)度、伸長率、冷彎性能等）；3.抽檢數(shù)量按規(guī)定進(jìn)行；4.2.2鋼筋的冷加工冷拉鋼筋——“不是不允許使用”，但不推薦，目前使用較少。冷拉原理冷拉的作用冷拉參數(shù)及控制方法冷拉設(shè)備冷拔鋼絲——被冷軋帶肋鋼筋替代，此處不作要求。4.2.3鋼筋的連接*鋼筋連接鋼筋網(wǎng)片、骨架的形成——點焊、綁扎鋼筋接長*要求鋼筋接頭強(qiáng)度、剛度不低于母材。綁扎連接焊接連接機(jī)械連接*宜掌握：

①以上連接方法的特點及適用范圍；②采用順序：設(shè)計規(guī)定、相關(guān)規(guī)范規(guī)定；③焊接對焊：多在加工棚施工，多用于梁板等水平鋼筋的接長連接；電渣壓力焊：多在操作面施工，多用于柱、墻等豎向鋼筋接長連接；電弧焊：零星使用面較廣；4.2.4鋼筋的配料1.計算的假設(shè)條件——教材Ｐ1172.進(jìn)行鋼筋下料長度計算的原因——教材Ｐ1173.影響鋼筋下料長度計算的因素——教材Ｐ1174.計算方法——教材Ｐ1195.注意事項：①理解混凝土保護(hù)層的概念；②區(qū)分箍筋內(nèi)包、外包尺寸；③區(qū)分450及1350彎折。GB50010-2002中有關(guān)混凝土保護(hù)層的規(guī)定：4.2.5鋼筋的代換代換原則代換方法了解：注：GB50010-2002明確規(guī)定鋼筋代換由設(shè)計方負(fù)責(zé)。4.2.6鋼筋的加工、綁扎安裝與驗收*鋼筋加工調(diào)直除銹剪切彎曲接長…*鋼筋綁扎安裝*鋼筋驗收§4.3混凝土工程施工過程：配料↓攪拌↓運輸↓澆筑↓養(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢查冬期施工——4.3.1——4.3.2——4.3.3——4.3.4——4.3.5——4.3.6——4.3.7另外：4.3.1混凝土的配料原材料的選擇配合比的確定材料稱量1.原材料的選擇砂石水泥水摻合料外加劑—細(xì)骨/集料，《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》（JGJ52）—粗骨/集料，《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》（JGJ53）—膠凝材料，《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-1999）

—《混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63）—部分替代水泥，改善混凝土性能；粉煤灰、硅粉等—改善混凝土性能，《混凝土外加劑》（GB8076-1997）

教材Ｐ127～1292.混凝土配合比的確定*《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55）*基本要求：足夠的強(qiáng)度、良好的施工和易性、一定的耐久性*過程：確定混凝土配制強(qiáng)度↓確定計算配合比↓確定基準(zhǔn)配合比↓確定試驗室配合比↓確定施工配合比計算水灰比→選取用水量、計算水泥用量→選取砂率、計算粗、細(xì)骨料用量←——————調(diào)整混凝土拌合物和易性←——————校核混凝土強(qiáng)度←———考慮現(xiàn)場砂、石含水，調(diào)整砂、石、水用量注意：配合比表示式；水泥儲存形式；4.3.2混凝土的拌制3.材料稱量——教材Ｐ132現(xiàn)場攪拌預(yù)拌站攪拌——商品混凝土1.攪拌機(jī)——教材P132~1332.攪拌制度：裝料容積：區(qū)分幾何容積、裝料容積、出料容積裝料順序：攪拌時間：3.攪拌站4.3.3混凝土的運輸基本要求：——教材Ｐ135運輸工具：

現(xiàn)場攪拌→塔式起重機(jī)（現(xiàn)場垂直運輸）＋小推車（操作面水平運輸）現(xiàn)場攪拌→混凝土運輸泵（現(xiàn)場垂直運輸兼操作面水平運輸）商品混凝土→混凝土攪拌運輸車（攪拌站→現(xiàn)場）＋塔式起重機(jī)（現(xiàn)場垂直運輸）＋小推車（操作面水平運輸）商品混凝土→混凝土攪拌運輸車（攪拌站→現(xiàn)場）＋混凝土運輸泵（現(xiàn)場垂直運輸兼操作面水平運輸）

泵送混凝土施工的優(yōu)點、對材料的要求、操作要求：“商品混凝土＋泵送”極大地提高了現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工的水平。《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T10）4.3.4混凝土的澆筑成型1.混凝土澆筑一般要求（1）準(zhǔn)備工作（2）一般規(guī)定（3）施工縫*概念：由于施工技術(shù)或組織原因，導(dǎo)致混凝土澆筑不能連續(xù)進(jìn)行，先澆混凝土已經(jīng)凝結(jié)硬化、再繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r形成的新舊混凝土之間的結(jié)合面。*留設(shè)原則：結(jié)構(gòu)受剪力較小、施工方便；*留設(shè)具體位置：教材Ｐ141;*處理方法：（已澆混凝土強(qiáng)度達(dá)1.2N/mm2后，）剔除表面松動、薄弱層→水濕潤、沖洗→鋪一層水泥漿或水泥砂漿→繼續(xù)澆筑2.混凝土澆筑方法（1）現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)（2）大體積混凝土施工特點：澆筑方案：產(chǎn)生裂縫的原因：2階段防治措施：（3）水下澆筑混凝土——導(dǎo)管法3.混凝土的振搗（1）振實原理——使混凝土均勻、密實懸浮狀態(tài)→液化狀態(tài)：容易充滿模板各個部位；排除空氣；注意：振幅——不能過大、過小；振搗時間——不能過長、過短；（2）振搗設(shè)備的選擇及操作要點內(nèi)部振動器：也稱作插入式振動器或振動棒，應(yīng)用范圍廣；表面振動器：適用于較薄、面積較大的結(jié)構(gòu)，如板；外部振動器：也稱作附著式振動器，適用于配筋較密或高而窄的構(gòu)件，如墻；振動臺：主要用于預(yù)制廠、試驗室等。

4.3.5混凝土的養(yǎng)護(hù)*養(yǎng)護(hù)基本條件：濕度、溫度*養(yǎng)護(hù)方法：自然養(yǎng)護(hù)：適用范圍最廣加熱養(yǎng)護(hù)：適用于冬期施工、預(yù)制廠施工蓄熱養(yǎng)護(hù)：主要用于冬期施工*其它養(yǎng)護(hù)方法：標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：測定混凝土強(qiáng)度等級*相關(guān)工程術(shù)語：同條件養(yǎng)護(hù)：4.3.6混凝土的質(zhì)量檢查*《混凝土強(qiáng)度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ107）《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB50164）*全過程（檢查）、全員（參與）1.施工過程中質(zhì)量檢查配料、攪拌、運輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等2.成型后質(zhì)量檢查*強(qiáng)度檢驗（1）試塊制作（2）試件組數(shù)確定（3）強(qiáng)度代表值確定（4）強(qiáng)度評定*外觀檢查4.3.7混凝土的冬期施工1.冬期施工原理（1）溫度與混凝土凝結(jié)硬化的關(guān)系（2）凍結(jié)對混凝土質(zhì)量的影響（3）冬期施工臨界強(qiáng)度2.冬期施工工藝要求（1）原材料選擇及攪拌（2）運輸與澆筑3.冬期施工方法（1）蓄熱法（2）加熱法（3）應(yīng)用外加劑法§4.4預(yù)應(yīng)力工程4.4.0概述1.發(fā)展歷程素混凝土→加勁混凝土→預(yù)應(yīng)力混凝土↑抗拉強(qiáng)度低↑開裂、自重大2.預(yù)應(yīng)力混凝土的特點（與普通鋼筋混凝土相比）原材料方面：可以利用高強(qiáng)鋼材；施工工藝方面：工序增加、需特殊的設(shè)備、技術(shù)難度大；受力狀態(tài)/設(shè)計方面：需考慮的受力狀態(tài)多，設(shè)計較復(fù)雜；結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面：擴(kuò)展了混凝土的適用空間；4.4.1預(yù)應(yīng)力鋼材預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）1×7鋼絞線的有關(guān)技術(shù)資料

鋼絞線公稱直徑（mm）直徑允許偏差（mm）鋼絞線公稱截面積（mm2）鋼絞線理論重量（kg/m）強(qiáng)度級別（MPa）整根最大負(fù)荷（kＮ）屈服負(fù)荷（kＮ）伸長率（％）不

小

于12.7＋0.40—0.2098.70.77418601841563.515.21391.101172018602392592032204.4.2預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系體系組成：錨（夾）具＋預(yù)應(yīng)力筋＋連接器＋千斤頂1.預(yù)應(yīng)力錨（夾）具錨具夾具區(qū)別及基本要求2.幾種常用預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系

預(yù)應(yīng)力筋類別張拉端錨具固定端錨具備注鋼筋單根螺桿螺桿/幫條鋼筋束KT-Z型鐓頭鋼絲單根單根錐銷錐銷/鐓頭自鎖自錨鋼絲束鋼質(zhì)錐形鋼質(zhì)錐形/鐓頭鋼絞線（束）夾片式夾片式/擠壓錨/壓花錨鋼絞線夾片式錨具鋼絞線錨固端——擠壓錨鋼絞線錨固端——壓花錨鋼絲束張拉鋼絞線扁錨4.4.3預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備張拉設(shè)備：液壓千斤頂＋高壓油泵千斤頂?shù)男ｒ?預(yù)應(yīng)力施工的關(guān)鍵：準(zhǔn)確建立預(yù)應(yīng)力值；*張拉力的大小靠壓力表的讀數(shù)來表示；*此讀數(shù)計算得來的張拉力理論值與實際值有差別，且具體差值難以通過計算確定；*通過校驗直接測定實際張拉力與壓力表讀數(shù)的關(guān)系，繪制關(guān)系曲線或制成表格或回歸成公式供施工中使用。4.4.4預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝施加預(yù)應(yīng)力的常用方法機(jī)械張拉法電熱法：多為后張，也可用于先張先張法后張法1.先張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝*澆筑混凝土前鋪設(shè)、張拉預(yù)應(yīng)力筋→臨時錨固→澆筑混凝土，并養(yǎng)護(hù)到一定強(qiáng)度→放松預(yù)應(yīng)力筋*先張法一般僅適用于生產(chǎn)中小型預(yù)制構(gòu)件，多在固定的預(yù)制廠生產(chǎn)，也可在施工現(xiàn)場生產(chǎn)。

（1）臺座——Ｐ176~178,了解（2）預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)與張拉*預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)*預(yù)應(yīng)力筋張拉Ａ．張拉控制應(yīng)力不宜超過下表中的張拉控制應(yīng)力限值，且不應(yīng)小于0.4fptk，

當(dāng)要求部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及溫差等引起的應(yīng)力損失時，可提高0.05fptk。鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.75fptk0.75fptk熱處理鋼筋0.70fptk0.65fptkB．張拉程序預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉工作量大，宜采用一次張拉程序錨固（3）預(yù)應(yīng)力值校核

一般用伸長值校核，相對偏差為±6%。（4）預(yù)應(yīng)力筋放張*強(qiáng)度要求：*放張順序：盡量使放張時的受力狀態(tài)貼近設(shè)計預(yù)壓狀態(tài)；*放張方法：緩慢進(jìn)行，防止沖擊剪切、鋸割——數(shù)量較少的鋼絲；預(yù)熱放張、千斤頂逐根循環(huán)、砂箱整體放張、楔塊整體放張——數(shù)量較多的鋼絲、鋼絞線等。楔塊放張示意圖1-臺座；2-橫梁；3、4-鋼塊；5-鋼楔塊；6-螺桿；7-承力板；8-螺母砂箱放張示意圖1-活塞；2-套箱；3—進(jìn)砂口；4-套箱底板；5-出砂口；6-砂2.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝*先制作構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，→在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)上張拉預(yù)應(yīng)力筋*不需要臺座設(shè)備、靈活性大，廣泛用于施工現(xiàn)場生產(chǎn)大型預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件和現(xiàn)場澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。*有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力*孔道留設(shè)預(yù)應(yīng)力筋制作及穿束（筋）張拉孔道灌漿及錨具端頭封堵(1)孔道留設(shè)1)預(yù)埋波紋管*波紋管直接埋在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)中不再取出；*特別適用于留設(shè)曲線孔道；*按材料不同，波紋管分為金屬波紋管和塑料波紋管。

2)鋼管抽芯法*制作混凝土構(gòu)件時，在預(yù)應(yīng)力筋位置預(yù)先埋設(shè)鋼管，待混凝土初凝后、終凝前將鋼管旋轉(zhuǎn)抽出；*鋼管抽芯法僅適用于留設(shè)直線孔道。3)膠管抽芯法*制作混凝土構(gòu)件時，在預(yù)應(yīng)力筋的位置處預(yù)先埋設(shè)膠管，待混凝土結(jié)硬后再將膠管抽出；*采用5～7層帆布膠管；*膠管抽芯法適用于留設(shè)直線與曲線孔道。(2)預(yù)應(yīng)力筋制作及穿束（筋）1)鋼絞線束兩端張拉：一端張拉：式中

——構(gòu)件的孔道長度；

——夾片式工作錨厚度；

——穿心式千斤頂長度；

——