3-地下结构的钢筋混凝土工程

第三章地下结构的钢筋混凝土工程§3.1概述§3.2模板工程§3.3钢筋工程§3.4混凝土工程§3.5混凝土养护质量检查与缺陷补救§3.1概述钢筋混凝土工程的一般施工工序§3.1概述地下结构钢筋混凝土工程的特殊性大体积混凝土浇注地下结构的外墙与地梁模板水下混凝土浇注§3.2模板工程§3.2模板工程重要性现浇混凝土结构用模板工程的造价约占钢筋混凝土工程总造价的30%，总用工量的50%。模板系统是由模板和支撑两部分组成。模板是使混凝土结构或构件成型的模型。支撑是保证模板形状、尺寸及其空间位置的支撑体系。§3.2模板工程模板及其支撑系统必须符合下列基本要求1.保证土木工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置正确；2.具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受新浇混凝土的重量和侧压力，以及施工过程中所产生的荷载；3.构造简单，装拆方便，并便于钢筋的绑扎与安装、混凝土的浇筑及养护等工艺要求；4.模板接缝不应漏浆。§3.2模板工程模板按所用的材料不同，分为木模板、钢木模板、钢模板、钢竹模板、胶合板模板、塑料模板等。地下工程中底板、地梁和边墙的混凝土施工，常常采用砖模和土模。§3.2模板工程钢模板类型有平面模板、阴角模板、阳角模板及联接角模四种。钢模板面板厚度一般为2.3或2.5mm；加劲板的厚度一般为2.8mm。板块的代号为P，以长宽尺寸组成4位数字表示其规格。如宽300mm，长1500mm的板块，其代号为P3015阳角模的代号为E，阴角模为Y，联接模为J§3.2模板工程例题1:某工程需组拼长度为480cm，宽度为170cm的组合钢模板，试进行配板。分析：目前我国应用的板块长度为150、120、90、75、60和45cm；板块的宽度为30、20、15、10cm四种。进行配板设计时，如出现不足模数的空缺，可辅助木方补缺。§3.2模板工程例题1:某工程需组拼长度为480cm，宽度为170cm的组合钢模板，试进行配板。解：根据组合钢模板的常用规格，当长度为480cm时，选用板块长度为：2块150cm长，2块90cm长；当宽度为170cm时，选用5块30cm宽，一块20cm宽的板块。其总共需30cm宽，150cm长的板块10块，用代号10P3015表示；30cm宽，90cm长的板块10块，用代号10P3009表示；20cm宽，150cm长的板块2块，用代号2P2015表示；20cm宽，90cm长的板块2块，用代号2P2009表示。则该模板的总用量代号表达式为：10P3015+10P3009+2P2015+2P2009配板时应注意以下几点：1．当剩下长度为10-14cm时，可加贴一片10cm宽的横向模板，使剩下长度在4cm以内，便于用木条填塞。2．当剩下长度为5-9cm时，可按15cm进级，选用较小一号长度的模板，使剩下长度增至20-24cm，以便加贴一片20cm宽的横向模板，可使剩下长度仍在4cm以内。3．当模板宽度或长度较大时，应先选用较宽较长规格的板块，并用不同规格板块搭配，即要减少用木条填塞，又要减少模板总块数量。§3.2模板工程按结构类型分类按结构的类型模板分为：基础模板、柱模板、梁模板、楼板模板、楼梯模板、墙模板、壳模板、烟囱模板等多种。按施工方法分类1.现场装拆式模板2.固定式模板3.移动式模板随着混凝土的浇筑，模板可沿垂直方向或水平方向移动，称为移动式模板。如烟囱、水塔、墙柱混凝土浇筑时采用的滑升模板、提升模板和筒壳浇筑混凝土时采用的水平移动式模板等。§3.2模板工程现浇整体式结构对模板及其支架拆除的要求和注意事项当设计无要求时，拆模应符合下列规定：1．不承重的侧模板，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而损坏时，方可拆除。2．承重模板应在与结构同条件养护的试件达到表中的规定强度后，方可拆除。3.拆模的一般顺序为:柱模、楼盖底模、梁侧模、梁底模。§3.2模板工程3．拆模工作关系到质量、安全、节约各个方面，要制定专门工艺或进行专项交底。应注意下列事项：（1）不得强力震动或硬撬应砸；（2）应按合理顺序进行，不得大面积同时撬落或拉倒；（3）每人应有足够工作面并选好安全场所，数人同时操作应科学分工，统一信号和行动；（4）重要承重部位（梁、柱），应拆除侧模检查混凝土无质量问题后方可继续拆除其承重模板；（5）拆除木料应集中堆放，整理或及时外运；（6）在拆模过程中，如发现混凝土有影响结构安全的质量问题时，应暂时拆除。经过处理后方可继续拆除§3.3钢筋工程钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构中常用的钢材有钢筋、钢丝和钢绞线三类。钢筋的直径一般为6～40mm，钢丝直径为3～5mm。钢绞线则由不同数量的钢丝制成。热轧和余热处理钢筋按强度不同，分为四级，级别愈高，其强度和硬度愈高，但塑性则降低。HPB235钢筋外表为光圆。HRB335、HRB400和RRB400级钢筋外表带肋，按形状分有月牙肋和等高肋，统称为带肋钢筋。钢丝有冷拔低碳钢丝、碳素钢丝和刻痕钢丝。钢丝及直径6～9㎜的钢筋一般卷成圆盘运至工地；直径大于12mm的钢筋一般轧成6～12m一根，运至工地。§3.3钢筋工程钢筋的冷加工冷拉是将钢材于常温下进行冷拉使产生塑性变形，从而提高屈服强度，这个过程称为冷拉强化。钢筋冷拉后，强度提高，塑性降低，一般不适合用于交变荷载及受动荷载的结构。冷拔是使直径6～8mm的HPB235钢筋强力通过特制的钨合金拔丝模孔，使钢筋产生塑性变形，以改变其物理力学性能。§3.3钢筋工程钢筋的连接钢筋焊接：对焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊、电阻电焊电弧焊系利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧（焊条与焊件间的空气介质中出现强烈持久的放电现象叫电弧），使焊条和电弧燃烧范围内的焊件金属熔化，熔化的金属凝固后，便形成焊缝或焊接接头。电弧焊应用范围广，如钢筋的接长、钢筋骨架的焊接、钢筋与钢板的焊接、装配式结构接头的焊接及其他各种钢结构的焊接等。§3.3钢筋工程钢筋的连接钢筋机械连接是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。具有施工简便、工艺性有良好、接头质量可靠、不受钢筋焊接性的制约、可全天候施工、节约钢材和能源等优点。钢筋机械连接:挤压套筒接头、锥螺纹套筒接头§3.3钢筋工程钢筋的制备工艺过程包括：调直、除锈、配料、划线、剪切、接长、弯曲和成型下料长度计算是配料计算中的关键。由于结构受力上的要求，许多钢筋需在中间弯曲和两端弯成弯钩。钢筋弯曲时，其外壁伸长，内壁缩短，而中心线长度并不改变。但是简图尺寸或设计图中注明的尺寸是根据外包尺寸计算，且不包括端头弯钩长度。显然外包尺寸大于中心线长度，它们之间存在一个差值，称为“量度差值”。钢筋的下料长度应为：钢筋下料长度=外包尺寸+端头弯钩度的量度差值；箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值；§3.3钢筋工程量度差值的经验取值半圆弯钩头增加6.25d；中间弯135°时扣除2.5d;中间弯90°时扣除2d;中间弯60°时扣除0.85d;中间弯45°时扣除0.5d;中间弯30°时扣除0.35d§3.3钢筋工程§3.4混凝土工程混凝土混合料的搅拌混凝土混合料的运输混凝土的浇筑与捣实§3.4混凝土工程1、混凝土浇筑应注意的问题1）防止钢筋变位；2）防止混凝土离析，保证混合料的均匀性与密实性；3）正确留置施工缝；混凝土结构多要求整体浇筑，如技术或组织上的原因，施工缝宜留在结构受力最小的部位，又要照顾施工方便。（1）柱子宜留在基础上部平面上，梁或吊车梁牛腿下面；（2）单向板应留在平行于板短边任何位置；（3）肋形楼盖宜留在次梁跨度1/3跨度范围内；§3.4混凝土工程2、混凝土浇筑方法1）现浇多层钢筋混凝土框架结构的浇筑（1）划分好施工层和施工段据此，选择施工机具设备及数量（2）每一施工段内的每排柱子应由外向内对称浇筑(3)梁和板一般应同时浇筑，从一端开始向前推进（4）为保证捣实质量，混凝土应分层浇筑§3.4混凝土工程2）大体积钢筋混凝土结构浇筑如设备基础，桩基承台或大的基础底板等大体积混凝土结构特点：(1)往往不允许留施工缝；(2)由于水您水化热使混凝土内部与表面有较大温差，从而产生表面裂缝；(3)当混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时，在与基底接触处产生很大的拉应力，严重时会产生贯穿缝。§3.4混凝土工程防止大体积混凝土温度缝施工措施：（1）优先选用水花热低的水泥，（如矿渣水泥）；（2）掺入适量粉煤灰，以减少水泥用量；（3）降低浇筑速度和减少筑层厚度；（4）采用人工降温措施，如设置冷水管；（5）选用温度传感器监测，信息化施工（内外温差小于25℃§3.4混凝土工程为保证混凝土整体性，要求浇筑的混凝土用量：Q=(F*H)/T式中：Q---混凝土最小浇筑量（m3/h）；F---混凝土浇筑区的面积（m2）;H---浇筑层厚度，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允许时间间隔（h）；§3.4混凝土工程水下浇筑混凝土深基础、沉井、沉箱和钻孔桩的封底，以及地下连续墙施工等，常采用导管法施工；导管法既可防止尚未凝结的混凝土中的水泥浆被水冲走，又可防止水进入混凝土内。导管法灌注混凝土施工设备及工艺图导管密封接头漏斗起重设备球塞导管直径一般为250-300mm，每节长3m。§3.4混凝土工程导管法施工注意事项：浇筑前，导管下口用带线的球塞（木、橡皮等）堵塞；插入水（或泥浆）中导管口距地基面应保持30cm；浇筑时，上提导管速度宜保持在0.5-3m/h为宜，且导管下口必须始终保持在混凝土表面之下一定数值；整个浇筑过程中，一般应避免水平移动导管；浇筑完毕，应清除顶面与水面接触的厚约20cm松软层。§3.4混凝土工程如水下结构物面积大，可用几根导管同时浇筑，导管的有效作用半径R取决于最大扩散半径。导管插入深度与混凝土表面坡度和作用半径有关。T=R/3§3.4混凝土工程§3.4混凝土工程导管布置根据导管的作用半径和施工地区的面积，求出导管数量，然后进行导管布置。§3.4混凝土工程例：某地下墙工程，单幅墙宽4m，槽宽600mm，墙深20m，试设计水下浇筑砼导管及浇筑砼时导管上提速度？已知：地下水位在-0.5m,漏斗高1.5m，砼保持流动系数K=1。§3.4混凝土工程解：（1）由墙深20m，可知应选用7节导管，7×3m=21m20m导管直径可选φ250mm。（2）假定插入砼深度取1.0m，则在墙底时导管口混凝土超静压力:P=0.025h1+0.015h2=0.025*3.3+0.015*18.2=0.3555MPa0.25MPa可知，连续浇筑时，导管作用半径R=4.0m，则插入深度可取1.5mR/3=4/3=1.3m验算P=0.025*3.3+0.015*17.7=0.3480MPa0.25MPa(3)由R=0.85KQ/i,得Q=Ri/0.85K，则混凝土灌注强度Q=（4*1/7）/（0.85*1）=0.672m/h∈(0.5m/h,3m/h)即浇筑砼时导管上提速度取每小时60cm.§3.5混凝土养护质量检查与缺陷补救混凝土自然养护的具体措施:1)外界气温高于5C时，用麻袋、草帘等加以覆盖，并浇水养护；低于5C时，不浇水养护。2）养护工作应在灌注后12h内开始进行，干硬性混凝土或炎热夏天应在灌注、捣实后立即进行。3）地下建筑中与动水接触的混凝土结构，在施工与养护期应采取不少于14昼夜排水措施；也可采用其表面涂刷沥青乳胶液等保护下或用土回填以防止内部水分蒸发的措施。§3.5混凝土养护质量检查与缺陷补救混凝土质量检查1）施工中检查混凝土拌制与浇筑的材料质量；混凝土坍落度，应在交货地点进行坍落度检查。2）养护中检查取出少量实际施工中使用的混凝土料制成试块，进行标准养护。15cm边长的标准立方体试块标准养护28天测