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单元5 混凝土结构工程
子单元1 模板工程
5.1.1 模板的作用与基本要求
为了保证所浇筑混凝土结构的施工质量和施工安全，模板和支架必须符合下列基本要求：
1、保证结构和构件各部分形状、尺寸和相互位置的正确性；
2、具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的质量、侧压力以及其他施工荷载；
3、构造简单、装拆方便，并便于钢筋的绑扎、安装和混凝土的浇筑、养护；
4、模板的拼缝应严密不漏浆，并能多次周转使用。
5.1.2 模板的分类
模板分类有多种方式，通常按以下方式分类：
1、按使用材料可分为木模板、钢木模板、钢模板、木胶合板模板、竹胶合板模板、钢框木（竹）胶合板模板、塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板等。
2、按结构类型可分为基础模板、柱模板、楼板模板、墙体模板、壳模板、和烟囱模板等。
5.1.3 木模板
(a) 一般拼板 (b) 梁侧板的拼板
图5-2 拼板的构造
1、基础模板
图5-3 阶梯形基础模板
1-拼板；2-斜撑；3-木桩；4-铁丝
3、梁模板
4、楼板模板
图5-6 梁及楼板模板
1-楼板模板；2-梁侧模板；3-楞木；4-托木； 5-杠木；6-夹木；
7-短撑；8-杠木撑；9-琵琶撑
5、墙模板
图5-7 墙模板
1-侧模 2-次肋 3-主肋 4-斜撑 5-对拉螺栓和撑块
由侧板、立档、横档、斜撑、水平撑、斜拉杆等组成，侧板采用18厚七夹板，立档和横档采用50mm×100mm木方，斜撑采用ф50钢管和钢支撑。
对拉螺栓
6、楼梯模板
图5-8 楼梯模板
1-支柱（顶撑）；2-木楔；3-垫板；4-平台梁底板；5-侧板；6-夹木；7-托木；8-杠木；
9-楞木；10-平台底板；11-梯基侧板；12-斜楞木；13-楼梯底板；14-斜向顶撑；
15-外帮板；16-横档木；17-反三角板；18-踏步侧板；19-拉杆；20-木桩；21-平台梁板；
5.1.4 组合钢模板
组合钢模板施工方便，通用性强，易拼装，周转次数多；但一次投资大，拼缝多，易变形，拆模后一般都要进行抹灰，个别还需要进行剔凿。
1、钢模板
钢模板包括平面模板、阳角模板、阴角模板和连接角模，见图5-9。
（c）阴角模板 (d) 连接角模
图5-9　钢模板类型
1-中纵肋；2-中横肋；3-面板；4-横肋；5-插销孔；6-纵肋；7-凸棱；8-凸鼓；
9-U 形卡孔；10-钉子孔
钢模板采用模数制设计，模板宽度以50mm进级，长度以150mm进级，可以适应横竖拼装，拼装成以50mm进级的任何尺寸的模板，如拼装时出现不足模数的空隙时，用镶嵌木条补缺，用钉子或螺栓将木条与板块边框上的孔洞连接。
为了板块之间便于连接，钢模板边肋上设有Ｕ形卡连接孔，端部上设有Ｌ形插销孔，孔径为13.8mm，孔距150mm。
2、连接件
连接件包括Ｕ形卡、Ｌ形插销、钩头螺栓、紧固螺栓、对拉螺栓和扣件等，见图5-10。
图5-10 钢模板连接件
(a)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；(d)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-蝶形扣件；6-紧固螺栓；7-对拉螺栓；8-塑料套管；9-螺母
3、支撑件
组合钢模板的支撑件由钢楞、支架、斜撑、桁架及模板成型卡具等组成。
图5-11 钢支架
(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
1-顶板；2-插管；3-套管；4-转盘；5-螺杆；6-底板；7-插销；8-转动手柄
（3）斜撑
图5-12 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）桁架
图5-13　轻型桁架
（5）模板成型卡具
图5-14 柱箍
1-圆钢管；2-直角扣件；3-“3”形扣件；4-对拉螺栓
图5-15 梁卡具
1-调节杆；2-三角架；3-底座；4-螺栓；
平模：规格（55系列
长
1500
1200
900
750
600
宽
300
250
200
150
100
代号：P3015（宽300长1500)
角模
规格：长：同平模，
宽：阴角模——150×150，代号E；
阳角模——100×100，代号Y；
联接角模——50×50，代号J
5.1.5 胶合板模板
混凝土模板用的胶合板有木胶合板和竹胶合板。
1、木胶合板
模板用的木胶合板通常由5、7、9、11层等奇数层单板经热压固化而胶合成型。相邻层的纹理方向相互垂直，通常最外层表板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。
1—表板；2—芯板
2、竹胶合板模板
图5-16 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
为了提高竹胶合板的耐水性、耐磨性和耐碱性，经试验证明，竹胶合板表面进行环氧树脂涂面的耐碱性较好，进行瓷釉涂料涂面的综合效果最佳。
5.1.6钢框胶合板模板
图5-17 钢框胶合板模板示意
钢框木（竹）胶合板模板(图5-17)，是以热轧异型钢为钢框架，以覆面胶合板作板面，并加焊若干钢肋承托面板的一种组合式模板。面板有木、竹胶合板，单片木面竹芯胶合板等。
1、特点
（1）重量轻、板幅大，比组合钢模板重量可减轻1/4～1/5，模板板幅可加大，减少了模板组拼的接缝。 　
（2）用钢量减少，比组合钢模板可减少1/2。
（3）模板吸附力小，脱模容易。
（4）周转次数多，一般可周转使用50次。
（5）保温性能好，有利于冬期混凝土的保温。
（6）维修方便，可在现场将局部损伤面进行修补，当一面磨损后，可翻转板面使用。
2、适用范围
主要应用于楼板和梁模板及混凝土侧压力较小的其他结构部位。
5.1.7 模板设计
常用的木拼板模板和组合钢模板，在其经验适用范围内一般不需进行设计验算，但对重要结构的模板、特殊形式的模板或超出经验适用范围的一般模板，应进行设计或验算，以确保工程质量和施工安全，防止浪费。
1、模板设计内容和原则
模板设计的内容，主要包括选型、选材、配板、荷载计算、结构设计和绘制模板施工图等。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。
2、荷载计算
计算模板及其支架的荷载，分为荷载标准值和荷载设计值，后者应以荷载标准值乘以相应的荷载分项系数。
（1）荷载标准值
１）模板及其支架自重标准值，应根据模板设计图确定。肋形楼板及无梁楼板模板的自重标准值，可按表5-1采用。
２）新浇筑混凝土自重标准值，对普通混凝土可采用24kN/m2；对其他混凝土，可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。对一般梁板结构每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值为：楼板1.1kN/ｍ３；框架梁1.5kN/ｍ３ 。
４）施工人员及设备荷载标准值，计算模板及直接支撑模板的小楞时，对均布活荷载取2.5kN/ｍ2，另应以集中荷载2.5kN 再行验算，比较两者的弯矩值，按其中较大者取用；计算直接支撑小楞结构构件，均布活荷载取1.5kN/ｍ2；计算支架立柱及其他支撑结构构件时，均布活荷载取1.0kN/ｍ2 。
５）振捣混凝土时产生的荷载标准值，对水平模板可采用2.0kN/ｍ2；对垂直面模板可采用4.0kN/ｍ2 。
６）新浇筑混凝土对模板侧面压力的计算，采用内部振捣时，新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力，可按式（5-1）和式（5-2）计算，并取其中的较小值：
（5-1）
（5-2）
式中：
F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2)；
γc——混凝土的重力密度(kN/m2)；
t0——新浇筑混凝土的初凝时间(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——一混凝土的浇筑速度(m／h)；
H———混凝土侧压力计算位置处至新浇筑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；
β2——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，对垂直面模板产生的水平荷载标准值，可按表5- 2采用。
表5-2 倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值（ KN/m2）
项 次 向模板内供料方法 水平荷载
1 用溜槽、串桶或导管 2
2 用容量小于0.2m3的运输工具倾倒 2
3 用容量0.2～0.8m3的运输工具倾倒 4
4 用容量大于0.8m3的运输工具倾倒 6
注：作用范围在有效压头高度以内。
除上述7项荷载外，当水平模板支撑结构的上部继续浇筑混凝土时，还应考虑由上部传递下来的荷载。
（２）荷载设计值
计算模板及其支架的荷载设计值，应为荷载标准值乘以相应的荷载分项系数，见表5-3。
（3）荷载折减(调整)系数
1)对钢模板及其支架的设计，其荷载设计值可乘以0.85系数予以折减，但其截面塑性发展系数取1.0。
2)采用冷弯薄壁型钢材，由于原规范对钢材容许应力值不予提高，因此荷载设计值也不予折减，系数为1.0。
3)对木模板及其支架的设计，当木材含水率小于25%时，其荷载设计值可乘以0.9系数予以折减。
4)在风荷载作用下，验算模板及其支架的稳定性时，其基本风压值可乘以0.8系数予以折减。
3、荷载组合
模板及支架的设计应考虑的荷载如下：
１）模板及其支架自重。
２）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。
５）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。
7）倾倒混凝土时产生的荷载。
上述各项荷载应根据不同的结构构件，按表5-4规定进行荷载组合。
4、模板结构的刚度要求
模板结构除必须保证足够的承载能力外，还应保证有足够的刚度，因此，应验算模板及其支架结构的挠度，其最大变形值不得超过下列规定：
１）对结构表面外露（不做装修）的模板，为模板构件计算跨度的1/400。
２）对结构表面隐蔽（做装修）的模板，为模板构件计算跨度的1/250。
３）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。
支架的立柱或桁架应保持稳定，并用撑拉杆件固定。
为防止模板及其支架在风荷载作用下倾倒，应从构造上采取有效措施，如在相互垂直的两个方向加水平及斜拉杆、缆风绳、地锚等。
5.1.8 模板安装与拆除
1、模板安装允许偏差
表5-5　 现浇结构模板安装的允许偏差及检验方法
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5m 6 经纬仪或吊线、钢尺检查
大于5m 8 经纬仪或吊线、钢尺检查
相邻两板表面高低差 2 钢尺检查
表面平整度 5 靠尺和塞尺检查
注：检查轴线位置时，应沿纵横两个方向量测，取其中较大值。
（2）基本构件模板的支模工艺
1）基础模板
①拉线找中，弹出中心线和边线，找平、做出标高标志。
②沿边线竖直模板，临时固定，找正校直，用斜撑固定牢固。
③杯形柱基模板：杯口模板应直拼、外面刨光。如设底板，应侧板包底板，底板要钻孔以便排气。模板外侧弹中心线，涂刷隔离剂。浇筑混凝土时上口要临时遮盖，如不设底板，要指派专人将涌入芯模底部的混凝土及时清除干净，达到杯底平整。
④杯芯模板位置、标高必须安装准确，固定牢固，防止上浮或偏移。
⑤杯芯模板在混凝土浇筑后，一般在混凝土初凝前后即可用锤轻打，撬杠松动，以便混凝土凝固后拔出。
⑥基础较深者，应用铅丝或螺栓加固模板。有预埋件者，应准确固定。
2）柱模板
①先在基础顶面弹出柱的中心线和四周边线。
②沿边线竖立竖向模板，正确固定柱脚，用斜撑将柱模板临时固定，再由柱顶用线锤吊直找正，然后正式固定。
③柱模根部要用水泥砂浆堵严，防止跑浆，柱模的浇筑口和清扫口，在配模时应考虑一并留出。
④通排柱模板的安装，应先装两端柱的模板，校正无误后固定，拉通线校正中间各柱模板。
⑤门子板应分节铺钉，或分节预留施工洞，由地面起每隔1.0～2.0ｍ留一道，以便灌入混凝土及插入振捣器。
⑥柱模板加柱箍，柱箍可采用不小于50ｍｍ×100ｍｍ 方木（立放），或工具式柱箍，每隔0.5～1.0ｍ加一道，将柱模板箍紧。
⑦在柱与梁的结合处，正确锯好梁的槽口，在梁的槽口上划好中心线。梁模板宜缩短２～３ｍｍ并锯成小斜面，以便拆模。
3）梁模板
①支模前，应先在柱或墙上找好梁中心线和标高。
②在柱模板的槽口下面钉上托板木，对准中心线，铺设梁底模板。
③梁模板必须侧板包底板，板边弹线刨直。主梁与次梁的接合处，在主梁侧板上正确锯好次梁的槽口，划好中心线。
④梁底支柱的间距，应符合设计要求。如设计无要求，一般当梁高在500ｍｍ以内时为1.2ｍ，梁高在500～1000ｍｍ时为1.0ｍ，梁高在1000ｍｍ 以上时为0.7～0.8ｍ。支柱之间应设拉杆，离地0.5ｍ设一道，以上每隔２ｍ 设一道。支柱下均垫楔子（校正高低后钉固） 和通长垫板［（0.5～0.75）×200ｍｍ］。若用工具式钢管支柱时，也要设水平杆及斜拉杆。梁模支柱的设置应按计算确定，一般采用双支柱时，间距以0.6～1.0ｍ为宜。
⑤梁侧板吊直拉平后，在柱模预留梁槽口的两侧钉上夹口木条，在侧模上口钉上控制梁宽的小木条，在支柱帽上钉斜撑固定侧板，斜撑角度为45°，当梁高超过800ｍｍ 时，在侧板中加钉通长横木带，两侧横木带应用铅丝或螺栓拉紧加固。
⑥梁较高时，可先安装一面侧板，等钢筋绑扎好后再装另一面侧板。
4）楼板模板
①根据设计标高，在梁侧板上固定水平大横楞，再在上面搁置平台栏栅，一般可以50ｍｍ×100ｍｍ方木立放，间距0.5ｍ，下面用支柱支撑，拉结条牵牢。板跨超2m者，下面加设大横楞和支柱。
②平台栏栅找平后，在上面铺钉木板，铺木板时只将两端及接头处钉牢，中间少钉或不钉以利拆模。如采用定型模板，需按其规格距离铺设栏栅，不够一块定型模板，可用木板镶满。
③采用桁架支模时，应根据载重量确定桁架间距，桁架上弦要放小方木，用铁丝绑紧，两端支撑处要设木楔，在调整标高后钉牢，桁架之间拉结条，保持桁架垂直。
④挑檐模板支柱一般不落地，采用在下层窗台上用斜撑支撑挑檐部分，也可采用三角架由砖墙支撑挑檐。挑檐模板必须撑牢拉紧，防止向外倾覆。
5）墙模板
①组装模板时，要使两侧穿孔的模板对称放置，确保孔洞对准，以使穿墙螺栓与墙模保持垂直。
②相邻模板边肋用U形卡连接的间距，不得大于300ｍｍ，预组拼模板接缝处宜满上。
③预留门窗洞口的模板，安装要牢固，既不变形，又便于拆除。
④墙模板上预留的小型设备孔洞，当遇到钢筋时，应设法确保钢筋位置正确，不得将钢筋移向一侧。
⑤优先采用预组装的大块模板，必须要有良好的刚度，以便于整体装、拆、运。
6）楼梯模板
楼梯模板一般比较复杂，常见的板式和梁式楼梯，其支模工艺基本相同。
①楼梯模板应根据施工图放出大样，绘制三角样板，锯出三角板，用50ｍｍ×150ｍｍ 方木做反扶梯基，在上面由上而下分步、划线，钉好三角板，根据踏步长、高制作踢脚板。
②找好平台高度，先安装平台梁和平台板模板，再装楼梯斜梁或楼梯底模板。然后安装楼梯外帮侧板，外帮侧板内侧弹出楼梯底板厚度线。钢筋绑好后，吊安反扶梯基，吊悬高度等于楼梯底板厚度，然后在三角木上钉好踢脚板。
楼梯较宽者，应在踏步板中间加一道反扶梯基，或在踢脚板上口加上一道通长带，每个踢脚板下口钉一根小支撑，以保证踢脚板的稳固。如果先砌墙后安装楼梯模板时，则靠墙一边应设置一道反扶梯基以便吊装踢脚板。
③栏板模板事先预制成片，将外模钉在外帮板上，钢筋绑好后，再将里模支钉在反扶梯基上。
④预制栏板或栏杆者，应正确留出预留孔和连接件。
２、模板的拆除
（1）拆模时间
1）不承重的侧模板，包括梁、柱、墙的侧模板，只要混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损时，即可进行拆除。
2）承重模板，包括梁、板等水平结构构件的底模，应在与结构同条件养护的试块强度达到表5-6要求时，方可进行拆除。
3）后张预应力混凝土结构或构件模板的拆除，侧模应在预应力张拉前拆除，其混凝土强度达到侧模拆除条件即可。进行预应力张拉，必须在混凝土强度达到设计规定值时进行，底模必须在预应力张拉完毕方能拆除。
4）在拆模过程中，如发现实际结构混凝土强度并未达到要求，有影响结构安全的质量问题时，应暂停拆模，经妥当处理、实际强度达到要求后，方可继续拆除。
5）已拆除模板及其支架的混凝土结构，应在混凝土强度达到设计要求后，才允许承受全部设计的使用荷载。
6）拆除芯模或预留孔的内模时，应在混凝土强度能保证不发生塌陷和裂缝时，方可进行拆除。
表5-6　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 － ≥100
(2)拆模顺序
拆模程序一般应是后支先拆，先支后拆。先拆除非承重部分，后拆除承重部分，重大复杂模板的拆除，事先应制定拆除方案。
拆除跨度较大的梁下支柱时，应先从跨中开始，分别拆向两端。
多层楼板支柱的拆除：上层楼板正在浇筑混凝土时，下一层楼板的模板支柱不得拆除，再下一层楼板模板的支柱，仅可拆除一部分，跨度为4米或者4米以上的梁下应该保留支柱，支柱间距不得大于3米。
(3)拆模的注意事项
在拆除模板过程中，如发现混凝土影响结构安全质量时，应暂停拆除。经过处理后，方可继续拆除。拆模的注意事项：
1)模板拆除时，不应对楼层形成冲击荷载。
2)拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。
3)拆模时，应尽量避免混凝土表面或模板受到损坏。
4)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。
5)若定型组合钢模板背面油漆脱落，应补刷防锈漆。
6)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。
7)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。
子单元2 钢筋工程
5.2.1钢筋的种类及性能
1、钢筋的种类
钢筋的种类很多，建筑工程常用的钢筋按生产工艺可分为：热轧钢筋、冷拔钢丝、热处理钢筋、碳素钢丝，刻痕钢丝和钢绞线等。 热轧钢筋的强度等级由原来的I级、II级、III级和IV级更改为按照屈服强度（MPa）分为300级、335级、400级、500级。
表5-7 常用热轧钢筋的品种及强度标准值
注：热轧带肋钢筋牌号中，HRB属于普通热轧钢筋，HRBF属于细晶粒热轧钢筋
钢筋按轧制外形可分为：光圆钢筋和变形钢筋（月牙形、螺旋形、人字形钢筋）。
钢筋按供应形式可分为：盘圆钢筋（直径3～5mm）、细钢筋（直径6～10mm）、中粗钢筋（直径12～20mm）和粗钢筋（直径大于20mm）。
钢筋按化学成分可为碳素钢钢筋和普通低合金钢钢筋。
（1）碳素钢钢筋：碳素钢钢筋是由碳素钢轧制而成。按含碳量多少，又可分：低碳钢钢筋（含碳量低于0.25％）、中碳钢钢筋（含碳量0.25％～0.6％）和高碳钢钢筋（含碳量大于0.6％）。碳素钢的含碳量直接影响它的强度，含碳量增高，强度和硬度都增大，但塑性和韧性随之降低，性质变脆。对于强度高，但塑性、韧性差的高碳钢筋，因破坏时无明显的信号而突然地断裂，故一般不宜用于建筑工程中。
（2）普通低合金钢钢筋：普通低合金钢钢筋是在低碳和中碳钢的成分中加入少量元素(硅、锰、钛、稀土等)制成的钢筋。
（3）钢材化学成分及其对钢筋材性的影响
钢材中除主要化学成分铁以外，还含有少量的碳、硅、锰、磷、硫、钒、钛、铌、铬等元素，这些元素虽含量很少，但对钢材性能的影响很大。
①碳
碳是决定钢材性能的主要元素，含碳量增加会导致钢材强度和硬度的提高，而它的塑性、韧性则相应降低。含碳量过多会使焊接性能恶化，使焊缝附近热影响区组织和性能产生不良变化，引起局部硬化脆裂。
②硅(Si)
硅可显著地提高钢筋的抗拉强度，也能使屈服点略有提高；硅含量过多时，会使钢筋的塑性和韧性降低，从而导致它的可焊性变差。
③锰(Mn)
锰本是制钢过程中的一种主要脱氧剂，但它能够除去热脆性的硫化铁，而硫在钢中是以硫化铁的形式存在，所以能清除硫的有害作用，减轻热脆影响，有利于改善钢的焊接性能。
④磷(P)
磷是钢材中的有害化学成分，它会使钢的塑性和韧性降低，特别是在低温条件下的韧性降低得更剧烈，当温度低于-200C时，容易导致钢筋发生脆断，即出现“冷脆现象”。
⑤硫(S)
硫使钢在高温时变脆，即出现“热脆现象”。
⑥钒(V)
钒能有效地提高钢的强度，改善塑性和韧性；由于它对钢的强化作用较大，
⑦钛(Ti)
钢中加少量的钛(≤0．08％)，就可以使强度显著提高，同时塑性稍有降低；但韧性和焊接性能则有所改善。
⑧铌 (Nb)
钢中加入少量的铌以提高钢筋硬度，并使强度随着提高。
⑨铬（Cr)
铬的硬度高，抗腐蚀能力强，钢中加适量用以提高强度。
2、钢筋的主要力学性能
（1）抗拉性能
图5-18 低碳钢应力应变曲线
（2）塑性变形
表示钢材塑性性能的指标有两个，一个是伸长率，另一个是断面收缩率。
5.2.2钢筋的质量检验及储存
1、检查项目和方法
（1）主控项目
1）钢筋进场时，应按规定抽取试件进行力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。
检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。
检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。
2）对有抗震设防要求的框架结构，其纵向受力钢筋的强度应满足设计要求；当设计无具体要求时，对一、二级抗震等级，检验所得的强度实测值应符合下列规定：
①钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；
②钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。
(检查数量与方法同1)
3）当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。
（2）一般项目
钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
检查数量：进场时和使用前全数检查。
检查方法：观察。
2、热轧钢筋检验
热轧钢筋进场时，应按批进行检查和验收。每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格的钢筋组成，重量不大于60t。允许由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇注方法的不同炉罐号组成混合批，但各炉罐号含碳量之差不得大于0.02％，含锰量之差不大于0.15%。
（1）外观检查
从每批钢筋中抽取5%进行外观检查。钢筋表面不得有裂纹、结疤和折叠。钢筋表面允许有凸块，但不得超过横肋的高度，钢筋表面上其他缺陷的深度和高度不得大于所在部位尺寸的允许偏差。
（2）力学性能试验
从每批钢筋中任选两根钢筋，每根取两个试件分别进行拉伸试验（包括屈服点、抗拉强度和伸长率）和冷弯试验。
如有一项试验结果不符合要求，则从同一批中另取双倍数量的试件重作各项试验,。如仍有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格品。
余热处理钢筋的检验同热轧钢筋。
3、冷轧带肋钢筋检验
冷轧带肋钢筋进场时，应按批进行检查和验收。每批由同一钢号、同一规格和同一级别的钢筋组成，重量不大于50t。
（1）每批抽取5%（但不少于5盘或5捆）进行外形尺寸、表面质量和重量偏差的检查。检查如其中有一盘（捆）不合格，则应对该批钢筋逐盘或逐捆检查。
（2）钢筋的力学性能应逐盘、逐捆进行检验。从每盘或每捆取两个试件，一个作拉伸试验，一个作冷弯试验。试验结果如有一项指标不符合要求，则该盘钢筋判为不合格；对每捆钢筋，尚可加倍取样复验判定。
4、钢筋的储存
(1)钢筋仓库设置要求下垫上盖，防止露天堆放生锈；
(2)钢筋必须严格分类、分级，分牌号堆放，不合格钢筋另作标记分开堆放。
(3)坚持先进先用的原则，避免长期存放，影响材质。
5.2.3钢筋的配料及代换
钢筋配料是根据构件配筋图，先绘出各种形状和规格的单根钢筋简图，并加以编号，然后分别计算钢筋的下料长度和根数，填写配料单，申请加工。
1、下料长度的计算
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+斜弯长度－弯曲调整值+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=箍筋周长＋箍筋调整值
表5-8 钢筋弯曲量度差值
钢筋弯曲角度 30° 45° 60° 90° 135°
量度差值 0.35d 0.5d 0.85d 2d 2.5d
箍筋调整值
为弯钩增加长度与弯曲量度差值两项之和。根据箍筋外包尺寸或内包尺寸而定。
表5-9 箍筋调整值
箍筋量度方法 箍筋直径（mm）
4～5 6 8 10～12
量外包尺寸 40 50 60 70
量内包尺寸 80 100 120 150～70
2、钢筋的代换
（1）代换方法
钢筋代换的方法有两种：
①当结构构件是按强度控制时，可按强度等同原则代换，称“等强代换”。
即:
②当构件按最小配筋率控制时，可按钢筋面积相等的原则代换，称“等面积代换”。即：As1=As2
（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HPB300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)同一截面内可同时配有不同种类和直径的钢筋，但每根钢筋的拉力差不应过大，（同品种钢筋的直径差不大于５mm），以免构件受力不匀。
4)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。
5)梁的纵向受力钢筋与弯曲钢筋应分别代换，以保证正截面与斜截面强度。偏心受压构件（如框架柱、有吊车梁的厂房柱、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（受拉或受压）分别代换。
6)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，应符合抗震钢筋的要求。
7）预制构件的吊环，必须采用未经冷拉的光圆钢筋制作，严禁以其他钢筋代换。
5.2.4钢筋的加工
钢筋加工包括冷拉、冷拔调直、除锈、下料剪切、接长、弯曲等工作，但是冷拉钢筋与冷拔低碳钢丝已逐渐淘汰。随着施工技术的发展，钢筋加工已逐步实现机械化和联动化。
1、钢筋调直
钢筋调直宜采用机械方法，也可以采用冷拉。对局部曲折、弯曲或成盘的钢筋在使用前应加以调直。钢筋调直方法很多，常用的方法是使用卷扬机拉直和用调直机调直。
2、钢筋除锈
为了保证钢筋与混凝土之间的握裹力，在钢筋使用前，应将其表面的油渍、漆污、铁锈等清除干净。钢筋的除锈，一是在钢筋冷拉或调直过程中除锈，这对大量钢筋除锈较为经济；二是采用电动除锈机除锈，对钢筋局部除锈较为方便；三是采用手工除锈（用钢丝刷、砂盘）、喷砂和酸洗除锈等。
3、钢筋切断
钢筋剪切可采用钢筋切断机或手动切断器。后者一般只用于切断直径小于12mm的钢筋；前者可切断40mm的钢筋；大于40mm的钢筋常用氧乙块焰或电弧割切或锯断。
4、钢筋弯曲
钢筋下料后，应按弯曲设备特点及钢筋直径和弯曲角度进行划线，以利弯曲成设计所要求的尺寸。如弯曲钢筋两边对称时，划线工作宜从钢筋中线开始向两边进行，当弯曲形状比较复杂的钢筋时，可先放出实样，再进行弯曲。钢筋弯曲宜采用弯曲机，弯曲机可弯直径6～40mm的钢筋。直径小于25mm的钢筋，当无弯曲机时可采用扳钩弯曲。
5.2.5钢筋连接
由于钢筋通过连接接头传力的性能总不如整根钢筋，因此设置钢筋连接原则为：钢筋接头宜设置在受力较小处，同一根钢筋上宜少设接头，同一构件中的纵向受力钢筋接头宜相互错开。
（1）接头使用规定
1）直径大于12mm以上的钢筋，应优先采用焊接接头或机械连接接头。
2）当受拉钢筋的直径大于28mm及受压钢筋的直径大于32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。
3）轴心受拉及小偏心受拉杆件（如桁架和拱的拉杆）的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。
4）直接承受动力荷载的结构构件中，其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头。
（2）接头面积允许百分率
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。
1）钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3l1（l1为搭接长度），凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段（图5-25）。同一连接区段内，纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定：
图5-25 同一连接区段内的纵向受拉钢筋绑扎搭接接头
①对梁、板类及墙类构件，不宜大于25%；
②对柱类构件，不宜大于50%；
③当工程中确有必要增大接头面积百分率时，对梁类构件不应大于50%；对其他构件，可根据实际情况放宽。
纵向受压钢筋搭接接头面积百分率，不宜大于50%。
2）钢筋机械连接与焊接接头连接区段的长度为35倍d（d为纵向受力钢筋的较大直径），且不小于500mm。同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定：
①受拉区不宜大于50%；受压区不受限制；
②接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区；当无法避开时，对等强度高质量机械连接接头，不应大于50%；
③直接承受动力荷载的结构构件中，不宜采用焊接接头；当采用机械连接接头时，不应大于50%。
1、钢筋焊接
采用焊接代替绑扎，可节约钢材、改善结构受力性能、提高工效、降低成本。钢筋焊筋常用的方法有：闪光对焊、点焊、电弧焊、电渣压力焊和气压焊等。
（1）闪光对焊
闪光对焊是利用对焊机使两段钢筋接触，通过低电压强电流，把电能转化为热能，使钢筋加热到一定温度后，即施以轴向压力顶锻，使两根钢筋焊合在一起。根据钢筋品种、直径和所用焊机功率不同，闪光焊的工艺又分连接闪光焊、预热闪光焊、闪光－预热、闪光焊和焊后进行通电热处理。
（2）点焊
在各种预制构件中，利用点焊机进行交叉钢筋焊接，使单根钢筋成型为各种网片、骨架，以代替人工绑扎，是实现生产机械化、提高工产、节约劳动力和材料（钢筋端部不需弯钩）、保证质量、降低成本的一种有效措施。
（3）电弧焊
电弧焊的工作原理如图5-28，电焊时，电焊机送出低压的强电流，使焊条与焊件之间产生高温电流，将焊条与焊件金属熔化，凝固后形成一条焊缝。
图5-28　电弧焊示意图　 图5-29　搭接接头
1－电源；2－导线；3－焊钳； 　(a)双面焊缝；(b)单面焊缝
4－焊条；5－焊件；6－电弧　
图5-30　帮条接头
(a)双面焊缝；(b)单面焊缝
图5-31 坡口（剖口）接头
(a) 平焊 (b) 立焊
4）钢筋与预埋件接头
图5-32　钢筋与预埋件焊接
(a)角焊；(b)穿孔塞焊；(c)搭接焊
（4）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。主要用于现浇结构中直径为14～40mm的Ⅰ～Ⅱ级竖向或斜向（倾斜度在4：1内）钢筋的接长。这种焊接方法操作简单、工作条件好、工效高、成本低，比电弧焊接头节电80％以上，比绑扎连接和帮条搭接节约钢筋30％，提高工效6～10倍。
（5）气压焊
钢筋气压焊是利用乙炔、氧气混合气体燃烧的高温火焰, 加热钢筋结合端部, 不待钢筋熔融使其高温下加压接合。
钢筋气压焊属于热压焊, 压接后的接头可以达到与母材相同甚至更高的强度, 而且具有设备简单、焊接质量好、效果高，且不需要大功率电源等优点。当两钢筋直径不同时，其直径之差不得大于7mm,钢筋气压焊设备主要有氧、乙炔供气设备、加热器、加压器及钢筋卡具等。
图5-34　 气压焊设备示意图
1-脚踏液压泵；2-压力表；3-液压胶管； 4-活动油缸；
5-钢筋卡具；6-钢筋；7-焊枪；8-氧气瓶；9-乙炔瓶
2、钢筋机械连接
钢筋机械连接是通过机械手段将两根钢筋进行对接，其方法有套筒挤压连接、锥螺纹套筒连接、直螺纹套筒连接三种形式。
图5-35　径向挤压套管连接 图5-36　锥螺纹套筒连接
3、钢筋的绑扎
连接方法比较：
绑扎：浪费、不可靠，只在细小钢筋使用；较粗钢筋限制使用。
焊接：优先考虑，接头质量好。
机械连接：无明火、节约能源、可全天候施工。
5.2.6钢筋隐蔽工程验收
钢筋隐蔽工程验收前，应提供钢筋出厂合格证与检验报告及进场复验报告，钢筋焊接接头和机械连接接头力学性能试验报告。
1、主控项目
（1）钢筋安装时，受力钢筋的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。
检查数量：全数检查
检查方法：观察、钢尺检查。
（2）纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求。
检查数量：全数检查。
检查方法：观察。
2、一般项目
（1）钢筋接头位置、接头面积百分率、绑扎搭接长度等应符合设计或构造要求。
（2）箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等应符合设计要求。
（3）钢筋安装位置的偏差，应符合表5-14的规定。
检查数量：在同一检验批内，对梁、柱和独立基础，应抽查构件数量的10%，且不少于3件；对墙和板，应按有代表性的自然间抽查10%，且不少于3间；对大空间结构，墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面，板可按纵、横轴线划分检查面，抽查10%,且均不少于3面。
检验方法、观察、钢尺检查。
子单元3 混凝土工程
5.3.1混凝土的制备
1、混凝土原材料的选用
（1）水泥
水泥进场后，应按品种、标号、出厂日期不同分别堆放，并做好标记，做到先进先用完，不得将不同品种、标号或不同出厂日期的水泥混用。水泥存放时间不宜过长，其存放期自出厂之日算起不得超过3个月。
（2）粗细骨料
骨料要质地坚固、颗粒级配良好、含泥量要小，有害杂质含量要满足国家有关标准要求。活性硅、云石等含量必须严格控制。
（3）水
拌和用水一般可以直接使用饮用水，当使用其他来源水时，水质必须符合国家有关标准的规定。
（4）外加剂
可改善混凝土的相关性能。使用前须详细了解其性能，准确掌握其使用方法。
（5）掺和料
通过掺加适量的掺和料，可以节约水泥，降低混凝土的水泥水化总热量，也可以改善混凝土的性能。尤其是高性能混凝土中，掺入一定的外加剂和掺和料，是实现其有关性能指标的主要途径。
2、原材料检验
（1）水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB175）等的规定。
当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月（快硬硅酸盐水泥超过一个月）时，应进行复验，并按复验结果使用。
钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。
检查数量：按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。
检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。
（2）混凝土中掺用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准《混凝土外加剂》（GB8076-2008），《混凝土外加剂应用技术规范》（GB 50119-2013）等和有关环境保护的规定。
（3）混凝土中氯化物和碱的总含量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）和设计的要求。
检验方法：检查原材料试验报告和氯化物、碱的总含量计算书。
3、混凝土试配强度确定
混凝土制备之前应按下式确定混凝土的施工配制强度，以达到95%的保证率， 即：
fcu.o= fcu.k+1.645σ （5-3）
式中fcu.o ———混凝土的施工配制强度( N/ mm2 )；
fcu.k ———设计的混凝土强度标准值(N/ mm2 )；
σ———施工单位的混凝土强度标准差( N/ mm2 )。
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，σ可按下式计算：
式中:fcu.i ———统计周期内同一品种混凝土第i 组试件的强度值( N/ mm2 ) ；
μfcu ———统计周期内同一品种混凝土N组强度的平均值( N/ mm2 ) ；
N———统计周期内同一品种混凝土试件的总组数， N≥25。
当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的σ＜2.5 N/mm2，取σ=2.5 N/mm2；
当混凝土强度等级高于C25时，如计算得到的σ＜3.0 N/mm2，取σ=3.0 N/mm2。
当施工单位不具有近期的同一品种混凝土强度资料时, 其混凝土强度标准差σ可按表表5-15取用。
表5-15 混凝土强度标准差σ(N/mm2)
混凝土等级 低于C20 C20～C35 高于C35
σ(N/mm2) 4.0 5.0 6.0
4、混凝土施工配合比及施工配料
混凝土的配合比是在实验室根据混凝土的施工配制强度经过试配和调整而确定的，称为实验室配合比。
因为影响混凝土质量的因素主要有两方面：一是称量不准；二是未按砂、石骨料实际含水率的变化进行施工配合比的换算。
实验室配合比所用的砂、石都是不含水分的。而施工现场的砂、石一般都含有一定的水分，且砂、石含水率的大小随当地气候条件不断发生变化。因此，为保证混凝土配合比的质量，在施工中应适当扣除使用砂、石的含水量，经调整后的配合比，称为施工配合比。施工配合比可以经对实验室配合比作如下调整得出。
设实验室配合比为：水泥∶砂子∶石子= 1∶ x∶ y, 水灰比为W/C，并测得砂、石含水率分别为Wx、Wy，则施工配合比应为：水泥∶砂子∶石子=1∶x (1 + Wx )∶y(1 + Wy )。
按实验室配合比一立方米混凝土水泥用量为C( kg ) ，计算时保持水灰比W/C 不变，则每一立方米混凝土的各材料的用量(kg)为：
水泥： C （kg）；
砂： C x(1+Wx) （kg）；
石子： C y(1+Wy) （kg）；
水： W- C x Wx- Cy Wy （kg）；
【例题5-1】 某工程混凝土的实验室配合比为水泥：砂：石子=1：2.28：4.47，水灰比W/C=0.63，每一立方米混凝土的水泥用量为285㎏，现测得砂子的含水率为3%，石子的含水率为1%，试计算每1m3混凝土的各种材料的施工用量。
【解】设实验室的配合比为：水泥：砂子：石子=1：x：y，水灰比W/C=0.63，砂子的含水率Wx=3%，石子的含水率Wy=1%，则每1m3混凝土的各种材料的施工用量为：
水泥：砂子：石子=1: x（1+Wx）:y（1+Wy）=1: 2.28（1+3%）:4.47（1+1%）=1: 2.35:4.51
水泥用量：285㎏;
砂子用量：285×2.35=669.75㎏
石子用量：285×4.51=1285.35㎏
水的用量：0.63×285-285×2.28×3%-285×4.47×1%=147.32㎏
4、搅拌制度
搅拌制度是指进料容量、投料顺序和搅拌时间。
（1）进料容量
进料容量约为出料容量的1. 4 倍至1. 8 倍(通常取1. 5 倍) 。
（2）投料顺序
①一次投料法。搅拌混凝土前，先在料斗中装入石子，再装水泥及砂，这样可使水泥夹在石子和砂中间，有效地避免上料时所发生的水泥飞扬现象，同时也可使水泥及砂子不致粘住斗底。料斗将砂、石、水泥倾入搅拌机的同时加水搅拌。
②二次投料法。二次投料法又分为预拌水泥砂浆法、预拌水泥净浆法和水泥裹砂石法三种。与一次投料法相比，二次投料法可使混凝土强度提高10%～15%，节约水泥15%～20%。
预拌水泥砂浆法是先将水泥、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，再投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，再加入砂和石搅拌成混凝土。
水泥裹砂石法是先将全部砂、石和70%的水倒入搅拌机，搅拌10～20s，将砂和石表面湿润，再倒入水泥进行造壳搅拌20s，最后加剩余水，进行糊化搅拌80s。用这种方法拌制的混凝土称为造壳混凝土(简称SEC混凝土)。水泥裹砂石法能提高强度是因为改变投料和搅拌次序后，使水泥和砂石的接触面增大,水泥的潜力得到充分发挥。
（3）搅拌时间
搅拌时间过短，混凝土不均匀，强度及和易性将下降；搅拌时间过长，不但降低搅拌机的生产效率，同时会使不坚硬的粗骨料，在大容量搅拌机中因脱角、破碎等而影响混凝土的质量。对于加气混凝土也会因搅拌时间过长而使所含气泡减少。
5、预拌混凝土
预拌混凝土是指由水泥、集料、水以及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例，在搅拌站经计量、拌制后出售的并采用运输车，在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物。
5.3.2混凝土运输
混凝土的运输是指将混凝土由拌制地点运至浇筑地点的过程，分为水平运输（地面水平运输和楼面水平运输）和垂直运输。
（1）手推车
双轮手推车容量为0.1～0.12 m3，操作灵活、装卸方便，适用于楼地面混凝土水平运输。
（2）机动翻斗车
机动翻斗车车前装有容积为0.467 m3的料斗，轻便灵活、结构简单、转弯半径小、速度快，能自动卸料等特点，适用于短距离混凝土运输。
（3）自卸汽车
（4）混凝土搅拌运输车
混凝土搅拌运输车是在载重汽车或专用汽车的底盘上装置一个梨形反转出料的搅拌机。它兼有运载混凝土和搅拌混凝土的双重功能，适用于混凝土远距运输使用，是预拌（商品）混凝土必备的运输机械。
图5-39 混凝土搅拌运输车
图5-40 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-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
（5）混凝土泵运输
泵送混凝土的有关要求:
①粗骨料。粗骨料宜优先选用卵石，当水灰比相同时，卵石混凝土比碎石混凝土流动性好，与管道的摩阻力小。一般粗骨料为碎石时d≤D/3，粗骨料为卵石时d≤D/2.5。
②细骨料。泵送混凝土中通过0.135mm筛孔的砂应不小于15%，含砂率宜控制在40%～50%。
③水泥用量。水泥用量过少，混凝土易产生离析现象，1m3泵送混凝土最小水泥用量为300Kg。
④混凝土水灰比及坍落度是影响混凝土可泵性的重要困素，它们直接影响泵送阻力的大小和混凝土的稳定性。具体的坍落度取值，应根据泵送距离、泵送高度、外加剂品种、气温及对混凝土的性能要求而定。
5.3.3混凝土浇筑
1、混凝土浇筑前的准备工作
混凝土浇筑前，应检查模板的轴线位置、标高、截面尺寸和预留孔洞的位置是否正确；检查模板的支撑是否牢固；检查钢筋及预埋件的规格、数量，安装位置是否正确。并进行验收，做好隐蔽工程记录。对施工班组进行安全与技术交底，在混凝土浇筑过程中，随时填写施工日志。
2、混凝土浇筑的一般要求
1）混凝土的自由下落高度
浇筑混凝土时为防止发生离析现象，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，以防混凝土产生离析。
图5-43 溜槽
(a）串筒 (b) 振动串筒
图5-44 串筒
2）混凝土分层浇筑厚度
为了使混凝土能够振捣密实，浇筑时应分层浇灌、振捣，并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见表5-19。
表5－19 混凝土浇筑层厚度
项次 捣实混凝土的方法 浇筑层厚度(mm)
1 插入式振捣 振捣器作用部分长度的1.25倍
2 表面振动 200
3 人工捣固 在基础、无筋混凝土或配筋稀疏的结构中
在梁、墙板、柱结构中
在配筋密列的结构中 250
200
150
4 轻骨料混凝土 插入式振捣器
表面振动(振动时须加荷) 300
200
3）浇筑间歇时间
表5-20 混凝土运输、浇筑和间隙的时间（min）
注：当混凝土中掺有促凝或缓凝型外加剂时，其允许时间应通过试验确定。
4）坍落度要求
混凝土浇筑前不应发生离析或初凝现象，如已发生，须重新搅拌。混凝土运至现场后，其坍落度应满足表5-21的要求，混凝土坍落度试验见图5-45。
混凝土强度等级 气温（℃）
≤25 ＞25
≤C30 210 180
＞C30 180 150
图5-45 混凝土坍落度试验
4、施工缝的留设
施工缝留设的位置:
①施工缝设置的原则，一般宜留在结构受力(剪力)较小且便于施工的部位。
②柱子的施工缝宜留在基础与柱子交接处的水平面上，或梁的下面，或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盖柱帽的下面，如图5-46所示。
③高度大于1m的钢筋混凝土梁的水平施工缝，应留在楼板底面下20～30mm处，当板下有梁托时，留在梁托下部；单向平板的施工缝，可留在平行于短边的任何位置处；对于有主次梁的楼板结构，宜顺着次梁方向浇筑，施工缝应留在次梁跨度的中间1/3范围内，如图5-47所示。
(a) (b) (c)
图5-46 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
图5-47 有主次梁的楼板的施工缝留设位置
1-柱；2-主梁；3-次梁；4-板
5、后浇带的设置
设置后浇带的位置、距离通过设计计算确定，其宽度考虑施工简便、避免应力集中，常为700～1000mm；在有防水要求的部位设置后浇带，应考虑止水带构造。
（1）后浇带的主要作用：
1）解决沉降差
2）减小温度收缩影响
（2）后浇带的分类
①为解决高层建筑主楼与裙房的沉降差而设置的后浇带称为沉降后浇带。
②为防止混凝土因温度变化拉裂而设置的后浇施工带称为温度后浇带。
③为防止因建筑面积过大，结构因温度变化，砼收缩开裂而设置的后浇施工缝为伸缩后浇带。
（3）后浇带的接缝处理
1）后浇带的构造见图5-48。
（a）平接式；（b）企口式；（c）台阶式
2）钢筋是保持原状还是断开，这要由后浇带的类型来决定。沉降后浇带的钢筋应贯通，伸缩后浇带钢筋应断开，梁板结构的板筋应断开，但梁筋贯通，若钢筋不断开，钢筋附近的砼收缩将受到较大制约，产生拉应力开裂，从而降低了结构抵抗温度应力的能力。
3）填充后浇带混凝土可采用微膨胀或无收缩水泥，也可采用普通水泥加入相应的外加剂拌制，但必须要求填筑混凝土的强度等级比原结构强度提高一级，并保持至少15d的湿润养护。
6、大体积混凝土的浇筑
大体积混凝土是指厚度大于或等于1.5m，长、宽较大，施工时水化热引起混凝土内的最高温度与外界温度之差不低于25℃的混凝土结构。一般多为工业建筑中的设备基础及高层建筑中厚大的桩基承台或基础底板等，由于承受的荷载大、整体性要求高，一般要求连续浇筑，不留施工缝。
大体积混凝土结构截面大，水泥水化热总量大，而砼是热的不良导体，造成砼内部温度较高，由此使砼内外产生较大的温度差，当形成的温度应力大于砼抗拉强度时，在受到基岩或硬化砼垫层约束的情况下，就易使混凝土产生裂缝。因此，在浇筑大体积混凝土时，必须采取适当措施：
1）宜选用水化热较低的水泥，如矿渣水泥、火山灰或粉煤灰水泥；
2）掺缓凝剂或缓凝型减水剂，也可掺入适量粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料；
3）采用中粗砂和大粒径、级配良好的石子；
4）尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量；
5）降低混凝土入模温度，可在砂、石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置或覆盖草包等隔热材料，采用低温水或冰水拌制混凝土；
6）扩大浇筑面和散热面，减少浇筑层厚度和浇筑速度，必要时在混凝土内部埋设冷却水管，用循环水来降低混凝土温度；
7）在浇筑完毕后，应及时排除泌水，必要时进行二次振捣；
8）加强混凝土保温、保湿养护，严格控制大体积混凝土的内外温差，当设计无具体要求时，温差不宜超过25℃，故可采用草包、炉渣、砂、锯末、油布等不易透风的保温材料或蓄水养护，以减少混凝土表面的热扩散和延缓混凝土内部水化热的降温速率；
9）在设计允许的情况下可适当采用补偿收缩砼。
大体积混凝土结构的浇筑方案。
(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；4-地基
①全面分层方案，是在第一层全面浇筑完毕，混凝土还未初凝时，回来浇筑第二层，如此逐层进行直至浇筑完毕。这种方案适用于结构的平面尺寸不太大的情况下，施工时从短边开始、沿长边进行较适宜。
②斜面分层方案，要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度超过厚度的3倍的情况。振捣工作应从浇筑层斜面的下端开始，逐渐上移，以保证混凝土的浇筑质量。
③分段分层方案，适用于厚度不太大而面积或长度较大的结构。混凝土从底层开始浇筑，进行一定距离后回来浇筑第二层，如此依次向前浇筑以上各分层。
施工时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。
图5-50 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
5.3.4混凝土的振捣
混凝土振捣机械按其传递振动的方式分为内部振动器、表面振动器、附着式振动器和振动台，如图5-51所示。这些振动机械的构造原理，主要是利用偏心轴或偏心块的高速旋转，使振动器因离心力的作用而振动。在施工工地主要使用内部振动器和表面振动器。
图5-51 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
图5-52 插入式振动器
1-电动机；2- 软轴；3-振动棒
振动棒在各插点的振动时间，以见到混凝土表面基本平坦，泛出水泥浆，混凝土不再显著下沉，无气泡排出为止。
混凝土分层浇筑时，振动棒不能插入太深，最好应使棒的尾部留露1/3～1/4，软轴部分不要插入混凝土中。振捣时，应将振动棒上下来回抽动50～100mm，以保证上下部分的混凝土振捣均匀；同时为使上下层混凝土结合成整体，还应将振动棒深入下层混凝土中50mm左右。
5.3.5混凝土养护
1、养护工艺
混凝土的养护一般可分为标准养护、自然养护和热养护。混凝土在温度为20±3℃和相对湿度为90%以上的潮湿环境或水中的条件下进行的养护称为标准养护。在施工现场，对混凝土进行自然养护时，根据所采取的保湿措施的不同，可分为覆盖浇水养护和塑料薄膜保湿养护两类
根据所用密封材料的不同，保湿养护又可分为薄膜布养护和薄膜养护剂养护。
2、养护条件
在自然气温条件下（高于＋5℃），对于一般塑性混凝土应在浇筑后10～12h内（炎夏时可缩短至2～3h），对高强混凝土应在浇筑后1～2h内，即用麻袋、草帘、锯末或砂进行覆盖，并及时浇水养护。
混凝土在养护过程中，如发现遮盖不好，浇水不足，以致表面泛白或出现干缩细小裂缝时，要立即仔细加以遮盖，加强养护工作，充分浇水，并延长浇水日期，加以补救。
在已浇筑的混凝土强度达到1.2N/mm2以后，始准在其上来往行人和安装模板及支架等。
5.3.6混凝土质量检验
混凝土质量检验包括施工过程中的质量检查和养护后的质量检查。
1、施工过程中的质量检查
采用商品混凝土时，应检查混凝土厂家提供的下列技术资料:
（1）水泥品种、标号及每立方米混凝土中的水泥用量。
（2）骨料的种类和最大粒径。
（3）外加剂、掺合料的品种及掺量。
（4）混凝土强度等级和坍落度。
（5）混凝土配合比和标准试件强度。
（6）对轻骨料混凝土尚应提供其密度等级。
2、混凝土养护后的质量检验
检验内容包括：混凝土的强度、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。如设计上有特殊的要求时，还需对抗冻性、抗渗性等进行检验。
（1）混凝土外观检查
混凝土结构件拆模后，应从外观上检查其表面有无蜂窝、麻面、孔洞、露筋、缝隙及夹层、缺棱掉角和裂缝等缺陷，外形尽寸是否超过表5-25允许偏差值，如有应及时加以修正。
（2）混凝土强度检验
1）试件的留设
混凝土取样时，均应作成标准试件( 即边长为150mm标准尺寸的立方体试件)，每组三个试件应在同盘混凝土中取样制作，并在标准条件下(温度20±3℃，相对湿度为90% 以上)，养护至28d 龄期，按标准试验方法测得混凝土立方体抗压强度。
当采用非标准尺寸试件时，应将其抗压强度乘以尺寸折算系数，折算成边长为150mm的标准尺寸试件抗压强度。
结构混凝土的强度等级必须符合设计要求，用于检查结构构件混凝土强度的试件，应在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合下列规定：
①每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，其取样不得少于一次；
②每工作班拌制的同配合比的混凝土不足100盘时，其取样不得少于一次；
③当一次连续浇筑超过1000m3时，同一配合比的混凝土每200m3取样不得少于1次；
④每一现浇楼层、同配合比的混凝土，其取样不得少于一次；同一单位工程每一验收项目中同配合比的混凝土，其取样不得少于一次；
⑤配合比有变化时，则每种配合比均应取样。
⑥每次取样应至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。
2）每组试件的强度
每组三个试件应在浇筑地点制作，在同盘混凝土中取样，并按下列规定确定该组试件的混凝土强度代表值：
①取三个试件强度的算术平均值；
②当三个试件强度中的最大值和最小值之一与中间值之差超过中间值的15%时，取中间值；
③当三个试件强度中的最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%时，该组试件不应作为强度评定的依据。
子单元4 预制钢筋混凝土构件施工
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。
预制混凝土构件的特点：
（1）能够实现成批工业化生产，节约材料，降低施工成本；
（2）有成熟的施工工艺，有利于保证构件质量，特别是进行标准定型构件的生产，预制构件厂（场）施工条件稳定，施工程序规范，比现浇构件更易于保证质量；
（3）可以提前为工程施工做准备，施工时将达到强度的预制构件进行安装，可以加快工程进度，降低工人劳动强度。
5.4.1构件制作的方法
可分为台座法、机组流水法和传送带法三种。
5.4.2生产预制构件的模板
现场就地制作预制构件常用的模板有胎模、分节脱模、重叠支模等。预制厂制作预制构件常用的模板有固定式胎模、拉模、折页式钢模等。
1、胎模
胎模是指用砖或混凝土材料筑成构件外形的底模，它通常用木模作为边模。多用以制作大型钢筋混凝土肋形板或其它形状复杂的构件，胎膜的上表面形状与所浇构件的下表面形状吻合，混凝土浇入胎膜，即获得所要求的结构外形。
2、重叠支模
重叠支模如图5-56(a)所示，即利用先预制好的构件作底模，沿构件两侧安装侧模板后再制作同类构件。此时, 上层构件的模板安装和浇筑混凝土, 应待下层构件的混凝土强度达到30N/ mm2 后方可进行。另外, 下层构件表面应涂隔离剂, 以防止上下层构件混凝土的粘结。对于矩形、梯形柱和梁以及预制桩，还可以采用间隔重叠法施工，以节省侧模板。
3、水平拉模
水平拉模是在长线台座上生产预应力混凝土空心板广泛采用的一种工具式模板。
5.4.3预制构件的成型
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。用机组流水法和传送带法制作构件, 则用振动台振实。
图5-57 振动加压方法
(a)静态加压；(b)动态加压
1-压板；2-振动台；3-振动压板；4-构件
2、挤压法
用螺旋挤压机连续生产预应力混凝土圆孔板。挤压机的工作原理：用螺旋绞刀把由料斗漏下的混凝土向后挤送，在挤送过程中，由于受到振动器和已成型混凝土空心板的阻力（反作用力）而被挤压密实，挤压机也在这一反作用力作用下沿着与挤压方向相反的方向被推动自行前进, 在挤压机后面即形成一条连续的预应力混凝土空心板带。
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。待混凝土达到可以放松预应力筋的强度时，再切断钢丝。
料斗
振捣器
压重
空心板
成型管
螺旋铰刀
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。
管桩
主动轮
电机轮
被动轮
5.4.5预制构件模板拆除
预制构件拆模时，混凝土强度应符合设计要求。当设计无要求时，应符合下列规定：
1、侧模应在混凝土强度能保证构件不变形、棱角完整时，方可拆除。
2、芯模或预留孔洞的内模，应在混凝土强度能保证构件和孔洞表面不发生坍陷和裂缝时，方可拆除。
3、当构件跨度等于或小于4m 时, 底模应在混凝土强度达到设计混凝土强度标准值的50%时, 方可拆除。当构件跨度大于4m 时, 应在混凝土强度达到设计混凝土强度标准值的75%时, 方可拆除。
5.4.6预制构件施工
1、进入现场的预制构件, 其外观质量、尺寸偏差应符合标准图或设计的要求。
① 预制构件的外观质量不宜有一般缺陷, 对已经出现的一般缺陷, 应按技术处理方案进行处理, 并重新检查验收。抽样数量: 全数检查。
② 预制构件的尺寸偏差应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定。抽样数量: 同一工作班生产的同类型构件, 抽查5%且不少于3 件。
2、预制构件与结构之间的连接应符合设计要求。连接处钢筋或预埋件采用焊接或机械连接时, 接头质量应符合国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》(JCJ18 )、《钢筋机械连接通用技术规程》(JCJ107)的要求。抽样数量: 全数检查。
3、承受内力的接头和拼缝, 当其混凝土强度未达到设计要求时, 不得吊装上一层结构构件, 当设计无具体要求时, 应在混凝土强度不小于10N/ mm2 或具有足够的支承时方可吊装上一层结构构件。已吊装完毕的装配式结构, 应在混凝土强度达到设计要求后, 方可承受全部设计荷载。抽样数量: 全数检查。
5.4.7预制构件结构性能检验
1、抽样数量对成批生产的构件, 应按同一工艺正常生产的不超过1000 件且不超过3个月的同类型产品为一批。当连续检验10 批且每批的结构性能检验结果均符合规范规定的要求时, 对同一工艺正常生产的构件, 可改为不超过2000 件且不超过3个月的同类型产品为一批，在每批中应随机抽取一个构件作为试件进行检验。
“同类型产品”是指同一钢种、同一混凝土强度等级、同一生产工艺和同一结构形式的构件。对同类型产品进行抽样检验时, 试件宜从设计荷载最大、受力最不利或生产数量最多的构件中抽取。对同类型的其他产品, 也应定期进行抽样检验。
2、检验内容：钢筋混凝土构件和允许出现裂缝的预应力混凝土构件进行承载力、挠度和裂缝宽度检验；不允许出现裂缝的预应力混凝土构件进行承载力、挠度和抗裂检验; 预应力混凝土构件中的非预应力杆件按钢筋混凝土构件的要求进行检验。对设计成熟、生产数量较少的大型构件, 当采取加强度措施时, 可仅作挠度、抗裂或裂缝宽度检验; 当采取上述措施并有可靠的实践经验时, 可不作结构性能检验。
3、检验方法按标准要求采用短期静力加载检验。
4、现场要求准备一台称量准确的磅秤；有足够的配重(一般为粘土砖)；对于非标准构件, 委托单位应事先提供设计荷载及构件型号。
5、检验结论
① 当试件结构性能的全部检验结果均符合标准检验要求时, 该批构件的结构性能合格。
② 当第一个试件的检验结果不能全部符合上述要求, 但已能符合第二次检验的要求时,可再抽两个试件进行检验。第二次检验的指标, 对承载力及抗裂检验系数的允许值取标准规定的允许值减0.05；对挠度的允许值取标准规定的允许值的1.10 倍。当第二次抽取的两个试件的全部检验结果均符合第二次检验的要求时, 该批构件的结构性能合格。
③ 当第二次抽取的第一个试件的全部检验结果已符合标准规定的要求时, 该批构件的结构性能合格。

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