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第六章 混凝土工程
知识目标：
了解模板的类型及特点；理解组合模板的设计要求，掌握模板的安装与拆除的方法及要求；掌握模板的质量验收标准及检测方法。了解钢筋的种类、性能、加工工艺及质量验收要求；掌握钢筋的配料、代换的计算方法；
熟悉普通钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土施工工艺及质量控制方法；掌握混凝土施工配料及配合比换算。掌握钢筋混凝土安全生产技术要求、混凝土工程质量的影响因素及质量事故的处理。了解单层工业厂房结构安装施工方法；
能力目标：
能进行模板施工质量的检查和评定；能进行钢筋的下料及绑扎加工；能进行钢筋混凝土工程施工质量的检查、评定和及质量事故的处理。能正确选用先张法、后张法制作构件所需的锚具及其设备。
教教学目标
能进行模板施工质量的检查和评定；能进行钢筋的下料及绑扎加工；能进行钢筋混凝土工程施工质量的检查、评定和及质量事故的处理。能正确选用先张法、后张法制作构件所需的锚具及其设备。
教学目标
了解模板的类型及特点；掌握模板的安装与拆除的方法及要求；了解钢筋的种类、性能、加工工艺及质量验收要求；掌握钢筋的配料、代换的计算方法；
熟悉普通钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土施工工艺及质量控制方法；掌握钢筋混凝土安全生产技术要求、混凝土工程质量的影响因素及质量事故的处理。了解单层工业厂房结构安装施工方法；
能力目标
知识目标
模板工程
钢筋工程
混凝土工程
预应力混凝土工程
装配式钢筋混凝土结构工程
钢筋混凝土质量验收与安全技术
目录
6.5 装配式钢筋混凝土结构工程
钢筋混凝土结构包括现浇整体式钢筋混凝土结构和预制装配整体式钢筋混凝土结构两大类。
预制装配整体式结构是将各种钢筋混凝土预制构件用机械进行安装，并按设计要求进行装配的一种结构形式。
预制构件的制作过程包括模板的制作与安装，钢筋的制作与安装，混凝土的制备、运输，构件的浇筑振捣和养护，脱模与堆放等。
6.5.1预制钢筋混凝土构件制作
预制构件的制作过程包括模板的制作与安装，钢筋的制作与安装，混凝土的制备、运输，构件的浇筑振捣和养护，脱模与堆放等。
根据生产过程中组织构件成型和养护的不同特点，预制构件制作工艺可分为台座法、机组流水法和传送带法三种。
1．台座法
台座是表面光滑平整的混凝土地坪、胎模或混凝土槽。构件的成型、养护、脱模等生产过程都在台座上进行。在整个生产过程中，构件固定在一个地方，而操作人员和生产机具则从一个构件移至另一个构件来完成各项生产过程。用台座法生产构件，设备简单，投资少，但占地面积大，机械化程度较低，生产受气候影响大。
2．机组流水法
机组流水法是在车间内，根据生产工艺的要求将整个车间划分为几个工段，每个工段皆配备相应的工人和机具设备，构件的成型、养护、脱模等生产过程分别在有关的工段循序完成。生产时，构件随同模板沿着工艺流水线，借助于起重运输设备，从一个工段移至下一个工段，分别完成各有关的生产过程。操作人员的工作地点是固定的，构件随同模板在各工段停留的时间长短可以不同。
机组流水法生产效率比台座法高，机械化程度较高，占地面积小，但建厂投资大，生产过程中运输量大，宜于生产定型的中小型构件。
3．传送带流水法
模板在一条呈封闭环形的传送带上移动，各个生产过程都是在沿传送带循序分布的各个工作区中进行。生产时，模板沿着传送带有节奏地从一个工作区移至下一个工作区，而各工作区要求在相同的时间内完成各自的有关生产过程，保证有节奏连续生产。
传送带法是较先进的工艺方案，生产效率高，机械自动化程度高，但设备复杂，投资大，宜于大型预制厂大批量生产定型构件。
常用的振捣方法有振动法、挤压法、离心法、真空作业法等。
（1） 振动法
用台座法制作构件，使用插入式振动器和表面振动器振捣。加压的方法分为静态加压法和动态加压法。前者用一压板加压，后者是在压板上加设振动器加压。
6.5.2 预制构件的成型
(2） 挤压法
用挤压法连续生产空心板有两种切断方法：一种是在混凝土达到可以放松预应力筋的强度时，用钢筋混凝土切割机整体切断；另一种是在混凝土初凝前用灰铲手工操作或用气割法、水冲法把混凝土切断。
（3） 离心法
离心法是将装有混凝土的模板放在离心机上，使模板以一定转速绕自身的纵轴旋转，模板内的混凝土由于离心力作用而远离纵轴，均匀分布于模板内壁，并将混凝土中的部分水分挤出，使混凝土密实。
预制构件的养护方法有自然养护、蒸汽养护、热拌混凝土热模养护、太阳能养护、远红外线养护等。
自然养护成本低，简单易行，但养护时间长，模板周转率低，占用场地大，我国南方地区的台座法生产多用自然养护。
蒸汽养护可缩短养护时间，模板周转率相应提高，占用场地大大减少。
6.5.3 预制构件养护
蒸汽养护是将构件放置在有饱和蒸汽或蒸汽与空气混合物的养护室(或窑)内，在较高温度和湿度的环境中进行养护，以加速混凝土的硬化，使之在较短的时间内达到规定的强度标准值。
蒸汽养护效果与蒸汽养护制度有关，它包括养护前静置时间、升温和降温速度、养护温度、恒温养护时间、相对湿度等。
蒸汽养护的过程可分为静停、升温、恒温、降温等四个阶段。
静停阶段 混凝土构件成型后在室温下停放养护叫做静停。时间为2～6h，以防止构件表面产生裂缝和疏松现象。
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。
恒温阶段是升温后温度保持不变的时间。此时混凝土强度增长最快，这个阶段应保持90%～100%的相对湿度；最高温度不得大于95°C，时间为3～8h。
降温阶段是构件散热过程。降温速度不宜过快，每小时不得超过10°C；出池后，构件表面与外界温差不得大于20°C。
目前采用蒸汽养护方法有三种，即立窑、坑窑和隧道窑。立窑和隧道窑能连续生产，坑窑则为间歇生产。
6.5.3 装配式钢筋混凝土结构安装
结构安装工程是将预制构件用起重机械吊装到设计位置的施工全过程。在装配式结构房屋施工中结构安装是主导工程，将直接影响到施工进度、工程质量和工程成本。
结构安装应该注意的问题：
① 结构安装前的准备工作，构件的制作及加工订货；
② 合理选择起重和运输机械；
③ 确定结构安装方法和构件的安装工艺；
④ 确定起重机械布置方法和开行路线、构件的现场布置；
⑤ 预制构件接头处理方案和安装工程的安全技术措施等。
6.5.3.1 安装机械的选择
选择安装机械时，应根据工程设计图提供装配式结构吊装基本数据，合理确定机械的类型、型号和台数。机械类型依据工程结构的类型和特点、建筑结构的平面形状、建筑结构的平面尺寸、建筑结构的最大安装高度、构件的最大重量和安装位置等选择。在确定型号时主要考虑机械的臂长和起重参数。起重机的台数，是根据工程结构的装配工程量、起重机的台班生产率和安装工期要求综合考虑确定的。
1 .常用的安装机械
结构安装工程常用的起重机械有履带式起重机、轮胎式起重机、汽车式起重机、塔式起重机和桅杆式起重机等。
履带式起重机
履带式起重机是一种具有履带行走装置的全回转起重机，它利用两条面积较大的履带着地行走。由行走机构、回转机构、机身及起重臂组成。
图为三一重工履带式起重机外形。
履带式起重机外形图
1-行走装置；2-回转机构；3-机身； 4-起重臂；5-操作室；6-起吊重物
履带式起重机操作灵活、运转方便，起重臂可分节接长、机身可全圆回转，在平坦坚实的道路上可负重行走。但其行走速度慢、对路面破坏性大、稳定性差，长距离转移需平板车运输；超负荷吊装须经验算。
履带下铺垫路基箱
履带起重机超荷吊装前倾
汽车式起重机
汽车式起重机作业前应伸出全部支腿以确保作业时的稳定性，并在撑脚板下垫方木，调整支腿必须在无荷状态下进行；发现起重机倾斜或支腿不稳时，立即将重物下降落在安全地方，下降中严禁制动。
是一种使用汽车底盘的轮式起重机，广泛用于构件装卸和结构吊装。
灵活性好、转移迅速、对道路无损伤。汽车式起重机多为液压式伸缩臂，按起重量分为轻型、中型和重型三种。
轮胎式起重机
是一种使用专用底盘的轮式起重机，横向稳定性好，能全回转作业，
且在允许载荷下能负载行走。行驶速度慢，不宜长距离行驶，常用于作业地点相对固定而作业量较大的工程。
轮胎式起重机作业时也要放出伸缩支腿以保护轮胎，必要时支腿下可加设垫块以扩大支承面。调整支腿也必须在无荷状态下进行；发现起重机倾斜或支腿不稳时，立即将重物下降落在安全地方，下降中严禁制动。
三一重工轮胎式起重机外形图
塔式起重机
目前应用最广泛的塔式起重机有下回转快速拆装轨道式塔式起重机和轨道式、固定式、附着式和内爬式自升塔式起重机。
塔式起重机可作3600回转，工作幅度大，具有较高的起重高度和起重能力，在多层、高层结构的吊装和垂直运输中应用最广。
固定式塔式起重机
轨道式塔式起重机
能负荷行走，同时完成水平和垂直运输，运行轨道可直线或曲线，吊装时可按起重高度需要增减塔身。但铺设轨道占地大、塔身高度和起重量较固定式小。
轨道式塔式起重机
塔吊增加节架
6.5.4 单层工业厂房结构吊装
6.5.4 .1 准备工作
吊装前准备工作主要有场地清理、道路修筑、基础准备、构件运输和排放、检查清理、弹线编号、以及机械、机具的准备工作等。
①构件的检查与清理
1. 检查构件的截面尺寸、型号与数量；
3. 检查构件的混凝土强度；
4. 检查预埋件、预留孔的位置及质量等，并作相应清理工作。
2. 检查构件的外观质量（变形、缺陷、损伤等） ；
②场地准备：
运输道路必须平整坚实，并有足够的路面宽度和转弯半径。在构件吊装前，先设计施工现场平面布置图，标出起重机械行走的路线。在清理路线上的杂物的基础上，将其平整压实，并作好排水。如遇上松软或回填土，而压实难以达到要求的，则铺设枕木或厚钢板。
③基础的准备：
钢筋混凝土柱一般为杯形基础，与混凝土灌筑为一体。钢柱则通过基础预埋螺栓连接为整体。
杯形基础浇筑时应保证定位轴线、杯口尺寸和杯底标高的正确。柱子安装前应在杯口顶面弹出轴线和辅助线，与柱子所弹墨线相对应，作为对位和校正依据。同时抄平杯底并弹出标高准线，作为调整杯底标高的依据。若杯底偏高，则要凿去；若杯底的标高不够，则用水泥砂浆或细石混凝土将杯底填平至设计标高，可允许误差为±5mm
钢柱基础施工时应保证顶面高度准确，其误差在±2mm以内；基础要垂直，其倾斜度要小于 1/1000；错栓位置也要准确，误差在交座范围内 5mm
砼杯形基础杯底标高调整
为保证柱子牛腿面安装标高符合设计要求，调整方法是先测出杯底实际标高（小柱测中间一点，大柱测四个角点）并求出牛腿面标高与杯底实际标高的差值A，再量出柱子牛腿面至柱脚的实际长度B，两者相减便可得出杯底标高调整值C（C=A-B），然后根据得出的杯底标高调整值用水泥砂浆或细石混凝土抹平至所需标高。杯底标高调整后要加以保护。
构件运输
构件起吊运输时，必须保证构件的强度和吊点位置符合设计规定；构件支垫的位置要正确，数量要适当；运输过程中，要确保构件不倾倒、不损坏、不变形；构件运输顺序应避免增加构件的二次搬运。
6.5.4.2 构件的吊装工艺
柱子的吊装
绑扎：柱的绑扎方法、绑扎位置和绑扎点数，应根据柱的形状、长度、截面、配筋、起吊方法和起重机性能等确定。常用的绑扎方法有：
构件的吊装工艺包括绑扎、吊升、对位、临时固定、校正、最后固
定等工序。
一点绑扎直吊法
一点绑扎斜吊法
二点绑扎斜吊法
二点绑扎直吊法
吊升：柱的单机吊升方法有旋转法和滑行法，双机抬吊方法有滑行法和递送法。
采用旋转法吊装时，柱的平面布置宜使柱脚靠近基础，柱的绑扎点、柱脚中心与基础中心三点宜位于起重机的同一起重半径的圆弧上。
旋转法
滑行法
采用滑行法吊装时，柱的平面布置宜使柱脚远离基础，柱的绑扎点与基础中心二点宜位于起重机的同一起重半径的圆弧上。
采用双机滑行法抬吊时，柱应斜向布置，起吊绑扎点尽量靠近基础杯口。
双机滑行法抬吊
双机递送法抬吊
采用双机递送法抬吊时，柱应斜向布置，起吊绑扎点尽量靠近杯口。主机吊上柱，副机吊柱脚。主机起吊，副机跑吊，将柱脚递送至杯口上方，主机单独将柱子就位。
对位及临时固定：是将柱子插入杯口并对准安装准线后用楔子等进行临时固定的工序，高大的柱要设缆风绳。
校正：柱子校正包括平面位置、标高和垂直度的校正。对重型柱或偏斜值较大则用千斤顶、缆风绳、钢管支撑等方法校正。
最后固定：
柱子最后固定图示
千斤顶平顶法、斜顶法图示
柱子对位和临时固定
吊车梁的吊装
吊车梁的吊装必须在基础杯口二次浇筑的砼强度达设计强度的70%以上方可进行。
吊车梁应两点绑扎，吊索等长，绑扎点对称，吊钩对准梁的重心，以使起吊后能基本保持水平，
1、吊车梁的绑扎、吊升、对位和临时固定
吊车梁绑扎对位示意
吊车梁吊升作业
2、校正和最后固定
吊车梁的校正主要包括标高校正、垂直度校正和平面位置校正。梁标高主要取决于牛腿的标高，平面位置的校正主要是安装的直线度。
直线度检查校正方法有通线法、边吊边校法。
通线法
边吊边校法：重型吊车梁校正时撬动困难，可在吊装吊车梁时借助于起重机，采用边吊装边校正的方法。
最后固定：在吊车梁校正完毕后，用连接钢板等将柱梁预埋铁件焊接，并在接头处支模浇筑细石混凝土。
右图：已固定的吊车梁
上图：吊车梁跨外吊装
上图：吊车梁的最后固定
屋架的吊装
1、屋架的绑扎：绑扎点应尽量选在上弦节点处，左右对称，绑扎中心必须高于屋架重心。为避免屋架承受过大的横向压力，必要时可采用横吊梁。
（a)屋架跨度≤18m
（b)屋架跨度＞18m
（c)屋架跨度≥30m
（d)三角形组织屋架
2、屋架的吊升：屋架起吊后保持水平、不晃动、不倾翻，吊升超过柱顶约30cm，用溜绳旋转屋架使其对准柱顶，落钩时应缓慢进行，并在屋架接触柱顶时即刹车进行对位。
2、屋架的对位和临时固定
屋架对位应以定位轴线为准。第一榀屋架就位后在其两侧用四根缆
风临时固定，并用缆风来校正垂直度。其它屋架用两根屋架工具式校正器撑牢在前一榀屋架上。
右图：其它屋架的临时固定
工具式屋架校正器
吊装工程“十不吊”
超负荷不吊
歪拉斜吊不吊
埋在地下的物件不吊
重物起过人头不吊
捆绑不牢不稳不吊
指挥信号不明不吊
安全装置失灵不吊
高压线路下不吊
光线阴暗不清不吊
边缘锋利无防护不吊

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