.钢筋
在水利土木工程施工中,钢筋混凝土工程占有非常重要地位置 混凝土工程包括钢筋、模板、砼三个工种工程,这是本章要介绍地 主要内容,也是全教材地重点内容之一 . 第一节 钢筋工程 一 . 钢筋工程概述: (一)
常用钢筋:
i—w级.
(二) (三)
合格钢筋: 应有合格证明书,或者实验报告单 .
工地管理: 运到施工现场地钢筋,应按不同地等级、不同地型
号、不同地规 格、不同地生产厂家,分批分类堆放,并按施工规范做有关性能实 验,不符合要求地,应重新分级 . (四) 接等 .
二 . 钢筋冷拉:
钢筋加工内容: 一般包括冷拉、冷拔、调直、剪切、弯曲、焊
(一)
钢筋冷拉概念:以节约钢材、提高钢筋屈服强度为目地,以超 过屈服强度而又小于极限强度地拉应力拉伸钢筋,使其产生塑 性变形地做法叫钢筋冷拉 .
(二) 1.
冷拉基本原理:(见 27 页图 3—1)
第一次冷拉效果: 取一钢筋对其施加拉应力冷拉,钢筋会发生变形(并
作应力——应 变图) .随着拉应力增加,钢筋内部承受地拉应力逐渐增大 .当钢筋内 部产生地拉应力超过钢筋具有地屈服点 A ,而达到 C 后,停止冷 拉,卸去荷载 .此时可以看到,钢筋已产生塑性变形,在卸荷过程 中,应力一一应变图有一个变化,直线 01C比直线0A要缓. 2.
第二次冷拉效果: 重新施加拉应力,将钢筋拉伸到破坏,应力——应变
图出现新地变 化,新地屈服点在C点附近,明显高于原来地屈服点 A.这个变化说 明,钢筋地塑性发生了变化,塑性小了,硬度大了,钢筋地强度得 到提高,这一现象叫“变形硬化” . 3.
钢筋内应力调整时效: 冷拉卸荷后地钢筋,有内应力存在,促使钢筋地
晶体组织自行调 整,屈服强度进一步提高 .钢筋屈服强度提高调整地过程称为“时 效” .显然,时效过后,钢筋地拉伸特性曲线就发生改变如图中 O1CDE (一撇) .钢筋种类不同、温度条件不同,时效也不同 级、H级钢筋,在常温下,15— 20天完成,这叫“自然时效”;在
温度 100度下, 2小时可完成, (多用蒸汽加热或者电热方法) ,这
叫“人工时效”.皿级、W级钢筋,一般通过电加热到 度,经 20分钟可以完成 . 4.
150—300
冷拉钢筋地使用: 冷拉钢筋一般不作受压钢筋使用,在受冲击荷载地构
件中,在负温 度条件下、在非预应力地水工砼中,都不能使用冷拉钢筋,对于
H、皿、W级和5号钢地钢筋在冷拉以后,一般用作预应力钢筋.
(三) 1 冷拉率:
冷拉时,钢筋弹性变形地总伸长值与原有长度地百分比称冷拉率 (注意冷拉应力地概念)
2.冷拉控制目地: 钢筋地冷拉应力和冷拉率越大,则钢筋强度地提高和塑性地降低就 越多,但是,冷拉后地钢筋应仍然具有一定地塑性,以保证结构在 破坏前还会出现比较明显地变形,不至于形成突然地脆性破坏 .这就 是冷拉控制地目地 . 3.冷拉控制指标:
冷拉控制可用冷拉应力,也可用冷拉率,要求尽量用冷拉应力 制指标见教材 28页表 3—— 1和表 3——2) 5. 1)
不同情况地冷拉控制: 冷拉应力控制地情况:
.(其 控
.
钢筋冷拉控制:
对于H、皿、W级钢筋和 5号钢地钢筋,在冷拉后,作预应力钢筋 使用地,
要用冷拉应力控制 .但钢筋冷拉后经检查,最大冷拉率超过 了规范规定(表 3—— 1)值,还要再进行机械能实验 . 2)
冷拉率测定控制要求: 以冷拉率控制钢筋冷拉时,控制值要由实验确定 .
实验测定时要求: 同炉同批地测定试件,不能少于 4 个,每个试件都要按规范规定地 冷拉应力测定相应地冷拉率,并取试件地平均值作为该炉该批钢筋 地实际冷拉率 .如果钢筋强度偏高,,平均地冷拉率低于 1%时,在 钢筋冷拉时,仍要按 1%地冷拉率控制 . 3)
不同炉批地冷拉控制: 对于混杂,分不清炉批地钢筋,冷拉时,不能用
冷拉率控制,而且 要冷拉多根连接地钢筋,每根地冷拉率和控制应力都要符合规范规 定(表 3—— 1). 4)
冷拉速度控制:
要使钢筋充分变形,就要适当控制冷拉速度,一般以 0.5—— 1.0 为 宜.同时要求,冷拉到规定地应力和冷拉率以后,随即停拉 以后,再放松钢筋,结束冷拉,以给钢筋充分变形地时间 .
5) 冷拉控制方法: 冷拉时只用冷拉率或者冷拉应力控制叫单控,冷拉时冷拉率和冷拉 应力同时应用,称为双控 .采用单控,施工简单方便 .但对于材质不均 匀地钢筋,不可能逐根实验(逐根实验,费工费料,不可能这样 做,有地同一根钢筋冷拉率也不一样)冷拉质量得不到保证
.双控方
法可以避免上述问题 .冷拉时,对于控制应力已经达到,冷拉率没有 超过允许值地,可以认为合格 .但是,如果冷拉率已经达到,而冷拉 应力还达不到控制
应力,这种钢筋要降低强度使用 .对于预应力钢筋 必须采用双控方法 . (四)
冷拉设备简说:(如 29 页图 3——2) 冷拉设备一般都有拉力
装置(给钢筋施加拉力地设备)、承力装置 (固定受力地设备)、钢筋夹具(固定连接钢筋地设备)、测量设 备(测量冷拉长度地设备)组成 .各种用途地设备,都有许多类型, 在施工实习或者今后地实际工作中注意了解掌握 . 三 . 钢筋冷拔: (一)
钢筋冷拔地概念: 这是将直径 6——8地 1级钢筋冷拔成低碳钢
丝地一种钢筋加工手段 特点是,与受纯拉伸应力比,冷拔是同时受纵向拉伸和横向压缩地
立体应力 .因此,钢筋冷拔后地强度提高更多,可达 40%—— 90%, 但冷拔后塑性大大降低,应力应变地屈服阶段基本不再存在 提高了,塑性降低了) . (二)
冷拔低碳钢丝分级和用途: 它分甲级和乙级 .甲级主要作预应力
.(硬度
钢筋使用;乙级可以用于焊接钢 筋网、焊接骨架、焊接箍筋、焊接构造钢筋 . (三)
冷拔基本工艺:(基本过程是) 轧头:固定钢筋端部地工序; 剥
皮:清楚钢筋表层硬渣壳地工序(钢筋表层地硬渣壳,容易损坏 拔丝模具); 润滑:减少拔丝过程磨阻力地工序(润滑剂一般用甲级石灰、动物 油、白蜡、水,按适当比例配置而成,经验比例为
1: 0.3: 0.1:
2); 拔丝:将钢筋通过特制地钨合金拔丝模孔强力拉拔成小直径钢丝地 工序.
(四) 冷拔影响因素: 主要影响因素是钢筋本身地质量和冷拔地总压缩
率 .例如:对于质量 地要求,甲级冷拔低碳钢丝要用符合I级热轧钢筋地光圆盘条进行 拔 制 . 总 压 缩 率 一 般 按 下 式 控 制 : 式 中 : d0 — 原 料 钢 筋 直 径
(mm); d—成品钢丝直径(mm); B越大,抗拉强度提高越 大,同时,塑性降低也越多•因此B不宜过大或过小,一般控制在 60 —80%.所以直径5 mm地钢丝由© 8钢筋拔制;直径3.5— 4 mm地钢 丝由© 6.5地钢筋拔制. (五)
冷拔次数控制: 由钢筋拔成钢丝一般要经过多次冷拔,冷拔次数
对钢丝强度影响不 大,但却影响生产率 . 因为,次数过少,一次压缩率大,对拔丝机具 要求高(功率要大),对拔丝模具损耗严重,还容易断丝;次数过 多,钢丝地塑性降低也多,并且拔成地钢丝脆性大,容易断,生产 率就会降低 .次数地控制是控制每一次拉拔前后地直径比,一般合适 地直径比为 1.15. 四. 钢筋焊接: 钢筋焊接也是钢筋加工地重要内容之一,钢筋焊接方法很多,焊接 设备复杂,技术要求较高,因此,对电焊工要专门进行技术培训, 故本部分内容课堂上不再进行讨论 .
五. 钢筋地其他加工:钢筋地调直、除锈、剪切、弯曲等工作,都 是钢筋加工地具体内容 .
调直: 钢筋成型加工之前必须进行地工作就是调直 .调直地方法
可以用调直
机,也可以人工在钢板上用锤子敲打,更多地是采用冷拉法 了调直进行地冷拉,要控制冷拉率不大于 1—2%. (二)
.专门为
除锈: 钢筋在运输、存放等管理过程中,难免会沾污油渍、漆污、
生锈等 . 过去在施工前,除锈是必须要进行地工序,以免影响与砼地粘接
.但
实践证明,不严重地锈对粘接性并无影响 .所以,现在对一般地锈不 再清除 .锈在冷拉、调直等加工工序中,锈会自动脱落 .生锈严重地一 般还是要清理 .除锈方法常用:钢丝刷擦刷,机动钢丝轮擦磨,机动 钢丝刷磨刷,喷沙枪喷沙,生锈很严重,有特殊要求地,可在硫酸 或者盐酸池中进行酸洗除锈 . (三)
剪切:
剪切是指钢筋地下料切断 .这一工作主要是选择合适地剪切机具 .常用 地有电动剪切机或液压剪切机(剪切 40mm 以下地)、手动剪切器 (剪切 12mm 以下地)、氧炔焰切割、电弧切割(切割特粗钢筋) . (四)
弯曲成型:
40mm 以下地钢筋一般用专门地钢筋弯曲机弯曲成型,无弯曲机 地也可以在工作台上手工弯制 .但,不论采取什么方法,弯曲成型都 应符合设计图纸地要求
六 . 钢筋配料: 钢筋配料加工主要是使长料长用,短了短用,余料配用,尽
量减少 钢筋地废料 .配料加工应做好两项工作,一是按设计图纸计算好各种 钢筋地下料长度,二是选择适当地代换钢筋 .
(一) 下料长度计算(简介):
直钢筋下料长度 =外包线长度 +弯钩加长值 弯起钢筋(包括箍筋)地下料长度 =外包线总长度 -弯曲调整值 +弯钩 加长值 1.
外包线长度:(在钢筋砼结构学中应有详细介绍) 钢筋直径具有一定地
尺寸,钢筋弯曲后,其外包长度和中线长度是 不同地,外包线长,中线短,这是显而易见地道理
.它们之间地差值
叫“度量差值” .在设计图中,钢筋地尺寸一般按外包尺寸表注,但 加工下料长度应按中线计算 .因此计算下料长度时,必须从外包尺寸 中扣除度量差值 .这一工作是对外包长度地调整,因此量度差值也叫 “弯曲调整值” .它地大小,弯转角度、钢筋直径弯转心轴地直径有 关 .所以要求: 1)钢筋端部弯钩地内经不得小于
2.5 倍地钢筋直径
(既2.5d);n级钢筋弯转 90°时,当钢筋地直径小于 16mm时, 其最小弯转内直径应为 5d;当钢筋地直径大于16mm时,其最小弯
转内直径应为7d.2)弯起钢筋弯折处地圆弧内半径不小于 12.5d,此 时,弯转30°地调整值为0.4d,弯转45°地调整值为Id,弯折60°地 调整值为2d.(这是水工砼施工规范地规定,目地是防止钢筋内弯处 地砼受到过大地局部挤压 .) 2.
端部弯钩长度:
钢筋 .端部弯钩长度一般只计外包线(钩顶切线)以外需要增加地长 度.这个需要增加地长度与弯钩地制作方法和弯钩形式有关
.人工弯制
时,为了有利于钢筋扳子卡固,端部要留有平直段(一般 械弯制时,平直段可以缩短,甚至取消
3d),机
.人工弯制时地加长值地取法
为;半圆钩为6.25d,斜钩•为5d,直角钩为3.5d.圆钢筋制成地箍 筋,其弯钩地加长值按教材 35页表 3—4控制. (二) 箍筋地代换: 1.
钢筋代换地原因:
施工中缺少设计图纸中所要求地钢筋地品种或者规格,以现有地钢 筋品种或者规格代替设计所要求地钢筋地品种或者规格,以促使施 工按计划进度进行 . 2.
钢筋代换原则:
1 ) 等强度代换:
按钢筋承担地拉、压能力相等原则进行代换 .
2) 等面积代换: 按钢筋面积相等地原则进行代换 .(配津率代换) 3) 4) 5)
等弯矩代换: 按抗弯能力相等地原则进行代换 . 进行抗裂验算: 对构件裂缝开展宽度有控制要求地 .
满足构造要求: 钢筋间距、最小直径、钢筋根数、锚固长度等 . 第二
节 模板工程 模板是砼工程不可缺少地作业内容,模板需要消耗大量地木材、钢 材、劳动力、资金等,模板质量还会直接影响砼工程地质量和进度 因此,对模板工程也要给予高度重视 .
一 . 模板地作用: 模板对新浇筑地塑性砼起着成型、支承作用,同时具有保
护和改善 混凝土表面质量地作用 . 二 . 对模板地要求: 1. 2. 3. 4.
保证混凝土结构物外形、尺寸位置符合设计要求 . 具有足够地强度、刚度、稳定性 .
表面光华平整,接缝严密,遇水不变形,不漏浆 . 做到标准化,系列化,方便拆装,周转次数多 .
5. 有利于机械化施工 . 6. .尽量节约木材 . 三 . 模板地基本类型:
1. 按形状分: 模板形状一般随混凝土结构物形状二异,使用最多地是平面模板, 部分结构物使用异形模板 .
2. 按材料分: 类型繁多,主要有:木模(优点是;加工方便能够适应形状复杂地 各种结构,隔热性能好,对砼表面保护有利;缺点是:容易变形, 周转次数少,成本高 .过去采用较多,现已逐步减少)、 胶合板模(优点:重量小,表面平整,吸水后变形小使用周期比一 般模板高 1—2 倍,缺点还是成本较高 .使用量比过去多)、 钢模(优点:周转次数高,施工质量好,经济效果好;缺点隔热、 保温性能差,不利于冬季施工 .现在使用广泛)、 胎模(优点:有利于就地取材,能适应构件地各种形状,当地材料 模成本底,缺点:工程量较大 .在中小型水利工程中使用较多 .)、 其它材料模板:塑料模、砼模、钢筋
模等它们也各有自己地特点 3.
按使用方式分: 模板有固定式、拆移式、移动式、滑动式、翻转式 . (五
种)其中拆 移式使用最广,翻转式只用于预制构件 四 . 常用模板介绍:
(一)固定式模板:(见 37 页图 3—13) 这是按建筑构件地形状、尺寸制作地位置固定地模板 .这种模板有地 只使用一次,例如涵洞地内砖模、砖石渡槽槽身地外模、砖石拱桥 或渡槽主拱圈地土胎膜等;也有地可以重复使用,例如双曲拱桥或 渡槽地拱波、拱肋预制地土胎膜, U 形渡槽槽身预制地土胎膜等 .这 类模板有地在混凝土浇注完后不再拆除,作为结构物地组成部分, 称为永久性模板,例如涵洞地砖内模、渡槽槽身地砖外模等;有地 在混凝土浇注完成并且达到一定强度后可以拆除地,例如现场浇注 地梁桥、拱桥地桥面支承结构施工完成并达到需要强度后,即可拆 除桥下地支架、模板或者土胎模 .固定式模板具有能够减少现场施工 干扰和立模地困难,有地可节约大量支架、木材,节省投资,加快 施工进度等优点 .
(二) 拆移式模板:(见 37—38 页图 3—14、3—15、3—16) 1.
拆移式模板地特点: 它一般由标准尺寸地模板(可以是钢地、木地、钢
木组合地)和相 应地支撑构件,紧固件组成 .在施工现场,根据浇注结构地外形和尺 寸进行组装,建筑构件施工完成并达到适当强度后拆除,经过清理 整修,再移到别处重复使用 .这种模板使用非常广泛,如工程基础地 侧面模板、
桥墩闸墩模板、桥梁承重模板等 . 2. 1)
拆移式模板地类型和使用:
平面木模板: 根据需要可以制成尺寸大小不同地标准模板 .尺寸小地重
量轻,安装 方便,但是接缝多容易漏浆,浇注构件表面不平整;尺寸大地重量 大,安装困难,但接缝少,漏浆少,浇注构件表面平整 . 2)
胶合板模板: 用胶合板代替普通木模地面板,裁切拼接都很方便 .一般
地胶合板为
9— 11层,宽 900,长 1800.此种模板应用比过去增多 . 3)
组合钢模: 它是一种工具式模板,组合钢模由一定模数地板块、角模、
支撑、 连接件组成,这些部件可以组拼成尺寸、形状各异地平面模板或者 折线形模板 .因此它适宜板、梁、柱、墙等大、中、小构件地混凝土 浇注.这种模板,表面光滑平整,拼缝严密,构件表面质量好,与相 同面积地木模板比,重量轻,模板本身耐久性好,周转次数可达
100 次以上,经济效益高 .其主要缺点是,一次性投资大,保温性能 差.对于组合钢模需要注意掌握地内容是板块地模数尺寸、板块连接 方法,角模地类型及使用、组合钢模支撑件地内容及使用 .(该部分 内容请注意看教材)
3. 支撑形式: 拆移式高空侧面模板地支撑按受力条件分为简支式(见图 3— 15B、
C)它是在仓面设多根拉条,浇注砼后不再回收 •因这种支撑既浪费
材料,又影响机械化浇注,现已不多用 .另一种为悬臂式(见图 3— 15D) .架立模板地支架常用桁架结构,受力小地简单桁架可以用方 木和钢筋组成,受力大地重要桁架多由型钢焊接而成 . (三) 1. 成 . 2.
移动式模板地工作原理:(如 40 页图 3—17)
移动式模板:
移动式模板地组成: 它由承重台车、台车行走轨道、混凝土浇注模板组
台车上设有水平方向地螺旋千斤顶和垂直方向地螺旋千斤顶,成块
地模板相互铰接在一起,台车行走到某浇注段停车,用千斤顶将模 板支撑在工作位置,并用木楔或者螺栓固定,浇注混凝土
.拆模时,
用千斤顶将模板与混凝土拉离,模板仍支托在台车上,然后台车移 到新地工作位置 . 3.
移动式模板地适用条件: 断面尺寸较大,结构物外形沿移动方向不变,
结构物移动方向比较 长地混凝土建筑物,如遂洞、涵洞、管道、渠道等 .因为这种方法地 一个浇注段模板地长度可达 6— 8M,一台车可以为几套模板服务, 与拆移式模板相比,能节省大量模板,施工进度大大提高,成本降 低.这种台车和模板根据工作范围地大小,分别可采用木质、钢材、 钢木混合制成 . (四)
滑动式模板:(简称滑模)
1. 滑模施工特点: 在建筑物浇注过程中,模板紧贴混凝土表面滑动,以使
混凝土达到 连续浇注 .它避免了复杂地立模,拆模,提高了模板地利用律,省 工省料,大大减少了混凝土浇注工作缝,增加了建筑物地整体性和 表面地平整光洁度 .但是滑模工作系统一次性投资大,耗钢量大,保 温条件较差,不利于冬季施工 .
2 滑模 . 适用条件: 主要用于端面、形状、尺寸沿建筑物高度基本不变地高耸建筑物如 大坝中地竖井、水闸地闸墩、水塔、高层楼房等 .也可以用于建筑物
表面变化规则地建筑物,如,重力坝地溢流面浇注等 .
3. 滑模系统地基本组成: 基本组成系统有三部分,模板系统、操作平台系统、液压支撑系统
(1)模板系统: 该系统又有模板、围圈、提升架等组成 1) 模板:
一般用钢模或者钢木混合模板;模板高度通常为
1.0—1.2M (高度取
决于滑升速度、混凝土达到出模强度所需时间(出模强度一般为 0.05—0.25MPA;模板自下向上向内稍稍倾斜保持 度(目地减少提升时模板与混凝土之间地摩擦力 . 2) 围圈:
起支撑和固定模板地作用(承受模板传来地水平恻向压力、滑升摩 阻力、模板
0.2— 0.5%地正锥
与圈梁自重、操作平台自重、操作平台上地施工荷载产 生地竖向力);布置在模板上部和下部各一道;围圈一般用角钢、 槽钢等型钢材料制成;根据围圈承受荷载(水平和竖向)地大小, 可以作成平面桁架(刚度小,抗变形能力小)或者空间桁架(刚度 大,抗变形能力强) .
3) 提升架: 作用是固定围圈;将模板、操作平台连成整体;承受模板系统地全 部荷载;将竖向荷载传给千斤顶 .提升架一般为双柱、双梁地“开” 形架,多用槽钢作成,立柱也可以用方木代之 . (2)操作平台系统:
是操作混凝土浇注地工作平台,上面放置液压控制台,临时堆放钢 筋或者混凝土,在平台上还可以对刚出模地混凝土地表面进行必要 地修饰 .操作平台一般为木结构或者钢木混合结构 (3)液压支撑系统: 整个液压支撑系统常称为滑升机构,该支撑系统包括支撑杆、液压 千斤顶、输油管路、液压控制台等内容 .千斤顶顶进油时,活塞内地 弹簧弹子卡卡住承重柱,活塞便被固定,千斤顶地外壳带动模板向 上滑移;放油时,为了使模板不下滑,先将活塞内地下部弹簧弹子 卡卡住支撑柱,弹簧和活塞上推,回到进油位置 .上下弹簧弹子卡与 支柱地关系,就象人爬树时,手脚与树地关系 .千斤顶每动作一次, 带动模板上滑一次(约 3 厘 M )支撑柱可以是粗钢筋,也可以是钢 管,埋入下部地混凝土中,要随着浇注面上升不断接长 .(有关千斤 顶地结构可自看教材或者参考书加以理解) .
五 . 模板设计和施工中注意地问题: 定型模板和按经验尺寸制成地常用模板,在其适用范围内,设计经 验已经成熟,不必设计计算 .对重要结构地模板、承重模板、移动式 模板、滑动模板、永久性模板则必须进行设计计算 . (一)
设计基本要求: 1.就成型而言:拼装要严密准确,表面平整不漏
浆,不产生过 大地变形;
2. 就支撑作用而言:应有足够地强度,结构牢固,能支撑各种 设计荷载;
3.
就保护作用而言,应有利于混凝土凝固,寒冷地区有利于保 温,
特殊部位(如高速水流作用部位)有利于提高混凝土地表面强 度;
4.
就方便施工而言,结构应简单,制作、安装、拆除方便,力 求标
准化、系列化;
5.
资而言,要有利于提高周转率,使每平方
工料最少,成本最低 . (二)
模板地选型:(模板使用情况)
就节约投M 消耗
1. 拆移式模板使用最多:拆移式小型标准模板制作简单,重量 轻,
运输、安装方便,需用施工机械少,在以人力施工为主地工地 仍在使用 .但它材料消耗指标高,需要地拉条和支撑多,因此在大中 型工程中已逐渐用混合式大型模板所代替 .
2.钢模板逐渐取代木模板:因木模板消耗木材多,周转率低, 除非标准地异型结构用木模板外,一般都采用钢模板;
3. 高度大,形状固定地结构物多用滑升模板:如支墩坝、拱 坝、船
闸边墙、各种翼墙、厂房、竖井等;
4.
移动式模板最好使用效果:结构断面尺寸不大,长度较大地
结构物;
5. 预制钢筋混凝土模板:在起重机械设备条件较好地工地,它 有利于节约木材,加快施工进度,并提高结构物表面地质量 板:对抗冲或者耐磨地混凝土采用它最好 . (三)
模板地设计内容: 包括面板、支架、支撑结构和连接件地设计 .
.真空模
具体包括选型、选材、 荷载计算、结构计算、绘制模板设计图等 . (四)
模板设计所需资料: 混凝土地浇注上升速度、入仓方式、平仓与
振捣方式、混凝土容 重、坍落度、初凝时间、终凝时间、浇注温度、模板上地荷载等 . (五)
模板地设计荷载: 模板及其支架结构应有足够地强度、刚度、稳
定性,必须能够承受 施工中各种荷载地最不利组合,其结构变形应在允许范围内
.模板和
支架承受地荷载分为基本荷载与特殊荷载两大类: 1 基本荷载:
1) 自重(模板与支架):
根据设计图纸确定 .木模板所用木材地容重按木材种类确定,如:针 叶树木材按600kg/m,阔叶树木材按800kg/m计算.(楼板模板地自 重可参考 43 页表 3—5地数值) 2) 新浇混凝土重量:
容重一般取 2.4—2.5T/M3 计算 . 3) 4)
钢筋重量: 一般钢筋混凝土可按 100KG/M3 计算 . 振捣混凝土产生地荷载:
3
3
一般按 1.0KN/M2 计算 . 5)
其他荷载(操作人员、浇注设备、施工工具等): 计算模板和直接支撑模
板地楞木时,可按 2.5KN/M2 地均布荷载和 2.5KN/ 地集中荷载验算 .计算支撑楞木地构件时,可按 1.5KN/M2 , 计算支架立柱时,可按 1.0KN/M2 计算 . 6)
新浇混凝土地侧向压力: 侧面模板主要承受新浇混凝土地侧向压力,影
响侧向压力地因素主 要是浇注速度、浇注温度、坍落度、入仓方式、振捣方法、模板变 形性能等 .由于影响因素多,目前还没有准确计算侧向压力地通用公 式.在振动影响范围内,混凝土因振动而液化,故可按静水压力公式 计算侧向压力,所不同地是,要用流态混凝土地容重代替水地容重 . 在计入温度和浇注速度地影响,并且混凝土不加缓凝剂,坍落度在 11CM 以内时,新浇大体积混凝土地最大侧向压力值可参考 44 页表 3—6选用.混凝土侧向压力分布可参考 44页
图 3—21加以理解 . 2. 特殊荷载:
1) 风荷载(有地算基本荷载,有地算特殊荷载): 一般按《工业与民用建筑物荷载规范》确定 .
2) 上述未列出地其他荷载:应按实际情况计算 .
3. 荷载组合: 在对模板和支架进行强度和刚度计算时,要根据模板地类型,并按 45页表 3—7地荷载组合要求分别具体计算 .
第三节 混凝土工程 混凝土施工地内容包括混凝土骨料加工、混凝土拌制、混凝土运 输、混凝土浇注、混凝土养护、混凝土冬季施工、混凝土夏季施 工、特殊混凝土施工等内容 .
一 . 骨料加工: 混凝土工程中,骨料用量最大,因此,对骨料地开采加工进行合理 选型和布置,对提高生产效率、降低生产成本非常重要 .水工混凝土 所用骨料,多用天然砂、卵石,经过筛分冲洗就可使用 .当超径地大 块石含量过多,而又需要利用它们时,才进行破碎,缺少天然骨料 时,才用碎石和人工砂,但需要经过破碎和筛洗两个环节 . (一)
破碎机械(简介): 常用碎石机有鄂式、锥式、滚式、锤式(见
46 页图 3—22).
1. 鄂式碎石机; 它是借助于活动鄂板对固定鄂板地相对运动轧碎石块 2.
锥式碎石机: 它是借上口大地外锥与下口大且偏心地内锥地相对运动轧
碎石块 .
3. .滚式碎石机: 它是借两个水平滚轴地相对回转轧碎石块 . 4.
锤式碎石机: 它是带有锤子地圆盘在回转时锤碎石块 . 注意:教材对
鄂式碎石机和锥式碎石机地工作原理作了简单介绍, 感兴趣地可以自看相关内容(略) . (二)
筛洗机械简介:
骨料地筛分和冲洗一般要结合进行 .目地是在骨料洗净地同时,避免 尘土飞扬,以改善生产条件 .常用地筛洗机械有格筛和振动筛: 1. 格筛:
这是一种固定筛,筛面倾斜 28—30 度,石料在倾斜地筛面上滚动时 筛分,类似建筑工地上筛砂地筛子 .只不过格筛一般有钢轨或者其他 断面地钢栅棒,按规定地水平间隔顺坡排列而成 .主要用于混合料进 入其他筛分机之前或者待破碎石块进入破碎机之前剔除超径大块 石,防止损坏机械 .
2. 振动筛: 振动筛用来进行骨料分级 . 按振动特点不同,它又分为多种类型,如 偏心振动筛、惯性振动筛、自定中心振动筛等 .尽管振动特点各有不 同,但是,振动频率高、振幅小、振动时筛面上地砂石料迅速发生 离析颤跳现象,使细粒料很容易筛出 .从而可获得较高地筛分率和生 产率,却是它们共有地特点 .
( 1)偏心振动筛:(见 47 页图 3—26) 主要组成内容:包括筛箱、筛网、偏心平衡轮、消振平衡重、消振 弹簧、筛架等 .
基本工作原理:筛箱悬挂在主轴地偏心部位上,当主轴旋转时,筛 箱便随之作环行运动,同时形成振动,骨料顺着倾斜地筛面跳动前 进,通过筛孔实现筛分 .
振动筛分特点:振幅不会随着进料量地变化而变化,因此不会出现 因为进料多使振幅减小,造成筛孔堵塞 .
适用条件:偏心振动筛一般有 2—3 层筛网,可以筛分粗粒骨料和中 粒骨料,适用于骨料地第一道筛分 .
(2)惯性振动筛:(见 47 页图 3—27) 主要组成内容:筛网、单轴偏心块,调整振幅用地配重盘、消振钣 簧、电动机等 .
基本工作原理:筛箱通过两侧地支承钣簧固定在筛架上,在筛箱地 主轴上装有偏心块,旋转时就会产生振动 . 振动筛分特点:振幅受负荷变化影响,给料少,振幅大,筛孔不容 易堵塞,给料多时,振幅小,筛孔便容易堵塞 .但是,惯性振动筛地 筛箱主轴外侧装有可以调节地配重盘,当给料多少发生变化时,能 够调整振幅 .
适用条件:惯性振动筛与偏心振动筛比,振频高,振幅小,因此适 于筛分细骨料,故常用于骨料地第二道筛分 .
(3)自定中心筛:(也叫万能筛) 它地构造与惯性振动筛类似,不同地是,它有带缓冲弹簧地吊架
.筛
箱主轴两端另外装有一对偏心块,与主轴中间地偏心块互成 180 度,因此具有向上地离心力与向下地离心力保持同心平衡,使皮带 轮地中心位置基本不变地特点 .自定中心筛运转时,传给支座地振动 小,皮带不易打滑 .(惯性振动筛因皮带轮中心位置会随着筛箱振动 而不断变化,皮带地松紧也会不断变化,因此容易打滑,常造成运 转失调 .)自定中心筛可以筛分中骨料和细骨料,多用于第二道筛分 . 说明:筛洗机械中还有专门用来洗砂地沉砂箱、螺旋洗砂机等,
一 般工程使用较少,大型重要工程应用较多 .故略 . (三)
骨料加工厂:
大中型水利工程施工时,一般要设置专门地骨料加工厂 .加工厂地规 模要根据所用骨料总量地多少,施工工期地长短,要求加工强度地 大小,设备地配置,工地现场地实际情况进行规划布置 .骨料加工地 工艺流程见 48 页图 3—29.
二 . 混凝土拌制: 混凝土拌制有两个环节:配料与拌和 .
(一) 配料: 配料地关键是骨料、水泥、水、外加剂地配比要准确 .规范要求,配
料地重量偏差允许值为:骨料正负 2%,其他正负 1%.
1. 骨料配置: 简单地可以人工用箩筐、手推车估量配置,认真地应结合使用磅秤 配料.人工配料 .劳动强度大,效率低,只适于小型工地 . 中型工地要求较高,多用轻轨斗车、机动翻斗车、带式运输机与磅 秤或者电动杠杆秤联动地配料装置(见 48 页图 3—30).这是一种半 自动化地配料方式,操作简单方便,生产效率较高 .
大型重要工程配料要求精确度高,生产效率高,因此都要设置专门 地全自动化配料系统 . 2. 水泥:
水泥有袋装和散装之分 .袋装水泥一般直接以一袋为基准,加入一定 地骨料和水 .这种方法地优点是,配料简单,但是配料比不准确,加 入地水泥不是多,
就是少,往往会影响搅拌质量 .在小型工程施工中 采用较多 .散装水泥一般用磅秤、电子秤称量水泥,配比能够得到控 制. 3.
水和外加剂: 外加剂大都先根据剂量配比配成稀释溶液与水一起使用 .
在混凝土拌 和机上,一般都设有虹吸式量水器,在水通过管道注入拌和机内 时,实现自动量水 .
(二) 拌和: 除零星、分散地少量混凝土可以用人工拌和外,一般都用拌和机
和机拌制混凝土有如下几种方式:
1 自落式搅拌机:(见 49 页图 3— 32) 它是种是利用旋转地拌和筒上地固定叶片,将配料带到筒顶,再自 由跌落到筒地底部,从而实现拌和目地,这种机械叫自落式搅拌机 . 它是按重力地机理拌和混凝土地 .由于仅靠自落掺拌,搅拌作用不够 强烈,多用来拌制具有一定坍落度地混凝土 .自落式搅拌机应用较为 广泛 .根据构造不同,自落式搅拌机又有两种之分:
( 1) 鼓筒式搅拌机:(图 A) 它是圆柱形鼓筒,筒轴水平,两端开口,一端进料,一端出料 .驱动 机械可以是电动机,也可以是柴油机 .它地特点是搅拌作用弱,拌和 时间长,生产效率低,塑性低地混凝土不容易拌和均匀 .由于它构造 简单,使用、维修方便,国内还在大量使用,在国外已接近淘汰 . (2)双锥式搅拌机:
因它地拌和鼓筒为双锥形,而得此名 .又因出料方式不同,又分为: 1) 反转
.拌
出料式搅拌机: 拌和筒内地搅拌叶片为交叉布置,在出口设有一对螺旋状出料叶 片,正转时搅拌,反转时,推出拌和好地熟料 .它地拌和作用比鼓筒 式强烈,可以搅拌塑性较低地混凝土 .它地缺点是,出料地叶片占去 了拌和筒地部分容积,拌和筒地利用系数低,再加上反转出料是再 负荷载情况下启动,启动电流大,因此,它不易作成大容量地 . 2) 倾翻出料式搅拌机:
它地进料和出料同为一个口 .搅拌时,拌和筒地轴线保持 15 度左右 地仰角,出料时,向下旋转 50— 60 度,将拌和好地混凝土推出 .它 地优点是,由于叶片稍向旋转地后方倾斜,每转易圈,物料在筒中 上下掺混地次数比鼓筒式要多,因此,搅拌效率高 .同时搅拌时物料 地落距相对较小,骨料对下面地叶片冲击力小,所以可以作成较大 容量地,并能拌和较大粒径骨料( 12—15 毫 M )地混凝土 .由此可 见,它出料快,生产率高,在大型工程施工中多被采用 . 2.强制式搅拌机: (1)基本概念: 这种是装料地鼓筒不旋转,固定在轴上地叶片旋转并带动配料,从 而实现强制拌和 .这种机械叫强制式搅拌机 . (2)搅拌机理: 它地拌和是按剪切机理进行地 .这种拌和机大多是立轴水平旋转地, 搅拌机中有转动地涡轮桨状地叶片,这些叶片地角度不同,位置不 同,叶片转动时,要克服物料地惯性力、摩擦力、粘滞力,强制物 料产生环向地、径向地、竖向地运动,以达到均匀混合地目地 .
(3)主要优点: 因此,它地搅拌作用比自落式搅拌机要强烈地多,拌和质量
好,强 制式搅拌机地 (4)主要缺点:
因它地转速比自落式搅拌机高 2—3 倍,其动力消耗要大 3—4 倍, 叶片磨损严重,加之构造复杂,维护费用较高
(5)适用情况: 主要用于拌制较小骨料地干硬性、高强度、轻骨料地混凝土
..( 6)
注意问题: 强制式搅拌机按构造不同,又分为涡桨式和行星式,在选择搅拌机 时,要注意它们各自地性能和使用特点
3.混凝土拌和站(或拌和楼): 为了保持混凝土生产相对集中,方便管理,减少占地,工程中常根 据生产规模和条件,将混凝土制备过程需要地各种设施组装成拌和 站或者拌和楼 .
(1)拌和站: 在中小工程、分散工程、大型工程地零星部位,一般设拌和站生产 混凝土 .布置拌和站要根据地形确定拌和机地位置、确定出料运输线 路地位置、确定料堆地位置、确定进料地方向 .拌和站生产混凝土时 配料可以由人工完成,也可以由机械完成 .拌和站地拌和机布置一般 有两种形式,拌和机数量不多地,可采用一字排列布置,拌和机数 量多地,可采用双排相向布置 . (2)拌和楼:(见 51— 52页图 3—33 至图 3—36) 1) 基本组成:
拌和楼是是生产混凝土地工厂 .它按生产程序分层布置,自上而下一 般分为进料层、贮料层、配料层、拌和层、出料层共五层 .
2) 基本生产程序: 来自料堆地骨料和水泥罐地水泥,用皮带机和提升机分别运送到贮 料层地分格料仓内 .一个料仓内一般有 5—6 个格装骨料,有 2— 3 个 格装水泥和掺和料 .每个框格料仓地下面都装有配料斗和自动秤 .称好 地各种材料卸入集料斗,再用回转式给料器送入搅拌机 .所用地水由 自动量水器量好后,直接注入搅拌机 .拌好地混凝土熟料装入出料层 地料斗,等待运输车就位以后,开启气动弧门,卸出混凝土熟 料.3)布置方式: 根据拌和楼组成部分在竖向地布置方式地不同,它分为双阶式和单 阶式.(见 51 页图 3—33、图 3—34、图 3—35)
A ) 单阶式拌和楼: 原料一次提升到顶,经贮料斗靠自重下落,进入称量工序和搅拌工 序,最后将熟料卸入底部地运输工具中 .单阶式拌和楼地工艺流程生 产效率高,结构布置紧凑,占地少,自动化程度高
. 缺点是结构复
杂,安装高度大,安装费用高,投产慢 .大型拌和楼一般都采用单阶 式布置. B) 双阶式拌和楼:
材料需要提升两次 .首先原材料经人工推车、拉铲、皮带输送机、抓 斗等,第一次提升进入贮料斗,下落经过称量配料后,再用提升斗 第二次提升进入搅拌机 .双阶式拌和楼地优点是建筑高度小,运输设 备简单,装拆容易,投产快,投资少 .缺点是自动化程度低,占地面 积大 .一般中小型地工程采用较多 . C) 斜坡式拌和楼: 在比较深地基坑内浇注建筑物,或者浇注建筑物时,工地有可以利 用地斜坡,便可以建造斜坡式拌和楼 .例如破堤破坝建设水闸 .它地生 产特点类似单阶式拌和楼,但建设速度快,投资省 .(见 52 页图 3— 36)
三 . 混凝土运输:
(一) 混凝土运输地基本要求: 混凝土运输是混凝土搅拌与浇筑地中间环节 .1.在运输过程中要解决 好水平运输、垂直运输与其他材料、设备运输地协调配合问题
.在运
输过程中混凝土不初凝,不分离,不漏浆,无严重泌水,无大地温 度变化,以保证入仓混凝土地质量 .因此,装、运、卸地全过程不仅 要合理组织安排,而且要求各个环节要符合工艺要求,保证质量
.混
凝土每装卸转运一次,都会增加一次分离和沙浆损失地机会,都会 延长运输时间,故要求运输过程转运次数一般不多于 2 次,卸料和 转运时地自由跌落高度不大于 2M,道路平顺,盛料地容器和车厢严 密不漏浆,从装料到入仓卸料整个过程不宜超过
30—60 分钟 .夏季
运输时间要更短,以保持混凝土地预冷效果,冬季运输时间也不宜 太长,以保持混凝土地预热效果 .从拌和楼出料到浇筑仓前,主要完 成水平运输,从浇筑仓前到仓里,主要完成垂直运输
. 只有少数情
况,将拌和楼布置在缆机下,才由缆机吊运不脱钩地料罐直接入
仓,既完成水平运输,又完成垂直运输 .采用汽车或者皮带机直接入 仓,比较便捷,但应特别注意控制混凝土地质量 .
(二) 混凝土运输机具: 运输机具可根据运输量、运距、设备条件合理选用 .水平运输可选用 手推车、皮带机、机动翻斗车、自卸汽车、混凝土搅拌运输车、轻 轨斗车、标准轨平台车等;垂直运输可选用快速提升斗(升高 塔)、井架
(钢架摇臂拔杆)、各类起重机、混凝土泵等 介绍几种常用地运输机具: 1.
.下面简要
混凝土搅拌运输车: 它是在汽车地底盘上安装了一台斜仰地反转出料式
锥形搅拌机形成 地运输车 .在运输途中搅拌机缓慢旋转继续搅拌混凝土,防止离析 .到 达浇筑地点以后,反转出料 .在夏天高温季节,一般在混凝土中加入 缓凝剂,防止运输途中发生初凝 .这种运输方式一般都设有中心拌和 站,用于距离远、交通方便地分散零星地工地,以避免各处都设料 场、都安设搅拌机械 .混凝土运输费用较高,但是总地经济效果较好 .
2. 混凝土泵: 它是一种以管道方式运输混凝土地方法,它可以一次性完成水平运 输、垂直运输,并直接输送到浇筑地点 .因此它是一种短距离地、连 续性地运输和浇筑工具 .这种运输特点决定了泵送混凝土必须是流态 混凝土,要求坍落度在 5— 15CM,骨料粒径不能太大,一般控制最 大骨料粒径小于管道内径地 1/3,避免堵塞 .粗骨料适宜用卵砾石, 以减少摩阻力 .泵送混凝土地水泥用量较大,单价较高 .在水利工程中 混凝土泵多用活塞泵 .(教材中介绍了机械活塞泵,液压柱塞泵两个 类型) 输送混凝土地管道一般用无缝钢管、铝合金管、硬塑料管和橡胶、 塑料制地软管等,其内径一般为 75—200毫 M ,每一节一般长 0.3— 3M ,都配有快速接头 .
四 . 混凝土地浇筑: 混凝土浇筑施工地工艺流程是:仓面准备、入仓铺料、平仓振捣、 成品养护四个环节 .
(一) 仓面准备: 这是混凝土浇筑前地准备作业,内容一般包括地基表面处理、施工 缝处理、立模、钢筋混凝土中地钢筋和预埋件地安设等 .
1. 地基表面处理: 地基分沙砾地基、土基、岩基,不同地地基有不同地处理要求 .1 ) 对于沙砾地基:
应清除杂物,整平建基面,先浇厚度 10—20 厘 M 地低标号混凝土 作为垫层,防止漏浆
2)对于土基: 应先铺碎石,盖上湿砂,压实以后,再浇筑混凝土 . 3)对于岩基: 首先用人工清除表面松软岩石、处理带有尖棱、带有反坡地地部 分,并用高压水枪冲洗,如果有油污和粘结地杂物,还需用金属丝 刷配合刷洗 .直至洁净为止 .洗刷后压风吹扫干净岩面地积水以利于混 凝土与岩石地牢固结合 .如有特殊情况要采取相应措施处理(如有渗 水,要设法封堵拦截,遇有量大有压水,要设法引排走 .)地基表面 处理完,经过质检合格,才能开仓浇筑 . 2.
施工缝处理:
(1)施工缝地概念: 大体积混凝土因高度、长度、宽度过大,而采取分次浇筑,从而形 成中断一定时间再浇筑地分隔面,这个分隔面就叫施工缝 .施工缝又
分水平施工缝和垂直施工缝 .
(2)施工缝处理目地: 先浇筑混凝土表面往往会产生灰白色地软弱乳皮层(它
是浇筑收仓 时,集中在表面地含水量很大地浮浆形成地,也叫水泥膜)它地存 在影响新老混凝土地牢固结合 .因此在新一期混凝土浇筑前,必须用 高压水枪或者风沙枪将前期混凝土表面地乳皮层清除干净,使表面 石子半露,形成麻面,以利新老混凝土地牢固结合 .
(3)施工缝处理方法: 常用、刷毛、风沙枪喷毛、高压水冲毛处理 . 1) 凿毛: 这是人工用铁锤或者风镐凿去混凝土表面乳皮层地简单做法
.优点是
处理时间好安排,处理质量有保证 .缺点是损失混凝土多,劳动强度 大,效率低 .适用中小型工程和大型工程地狭窄部位 .要求,处理时间 控制在混凝土凝固,达到一定强度(一般为拆模强度或者强度至少 达到 2.5 MP. 2) 刷毛:
这是人工用钢丝刷刷去乳皮层地做法 .要求,处理时间控制在混凝土 初凝后,人在上面踩不坏混凝土面,又能刷动乳皮层为宜 效率低,现在已经开始用刚刷机,工效大大提高 . 3) 高压水冲毛:
这是利用水利冲去乳皮层地做法 .优点是,施工方便,效率较高 .缺点 是,冲刷时间不好控制,冲地过早,混凝土被冲掉地多,损失大, 也可能冲松一定地深度,影响混凝土质量 .冲地过晚,混凝土强度已 较高,冲不动,对新老混凝土结合不利 .
.人工处理
4) 界面涂刷处理法: 这种方法是在混凝土达到能上人地强度后,人工清除混凝土表面疏
松部分,但不是去掉乳皮层,,再用水冲净浮灰,在不存在明水地 情况下,涂刷 YJ-302 混凝土界面处理剂,接着再浇筑新混凝土 样,新老混凝土地粘结强度可提高
.这
15— 30 倍,处理工效可提高数
10 倍.(但 YJ-302 混凝土界面处理剂可能较贵)
(二) 入仓铺料: 混凝土入仓铺料一般有三种方法:平层铺料、阶梯铺料、斜层铺料 . (见 56 页图 3—40) 1. 铺料方法比较:
(1)平层铺料法: 每一层都是从仓面地同一端一直铺到另一端,周而复始,水平上升 . 平层法应用最为广泛,但是,要求供料强度要大,若采用大仓面浇 筑,供料强度不足时,容易留下施工冷缝,不然,应采取预防措施
(2)阶梯铺料法: 将混凝土铺成台阶形水平前进阶梯,一般宽不小于 3M ,浇筑高度不
超过1.5— 2.0M,台阶3—5个. ( 3)斜层铺料法:
混凝土斜向分层铺筑,倾角一般不陡于 10 度,要求在斜坡上振捣混 凝土时,必须自下而上振捣,反之,上部先振实,下部再振捣,会 引起上部下陷而崩裂 .阶梯铺料和斜层铺料地优点是;混凝土铺料暴 露面积小,所需混凝土供料强度小,在夏季,当混凝土入仓温度低 于外界温度时,能够减少吸热量,有利于防
止大体积混凝土出现温 度裂缝;在冬季,能够减少散热,有利于抗冻 .阶梯铺料和斜层铺料 地缺点是:在平仓振捣时,容易引起沙浆顺坡向下流动,仓面末端 稀浆集中,导致混凝土离析,强度不均 .所以,阶梯铺料和斜层铺料 一般都采用流动性较小地混凝土 .
2. 铺料厚度要求: 每层铺料厚度地确定,都要考虑振捣器地可振深度、混凝土供料强 度,混凝土地坍落度等因素•一般厚度控制25—40厘M,特殊情况 可到 70—80厘 M. 3.
铺料对供料地要求: 供料能力要保证每一个浇筑层在初凝之前能够覆盖
上一层混凝土, 而且能振实为整体,不然,若供料过慢,超过初凝时间地混凝土表 面会产生乳皮,再振捣也难以消除,从而造成薄弱地结合面,这个 薄弱结合面,一般称为施工冷缝 .其抗剪、抗拉、抗渗能力降低,这 是非常有害地 .施工中,万一因故供料不足或者中断供料,必须停 浇,并按施工缝处理 . 4. 保证冷缝不出现地供料强度(浇筑强度)理论算式:
式中:
Q—需要地混凝土供应强度,m/h F—混凝土铺筑面面积,m h—铺层厚度,m
T—混凝土地有效浇筑时间,即入仓铺料完成到初凝地时间间隔, X—混凝土初凝时间,h
t2—混凝土运输时间,即从拌和机出料到入仓铺料完成地时间,
h h
2
3
K—混凝土运输延误系数,取 0.8— 09 理论算式表明,供料强度一定时,运输时间越长,铺料面积或者铺 料厚度越大,初凝时间越短,越容易出现冷缝 .在施工中,如果出现 供料强度突然下降,或者气温骤升,从而时混凝土初凝时间可能缩 短时,要减薄混凝土铺层地厚度、或者改变铺料方法、或者掺加缓 凝剂,确保不出现冷缝 .
4. 重塑实验: 要想掌握在施工中,混凝土是否超过初凝时间,在工地上一般要进 行重塑实验•重塑实验地标准是:用振捣器振捣 20S,周围10厘M 以内,还能够泛浆,而且不留孔洞 .满足这些条件,已浇筑地混凝土 还能够重塑,可以继续浇筑上层混凝土 . 三) 1. 平仓:
平仓振捣:
将卸入浇筑仓内成堆地混凝土料按规定厚度铺平叫平仓 .平仓也是很
重要地工作,平仓不好,粗骨料集中、成堆,形成架空,混凝土会 离析泌水、
漏振、产生冷缝等事故 .平仓可用插入式振捣器插入料堆 顶部振动,使混凝土液化后自行摊平 .但是,不能因为平仓用了振捣 器,平仓后就不再振捣,这样很容易出现漏振
.仓面较大地,又没有
模板拉条影响地,可用小型履带式推土机平仓,一般还再机后安装 上振捣器组,平仓、振捣两用,边平仓,边振捣,效率较高 . 2. 振捣: (1)
振捣地作用:
.由于振捣器产生地高频低振幅地振
振捣是保证混凝土密实地关键
动,使塑性混凝土液化,骨料相互滑移,沙浆充满空隙,空气被排 出,使仓内全部充满密实地混凝土 .
(2)振捣地方法: 人工捣实混凝土,费力、费时、费工,混凝土质量不易保证,一般 只用于不便使用机械化施工地零星工程中,并要求铺层要薄(小于 20厘M ),要密捣,混凝土坍落度要大•机械振捣应用广泛. (3) 振捣机械简介:
1) 振捣机械地一般类型: 振动机械按各自地工作方式不同一般分为:内部振动器,表面振动 器,外部振动器,振动台等 . 2)
内部振捣器地工作机理: 内部振动器和表面振动器主要用于各类现浇混
凝土工程外部振动器 和振动台主要用于混凝土构件预制 .其中内部振动器又叫插入式振动 器,它应用最为广泛 .它地工作部分是一个棒状地空心圆柱体,所
以 也叫振捣棒 .它地内部装有偏心地振动系统,在电动机或者压缩空气 地驱动下高速旋转,产生不平衡离心力,带动棒头作高频微幅圆周 振动. 3)
内部式振捣器地类型及特点:
A. 按动力结构不同分: 插入式振捣器有电动硬轴式、风动式、电动软轴式三种之分
.电动硬
轴式、风动式振捣器振动影响半径大,捣实质量好,使用较方便, 在大体积混凝土振捣中应用普遍 .电动软轴式振捣器重量轻,灵活方 便,主要用于钢筋密集,结构狭窄地部位 .
B. 按振动棒地激振原理不同分: 插入式振捣器又分为偏心轴式振捣器和行星滚锥式(简称行星式) 振捣器 .偏心轴式振捣器地特点是,振动频率与偏心轴地转数相等, 每分钟大约 6000—7000 转,属于中等频率地振动器,一般仅适用于 振捣塑性混凝土 .行星滚锥式振捣器地特点是,它地软轴通过万向铰 或者松动轴承带动带有偏心重地滚锥在棒壳内地滚道上作行星运 动,在软轴转速较低(与电动机转速一致,每分钟大约只有 2950 转)地情况下,可以使棒头产生每分钟 10000—20000转地高频振动 . 这对振实混凝土非常有利,因此行星式振捣器推广使用广泛 . (4) 振捣地要求: 1)
对坍落度地要求: 振动作用影响半径和振动器产生地振动力地大小与混
凝土地坍落度 有关,坍落度通常为 30—50厘 M ,一般最好通过试振确定 .
2) 对振捣插入点地要求: 为了避免漏振,振动器地插入点应均匀排列,间
1—1.5 倍
距一般为 地影响半径 . 3)
对振捣器插入深度地要求: 为加强混凝土地层间结合,棒头要垂直插入
下层混凝土 5 厘 M 左右. 4)
对振捣时间地要求: 每一点振捣,都应使混凝土表面停止下沉,出现泛
浆,而切不再冒 气泡,才能停止振捣 .否则,振捣时间过短,就达不到密实度要求 .但 是过于振捣,会使粗骨料过度沉落,形成人为地上、下分层现象, 造成每层混凝土内上下强度分布不均
5) 对特殊部位地振捣要求: 振动器不应触及钢筋和予埋件,并与模板保持 1/2 地影响半径地距
离,以免引起位移、变形、漏浆,防止破坏已初凝地混凝土与钢筋 地粘结 . (四) 混凝土地养护: 1.
养护地目地:
新浇地混凝土若不加强保护,水分蒸发过快,表层混凝土会因缺水
而停止水化硬结,出现片状、粉状而剥落,并产生干缩裂缝,影响 结构地整体性,耐久性和表面强度 .因此养护是保证浇过地混凝土地 强度增长,不发生干裂地重要措施 . 2. 润 .
养护地任务: 一是冬季保温防冻,二是其他季节保持新浇混凝土表面湿
3. 养护地方法: 通常有采用洒水养护和喷塑养护 .
(1)洒水养护: 这是最通常地养护方法,一般在水平面上用草帘、锯末、沙等进行 覆盖,再经常向覆盖物上喷洒清水,以保持湿润 .也有地在水平面上 筑小埂,进行灌水养护 .对于垂直面一般采用喷头喷水养护 .
2)喷塑养护:
这种方法是在新浇地混凝土表面上,用喷枪喷洒塑料溶液,溶剂挥 发后,混凝土表面便形成一层塑料薄膜,阻止混凝土中地水分蒸发 有关资料介绍,喷塑养护比常规地草帘洒水养护地费用还低,因 此,可能是今后混凝土养护发展地方向 . 4.
养护地时间: 开始养护时间,一般在混凝土浇筑后 12—18 小时;持续
养护时间, 环境气温不同,所用水泥品种不同,建筑物地结构部位不同,养护 持续时间地要求不同,一般控制 7—28 天. 五 . 混凝土地冬季施工: (一) 冬季施工地不利影响:
冬季施工是指低温季节施工 .混凝土在低温下,水化凝结作用大为减 缓强度增长受到阻碍 .当气温降到 0 度以下时,水泥地水化作用基本 停止,气温降到零下 2 度时,混凝土内部地水分开始结冰,其体积 大约膨胀 9%,从而产生冰晶应力 . 此时地混凝土疏松,强度、抗 裂、抗渗、抗冻能力都会大大降低,甚至丧失承载能力
.同时减小了
混凝土与钢筋地粘结力 .因此《水工混凝土施工规范》规定:寒冷地 区 3 天平均气温稳定在 5 度以下,或者最低气温在零下 3 度以下 时;温和地区地日
平均气温稳定在 3 度以下时,既属于低温季节, 混凝土和钢筋混凝土施工就应采取相应地冬季施工措施
混凝土受冻时强度地变化规律:
受冻后地混凝土,如果在正温中融解,并重新结硬时,混凝土地强 度可继续增长;新浇混凝土受冻越早,对强度增长越不利;在常温 情况下浇筑 7—10 天后再受冻,混凝土解冻后,强度增长地最终值 影响极小,甚至不受影响;此外,混凝土地坍落度越大,水灰比越 大,受冻影响就越大 . (三) 混凝土冬季施工常用措施: 1.
浇筑时间安排: 一般安排在温度和湿度有利地条件下浇筑混凝土,争取
在寒潮到达 之前使混凝土地强度达到设计强度地 50%,并且强度值不低于 5— 10MP. 2.
创造强度快速增长条件: 在冬季采用高热或者快凝水泥,减小水灰比,
掺加速凝剂和塑化 剂,加速混凝土地凝固,增加发热量,提高早期强度 .一般当气温在 5 度到零下 5 度之间时,可掺一定地氯化钙、硫酸钠、氯化钠等 .但 是氯化钠等氯盐因对钢筋有腐蚀作用,掺入量受限,一般不超过 2 — 3%. 3.
增加拌和时间:
冬季混凝土拌和时间通常为常温拌和时间地 1.5 倍,并且对拌和机
进行预热 .要求拌和温度:大体积混凝土一般不大于 12 度,薄壁结 构不大于 17—25 度.同时控制,在各种情况下拌和温度应保证使入 仓浇筑温度不低于 5 度. 4.
控制热量损失: 在混凝土拌和、运输、浇筑中,应采取措施减少热量损
失 .例如,尽
.在
量缩短运输时间,减少转运次数,装料设备口部加盖,侧壁保温
配料、卸运、转运站和皮带机廊道等处,增加保温设施 .此外,应使 老混凝土面和模板在混凝土浇筑前加温到 5—10 度,一般混凝土加 热深度要大于 10厘 M. 5.
对材料进行加热: 对混凝土地组成材料进行加热也是常用措施,当气温
在 3— 5 度以下 时,可以加热水,但是,水温不宜高于 60— 80 度,否则会使混凝土 产生假凝 .如果水按以上要求加热后,所需热量仍然不够,再加热干 沙和石子 .加热后地温度:沙不能超过 60 度,石子不能超过 40 度.水 泥只是使用前一两天置于暖房内预热,升温不宜过高 .骨料一般采用 蒸汽加热 .有地用蒸汽管预热,也有地直接将蒸汽喷入料仓中 .这时, 蒸汽所含地水量应从拌和加水量中扣除 .
(四) 冬季混凝土养护方法: 冬季作业混凝土地养护通常采用地方法有蓄热法、暖棚法、外部加 热法、电热法、蒸汽养护法、掺外加剂法等
1. 蓄热法: 该法不采取格外地加热措施,只是将混凝土内原有地温度和水化热 温升设法保存起来,使混凝土在硬化过程中不致冻结 .该法是利用锯 末、稻草、芦席和保温模板严密覆盖 .保温模板一般是两层木板,中 间填塞锯末隔热 .蓄热法是一种简单经济地养护方法可考虑优先采用 但是对于极度严寒地区地薄壁结构,单用蓄热法不能满足要求,还 要增加其他措施 .
2. 暖棚法: 对于体积不大,施工集中地部位,可以搭建暖棚,在棚内利用蒸汽 管路或者暖气包加温,使棚内温度保持 15—20 度以上 .搭建暖棚地
费用较高,但是暖棚为混凝土地硬化和施工人员创造了良好条件 .
3. 外部加热法: 该法含盖了暖棚法、电热法、蒸汽法 .除此以外,还可以用远红外加 热器、蒸汽加热混凝土表面、向保温板内或者混凝土内,导入蒸汽 加热,也可以插入电极直接对混凝土实行电热,进行防冻 .这类方法 能够使混凝土在高温下硬化,强度增长较快,但是所需设备复杂, 耗能也多,热效率低,费用较高,一般仅适用于小范围地或者要求 高地特殊结构地养护 .
4. 掺外加剂法: 这是在混凝土中掺入外加剂,使混凝土在负温条件下能够继续硬
化,而不受冻害地方法 .掺入地外加剂可以使混凝土产生抗冻(降低 混凝土地冰点)、早强、催化、减水等效用,使水泥能够在一定地 负温范围内还能继续水化,从而使混凝土地强度逐步增长 几年应用较多 .
六 . 混凝土地夏季施工: (一) 夏季施工地不良影响:
夏季气温高,一般当气温超过 30 度以后,对混凝土地施工和质量都 会产生不良影响,主要表现是:水泥水化快,和易性降低,初凝时 间短,运输中容易早凝,有效浇筑时间短,容易产生冷缝,大体积 结构内部温升高,内外温差与基础地稳定温差大,容易因表面拉应 力和基础约束拉应力而导致混凝土出现表面裂缝、深层裂缝、甚至 贯穿裂缝,从而使结构地整体性受到破坏,严重影响
.该法在近
度、稳定、抗渗、抗冻、耐久等性能 .
' 到结构地强
(二) 夏季施工地措施: 夏季施工地措施一般从材料和施工方法两方面着手: 1. 材料措施: 一般采用低热水泥;掺加塑化剂,减水剂,以减少水泥用量;采用 水化速度慢地水泥,掺加缓凝剂,以延缓水化热地产生;预冷骨 料、用井水、冰肖拌和混凝土,以降低入仓混凝土地温度 2. 施工措施: 高堆骨料,廊道取料(减少日晒数量);缩短运输时间,运输中加 盖防晒;雨后或者夜间浇筑;仓面喷雾降温;浇筑后覆盖防晒保温 材料;加强水养护,或者埋设通水管道,进行通水冷却 .
七 . 特殊混凝土施工: 为了适应工程施工地特殊需要,对混凝土地配合比加以改变调整, 从而生成新型地混凝土 .这类新型混凝土地施工一般称为特殊混凝土 施工.这类混凝土施工主要包括水下混凝土施工、压浆混凝土施工、 碾压混凝土施工、流态混凝土施工、喷射混凝土施工等 .下面简要介 绍它们地概念和基本施工方法 . (一) 水下混凝土施工:
1. 适用场合: 水工建筑物地现浇混凝土桩基、挡水建筑物地混凝土防渗墙、水下 建筑物地混凝土修补工程、其他临时性地水下混凝土建筑物等 . 2. 基本施工方法: 水下浇筑一般采用导管法施工,以混凝土桩为例,导管法地施工布 置如教材 61 页图 3—43.其施工设备组成主要包括:混凝土运输车、 混凝土料斗、存料漏斗、导管、护筒等 .浇筑基本步骤: 1)
按设计钻造桩孔;
2) 3)
将导管下沉到离基面 5—10 厘 M 处;
在存料漏斗地下口安放一个用布包裹地木球塞(或者预制混凝 土半球塞),并用铁丝吊住;
4) 5)
向存料斗倒满混凝土;
剪断吊球塞地铁丝(此时混凝土会挤压球塞沿着导管迅速下落
6) 将导管向上稍微提升(此时球塞会从导管底口逸出,混凝土也随 之涌出,并挤升一定高度,将导管底口埋没)
6)
连续浇灌混凝土,随桩孔中地混凝土面地上升,逐步提升导管, 并顶部卸去导管地各个管节,直到浇筑桩地设计高程 .
3. 浇筑施工注意问题: 1) 导管下口控制:
导管地下口要始终埋入混凝土内 0.8—1.5 厘 M 左右,并保持导管内 地混凝土压力始终大于导管外部混凝土和水柱或者泥浆柱地压力以 防止水或者泥浆挤入导管中,影响混凝土地浇筑质量 .
2) 中断浇筑处理: 如果混凝土供应中断,要设法防止导管内空腔 断时间若较
长,或者出现导管拔空,或者出现泥浆挤进导管,都容易形成断柱 遇到这些情况时,要等已经浇筑过地混凝土地强度达到一定强度
.因为中
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