土木工程施工-第4讲_钢筋工程与模板工程

土木工程施工第3章混凝土结构工程第4讲钢筋工程与模板工程第5讲混凝土工程土木工程施工第4讲钢筋工程与模板工程1砼结构工程概述2钢筋的种类及验收3钢筋的配料及加工4钢筋的连接方法5钢筋的绑扎与安装第3章混凝土结构工程土木工程施工1砼结构工程概述由胶结料(水泥)、骨料(砂、石)、水和外加剂按一定比例拌和而成的混合物，经硬化后形成的一种人造石。第4讲钢筋工程与模板工程钢筋和砼共同工作的原理砼硬化后紧紧握裹钢筋(产生握裹力)，钢筋受砼保护而不致锈蚀，钢筋与砼的线膨胀系数相近(钢筋为1.2×10－6，砼为1.0～1.4×10－6),不会因温度变化引起胀缩不均而破坏两者之间的粘结。共62页第1页混凝土的定义钢筋不同强度砼的拔出试验粘结应力和滑移曲线土木工程施工砼结构的优缺点优点——具有耐久性、耐火性、整体性，可塑性好、节约钢材，可就地取材。缺点——自重大、抗裂性差、现场浇筑受季节性气候条件的限制、补强修复较困难。发展前景随着科学技术的发展，新技术、新工艺、新材料的不断出现,上述一些缺点正逐步得到改善，如预应力砼工艺、钢—砼混合结构的发展和应用，提高了砼构件的刚度、抗裂性和耐久性，减小了构件的截面和自重。1砼结构工程概述共62页第2页土木工程施工砼结构工程施工工艺流程图水泥砂/石(粗细骨料)外加剂拆模养护浇筑砼拌制砼配料水钢筋制作钢筋安装模板制作模板安装模板修理1砼结构工程概述共62页第3页土木工程施工2钢筋的种类及验收砼结构用的普通钢筋分为热轧钢筋和冷加工钢筋两大类。第4讲钢筋工程与模板工程2.1钢筋的分类热轧光园钢筋热轧带肋钢筋2.1.1热轧钢筋是最常用的钢筋，有热轧光园钢筋（HPB）、热轧带肋钢筋（HRB）和余热处理钢筋（RRB）三种。共62页第4页土木工程施工热轧钢筋中HRB400（俗称新Ⅲ级）是国家技术政策推荐的主力钢筋。在钢筋砼结构中宜采用Ⅲ级和Ⅱ级钢筋，也可采用Ⅰ级和Ⅳ级钢筋。级别强度等级代号符号Ⅰ级HPB235(Q235)Ⅱ级HRB335（20MnSi）Ⅲ级HRB400⑵热轧钢筋的符号说明HPB235屈服强度生产工艺：hotrolled表面形状：plain钢筋：bar2.1钢筋的分类共62页第6页土木工程施工2.1.2冷加工钢筋主要有冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋，其使用应符合《冷轧带肋钢筋砼结构技术规程》和《冷轧扭钢筋砼构件技术规程》。冷加工钢筋可提高强度、节约钢材。冷拉钢筋和冷拔低碳钢丝已被建设部列为限制使用技术而淘汰。冷拔低碳钢丝从2005年1月1日起不得作为结构受力钢筋使用。冷轧扭钢筋冷轧带肋钢筋2.1钢筋的分类共62页第7页土木工程施工3.3钢筋的加工钢筋加工一般集中在车间采用流水作业法进行，然后运至工地进行安装和绑扎。钢筋加工过程包括：钢筋调直→除锈→下料剪切→接长→弯曲。工地钢筋车间（样板工地）车间加工内景3钢筋的配料及加工共62页第19页土木工程施工3.3.1钢筋调直以盘园供货的钢筋调直一般采用冷拉进行，Ⅰ级钢筋冷拉率不宜大于4%，Ⅱ、Ⅲ级钢筋不宜大于1%；当钢筋无弯钩弯折要求时，Ⅰ级钢筋冷拉率可放宽至6%，Ⅱ、Ⅲ级钢筋不超过2%。直径6～14的钢筋可用钢筋调直机进行调直，钢筋调直机兼有除锈、调直、切断三项功能，钢筋调直切断机盘园冷拉调直时的开卷3.3钢筋的加工共62页第20页土木工程施工3.3.2钢筋除锈为保证钢筋与砼之间的握裹力，严重锈蚀的钢筋应除锈。除锈方法有调直或冷拉过程中除锈、电动除锈机除锈、手工除锈或喷砂、酸洗除锈。高速矫直装置高速剪切装置半成品卸料架钢筋矫直切断机3.3钢筋的加工共62页第21页土木工程施工3.3.3钢筋切断钢筋下料时须按下料长度切断。钢筋切断可用钢筋切断机(直径40mm以下)、手动切断器(小于12mm)、乙炔或电弧割切或锯断(大于40mm)。手动切断器钢筋切断机断料3.3钢筋的加工共62页第22页土木工程施工3.3.4钢筋弯曲宜用钢筋弯曲机或弯箍机进行，弯曲形状复杂的钢筋应画线、放样后进行。GF-20B型钢筋箍筋弯曲机弯起钢筋加工钢筋工弯曲钢筋实景3.3钢筋的加工共62页第23页土木工程施工4钢筋的连接方法第4讲钢筋工程与模板工程钢筋接头有三种连接方法：即绑扎搭接接头、焊接接头、机械连接接头。⑵轴心受拉和小偏心受拉构件的纵向受力钢筋；直径d＞28的受拉钢筋、直径d＞32的受压钢筋不得采用绑扎搭接接头。⑶直接承受动力荷载的构件，纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。⑴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。钢筋连接的原则：钢筋接头宜设置在受力较小处，同一根钢筋不宜设置2个以上接头，同一构件中的纵向受力钢筋接头宜相互错开。共62页第24页土木工程施工4.1钢筋焊接钢筋连接采用焊接接头，可节约钢材、改善结构受力性能、提高工效、降低成本。常用的焊接方法可分为压焊(闪光对焊、电阻点焊、气压焊)和熔焊(电弧焊、电渣压力焊)。4钢筋的连接方法4.1.1焊接施工的一般规定⑴焊工必须持证操作，施焊前应进行现场条件下的焊接工艺试验，试验合格后,方可正式施焊。⑵焊剂应存放在干燥的库房内，受潮时，使用前应经250～3000C烘焙2h。共62页第25页土木工程施工⑷雨天、雪天不宜在现场进行施焊，必须施焊时，应采取有效遮蔽措施，焊后未冷却接头不得碰到冰雪。⑸进行闪光对焊、电阻点焊、电渣压力焊、埋弧压力焊时，应观察电源电压波动情况，当电源电压下降在5～8%时，应提高焊接变压器级数，当大于或等于8%时，不得进行焊接。⑹妥善管理氧气、乙炔、液化石油气等易燃易爆品，制定并实施各项安全技术措施,防止烧伤、触电、火灾、爆炸以及烧坏焊接设备事故的发生。4.1钢筋焊接⑶在环境温度低于-50C条件下施焊，闪光对焊宜采用预热闪光焊或闪光-预热闪光焊；电弧焊宜增大焊接电流、减低焊接速度;环境温度低于-200C时，不宜进行各种焊接。共62页第26页土木工程施工4.1.2对焊对焊是钢筋接触对焊的简称，具有成本低、质量好、工效高的优点，对焊工艺又分为连续闪光焊、预热闪光焊、闪光—预热—闪光焊三种。钢筋对焊原理图实景4.1钢筋焊接⑴连续闪光焊工艺过程包括闪光和顶锻。施焊时,使钢筋两端面轻微接触，形成连续闪光,闪光到预定长度(即钢筋端头加热到熔点时)，以一定的压力迅速顶锻，焊接接头即告完成。适用于直径20mm(Ⅰ和Ⅲ级)～22mm(Ⅱ级)以内的钢筋。共62页第27页土木工程施工⑵预热闪光焊该工艺是在预热闪光焊前再增加一次闪光过程，使预热均匀。适用于直径22mm以上、且端面不平的Ⅰ～Ⅲ级钢筋。⑶闪光-预热-闪光焊该工艺是在连续闪光焊前增加一次预热过程，适用于直径22mm以上的Ⅰ～Ⅲ级钢筋。钢筋对焊进行中钢筋对焊作业前4.1钢筋焊接共62页第28页土木工程施工4.1.3电渣压力焊电渣压力焊(简称竖焊)是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，再施加压力使钢筋焊合。该工艺操作简单、工效高、成本低、比电弧焊接头节电80%以上，比绑扎连接和帮条焊节约钢筋30%。多用于施工现场直径φ14～40mm的竖向或斜向(倾斜度4:1)钢筋的焊接接长。钢筋电渣压力焊设备示意图HD－750电渣压力焊机4.1钢筋焊接共62页第31页土木工程施工4.1.4电弧焊电弧焊是电焊机送出低压强电流，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。电弧焊在现浇结构中的钢筋接长、装配式结构中的钢筋接头、钢筋与钢板的焊接中应用广泛。接头形式：主要有帮条焊、搭接焊、坡口焊、窄间隙焊和熔槽帮条焊等5种形式。ZX7系列直流电弧焊机DN2-5交流弧焊机BX1-315交流弧焊机4.1钢筋焊接共62页第37页土木工程施工4.2钢筋机械连接钢筋机械连接又称为“冷连接”，是继绑扎、焊接之后的第三代钢筋接头技术。具有接头强度高于钢筋母材、速度比电焊快5倍、无污染、节省钢材20％等优点。机械连接的分类墩粗直镙纹接头滚轧直镙纹接头带肋钢筋套筒冷挤压接头直接滚轧剥肋滚轧4钢筋的连接方法共62页第44页土木工程施工4.2.1套筒挤压连接套筒挤压连接是将两根待连接钢筋插入一个特制钢套管内，采用挤压机和压模在常温下对套管加压，使两根钢筋紧固成一体。该工艺操作简单、连接速度快、安全可靠、无明火作业、不污染环境，钢筋连接质量优于钢筋母材的力学性能。按挤压方式又可分为径向挤压和轴向挤压套管连接。套筒挤压连接4.2钢筋机械连接共62页第45页土木工程施工轴向挤压连接现场施工不方便及接头质量不够稳定，没有得到推广；而径向挤压连接技术，连接接头得到了大面积推广使用。现在工程中使用的套筒挤压连接接头，都是径向挤压连接。4.2钢筋机械连接挤压接头试件垂直钢筋挤压接头斜向钢筋挤压接头挤压机共62页第46页土木工程施工4.2.2螺纹套筒连接原理：螺纹套筒连接是将两根待接钢筋的端部和套管预先加工成螺纹，然后用手和力矩扳手将两根钢筋端部旋入套筒形成机械式钢筋接头。螺纹套筒连接分锥形螺纹连接和直螺纹连接两种。锥形螺纹钢筋连接克服了套筒挤压连接技术存在的不足。但存在螺距单一的缺陷，已逐渐被直螺纹连接接头所代替。锥螺纹钢筋连接4.2钢筋机械连接共62页第47页土木工程施工3种直螺纹连接方法的优缺点⑴镦粗直螺纹连接：是把钢筋端头镦粗后制作的直螺纹和连接件螺纹咬合形成的接头再切削成型，镦头质量较难控制。⑵直接滚压直螺纹连接：是把带肋钢筋放进滚压机通过滚丝轮滚压成型，螺纹精度稍差，存在虚假螺纹现象。⑶剥肋滚压直螺纹连接：是先将钢筋接头纵、横肋剥切处理,使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸，然后滚压成型。它集剥肋、滚压于一体，成型螺纹精度高，滚丝轮寿命长，是目前直螺纹套筒连接的主流技术。锥螺纹接头4.2钢筋机械连接共62页第48页土木工程施工5钢筋的绑扎与安装核对成品钢筋与料单与图纸是否相符，确定绑扎先后顺序及方法，确定钢筋保护层厚度。第10讲钢筋工程5.1施工准备环境类别板、墙、壳梁柱≤C20C25～C45≥50≤C20C25～C45≥C50≤C20C25～C45≥C50一201515302525303030二a－2020－3030－3030b－2520－3530－3530三－3025－4035－4035纵向受力钢筋的砼保护层最小厚度共62页第53页土木工程施工5.2钢筋工程验收钢筋工程属隐蔽工程，浇筑砼前应组织对钢筋和预埋件进行验收，并做好隐蔽工程记录，相关各方签字确认，以备查证。5钢筋的绑扎与安装筏板基础钢筋验收柱基础钢筋验收共62页第62页土木工程施工模板工程的基本要求模板工程对施工成本的影响显著。一般工业与民用建筑中，平均1m3砼需用模板7.4m2，模板费用约占砼工程费用的34%。在砼结构施工中选用合理的模板形式、模板结构及施工方法，对加速砼工程施工和降低造价有显著效果。模板是使砼构件按几何尺寸成型的模型板，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。第4讲钢筋工程与模板工程共60页第1页翻模施工土木工程施工6模板的种类模板系统的组成：包括模板板块和支架两大部份。模板板块是由面板、次肋、主肋等组成。支架则有支撑、桁架、系杆及对拉螺栓等不同的形式。按材料分：有木模板、竹模板、钢木模板、钢模板、塑料模板、铸铝合金模板、玻璃钢模板等。按工艺分：有组合式模板、大模板、滑升模板、爬升模板、永久性模板以及飞模、模壳、隧道模等。第4讲钢筋工程与模板工程共60页第2页土木工程施工6.1组合式模板组合模板是一种工具式的定型模板，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，拼装灵活，可拼出多种尺寸和几何形状，通用性强，适应各类建筑物的梁、柱、板、墙、基础等构件的施工需要，也可拼成大模板、隧道模和台模等。6模板的种类组合式钢模板组合式钢模板共60页第3页土木工程施工6.1.1组合式钢模板钢定型模板由边框、面板、横肋组成，面板为2.3～2.5mm的钢板，模板类型主要有平面模板、阴角模板、阳角模板和连接模板，连接件主要有U型卡、钩头螺栓、对拉螺栓和扣件等。钢模板一次性投资大，需多次周转使用才有经济效益，工人操作劳动强