第六章 现浇混凝土结构高层建筑施工

LOGO现浇混凝土结构高层建筑施工主讲：刘炳南CompanyLogo一钢筋连接技术电渣压力焊电渣压力焊属于熔焊，利用电流通过渣池产生的电阻热量将钢筋端部熔化，然后施加压力使上、下两段钢筋焊接为一体。电渣压力焊适用于直径14~40mm的竖向或斜向（倾斜度在4：1范围内）钢筋的连接。CompanyLogo外观检查应逐根进行，符合下列要求：接头焊包均匀，不得有裂纹，钢筋表面无明显烧伤等缺陷；接头处钢筋轴线偏移不得超过0.1钢筋直径，同时亦不得大于2mm；接头处钢筋轴线弯折不得大于4°。对于框架结构，每一楼层中以300个同类型接头为一批，不足300个仍作为一批，切取其中3个试件进行拉伸试验。3个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋抗拉强度标准值，如有1个试件低于上述数值，应取双倍试件进行复验，复验中如仍有1个试件不符合要求，则该批接头为不合格。CompanyLogo气压焊采用一定比例的氧气、乙炔焰对两连接钢筋端部接缝处进行加热，待其达到热塑状态时对钢筋施加30~40N/mm的轴向压力，使钢筋顶锻在一起。机理：在还原性气体保护下，产生塑性流变后紧密接触，促使端面金属晶体相互扩散渗透，再结晶和再排列，形成牢固的对焊接头。宜于焊接直径16~40mm的。CompanyLogo气压焊的工艺过程用砂轮锯切平钢筋端面，使断面与钢筋轴线垂直，去掉端面周边毛刺→用磨光机打磨钢筋压接面和端头（50~100mm），去除锈和污物，使其露出金属光泽→安装夹具夹紧钢筋，使两钢筋轴线对正，缝隙不大于3mm，对钢筋轴心施加初压力（5~10N/mm²）→用碳化焰（乙炔过剩焰，O2:C2H2为0.85：1~0.95：1）加热钢筋，待钢筋接缝处呈红黄色，压力表针大幅度下降时，对钢筋施加初期压力，使缝隙闭合→用中性焰（标准焰，O2:C2H2为1：1）继续加热钢筋端部，使其达到合适的压接温度（1150~1300℃）→当钢筋表面变成炽白色时，边加热边加压，达到30~40N/mm²，形成接头→拆卸夹具，进行质量检验。CompanyLogo气压焊的全部焊接接头均需进行外观检查，检查项目及标准为：压接区两钢筋轴线的偏心量不得大于钢筋直径的1/5和4mm；两钢筋轴线的弯折角不得大于4°；镦粗区最大直径不小于钢筋直径的1.4倍，长度为钢筋直径的1.2倍；镦粗区最大直径处应为焊接面。气压焊接接头外观检查合格后进行机械性能检验。以每层楼的200个接头为一批，不足200个者亦作为一批。试验时随机切取3个接头作拉伸试验，要求全部试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度，均断于焊缝之外。CompanyLogo钢筋机械连接下面介绍常用的两种连接方式：钢筋套筒挤压连接将需要连接的变形钢筋插入特制钢套筒内，利用挤压机使钢套筒产生塑性变形，使它机械咬住变形钢筋以实现连接。这种连接接头质量稳定，可与母材等强。但操作人员工作强度大，有时液压油污染钢筋，综合成本较高。CompanyLogo钢套筒：材料宜用强度适中、延性好的钢材，其性能要求：屈服强度σs=225~230N/mm2，抗拉强度σb=375~500N/mm2，延伸率δ≥20%，硬度HB=102~133。CompanyLogo压接工艺顺序：钢筋、套筒验收钢筋断料。划套筒套入长度标记套筒按规定长度套入钢筋，安装压接模具开动液压泵逐道压套筒卸下压接模具等接头外观检查。压接有两种方式：一种是两根连接钢筋的全部压接都在施工现场进行；另一种是预先压接一半钢筋接头，运至工地就位后再压接另一半钢筋接头。后法可减少现场作业，能加快连接速度。CompanyLogo钢筋锥螺纹套筒连接将待接钢筋端头用套丝机做出锥形外丝，然后用带锥形外丝的套筒将待接钢筋两端头拧入拧紧的连接方法。这种接头质量稳定性一般，施工速度快，综合成本较低。新开发的GK型钢筋等强度锥螺纹接头，增加了钢筋端头预压或镦粗工序，可达到与母材等强。CompanyLogo二组合式模板施工高层建筑1、组合钢模板55型组合钢模板目前应用较广泛，由Q235钢材制成，肋高55mm、板面厚2.5mm。钢模板包括平面模板、阴角模板、阳角模板、连接角模等。数量最大的平面模板，宽100~600mm，以50mm进位；长450、600、750、900、1200、1500、1800mm。连接件包括U形卡、L形插销、钩头螺栓、紧固螺栓、扣件、对拉螺栓等组成。支承件有钢楞、柱筋、梁卡具、钢支柱、早拆柱头、斜撑、挂架、钢管脚手支架等。CompanyLogo利用55型组合钢模板时，施工前应编制模板工程施工设计，其内容包括：绘制配板设计图、连接件和支承件布置图，以及细部结构、特殊部位详图；必要时，对模板和支承件进行验算；制定模板安装和拆除工艺，以及技术安全措施；制定模板周转使用计划，编制模板、配件的明细表。G-70型组合钢模板（中型）CompanyLogo2、组合钢框木（竹）胶合板模板目前这种模板品种很多。优点：用钢量少，自重轻、面积大，可减少模板拼缝，提高构件浇筑表面质量。CompanyLogo3、早拆模板体系早拆模板体系即通过合理的支承模板，将较大跨度的楼盖，通过增加支承点缩小楼盖的跨度（达到≤2m），这样混凝土达到设计强度的50%即可拆模，即早拆模板、后拆支柱，达到加快模板周转，减少模板一次配制量，有很好的经济效益。CompanyLogo早拆体系关键技术是在支柱上加装早拆柱头。目前常用的早拆柱头有螺旋式、斜面自锁式、组装式和支承销板式。CompanyLogo螺旋式和斜面自锁式CompanyLogo组装式和支承销板式CompanyLogo由于早拆柱头的构造不同，拆模方式亦不同，但总的来说是使支托楼板模板的支托下落，使楼板模板随之下落可以拆除，而支柱仍留在原位支承楼板。CompanyLogo4、胶合板模板用胶合板做现浇墙体、楼板等的模板，是目前常用的一种模板技术。它板幅大、板面平整，比用组合式模板接缝少，可满足清水混凝土施工的要求；材质轻、运输、使用都方便；保温箱能好，能防止温度变化过快；便于加工等。种类：木胶合板、竹胶合板。CompanyLogo三、大模板施工高层建筑大模板首先出现于法国，二战后在欧洲广泛采用。从70年代开始大模板建筑在我国得到发展，现在为剪力墙体系高层建筑的主要施工方法之一，已形成较成熟的建筑体系。大模板施工，就是采用工具式大型模板，配以相应的吊装机械设备，按设计位置在施工现场浇筑混凝土（钢筋）承重墙。采用大模板施工，要求建筑结构设计标准化，以便能使大模板通用，提高重复使用次数，降低施工中模板的摊销费。CompanyLogo优点：1、结构整体性好，抗震性强，表面平整，墙体薄，机械化程度高。2、施工工艺简单，施工速度快，劳动强度低，装修的湿作业减少，且房屋整体性好，抗震能力强。3、大模板是工业化生产方式，设计制造标准化、通用性好，周转次数多。4、大模板高度相当于楼层净高，宽度依横板类型和吊装能力面宽，一般与房间净宽相当。CompanyLogo我国用大模板施工的工程基本分三类：外墙预制内墙现浇（简称内浇外挂）；内外墙全现浇；外墙砌砖内墙现浇（简称内浇外砌）。目前主要为内外墙全现浇大模板。内外墙全现浇：内墙和外墙均利用大模板现场进行整体浇筑。根据隔热保温的需要外墙可以采用轻骨料混凝土，如果内外墙都用普通混凝土，为节约能源外墙内侧需加贴保温隔热材料。这种类型的结构，整体性好、用钢量少、造价较低。但模板型号多、外墙模板的支设较复杂。CompanyLogo1、大模板施工对建筑设计的要求大模板施工是一种工业化生产方式，要求设计、施工和构件生产三个方面，在工程的各个环节、各个部分上配套，形成一个完整的大模板工业化体系，这样才能充分发挥大模板施工的优越性。在建筑方面，要求设计参数简化，开间和进深尺寸的种类要减少，而且应符合一定模数，层高要固定，在一个地区内墙厚也应当固定，这样就为减少大模板的类型创造了条件，或利用一套组合式大模板就可以满足要求。在结构方面，要加强整体性和提高建筑物的抗震能力。CompanyLogo为此，要求建筑物体形力求简单，尽量避免结构刚度的突变，以减少扭转、振动及应力集中。同时要加强顶层、底层、端部开间、楼梯、电梯间和门洞周围等重点部位剪力墙的配筋，使剪力墙有一定的延性，防止其产生脆性破坏。为了加强结构的整体性，就要加强内外墙之间、纵横墙之间、上下墙之间、楼梯与墙之间、以及楼梯之间的连接构造，使其具有足够的强度和韧性，并保证这些节点的施工质量。CompanyLogo2、大模板构造大模板构造由于面板材料的不同而不完全相同，通常由面板、骨架、支撑系统和附件等组成。面板的作用：使混凝土成形，具有设计要求的外观。骨架的作用：支承面板，保证所需的刚度，将荷载传给穿墙螺栓等，通常由薄壁型钢、槽钢等做成的横肋、竖肋组成。支撑系统包括支撑架和地脚螺栓，一块大模板至少设两个，用于调整模板的垂直度和水平标高、支撑模板使其自立。附件包括操作平台、穿墙螺栓、上口卡板、爬梯等。对于外承式大模板还包括外承架。CompanyLogoCompanyLogo面板种类：整块钢板刚度好，重复利用次数多。但用钢量大，损坏后不易修复。组合钢模板组拼重量轻，强度、刚度满足要求，用完拆零可他用。但拼缝多，整体性稍差。木质板表面平整，重量轻，有一定保温性能。钢框胶合板模板组拼自重轻，整体刚度较好，本质板面修补容易。CompanyLogo3、大模板类型平模整体式平模面板多用整块钢板，且各构造部分焊接成整体。整体性好、周转次数多，但通用性差，仅用于大规模的标准住宅。组合式平模以常用的开间、进深作为板面基本尺寸，再辅以少量20、30cm或60cm的拼接窄板，即可组成不同尺寸的大模板，以适应不同开间和进深尺寸的需要。灵活通用，有较大的优越性，应用最广泛。且板面（包括面板和骨架）、支撑系统、操作平台三部分用螺栓连接，便于解体。装拆式平模板面与支撑系统、操作平台之间用螺栓连接，用完后可完全拆散，灵活性大。CompanyLogo小角模作为墙角模板，与平模间有一定的伸缩量，用作调节不同墙厚和安装偏差，也便于装拆。有两种做法，如右图示。筒模多用于电梯井、管道井等尺寸较小的筒形构件。CompanyLogo4、大模板工程施工为了提高大模板的利用率，避免在楼层间上下升降，大模板施工应划分流水段，组织流水施工。以内外墙全现浇为例，施工工序为：抄平放线→敷设钢筋→固定门窗框→安装模板→浇砼→拆模→修正砼墙面→养护砼施工基本要点：1、测量放线2、钢筋绑扎3、大模板的安装和拆除4、浇筑混凝土CompanyLogo1、轴线的控制和引测在每栋建筑物的四个大角和流水段分界处，都必须设标准轴线控制桩，用之在山墙和对应的墙上用经纬仪引测控制轴线。然后根据控制轴线拉通尺放出其他轴线和墙体边线（用筒子模施工时，应放出十字线），不得用分间丈量的方法放出轴线，以免误差积累。遇到特殊体型的建筑，则需另用其他方法来控制轴线。2、水平标高的控制与引测每栋建筑物设标准水平桩1~2个，并将水平标高引测到建筑物的第一层墙上，作为控制水平线。各楼层的标高均以此线为基线，用钢尺引测上去，每个楼层设两条水平线，一条离地面50cm高，供立口和装修工程使用；另一条距楼板下皮10cm，用以控制墙体顶部的找平层和楼板安装标高。另有时在墙体钢筋上亦弹出水平线，用以控制大模板安装的水平度。测量放线CompanyLogo钢筋绑扎大模板施工的墙体宜用点焊钢筋网片，网片间的搭接长度和搭接部位都应符合设计规定。点焊钢筋网片在堆放、运输和吊装过程中，都应设法防止钢筋产生弯折变形和焊点脱落。上、下层墙体钢筋的搭接部分应理应，并绑扎牢固。双排钢筋网之间应绑扎定位用的连接筋；钢筋与模板之间应绑扎垫块，其间距不宜大于1m，以保证钢筋位置准确和保护层厚度。在施工流水段的分界处，应按设计规定甩出钢筋，以备与下段连接。如果内纵墙与内横墙非同时浇筑时，亦应将连接钢筋绑扎牢固。CompanyLogo大模板的安装和拆除大模板进场后，应该对型号，清点数量，注明模板编号。模板表面应初期并均匀地