钢筋混凝土

第三章钢筋混凝土工程引言混凝土结构工程在土木工程施工中占主导地位，它对工程的人力、物力消耗和对工期均有很大的影响。混凝土结构工程包括现浇混凝土结构施工与采用装配式预制混凝土构件的工厂化施工两个方面。混凝土结构工程是由钢筋、模板、混凝土等多个工种组成的，由于施工过程多，因而要加强施工管理，统筹安排，合理组织，以达到保证质量、加速施工和降低造价的目的。 2.1钢筋工程概述土木工程结构中常用的钢材有钢筋、钢丝和钢绞线三类。钢筋按其化学成分，分为低碳钢钢筋和普通低合金钢钢筋（在碳素钢成分中加入锰、钛、钒等合金元素以改善性能）。钢筋分为热轧钢筋和热处理钢筋，热轧钢筋按强度分为HPB235,HPR335,HPR400，RRB400四个级别，热处理钢筋分为40Si2Mn,48Si2Mn,45Si2Cr三个级别，钢筋的强度和硬度逐级升高，但塑性则逐级降低。HPB235级钢筋的表面为光圆，HRB335，HRB400级钢筋表面为人字纹、月牙形纹或螺纹，Ⅳ级钢筋表面则有光圆与螺纹两种。为便于运输，Φ6~Φ9的钢筋常卷成圆盘，大于Φ12的钢筋则轧成6~12m长一根。 常有的钢丝有刻痕钢丝、碳素钢丝和冷拔低碳钢丝三类，而冷拔低碳钢丝又分为甲级和乙级，一般皆卷成圆盘。钢绞线一般由7根圆钢丝捻成，钢丝为高强钢丝。目前我国重点发展屈服强度标准值为400MPa的新Ⅲ级钢的钢筋和屈服强度为1720~1860MPa的低松弛、高强度钢丝的钢绞线，同时辅以小直径（Φ4~Φ12）的冷轧带肋螺纹钢筋。同时，我国还大力推广焊接钢筋网和以普通低碳钢热轧盘条经冷轧扭工艺制成的冷轧扭钢筋。钢筋一般在钢筋车间或工地的钢筋加工棚加工，然后运至现场安装或绑扎。钢筋加工过程取决于成品种类，一般的加工过程有冷拉、冷拔、调直、剪切、镦头、弯曲、焊接、绑扎等。 2.1钢筋冷加工2.1.1钢筋冷拉钢筋冷拉是在常温下对热轧钢筋进行强力拉伸。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、节约钢材的目的，对焊接接长的钢筋亦检验了焊接接头的质量。冷拉HPB235级钢筋多用于结构中的受拉钢筋，冷拉HRB335，HRB400，RRB400级钢筋多用作预应力构件中的预应力筋。 1冷拉原理钢筋冷拉原理如图3-1所示，图中abcde为钢筋的拉伸特性曲线。冷拉时，拉应力超过屈服点b达到c点，然后卸荷。由于钢筋已产生塑性变形，卸荷过程中应力应变沿co1降至o1点。如再立即重新拉伸，应力应变图将沿o1cde变化，并在高于c点附近出现新的屈服点，该屈服点明显高于冷拉前的屈服点b，这种现象称“变形硬化”。其原因是冷拉过程中，钢筋内部结晶面滑移，晶格变化，内部组织发生变化，因而屈服强度提高，但塑性降低，弹性模量也降低。 钢筋冷拉后内应力存在，内应力会促进钢筋内晶体组织调整，经过调整，屈服强度又进一步提高。该晶体组织调整过程称为“时效”。钢筋经冷拉和时效后的拉伸特性曲线即改为o1c’d’e’。HPB235，HRB335级钢筋的自然时效在常温下需15~20d，但在100℃温度下需2h即完成，因而为加速时效可利用蒸汽、电热等手段进行人工时效。HRB400，RRB400级钢筋在自然条件下一般达不到时效的效果，更宜用人工时效，一般通电加热150~200℃，保持20min左右即可。 2冷拉加工钢筋冷拉工艺有两种：一种是采用卷扬机带动滑轮组作为冷拉动力的机械式冷拉工艺；另一种是采用长行程（1500mm以上）的专用液压千斤顶（如YPD—60S型液压千斤顶）和高压油泵的液压冷拉工艺。目前我国仍以前者为主，但后者更有发展前途。机械式冷拉工艺的冷拉设备，主要由拉力设备、承力结构、回程装置、测量设备和钢筋夹具组成。拉力设备为卷扬机和滑轮组，多用30~50KN的慢速卷扬机，通过滑轮组增大牵引力。设备的冷拉能力要大于所需的最大拉力，所需的最大拉力等于进行冷拉的最大拉力，同时还要考虑滑轮与地面的摩擦阻力及回程装置的阻力。 设备的冷拉能力按下式计算：（3-1）（3-2）中式：——设备冷拉能力（kN）；S——卷扬机拉力（kN）；F——设备阻力（kN），包括冷拉小车与地面的摩阻力和回程装置的阻力等，可实测确定；——滑轮组的省力系数；f——单个滑轮的阻力系数；n——滑轮组的工作绳数。 钢筋冷拉夹具 承力结构可采用地锚，冷拉力大时宜采用钢筋混凝土冷拉槽(图3-2)。回程装置可用荷重架回程或卷扬机滑轮组回程。测力设备常用液压千斤顶或用装传感器和示力仪的电子秤。如在负温下进行冷拉，温度不宜低于-20℃。如用冷拉应力控制时，由于钢筋的屈服强度随温度降低而提高，冷拉控制应力应较常温时提高30N/mm2。如用冷拉率控制则与常温相同。图3-2 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 3.冷拉控制钢筋冷拉，可利用冷拉应力控制法或冷拉率控制法。对不能分清炉批号的热轧钢筋，不应采取冷拉率控制。(1)冷拉应力控制法该控制法冷拉控制应力值如表3-1所示。对抗拉强度较低的热轧钢筋，如拉到符合标准的冷拉应力时，其冷拉率已超过限值，将对结构使用非常不利，故规定最大冷拉率限值。加工时按冷拉控制应力进行冷拉，冷拉后检查钢筋的冷拉率，如小于表中规定数值时，则为合格；如超过表中规定的数值，则应进行力学性能试验。 (2)冷拉率控制法钢筋冷拉以冷拉率控制时，其控制值由试验确定。对同炉批钢筋，测定的试件不宜少于4个，每个试件都按表3-2规定的冷拉应力值在万能试验机上测定相应的冷拉率，取其平均值作为该炉批钢筋的实际冷拉率。如钢筋强度偏高，平均冷拉率低于1%时，仍按1%进行冷拉 由于控制冷拉率为间接控制法，试验统计资料表明，同炉批钢筋按平均冷拉率冷拉后的抗拉强度的标准离差σ约为15~20N/mm2，为满足95%的保证率，应按冷拉控制应力增加1.645σ,约30N/mm2。因此，用冷拉率控制方法冷拉钢筋时，钢筋的冷拉应力比冷拉应力控制法高。不同炉批的钢筋，不宜用控制冷拉率的方法进行钢筋冷拉。多根连接的钢筋，用控制应力的方法进行冷拉时，其控制应力和每根的冷拉率均应符合表3-1的规定；当用控制冷拉率的方法进行冷拉时，冷拉率可按总长计，但冷拉后每根钢筋的冷拉率不得超过表3-1的规定。钢筋的冷拉速度不宜过快。 2.1.2钢筋冷拔冷拔是用热轧钢筋（直径8mm以下）通过钨合金的拔丝模（图3-3）进行强力冷拔。钢筋通过拔丝模时，受到轴向拉伸与径向压缩的作用，使钢筋内部晶格变形而产生塑性变形，因而抗拉强度提高（可提高50%~90%），塑性降低，呈硬钢性质。光圆钢筋经冷拔后称“冷拔低碳钢丝”。钢丝冷拔设备拔丝模 钢筋冷拔的工艺过程是：轧头→剥壳→通过润滑剂进入拔丝模冷拔。钢筋表面常有一硬渣层，易损坏拔丝模，并使钢筋表面产生沟纹，因而冷拔前要进行剥壳，方法是使钢筋通过3~6个上下排列的辊子以剥除渣壳。润滑剂常用石灰、动植物油、肥皂、白蜡和水按一定配比制成。 冷拔用的拔丝机有立式（图3-4）和卧式两种。其鼓筒直径一般为500mm。冷拔速度约为0.2~0.3m/s，速度过大易断丝。图3-4 立式单鼓筒冷拔机1—盘圆架；2—钢筋；3—剥壳装置；4—槽轮；5—拨丝模；6—滑轮；7—绕丝筒；8—支架；9—电动机 影响冷拔低碳钢丝质量的主要因素，是原材料的质量和冷拔总压缩率。冷拔低碳钢丝都用普通低碳热轧光圆钢筋拔制的，按国家标准GB701—92《普通低碳钢热轧圆盘条》的规定，光圆钢筋都是用1~3号乙类钢轧制的，因而强度变化较大，直接影响冷拔低碳钢丝的质量。为此应严格控制原材料。冷拔低碳钢丝分甲、乙两级。对主要用作预应力筋的甲级冷拔低碳钢丝，宜用符合Ⅰ级钢标准的3号钢圆盘条进行拔制。 冷拔总压缩率(β)是光圆钢筋拔成钢丝时的横截面缩减率。若原材料光圆钢筋直径为d0，冷拔后成品钢丝直径为d，则总压缩率。总压缩率越大，则抗拉强度提高越多，而塑性下降越多，故β不宜过大。直径5mm的冷拔低碳钢丝，宜用直径8mm的圆盘条拔制；直径4mm和小于4mm者，宜用直径6.5mm的圆盘条拔制。冷拔低碳钢丝有时是经过多次冷拔而成，一般不是一次冷拔就达到总压缩率。每次冷拔的压缩率也不宜太大，否则拔丝机的功率要大，拔丝模易损耗，且易断丝。一般前道钢丝和后道钢丝的直径之比以1:0.87为宜。冷拔次数亦不宜过多，否则易使钢丝变脆。冷拔低碳钢丝经调直机调直后，抗拉强度约降低8%~10%，塑性有所改善，使用时应注意。 2.2钢筋连接2.2.1钢筋绑扎绑扎目前仍为钢筋连接的主要手段之一。钢筋绑扎时，钢筋交叉点用铁丝扎牢；板和墙的钢筋网，除外围两行钢筋的相交点全部扎牢外，中间部分交叉点可相隔交错扎牢，保证受力钢筋位置不产生偏移；梁和柱的箍筋应与受力钢筋垂直设置，弯钩叠合处应沿受力钢筋方向错开设置。受拉钢筋和受压钢筋接头的搭接长度及接头位置符合施工及验收规范的规定。 钢筋的现场绑扎 2.2.2钢筋焊接钢筋焊接分为压焊和熔焊两种形式。压焊包括闪光对焊、电阻点焊和气压焊；熔焊包括电弧焊和电渣压力焊。此外，钢筋与预埋件T形接头的焊接应采用埋弧压力焊，也可用电弧焊或穿孔塞焊，但焊接电流不宜大，以防烧伤钢筋。 1.闪光对焊闪光对焊广泛用于钢筋连接及预应力钢筋与螺丝端杆的焊接。热轧钢筋的焊接宜优先用闪光对焊。钢筋闪光对焊（图3-5）是利用对焊机使两段钢筋接触，通过低电压的强电流，待钢筋被加热到一定温度变软后，进行轴向加压顶锻，形成对焊接头。钢筋对焊机钢筋对焊加工 闪光对焊工艺(1)连续闪光焊这种焊接的工艺过程是待钢筋夹紧在电极钳口上后，闭合电源，使两钢筋端面轻微接触。由于钢筋端部不平，开始只有一点或数点接触，接触面小而电流密度和接触电阻很大，接触点很快熔化并产生金属蒸气飞溅，形成闪光现象。闪光一开始就徐徐移动钢筋，使形成连续闪光过程，同时接头也被加热。待接头烧平、闪去杂质和氧化膜、白热熔化时，随即施加轴向压力迅速进行顶锻，使两根钢筋焊牢。连续闪光焊宜于焊接直径25mm以下的PB235~400级钢筋。焊接直径较小的钢筋最适宜。连续闪光焊的工艺参数有调伸长度、烧化留量、顶锻留量及变压器级数等。 (2)预热闪光焊钢筋直径较大，端面比较平整时宜用预热闪光焊。与连续闪光焊不同之处，在于前面增加一个预热时间，先使大直径钢筋预热后再连续闪光烧化进行加压顶锻。(3)闪光—预热—闪光焊端面不平整的大直径钢筋连接采用半自动或自动对焊机，焊接大直径钢筋宜采用闪光-预热-闪光焊。这种焊接的工艺过程是进行连续闪光，使钢筋端部烧化平整；再使接头处作周期性闭合和断开，形成断续闪光使钢筋加热；接着连续闪光，最后进行加压顶锻。闪光-预热-闪光焊的工艺参数有调伸长度、一次烧化留量、预热留量和预热时间、二次烧化留量、顶锻留量及变压器级数等。钢筋闪光对焊后，除对接头进行外观检查，对焊后钢筋应无裂纹和烧伤、接头弯折不大于4°，接头轴线偏移不大于0.1d（d为钢筋直径），也不大于2mm，此外，还应按规定进行抗拉试验和冷弯试验。 2.电弧焊电弧焊是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温，电弧使焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化，待其凝固便形成焊缝或接头，电弧焊广泛用于钢筋接头、钢筋骨架焊接、装配式结构接头的焊接、钢筋与钢板的焊接及各种钢结构焊接。 钢筋电弧焊的接头形式有：搭接焊接头(单面焊缝或双面焊缝)、帮条焊接头(单面焊缝或双面焊缝)、剖口焊接头(平焊或立焊)和熔槽帮条焊接头(图3-8)。焊接接头质量检查除外观外，亦需抽样作拉伸试验。如对焊接质量有怀疑或发现异常情况，还可进行非破损检验(X射线、γ射线、超声波探伤等)。图3-8 钢筋电弧焊的接头形式a)搭接焊；b)帮条焊；c)立焊的剖口焊；d)平焊的剖口焊 3其他焊接方法(1)电渣压力焊电渣压力焊在施工中多用于现浇混凝土结构构件内竖向或斜向（倾斜度在4:1的范围内）钢筋的焊接接长。电渣压力焊有自动和手工电渣压力焊两类。与电弧焊比较，它工效高、成本低，可进行竖向连接，故在工程中应用较普遍。进行电渣压力焊宜用合适焊接变压器。夹具(图3-9)需灵巧，上下钳口同心，保证上下钢筋的轴线最大偏移不得大于0.1d，同时也不得大于2mm。图3-9 电渣压力焊构造原理图1— 钢筋；2—监控仪表；3—焊剂盒；4—焊剂盒扣环；5—活动夹具；6—固定夹具；7—操作手柄；8—控制电缆 焊接时，先将钢筋端部约120mm范围内的铁锈除尽，将夹具夹牢在下部钢筋上，并将上部钢筋扶直夹牢于活动电极中。自动电渣压力焊时还在上下钢筋间放置引弧用的钢丝圈等。再装上药盒，装满焊药，接通电路，用手柄使电弧引燃（引弧）。然后稳定一定时间，使之形成渣池并使钢筋熔化（稳弧），随着钢筋的熔化，用手柄使上部钢筋缓缓下送。当稳弧达到规定时间后，在断电同时用手柄进行加压顶锻（顶锻），以排除夹渣和气泡，形成接头。待冷却一定时间后，即拆除药盒、回收焊药、拆除夹具和清除焊渣。引弧、稳弧、顶锻三个过程连续进行。 (2)电阻点焊电阻点焊主要用于小直径钢筋的交叉连接，如用来焊接近年来推广应用的钢筋网片、钢筋骨架等。它的生产效率高、节约材料，应用广泛。电阻点焊的工作原理是，当钢筋交叉点焊时，接触点只有一点，且接触电阻较大，在接触的瞬间，电流产生的全部热量都集中在一点上，因而使金属受热而熔化，同时在电极加压下使焊点金属得到焊合，原理如图3-10所示。图3-10 点焊机工作原理1— 电极；2—电极臂；3—变压器的次级线圈；4—变压器的初级线圈；5—断路器；6—变压器的调节开关7—踏板；8—压紧机构 电阻点焊不同直径钢筋时，如较小钢筋的直径小于10mm，大小钢筋直径之比不宜大于3；如较小钢筋的直径为12mm或14mm时，大小钢筋直径之比则不宜大于2。应根据较小直径的钢筋选择焊接工艺参数。焊点应进行外观检查和强度试验。热轧钢筋的焊点应进行抗剪试验。冷加工钢筋的焊点除进行抗剪试验外，还应进行拉伸试验。 (3)气压焊气压焊接钢筋是利用乙炔-氧混合气体燃烧的高温火焰对已有初始压力的两根钢筋端面接合处加热，使钢筋端部产生塑性变形，并促使钢筋端面的金属原子互相扩散，当钢筋加热到约1250~1350℃（相当于钢材熔点的0.80~0.90倍）时进行加压顶锻，使钢筋焊接在一起。钢筋气压焊接属于热压焊。在焊接加热过程中，加热温度只为钢材熔点的0.8~0.9倍，且加热时间较短，所以不会出现钢筋材质劣化倾向。另外，它设备轻巧、使用灵活、效率高、节省电能、焊接成本低，可进行全方位（竖向、水平和斜向）焊接。所以在我国逐步得到推广。 气压焊接设备（图3-11）主要包括加热系统与加压系统两部分。图3-11 气压焊接设备示意图1— 乙炔；2—氧气；3—流量计；4—固定卡具；5—活动卡具；6—压接器；7—加热器与焊炬；8—被焊接的钢筋；9—加压油泵 加热系统中加热能源是氧和乙炔。用流量计来控制氧和乙炔的输入量，焊接不同直径的钢筋要求不同的流量。加热器用来将氧和乙炔混合后，从喷火嘴喷出火焰加热钢筋，要求火焰能均匀加热钢筋，有足够的温度和功率并安全可靠。加压系统中的压力源为电动油泵，使加压顶锻的压力平稳。压接器是气压焊的主要设备之一，要求它能准确、方便地将两根钢筋固定在同一轴线上，并将油泵产生的压力均匀地传递给钢筋达到焊接目的。气压焊接的钢筋要用砂轮切割机断料，要求端面与钢筋轴线垂直。焊接前应打磨钢筋端面，清除氧化层和污物，使之现出金属光泽，并即喷涂一薄层焊接活化剂保护端面不再氧化。 2.2.3钢筋机械连接钢筋机械连接包括挤压连接和螺纹套管连接，是近年来大直径钢筋现场连接的主要方法。1.螺纹连接螺纹套管连接分锥螺纹连接与直螺纹连接两种。钢筋的螺纹连接 用于这种连接的钢套管内壁，用专用机床加工有锥螺纹或直螺纹，钢筋的对接端头亦在套丝机上加工有与套管匹配的螺纹。连接时，经过螺纹检查无油污和损伤后，先用手旋入钢筋，然后用扭矩扳手紧固至规定的扭矩即完成连接（图3-13）。它施工速度快，不受气候影响，质量稳定，易对中，已在我国广泛应用。由于钢筋的端头在套丝机上加工有螺纹，截面有新削弱，为达到连接接头与钢筋等强，目前有两种方法，一种是将钢筋端头先镦粗后再套丝，使连接接头处截面不削弱；另一种采用冷轧的方法轧制螺纹，接头处经冷轧后强度有所提高，亦可达到等强的目的。图3-13 钢筋螺纹套管连接a)直钢筋连接；b)直、弯钢筋连接；c)在钢板上连接钢筋；d)混凝土构件中插接钢筋 1.挤压连接钢筋挤压连接亦称钢筋套筒冷压连接。它适用于竖向、横向及其他方向的较大直径变形钢筋的连接。与焊接相比，它具有节省电能、不受钢筋可焊性好坏影响、不受气候影响、无明火、施工简便和接头可靠度高等特点。连接时将需变形钢筋插入特制钢套筒内，利用液压驱动的挤压机进行径向或轴向挤压，使钢套筒产生塑性变形，紧紧咬住变形钢筋实现连接（图3-12）。钢筋挤压连接的工艺参数，主要是压接顺序、压接力和压接道数。压接顺序应从中间逐道向两端压接。压接力要能保证套筒与钢筋紧密咬合，压接力和压接道数取决于钢筋直径、套筒型号和挤压机型号。图3-12 钢筋径向挤压连接1—钢套筒；2—被连接的钢筋 2.3模板工程2.3.1模板工程的基本要求模板是新浇混凝土成形用的模型，模板系统包括模板、支撑和紧固件。在设计与施工中要求能保证结构和构件的形状、位置、尺寸的准确；具有足够的强度、刚度和稳定性；装拆方便能多次周转使用；接缝严密不漏浆。模板工程量大，材料和劳动力消耗多，现浇钢筋混凝土结构用模板的造价约占钢筋混凝土工程总造价的30％，总用工量的50％。正确选择其材料、形式和合理组织施工，对加速混凝土工程施工和降低造价有显著效果。 2.3.2模板形式1.木模板木模板、胶合板模板在一些工程上仍广泛应用。木制模板 (1)基础模板基础模板安装时，要保证上、下模板不发生相对位移。如有杯口，还要在其中放入杯口模板。阶梯形基础模板1—拼板；2—斜撑；3—木桩；4—铁丝 条形基础模板 (2)柱子模板柱模板下部柱箍较密。柱模板底部开有清理孔，沿高度每隔约2m开有浇注孔。方形柱子的模板I—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；9一拼条；10—三角木条 (3)梁、楼板模板梁模板由底模板和侧模板组成。梁跨度在4m或4m以上时，底模板应起拱，如设计无具体规定，一般可取结构跨度的1/1000～3/1000。 梁及楼板模板1—楼板模板；2—梁侧模扳；3—搁栅；4—横档；5—牵杠；6—夹条；7—短撑木；8—牢杠撑；9—支撑 (4)墙模板墙模板由两片侧板组成。侧板外用纵、横擦木及斜撑固定，并装设对拉螺栓(直径12~16mm)及临时撑木：对拉螺栓的间距由计算确定。墙模板1—纵檩；2—横檩；3—对拉螺栓；4—斜撑；5—墙模扳 2.组合模板组合模板是一种工具式模板，是工程施工用得最多的一种模板。它由具有一定模数的若干类型的板块、角模、支撑和连接件组成。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。 (1)板块与角模板块是定型组合模板的主要组成构件，它由边框、面板和纵横肋构成。定型组合钢模板 (a)(b)(c)(d)钢模板类型(a)平面模板；(b)阴角模板；(c)阳角模扳；(d)连接角模1—中纵肋；2—中横肋；3——面板；4—横肋；5—插销孔；6—边肋；7—凸棱；8—凸鼓；9—U形卡孔；10—钉子孔 钢模板连接a)U形卡用于模板之间的连接；b)L形插销用于模板纵向连接；c)钩头螺栓用于模板与内、外钢楞之间的连接；d)紧固螺栓用于内、外钢楞之间的连接；e)对拉螺栓用于墙、柱两侧的模板的连接。1—圆钢管钢楞；2—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 (2)支承件支承件包括支承墙模板的支承梁（多用钢管和冷弯薄壁型钢）和斜撑；支承梁、板模板的支撑桁架和顶撑等。梁、板的支撑有梁托架、支撑桁架和顶撑，还可用多功能门架式脚手架来支撑。 顶撑皆采用不同直径的钢套管，通过套管的抽拉可以调整到各种高度。近年来发展了模板快拆体系，在顶撑顶部设置早拆柱头。快拆式模板支撑体系 3大模板大模板在建筑、桥梁及地下工程中广泛应用，它是一大尺寸的工具式模板，如建筑工程中一块墙面用一块大模板。因为其重量大，装拆皆需起重机械吊装，可提高机械化程度，减少用工量和缩短工期。 一块大模板由面板、次肋、主肋、支撑桁架、稳定机构及附件组成（图3-23）。大模板构造1—面板；2—次肋；3——支撑桁架；4—主肋；5—调整螺旋；6—卡具；7—栏杆；8—脚手板；9—对拉螺栓 大模板构造穿墙螺栓 4滑升模板滑升模板是一种工业化模板，用于现场浇筑高耸构筑物和建筑物等的竖向结构，如烟囱、筒仓、高桥墩、电视塔、竖井、沉井、双曲线冷却塔和高层建筑等。滑模施工 (1)施工特点用滑升模板施工，可以节约模板和支撑材料，加快施工速度和保证结构的整体性。但模板一次性投资多、耗钢量大，对立面造型和构件断面变化有一定的限制。施工时宜连续作业，施工组织要求较严。 (2)滑升模板的组成滑升模板（图3-27）由模板系统、操作平台系统和液压系统三部分组成。滑升模板1—支承杆；2—液压千斤顶；3—提升架；4—围圈；5—模板；6—高压油泵；7—油管；8—操作平台桁架；9—外吊脚手架；10—内脚手架吊杆；11—混凝土墙体；12—外挑脚手架 5爬升模板爬升模板简称爬模，是施工剪力墙和筒体结构的混凝土结构高层建筑和桥墩、桥塔等的一种有效的模板体系，我国已推广应用。爬模施工 爬模分有爬架爬模和无爬架爬模两类。有爬架爬模由爬升模板、爬架和爬升设备三部分组成。爬升模板1— 6其它模板形式除上述者外，国内外目前常用的还有下述几种：(1)台模（飞模、桌模）台模是一种大型工具式模板，主要用于浇筑平板式或带边梁的水平结构，如用于建筑施工的楼面模板，它是一个房间用一块台模，有时甚至更大。 按台模的支承形式分为支腿式（见图3-32）和无支腿式两类。支腿式台模由面板（胶合板或钢板）、支撑框架、檩条等组成。台模1—支腿；2—可伸缩的横梁；3—檩条；4—面板；5—斜撑 (2)隧道模隧道模是用于同时整体浇筑竖向和水平结构的大型工具式模板，用于建筑物墙与楼板的同步施工。隧道模有全隧道模（整体式隧道模）和双拼式隧道模（图）两种 (3)．永久式模板这是一些施工时起模板作用而浇筑混凝土后又是结构本身组成部分之一的预制模板。 2.3.3模板设计1.模板的基本构造及传力路线模板和支架的设计，包括选型、选材、荷载计算、结构计算、拟定制作安装和拆除方案、绘制模板图。一般模板都由面板、次肋、主肋、对销螺栓、支撑系统等几部分组成，作用于模板的荷载传递路线一般为面板—次肋—主肋—对销螺栓（支撑系统）。设计时可根据荷载作用状况及各部分构件的结构特点进行计算。 2.模板设计荷载(1)模板及支架自重模板及支架的自重，可按图纸或实物计算确定，或参考表3-3表3-3 楼板模板自重标准值模 板 构 件木模板kN/m2定型组合钢模板kN/m2平板模板及小楞自重0.30.5楼板模板自重（包括梁模板）0.50.75楼板模板及支架自重（楼层高度4m以下）0.751.0 (2)．新浇筑混凝土的自重标准值普通混凝土用24kN/m3，其他混凝土根据实际重力密度确定。(3)．钢筋自重标准值根据设计图纸确定。一般梁板结构每立方米混凝土结构的钢筋自重标准值：楼板1.1kN；梁1.5kN。(4)．施工人员及设备荷载标准值(5)．振捣混凝土时产生的荷载标准值水平面模板2.0kN/m2；垂直面模板4.0kN/m2（作用范围在有效压头高度之内）。 (6)．新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值混凝土的浇筑速度是一个重要影响因素，最大侧压力一般与其成正比。混凝土的温度影响混凝土的凝结速度，温度低、凝结慢，混凝土侧压力的有效压头高，最大侧压力就大；反之，最大侧压力就小。由于影响混凝土侧压力的因素很多，想用一个计算公式全面加以反映是有一定困难的，一般通过数学方法分析归纳后提出公式。 我国目前采用的计算公式，当采用内部振动器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列两式计算，并取两式中的较小值（图3-34）：(3-3)(3-4)F——新浇混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）；γc——混凝土的重力密度（kN/m3）；t0——新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用t0=200/(t+15)计算（t为混凝土的温度，℃）；V——混凝土的浇筑速度（m/h）；H——混凝土的侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）；β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.２；β1——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；当坍落度为50~90mm时，  取1.0；当坍落度为110~150mm时，取1.15。 (7)．倾倒混凝土时产生的荷载标准值倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载标准值，按表3-4采用。表3-4 向模板中倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值项 次向模板中供料方法水平荷载标准kN/m21用溜槽、串筒或由导管输出22用容量为<0.2m3的运输器具倾倒23用容量为0.2~0.8m3的运输器具倾倒44用容量为>0.8m3的运输器具倾倒6注：作用范围在有效压头高度以内。 计算模板及其支架时的荷载设计值，应采用荷载标准值乘以相应的荷载分项系数求得，荷载分项系数按表3-5采用。表3-5 荷载分项系数项 次荷 载 类 别γi1模板及支架自重1.22新浇筑混凝土自重3钢筋自重4施工人员及施工设备荷载1.45振捣混凝土时产生的荷载6新浇筑混凝土对模板侧面的压力1.27倾倒混凝土时产生的荷载1.4 3.荷载组合参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载，应符合表3-6的规定。表3-6  参与模板及其支架荷载效应组合的各项荷载模 板 类 别参与组合的荷载项计算承载能力验算刚度平板和薄壳的模板及支架1，2，3，41，2，3梁和拱模板的底板及支架1，2，3，51，2，3梁、拱、柱（边长≤300mm）、墙（厚≤100mm）的侧面模板5，66大体积结构、柱（边长>100mm）、墙（厚>100mm）的侧面模板6，76 4.模板设计的有关计算规定验算模板及其支架的刚度时，其最大变形值不得超过下列允许值：对结构表面外露的模板，为模板构件计算跨度的1/400；对结构表面隐蔽的模板，为模板构件计算跨度的1/250；对支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000。 2.4混凝土工程混凝土工程包括混凝土制备、运输、浇筑捣实和养护等施工过程，各个施工过程相互联系和影响，任一施工过程处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。 2.4.1混凝土的制备1.制备强度混凝土的施工配合比，应保证结构设计对混凝土强度等级及施工对混凝土和易性的要求，并应符合合理使用材料、节约水泥的原则。必要时，还应符合抗冻性、抗渗性等要求。混凝土制备之前按下式确定混凝土的施工配制强度，以达到95%的保证率：——混凝土的施工配制强度（N/mm2）；——设计的混凝土强度标准值（N/mm2）；——施工单位的混凝土强度标准差（N/mm2）。式中：(3-5) 当施工单位具有近期的同一品种混凝土强度的统计资料时,可按下式计算(3-6)——统计周期内同一品种混凝土第i组试件强度(N/mm2)；式中：——统计周期内同一品种混凝土N组强度的平均值(N/mm2)；N——统计周期内相同混凝土强度等级的试件组数，N≥25。当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的σ<2.5N/mm2；当混凝土强度等级高于C25时，如计算得到的σ<3.0N/mm2，取σ=3.0N/mm2。 对预拌混凝土厂和预制混凝土的构件厂，其统计周期可取为1个月；对现场拌制混凝土的施工单位，其统计周期可根据实际情况确定，但不宜超过3个月。施工单位如无近期同一品种混凝土强度统计资料时，σ可按表3-8取值。表3-8 混凝土强度标准值σ混凝土强度等级N/mm2低于C20C25~C35高于C35σ4.05.06.0注：表中σ值，反映我国施工单位的混凝土施工技术和管理的平均水平，采用时可根据本单位情况作适当调整。 2.搅拌机选择凝土制备是指将各种组成材料拌制成质地均匀、颜色一致、具备一定流动性的混凝土拌合物。由于混凝土配合比是按照细骨料恰好填满粗骨料的间隙，而水泥浆又均匀地分布在粗细骨料表面的原理设计的。如混凝土制备得不均匀就不能获得密实的混凝土，影响混凝土的质量，所以制备是混凝土施工工艺过程中很重要的一道工序。混凝土制备的方法，除工程量很小且分散的场合用人工拌制外，皆应采用机械搅拌。 混凝土搅拌机按其搅拌原理分为自落式和强制式两类（图3-35）。自落式搅拌机的搅拌筒内壁焊有弧形叶片，当搅拌筒绕水平轴旋转时，弧形叶片不断将物料提高一定高度，然后自由落下而互相混合。因此，自落式搅拌机主要是以重力机理设计的。在这种搅拌机中，物料的运动轨迹是这样的：未处于叶片带动范围内的物料，在重力作用下沿拌合料的倾斜表面自动滚下；处于叶片带动范围内的物料，在被提升到一定高度后，先自由落下再沿倾斜表面下滚。由于下落时间、落点和滚动距离不同，使物料颗粒相互穿插、翻拌、混合而达到均匀。自落式搅拌机宜于搅拌塑性混凝土。图3-35 混凝土搅拌原理a)自落式搅拌；b)强制式搅拌1—混凝土拌合物；2—搅拌筒；3—叶片；4—转轴 双锥反转出料式搅拌机(图3-36)是自落式搅拌机中较好的一种，宜于搅拌塑性混凝土。双锥反转出料式搅拌机的搅拌筒由两个截头圆锥组成，搅拌筒每转一周，物料在筒中的循环次数多，效率较高而且叶片布置较好，物料一方面被提升后靠自落进行拌合，另一方面又迫使物料沿轴向左右窜动，搅拌作用强烈。它正转搅拌，反转出料，构造简易，制造容易。双锥倾翻出料式搅拌机适合于大容量、大骨料、大坍落度混凝土搅拌，在我国多用于水电工程、桥梁工程和道路工程。图3-36 双锥反转出料式搅拌机1—上料架；2—底盘；3—料斗；4—下料口；5—锥形搅拌筒 双锥混凝土搅拌机 强制式搅拌机（图3-37）主要是根据剪切机理设计的。在这种搅拌机中有转动的叶片，这些不同角度和位置的叶片转动时通过物料，克服了物料的惯性、摩擦力和粘滞力，强制其产生环向、径向、竖向运动。这种由叶片强制物料产生剪切位移而达到均匀混合的机理，称为剪切搅拌机理。强制式搅拌机的搅拌作用比自落式搅拌机强烈，宜于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土。但强制式搅拌机的转速比自落式搅拌机高，动力消耗大，叶片、衬板等磨损也大。图3-37 强制式搅拌机1—进料口；2—拌筒罩；3—搅拌筒；4—出料口 强制式搅拌机分为立轴式与卧轴式，卧轴式有单轴、双轴之分，而立轴式又分为涡浆式和行星式（表3-9）。立轴式搅拌机是通过盘底部的卸料口卸料，卸料迅速。但如卸料口密封不好，水泥浆易漏掉，所以立轴式搅拌机不宜于搅拌流动性大的混凝土。卧轴式搅拌机具有适用范围广、搅拌时间短、搅拌质量好等优点，是目前国内外在大力发展的机型。表3-9  混凝土搅拌机类型双 锥 自 落 式强 制 式立 轴 式卧轴式(单轴、双轴)反转出料倾翻出料涡浆式行星式定盘式盘转式 选择搅拌机时，要根据工程量大小、混凝土的坍落度、骨料尺寸等而定。既要满足技术上的要求，亦要考虑经济效益和节约能源。我国规定混凝土搅拌机以其出料容量（m3）×1000为标定规格，故我国混凝土搅拌机的系列为：50，150，250，350，500，750，1000，1500和3000。 2.搅拌制度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)混凝土搅拌时间搅拌时间是指从原材料全部投入搅拌筒时起，到开始卸料时为止所经历的时间。它与搅拌质量密切有关。它随搅拌机类型和混凝土的和易性的不同而变化。在一定范围内随搅拌时间的延长而强度有所提高，但过长时间的搅拌既不经济也不合理。因为搅拌时间过长，不坚硬的粗骨料在大容量搅拌机中会因脱角、破碎等而影响混凝土的质量。加气混凝土也会因搅拌时间过长而使含气量下降。为了保证混凝土的质量，应控制混凝土搅拌的最短时间（表3-10）。该最短时间是按一般常用搅拌机的回转速度确定的，不允许用超过混凝土搅拌机规定的回转速度进行搅拌以缩短搅拌延续时间。 混凝土坍落度mm搅拌机机型搅拌机出料量L<250250~500>500≤30强制式6090120自落式90120150>30强制式606090自落式9090120表3-10  混凝土搅拌的最短时间(s)注：1.当掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长；2. 全轻混凝土、砂轻混凝土搅拌时间应延长60~90s。 (2)投料顺序投料顺序应从提高搅拌质量、减少叶片和衬板的磨损、减少拌合物与搅拌筒的粘结、减少水泥飞扬、改善工作环境等方面综合考虑确定。常用的有一次投料法和两次投料法。一次投料法是在上料斗中先装石子、再加水泥和砂，然后一次投入搅拌机。对自落式搅拌机要在搅拌筒内先加部分水，投料时石子盖住水泥，水泥不致飞扬，且水泥和砂先进入搅拌筒形成水泥砂浆，可缩短包裹石子的时间。对立轴强制式搅拌机，因出料口在下部，不能先加水，应在投入原料的同时，缓慢均匀分散地加水。 两次投料法经过我国的研究和实践形成了“裹砂石法混凝土搅拌工艺”，它是在日本研究的造壳混凝土（简称SEC混凝土）的基础上结合我国的国情研究成功的，它分两次加水，两次搅拌。用这种工艺搅拌时，先将全部的石子、砂和70%的拌合水倒入搅拌机，拌合15s使骨料湿润，再倒入全部水泥进行造壳搅拌30s左右，然后加入30%的拌合水再进行糊化搅拌60s左右即完成。与普通搅拌工艺相比，用裹砂石法搅拌工艺可使混凝土强度提高10%~20%，或节约水泥5%~10%。在我国推广这种新工艺，有巨大的经济效益。此外，我国还对净浆法、净浆裹石法、裹砂法、先拌砂浆法等各种两次投料法进行了试验和研究。 (3)进料容量进料容量是将搅拌前各种材料的体积累积起来的容量，又称干料容量。进料容量Vj与搅拌机搅拌筒的几何容量Vg有一定的比例关系，一般情况下Vj/Vg=0.22~0.40。如任意超载(进料容量超过10%以上)，就会使材料在搅拌筒内无充分的空间进行掺合，影响混凝土拌合物的均匀性。反之，如装料过少，则又不能充分发挥搅拌机的效能。对拌制好的混凝土，应经常检查其均匀性与和易性，如有异常情况，应检查其配合比和搅拌情况，及时加以纠正。预拌（商品）混凝土能保证混凝土的质量，节约材料，减少施工临时用地，实现文明施工，是今后的发展方向，国内一些大中城市已推广应用，不少城市已有相当的规模，有的城市已规定在一定范围内必须采用商品混凝土，不得现场拌制。 2.4.2混凝土的运输对混凝土拌合物运输的基本要求是：不产生离析现象、保证浇筑时规定的坍落度和在混凝土初凝之前能有充分时间进行浇筑和捣实。此外，运输混凝土的工具要不吸水、不漏浆，且运输时间有一定限制。普通混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表3-11的规定。表3-11  混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间min混凝土强度等级气    温≤25℃>25℃≤C3012090>C309060 混凝土运输分为地面水平运输、垂直运输和高空水平运输三种情况。混凝土地面水平运输如采用预拌（商品）混凝土且运输距离较远时，多用混凝土搅拌运输车。混凝土如来自工地搅拌站，则多用小型翻斗车，有时还用皮带运输机和窄轨翻斗车，近距离亦可用双轮手推车。混凝土垂直运输多采用塔式起重机、混凝土泵、快速提升斗和井架。用塔式起重机时，混凝土多放在吊斗中，这样可直接进行浇筑。混凝土高空水平运输如垂直运输采用塔式起重机，一般可将料斗中混凝土直接卸在浇筑点；如用混凝土泵则用布料机布料；如用井架等，则以双轮手推车为主。 混凝土搅拌运输车（图3-38）为长距离运输混凝土的有效工具，它有一搅拌筒斜放在汽车底盘上。在混凝土搅拌站装入混凝土后，由于搅拌筒内有两条螺旋状叶片，在运输过程中搅拌筒可进行慢速转动进行拌合，以防止混凝土离析，运至浇筑地点，搅拌筒反转即可迅速卸出混凝土。搅拌筒的容量一般为2~10m3。图3-38 混凝土搅拌运输车1—水箱；2—外加剂箱；3—搅拌筒；4—进料斗；5—固定卸料溜槽；6—活动卸料溜槽 固定式混凝土泵翻斗式运输车汽车式混凝土泵混凝土运输车 常用的混凝土输送管为钢管、橡胶和塑料软管。直径为75~200mm、每段长约3m，还配有45°，90°等弯管和锥形管。将混凝土泵装在汽车上便成为混凝土泵车（图3-40），在车上还装有可以伸缩或屈折的“布料杆”，其末端是一软管，可将混凝土直接送至浇筑地点，使用十分方便。图3-40 带布料杆的混凝土泵车 泵送混凝土工艺对混凝土的配合比提出了要求：碎石最大粒径与输送管内径之比一般不宜大于1:3，卵石可为1:2.5；泵送高度在50~100m时宜为1:3~1:4，泵送高度在100m以上时宜为1:4~1:5，以免堵塞。如用轻骨料则以吸水率小者为宜，并宜用水预湿，以免在压力作用下强烈吸水，使坍落度降低而在管道中形成阻塞。砂宜用中砂，通过0.315mm筛孔的砂应不少于15%。砂率宜控制在38%~45%，如粗骨料为轻骨料还可适当提高。水泥用量不宜过少，否则泵送阻力增大，最小水泥用量为300kg/m3。水灰比宜为0.4~0.6。泵送混凝土的坍落度根据不同泵送高度可参考表3-12选用。表3－12 不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用值泵送高度(m)30以下30~6060~100100以上坍落度(mm)100~140140~160160~180180~200 2.4.3混凝土的浇筑混凝土浇筑要保证混凝土的均匀性和密实性，要保证结构的整体性、尺寸准确和钢筋、预埋件的位置正确，拆模后混凝土表面要平整、光洁。浇筑前应检查模板、支架、钢筋和预埋件的正确性，并进行验收。由于混凝土工程属于隐蔽工程，因而对混凝土量大的工程、重要工程或重点部位的浇筑，以及其他施工中的重大问题，均应随时填写施工记录。 混凝土浇筑应注意的问题：1、防止离析浇筑混凝土时，混凝土拌和物由料斗、漏斗、混凝土输送管、运输车内卸出时，如自由倾落高度过大，由于粗骨料在重力作用下，克服粘着力后的下落动能大，下落速度较砂浆快，因而可能形成混凝土离析。为此，混凝土自高处倾落的自由高度不应超过２m，在竖向结构中限制自由倾落高度不宜超过３m，否则应沿串筒、斜槽、或振动溜管等下料。 2、正确留置施工缝混凝土结构多要求整体浇筑，如因技术或组织上的原因不能连续浇筑时，且停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间，则应事先确定在适当的位置设置施工缝。由于混凝土的抗拉强度约为其抗压强度的1/10，因而施工缝是结构中的薄弱环节，宜留在结构剪力较小而且施工方便的部位。 例如建筑工程的柱子宜留在基础顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盖柱帽的下面（图3-41）。和板连成整体的大截面梁应留在板底面以上20~30mm处，当板下有梁托时，留置在梁托下部。单向板应留在平行于板短边的任何位置。有主次梁的楼盖宜顺着次梁方向浇筑，应留在次梁跨度的中间1/3梁跨长度范围内（图３-42）。楼梯应留在楼梯长度中间1/3长度范围内。墙可留在门洞口过梁跨中1/3范围内,也可留在纵横墙的交接处。双向受力的楼板、大体积混凝土结构、拱、薄壳、多层框架等及其他结构复杂的结构，应按设计要求留置施工缝。在施工缝处继续浇筑混凝土时，应除掉水泥薄层和松动石子，表面加以湿润并冲洗干净，先铺水泥浆或与混凝土砂浆成分相同的砂浆一层，待已浇筑的混凝土强度不低于1.2N/mm2时才允许继续浇筑。图3-41图3-42 特殊混凝土结构浇筑1．大体积混凝土的浇筑大体积混凝土结构在土木工程中常见，如工业建筑中的设备基础；在高层建筑中地下室底板、结构转换层；各类结构的厚大桩基承台或基础底板以及桥梁的墩台等。其上有巨大的荷载，整体性要求高，往往不允许留施工缝，要求一次连续浇筑完毕。另外，大体积混凝土结构浇筑后水泥的水化热量大，由于体积大，水化热聚积在内部不易散发，浇筑初期混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，混凝土内部产生压应力，而表面产生拉应力，如温差过大则易于在混凝土表面产生裂纹。浇筑后期混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时，由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束，接触处将产生很大的剪应力，在混凝土正截面形成拉应力。当拉应力超过混凝土当时龄期的极限抗拉强度时，便会产生裂缝，甚至会贯穿整个混凝土断面，由此带来严重的危害。大体积混凝土结构的浇筑，上述两种裂缝（尤其是后一种裂缝）都应设法防止。 要防止大体积混凝土结构浇筑后产生裂缝，就要降低混凝土的温度应力，这就必须减少浇筑后混凝土的内外温差。为此应优先选用水化热低的水泥，降低水泥用量，掺入适量的粉煤灰，降低浇筑速度和减小浇筑层厚度，浇筑后宜进行测温，采取蓄水法或覆盖法进行降温或进行人工降温措施。控制内外温差不超过25℃，必要时，经过计算和取得设计单位同意后可留施工缝而分段分层浇筑。如要保证混凝土的整体性，则要求保证使每一浇筑层在初凝前就被上一层混凝土覆盖并捣实成为整体。为此要求混凝土按不小于下述的浇筑强度（单位时间的浇筑量）进行浇筑：(3-7)式中Q——混凝土单位时间最小浇筑量（m3/h）；F——混凝土浇筑区的面积（m3）；H——浇筑层厚度（m），取决于混凝土捣实方法；T——下层混凝土从开始浇筑到初凝为止所容许的时间间隔(h)，一般等于混凝土初凝时间减去运输时间。 大体积混凝土结构的浇筑方案，可分为全面分层、分段分层和斜面分层三种（图3-51）。全面分层法要求的混凝土浇筑强度较大，斜面分层法混凝土浇筑强度较小。工程中可根据结构物的具体尺寸、捣实方法和混凝土供应能力，通过计算选择浇筑方案。目前应用较多的是斜面分层法。图3-51  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；3—已浇筑的混凝土 2．水下浇筑混凝土深基础、沉井与沉箱的封底等，常需要进行水下浇筑混凝土，地下连续墙及钻孔灌注桩则是在泥浆中浇筑混凝土。水下或泥浆中浇筑混凝土，目前多用导管法（图3-52）。导管直径约250~300mm（不小于最大骨料粒径的8倍），每节长3m，用快速接头连接，顶部装有漏斗。导管用起重设备吊住，可以升降。图3-52 导管法水下浇筑混凝土1—钢导管；2—漏斗；3—接头；4—吊索；5—隔水塞；6—铁丝 浇筑前，导管下口先用隔水塞（混凝土、木等制成）堵塞，隔水塞用铁丝吊住。然后在导管内浇筑一定量的混凝土，保证开管前漏斗及管内的混凝土量要使混凝土冲出后足以封住并高出管口。将导管插入水下，使其下口距底面的距离h1约300mm时进行浇筑，距离太小易堵管，太大则要求漏斗及管内混凝土量较多。当导管内混凝土的体积及高度满足上述要求后，剪断吊住隔水塞的铁丝进行开管，使混凝土在自重作用下迅速推出隔水塞进入水中。以后一面均衡地浇筑混凝土，一面慢慢提起导管，导管下口必须始终保持在混凝土表面之下不小于1~1.5m。下口埋得越深，则混凝土顶面越平、质量越好，但混凝土浇筑也越难。在整个浇筑过程中，一般应避免在水平方向移动导管，直到混凝土顶面接近设计标高时，才可将导管提起，换插到另一浇筑点。一旦发生堵管，如半小时内不能排除，应立即换插备用导管。待混凝土浇筑完毕，应清除顶面与水或泥浆接触的一层松软部分。 2.4.4混凝土的振捣1.密实原理混凝土拌合物浇筑之后,需经密实成型才能赋予混凝土结构一定的外形和内部结构。强度、抗冻性、抗渗性、耐久性等皆与密实成型的好坏有关。混凝土拌合物密实成型的途径有三:一是借助于机械外力(如机械振动)来克服拌合物内部的切应力而使之液化;二是在拌合物中适当多加水以提高其流动性,使之便于成型,成型后用分离法、真空作业法等将多余的水分和空气排出;三是在拌合物中掺入高效能减水剂,使其坍落度大大增加,可自流浇筑成型。此处仅讨论第一种方法。 混凝土振动密实的原理是产生振动的机械将振动能量通过某种方式传递给混凝土拌合物时,受振混凝土拌合物中所有的骨料颗粒都受到强迫振动,它们之间原来赖以保持平衡并使混凝土拌合物保持一定塑性状态的粘着力和内摩擦力随之大大降低,受振混凝土拌合物呈现出所谓的“重质液体状态”,因而混凝土拌合物中的骨料犹如悬浮在液体中,在其自重作用下向新的稳定位置沉落,排除存在于混凝土拌合物中的气体,消除孔隙,使骨料和水泥浆在模板中得到致密的排列。 振动密实的效果和生产率,与振动机械的结构形式和工作方式(插入振动或表面振动)、振动机械的振动参数(振幅、频率、激振力)以及混凝土拌合物的性质(骨料粒径、坍落度等)密切有关。混凝土拌合物的性质影响着混凝土的固有频率,它对各种振动的传播呈现出不同的阻尼和衰减,有着适应它的最佳频率和振幅。振动机械的结构形式和工作方式,决定了它对混凝土传递振动能量的能力,也决定了它适用的有效作用范围和生产率。 2.振捣方法(1)振动机械的选择振动机械按其工作方式分为:内部振动器、表面振动器、外部振动器和振动台(图3-53)。图3-53 振动机械a）内部振动器；b）外部振动器；c）表面振动器；d）振动台 内部振动器又称插入式振动器(图3-54),其工作部分是一棒状空心圆柱体,内部装有偏心振子,在电动机带动下高速转动而产生高频微幅的振动。多用于振实梁、柱、墙、厚板和大体积混凝土结构等。图3-54 电动软轴行星式内部振动器1—振动棒；2—软轴；3—防逆装置；4—电动机；5—电器开关；6—支座 用内部振动器振捣混凝土时，应垂直插入，并插入下层尚未初凝的混凝土中50~100mm，以促使上下层结合。插点的分布有行列式和交错式两种(图3-55)。对普通混凝土插点间距不大于1.5R(R为振动器作用半径),对轻骨料混凝土,则不大于1.0R。图3-55 插点的分布a）行列式；b）交错式 表面振动器又称平板振动器,它由带偏心块的电动机和平板(木板或钢板)等组成。其作用深度较小，多用在混凝土表面进行振捣,适用于楼板、地面、道路、桥面等薄型水平构件。外部振动器又称附着式振动器,它通过螺栓或夹钳等固定在模板外部,通过模板将振动传给混凝土拌合物,因而模板应有足够的刚度。它宜于振捣断面小且钢筋密的构件，如薄腹梁、箱型桥面梁等以及地下密封的结构,无法采用插入式振捣器的场合。其有效作用范围可通过实测确定。 3.混凝土养护混凝土养护包括人工养护和自然养护,现场施工多采用自然养护。混凝土浇捣后所以能逐渐硬化,主要是因为水泥水化作用的结果,而水化作用则需要适当的温度和湿度条件。所谓混凝土的自然养护,即在平均气温高于+5℃的条件下于一定时间内使混凝土保持湿润状态。混凝土浇筑后,如天气炎热、空气干燥,不及时进行养护,混凝土中的水分会蒸发过快,出现脱水现象,使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶,缺乏足够的粘结力,从而会在混凝土表面出现片状或粉状剥落,影响混凝土的强度。此外,在混凝土尚未具备足够的强度时,其中水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形,出现干缩裂纹,影响混凝土的整体性和耐久性。所以混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要。混凝土浇筑完毕12h以内就应开始养护,干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。 自然养护分洒水养护和喷涂薄膜养生液养护两种。洒水养护即用草帘等将混凝土覆盖,经常洒水使其保持湿润。养护时间长短取决于水泥品种,普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不少于7d；掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不少于14d。洒水次数以能保证湿润状态为宜。喷涂薄膜养生液养护适用于不易洒水养护的高耸构筑物和大面积混凝土结构。它是将过氯乙烯树脂塑料溶液用喷枪喷涂在混凝土表面上,溶液挥发后在混凝土表面形成一层塑料薄膜,将混凝土与空气隔绝,阻止其中水分的蒸发以保证水化作用的正常进行。有的薄膜在养护完成后能自行老化脱落,否则,不宜于喷洒在以后要做粉刷的混凝土表面上。在夏季,薄膜成型后要防晒,否则易产生裂纹。地下建筑或基础,可在其表面涂刷沥青乳液以防止混凝土内水分蒸发。混凝土必须养护至其强度达到1.2N/mm2以上，始准在其上行人或安装模板和支架。