第五章钢筋混凝土工程

模块五钢筋混凝土工程主要内容：在模板工程中，模板的种类、构造、安装和发展方向；在钢筋工程中，钢筋的验收与存放、钢筋的冷拉、钢筋的连接技术以及钢筋的配料、代换和加工安装；在混凝土工程中，混凝土所需的原材料以及浇捣、养护和质量检查，特别强调对工程质量事故的防治。学习要求：·了解钢筋混凝土工程的特点及其发展方向；·了解模板的种类、构造和安装；·了解钢筋的种类、性能及验收要求；·熟悉钢筋混凝土工程的施工过程、施工工艺；·掌握钢筋的冷拉及钢筋的配料、代换的计算方法；·掌握钢筋混凝土工程质量的检查和评定及质量事故的处理。学习重点、难点：•模板的设计；钢筋的配料及加工；钢筋混凝土工程的施工工艺；预制钢筋混凝土构件施工。学习方法：采用文字与图片、动画、视频相结合的方式，使学习变得生动有趣，从而便于学习者快速掌握钢筋混凝土的有关知识。•建议学时数：22学时第一节模板工程•模板工程占钢筋混凝土工程总价的20%～30%，占劳动量的30%～40%，占工期的50%左右，决定着施工方法和施工机械的选择，直接影响工期和造价。模板是使新拌混凝土在浇筑过程中保持设计要求的位置尺寸和几何形状，使之硬化成为钢筋混凝土结构或构件的模型。模板工程的施工包括模板的选材、选型、设计、制作、安装、拆除和周转等过程。•一、模板的作用、要求和种类•二、木模板•三、定型组合钢模板•四、钢框胶合板模板•五、模板的拆除•六、现浇混凝土结构模板的设计一、模板的作用、要求和种类1．模板系统包括模板、支架和紧固件三个部分。模板又称模型板，是新浇混凝土成型用的模型。2．支承模板及承受作用在模板上的荷载的结构(如支柱、桁架等)均称为支架。3．模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。4．模板及其支架的要求：(1)有足够的承载力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的重力、侧压力以及施工荷载；(2)保证工程结构和构件各部位形状尺寸和相互位置的正确；(3)构造简单，装拆方便，便于钢筋的绑扎与安装、混凝土的浇筑与养护等工艺要求；(4)接缝严密，不得漏浆。•5．模板及其支架的分类：(1)按其所用的材料不同分为木模板、钢模板、钢木模板、钢竹模板、胶合板模板、塑料模板、铝合金模板等；(2)按其结构构件的类型不同分为基础模板、柱模板、楼板模板、墙模板、壳模板和烟囱模板等；(3)按其形式不同分为整体式模板、定型模板、工具式模板、滑升模板、胎模等。图5－1所示为施工现场不同构件的模板制作实例。二、木模板木模板及其支架系统一般在加工厂或现场木工棚制成元件，然后再在现场拼装。图5－2所示为基本元件之一拼板的构造。图5-2拼板的构造(a)一般拼板；(b)梁侧板的拼板1-拼板；2-拼条二、木模板•1．基础模板•2．柱子模板•3．梁模板•4．楼板模板•5．楼梯模板1．基础模板(1)基础的特点是高度不大而体积较大，基础模板一般利用地基或基槽(坑)进行支撑。(2)安装时，要保证上下模板不发生相对位移，如为杯形基础，则还要在其中放入杯口模板。图5－3所示为阶梯形基础模板。图5-4所示为基础施工图。图5-3阶梯形基础模板1-拼板；2-斜撑；3-木桩；4-铁丝图5-4基础施工图2．柱子模板（1)柱子的特点是断面尺寸不大但比较高。(2)如图5－5所示，柱模板由内拼板夹在两块外拼板之内组成，亦可用短横板代替外拼板钉在内拼板上图5-5柱模板(a)拼板柱模板；(b)短横板柱模板1-内拼板；2-外拼板；3-柱箍；4-梁缺口；5-清理孔；6-木框；7-盖板；8-拉紧螺栓；9-拼条；10-三角木条；11-浇筑孔；12-短横板3)安装过程及要求：梁模板安装时，沿梁模板下方地面上铺垫板，在柱模板缺口处钉衬口档，把底板搁置在衬口档上；接着，立起靠近柱或墙的顶撑，再将梁长度等分，立中间部分顶撑，顶撑底下打入木楔，并检查调整标高；然后，把侧模板放上，两头钉于衬口档上，在侧板底外侧铺钉夹木，再钉上斜撑和水平拉条。有主次梁模板时，要待主梁模板安装并校正后才能进行次梁模板安装。梁模板安装后再拉中线检查、复核各梁模板中心线位置是否正确。图5-6所示为柱模的固定图。图5-6柱模的固定3．梁模板•(1)梁的特点是跨度大而宽度不大，梁底一般是架空的。•(2)梁模板主要由底模、侧模、夹木及支架系统组成。•(3)底模用长条模板加拼条拼成，或用整块板条。•(4)梁模板安装：1)沿梁模板下方地面上铺垫板，在柱模板缺口处钉衬口档，把底板搁置在衬口档上；2)立起靠近柱或墙的顶撑，再将梁长度等分，立中间部分顶撑，顶撑底下打入木楔，并检查调整标高；3)把侧模板放上，两头钉于衬口档上，在侧板底外侧铺钉夹木，再钉上斜撑和水平拉条。•(5)若梁的跨度等于或大于4m，应使梁底模板中部略起拱，防止由于混凝土的重力使跨中下垂。如设计无规定时，起拱高度宜为全跨长度的1/1000～3/1000。图5-7所示为梁模板图。图5-7梁模板4．楼板模板•(1)楼板的特点是面积大而厚度比较薄，侧向压力小。•(2)楼板模板及其支架系统，主要承受钢筋、混凝土的自重及其施工荷载，保证模板不变形，如图5－8所示。图5-8梁及楼板模板1-楼板模板；2-梁侧模板；3-楞木；4-托木；5-杠木；6-夹木；7-短撑；8-杠木撑；9-琵琶撑5．楼梯模板•1)楼梯模板的构造与楼板相似，不同点是楼梯模板要倾斜支设，且要能形成踏步。•(2)踏步模板分为底板及梯步两部分。(3)平台、平台梁的模板同前，如图5－9所示。图5-9楼梯模板1-支柱（顶撑）；2-木楔；3-垫板；4-平台梁底板；5-侧板；6-夹木；7-托木；8-杠木；9-楞木；10-平台底板；11-梯基侧板；12-斜楞木；13-楼梯底板；14-斜向顶撑；15-外帮板；16-横档木；17-反三角板；18-踏步侧板；19-拉杆；20-木桩三、定型组合钢模板定型组合钢模板是一种工具式定型模板，由钢模板和配件组成，配件包括连接件和支承件。钢模板通过各种连接件和支承件可组合成多种尺寸、结构和几何形状的模板，以适应各种类型建筑物的梁、柱、板、墙、基础和设备等施工的需要，也可用其拼装成大模板、滑模、隧道模和台模等。施工时可在现场直接组装，亦可预拼装成大块模板或构件模板用起重机吊运安装。•定型组合钢模板组装灵活，通用性强，拆装方便；每套钢模可重复使用50～100次；加工精度高，浇筑混凝土的质量好，成型后的混凝土尺寸准确，棱角整齐，表面光滑，可以节省装修用工1．钢模板2．连接件3．支承件4．定型组合钢模板的配板设计1．钢模板钢模板包括平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角模。钢模板采用模数制设计，宽度模数以50mm进级(共有100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm十一种规格)，长度为150mm进级(共有450mm、600mm、750mm、900mm、1200mm、1500mm、1800mm七种规格)，可以适应横竖拼装成以50mm进级的任何尺寸的模板。•(1)平面模板平面模板用于基础、墙体、梁、板、柱等各种结构的平面部位，它由面板和肋组成，肋上设有U形卡孔和插销孔，利用U形卡和L形插销等拼装成大块板，如图5－10(a)所示。•(2)阳角模板阳角模板主要用于混凝土构件阳角，如图5－10(b)所示。图5-10钢模板类型(a)平面模板；(b)阳角模板；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-凸彀；9-U形卡孔；10-钉子孔•(3)阴角模板阴角模板用于混凝土构件阴角，如内墙角、水池内角及梁板交接处阴角等，如图5－10(c)所示。•(4)连接角模角模用于平模板作垂直连接构成阳角，如图5－10(d)所示。图5-10钢模板类型(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-凸彀；9-U形卡孔；10-钉子孔2．连接件•定型组合钢模板的连接件包括U形卡、L形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、紧固螺栓和扣件等，如图5－11所示。•(1)U形卡：模板的主要连接件，用于相邻模板的拼装。•(2)L形插销：用于插入两块模板纵向连接处的插销孔内，以增强模板纵向接头处的刚度。•(3)钩头螺栓：连接模板与支撑系统的连接件。•(4)紧固螺栓：用于内、外钢楞之间的连接件。•(5)对拉螺栓：又称穿墙螺栓，用于连接墙壁两侧模板，保持墙壁厚度，承受混凝土侧压力及水平荷载，使模板不致变形。•(6)扣件：扣件用于钢楞之间或钢楞与模板之间的扣紧，按钢楞的不同形状，分别采用蝶形扣件和“3”形扣件。图5-11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；(d)对拉螺栓连接1-圆钢管钢楞；2-“3”形扣件；3-钩头螺栓；4-内卷边槽钢钢楞；5-蝶形扣件；6-紧固螺栓；7-对拉螺栓；8-塑料套管；9-螺母3．支承件•定型组合钢模板的支承件包括柱箍、钢楞、支架、斜撑及钢桁架等。•(1)钢楞•(2)柱箍•(3)钢支架•(4)斜撑•(5)钢桁架•(6)梁卡具(1)钢楞•1)钢楞即模板的横档和竖档，分内钢楞与外钢楞。2)内钢楞配置方向一般应与钢模板垂直，直接承受钢模板传来的荷载，其间距一般为700～900mm。3)钢楞一般用圆钢管、矩形钢管、槽钢或内卷边槽钢，而以钢管用得较多。(2)柱箍•柱模板四角设角钢柱箍。角钢柱箍由两根互相焊成直角的角钢组成，用弯角螺栓及螺母拉紧。如图5－12所示。图5-12柱箍1-圆钢管；2-直角扣件；3-“3”形扣件；4-对拉螺栓(3)钢支架•1)常用钢管支架如图5-13(a)所示。它由内外两节钢管制成，其高低调节距模数为100mm；支架底部除垫板外，均用木楔调整标高，以利于拆卸。•2)另一种钢管支架本身装有调节螺杆，能调节一个孔距的高度，使用方便，但成本略高，如图5-13(b)所示。图5-13钢支架(a)钢管支架；(b)调节螺杆钢管支架；1-顶板；2-插管；3-套管；4-转盘；5-螺杆；6-底板；7-插销；8-转动手柄•3)当荷载较大、单根支架承载力不足时，可用组合钢支架或钢管井架，如图5-13(c)所示。还可用扣件式钢管脚手架、门型脚手架作支架，如图5-13(d)所示。图5-13钢支架(c)组合钢支架和钢管井架；(d)扣件式钢管和门型脚手架支架1-顶板；2-插管；3-套管；4-转盘；5-螺杆；6-底板；7-插销；8-转动手柄(4)斜撑•由组合钢模板拼成的整片墙模或柱模，在吊装就位后，应由斜撑调整和固定其垂直位置，如图5-14所示。图5-14斜撑1-底座；2-顶撑；3-钢管斜撑；4-花篮螺丝；5-螺母；6-旋杆；7-销钉(5)钢桁架•1)如图5-15所示，其两端可支承在钢筋托具、墙、梁侧模板的横档以及柱顶梁底横档上，以支承梁或板的模板。2)图5-15(a)为整榀式。3)图5-15(b)为组合式。图5-15钢桁架(a)整榀式；(b)组合式(6)梁卡具•又称梁托架，用于固定矩形梁、圈梁等模板的侧模板，可节约斜撑等材料，也可用于侧模板上口的卡固定位，如图5-16所示。图5-16梁卡具1-调节杆；2-三角架；3-底座；4-螺栓4．定型组合钢模板的配板设计•模板的配板设计内容：•(1)画出各构件的模板展开图。(2)根据模板展开图绘制模板配板图，选用最适合的各种规格的钢模板布置在模板展开图上。(3)确定支模方案，进行支撑工具布置。根据结构类型及空间位置、荷载大小等确定支模方案，根据配板图布置支撑。四、钢框胶合板模板•1.钢框胶合板模板是指钢框与木胶合板或竹胶合板结合使用的一种模板。•2.钢框胶合板模板由钢框和防水木、竹胶合板平铺在钢框上，用沉头螺栓与钢框连牢，构造如图5-17所示。•(1)用于面板的竹胶合板是用竹片或竹帘涂胶粘剂，纵横向铺放，组坯后热压成型。(2)为使钢框竹胶合板板面光滑平整，便于脱模和增加周转次数，一般板面采用涂料覆面处理或浸胶纸覆面处理。图5-17钢框胶合板模板五、模板的拆除•1.侧模板侧模板拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不因拆除模板