建筑工程施工技术课件

第4章钢筋混凝土工程施工钢筋混凝土工程包括现浇钢筋混凝土结构施工和预制装配式钢筋混凝土构件制作两个方面，由模板、钢筋和混凝土等工程组成。4.1模板工程本章内容4.2钢筋工程4.3混凝土工程4.1模板工程4.1.1模板的作用、要求和种类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。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。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。模板及其支架的要求：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。保证工程结构和构件各部位形状尺寸和相互位置的正确；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；接缝严密，不得漏浆。模板及其支架的分类：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；按其结构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；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。4.1.2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4.1所示为基本元件之一拼板的构造。4.1.2.1基础模板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。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4.2所示为阶梯形基础模板。4.1.2.2柱子模板柱子的特点是断面尺寸不大但比较高。如图4.3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。4.1.2.3梁模板梁的特点是跨度大而宽度不大，梁底一般是架空的。梁模板主要由底模、侧模及支架系统组成。底模用长条模板加拼条拼成，或用整块板条。4.1.2.4楼板模板楼板的特点是面积大而厚度比较薄，侧向压力小。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4.4所示。4.1.2.5楼梯模板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。踏步模板分为底板及梯步两部分。平台、平台梁的模板同前，如图4.5所示。4.1.3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。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。4.1.3.1钢模板的组成钢模板包括平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角模。(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4.6(a)所示。(2)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4.6(c)所示。(3)阳角模板阳角模板主要用于混凝土构件阳角，如图4.6(b)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4.6(d)所示。4.1.3.2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4.7所示。4.1.3.3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钢楞即模板的横档和竖档，分内钢楞与外钢楞。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。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4.8所示。(3)钢支架常用钢管支架如图4.9所示。(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4.10所示。(5)钢桁架如图4.11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。图4.11(a)为整榀式。图4.11(b)为组合式。(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4.12所示。4.1.5模板的拆除4.1.5.1侧模板4.1.5.2底模板及支架底模板及支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，混凝土强度应符合表4.1的规定。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而受损坏。表4.1底模拆除时的混凝土强度要求构件类型构件跨度(m)达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的百分率(%)板≤2≥50＞2，≤8≥75＞8≥100梁、拱、壳≤8≥75＞8≥100悬臂构件－≥1004.1.5.3拆模顺序一般是先支后拆，后支先拆，先拆除侧模板，后拆除底模板。对于肋形楼板的拆模顺序，首先拆除柱模板，然后拆除楼板底模板、梁侧模板，最后拆除梁底模板。多层楼板模板支架的拆除，应按下列要求进行：上层楼板正在浇筑混凝土时，下一层楼板的模板支架不得拆除，再下一层楼板模板的支架仅可拆除一部分；跨度≥4m的梁均应保留支架，其间距不得大于3m。4.1.5.4拆模的注意事项模板拆除时，不应对楼层形成冲击荷载。拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。拆模时，应尽量避免混凝土表面或模板受到损坏。拆下的模板，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。若定型组合钢模板背面油漆脱落，应补刷防锈漆。已拆除模板及支架的结构，应在混凝土达到设计的混凝土强度标准后，才允许承受全部使用荷载。当承受施工荷载产生的效应比使用荷载更为不利时，必须经过核算，并加设临时支撑。4.2钢筋工程4.2.1钢筋的验收和存放(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。(2)钢筋的存放钢筋运至现场后，必须严格按批分等级、牌号、直径、长度等挂牌存放，并注明数量，不得混淆。应堆放整齐，避免锈蚀和污染，堆放钢筋的下面要加垫木，离地一定距离；有条件时，尽量堆入仓库或料棚内。4.2.3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钢筋冷拉原理如图4.14所示。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”。(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4.3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，每个试件都按表4.4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。表4.3冷拉控制应力及最大冷拉率项次钢筋级别冷拉控制应力(N/mm2)最大冷拉率(%)1HPB235d≤12280102HRB335d≤25d=28~404504305.534HRB400RRB400d=8~40d=10~2850070054表4.4测定冷拉率时钢筋的冷拉应力钢筋级别钢筋直径(mm)冷拉应力（N/mm2）HPB235≤12310HRB335≤2548028~40460HRB4008~40530RRB40010~28730②计算拉长值ΔL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δ的乘积，即ΔL=Lδ③计算钢筋弹性回缩值ΔL1根据钢筋弹性回缩率δ1(一般为0.3%左右)计算，即ΔL1=(L+ΔL)δ1则钢筋冷拉完毕后的实际长度为：L′=L+ΔL-ΔL14.2.4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。4.2.4.1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表4.5规定。表4.5纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)环境类别板、墙、壳梁柱≤C20C25~C45≥C50≤C20C25~C45≥C50≤C20C25~C45≥C50一201515302525303030二a－2020－3030－3030b－2520－3530－3530三－3025－4035－4035(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，列于表4.6。表4.6钢筋弯曲量度差值钢筋弯起角度30°45°60°90°135°钢筋弯曲调整值0.35d0.5d0.85d2.0d2.5d(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，其弯心直径D=2.5d0，平直长度为3d0。其弯钩增加长度为6.25d0。(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，见表4.7。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。表4.7箍筋调整值箍筋量度方法箍筋直径(mm)4~56810~12量外包尺寸量内包尺寸4080501006012070150~170(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4.2.5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。4.2.5.1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：1122sysyAfAf21112222yyndfndf即　　(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：12ssAA212122d则　　nnd(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。4.2.5.2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。4.2.6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、焊接或机械连接。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