建筑施工技术课件单元4钢筋混凝土工程

主编：郭晓霞李明单元4钢筋混凝土工程JIANZHUSHITU1 4.1模板工程单元4钢筋混凝土工程目录4.2钢筋工程4.3混凝土工程4.4预应力混凝土2 单元4钢筋混凝土工程钢筋混凝土结构是建筑物的核心，掌握钢筋混凝土工程的施工就能够在建筑工程施工现场独立地进行相关的工作，因此，本单元尤为重要。www.techbook.com.cn3 单元4钢筋混凝土工程通过本单元的学习，使学生了解钢筋混凝土工程施工的一般过程，掌握钢筋混凝土工程的施工工艺、施工要点、质量检验方法和常见质量问题及防治措施，在操作技能方面达到相关专业初级工的岗位水平，在管理方面达到施工员、质量员的水平，通过考试取得相关职业资格证书。www.techbook.com.cn4 单元4钢筋混凝土工程钢筋混凝土工程施工主要依据为《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)等相关的国家标准、规范和规程。www.techbook.com.cn5 4.1模板工程6 模板工程是支撑新浇筑混凝土的整个系统。模板系统包括模板、连接件和支承件。模板是供新浇混凝土成型、养护，使之达到一定强度以承受自重的临时性的并能拆除的模型板。连接件是连接模板和固定模板的小构件。模板应满足以下要求：应保证成型后混凝土结构和构件的形状、尺寸与相互位置的准确；模板拼缝严密，不漏浆；具有足够的强度、刚度和稳定性；构造简单，装拆方便；经济适用，能多次周转使用。4.1模板工程7 模板工程按照材料可分为木模板、大模钢模板、压型钢模、组合钢模板、复合材模板、塑料模板、铝合金模板等；按照结构类型分为基础模板、柱模板、梁模板、墙体模板、板模板、楼梯模板等。4.1模板工程8 组合钢模板是一种工具式模板，它由钢模板、连接件和支承件三部分组成，施工时可以在现场直接组装，亦可以预拼装成大块模板或构件模板，用起重机吊运安装（图4.1）。4.1.1组合钢模板4.1模板工程9 图4.1钢模板类型(a)平面模板；(b)阳角模板；(c)阴角模板；(d)连接角模1—中肋；2—中横肋；3—面板；4—横肋；5—插销孔；6—纵肋；7—凸梭；8—凸鼓；9—U形卡孔；10—钉子孔4.1模板工程10 4.1.1.1施工准备（1）材料①平面模板规格a长度:450mm、600mm、750mm、900mm、1200mm、1500mm。b宽度:100mm、150mm、200mm、250mm、300mm。c边框孔距为150mm，端孔距端部为75mm。②定型钢角模:阴阳角模、连接角模。4.1模板工程11 ③连接件(图4.2):U形卡、L形插销、“3”形扣件、碟形扣件、钩头螺栓、穿墙螺栓、紧固螺栓。aU形卡bL形插销c钩头螺栓d紧固螺栓e扣件f对拉螺栓4.1模板工程12 图4.2钢模板连接件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；(e)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—碟形扣件；6—对拉螺栓；7—塑料套管；8—螺母4.1模板工程13 ④支撑系统:柱箍、梁卡具、可调钢支架、可调上托、组合钢支架。a钢楞即模板的横档和竖档，分内钢楞与外钢楞。钢楞的材料有圆钢管、矩形钢管、内卷边槽钢、轻型槽钢、轧制槽钢等，以钢管用得较多。b柱模板四角常设角钢柱箍(图4.3)c梁卡具，也称梁托架，用于夹紧固定大梁、过梁等模板的侧模板，并承受混凝土侧压力。4.1模板工程14 图4.3柱箍1—圆钢管；2—直角扣件；3—“3”形扣件；4—对拉螺栓4.1模板工程15 d钢支架用于大梁、楼板等水平模板的垂直支撑，有单管支架和四管支架多种形式。常用钢管支架如图4.4所示。e斜撑用于调整和固定墙模或柱模垂直位置，如图4.5所示。⑤脱模剂。4.1模板工程16 图4.4钢管支架（a）钢管支架；（b）调节螺杆钢管支架；（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4.1模板工程17 图4.5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4.1模板工程18 （2）作业条件①模板设计②模板按区段进行编号，并涂好脱模剂，按施工平面布置图中指定的位置分规格堆放。③根据模板设计图放好轴线和模板边线，定好模板位置和水平控制标高，墙、柱模板底边应做水泥砂浆找平层。④墙柱钢筋绑扎完毕，水电管线及预埋已安装，绑好钢筋保护层垫块，并办完前一工序的分部或分项工程隐蔽验收手续。4.1模板工程19 ⑤斜支撑的支承点或钢筋锚环牢固可靠。⑥模板安装前，根据模板方案、图纸要求和操作工艺标准，向班组进行安全、技术交底。4.1模板工程20 4.1.1.2操作工艺模板应涂刷脱模剂。结构表面需作处理的工程，严禁在模板上涂刷废机油或其他油类。（1）抄平放线如图4.6所示①放线②抄平③找平4.1模板工程21 图4.6墙、柱模板找平(a)砂浆找平层；(b)外柱外模板4.1模板工程22 （2）柱模板安装①立模程序为：放线→设置定位基准→第一块模块安装就位→安装支撑→邻侧模板安装就位→安装第二块模板支撑→安装第三、四块模板及支撑→调直纠偏→安装柱子箍筋→全面检查校正→柱模群体固定→清除柱模内杂物、封闭清扫口。②按柱模板设计图的模板位置，由下至上安装模板，模板之间用楔形插销插紧，转角位置用连接角模将两模板连接。③安装柱箍④安装柱模的拉杆或斜撑4.1模板工程23 （3）剪力墙模板安装①立模程序为：放线定位→模板安放预埋件→安装(吊装)就位一侧模板→安装支撑→安装门窗洞模板→绑扎钢筋和混凝土(砂浆)垫块、插入穿墙螺栓及套管等→安装(吊装)就位另一侧模板及支撑→调整模板位置→紧固穿墙螺栓→固定支撑→检查校正→连接邻件模板。②按放线位置钉好压脚板，然后进行模板的拼装，边安装边插入穿墙螺栓和套管，穿墙螺栓的规格和间距在模板设计时应明确规定。4.1模板工程24 ③有门窗洞口的墙体，宜先安好一侧模板，待弹好门窗洞口位置线后再安另一侧模板，且在安另一侧模板之前，应清扫墙内杂物。④根据模板设计要求安装墙模的拉杆或斜撑。⑤模板安装完毕，应检查一遍扣件、螺栓、拉杆顶撑是否牢固，模板拼缝以及底边是否严密，特别是门窗洞边的模板支撑是否牢固。4.1模板工程25 （4）梁模板安装①安装程序同木模板。②在柱子上弹出轴线、梁位置线和水平线。③梁支架的排列、间距要符合模板设计和施工方案的规定④按设计标高调整支柱的标高，然后安装木枋或钢龙骨，铺上梁底板，并拉线找平⑤支顶之间应设水平拉杆和剪刀撑，其竖向间距不大于2m，若采用门架支顶，门架之间应用交叉杆联结。4.1模板工程26 ⑥支顶支承在基土上时，应对基土平整夯实，满足承载力要求，并采取加木垫板或混凝土垫块等有效措施，确保混凝土在浇筑过程中不会发生支顶下沉。⑦梁的两侧模板通过连接模用U形卡或插销与底模连接。4.1模板工程27 （5）楼面模板安装①安装程序同木模板。②底层地面应夯实，并铺垫脚板。③支顶与龙骨的排列和间距应根据楼板的混凝土重量和施工荷载大小在模板设计中确定。④采用通线调节支顶高度，将大龙骨找平。⑤铺模板时可从一侧开始铺，每两块板间的边肋上用U形卡连接，U形卡间距不宜大于300mm。⑥楼面模板铺完后，应检查支柱是否牢固，模板之间连接的U形卡或插销有否脱落、漏插，然后将楼面清扫干净。4.1模板工程28 （6）楼梯模板安装施工前应根据实际层高放样，先安装休息平台梁模板，再安装楼梯模板斜楞，然后铺设楼梯底模、安装外帮侧模和踏步模板。安装模板时，要特别注意斜向支柱（斜撑）的固定及每层楼梯第一步和最后一步的建筑做法。楼梯段模板组装情况见图4.7。4.1模板工程29 图4.7楼梯段模板支设示意4.1模板工程30 （7）模板的拆除模板的拆除日期取决于混凝土的强度、模板的用途、结构的性质、混凝土硬化时的气温等。侧模板拆除时的混凝土强度应能保证棱角不因拆除模板而损坏。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，底模拆除时的混凝土强度应符合表4.1的规定。4.1模板工程31 构建类型构件跨度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—≥100表4.1底模拆除时的混凝土强度要求4.1模板工程32 多层楼板模板支架的拆除：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；跨度大于或等于4m的梁均应保留支架，其间距不得大于3m。拆模的一般顺序是先支的后拆，后支的先拆，先拆除侧模板，后拆除底模板。①柱子模板拆除②墙模板拆除③楼板、梁模板拆除4.1模板工程33 4.1.1.3质量标准（1）保证项目模板及其支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性；其支承部分应有足够的支承面积，如安装在基土上，基土必须坚实，并有排水措施。（2）基本项目模板接缝宽度不得大于1.5mm；模板表面清理干净并采取防止黏结措施。（3）允许偏差现浇结构模板安装的偏差应符合表4.2的规定。4.1模板工程34 项目允许偏差（mm）检验方法轴线位置5钢尺检查底模上表面标高±5水准仪或拉线，钢尺检查截面内部尺寸基础±10钢尺检查柱、墙、梁+4,-5钢尺检查层高垂直度不大于5m6经纬仪或吊线，钢尺检查大于5m8经纬仪或吊线，钢尺检查相邻两板表面垂直度2钢尺检查表面垂直度52m靠尺和塞尺检查表4.2现浇结构模板安装的允许偏差及检验方法注：检查轴线位置时，应沿纵、横两个方向量测，并取其中的较大值。4.1模板工程35 4.1.1.4施工注意事项(1)柱模板容易产生的问题:柱位移，截面尺寸不准，混凝土保护层过大，柱身扭曲，梁柱接头偏差大。防止方法:支模前按墨线校正钢筋位置，钉好压脚板；转角部位应采用连接角模，以保证角度准确；柱箍形式、规格、间距要根据柱截面大小及高度进行设计确定；梁柱接头模板要按大样图进行安装，而且连接要牢固。4.1模板工程36 （2）墙模板容易产生的问题:墙体混凝土厚薄不一致，上口过大，墙体烂脚，墙体不垂直。防止办法:模板之间连接用的U形卡或插销不宜过疏，穿墙螺栓的规格和间距应按设计确定，除地下室外壁之外，均要设置墙螺栓套管；龙骨不宜采用钢花梁；穿墙螺栓的直径、间距和垫块规格要符合设计要求；墙梁交接处和墙顶上口应设拉结；外墙所设的拉杆、顶支撑要牢固可靠，支撑的间距、位置宜由模板设计确定。模板安装前，模板底边应先做好水泥砂浆找平层，以防漏浆。4.1模板工程37 （3）梁和楼板的模板容易产生的问题:梁身不平直，梁底不平，梁侧面鼓出，梁上口尺寸加大，板中部下挠，产生蜂窝麻面。防止办法:梁高小于或等于700mm的模板之间的连接插销不少于两道，梁底与梁侧板宜用连接角模进行连接；梁高大于700mm的侧板，宜加穿墙螺栓。模板支顶的尺寸和间距的排列，要确保系统有足够的刚度，模板支顶的底部应在坚实地面上。梁板跨度大于4m者，如设计无要求则按相关规范要求起拱。4.1模板工程38 4.1.1.5主要安全技术措施（1）废烂木枋不能用作龙骨。（2）安装、拆除外墙模板时，必须确认外脚手架符合安全要求。（3）内模板安装高度超过2.5m时，应搭设临时脚手架。（4）在4m以上高空拆除模板时，不得让模板、材料自由下落，更不得大面积同时撬落；操作时必须注意下方人员的动向。（5）水平拉杆不准钉在脚手架或跳板等不稳定物体上。4.1模板工程39 4.1.1.6产品保护（1）模板安装时，不得随意开孔，穿墙螺栓应在钢加劲肋的钢环中穿过或在板缝中加木条安装。预留钢筋可一端弯成90°与混凝土墙钢筋焊接或扎牢，另一端用铁线绑牢，从板缝中拉紧紧贴模板内面，拆模后再拉出。（2）模板竖向安装时，加劲肋的凹面须向下安装。（3）拆模时不得用大锤硬砸或用撬棍硬撬，以免损坏模板边框。（4）操作和运输过程中，不得抛掷模板。4.1模板工程40 （5）模板每次拆除以后必须进行清理，涂刷脱模剂，并分类堆放。（6）在模板面进行钢筋等焊接工作时，必须用石棉板或薄钢板隔离；泵送混凝土的布料架脚和输送混凝土管支架脚下应采取加垫板等有效措施。（7）拆下的模板如发现脱焊、变形等时，应及时修理。4.1模板工程41 胶合板模板具有幅面大、拼缝少、自重轻、易加工、整体刚度好、浇筑成的混凝土表面平滑、可多次反复使用等特点,在操作使用、保养维修和价格性能比等方面比其他材料性能优越,可大大提高混凝土工程施工质量和施工效率。胶合板模板主要用于墙体和楼板模板。4.1.2胶合板模板4.1模板工程42 4.1.2.1木胶合板模板(1)分类木胶合板以材种分类，可分为软木胶合板与硬木胶合板；以耐水性能划分，可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。(2)构造模板用的木胶合板通常由5、7、9、11层等奇数单板经热压固化而胶合成型，相邻层的纹理方向相互垂直，通常最外层表面的纹理方向和胶合板板面的长向平行，因此，整张胶合板的长向为强方向，短向为弱方向，使用时必须加以注意。4.1模板工程43 (3)规格模板用木胶合板的规格尺寸见表4.3。厚度（mm）层数宽度(mm)长度（mm）12至少5层915183015至少7层1220183018915213512202440表4.3木胶合板规格尺寸(mm)4.1模板工程44 （4）使用注意事项①必须选用经过板面处理的胶合板。②未经板面处理的胶合板，在使用前应进行处理。处理的方法为冷涂刷涂料，即把常温下固化的涂料胶涂刷在胶合板表面，构成保护膜。③经表面处理的胶合板。4.1模板工程45 在施工现场使用中一般应注意以下几个问题：a脱模后立即清洗板面浮浆，并堆放整齐。b模板拆除时，严禁抛扔，以免损伤板面处理层。c胶合板边角涂有封边胶，故应及时清除水泥浆。为了保护模板边角的封边胶，最好在支模时在模板拼缝处粘贴防水胶带或水泥纸袋加以保护，防止漏浆。d胶合板板面尽量不钻孔洞。遇有预留孔洞，可用普通木板拼补。e使用前必须涂刷脱模剂。4.1模板工程46 4.1.2.2竹胶合板模板混凝土竹胶合板模板强度高、收缩率小、膨胀率和吸水率低、承载能力大，具有广阔发展前途。（1）构造及特性混凝土模板用竹胶合板的构造如图4.8所示。（2）规格竹胶合板规格见表4.4。其厚度常为9mm、12mm和15mm。4.1模板工程47 图4.8竹胶合板断面示意1—竹席或薄木片面板；2—竹帘芯板；3—胶粘剂4.1模板工程48 长度（mm）宽度（mm）长度（mm）宽度（mm）18309152440122020001000300015002135915表4.4竹胶合板的规格4.1模板工程49 4.1.2.3胶合板模板配制（1）应整张直接使用，尽量减少随意锯截，造成胶合板浪费。（2）木胶合板常用厚度一般为12mm或18mm，竹胶合板常用厚度一般为12mm。（3）钉子长度应为胶合板厚度的1.5～2.5倍，每块胶合板与木楞相叠处至少钉2个钉子。第二块板的钉子要转向第一块模板方向斜钉，使拼缝严密。（4）配制好的模板应在反面编号并写明规格，分别堆放保管，以免错用。4.1模板工程50 4.1.2.4墙体和楼板模板安装（1）墙体模板①墙体模板的安装工艺流程为：组装前检查→安装门窗口模板→安装第一步模板(两侧)→安装内钢楞→调整模板平直→安装第二步至顶部两侧模板→安装内钢楞、调平直→安装穿墙螺栓→安装外钢楞→加斜撑并调模板平直→与柱、墙、楼板模板连接。4.1模板工程51 ②墙体模板常规的支模方法是：胶合板面板外侧的立档用50mm×100mm方木，横档（又称牵杠）可用48mm×3.5mm脚手钢管或方木（一般为100mm方木）。两侧胶合板模板用穿墙螺栓拉结(图4.9)。4.1模板工程52 图4.9胶合板面板的墙体模板1—胶合板；2—立档；3—横档；4—斜撑；5—撑头；6—穿墙螺栓4.1模板工程53 （2）楼板模板工程中常采用脚手钢管搭设排架铺设楼板模板：用48mm×3.5mm脚手钢管搭设排架，在排架上铺放50mm×100mm方木，间距为400mm左右，作为面板的搁栅（楞木），在其上铺设胶合板面板（图4.10）。采用立柱作支架时，从边跨一侧开始逐排安装立柱，并同时安装外钢楞（大龙骨）。4.1模板工程54 图4.10楼板模板采用脚手钢管（或钢支柱）4.1模板工程55 4.1.2.5胶合板模板安装施工要点（1）在安装模板前，按位置线安装门窗洞口模板，与墙体钢筋固定，并安装好预埋件或木砖等。（2）安装其他模板到墙顶部，内钢楞外侧安装外钢楞，并将其用方钢卡或碟形扣件与钩头螺栓和内钢楞固定，穿墙螺栓由内、外钢楞中间插入，用螺母将碟形扣件拧紧，使两侧模板成为一体。4.1模板工程56 （3）钩头螺栓、穿墙螺栓、对接螺栓等连接件都要连接牢靠，松紧力度一致。（4）支架的支柱可用早拆翼托支柱从边跨一侧开始，依次逐排安装，同时安装钢（木）楞及横拉杆，其间距按模板设计的规定采用。4.1模板工程57 4.1.2.6质量标准（1）保证项目模板及其支架必须有足够的强度、刚度和稳定性；其支承部分应有足够的支承面积。如果安装在基土上，基土必须坚实，并有排水措施。对湿陷性黄土，必须有防水措施；对冻胀土，必须有防冻融措施。检查方法：对照模板设计，采取现场观察或尺量检查。4.1模板工程58 （2）基本项目①接缝宽度不得大于1.5mm。检查方法：观察和用楔形塞尺检查。②模板表面清理干净，并采取防止黏结措施。模板上粘浆和满刷隔离剂的累计面积，墙板应不大于1000cm2，柱、梁应不大于400cm2。检查方法：观察和用尺量检查。③允许偏差项目同表4.2。4.1模板工程59 4.2钢筋工程60 建筑工程中常用的钢筋按轧制外形可分为光圆钢筋、变形钢筋及精轧螺旋钢筋；按生产工艺分为热轧钢筋、冷轧钢筋、冷拉钢筋、冷拔钢丝、热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线和冷轧扭钢筋等；按直径大小分为钢丝、细钢筋（直径为6～10mm）、中粗钢筋（直径为12～20mm）和粗钢筋(直径大于20mm)。4.2钢筋工程61 冷轧扭钢筋是我国独创的实用、新型、高效的冷加工钢筋，在建筑业中得到了广泛使用。（1）冷轧扭钢筋生产冷轧扭钢筋是用低碳钢钢筋（含碳量低于0.25%）为原料，经专用生产线，先冷轧扁，然后用机器将其冷扭成螺旋状，形成系列螺旋状直条钢筋（图4.11）。4.2钢筋工程62 图4.11冷轧扭钢筋t—轧扁厚度；l1—节距4.2钢筋工程63 （2）冷轧扭钢筋检验冷轧扭钢筋进场时，应分批进行检查和验收。①外观检查从每批钢筋中抽取5%进行外形尺寸、表面质量和质量偏差的检查。②力学性能试验从每批钢筋中随机抽取3根钢筋，各取一个试件。4.2钢筋工程64 （3）冷轧扭钢筋施工注意事项冷轧扭钢筋在施工中应注意以下问题：严禁采用对冷轧扭钢筋有腐蚀作用的各种外加剂或掺合料(因冷轧扭钢筋对腐蚀较敏感)。冷轧扭钢筋严禁二次冷加工(包括冷拉、冷拔、冷轧等)。冷轧扭钢筋不能用作预制构件的吊环或梁的箍筋，一般也不允许在钢筋末端做弯钩，允许弯90°直角弯钩。用冷轧扭钢筋取代光圆钢筋时，以低一级的冷轧扭钢筋代换Ⅰ级钢筋。钢筋代用一定要征得设计单位的同意，并签订工程变更洽商单等。4.2钢筋工程65 4.2.1.1钢筋的验收钢筋混凝土工程中所用的钢筋均应进行现场检查验收，合格后方能入库存放、待用。验收内容有：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。①外观检查②力学性能试验4.2.1钢筋的验收和存放4.2钢筋工程66 4.2.1.2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，堆放钢筋处要加垫木，使钢筋离地一定距离；若有条件，应尽量将钢筋堆入仓库或料棚内。4.2钢筋工程67 4.2.2.1钢筋下料长度计算(1)钢筋长度钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化，在配料中不能直接根据图纸中尺寸下料。4.2.2钢筋下料计算及代换4.2钢筋工程68 各种钢筋下料长度计算如下：直钢筋下料长度＝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-弯曲调整值+弯钩增加长度箍筋下料长度＝箍筋周长+箍筋调整值若钢筋有搭接，还应增加钢筋搭接长度。4.2钢筋工程69 （2）混凝土保护层厚度混凝土保护层是指受力钢筋外边缘至混凝土构件表面的距离。无设计要求时应符合表4.5的规定。注：①基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。②混凝土强度等级不大于C25时，表中保护层厚度数值应增加5mm。环境类别板、墙、壳梁、柱、杆一1520二a2025二b2535三a3040三b4050表4.5纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)4.2钢筋工程70 （3）弯曲调整值钢筋弯曲后，弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不变，弯曲处形成圆弧，弯起后尺寸大于下料尺寸。钢筋的量度方法是沿直线量外包尺寸（图4.12），因此，弯起钢筋的量度尺寸大于下料尺寸，两者之间的差值称为弯曲调整值。弯曲调整值应根据理论推算并结合实践经验取值，弯曲调整值见表4.6。钢筋弯曲角度（°）30456090135钢筋弯曲调整值0.35d0.5d0.85d2d2.5d注：d为钢筋直径。表4.6钢筋弯曲调整值4.2钢筋工程71 图4.12钢筋弯曲时的量度方法4.2钢筋工程72 （4）弯钩增加长度钢筋的弯钩形式有三种：半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩(图4.13)。光圆钢筋的弯钩增加长度按图4.13所示的简图（弯心直径为2.25d、平直部分为3d）计算：对半圆弯钩为6.25d，对直弯钩为3.5d，对斜弯钩为4.9d。4.2钢筋工程73 图4.13钢筋弯钩计算简图(a)半圆弯钩；(b)直弯钩；(c)斜弯钩4.2钢筋工程74 在实际工作中，由于实际弯心直径与理论弯心直径有时不一致，钢筋粗细和机具条件不同等而影响平直部分的长短（手工弯钩时平直部分可适当加长，机械弯钩时可适当缩短），因此，在实际配料计算时，对弯钩增加长度常根据具体条件采用经验数据（表4.7）。钢筋直径(mm)≤68～1012～1820～2832～36一个弯钩长度(mm)406d5.5d5d4.5d表4.7半圆弯钩增加长度参考表（用机械弯）4.2钢筋工程75 （5）箍筋调整值箍筋调整值即为弯钩增加长度和弯曲调整值两项之差或和，根据箍筋量外包尺寸或内皮尺寸确定（图4.14、表4.8）。箍筋量度方法箍筋直径(mm)4～56810～12量外包尺寸40506070量内皮尺寸80100120150～170表4.8箍筋调整值4.2钢筋工程76 图4.14箍筋量度方法(a)量外包尺寸；(b)量内皮尺寸4.2钢筋工程77 （6）钢筋下料计算注意事项①在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注明时，一般按构造要求处理。②配料计算时，要考虑钢筋的形状和尺寸，在满足设计要求的前提下，要有利于加工。③配料时，还要考虑施工需要的附加钢筋。4.2钢筋工程78 【例4.1】某办公楼钢筋混凝土梁配筋如图4.15所示，计算钢筋下料长度。钢筋保护层为30mm。图4.15XL1配筋图4.2钢筋工程79 （7）配料单与料牌钢筋配料计算完毕，应填写配料单。钢筋配料单和料牌应严格校核，必须准确无误，以免返工浪费。料牌见图4.16。图4.16钢筋料牌（a）反面；（b）正面4.2钢筋工程80 4.2.2.2钢筋代换钢筋代换时，必须充分了解设计意图和代换材料性能，并严格遵守《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）的各项规定；凡重要结构中的钢筋代换，应征得设计单位同意。（1）代换原则及方法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钢筋工程81 ①等强度代换当构件配筋受强度控制时，可按强度相等的原则代换。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As2，4.2钢筋工程82 则应满足：式中n1——原设计钢筋根数；n2——代换钢筋根数；d1——原设计钢筋直径；d2——代换钢筋直径。（4.1）（4.2）4.2钢筋工程83 ②等面积代换当构件按最小配筋率配筋时，可按面积相等的原则代换，代换时应满足下式要求：即：（4.3）（4.4）4.2钢筋工程84 （2）代换注意事项①对某些重要构件，如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦等，不宜用HPB300级光圆钢筋代替HRB335和HRB400级带肋钢筋。②钢筋代换后，应满足配筋构造规定，如钢筋的最小直径、间距、根数、锚固长度等要求。③同一截面内，可同时配有不同种类和直径的代换钢筋，但每根钢筋的拉力差不应过大（如同品种钢筋的直径差值一般不大于5mm），以免构件受力不均。④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。4.2钢筋工程85 ⑤偏心受压构件（如框架柱、有吊车厂房柱、桁架上弦等）或偏心受拉构件作钢筋代换时，不取整个截面配筋量计算，应按受力面（受压或受拉）分别代换。⑥当构件受裂缝宽度控制时，如果以小直径钢筋代换大直径钢筋，或是用强度等级低的钢筋代替强度等级高的钢筋，则可不作裂缝宽度验算。4.2钢筋工程86 钢筋的加工包括冷拉、冷拔、调直、除锈、切断、弯曲成型、焊接、绑扎等。4.2.3.1钢筋的冷加工钢筋冷加工有冷拉、冷拔和冷轧，用以提高钢筋强度设计值，能节约钢材，满足预应力钢筋的需要。钢筋冷拉是在常温下对钢筋进行强力拉伸，拉应力超过钢筋的屈服强度，使钢筋产生塑性变形，以达到调直钢筋、提高强度的目的。4.2.3钢筋加工4.2钢筋工程87 （1）冷拉原理冷拉后钢筋的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，该过程称为“时效”。钢筋经冷拉和时效后的拉伸特性曲线即为O1c′d′e′（图4.17）。（2）冷拉控制方法钢筋冷拉控制方法有控制冷拉应力法和控制冷拉率法。冷拉后检查钢筋的冷拉率，用作预应力混凝土结构的预应力筋宜采用冷拉应力来控制。钢筋冷拉以冷拉率控制时，其控制值必须由试验确定。4.2钢筋工程88 图4.17钢筋拉伸曲线4.2钢筋工程89 （3）冷拉设备冷拉设备由拉力设备、承力结构、回程装置、测量设备和钢筋夹具等部分组成，如图4.18所示。图4.18冷拉设备1—卷扬机；2—滑轮组；3—冷拉小车；4—夹具；5—被冷拉的钢筋；6—地锚；7—防护壁；8—标尺；9—回程荷重架；10—回程滑轮组；11—传力架；12—冷拉槽；13—液压千斤顶4.2钢筋工程90 （4）钢筋冷拉计算钢筋的冷拉计算包括冷拉力、拉长值、弹性回缩值和冷拉设备选择计算。①冷拉力应等于钢筋冷拉前截面积As乘以冷拉时的控制应力σcon②钢筋的拉长值ΔL应等于冷拉前钢筋的长度L与钢筋的冷拉率δ的乘积，即Ncon=AsσconΔL=Lδ（4.5）（4.6）4.2钢筋工程91 ③钢筋弹性回缩值ΔL1（弹性回缩率为δ1）为：④钢筋冷拉完毕后的实际长度L′为：ΔL1=(L+ΔL)δ1L′=L+ΔL-ΔL1（4.8）（4.7）4.2钢筋工程92 4.2.3.2钢筋除锈钢筋表面要洁净，粘着的油污、泥土、浮锈使用前必须清理干净，可用冷拉除锈、机械方法或手工除锈等。经冷拉或机械调直的钢筋一般不必再除锈，如果由于保管不良而产生鳞片状锈蚀时，仍应进行除锈。4.2钢筋工程93 4.2.3.3钢筋调直钢筋调直方法有钢筋调直机调直和冷拉调直。经调直后的钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪形，其表面伤痕不应使钢筋截面减少5%。图4.19为GT3/8型钢筋调直机外形图。卷扬机拉直设备见图4.20。(1)调直机调直时，调直筒两端的调直模一定要在调直前后导孔的轴心线上，如图4.21所示。4.2钢筋工程94 图4.19GT3/8型钢筋调直机4.2钢筋工程95 图4.20卷扬机拉直设备1—卷扬机；2—滑轮组；3—冷拉小车；4—钢筋夹具；5—钢筋；6—地锚；7—防护壁；8—标尺；9—荷重架4.2钢筋工程96 图4.21调直模的安装4.2钢筋工程97 （2）采用冷拉方法调直钢筋的冷拉率：HPB300级钢筋冷拉率不宜大于4%；HRB335、HRB400级钢筋冷拉率不宜大于1%；预制构件的吊环不得冷拉，只能用HPB300级热轧钢筋制作。对不准采用冷拉钢筋的结构，钢筋调直冷拉率不得大于1%。4.2钢筋工程98 4.2.3.4钢筋切断（1）钢筋切断机图4.22为钢筋切断机外形。图4.22DYQ32B电动液压切断机4.2钢筋工程99 （2）切断要点①钢筋切断应根据钢筋号、直径、长度和数量，统筹排料，长短搭配，先断长料后断短料，尽量减少和缩短钢筋短头，以节约钢材。②断料时应避免用短尺量长料，防止在量料中产生累计误差。故宜在工作台上标出尺寸刻度线并设置控制断料尺寸用的挡板。③在切断过程中，若钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除。④钢筋的断口不得有马蹄形或起弯等现象。4.2钢筋工程100 4.2.3.5钢筋弯曲成型钢筋弯曲成型可用钢筋弯曲机弯曲或手工弯曲。图4.23为钢筋弯曲机外形图。图4.23GW40型钢筋弯曲机弯曲机4.2钢筋工程101 ①画线钢筋弯曲前，对形状复杂的钢筋（如弯起钢筋），应根据钢筋料牌上标明的尺寸，用石笔将各弯曲点位置画出。a根据不同的弯曲角度扣除弯曲调整值（从相邻两段长度中各扣一半）；b钢筋端部带半圆弯钩时，该段长度画线时增加0.5d（d为钢筋直径）；c画线工作宜从钢筋中线开始向两边进行；两边不对称的钢筋，也可从钢筋一端开始画线，如画到另一端有出入时，则应重新调整。4.2钢筋工程102 【例4.2】有一根直径20mm的弯起钢筋，其所需的形状和尺寸如图4.24所示。试对其画线。图4.24弯起钢筋的画线4.2钢筋工程103 ②钢筋弯曲成型钢筋在弯曲机上成型时（图4.25），心轴直径应是钢筋直径的2.5～5.0倍，钢筋弯曲点线和心轴的关系如图4.26所示。由于成型轴和心轴同时转动就会带动钢筋向前滑移，因此，钢筋弯90°时，弯曲点线约与心轴内边缘齐；弯180°时，弯曲点线距心轴内边缘为（1.0～1.5）d（钢筋硬度大时取大值）。4.2钢筋工程104 图4.25钢筋弯曲成型(a)工作简图；(b)可变挡架构造1—工作盘；2—心轴；3—成型轴；4—可变挡架；5—插座；6—钢筋4.2钢筋工程105 图4.26弯曲点线与心轴关系(a)弯90°；(b)弯180°1—工作盘；2—心轴；3—成型轴；4—固定挡铁；5—钢筋；6—弯曲点4.2钢筋工程106 4.2.4.1钢筋焊接钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电渣压力焊、电弧焊、埋弧压力焊、电阻点焊和气压焊等。埋弧压力焊用于钢筋和钢板的连接，电阻点焊用于交叉钢筋的连接。4.2.4钢筋连接4.2钢筋工程107 （1）闪光对焊闪光对焊是将两根钢筋安放成对接形式，利用焊接电流通过两根钢筋接触点产生的电阻热使接触点金属熔化，形成闪光，火花四溅，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法（图4.27）。闪光对焊适用于纵向水平钢筋的连接。①操作工艺a连续闪光焊b预热闪光焊c闪光—预热—闪光焊d焊后通电热处理4.2钢筋工程108 图4.27钢筋闪光对焊原理1—焊接的钢筋；2—固定电极；3—可动电极；4—机座；5—变压器；6—平动顶压机构；7—固定支座；8—滑动支座4.2钢筋工程109 ②对焊前应清除钢筋端头约150mm范围的铁锈、污泥等，防止夹具和钢筋间接触不良而引起“打火”。钢筋端头有弯曲时应予调直及切除。③对焊注意事项④质量标准a保证项目b基本项目4.2钢筋工程110 （2）电渣压力焊电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊合。其构造如图4.28所示。①施工准备钢筋：应有出厂合格证，试验报告性能指标应符合有关标准或规范的规定。②机具设备焊接夹具：应具有一定刚度，使用灵巧，坚固耐用，上、下钳口同心。4.2钢筋工程111 图4.28电渣压力焊构造示意图1、2—钢筋；3—固定电极；4—活动电极；5—药盒；6—引弧钢丝圈；7—焊药；8—滑动架；9—手柄；10—支架；11—固定架4.2钢筋工程112 ③操作工艺电渣压力焊工艺程序为：安装焊接钢筋→安放引弧铁丝球→缠绕石棉绳，装上焊剂盒→装放焊剂→接通电源。④质量标准a保证项目b基本项目c允许偏差⑤施工注意事项4.2钢筋工程113 (3)电弧焊电弧焊是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温，熔化焊条与焊件的金属使其凝固后形成一条焊缝。电弧焊适用于焊接10～40mm的HPB300、HRB335、HRB400级钢筋。①施工准备电弧焊的主要设备是弧焊机。弧焊机可分为交流和直流两类。②操作工艺钢筋电弧焊分搭接焊、帮条焊、坡口焊和熔槽焊四种接头形式。如图4.29所示4.2钢筋工程114 图4.29钢筋电弧焊的接头形式搭接焊接头；(b)帮条焊接头；(c)立焊的坡口焊接头；(d)平焊的坡口焊接头4.2钢筋工程115 ③钢筋电弧焊质量标准(4)钢筋气压焊钢筋气压焊是采用氧气—乙炔火焰对两钢筋连接处加热，使之达到塑性状态后，施加适当轴向压力，从而形成牢固对焊接头的施工方法。4.2钢筋工程116 4.2.4.2钢筋机械连接钢筋机械连接是指通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。其优点是：接头质量稳定可靠；操作简便，施工速度快，不受气候影响；施工安全等。钢筋机械连接分为冷挤压连接、锥螺纹连接、直螺纹连接等。4.2钢筋工程117 （1）钢筋冷挤压连接钢筋冷挤压连接(图4.30)是在待连接的两根钢筋端部套上钢管，然后用便携式液压机挤压，使套管变形，将两根钢筋连接成一体的一种机械连接方法。①施工准备a材料b机械设备c作业条件4.2钢筋工程118 图4.30钢筋套筒挤压连接1—已挤压的钢筋；2—压痕道数；3—钢套筒；4—未挤压的钢筋4.2钢筋工程119 ②操作工艺钢筋挤压连接分为两道工序：第一道工序是先在地面上把每根待连接的钢筋一端按要求与套管的一半压好；第二道工序是压好一半接头的钢筋插到已待接的钢筋端部，然后用挤压钳压好，这样就完成了整个接头的挤压工作。挤压接头必须从套筒的中部按标记向端部顺序挤压。③质量标准a保证项目b基本项目4.2钢筋工程120 ④施工注意事项a套管的几何尺寸及钢筋接头位置要符合设计要求。b钢筋的连接端和套管内壁不准有油污、铁锈、泥沙；套管接头外边的油脂必须擦干净。c柱子钢筋接头要高出混凝土面1m，以利于钢筋挤压连接作业。d不准砸平带肋钢筋花纹。e钢筋端部要平直，如有弯折，必须予以矫直。4.2钢筋工程121 ⑤主要安全技术措施不准硬拉电线或高压油管；高压油管不得打死弯；操作人员必须培训、考核、持上岗证，作业人员必须遵守施工现场的施工作业有关规定。4.2钢筋工程122 （2）锥螺纹连接钢筋锥螺纹连接（图4.31）是将两根待接钢筋端头用套丝机做出锥形外丝，然后用带锥形内丝的套筒将钢筋两端拧紧的钢筋连接方法。①施工准备a材料b机具设备c作业条件4.2钢筋工程123 图4.31钢筋锥螺纹套筒连接1、3—变形钢筋；2—锥形螺纹套筒4.2钢筋工程124 ②操作工艺③质量标准a保证项目b基本项目④施工注意事项4.2钢筋工程125 （3）直螺纹连接钢筋镦粗直螺纹套筒连接是先将钢筋端头镦粗，切削成直螺纹后用带直螺纹的套筒将钢筋两端拧紧的钢筋连接方法（图4.32）。①套筒质量要求②钢筋加工与检验钢筋螺纹加工质量：牙形饱满，无断牙、秃牙等缺陷，钢筋螺纹加工后，随即用量规逐根检测（图4.33）。4.2钢筋工程126 图4.32钢筋直螺纹套筒连接1—已连接的钢筋；2—直螺纹套筒；3—正在拧入的钢筋4.2钢筋工程127 图4.33直螺纹接头量规1—牙形规；2—直螺纹环规4.2钢筋工程128 ③工艺操作要点a钢筋切割b钢筋螺纹加工c钢筋连接④质量标准钢筋的品种、规格必须符合设计要求，质量应符合国家现行标准的要求。套筒与母材材质应符合有关规定，且应有质量检验单和合格证，几何尺寸要符合要求。对每种规格加工批量随机抽取10%，且不少于10个，进行外观检查。4.2钢筋工程129 4.2.5.1施工准备(1)材料钢筋半成品的质量要符合设计图纸要求，钢筋绑扎用的铁丝采用20～22号铁丝（镀锌铁丝），水泥砂浆垫块要有足够强度。(2)工具常用的工具有铅丝钩、小扳手、撬杠、绑扎架、折尺或卷尺、白粉笔、专用运输机具等。4.2.5钢筋绑扎4.2钢筋工程130 (3)作业条件①熟识图纸，核对半成品钢筋的级别、直径、尺寸和数量是否与料牌相符，如有错漏应纠正增补。②钢筋定位：画出钢筋安装位置线，如果钢筋品种较多，应在已安装好的模板上标明各种型号构件的钢筋规格、形状和数量。③绑扎形式复杂的结构部件，应事先考虑支模和绑扎的先后次序，宜制订安装方案。④绑扎部位上所有的杂物应在安装前清理干净。4.2钢筋工程131 4.2.5.2操作及要点钢筋绑扎程序是：画线→摆筋→穿箍→绑扎→安装垫块等。（1）画线平板或墙板的钢筋在模板上画线；柱的箍筋在两根对角线主筋上画点；梁的箍筋则在架立筋上画点。（2）摆筋板类构件摆筋顺序一般先排主筋后排负筋；梁类构件一般先排纵筋。排放有焊接接头和绑扎接头的钢筋应符合规范规定。有变截面的箍筋应事先将箍筋排列清楚，然后安装纵向钢筋。4.2钢筋工程132 （3）穿箍按图纸要求间距先把箍筋套在下层伸出的纵向搭接筋上，按已画好箍筋位置线，将已套好的箍筋往上移动。（4）绑扎柱①竖向钢筋的弯钩应朝向柱心。角部钢筋的弯钩平面与模板面夹角：对矩形柱应为45°，截面小的柱用插入振动器时，不应小于15°。4.2钢筋工程133 ②箍筋弯钩叠合处应交错排列、垂直放置；箍筋转角与竖向钢筋交叉点均应扎牢（箍筋平直部分与竖向钢筋交叉点可每隔一根互成梅花式扎牢）。绑扎箍筋时，绑扎丝扣要相互成“八”字形。③下层柱的竖向钢筋露出楼面部分宜用工具或柱箍将其收进一个柱筋直径，以利于上层柱的钢筋搭接，当上下层柱截面有变化时，其下层柱钢筋的露出部分必须在绑扎梁钢筋之前先行收分准确。4.2钢筋工程134 （5）绑扎墙①墙的钢筋网绑扎同基础钢筋网绑扎。钢筋有180°弯钩时，弯钩应朝向混凝土内。②采用双层钢筋网时，在两层钢筋之间应设置撑铁（钩）以固定钢筋的间距（图4.34）。4.2钢筋工程135 图4.34墙钢筋的撑铁1—钢筋网；2—撑铁4.2钢筋工程136 （6）绑扎梁与板①纵向受力钢筋出现双层或多层排列时，两排钢筋之间应垫以直径25mm的短钢筋，如果纵向钢筋直径大于25mm，则短钢筋直径规格应与纵向钢筋规格相同。②箍筋的弯钩叠合处应交错设置，并与两根架立筋绑扎。悬臂梁处箍筋接头在下，其余做法与柱相同。4.2钢筋工程137 ③板的钢筋网绑扎与基础相同，但应注意板上部的负钢筋要防止被踩下。④板、次梁与主梁交叉处，板的钢筋在上，次梁的钢筋在中层，主梁的钢筋在下；当有圈梁或垫梁时，主梁钢筋在上（图4.35、图4.36）。⑤框架梁节点处钢筋穿插十分稠密时，应注意梁顶面主筋间的净间距要留有30mm，以利于灌筑混凝土。4.2钢筋工程138 图4.35板、次梁与主梁交叉处钢筋1—板面钢筋；2—次梁钢筋；3—主梁钢筋4.2钢筋工程139 图4.36主梁与垫梁交叉处钢筋1—主梁钢筋；2—垫梁钢筋4.2钢筋工程140 （7）钢筋的绑扎接头应符合下列规定：搭接长度的末端距钢筋弯折处不得小于钢筋直径的10倍，接头不宜位于构件最大弯矩处；受拉区域内，HPB300级钢筋绑扎接头的末端应做弯钩，HRB335、HRB400级钢筋可不做弯钩；直径不大于12mm的受压HPB300级钢筋的末端以及轴心受压构件中任意直径的受力钢筋的末端可不做弯钩，但搭接长度不应小于钢筋直径的35倍。钢筋搭接处，应在中心和两端用铁丝扎牢。受拉钢筋绑扎接头的搭接长度应符合《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）的规定，受力钢筋绑扎接头的搭接长度应取受拉钢筋绑扎接头搭接长度的0.7倍。4.2钢筋工程141 同一连接区段内，纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开，如图4.37所示。4.2钢筋工程142 图4.37纵向受拉钢筋绑扎搭接接头4.2钢筋工程143 钢筋网与钢筋骨架的分段（块）应根据结构配筋特点及起重运输能力而定。一般钢筋网的分块面积以6～20m2为宜，钢筋骨架的分段长度宜为6～12m。为防止钢筋网与钢筋骨架在运输和安装过程中发生歪斜变形，应采取临时加固措施。图4.38是绑扎钢筋网的临时加固图。4.2.6钢筋安装4.2钢筋工程144 图4.38绑扎钢筋网的临时加固1—钢筋网；2—加固筋4.2钢筋工程145 钢筋网与钢筋骨架的吊点应根据其尺寸、重量及刚度而定。宽度大于1m的水平钢筋网宜采用四点起吊；跨度小于6m的钢筋骨架宜采用二点起吊[图4.39(a)]，跨度大、刚度差的钢筋骨架宜采用横吊梁（铁扁担）四点起吊[图4.39(b)]。为了防止吊点处钢筋受力变形，可采取兜底吊或加短钢筋。4.2钢筋工程146 图4.39钢筋骨架的绑扎起吊(a)二点绑扎；(b)采用铁扁担四点绑扎1—钢筋骨架；2—吊索；3—兜底索；4—铁扁担；5—短钢筋4.2钢筋工程147 （1）保证项目①钢筋的品种性能和质量必须符合设计要求和《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）的规定。钢筋必须有出厂合格证明和试验报告。②钢筋的规格、形状、尺寸、数量、间距、锚固长度、接头位置、保护层厚度必须符合设计要求和相关规范的规定。4.2.7质量标准4.2钢筋工程148 （2）基本项目①钢筋、骨架绑扎时，缺扣、松扣不超过应绑扎数的10%，且不应集中。②钢筋弯钩的朝向正确，绑扎接头符合相关规范的规定，搭接长度不小于规定值。（3）允许偏差钢筋安装及预埋件位置的允许偏差和检验方法应符合表4.9的规定。4.2钢筋工程149 项目允许偏差检验方法绑扎钢筋网长、宽±10钢尺检查网眼尺寸±20钢尺连续量三档，取最大值绑扎钢筋骨架长±10钢尺检查宽、高±5钢尺检查受力骨架间距±10钢尺量两端、中间各一点，取最大值排距±5保护层厚度基础±10钢尺检查柱、梁±5钢尺检查板、墙、壳±10钢尺检查绑扎钢筋、横向钢筋间距±5钢尺量连续三档，取最大值钢筋弯起点位置±3钢尺检查预埋件中心线位置±20钢尺检查水平高差20钢尺和塞尺检查表4.9钢筋安装位置的允许偏差和检验方法4.2钢筋工程150 4.3混凝土工程151 （1）内业资料隐蔽部位材质合格；检验和试验资料齐全；配合比合法并正确；确定具备开盘条件的各专业（含工程分包）会签完成；项目已经出具开盘令；施工方案、技术安全交底手续齐全；配合比下料单齐全，且配合比牌清晰悬挂。4.3.1施工准备4.3混凝土工程152 （2）外业要求上道工序已经完成；后台计量器具齐全完好；前台浇筑、振捣、看筋、看模、看埋件人员到位；混凝土输送机械、设备、管路、操作平台等情况已落实；水电及原材料、商品混凝土的供应已有保证；垂直与水平运输等方面满足现场要求。4.3混凝土工程153 混凝土工程质量好坏是保证混凝土能否达到设计强度等级的关键，将直接影响钢筋混凝土结构的强度和耐久性。混凝土工程施工工艺过程包括混凝土的配料、拌制、运输、浇筑、振捣、养护等。其施工工艺过程如图4.40所示。4.3.2施工工艺流程4.3混凝土工程154 图4.40混凝土工程施工工艺流程图4.3混凝土工程155 4.3.3.1施工配合比换算混凝土实验室配合比所用的骨料都是完全干燥的，而施工现场使用的砂、石都具有一定的含水率，且含水率随季节、天气而不断变化。如果不考虑现场砂、石含水率变化，便改变了实际砂石用量和用水量，改变了原材料的配比。为保证混凝土工程质量，在施工时要按砂、石实际含水率对实验室配合比进行修正。根据施工现场砂、石含水率调整后的配合比就是施工配合比。4.3.3混凝土施工配料4.3混凝土工程156 若实验室配合比为水泥∶砂∶石=1∶x∶y，水灰比为W/C，现场测得砂含水率为Wx，石子含水率为Wy，则施工配合比为：水泥∶砂∶石=1∶x(1+Wx)∶y（1+Wy）水灰比W/C不变。4.3混凝土工程157 【例4.3】某教学楼混凝土实验室配合比为1∶2.15∶4.36，水灰比W/C=0.65，每立方米混凝土水泥用量C=300kg，现场实测砂含水率为4%，石子含水率为2%，求施工配合比及每立方米混凝土各种材料用量。4.3混凝土工程158 4.3.3.2施工配料施工中若使用袋装水泥，应以一袋或两袋水泥为单位计算每盘搅拌机（每搅拌一次叫做一盘）所需各种材料用量。4.3混凝土工程159 【例4.4】已知条件同例4.3，采用250L混凝土搅拌机，求搅拌时的一次投料量。4.3混凝土工程160 混凝土的搅拌就是将水、水泥和粗细骨料进行均匀拌和及混合的过程，同时通过搅拌使材料达到强化、塑化。4.3.4.1混凝土搅拌机混凝土搅拌机按其搅拌原理主要分为自落式搅拌机和强制式搅拌机两类。4.3.4混凝土的搅拌4.3混凝土工程161 ①自落式搅拌机自落式搅拌机搅拌筒内壁装有叶片，搅拌筒旋转时，叶片将物料提升一定的高度后自由下落。根据搅拌筒的形状不同，分为鼓筒式、锥形反转出料式和双锥形倾斜出料式三种类型。自落式搅拌机多用以搅拌塑性混凝土和低流动性混凝土，其筒体和叶片磨损较小，易于清理，效率低，对混凝土骨料磨损较大，导致混凝土强度降低，现已逐步被强制式搅拌机所取代。搅拌时间一般为90～120s/盘，其构造见图4.41。4.3混凝土工程162 图4.41双锥反转出料式搅拌机1—牵引架；2—前支腿；3—上料架；4—底盘；5—料斗；6—中间料斗；7—锥形搅拌筒；8—电器箱；9—支腿；10—行走轮；11—搅拌动力和传动机构4.3混凝土工程163 ②强制式搅拌机强制式搅拌机搅拌时将材料强行搅拌，直至搅拌均匀。这种搅拌机的搅拌作用强烈，适宜于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，也可搅拌流动性混凝土。强制式搅拌机具有搅拌质量好、搅拌速度快、生产效率高、操作简便及安全等优点，但机件磨损严重，多用于集中搅拌站。其外形如图4.42所示。4.3混凝土工程164 图4.42涡桨式强制搅拌机4.3混凝土工程165 4.3.4.2搅拌制度的确定为了获得质量优良的混凝土拌合物，除正确选择搅拌机外，还必须正确确定搅拌制度，即搅拌时间、投料顺序和进料容量等。(1)搅拌时间混凝土的搅拌时间是从砂、石、水泥和水等全部材料投入搅拌筒起，到开始卸料为止所经历的时间。搅拌时间随搅拌机类型、容量、混凝土和易性的不同而变化。在一定范围内，随着搅拌时间的延长，强度会有所提高，若时间过长则不经济并且和易性将降低。加气混凝土还会因搅拌时间过长而使含气量下降。4.3混凝土工程166 通过充分搅拌应使混凝土的组成材料混合均匀，颜色一致。混凝土搅拌的最短时间可按表4.10采用。混凝土塌落度（cm）搅拌机机型最短时间（s）搅拌机容量小于250L搅拌机容量为250～500L搅拌机容量大于500L≤3自落式90120150强制式6090120＞3自落式9090120强制式606090表4.10混凝土搅拌的最短时间注：掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长。4.3混凝土工程167 (2)投料顺序投料顺序应从提高搅拌质量、减少拌合物与搅拌筒的黏结、减少水泥飞扬、改善工作环境、提高混凝土强度及节约水泥等方面综合考虑确定。常用一次投料法和二次投料法。①一次投料法是在上料斗中先装石子、水泥、砂，一次投入搅拌筒，加水搅拌。这种方法多用于施工现场。②二次投料法又分为预拌水泥砂浆法和预拌水泥净浆法。4.3混凝土工程168 预拌水泥砂浆法是指先将水泥、砂和水加入搅拌筒内进行充分搅拌，成为均匀的水泥砂浆后，再加入石子搅拌成均匀的混凝土。预拌水泥净浆法是先将水泥和水充分搅拌成均匀的水泥净浆后，再加入砂和石子搅拌成混凝土。二次投料法与一次投料法相比可使混凝土强度提高10%～15%，节约水泥15%～20%。二次投料法多用于强制式搅拌机集中搅拌混凝土。4.3混凝土工程169 (3)进料容量进料容量是搅拌前各种原材料的体积之和，又称干料容量。出料容量是搅拌机每盘可搅拌出的混凝土体积。进料容量是出料容量的1.4～1.8倍。进料容量超过10%以上，材料在搅拌筒内无充分的空间进行掺和，影响混凝土拌合物的均匀性；如果装料过少，则又不能充分发挥搅拌机的效能。4.3混凝土工程170 4.3.4.3预拌混凝土生产与运输（1）配料顺序预拌混凝土的配料顺序为：砂、石→水泥、掺合料→水、外加剂。4.3混凝土工程171 （2）混凝土搅拌①干式配料站按设计把水泥、掺合料粗细骨料装于搅拌车，由搅拌车完成搅拌、加水和外加剂的工作。②湿式配料站把材料按配料顺序全部装入搅拌机的搅拌筒内搅拌均匀后，装入混凝土搅拌运输车的料筒内。4.3混凝土工程172 （3）混凝土运输①混凝土搅拌运输车装料前应把筒内积水排清。②运输途中，拌筒以1～3r/min的速度进行搅动，防止离析。③搅拌车到达施工现场卸料前，应使拌筒以8～12r/min转1～2min，然后再进行反转卸料。4.3混凝土工程173 （4）质量要求①混凝土搅拌车出站前，每部车都必须经质量检查员检查和易性，和易性合格才能签证放行。②现场取样时，应以搅拌车卸料1/4容积后至3/4容积前的混凝土为代表。③混凝土取样、试件制作、养护，均应由供需双方共同签证认可。④搅拌车卸料前不得出现离析和初凝现象。4.3混凝土工程174 ⑤混凝土搅拌车出站前和到达现场时的坍落度抽检每天不少于2次。⑥混凝土整车容重检查，每一配合比每天不少于1次。⑦水、外加剂计量系统每周自检不少于2次；砂、石、水泥的计量系统每月自检不少于1次。⑧混凝土装料、搅拌、运输、卸料时，水泥或水泥浆不得有明显流失。4.3混凝土工程175 4.3.4.4搅拌应注意的问题（1）在每次用搅拌机拌和第一罐混凝土前，应先开动搅拌机空车运转，运转正常后，再加料搅拌。拌第一罐混凝土时，宜按配合比多加入10%的水泥、水、细骨料用量，或减少10%的粗骨料用量，防止第一罐混凝土拌合物中的砂浆偏少。（2）在每次开始使用搅拌机搅拌时，应注意监视与检测搅拌初始的前二、三罐混凝土拌合物的和易性。4.3混凝土工程176 （3）在拌和掺有掺合料（如粉煤灰等）的混凝土时，宜先以部分水、水泥及掺合料在机内拌和后，再加入砂、石及剩余水，并适当延长拌和时间。（4）使用外加剂时，使用时宜先将外加剂制成外加剂溶液，并预加入拌用水中。（5）当混凝土搅拌完毕或预计停歇1h以上时，除将余料出净外，应用石子和清水倒入拌筒内，开机转动5～10min，把粘在料筒上的砂浆冲洗干净后全部卸出。料筒内不得有积水，以免料筒和叶片生锈。同时还应清理搅拌筒外的积灰，使机械保持清洁、完好。4.3混凝土工程177 4.3.5.1对混凝土运输的要求（1）混凝土在运输过程中不应有分层、离析现象。如有离析现象，必须在浇筑前进行二次搅拌。（2）混凝土应以最少的转运次数、最短的时间从搅拌地点运至浇筑地点，保证混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不超过表4.11的规定。4.3.5混凝土的运输4.3混凝土工程178 混凝土强度等级气温低于25℃不低于25℃≤C3012090>C309060注：①掺用外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时，应按试验确定；②轻骨料混凝土的运输、浇筑延续时间应适当缩短。表4.11混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间（min）4.3混凝土工程179 （3）混凝土在运输中的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。（4）运输工具应不吸水、不漏浆，黏附的混凝土残渣要经常清理。（5）运输道路应尽量平坦。4.3混凝土工程180 4.3.5.2混凝土运输工具（1）水平运输常用的有双轮手推车、机动翻斗车、自卸汽车、混凝土搅拌运输车等。（2）垂直运输常用的有井架、龙门架和塔式起重机等。（3）混凝土泵运输混凝土泵运输又称泵送混凝土，是利用混凝土泵的压力将混凝土通过管道输送到浇筑地点，进行水平和垂直运输。泵送混凝土设备有混凝土泵、输送管和布料装置。4.3混凝土工程181 ①混凝土泵混凝土泵按其移动方式分为固定式、拖式和汽车式泵；按驱动方式分为活塞式和挤压式；按动力不同分为机械活塞式和液压活塞式；汽车式泵又分为带布料杆和不带布料杆两种。目前应用较多的是活塞泵。液压活塞式混凝土泵是一种较为先进的混凝土泵。其工作原理见图4.43。4.3混凝土工程182 图4.43液压活塞式混凝土泵工作原理图1—混凝土缸；2—混凝土活塞；3—液压缸；4—液压活塞；5—活塞杆；6—受料斗7—吸入端水平片阀；8—排出端竖直片阀；9—“Y”形输送管；10—水箱；11—水洗装置换向阀；12—水洗用高压软管；13—水洗用法兰；14—海绵球；15—清洗活塞4.3混凝土工程183 混凝土汽车泵或移动泵车是将混凝土泵装在汽车底盘上组成混凝土泵车，此种泵车都附带有全回转三段折叠臂架式的布料杆（图4.44），转移方便、灵活，适用范围广，既可以通过在工地配置装接的管道输送到较远、较高的混凝土浇筑部位，也可以发挥随车附带的布料杆的作用，把混凝土直接输送到需要浇筑的地点。4.3混凝土工程184 图4.44混凝土汽车泵4.3混凝土工程185 固定式混凝土泵使用时，需用汽车将它拖至施工地点，然后进行混凝土输送。固定式混凝土泵（图4.45）具有输送能力大、输送高度高等特点，一般最大水平输送距离为250～600m，最大垂直输送高度为150m，输送能力为60m3/h左右，适用于高层建筑的混凝土输送。4.3混凝土工程186 图4.45固定式混凝土泵4.3混凝土工程187 ②混凝土输送管混凝土输送管有直管、弯管、锥形管和浇筑软管等。③布料装置为使输送的混凝土直接浇筑到模板内，应设置具有输送和布料两种功能的布料装置（称为布料杆）。图4.46为移动式布料装置4.3混凝土工程188 图4.46移动式布料装置4.3混凝土工程189 4.3.6.1混凝土的自由下落高度浇筑混凝土时为避免发生离析现象，混凝土自高处倾落的自由高度（称自由下落高度）不应超过2m。自由下落高度较大时应使用溜槽或串筒（见图4.47），以防混凝土产生离析。4.3.6混凝土的浇筑4.3混凝土工程190 图4.47串筒与溜槽(a)串筒；(b)溜槽4.3混凝土工程191 4.3.6.2混凝土分层浇筑混凝土的浇筑应分段、分层连续进行，随浇随捣，在下层混凝土初凝之前将上层混凝土浇灌并振捣完毕。混凝土分层浇筑时，每层的厚度应符合表4.12的规定。4.3混凝土工程192 项次捣实混凝土方法浇筑层厚度1插入式振捣振捣器作用部分长度的1.25倍2表面振捣2003人工捣固基础、素混凝土、配筋稀疏250在梁、墙板、柱结构中200配筋密列的结构中1504轻骨料混凝土插入式振捣器300表面振动（振动时需加荷）200表4.12混凝土浇筑层厚度4.3混凝土工程193 4.3.6.3施工缝浇筑混凝土应连续进行，如果必须间歇，间歇时间应尽量缩短。间歇的最长时间应按所用水泥品种及混凝土凝结条件确定。混凝土在浇筑过程中的最大间歇时间不得超过表4.13的规定。混凝土强度等级气温≤25℃＞25℃≤C30210100＞C30180150表4.13混凝土浇筑中的最大间歇时间(min)4.3混凝土工程194 (1)施工缝的位置①施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。②柱的施工缝宜留置在基础的顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板的柱帽的下面，如图4.48所示。③和板连成整体的大截面梁（梁的高度大于1m）的施工缝留置在板底面以上20～30mm处。当板下有梁托时，留在梁托下部。4.3混凝土工程195 图4.48柱子施工缝的位置(a)肋形楼板柱；(b)无梁楼板柱；(c)吊车梁柱1—施工缝；2—梁；3—柱帽；4—吊车梁；5—屋架4.3混凝土工程196 ④单向板的施工缝可留置在平行于板的短边的任何位置。有主次梁的肋梁楼盖宜顺着次梁方向浇筑，施工缝应留置在次梁跨中1/3范围内，见图4.49。⑤墙的施工缝留置在门洞口过梁跨中1/3范围内，也可留在纵横墙的交接处。⑥楼梯施工缝应在梯段长度中间的1/3范围内，栏板施工缝与梯段施工缝相对应，栏板混凝土与踏步板一起浇筑。⑦双向受力楼板、大体积混凝土结构、拱、薄壳、蓄水池、斗仓、多层钢架及其他结构复杂的工程，施工缝的位置应按设计要求留置。4.3混凝土工程197 图4.49肋形楼盖施工缝位置1—楼板；2—次梁；3—主梁；4—柱4.3混凝土工程198 (2)施工缝的处理在施工缝处继续浇筑混凝土时，须待已浇筑的混凝土抗压强度达到1.2N/mm2后方可浇筑混凝土。继续浇筑混凝土前，应清除垃圾、水泥薄膜、表面上松动的砂石和软弱混凝土层，同时还应凿毛，用水冲洗干净并充分湿润，湿润时间一般不宜少于24h，残留在混凝土表面的积水应予清除。4.3混凝土工程199 在浇筑前，水平施工缝宜先铺上一层10～15mm厚的水泥砂浆，其配合比与混凝土内的砂浆成分相同。从施工缝处开始继续浇筑时，要注意避免直接靠近缝边下料。机械振捣前，宜向施工缝处逐渐推进，并在距施工缝80～100cm处停止振捣，但应加强对施工缝接缝的捣实工作，使其紧密结合。4.3混凝土工程200 4.3.6.4后浇带的设置后浇带也称施工后浇带。后浇带是既可解决沉降差又可减少收缩应力的有效措施，故在工程中应用较多。后浇带按作用方式可分为三种：用于解决高层主体与裙房的差异沉降者，称为后浇沉降带；用于解决钢筋混凝土收缩变形者，称为后浇收缩带；用于解决混凝土温度应力者，称为后浇温度带。后浇带的位置、距离通过设计计算确定。后浇带的构造见图4.50。4.3混凝土工程201 图4.50后浇带构造图(a)平接式；(b)企口式；(c)台阶式4.3混凝土工程202 4.3.6.5现浇多层钢筋混凝土框架结构的浇筑浇筑多层框架结构时一般按结构进行分层施工。在每一施工层中，应先浇筑柱或墙，然后再同时浇筑梁和板的混凝土。每一施工段中的柱或墙，应按各层高度连续浇筑。每一排柱子的浇筑顺序应由外向内对称进行，禁止由一端向另一端推进，以免模板吸水膨胀后使一端受推倾斜。如图4.51。4.3混凝土工程203 图4.51梁、板同时浇筑4.3混凝土工程204 4.3.6.6剪力墙浇筑剪力墙浇筑应采取长条流水作业，分段浇筑，均匀上升。砂浆或混凝土应用铁锹入模，不应用料斗直接灌入模内。洞口浇筑混凝土时，应使洞口两侧混凝土高度大体一致。振捣时，振捣棒应距洞边30cm以上，从两侧同时振捣，以防止洞口变形，大洞口下部模板应开口并补充振捣。4.3混凝土工程205 4.3.6.7泵送混凝土的浇筑泵送混凝土的浇筑应根据工程结构特点、平面形状和几何尺寸，混凝土供应和泵送设备能力、劳动力和管理能力，以及周围场地大小等条件，预先划分好混凝土浇筑区域。（1）泵送混凝土对原材料的要求泵送混凝土时，为使混凝土拌合物在泵送过程中不致离析和堵塞，就必须正确选择混凝土拌合物的原材料及配合比。4.3混凝土工程206 （2）泵送混凝土的浇筑①输送管的布置宜短、直、缓，管段接头要严密，少用锥形管。②混凝土的供料应保证混凝土泵能连续工作，不间断。③泵送混凝土应由远而近浇筑；在同一区域的混凝土，应按先竖向结构后水平结构，分层连续浇筑。4.3混凝土工程207 ④泵送前，应先用水或适量与混凝土内水泥砂浆成分相同的水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁；泵送过程中，泵的受料斗内应充满混凝土，防止吸入空气造成阻塞；开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可能反泵的状态。⑤在浇筑竖向结构混凝土时，布料设备的出口离模板内侧面不应小于50mm，并且不向模板内侧面直冲布料，也不得直冲钢筋骨架；浇筑水平结构混凝土时，不得在同一处连续布料，应在2～3m范围内水平移动布料，且宜与模板垂直。4.3混凝土工程208 混凝土拌合物浇入模板后呈疏松状态，必须经过振实，才能使浇筑的混凝土达到设计要求。振捣方式分为人工振捣和机械振捣两种。机械振捣是将振动器的振动力传给混凝土，使之发生强迫振动而密实成型，其效率高、质量好，在实际工作中广泛使用。振动机械按工作方式可分为内部振动器（也称插入式振动器）、表面振动器（也称平板振动器）、外部振动器（也称附着式振动器）和振动台四种(图4.52)。4.3.7混凝土振捣4.3混凝土工程209 图4.52振动机械示意图(a)内部振动器；(b)表面振动器；(c)外部振动器；(d)振动台4.3混凝土工程210 （1）内部振动器内部振动器又称插入式振动器，其构造如图4.53所示，主要适用于振捣基础、柱、墙、梁等和厚大体积设备基础的混凝土捣实。图4.53插入式振动器1—电动机；2—软轴；3—振动棒4.3混凝土工程211 使用内部振动器振捣混凝土时，应垂直插入，并插到下层尚未初凝的混凝土层中50～100mm，如图4.54所示，以促使上下层结合良好。振捣移动方式分为行列式和交错式两种，如图4.55所示。交错式的重叠、搭接较多，比较合理。4.3混凝土工程212 图4.54插入式振动器的插入深度1—新浇筑的混凝土；2—下层已振捣尚未初凝的混凝土；3—模板；R—有效作用半径；L—振捣棒长度4.3混凝土工程213 图4.55振捣点的布置（a）行列式；(b)交错式4.3混凝土工程214 （2）表面振动器表面振动器是由带偏心块的电动机和平板等组成的。在混凝土表面进行振捣，适用于楼板、地面等薄形构件。（3）外部振动器外部振动器使用时固定在模板外侧，振动器的偏心块旋转所产生的振动力通过模板传给混凝土，以达到振实的目的。使用外部振动器时要求模板有一定的刚度。外部振动器适合于振捣断面小而配筋密的构件。4.3混凝土工程215 混凝土拌合物经浇筑振捣密实后，即进入静置养护期，其中水泥与水发生水化作用而强度增加。在这期间应为水泥的顺利水化创造条件，称做混凝土的养护。水泥的水化要有一定的温度和湿度。温度主要影响水泥水化的速度，而湿度条件则影响水泥水化能力。养护方法有自然养护、蒸汽养护、蓄热养护等。4.3.8混凝土养护4.3混凝土工程216 4.3.8.1自然养护自然养护是指在平均气温高于+5℃的条件下使混凝土保持湿润状态的养护方法。自然养护又可分为洒水养护和喷洒塑料薄膜养生液养护等。自然养护通常在混凝土浇筑完毕后12h内开始。养护要点如下：（1）混凝土的裸露表面应覆盖麻袋、草席、锯末、砂、炉渣等。（2）初期用喷壶洒水，2天后可用胶管浇水。外界平均气温低于5℃时，不得洒水。4.3混凝土工程217 （3）浇水天数视水泥品种而定，硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥不得少于7天；掺用缓凝型外加剂及有抗渗性要求的混凝土，不得少于14天;用其他品种水泥时，混凝土的养护时间应根据水泥技术性能确定。（4）对于大面积的混凝土公路、地坪、楼板、屋面等，可进行蓄水养护。水的高度保持在40～60mm。蒸发后则及时补充。（5）不易洒水养护的混凝土结构可采用喷洒塑料薄膜养生液养护。4.3混凝土工程218 4.3.8.2蒸汽养护蒸汽养护就是将构件放置在有饱和蒸汽或蒸汽、空气混合物的养护室内，在有较高的温度和相对湿度的环境中进行养护，以加速混凝土的硬化，使混凝土在较短的时间内达到规定的强度标准值。4.3混凝土工程219 蒸汽养护过程分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。（1）混凝土构件成型后在室温下停放养护叫做静停。（2）升温阶段是构件的吸热阶段。升温速度不宜过快，以免构件表面和内部产生过大温差而出现裂纹（3）升温后温度保持不变的时间即恒温阶段。（4）降温阶段是构件散热过程。4.3混凝土工程220 大体积钢筋混凝土具有结构厚、体形大、施工条件复杂和技术要求高等特点。除了要满足刚度、强度和耐久性的要求以外，最突出的问题就是如何控制由于温度的变化而引起的混凝土开裂。裂缝的出现是因混凝土体积大，在其水化过程中水化热产生的温度应力与大体积混凝土收缩而产生的收缩应力共同作用引起的。4.3.9大体积混凝土施工4.3混凝土工程221 4.3.9.1裂缝的起因钢筋混凝土结构出现的裂缝，其原因是：①在荷载作用下，结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝；②温度、收缩、不均匀沉降等所引起的裂缝。大体积混凝土裂缝就是第二类原因，即由于水泥水化热所产生的裂缝。4.3混凝土工程222 4.3.9.2控制裂缝出现的措施（1）原材料的选择①选择水泥②掺入外加料③选择骨料④水4.3混凝土工程223 （2）施工措施①选择浇筑方案大体积混凝土浇筑时，为保证结构的整体性和施工的连续性，采用分层浇筑时，应保证在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇筑完毕。一般有三种浇筑方案，见图4.56。②控制浇筑时混凝土的温度《大体积混凝土施工规范》（GB50496—2009）规定，浇筑温度控制在25℃，所以在浇筑时，合理控制振捣时间，浇筑完后要及时加强对混凝土的养护。4.3混凝土工程224 图4.56大体积混凝土浇筑方案(a)全面分层；(b)分段分层；(c)斜面分层1—模板；2—新浇筑的混凝土4.3混凝土工程225 4.3.10.1施工过程的质量检查即在制备和浇筑过程中对原材料的质量、配合比、坍落度等的检查，每一工作班至少检查两次，遇有特殊情况还应及时进行检查。混凝土的搅拌时间应随时检查。4.3.10混凝土质量的检查4.3混凝土工程226 4.3.10.2混凝土养护后的质量检查主要包括混凝土的强度、表面外观质量和结构构件的轴线、标高、截面尺寸和垂直度的偏差。如果设计上有特殊要求，还需对其抗冻性、抗渗性等进行检查。（1）混凝土强度的检查主要指抗压强度的检查。4.3混凝土工程227 （2）表面外观质量检查混凝土表面外观质量不应有蜂窝、麻面、孔洞、露筋、缝隙及夹层、缺棱掉角和裂缝等。（3）现浇混凝土结构的尺寸检查现浇混凝土结构的尺寸允许偏差应符合表4.14的规定；当有专门规定时，尚应符合相应的规定。4.3混凝土工程228 项目允许偏差（mm）检验方法轴线位置基础15经纬仪或吊线、钢尺检查独立基础10墙、柱、梁8剪力墙5垂直度层高≤5m8经纬仪或吊线、钢尺检查＞5m10经纬仪或吊线、钢尺检查全高HH/1000且小于或等于30经纬仪线、钢尺检查标高层高±10水准仪或拉线、钢尺检查全高±30截面尺寸+8，-5经纬仪或吊线、钢尺检查电梯井井筒长、宽对定位中心线+250钢尺检查井筒全高H垂直度H/1000且小于或等于30经纬仪线、钢尺检查表面平整度82m靠尺和塞尺检查预埋设施中心线位置预埋件10钢尺检查预埋螺栓5预埋管5预留洞中心线位置15钢尺检查注：检查轴线、中心线位置时，应沿纵、横两个方向量测，并取其中的较大值。表4.14现浇混凝土结构的尺寸允许偏差和检验方法4.3混凝土工程229 4.3.11.1现浇混凝土结构质量缺陷的产生原因产生混凝土质量缺陷的主要原因如下：（1）蜂窝（2）麻面（3）露筋（4）孔洞（5）缝隙和夹层（6）裂缝（7）强度不足4.3.11常见质量问题及其防治措施4.3混凝土工程230 4.3.11.2混凝土质量缺陷的防治与处理（1）表面抹浆修补（2）细石混凝土填补（3）水泥灌浆与化学灌浆4.3混凝土工程231 在现场安装模板时，所用工具应装在工具包内；进入现场必须佩戴安全帽。垂直运输模板或其他材料时，应有统一指挥，统一信号。拆模时应有专人负责安全监督，或设立警戒标志。高空作业人员应经过体格检查，不合格者不得进行高空作业。高空作业应穿防滑鞋，系好安全带，安全带应高挂低用。模板在安全系统未钉牢固之前，不得上下；未安装好的梁底模板或挑檐等模板的安装与拆除，必须有可靠的技术措施，确保安全。非拆模人员不准在拆模区域内通行。4.3.12钢筋混凝土工程的安全技术4.3混凝土工程232 在高空绑扎和安装钢筋时，须注意不要将钢筋集中堆放在模板或脚手架的某一部分，特别是悬臂构件。还要检查支撑是否牢固。在脚手架上不要随便放置工具、箍筋或短钢筋，避免放置不稳而滑下伤人。焊接或扎结竖向放置的钢筋骨架时，不得站在已绑扎或焊接好的箍筋上工作。在有电线通过的地方安装钢筋时，必须特别小心谨慎，勿使钢筋碰着电线。4.3混凝土工程233 在进行混凝土施工前，应仔细检查脚手架、工作台和马道是否绑扎牢固，如有空头板应及时搭好，脚手架应设保护栏杆搅拌机、卷扬机、皮带运输机和振动器等接电要安全可靠，绝缘接地装置良好，并应进行试运转。搅拌台上操作人员应戴口罩；搬运水泥的工人应戴口罩和手套，有风时戴好防风眼镜。搅拌机应由专人操作，中途发生故障时，应立即切断电源进行修理；运转时不得将铁锹伸入搅拌筒内卸料；其机械传动外露装置应加保护罩。采用井字架和拔杆运输时，应设专人指挥；井字架上的卸料人员不能将头或脚伸入井字架内，4.3混凝土工程234 起吊时禁止在拔杆下站人。振动器操作人员必须穿胶鞋；振动器必须设专门防护性接地导线，避免火线漏电发生危险，如发生故障应立即切断电源修理。夜间施工时应设足够的照明；深坑和潮湿地点施工时，应使用36V以下低压安全照明。4.3混凝土工程235 4.4预应力混凝土236 先张法是指在构件混凝土浇筑前，先张拉预应力筋的方法。其施工过程是：首先张拉预应力筋并临时固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计要求后，放张预应力筋，借助于预应力筋与混凝土间的黏结力，在预应力筋弹性回缩时，使混凝土产生预压应力。图4.57为先张法预应力混凝土构件生产示意图。4.4预应力混凝土4.4.1先张法237 图4.57先张法生产示意图(a)张拉预应力筋；(b)浇筑混凝土及养护；(c)放张预应力筋1—台座；2—横梁；3—预应力筋；4—锚固夹具；5—混凝土构件4.4预应力混凝土238 先张法的主要优点是：生产工艺简单，工序少，效率高，质量好，成本也较低。它适用于工厂化大批量生产定型的中小型预应力混凝土构件，如预应力楼板、屋面板及中小型吊车梁等。4.4预应力混凝土239 4.4.1.1先张法生产设备（1）台座台座构造（图4.57）应适合构件生产工艺的要求。台座根据构造形式不同，可分为墩式台座与槽式台座。①墩式台座采用钢筋混凝土台墩作承力结构的台座称为墩式台座。它是由承力台墩、台面与钢横梁等组成（图4.58）。墩式台座主要用于生产中小型构件。a台墩b台面c钢横梁4.4预应力混凝土240 图4.58墩式台座1—台墩；2—横梁；3—台面（局部加厚）；4—牛腿；5—预应力钢丝4.4预应力混凝土241 ②槽式台座生产吊车梁等预应力混凝土构件时，由于张拉力和倾覆力矩都较大，通常多采用槽式台座（图4.59）。它由钢筋混凝土压杆、台面和上下横梁等组成。图4.59槽式台座1—钢筋混凝土压杆；2—砖墙；3—下横梁；4—上横梁4.4预应力混凝土242 （2）夹具夹具是先张法施工时为保持预应力筋拉力并将其固定在台座上的临时性锚固装置。按其作用分为固定用夹具和张拉用夹具。对各种夹具的要求是：工作方便可靠、构造简单、加工方便。4.4预应力混凝土243 ①张拉夹具张拉夹具是夹持住预应力筋后，与张拉机械连接张拉预应力筋的机具。偏心式夹具（图4.60）是利用一对带齿的月牙形偏心块夹紧钢丝，偏心块刻齿部分的硬度应较所夹持的钢丝硬度大。这种夹具构造简单，使用方便。4.4预应力混凝土244 图4.60偏心式夹具1—齿片；2—偏心块；3—手柄；4—压簧；5—挂钩（与测力器联系）4.4预应力混凝土245 钳式夹具(图4.61）是利用楔形齿块夹紧钢丝，楔块由弹簧压紧，按下手柄时，楔块向后退出，钢丝即可插入或脱开，使用灵活。压销式夹具(图4.62)在两块楔形夹片上有与所夹持钢筋直径相应的半圆形槽，槽内刻有齿纹以增加夹片与钢筋间的摩擦力，用以夹紧钢筋。4.4预应力混凝土246 图4.61钳式夹具1—楔块；2—弹簧；3—手柄4.4预应力混凝土247 图4.62压销式夹具1—楔形夹片；2—压销；3—夹具外壳；4—钢筋4.4预应力混凝土248 ②锚固夹具锚固夹具是张拉后将预应力筋临时锚固在台座上的装置。常用的钢丝锚固夹具有：圆锥齿板式、圆锥三槽式夹具和镦头锚等；常用的钢筋锚固夹具有圆套筒销片式夹具、螺丝端杆锚具和镦头锚具等。a钢丝锚固夹具圆锥齿板式夹具分为圆锥齿板式夹具和圆锥槽式夹具，由钢质圆柱形套筒和带有细齿（或凹槽）的锥销组成，如图4.63所示。4.4预应力混凝土249 图4.63钢质锥销式和楔块式锚固夹具(a)圆锥齿板式；(b)圆锥槽式1—套筒；2—齿板；3—钢丝；4—锥销4.4预应力混凝土250 采用镦头夹具（图4.64）时，将预应力筋端部热镦或冷镦，通过承力分孔板锚固。它用于预应力钢丝固定端的锚固。b钢筋锚固夹具钢筋锚固常用圆套筒三片式夹具，由套筒和夹片组成（图4.65）。在长线台座上钢筋与钢筋的连接或钢筋与螺丝端杆的连接，可采用套筒式钢筋连接器(图4.66)。这种连接器由两个半圆形套筒用连接钢筋焊接而成。4.4预应力混凝土251 图4.64镦头锚具1—垫片；2—镦头钢丝；3—承力板4.4预应力混凝土252 图4.65圆套筒三片式夹具(a)装配图；(b)夹片；(c)套筒1—套筒；2—夹片；3—预应力钢筋4.4预应力混凝土253 图4.66套筒双拼式连接器1—半圆套筒；2—连接筋；3—钢筋镦头；4—工具式螺丝杆；5—钢圈4.4预应力混凝土254 （3）张拉设备先张法中，预应力钢丝或钢筋可单根进行张拉，也可以多根成组进行张拉。单根张拉时，可选用小吨位的张拉设备，操作比较方便；多根成组张拉时，需要选用较大吨位的张拉设备。先张法常用的张拉机具有：卷扬机、电动螺杆张拉机、台座式千斤顶等。对张拉设备的要求是：工作可靠、能准确控制张拉应力、能以稳定的速率加大拉力。4.4预应力混凝土255 ①卷扬机在长线台座上生产小型构件（如预应力空心板等）时，张拉预应力钢丝通常多用单根张拉，由于张拉力较小，可采用卷扬机张拉，以弹簧测力计测力（图4.67）。②电动螺杆张拉机电动螺杆张拉机是由张拉螺杆、电动机、测力计、顶杆等组成的（图4.68）。③台座式千斤顶台座式千斤顶是在先张法台座上整体张拉或放松预应力筋的单作用千斤顶。4.4预应力混凝土256 图4.67卷扬机张拉钢丝示意图1—钢丝；2—圆锥形锚固夹具；3—钳式张拉夹具；4—限位螺丝；5—行程开关；6—弹簧测力计；7—支柱；8—卷扬机4.4预应力混凝土257 图4.68电动螺杆张拉机1—电动机；2—变速箱；3—张拉螺杆；4—拉力架；5—测力计；6—张拉夹具；7—车轮；8—顶杆；9—手柄；10—横梁；11—钢筋4.4预应力混凝土258 4.4.1.2先张法施工工艺先张法预应力混凝土构件在台座上生产时，施工工艺流程如图4.69所示。（1）预应力筋铺设如果预应力筋遭到油污时，一定要清除干净。在生产过程中，应防止雨水冲刷台面上的隔离剂。预应力钢丝应采用牵引小车铺放。如遇钢丝需要接长时，可借助钢丝拼接器进行接长（图4.70）。对预应力钢筋铺放需接长时，可采用套筒连接器（见图4.71）。4.4预应力混凝土259 图4.69先张法施工工艺流程4.4预应力混凝土260 图4.70钢丝拼接器1—拼接器；2—钢丝4.4预应力混凝土261 图4.71套筒连接器1—螺杆或精轧螺纹钢筋；2—套筒；3—工具式夹片；4—钢绞线4.4预应力混凝土262 （2）预应力筋张拉先张法预应力筋张拉有单根张拉和多根成组张拉两种。预应力筋的张拉控制应力大小，直接影响预应力大小、构件的抗裂度与刚度。预应力筋的张拉力可按下式计算：式中Pj——预应力筋的张拉力，kN；σcon——预应力筋的张拉控制应力；Ap——预应力筋截面面积，mm2。Pj=σcon·Ap（4.9）4.4预应力混凝土263 预应力筋的张拉控制应力σcon应符合下列规定。消除应力钢丝、钢绞线：σcon≤0.75fptk（4.10）中强度预应力钢丝：σcon≤0.70fptk（4.11）预应力螺纹钢筋：σcon≤0.85fpyk（4.12）式中fptk——预应力筋极限强度标准值；fpyk——预应力螺纹钢筋屈服强度标准值。当符合下列情况之一时，张拉控制应力限值可提高0.05fptk或0.05fpyk：4.4预应力混凝土264 ①张拉程序预应力筋的张拉程序可采用两种不同方式，即（4.13）或0→1.03σcon（4.14）在第一种张拉程序中，超张拉5%并持荷2min，其目的是加速钢筋松弛早期发展，以减少应力松弛引起的预应力损失（约减少50%）；第二种张拉程序中，超张拉3%，是为了弥补应力松弛所引起的应力损失。4.4预应力混凝土265 ②预应力筋的校核a预应力钢筋预应力钢筋张拉后，一般应校核其伸长值，其理论伸长值与实际伸长值的误差不应超过+10%、-5%。若超过，则应分析其原因，采取措施后再继续施工。4.4预应力混凝土266 理论伸长值按下式计算：式中Fp——预应力筋张拉力；l——预应力筋长度；Ap——预应力筋截面面积；Es——预应力筋的弹性模量。预应力筋实际伸长值宜在初应力为张拉控制应力10%左右时开始量测，但必须加上初应力以下的推算伸长值。（4.15）4.4预应力混凝土267 b预应力钢丝预应力钢丝张拉时，伸长值不作校核。钢丝张拉锚固后，应用钢丝内力测定仪检查钢丝的预应力值。其偏差不得大于或小于设计规定相应阶段预应力值的5%。4.4预应力混凝土268 ③张拉注意事项a张拉时，张拉机具与预应力筋应在一条直线上；在台面上每隔一定距离放一根圆钢筋头或相当于保护层厚度的垫块，以防预应力筋因自重而下垂，破坏隔离剂，沾污预应力筋。b顶紧锚塞时，用力不要过猛，以防钢丝折断；在拧紧时，应注意压力表读数始终保持所需的张拉力。c预应力筋张拉完毕后，对设计位置的偏差不得大于5mm，也不得大于构件截面最短边长的4%。4.4预应力混凝土269 d在张拉过程中发生断丝或滑脱钢丝时，应予以更换。e台座两端应有防护设施。张拉时沿台座长度方向每隔4～5m放一个防护架；两端严禁站人，也不准进入台座。4.4预应力混凝土270 （3）混凝土浇筑与养护①混凝土浇筑预应力筋张拉完后，即可浇筑混凝土。②混凝土养护先张法预应力混凝土构件一般可采用自然养护，但为了加速台座的周转、提高产量，也可采用蒸汽养护或加早强剂。4.4预应力混凝土271 （4）预应力筋放张预应力筋放张是先张法预应力混凝土构件建立预应力值的一个重要工序，它直接影响预应力混凝土构件的质量。①放张的要求先张法预应力筋放张时，构件混凝土强度应符合设计要求。②放张的顺序放张前，应先拆除侧模，使放张时构件能自由伸缩，否则将会损坏模板或使构件开裂。4.4预应力混凝土272 a对承受轴心压力的构件（如压杆、桩等），所有预应力筋应同时放张；b对承受偏心预压力的构件，应先同时放张预压力较小区域的预应力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋；c当不能按上述要求放张时，应分阶段、对称、相互交错地放张。例如板类构件应从板外边向里对称放张，以免板翘曲或开裂。放张后预应力筋的切断顺序，宜由放张端开始，逐次切向另一端。4.4预应力混凝土273 ③放张的方法预应力筋放张时，不论是哪一类构件，均应缓慢进行，防止冲击。对配筋不多的钢丝，可采用逐根剪断、锯割或氧—乙炔焰熔断的方法放张。对配筋多的钢丝，应采用同时放张，不允许逐根放张，否则最后几根钢丝将会由于承受过大的拉力而突然断裂，导致构件端部开裂。对张拉力大的多根冷拉钢筋或钢绞线，应采用同时放张。同时放张的方法通常有楔块放张（图4.72）或砂箱放张（图4.73），缓慢地进行同时放张。4.4预应力混凝土274 图4.72楔块放松钢筋示意图1—台座；2—横梁；3、4—钢块；5—楔块；6—螺杆；7—承力板；8—手轮4.4预应力混凝土275 图4.73砂箱放张装置示意图1—活塞；2—套箱；3—套箱底板；4—砂；5—进砂口；6—出砂口4.4预应力混凝土276 后张法是先制作混凝土构件，并在预应力筋的位置预留出相应孔道，待混凝土强度达到设计规定的数值后，穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把预应力筋锚固，最后进行孔道灌浆。张拉过程中，借助构件两端的锚具将钢筋的张拉力传给混凝土构件，而使混凝土产生预压应力。预应力混凝土后张法生产工艺如图4.74所示。4.4.2后张法4.4预应力混凝土277 图4.74预应力混凝土后张法生产示意图(a)制作混凝土构件；(b)张拉钢筋；(c)锚固和孔道灌浆1—混凝土构件；2—预留孔道；3—预应力筋；4—千斤顶；5—锚具4.4预应力混凝土278 4.4.2.1后张法施工设备（1）锚具锚具是进行预应力筋张拉和永久固定在预应力混凝土构件上传递预应力的工具。锚具应工作可靠，构造简单，施工方便，体形小，尺寸准确，价格低及全部零件互换性好。常用的锚具有：单根粗钢筋（冷拉热轧钢筋）用锚具、钢筋束或钢绞线束用锚具、钢丝束用锚具。4.4预应力混凝土279 ①单根粗钢筋用锚具a螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具既可用于单根粗钢筋张拉端，也可用于固定端。适用于锚固直径不大于36mm的冷拉HRB335级及其以上钢筋，其由螺丝端杆、螺母及垫板组成[图4.75(a)]。b帮条锚具帮条锚具一般用在单根粗钢筋作预应力筋的固定端，由一块方形衬板与三根帮条组成。帮条安装时，三根帮条与衬板相接触的截面应在一个垂直平面上，以免受力时产生扭曲，如图4.75(b)所示。4.4预应力混凝土280 图4.75单根粗钢筋锚具（a）螺丝端杆锚具；(b)帮条锚具1—钢筋；2—螺丝端杆；3—螺母；4—焊接接头；5—衬板；6—帮条4.4预应力混凝土281 c镦头锚具镦头锚具由镦头和垫板组成。当预应力钢筋直径在22mm以内时，采用对焊机热镦成型；当预应力钢筋直径在22mm以上时，可采用加热锻打成型。4.4预应力混凝土282 ②钢筋束、钢绞线束用锚具钢筋束、钢绞线采用的锚具有JM型锚具、XM型锚具、QM型锚具和KT-Z型锚具。aJM型锚具JM型锚具由锚环和夹片组成（图4.76），它是利用楔块式夹片卡入相邻两根钢绞线之间，将钢绞线楔紧。根据锚固的钢绞线根数和直径不同，其型号分别有JM12-4、5、6，JM15-4、5、6等，分别锚固直径为12mm或15mm的预应力钢绞线4～6根。JM型锚具夹片锥角减小，锚具的自锚能力提高。4.4预应力混凝土283 图4.76JM12型锚具(a)JM12型锚环；(b)JM12-6型夹片；(c)锚具夹预应力筋外形1—锚环；2—夹片；3—预应力筋4.4预应力混凝土284 bXM型锚具和QM型锚具XM型锚具和QM型锚具，利用楔形夹片将每根钢绞线独立地锚固在带有锥形的锚环上，形成一个独立的锚固单元。每根钢绞线分开锚固。XM型锚具适用于锚固1～12根直径15mm的钢绞线，也可用于锚固钢丝束；QM型锚具适用于锚固4～31根直径12mm或3～19根直径15mm的钢绞线。XM型锚具由锚环和三块夹片组成，如图4.77所示。cKT-Z型锚具KTZ型锚具（可锻铸铁锥形锚具），适用于锚固直径为12mm的螺纹钢筋束和钢绞线束。4.4预应力混凝土285 图4.77XM型锚具1—锚板；2—夹片；3—预应力筋4.4预应力混凝土286 ③钢丝束用锚具a锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具适用于锚固14、16、20、24、28根直径为5mm的钢丝束。其由锥形螺杆、套筒、螺母、垫板组成（图4.78）。b镦头锚具镦头锚具适用于锚固任意根数直径为5mm的钢丝束。其形式与规格可根据需要自行设计，见图4.79。4.4预应力混凝土287 图4.78锥形螺杆锚具1—锥形螺杆；2—套筒；3—螺帽；4—预应力钢丝束4.4预应力混凝土288 图4.79钢丝束镦头锚具1—A形锚环；2—螺母；3—钢丝束；4—锚板4.4预应力混凝土289 c钢质锥形锚具钢质锥形锚具（又称弗氏锚具）适用于锚固6、12、18、24根直径为5mm的钢丝束。其由锚环与锚塞组成，见图4.80。图4.80钢质锥形锚具4.4预应力混凝土290 （2）张拉机械①拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶主要用于张拉带有螺丝端杆锚具的单根粗钢筋。②穿心式千斤顶YC-60穿心式千斤顶是一种双作用千斤预，常用的型号有YC-60千斤顶。③锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶主要用于张拉KT-Z型锚具锚固的预应力钢筋束（或钢绞线束）和使用锥形锚具的预应力钢丝束。4.4预应力混凝土291 ④高压油泵高压油泵的作用是向液压千斤顶各个油缸供油，使其活塞按照一定速度伸出或回缩。油泵与千斤顶一起工作组成预应力张拉机组。如张拉力是N，活塞面积是F，则油表的相应读数是P。即：应定期校验千斤顶与油表读数的关系。校验时千斤顶活塞方向应与实际张拉时的活塞运行方向一致。(4.16)4.4预应力混凝土292 4.4.2.2预应力筋的制作（1）单根粗钢筋单根粗钢筋预应力筋一般为冷拉HRB335与HRB400钢筋，其制作包括配料、对焊、冷拉等工序。预应力筋的对焊接长是在冷拉前进行，因此预应力筋下料长度应计算准确。现以两端用螺丝端杆锚具预应力筋为例（图4.81）来说明其下料长度计算方法。4.4预应力混凝土293 图4.81粗钢筋下料长度示意图1—螺丝端杆；2—预应力钢筋；3—对焊接头；4—垫板；5—螺母;l—构件孔道长度；l2—螺丝端杆伸出的构件外伸长度：张拉端l2=2H+h+5（mm）,锚固端l2=H+h+10（mm）；H—螺母高度；h—垫板厚度；l1—螺丝端杆长度(一般为320mm)；4.4预应力混凝土294 预应力筋（不包括螺丝端杆）冷拉前的下料长度L:(4.17)式中r——预应力筋的冷拉率（由试验确定）；δ——预应力筋的冷拉弹性回缩率（一般为0.4%～0.6%）；n——对焊接头数量；Δ——每个对焊接头的压缩量(一般为20～30mm)。4.4预应力混凝土295 （2）钢筋束、钢绞线钢筋束、钢绞线所用钢筋是成圆盘供应，不需对焊接头。钢筋束或钢绞线束预应力筋的制作包括开盘冷拉、下料、编束等工序。预应力钢筋束下料应在冷拉后进行。当采用镦头锚具时，则应增加镦头工序。①计算下料长度采用夹片锚具，以穿心式千斤顶在构件上张拉时，钢筋束、钢绞线束的下料长度L按图4.82计算。4.4预应力混凝土296 图4.82钢筋束、钢绞线下料长度计算简图1—混凝土构件；2—孔道；3—钢筋束、钢绞线；4—夹片式工作锚；5—穿心式千斤顶；6—夹片式工具锚4.4预应力混凝土297 a两端张拉L=l+2(l1′+l2′+l3+100)(4.18)b一端张拉L=l+2(l1+100)+l2+l3(4.19)式中l——构件的孔道长度；l1′——夹片式工作锚厚度；l2′——穿心式千斤顶长度；l3——夹片式工具锚厚度。4.4预应力混凝土298 ②下料下料宜用砂轮切割机切割，不得采用电弧切割。砂轮切割机具有操作方便，效率高，切口规则、无毛头等优点，尤其适合现场使用。③编束钢筋束、钢绞线的编束，主要是为了保证穿入构件孔道中的预应力筋束不发生扭结。编束宜用20号铁丝绑扎，间距2～3m。4.4预应力混凝土299 （3）钢丝束钢丝束制作一般需经调直、下料、编束和安装锚具等工序。①计算下料长度当用钢质锥形锚具、XM型锚具时，钢丝束的制作和下料长度计算基本上与预应力钢筋束相同。钢丝束镦头锚固体系应考虑钢丝束张拉锚固后螺母位于锚环中部，钢丝的下料长度L见图4.83。用钢丝束镦头锚具锚固钢丝束时，其下料长度力求精确。4.4预应力混凝土300 图4.83采用镦头锚具时钢丝下料长度计算简图1—混凝土构件；2—孔道；3—钢丝束；4—锚环；5—螺母；6—锚板4.4预应力混凝土301 用下式计算：L=l+2(h+δ)-K(H-H1)-ΔL-C(4.20)式中l——构件的孔道长度，按实际丈量；δ——钢丝镦头留量（φp5取10mm）；K——系数，一端张拉时取0.5，两端张拉时取1.0；H1——螺母高度；ΔL——钢丝束张拉伸长值；C——张拉时构件混凝土的弹性压缩值。4.4预应力混凝土302 ②钢丝下料消除应力后钢丝放开是直的，可直接下料。采用镦头锚具时，钢丝的等长要求较严。钢丝下料可用钢管限位法或用牵引索在拉紧状态下进行。钢管限位法下料见图4.84。钢管固定在木板上，钢管内径比直径大3～5mm，钢丝穿过钢管至另一端角铁限位器时，用切断装置切断。4.4预应力混凝土303 图4.84钢管限位法下料1—钢丝；2—切断器刀口；3—木板；4—10黑铁管；5—铁钉4.4预应力混凝土304 ③编束采用钢质锥形锚具时，钢丝编束可分为空心束和实心束两种，但都需要圆盘梳丝板理顺钢丝，并在距钢丝端部5～10cm处编扎一道，使张拉分丝时不致紊乱。采用空心束时（图4.85），每隔1.5m放一个弹簧衬圈。其优点是束内空心，灌浆时每根钢丝都被水泥浆包裹，钢丝束的握裹力好，但钢丝束外径大，穿束困难，钢丝受力也不均匀。采用实心束可简化工艺，减少孔道摩擦损失。4.4预应力混凝土305 图4.85钢丝束的编束（空心束）1—钢丝；2—铅丝；3—衬圈4.4预应力混凝土306 4.4.2.3后张法施工工艺后张法的工艺流程如图4.86所示。后张法施工工艺与预应力施工有关的是孔道留设，预应力筋穿束，张拉，端头封裹、孔道灌浆四部分。4.4预应力混凝土307 图4.86后张法施工工艺流程4.4预应力混凝土308 （1）孔道留设预留孔道形状有直线、曲线和折线三种类型，构件中留设孔道主要为穿预应力钢筋（束）及张拉锚固后灌浆用。①孔道留设的基本要求②孔道留设方法a预埋波纹管法预埋波纹管法又可分为预埋金属螺旋管留孔和预埋塑料波纹管留孔。按照波纹不同分为单波纹和双波纹（图4.87）；按照截面形状分为圆形和扁形。4.4预应力混凝土309 图4.87金属螺旋管(a)圆形单波纹；(b)圆形双波纹；(c)扁形4.4预应力混凝土310 金属螺旋管的连接应采用大一号同型螺旋管。接头管的长度为200～300mm，其两端用密封胶带或塑料热缩管封裹，见图4.88。螺旋管的安装应事先按设计图中预应力筋的曲线坐标在箍筋上定出曲线位置。螺旋管的固定（图4.89），应采用钢筋支托，其间距为0.8～1.2m。钢筋支托焊在箍筋上，箍筋底部应垫实。4.4预应力混凝土311 图4.88金属螺旋管的连接1—螺旋管；2—接头管；3—密封胶带4.4预应力混凝土312 图4.89金属螺旋管的固定1—梁侧模；2—箍筋；3—钢筋支托；4—螺旋管；5—垫块4.4预应力混凝土313 b抽拔芯管法抽拔芯管法又分为钢管抽芯法和胶管抽芯法。制作后张法预应力混凝土构件时，在预应力筋位置预先埋设平直、表面圆滑的钢管，待混凝土初凝后再将钢管旋转抽出的留孔方法即为钢管抽芯法。构件较长时，可采用两根钢管，中间用套管连接（图4.90）。制作后张法预应力混凝土构件时，在预应力筋的位置处预先埋设胶管，待混凝土结硬后再将胶管抽出的留孔方法即为胶管抽芯法。4.4预应力混凝土314 图4.90钢管连接方式1—钢管；2—白铁皮套管；3—硬木塞4.4预应力混凝土315 （2）穿束预应力筋穿入孔道，简称穿束。穿束应掌握穿束时机与穿束方法。①穿束时机根据穿束与浇筑混凝土之间的先后关系，可分为先穿束和后穿束两种。a先穿束法先穿束法即在浇筑混凝土之前穿束。用此方法穿束省力，但穿束占用工期，钢筋束的自重引起的波纹管摆动会增大摩擦损失，束端保护不当易生锈。4.4预应力混凝土316 按穿束与预埋波纹管之间的配合，又可分为以下三种情况。先穿束后装管：先将预应力筋穿入钢筋骨架内，然后将螺旋管逐节从两端套入并连接。先装管后穿束：先将螺旋管先安装就位，然后将预应力筋穿入。二者组装后放入：在梁外侧的脚手架上将预应力筋与套管组装后，从钢筋骨架顶部放入就位；箍筋应先做成开口箍，再封闭。4.4预应力混凝土317 b后穿束法后穿束法即在浇筑混凝土之后穿束。此方法可在混凝土养护期内进行，不占工期，穿束后即行张拉，易于防锈，但穿束较为费力。4.4预应力混凝土318 ②穿束方法根据一次穿入数量，可分为整束穿和单根穿。钢丝束应整束穿；钢绞线宜采用整束穿，也可用单根穿。穿束工作可由人工、卷扬机和穿束机进行。a人工穿束人工穿束可利用起重设备将预应力筋吊起，工人站在脚手架上逐步穿入孔内。4.4预应力混凝土319 b卷扬机穿束对束长大于80m的预应力筋，应采用卷扬机穿束。钢绞线与钢丝绳间用特制的牵引头连接。c穿束机穿束用穿束机穿束适用于大型桥梁与构筑物单根穿钢绞线的情况。4.4预应力混凝土320 穿束机的类型有两种：一是由油泵驱动链板夹持钢绞线传送，速度可任意调节，穿束可进可退，使用方便。二是由电动机经减速箱减速后由两对滚轮夹持钢绞线传送，进、退由电动机正、反转控制。穿束时，钢绞线前头应套上一个子弹头形壳帽。4.4预应力混凝土321 （3）预应力筋张拉预应力筋张拉前，应提供构件混凝土的强度试压报告。当混凝土的立方体强度满足设计要求后，方可施加预应力。①张拉顺序对配有多根预应力筋的构件，应采用分批、对称张拉。②张拉方法预应力筋的张拉方法，可分为一端张拉和两端张拉两种。当两端张拉时，宜先将预应力筋的一端锚固后，在另一端补足张拉力后进行锚固。4.4预应力混凝土322 ③张拉伸长值校核用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。如果实际伸长值大于计算伸长值10%或小于计算伸长值5%，应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。预应力筋的计算伸长值ΔL，可按式（4.21）计算：（4.21）4.4预应力混凝土323 （4）端头封裹与孔道灌浆预应力筋张拉后，应立即进行孔道灌浆。孔道灌浆的主要作用：一是防止预应力筋锈蚀；二是使预应力筋与构件混凝土黏结成整体，以减少预应力损失，控制裂缝的开展并减轻两端锚具的负担。4.4预应力混凝土324 ①端头封裹灌浆前应对锚具夹片空隙和其他可能产生漏浆的地方采用高强度水泥浆或结构胶等方法封堵。②孔道灌浆a灌浆材料孔道灌浆应采用不低于32.5普通硅酸盐水泥配制的水泥浆。4.4预应力混凝土325 b灌浆施工灌浆前混凝土孔道应用压力水冲刷，确保孔道混凝土湿润和洁净。灌浆用的水泥浆应过筛，在灌浆过程中应不断地搅拌，以防水泥浆沉淀析水。灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆把下层孔道堵塞。灌浆设备采用灌浆泵。4.4预应力混凝土326 无黏结预应力混凝土就是在浇筑混凝土前，将钢丝束的表面覆裹一层涂塑层，并绑扎好钢丝束，埋在混凝土内。在高层或超高层建筑中，一般都采用后张无黏结预应力混凝土梁、板结构，可以提高结构的整体刚度，摩擦损失小、设计自由度大，节约钢材和混凝土的用量。4.4.3无黏结预应力混凝土4.4预应力混凝土327 4.4.3.1涂料及外包层无黏结预应力筋(图4.91)一般有高强钢丝、钢丝束、钢绞线三种，通过设备涂包防腐油脂，再套上塑料护套。涂料层使预应力筋与混凝土隔离，减少张拉时的摩擦应力损失，防止预应力筋锈蚀。防腐润滑油脂应具有良好的化学稳定性，对周围材料无侵蚀作用、不透水、不吸湿；抗腐蚀性能强；润滑性能好，摩擦阻力小；在规定温度范围内高温不流淌、低温不变脆，并有一定韧性；护套材料应采用高密度聚乙烯树脂，其质量应符合规定。4.4预应力混凝土328 图4.91无黏结预应力筋横截面示意图(a)无黏结钢绞线束；(b)无黏结钢丝束或单根钢绞线1—钢绞线；2—沥青涂料；3—塑料布外包层；4—钢丝；5—油脂涂料；6—塑料管外包层4.4预应力混凝土329 4.4.3.2无黏结预应力筋的制作与铺设制作无黏结预应力筋的钢丝束或钢绞线不应有死弯，每根必须通长，中间无接头。其制作工艺为：编束放盘→涂上涂料层→覆裹塑料套→冷却→调直→成型。无黏结预应力筋的铺设通常是在底部钢筋铺设后进行。水电管线一般宜在无黏结预应力筋铺设后进行，且不得将无黏结预应力筋的竖向位置抬高或压低。支座处负弯矩钢筋通常是在最后铺设。无黏结预应力筋的水平位置应保持顺直。4.4预应力混凝土330 4.4.3.3张拉端处理张拉端模板应按施工图中规定的无黏结预应力筋的位置钻孔。张拉端的承压板应采用钉子固定在端模板上或用点焊固定在钢筋上。无黏结预应力曲线筋或折线筋末端的切线应与承压板垂直，曲线段的起始点至张拉锚固点应有不小于300mm的直线段。当张拉端采用凹入式做法时，可采用塑料穴模或泡沫穴模、木块等形成凹口，见图4.92。4.4预应力混凝土331 图4.92无黏结预应力筋张拉端凹口做法(a)泡沫穴模；(b)塑料穴模1—无黏结筋；2—螺旋筋；3—承压钢板；4—泡沫穴模；5—锚环；6—带杯口的塑料套管；7—塑料穴模；8—模板4.4预应力混凝土332 4.4.3.4无黏结预应力筋张拉无黏结预应力筋张拉前，应清理锚垫板表面，并检查锚垫板后面的混凝土质量。无黏结预应力混凝土楼盖结构的张拉顺序为：先张拉楼板，后张拉楼面梁。板中的无黏结预应力筋，可依次张拉。梁中的无黏结筋宜对称张拉。4.4预应力混凝土333 4.4.3.5锚固区处理无黏结预应力筋的锚固区，必须有严格的密封防护措施，严防水汽进入而锈蚀预应力筋。锚固后的外露长度不小于30mm，多余部分宜用手提砂轮锯切割，不得采用电弧切割。在锚具与锚垫板表面应涂以防水涂料。为了使无黏结预应力筋端头全封闭，在锚具端头涂防腐润滑油脂后，罩上封端塑料盖帽，见图4.93。4.4预应力混凝土334 图4.93无黏结预应力筋全密封构造1—护套；2—钢绞线；3—承压钢板；4—锚环；5—夹片；6—塑料帽；7—封头混凝土；8—挤压锚具；9—塑料套管或粘胶带4.4预应力混凝土335 对凹入式锚固区，锚具表面经上述处理后，再用微膨胀混凝土或低收缩防水砂浆密封。对凸出式锚固区，可采用外包钢筋混凝土圈梁封闭。对留有后浇带的锚固区，可采取二次浇筑混凝土的方法封锚。4.4预应力混凝土336 实训项目1钢筋下料、加工操作实训实训目标根据图纸能够进行钢筋的配料计算和绑扎；根据钢筋配料单能进行钢筋制作；用检测工具和检验规范能对钢筋工程质量进行检验和评定。337 实训项目相关资料施工图纸、现行有关规范、规程、标准图集、文件、任务指导书等。338 实训项目实训内容（1）计算钢筋下料长度（2）钢筋制作（3）钢筋绑扎（4）钢筋工程验收339 实训项目2现场参观根据当地实际情况，按教学进度组织模板、钢筋、混凝土工程或预应力混凝土工程现场参观教学。340 地址：湖北省武汉市洪山区珞狮路122号邮编：430070电话：027-8739441287383695传真：027-87397097ThankYou!341