第一层楼多高框架结构施工工艺

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第7章 土木工程施工7.1基础工程施工
7.1.1 基坑工程施工
  1.基坑工程的概念与特点  基坑工程是指建(构)筑物基础工程或其他地下工程(如地下变电站、地铁车站等)施工中所进行的基坑开挖、降水、支护和土体加固以及监测等综合性工程。
  基坑工程是一个综合性的岩土工程问题,既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题,又涉及土与支护结构共同作用以及工程、水文地质等问题,同时还与计算技术、测试技术、施工设备和技术等密切相关。因此,基坑工程具有以下特点:
  (1)一般情况下都是临时结构,安全储备相对较小,风险性较大;
  (2)具有很强的区域性和个案性,其由场地的工程、水文地质条件和岩土的工程性质以及周边环境条件的差异性所决定,因此,基坑工程的设计和施工,必须因地制宜,切忌生搬硬套;
  (3)是一项综合性很强的系统工程,它不仅涉及结构、岩土、工程地质及环境等多门学科,而且基坑开挖、降水、支护和土体加固等工作环环相扣,紧密相连;
  (4)具有较强的时空效应,支护结构所受荷载(如土压力)及其产生的应力和变形在时间上和空间上具有较强的变异性,在软粘 土和复杂体型基坑工程中尤为突出。
  (5)对周边环境会产生较大影响。基坑开挖、降水势必引起周边场地土的应力和地下水位发生改变,使土体产生变形,对相邻建(构)筑物、道路和地下管线等产生影响,严重者将危及到它们的安全和正常使用。大量土方运输也将对交通和环境卫生产生影响。
  基坑工程的目的是构建安全可靠的支护体系。对支护体系的要求体现在如下三个方面:
  (1)保证基坑四周边坡土体的稳定性,同时满足地下室施工有足够空间的要求,这是土方开挖和地下室施工的必要条件;
  (2)保证基坑四周相邻建(构)筑物和地下管线等设施在基坑支护和地下室施工期间不受损害。即坑壁土体的变形,包括地面和地下土体的垂直和水平位移要控制在允许范围内;
  (3)通过截水、降水、排水等措施,保证基坑工程施工作业面在地下水位以上。
  2.基坑支护结构的类型及适用条件  基坑支护结构的基本类型及其适用条件如下:
  (1).放坡开挖及简易支护&&&
  放坡开挖是指选择合理的坡比进行开挖。适用于地基土质较好,开挖深度不大以及施工现场有足够放坡场所的工程。放坡开挖施工简便、费用低,但挖土及回填土方量大。有时为了增加边坡稳定性和减少土方量,常采用简易支护(图7―1)。
图7―1基坑简易支护
(a)土袋或块石堆砌支护;(13)短桩支护
  (2).悬臂式支护结构
  悬臂式支护结构是指不带内撑和拉锚的板桩墙、排桩墙和地下连续墙支护结构(图7―2)。悬臂式支护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持坑壁稳定和结构的安全。由于悬臂式支护结构的水平位移是深度的5次方的函数,所以它对开挖深度很敏感,容易产生较大的变形,只适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。
图7―2悬臂式支护结构
  (3).水泥土桩墙支护结构
  利用水泥作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械在地下深部将水泥和土体强制拌和,便可形成具有一定强度和遇水稳定的水泥土桩。水泥土桩与桩或排与排之间可相互咬合紧密排列,也可按网格式排列(图7―3)。水泥土桩墙适合软土地区的基坑支护。
图7―3隔栅式水泥土桩墙
(a)水泥土桩墙剖面;(b)水泥土桩墙平面布置
  (4).内撑式支护结构
  内撑式支护结构由支护桩或墙和内支撑组成(图7―4)。支护桩常采用钢筋混凝土桩或钢板桩,支护墙通常采用地下连续墙。内支撑常采用木方、钢筋混凝土梁或钢管(或型钢)做成。内支撑支护结构适合各种地基土层,但设置的内支撑会占用一定的施工空间。
图7―4内撑式支护结构&
  (5).拉锚式支护结构
  拉锚式支护结构由支护桩或墙和锚杆组成。支护桩和墙同样采用钢筋混凝土桩和地下连续墙。锚杆通常有地面拉锚(图7―5a)和土层锚杆(图7―5b)两种。地面拉锚需要有足够的场地设置锚桩或其他锚固装置。土层锚杆因需要土层提供较大的锚固力,不宜用于软粘土地层中。
图7―5拉锚式支护结构示意图
&& (a)地面拉锚式;(b)土层拉锚式&&&
  (6).土钉墙支护结构
  土钉墙支护结构是由被加固的原位土体、布置较密的土钉和喷射于坡面上的混凝土面板组成(图7―6)。土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置的,但也可通过直接打入较粗的钢筋或型钢形成。土钉墙支护结构适合地下水位以上的粘性土、砂土和碎石土等地层,不适合于淤泥或淤泥质土层,支护深度不超过18 m。
图7―6土钉支护结构示意图
  (7).其他支护结构
  其他支护结构形式有双排桩支护结构(图7―7)、连拱式支护结构(图7―8)、逆作拱墙(图7―9)、加筋水泥土拱墙支护结构以及各种组合支护结构。双排桩支护结构通常由钢筋混凝土前排桩和后排桩以及盖系梁或板组成(图7―7)。其支护深度比单排悬臂式结构要大,且变形相对较小。
&& 图7―7双排桩支护结构
  连拱式支护结构通常采用钢筋混凝土桩与深层搅拌水泥土拱以及支锚结构组合而成(图7―8)。水泥土抗拉强度很小,抗压强度较大,形成水泥土拱可有效利用材料强度。拱脚采用钢筋混凝土桩,承受由水泥土拱传递来的土压力,如果采用支锚结构承担一定的荷载,则可取得更好的效果。
图7―8连拱式支护结构平面图
  逆作拱支护结构采用自上而下分道、分段逆作法建造而成。拱墙截面常采用Z字型(图7―9a),当基坑较深且一道Z字型拱墙的支护强度不够时,可由数道拱墙叠合组成(如图7―9b,c),但沿拱墙高度应设置数道肋梁,其竖向间距不宜大于2.5 m。当基坑边坡场地较窄时,可不加肋梁但应加厚拱壁(图7―9d)。拱墙平面形状常采用圆形或椭圆形封闭拱圈,但也有采用局部曲线形拱墙的,为保证拱墙在平面上主要承受压力的条件,逆作拱墙轴线的失跨比不宜小于1/8。
图7―9逆作珙墙支护结构
  3.基坑支护工程设计原则和设计内容  基坑支护工程设计的基本原则是:
  (1)在满足支护结构本身强度、稳定性和变形要求的同时,确保周围环境的安全;
  (2)在保证安全可靠的前提下,设计方案应具有较好的技术经济和环境效应;
  (3)为基坑支护工程施工和基础施工提供最大限度的施工方便,并保证施工安全。
  基坑工程从规划、设计到施工检测全过程应包含如下内容:
  (1)基坑内建筑场地勘察和基坑周边环境勘察:基坑内建筑场地勘察可利用构(建)筑物设计提供的勘察报告,必要时进行少量补勘。基坑周边环境勘察须查明:①基坑周边地面建(构:筑物的结构类型、层数、基础类型、埋深、基础荷载大小及上部结构现状;②基坑周边地下建(构)筑物及各种管线等设施的分布和状况;③场地周围和邻近地区地表及地下水分布情况及对基坑开挖的影响程度。
  (2)支护体系方案技术经济比较和选型:基坑支护工程应根据工程和环境条件提出几种可行的支护方案,通过比较,选出技术经济指标最佳的方案。
  (3)支护结构的强度、稳定和变形以及基坑内外土体的稳定性验算:基坑支护结构均应进在极限承载力状态的计算,计算内容包括支护结构和构件的受压、受弯、受剪承载力计算和土体稳定性计算。对于重要基坑工程尚应验算支护结构和周围土体的变形。
  (4)基坑降水和止水帷幕设计以及支护墙的抗渗设计:包括基坑开挖与地下水变化引起的基坑内外土体的变形验算(如抗渗稳定性验算,坑底突涌稳定性验算等)及其对基础桩、邻近建够物和周边环境的影响评价。
  (5)基坑开挖施工方案和施工检测设计。
7.1.2 一般路基设计
  1.路基设计的一般要求  路基是路面的基础,承受着本身土体的自重和路面结构的重量传递下来的行车荷载。
  路基设计根据路线平、纵、横设计,精心布置,确定标高。
  路基承受的行车荷载,主要作用在应力作用区范围之内。
  路基的整体结构中包括各项附属设施。&&&
  一般路基:指在良好地质与水文等条件下,填方高度和挖方深度不大的路基。
  特殊路基:对于超过规范规定的高填、深挖路基,以及地质和水文等条件特殊的路基。
  2.路基的类型与构造
  路基横断面的典型形式――路堤、路堑和填挖结合等三种类型。
  路堤:指全部用岩土填筑而成的路基。
  路堑:指全部在天然地面开挖而成的路基。
  半填半挖路基:当天然地面横坡大,且路基较宽,需要一侧开挖而另一侧填筑时,为填挖结合路基。
  (1)、路堤
  按路堤的填土高度不同,划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。
  矮路堤:填土高度小于1.0-1.5m;
  高路堤:填土高度大于18m(土质)或20m(石质)的路堤;
  一般路堤:填土高度在1.5m-18m范围内的路堤。
  矮路堤常在平坦地区取十困难时选用,满足最小填土高度的要求。
  高路堤的填方数量大,占地多,需进行个别设计。
  (2)、路& 堑
  路堑横断面形式有全挖路基、台口式路基及半山洞路基。
  路堑以下的天然地基,要人工压实至规定的密实程度。
  (3)、半填半挖路基
  半填半挖路基兼有路堤和路堑两者的特点,上述对路堤和路堑的要求均应满足。
  3.路基设计
  一般路基设计包括以下内容:
  选择路基断面形式,确定路基宽度与路基高度;
  选择路堤填料与压实标准;
  确定边坡形状与坡度;
 && 路基排水系统布置和排水结构设计;
  坡面防护与加固设计;
  附属设施设计。
  (1)、路基宽度
  路基宽度:行车道与路肩之和。
  具体宽度见《公路工程技术标准》2004。
  (2)、路基高度
  路基高度:路堤的填筑高度和路堑的开挖深度,是路基设计标高与地面标高之差。
  路基高度:中心高度和边坡高度。
  (3)、路基边坡坡度
  路基边坡坡度:边坡高度与边坡宽度之比值。
  边坡坡度大小:边坡土质、岩石性质、水文地质条件。
  1)路堤边坡:
  一般路堤:按规范选用。
  高路堤:单独设计。
  2)路堑边坡
  土质路堑边坡:边坡高度、土的密实程度、地下水、地面水。
  岩石路堑边坡:岩石种类、风化程度、边坡高度――工程经验。
  (4)、路基压实
  1)压实土的特性
  在最佳含水量条件下,采用一定的压实功能可以达到最大的密实度。
  路基土在最佳含水量状态下进行压实可以提高路基的抗变形能力和水稳定性。
  2)压实标准
  压实度:应达到的干密度绝对值与标准击实试验得到的最大干密度之比值的百分率。
  4.路基附属设施
  (1)、取土坑与弃土堆
  合理选择地点:
  1).土质、数量、用地、运输条件。
  2).区域规划、因地制宜,综合考虑,维护自然平衡,借之有利、弃之无害。
  (2)、护坡道与碎落台
  1).护坡道:
  作用:保护路基边坡稳定性。
  设置:挖方坡脚、变坡处。
  2).碎落台:
  作用:供零星土石碎块下落是临时堆积,保护边沟不致阻塞,也有护坡道作用。
  设置:挖方边坡坡脚。
  (3)、堆料坪与错车道
  1).堆料坪
  设置:路肩外缘。
  2).错车道
  设置:单车道公路。
7.1.3 深基础施工
  近年来,在土木工程建设中,各种大型、超高型建筑物、构筑物日益增多,规模越来越大,对基础工程的要求也越来越高。为了有效的把结构的上部荷载传递到周围土层深处,或承载力较高的土层上,深基础被越来越广泛地运用到土木工程中。目前常用的深基础形式有桩基础、地下连续墙、沉井基础、沉箱基础等,其中桩基础应用最广。
  1.桩基础施工
  桩基础是一种常用的深基础形式,它是由若干根沉入土中的单桩和作用在其顶部将它们连接起来的承台(或承台梁)组成。
  按桩的承载性状不同,桩可分为端承桩和摩擦桩(图7.10)。  端承桩是穿过软弱土层而达到深层坚实土层的一种桩,在极限承载力状态下,桩顶上部结构荷载主要由桩端阻力来承担;  摩擦桩是深厚软土层中的桩或穿过软弱土层而支撑于下部稍密土层中的桩,在极限承载力状态下,桩顶上部结构荷载由桩端阻力和桩身侧面与土之间的摩阻力共同来承担。
图7.10& 桩基础
(a)端承桩;(b)摩擦桩
1―桩;2―承台;3―上部结构
  按桩身材料不同,桩可分为木桩、混凝土桩(包括钢筋混凝土和预应力混凝土)、钢桩(如钢管桩、型钢桩)、砂石桩、灰土桩、水泥土桩等。
  按桩的使用功能不同,桩可分为竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷载桩(主要承受水平荷载)、复合受荷载桩(竖向、水平荷载均较大)。
  按桩径大小不同,桩可分为小桩(指桩径d≤250mm的桩)、中等直径桩(指桩径在&& 250mm<d<800mm的桩、大直径桩(指直径d≥800mm的桩)。
  按照施工方法的不同,桩可分为预制桩和灌注桩。
  预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩。预制桩按沉桩方法有打入法、水冲法、振动法、旋入法和静力压桩法等。
  灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔,然后在孔内灌注混凝土或加入钢筋后再灌注混凝土而形成的桩。根据成孔方法的不同,可分为钻孔灌注桩、钻扩灌注桩、挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、套管成孔灌注桩和爆扩灌注桩等。  2.地下连续墙施工
  地下连续墙是建造深基础工程和地下构筑物的一项新技术,它是在地面上采用一种挖槽机械,沿着深开挖工程的周边轴线,在泥浆护壁的条件下,开挖出一条狭长的深槽,清槽后在槽内吊放入钢筋笼,然后用导管法灌筑水下混凝土,筑成一个单元槽段,如此逐段进行,以特殊接头方式,在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁。
地下连续墙具有以下优点:
  (1)墙体刚度大,强度高,可承重、挡土、截水、抗渗,耐久性能好;
  (2)用于密集建筑群中建造深基础,对周围地基无扰动,对相邻建筑物、地下设施影响较小,可在狭窄场地条件施工,与原有建筑物的最小距离可达0.2m左右;对附近地面交通影响较小;
  (3)可用于逆作法施工,使地下部分与上部结构同时施工,大大缩短工期;
  (4)比常规方法挖槽施工可节省大量土石方,且无须降低地下水位;
  (5)施工机械化程度高,劳动强度低,挖掘工效高;
  (6)施工振动小,噪音低,有利于保护城市环境;
  (7)在地面作业,无须放坡、支模,施工操作安全;
  它适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工的围护结构;工业建筑的深池、坑、竖井;邻近建筑物基础的支护以及水工结构的堤坝防渗墙、护岸、码头、船坞;桥梁墩台、地下铁道、地下车站、通道或临时围堰工程等,特别适用作地下挡土、防渗结构。
  3.逆作法施工
  逆作法施工是以地面为起点,先建地下室的外墙和中间支撑桩,然后由上而下逐层建造梁、板或框架,利用它们做水平支承系统,进行下部地下工程的结构施工,同时按常规自下而上进行上部建筑物的施工。美、德、法、日等国家在多层地下结构施工中广泛应用,已取得较好效果。我国沿海地区率先成功引用,并在全国范围内推广使用。目前深基础采用逆作法施工的围护结构有地下连续墙、密排桩、钢板桩等,而使用最多的为地下连续墙。工程实践证明:利用地下连续墙和中间支承桩进行逆作法施工,对于市区建筑密度大,施工场地狭窄,施工工期紧,软土地基面积大,邻近建筑物及周围环境对沉降变形敏感,三层或多于三层的地下室结构施工是十分有效的。逆作法是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法,是一种比较先进的深基础施工技术。
7.2 结构工程施工
7.2.1混凝土小型空心砌块施工
  混凝土小型空心砌块是指用水泥混凝土制成,砌块的主规格块高度大于115mm小于380mm,空心率不小于25%的块体。近年来,由于各大城市地震烈度升级,某些中型砌块不能满足多层住宅建房要求,已停止生产和使用。70年代末我国生产应用的混凝土小型砌块开始逐渐取代了中型砌块,而且发展较快。进入 90年代,空心砌块开始应对未来建筑新体系并进入高品质时代,其应用对象也由低层转向中高层及大开间建筑。至2000年全国各类砌块建筑的统计资料表明,混凝土小型空心砌块在建筑砌块总产量中约占70%,较其他各类砌块应用均为广泛。因此本节主要介绍混凝土小型空心砌块的构造与施工。
7.2.1.1、砌块建筑的结构构造
  砌块建筑与粘土砖建筑有类似的结构构造,但是也有它自己的特点。实践证明,砌块的错缝搭接、内外墙交错搭接、钢筋网片的铺设、设置圈梁等措施对砌块建筑的整体刚度有较大的影响。施工人员应在施工中保证结构构造的施工质量,以保证砌块建筑的整体刚度。
  (一)砌块的错缝搭接
  良好的错缝和搭接是保证砌块建筑整体性的重要措施。
  1.砌体上下皮错缝搭接
  每层按多皮分法的砌块建筑,在墙面中,砌块排列的搭接长度需要予以保证,上、下皮要有一定错缝长度,一般应为砌块长度的1/2,最少不能小于砌块高度的1/3。如果不能满足搭接长度,可采用长度为600mm、直径为4mm的钢筋点焊而成的拉结钢筋网片搭接补强。
  2.纵横墙交错搭接
  墙转角处及纵横墙交接处均需相互搭接,以保证相互拉结牢固。纵横墙如不能采用刚性砌合时,它们之间的柔性拉结条可采用直径6mm以下的钢筋制成的点焊网片补强,每两皮砌块拉一道,如图7.2.1所示。
  对于空心砌块的砌筑,应注意使其孔洞在转角处和纵横墙交界处上下对准贯通,在竖孔内灌筑混凝土成为构造小柱(图7.2.2),亦可在竖孔内插入φ8~φ12的钢筋,增强建筑物的整体刚度,有利于抗震。
(a)转角处&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (b)纵横墙连接处
图7.2.1 纵横墙连接处柔性连接
图7.2.2 空心砌块纵横墙交界处连接
(a)转角处; (b)纵横墙交界处
  (二)圈梁
  在砌块建筑中,加强多层砌体房屋圈梁的设置和构造,可增强房屋的整体刚度、减小地基不均匀沉降和温度变形所导致的墙体裂缝,以及对抗震和抗倒塌能力均具有重要作用。
  根据《砌体结构设计规范》(GB)的要求,采用现浇楼(屋)盖的多层砌体房屋,当层数超过五层时,除在檐口标高处设置一道圈梁外,可隔层设置圈梁,与楼面板一起浇筑。未设置圈梁的楼面板嵌入墙内长度不应小于120mm,并沿墙长配置不少于2φ10的纵向钢筋。
  圈梁宜连续地设在同一水平面上,并形成封闭状;当圈梁被门窗洞口截断时,应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁如图7.2.3所示。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直距离的二倍,且不得小于1m。圈梁内纵筋的搭接长度为35d,交错搭接,搭接接头间距不小于500mm。
  (三)板、梁与墙的连接部位
  当未设圈梁时,在钢筋混凝土楼板的支承面高度不小于200mm的砌体范围内,应用不低于Cb20灌孔混凝土将孔洞灌实。当梁的跨度小于4.2m,墙体局部受压承载能力能满足时,梁下一皮砌块600mm范围内孔洞中灌注Cb20灌孔混凝土;梁跨度4.2m≤L≤4.8m,墙体局部受压承载能力能满足要求时,梁下二皮砌块600mm范围内宽孔洞中灌混凝土;梁跨度4.2m≤L≤4.8m,墙体局部受压承载力不能满足要求时,梁下三皮砌块孔洞中灌混凝土;如果孔洞内填实三皮后,墙体局部受压仍不满足要求时,则在梁底设置混凝土垫块或壁柱。
  顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片(纵向钢筋不宜小于2φ4,横筋间距不宜大于200mm)或2φ6筋,钢筋网片或钢筋自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m(如图7.2.4)。
图7.2.4 顶层挑梁末端与墙的连接
1-2φ4钢筋网片或2φ6钢筋
  为了加强楼板和墙体的结合,当楼板搁置在横墙上时,可用直径不小于6mm的钢筋配置在预制楼板的板缝中,搁置在横墙上,用强度等级不低于5MPa的水泥砂浆灌筑密实,使楼板与横墙锚固(图7.2.5)。为了加强与纵墙的锚固,可采用图7.2.6 的构造。
7.2.1.2砌块施工前的准备工作
  混凝土小型空心砌块墙体砌筑与传统的粘土砖基本相同,但又不完全相同,因此,在小砌块建筑施工前,做好充分的施工准备,对保证砌块墙体的施工质量是十分必要的。
  (一)原材料的质量控制
  砌筑小砌块墙体主要原材料有:混凝土小型空心砌块;砂浆;钢筋或钢筋网片。
  1.混凝土小型空心砌块
  混凝土小型空心砌块进场后必须按照施工组织设计的要求,按品种、型号、强度等级分垛堆码,每垛最下面的砌块不得沾土。混凝土小型空心砌块运到操作现场前,必须进行如下质量检查:
  (1)混凝土小型空心砌块进场时产品的龄期不应小于28d。
  (2)混凝土小型空心砌块进行外观质量检查,有下列情况之一时为不合格品,不得上墙使用:
  ①混凝土小型空心砌块的尺寸偏差,长度、宽度大于±3mm,高度大于+3mm、小于-4mm;
  ②混凝土小型空心砌块的弯曲大于3mm;
  ③缺棱掉角数3个以上,三个方向投影尺寸的最小值大于30mm;
  ④裂纹延伸的投影尺寸累计大于3Omm。
  (3)与实心粘土砖不同,混凝土小型空心砌块上墙前不宜浇水,严格地说不同平均相对湿度地区、应控制砌块的相对含水率,但施工现场测砌块相对含水率比较困难,所以在常温情况下砌块不宜浇水;在天气干燥炎热的情况下,对混凝土小型空心砌块可提前洒水湿润砌块,对轻集料混凝土小型空心砌块,由于砌块吸水率较大,可提前浇水湿润,对上述两种小砌块表面有浮水时,均不得上墙砌筑。
  2.砌筑砂浆
  由于混凝土小型空心砌块具有薄壁、空心、混凝土制品、砌筑时不浇水、吸水率小等特点,因此砌筑混凝土小型空心砌块的专用砂浆必须满足《混凝土小型空心砌块砌筑砂浆》(JC860-2000)的各项技术要求。砂浆配合比确定后,在使用前应进行实验室检验,检验项目包括抗压强度、密度、稠度和分层度,有抗冻性要求的地区同时要进行抗冻性试验,各项指标符合技术要求后方可正式使用。砌筑砂浆在施工现场每砌一层楼或250m3砌体需检测一次砂浆的抗压强度,试验结果满足《砌体结构设计规范》(GB50203)的规定时,为合格砂浆。
  混凝土小型空心砌块的专用砌筑砂浆也可采用干拌砂浆。干拌砂浆进场前必须有试验报告,包括批号、砂浆的稠度、分层度、28d抗压强度,有抗冻要求时间时提供抗冻性试验结果。试验报告应在干拌砂浆出厂日起38d内补报。干拌砂浆应用国家规定的水泥包装袋包装,包装袋上需注明生产单位名称、批号、强度等级和生产日期。干拌砂浆运输和贮存时,不得受潮和混入杂物。不同强度等级的干拌砂浆应分别贮存,不得混杂。袋装砂浆码放高度不应超过8袋。干拌砂浆自生产日期起,贮存期不应超过三个月,贮存期超过三个月,应重新取样确定强度等级。
  3.钢筋或钢筋网片
  在墙体交接处、芯柱和墙体连接处、后砌墙与墙体交接处、有竖向通缝的墙面、壁柱、独立柱或其他防止墙体开裂的部位,需设置冷拔低碳钢丝网片,网片应按设计要求的尺寸或有关图集的要求进行点焊。
在壁柱、独立柱或其他防止墙体开裂的部位设置墙夹筋时,钢筋的尺寸按设计图纸要求的尺寸或有关图集的要求进行配置。
钢筋或冷拔低碳钢丝应符合《一般用途低碳钢丝》(GB/T343-94)或《钢筋混凝土用热轧光园钢筋》(GB13013-91)的技术要求。
  (二)砌块吊装用机具
  由于中型砌块的体积大,质量较重,人力难以搬运,故需要起重设备协助。一般常用的是:带起重杆的井架、少先式起重机和台灵架等。这些设备易于取得,投资少,但移动不便,需要水平运输工具相配合。有条件的地区,可采用轻型塔式起重机,这种机械移动灵活,工作幅度大,起吊高度和起重量也较大,吊装速度快,工作效率高,不仅可作垂直运输,而且还可作水平运输。但设备进场费用大,要占用一部分施工场地。
  中小型砌块建筑的吊装方案常见的有下述两种:
  (1)以带起重杆的井架、台灵架、杠杆小车为主要吊装运输机械的方案  台灵架负责砌块安装,杠杆小车负责安装楼板,而砌块、楼板及其他材料的垂直运输由带起重杆的井式升降机承担,砌块及构件的上、下水平运输用小车,砌块和构件的堆置地方配备一台起重量为0.3~1.0t的少先式起重机进行装卸工作。此法适用于工程量小的建筑。
  为了加快砌块的装卸和吊装速度,可以使用夹具。 砌块吊装使用的夹具有单块夹和多块夹,如图7.2.7所示。钢丝绳索具也有单块索和多块索,如图7.2.8所示。这几种砌块夹具与索具使用时均较方便。
  台灵架构造见图7.2.9。当房屋宽度小于11m时,台灵架沿纵向中轴线倒退运行;当房屋宽度大于11m时,台灵架可按平行直线(一台在前,一台在后)或弓字形路线倒退移动,见图7.2.10。
  (2)以轻型塔式起重机、台灵架为主要吊装运输机械的方案
  台灵架负责砌砖和预制过梁的安装,而塔式起重机则负责砌块和预制构件等的水平和垂直运输,以及楼板、屋面板、楼梯等构件的吊装工作。也可由塔式起重机把台灵架由下层转移到上一层楼面。塔式起重机也可以担当砌块的吊装,但由于砌块数量大、费时多,因此不如加台灵架来安装更经济。此法适用于工程量大的建筑。
  (三)砌块的堆放
  选择堆放场地应考虑场内运输路线最短,最好在井架起吊范围内,以减少二次搬运。运输道路要畅通无阻,堆垛之间应留出必要的通道,便于装卸机械和运输工具通行。
  堆置场地应该平整夯实,具有一定的泄水坡度,必要时开挖排水沟,使场地不致积水。砌块不宜直接堆放在地面上,应堆在草包、煤渣垫层或其他垫板上,避免砌块底面沾污,以及冬季施工时砌块与地面冻结在一起。
  砌块与各种预制构件应按类型规格分别堆放。砌块叠放高度:空心砌块以一皮为宜,实心砌块应上下皮交叉叠放,堆置高度不宜超过3m,顶层两皮应用阶梯形收头。
  堆放场应储存足够数量的制品,并根据施工进度,不断地补充相应数量,以保证均衡和不间断地进行安装工作。
  (四)砌块排列图
  众所周知,实心粘土砖品种、规格单一。用240mm×115mm×53mm一种规格的粘土砖,可砌成120mn宽的内隔墙,也可以砌成240mm、360mm宽的承重墙,砖墙长度方向尺寸,一般不受砖尺寸的限制,不同模数的墙体可用切割砖的长度来实现。混凝土小型空心砌块是混凝土制品,有品种、系列、型号之分。砌块在施工过程中不能随意砍凿。通常情况下,内隔墙用轻质砌块,承重墙用普通混凝土小型空心砌块,两者不能通用。每一种砌块有9Omm系列、120mm系列、190mm系列和240mm系列,每一种系列也互不通用。不能用两块90mm宽的砌块组砌成190mm宽的墙,也不能用两块120mm宽的砌块组砌成240mm宽的墙。每一个系列有主规格块、3/4块、半块、1/4块等。施工企业必须按照设计图纸提出的砌块品种、系列、型号、强度等级,向混凝土小型空心砌块生产厂预订供货合同。尤其对一些有特殊要求的砌块,如主规格块用封底、半封底砌块,芯柱部位不能用半封底砌块而要用通孔砌块;芯柱底部用侧壁开口的砌块,而且不同芯柱侧壁开口部位不同;过梁、圈梁可采用无须支模的专用圈梁块,圈梁块在芯柱部位底面带孔等。这些特殊砌块,施工企业应提前向砌块厂提出订货要求。因为这些特殊砌块很多砌块厂不生产。而一个砌块厂从定购模具、生产特殊砌块、28d自然养护到砌块出厂大约需要2个半月左右的周期。否则就要延误施工进度计划的实施。因此,砌块建筑施工前,必须绘制墙体砌块排列图,编制施工组织设计,按图施工,以便于有效地组织砌块建筑的施工。根据墙体砌块排列图,可计算出工程所需各种砌块的数量,以保证砌块的订货数量准确。再者,工地可根据墙体砌块排列图和施工进度,组织各种砌块的进场时间,减少砌块在施工现场的堆放场地;根据每个轴线墙体砌块排列图,组织各种砌块的垂直和水平运输,提高工人的劳动效率。
  砌块排列图应以主规格砌块为主,参照建筑施工图中的平面图、立面图以及剖面图上的门窗大小、楼层标高和构造要求绘制。主要是用立面图表示,说明墙面砌块排列的式样与砌块数量。每幅墙面都要绘制一张排列图,见图7.2.11。绘制墙体砌块排列图时,在满足墙
图7.2.11& 混凝土空心砌块排列图
1―空心砌块顺砌;2―楼板;3―圈梁;4―立柱;5―空心砌块顶砌
  体技术要求和尺寸要求的前提下,尽可能减少砌块的型号,避免砌块在操作现场进行切割。根据设计图纸要求进行砌块排列,遇到不合适的窗间墙、墙垛、门窗洞口尺寸时,需征得设计、监理、使用单位同意,由设计单位或施工单位洽商后,方可绘制砌块排列图。排砌块应先从墙体两端节点或者一端节点另一端洞口开始,再排两节点中间或者节点与洞口中间墙体砌块,排块时尽可能采用主规格砌块(390mm×190mm×190mm)和半块砌块(190mm×190mm×190mm)。上下两皮砌块应对孔、错缝排块,搭接长度不应小于90mm,墙体的个别部位不能满足上述要求时,应在灰缝中设置拉结钢筋或钢筋网片,但竖向通缝仍不得超过两皮小砌块。墙体竖向在楼板标高处,遇到非模数尺寸时,尽可能用现浇圈梁的方法来解决,避免采用不合模数的调整砌块。外墙排块时需考虑脚手架的搭设,采用单排脚手架时,用平放半块砌块作为脚手架排木的预留洞,预留洞的位置应符合规范要求;采用双排脚手架时,可不设置脚手架预留洞。在门、窗洞口需预埋木砖和埋件的部位,需设置平放半块砌块。有水电管线、各种盒、安装空调、有装饰要求的部位,可采用特殊的砌块、事先将盒预埋的砌块,或砌筑前切割好的砌块。有施工洞的墙体,洞口两侧设芯柱,洞口上部设过梁或圈梁。
  (五)校核放线尺寸,做好技术交底
  混凝土小型空心砌块建筑墙体砌筑前,应校核放线尺寸,允许偏差应符合规定:当长度在30m以内时,偏差不超过±5mm;当长度在30~60m之间时,偏差不超过±10mm;当长度在60~90m之间时,偏差不超过±15mm;当长度超过90m时,偏差在±20mm以内。
  由施工技术部门制定“小砌块墙体砌筑工艺施工技术措施”,并应向工长、操作工人、质量检查人员进行技术交底。利用一定场地和已运进现场的砌块,在不同墙体联结、芯柱与墙体、构造柱与墙体、L形、丁字形和十字形墙体节点等部位作实习砌筑操作训练,使参与砌块建筑的砌筑工人必须全部掌握后方可上墙砌筑。
7.2.1.3 混凝土小型空心砌块施工工艺
  砌块墙体施工的基本要求是横平竖直,灰缝均匀饱满,墙面清洁,施工中不随意凿洞,按设计图和砌块排列图认真进行砌筑,保证工程质量。
  1.墙体砌筑
  小砌块墙体砌筑施工工艺如下:抄平放线→干排第一皮、第二皮砌块→立皮数杆→砌块砌筑→清缝→原浆勾缝→自检。
砌筑小砌块时,应清除砌块表面污物,剔除外观质量不合格的砌块,浇过水或被水淋湿的砌块不准上墙使用、墙体严禁使用断裂小砌块。
  砌筑小砌块要遵守“反砌”原则,即底面朝上反砌于墙上。从转角或定位处开始,纵横墙同时砌筑,上下皮砌块的搭接长度应为主规格块的一半(190mm),必要时可出现9Omm的搭接长度,搭接长度小于90mm时,应在灰缝中加拉结钢筋或钢筋网片,但竖向通缝仍不超过二皮小砌块。墙临时间断处应砌成斜槎,斜槎水平投影长度不应小于砌筑高度(如图7.2.12)。如留斜槎有困难,除外墙转角处及抗震设防地区墙体临时间断处不应留直槎外,可从墙面伸出200mm砌成阴阳槎,沿墙高三皮砌块600mm设拉结筋或拉结网片(如图7.2.13)。
图7.2.12&& 空心砌块墙斜槎&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图7.2.13&&& 空心砌块墙直槎
  小砌块砌筑时应对孔错缝搭砌。因为空心小砌块是通过壁和肋来传递荷载,如果上下皮砌块错孔砌筑,将会影响砌体的强度。当个别情况无法对孔砌筑时,小砌块的搭接长度不应小于90mm,如不能保证90mm的搭接长度时,应在灰缝中加拉结筋或钢筋网片。
  砌筑砂浆应采用机械搅拌,砂浆应随拌随用,水泥砂浆和水泥混合砂浆应分别在3h和4h内使用完毕;当施工期间最高气温超过30℃时,应分别在拌成后2h和3h内使用完毕。对掺有缓凝剂的砂浆,其使用时间可根据具体情况适当延长。
  由于混凝土小型空心砌块的吸水率较小,砌块建筑墙体用砂浆稠度为5cm,这样稠度的砂浆才可以保证砂浆水平灰缝达到8~12mm。砂浆的铺设一般用瓦刀铲砂浆后,把砂浆刮在砌块的肋上,或刮贴在砌块一端的竖向灰缝面上,然后搬至墙体已砌好的砌块上,这叫作“提刀灰”砌筑法;另一种是采用铺灰器法,即把砂浆平铺在已砌好的砌块墙体上面的铺灰器上,而后将砌块放在已用铺灰器铺好的砂浆上,也叫“坐浆法”砌筑,但砌块竖向两边仍用“提刀灰”法,将砂浆刮贴于砌块两个竖向面上,使竖向灰缝达到8~12mm的灰缝宽度。竖缝凹槽部位用砌筑砂浆填实。砌体灰缝应横平竖直,水平灰缝的饱满度不得低于90%,竖向灰缝的饱满度不得低于80%,墙体中不得出现瞎缝和透明缝。砌筑时铺灰长度不得超过800mm,施工中严禁用水冲浆灌缝。当缺少辅助规格的小砌块时,墙体通缝不应超过两皮砌块。
  砂浆随砌随将伸出灰缝的舌头灰刮掉,待砂浆稍凝固后进行原浆勾缝。勾缝可采用Φ10钢筋在水平、垂直缝中用力勒,使砂浆更加饱满、密实、灰缝均匀、美观。而且砌块不易松动,增强了墙体的整体性,提高了小砌块墙体的抗剪、抗渗能力。
需要移动已砌好的小砌块或被撞动的小砌块时,应重新铺浆砌筑。
  施工洞的位置按排块图的要求位置留设,施工洞两侧增设芯柱,砌筑时预留伸出墙体的钢筋或钢筋网片。填砌施工洞时,应将砌筑砂浆的强度等级提高一级。或采取洞口两侧用素膨胀细石混凝土填实50mm,随砌随填,最上皮砌块用素浇膨胀混凝土。墙体抹灰时,施工洞周边粘贴铁丝网,宽度为400mm,避免因墙体收缩不均匀抹灰层出现裂缝。
  雨季施工时,混凝土小型空心砌块和小砌块墙体应有防雨措施。雨后继续施工时,应复核已砌筑墙体的垂直度。
  小砌块墙体的砌筑高度,应根据气温、风压、墙体部位及混凝土小型空心砌块材质等不同情况分别控制。常温条件下的砌筑高度,混凝土小型空心砌块控制在1.8m以内,轻集料混凝土小型空心砌块控制在2.4m以内。两个施工段墙体的高度差,不大于一个楼层的高度或4米。
  小砌块墙体孔洞中可以填充隔热保温材料,也可以填充隔声材料。隔热保温材料和隔声材料应砌筑一皮小砌块填灌一皮。要求填满,但不允许捣实,以免影响其隔热保温或隔声功能。小砌块孔洞内所填充的材料必须做到干燥、洁净,不含杂物,粒径应符合设计要求。
  砌筑带保温夹心层的混凝土小型空心砌块时,必须将保温夹心层一侧靠置室外,并应对孔错缝,左右相邻小砌块中的保温夹心层必须相互衔接,上下皮保温夹心层之间的水平灰缝部位也应砌入同材质的保温材料。
  2.芯柱施工技术
  混凝土小型空心砌块建筑芯柱或构造柱加芯柱构造措施,是保证小砌块建筑质量的关键部位之一。由于芯柱截面尺寸小、数量多,要保证所有芯柱的施工质量有一定难度。因此,芯柱施工时,必须要有具体的施工技术措施,施工过程中要加强管理,把施工技术措施落实到每一个操作工人,同时要加强检查,能量化的操作工序尽可能量化,并作好施工记录。
  芯柱的施工工艺如下:芯柱砌块的砌筑→芯孔的清理→芯柱钢筋的绑扎→用水冲洗芯孔→隐检→封闭芯柱清扫口→孔底灌适量素水泥浆→浇筑灌孔混凝土→振捣→芯柱质量检查。
  芯柱砌筑时,芯柱部位用通孔砌块砌筑,为保证芯孔截面尺寸120mm×120mm,应将芯孔壁顶面和底面的飞边、毛刺打掉,以避免芯柱混凝土颈缩。注意施工中禁止使用半封底的砌块。
  在楼地面砌筑第一皮砌块时,在芯柱部位采用开口砌块或U型砌块作为清扫孔。边砌边清除伸入芯孔内的灰缝砂浆。避免灰缝砂浆、残留在砌块壁上的砂浆以及孔底砂浆影响芯柱混凝土的截面尺寸。清理的工作量较大,工作时要有照明和检查措施,并应作好芯柱隐蔽工程检查验收记录。
  芯柱钢筋的大小按设计图纸要求,放在孔洞的中心位置。钢筋应与基础或基础梁上预埋钢筋连接,上下楼层的钢筋可在楼板面上搭接,搭接长度不应小于40d。当预埋钢筋位置有偏差时,应将钢筋斜向与芯柱内钢筋连接,禁止将预埋钢筋弯折与芯柱内钢筋连接。
  混凝土浇筑前应用水冲洗孔洞内壁,将积水排出,进行隐检,然后用砌块或模板封闭清扫口,灌入适量的与灌孔混凝土配比相同的水泥砂浆,并在混凝土的浇筑口放一块钢板。小砌块墙砌完一个楼层高度、芯柱砌块的砌筑砂浆强度大于1Mpa时,方可浇灌混凝土。混凝土应分层浇筑,每浇400~500mm高度需振实一次,或边浇筑边振捣。严禁浇满一个楼层后再振捣,振捣宜采用机械式振捣。当现浇圈梁与芯柱一起浇筑时,在未设芯柱部位的孔洞应设钢筋网片,以避免混凝土灌入砌块孔洞内。楼板在芯柱部位应留缺口,以保证芯柱贯通。
  芯柱混凝土灌注时,应严格核实混凝土灌入量,对其密度确认后,方可继续施工。灌孔混凝土在现场每浇筑一层楼高度或浇筑20~25m3应取样作性能试验。检验项目有混凝土坍落度和抗压强度。
  芯柱混凝土外观质量检查,目前还没有比较科学又切实可行的检查方法。常用的检查方法是锤击法,质量检查人员用锤在芯柱砌块的外壁进行敲打,听声音的变化来判断灌入孔洞中混凝土的质量。
  3.轻骨料混凝土空心砌块填充墙施工
  用轻骨料混凝土空心砌块砌筑填充墙时,宜提前2d以上适当浇水湿润。但严禁在雨天施工,砌块表面有浮水时也不得进行砌筑。砌块应保证有28d以上的龄期。砌筑时,墙底部应砌筑实心砖、普通混凝土小型空心砌块、现浇混凝土坎台或孔洞已填混凝土的小砌块,其高度不宜小于200mm。轻骨料混凝土空心砌块砌筑墙体时同样要遵守“反砌”原则,应错缝搭砌,搭砌长度不应小于90mm,竖向通缝不应大于2皮砌块。轻集料混凝土空心砌块不应和其他块材混合砌筑。填充墙砌体的砂浆水平缝和垂直缝的饱满度不小于80%,砌体灰缝应为8~12mm。填充墙砌体预留的拉结钢筋或网片的位置应与块体皮数相符合。拉结钢筋或网片应置于灰缝中,埋置长度应符合设计要求,竖向位置偏差不应超过一皮砌块高度。当填充墙砌至接近梁、板底时,应留一定空隙,待填充墙砌筑完并至少间隔7d后,使砌体产生定变形,再将其补砌挤紧,避免在结合部位产生水平裂缝。
7.2.2钢筋工程
7.2.2.1钢筋的种类与验收
  (一)钢筋的种类
  钢筋品种很多,在混凝土结构中所用的钢筋按其轧制外形、化学成分、生产工艺和钢筋强度等分为下列若干种类。
  1.按其轧制外形分:光圆钢筋和变形钢筋。变形钢筋又分为螺纹钢筋和人字纹钢筋。
  2.按化学成分分:碳素钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢筋按含碳量的多少又分为低碳钢(含碳量在0.25%以下)、中碳钢(含碳量在0.25%~0.7%之间)、高碳钢(含碳量在0.7%以上);普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入某些合金元素(如钛、钒,锰等,其含量一般不超过总量的3%)冶炼而成,可提高钢筋的强度,改善其塑性、韧性和可焊性。
  3.按生产工艺分:热轧钢筋和冷加工钢筋。冷加工钢筋分为冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、冷拔螺旋钢筋、冷拉钢筋和冷拔低碳钢丝等。热轧钢筋分为热轧带肋钢筋(HRB)、热轧光圆钢筋(HPB)和余热处理钢筋(RRB)。
  4.热轧钢筋的强度等级按屈服强度分为235级、335级、400级、500级。普通钢筋一般采用HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级热轧钢筋。
  (二)钢筋的验收
  1.主控项目
  (1)钢筋进场时,应按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB)等的规定抽取试件作力学性能检验,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
  钢筋应平整、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
  检查数量:进场时和使用前全数检查。
  检查方法:观察。
  3.在浇筑混凝土之前,应进行钢筋隐蔽工程验收,其内容包括:
  (1)纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置等;
  (2)钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率等;
  (3)箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等;
  (4)预埋件的规格、数量、位置等。
  7.2.2.2钢筋的加工
  钢筋的加工包括除锈、调直、剪切和弯曲成型等几种方法。
  (一)钢筋除锈
  钢筋的除锈,除采用手工除锈(用钢丝刷、砂盘)、喷砂和酸洗除锈外,还有两种方法:
  (1)在钢筋冷拉或钢丝调直过程中除锈,对大量钢筋的除锈较为经济省力;
  (2)采用机械方法除锈,如采用电动除锈机除锈,对钢筋的局部除锈较为方便。
  在除锈过程中发现钢筋表面的氧化铁皮鳞落现象严重并已损伤钢筋截面,或在除锈后钢筋表面有严重的麻坑、斑点伤蚀截面时,应降级使用或剔除不用。
  (二)钢筋调直
  钢筋调直一般采用钢筋调直机、数控钢筋调直机或卷扬机拉直设备等进行。
  1.钢筋调直机
  钢筋调直机的技术性能见表7.2.2.1。
  表7.2.2.1&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 钢筋调直机技术性能
钢筋直径(mm)
调直速度(m/min)
断料长度(mm)
电机功率(kW)
外形尺寸(mm)长×宽×高
机重(kg)
36、54、72
  采用钢筋调直机调直冷拔钢丝和细钢筋时,要根据钢筋的直径选用调直模和传送压辊,并要正确掌握调直模的偏移量和压辊的压紧程度。
  调直模的偏移量(见图7.2.2.1),根据其磨耗程度及钢筋品种通过试验确定;调直筒两端的调直模一定要在调直前后导孔的轴心线上,这是纲筋能否调直的一个关键。
  冷拔钢丝和冷轧带肋钢筋经调直机调直后,其抗拉强度一般要降低10%~15%。使用前应加强检验,按调直后的抗拉强度选用。如果钢丝抗拉强度降低过大,则可适当降低调直筒的转速和调直块的压紧程度。
图7.2.2.1& 调直模的安装
  2.数控钢筋调直切断机
  数控钢筋调直切断机是在原有调直机的基础上应用电子控制仪,准确控制钢丝断料长度,并自动计数。该机的工作原理,如图7.2.2.2所示。
图7.2.2.2 数控钢筋调直机切断机工作简图
1-调直装置& 2-牵引轮& 3-钢筋& 4-上刀口& 5-下刀口& 6-光电盘& 7-压轮
8-摩擦轮& 9-灯泡& 10-光电管
  数控钢筋切断机断料精度高(偏差仅约1~2mm),并实现了钢丝调直切断自动化。采用此机时,要求钢丝表面光洁,截面均匀,以免钢丝移动时速度不匀,影响切断长度的精确性。
  3.卷扬机拉直设备
  卷扬机拉直设备如图7.2.2.3所示。该法设备简单,宜用于施工现场或小型构件厂。
图7.2.2.3 卷扬机拉直设备布置
1-卷扬机& 2-滑轮组& 3-冷拉小车& 4-钢筋夹具& 5-钢筋& 6-地锚& 7-防护壁
8-标尺& 9-荷重架
  采用该方法调直钢筋时,HPB235级钢筋的冷拉率不宜大于4%,HRB335级、HRB400级及RRB400级冷拉率不宜大于1%。
  (三)钢筋切断
  钢筋切断时采用的机具设备有钢筋切断机、手动液压切断器。其切断工艺如下:
  (1)将同规格钢筋根据不同长度长短搭配,统筹排料;一般应先断长料,后断短料,减少短头,减少损耗。
  (2)断料时应避免用短尺量长料,防止在量料中产生累计误差。
  (3)钢筋切断机的刀片,应由工具钢热处理制成。
  (4)在切断过程中,如发现钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除;如发现钢筋的硬度与该钢筋有较大的出入,应及时向有关人员反映,查明情况。
  (5)钢筋的断口,不得有马蹄形或起弯等现象。
7.2.2.3钢筋的连接
  钢筋连接有三种常用的连接方法:焊接连接、机械连接和绑扎连接。除个别情况(如不准出现明火)应尽量采用焊接连接,以保证质量、提高效率和节约钢材。
  (一)钢筋焊接
  钢筋的焊接质量与钢材的可焊性、焊接工艺有关。可焊性与钢材的含碳量、合金元素的含量有关,含碳、锰数量增加,则可焊性差;而含适量的钛,可改善可焊性。焊接工艺(焊接参数与操作水平)亦影响焊接质量,即使可焊性差的钢材,若焊接工艺合宜,也可获得良好的焊接质量。
  钢筋焊接有压焊和熔焊两种形式。压焊包括闪光对焊、电阻点焊和气压焊;熔焊包括电弧焊和电渣压力焊。此外,钢筋与预埋件T形接头的焊接应采用埋弧压力焊,也可用电弧焊或穿孔塞焊,但焊接电流不宜大,以防烧伤钢筋。
  (二)&& 钢筋的机械连接
  1.钢筋挤压连接
  钢筋挤压连接亦称带肋钢筋套筒冷压连接。它是将需连接的变形钢筋插入特制的钢套筒内,利用液压驱动的挤压机进行径向或轴向挤压,使钢套筒产生塑性变形,依靠变形后的钢套筒与被连接钢筋纵、横肋产生的机械咬合成为整体的钢筋连接方法,见图7.2.2.4。与焊接相比,该种连接方法具有节省电能、不受钢筋可焊性好坏的影响、不受气候影响、无明火、施工简便和接头可靠度高等优点。适用于竖向、横向及其他方向的直径为Ф16~40mm的HRB335、HRB400、RRB400钢筋的连接。
图7.2.2.4 套筒挤压链接
1-已挤压的钢筋 2-钢套筒 3-未挤压的钢筋
  2.钢筋锥螺纹套管连接  把钢筋的连接端加工成锥形螺纹(简称丝头),通过锥螺纹连接套把两根带丝头的钢筋,按规定的力矩值连接成一体的钢筋接头。连接时,经对螺纹检查无油污和损伤后,先用手旋入钢筋,然后用扭矩扳手紧固至规定的扭矩即完成连接。该种连接方法施工速度快、不受气候影响、质量稳定、对中性好、施工速度快,可连接各种钢筋,不受钢筋种类和含碳量的限制,但所连钢筋直径之差不宜大于9mm。  连接钢筋前,将下层钢筋上端的塑料保护帽拧下来露出丝扣,并将丝扣上的水泥浆等污物清理干净。钢筋规格和连接套的规格应一致,并确保钢筋和连接套的丝扣干净完好无损。用预埋接头时,连接套的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套的钢筋应固定牢,连接套的外露端应有密封盖。连接钢筋时,应对正轴线将钢筋拧入连接套,然后用力矩扳手拧紧。
7.2.3混凝土的浇筑
7.2.3.1.现浇多层钢筋混凝土框架结构的浇筑
  浇筑这种结构首先要划分施工层和施工段,施工层一般按结构层划分,而每一施工层如何划分施工段,则要考虑工序数量、技术要求、结构特点等。一般水平方向以结构平面的伸缩缝分段,垂直方向按结构层次分层。在每层中先浇筑柱,再浇筑梁、板。要做到当木工在第一施工层安装完模板,准备转移到第二施工层的第一施工段时,下面第一施工层和第一施工段所浇筑的混凝土强度应达到允许工人在上面操作的强度(1.2MPa)。
  施工层与施工段确定后,就可求出每班(或每小时)应完成的工程量,据此选择施工机具和设备并计算其数量。
  7.2.3.2大体积混凝土结构浇筑
  大体积混凝土是指厚度大于或等于1.5m,长度和宽度较大的混凝土结构。在工业建筑中多为设备基础,在高层建筑中多为厚大的桩基承台或基础底板等,其上有巨大的荷载,整体性要求较高,往往不允许留施工缝,要求一次连续浇筑完毕。另外,大体积混凝土结构浇筑后水泥的水化热量大,水化热聚积在内部不易散发,混凝土内部温度显著升高,而表面散热较快,这样形成较大的内外温差,内部产生压应力,而表面产生拉应力,如温差过大则易在混凝土表面产生裂纹。当混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时,由于受到基底或已浇筑的混凝土约束,接触处将产生很大的拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,与约束接触处会产生裂缝,甚至会贯穿整个混凝土块体,由此带来严重的危害。
  要防止大体积混凝土浇筑后产生裂缝,就要降低混凝土的温度应力,这就必须减少浇筑后混凝土的内外温差(不宜超过25℃)。为此,在施工中可采取以下措施:
  (1)优先选用水化热低和凝结时间长的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥等。
  (2)掺入适量的粉煤灰,以降低水泥用量,减少放热量。
  (3)应掺加减水剂、缓凝剂等,降低水灰比,降低水化热。
  (4)采用粒径较大、级配良好的石子和中粗砂。
  (5)采用拌合水中加冰屑或地下水,或将骨料用水冲洗等,降低混凝土的入模温度。
  (6)预埋冷却水管,通过循环水将混凝土内部热量带出,进行人工导热。
  (7)降低浇筑速度和减小浇筑层厚度,或采取人工降温措施。
  (8)必要时,经过计算和取得设计单位同意后可留施工缝而分段分层浇筑。
如要保证混凝土的整体性,则要保证使每一浇筑层在初凝前就被上一层混凝土覆盖并捣实成为整体。为此要求混凝土按不小于式7.2.3.1的浇筑量进行浇筑:
    &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (7.2.3.1)
  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(m),应符合表4.3.6的要求;
     T1――混凝土的初凝时间(h);
     T2――混凝土的运输时间(h)。
  根据所计算的每小时混凝土浇筑量选择建筑机械。
  大体积混凝土结构的浇筑方案,一般分为全面分层、分段分层和斜面分层三种,如图7.2.3.1所示。全面分层方案一般适用于平面尺寸不大的结构,分段分层方案适用于结构厚度不大而面积或长度较大时采用,斜面分层方案多由于长度较长的结构。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7.2.3.1 大体积混凝土浇筑方案
a)全面分层& b)分段分层& c)斜面分层
  浇筑应在室外气温较低时进行,混凝土浇筑温度不宜超过28℃(混凝土振捣后50~100mm深处的温度)。对大体积基础的地脚螺栓、预留螺栓孔、预埋管道的浇筑,四周混凝土应均匀上升,同时应避免碰撞,以免发生位移或倾斜。
7.2.3.3混凝土密实成型
  混凝土浇入模板时是很疏松的,而混凝土的强度、抗冻性、抗渗性以至于耐久性,都与混凝土的密实程度有关,因此必须用适当的方法在其初凝前捣实完毕。  1.混凝土振动密实的原理  混凝土振动密实的原理,在于产生振动的机械将一定频率、振幅和激振力的振动能量通过某种方式传递给混凝土拌合物时,拌合物中所有的骨料颗粒都受到强迫振动,并使混凝土拌合物之间的粘着力和内摩擦力大大降低,受振混凝土拌合物,在其自重作用下向新的稳定位置沉落,排除存在于混凝土拌合物中的气体,消除空隙,使骨料和水泥浆在模板中得到致密的排列和迅速有效的填充。
  2.振动机械的类型
图7.2.3.2& 振动机械示意图
a)内部振动器& b)外部振动器& c)表面振动器& d)振动台  振动机械按其工作方式不同,可分为内部振动器、表面振动器,外部振动器和振动台四种,见图7.2.3.2。  (1)内部振动器& 又称插入式振动器,是工地用得最多的一种,其工作部分是一棒状空心圆柱体,内部装有偏心振子,在电动机带动下高速转动而产生高频微幅的振动。内部振动器只用一人操作,具有振动密实,效率高,结构简单,使用维修方便的优点,但劳动强度大。主要适用于梁、柱、墙、厚板和大体积混凝土等结构和构件的振捣。当钢筋十分稠密或结构厚度很薄时,其使用会受到一定的限制。  (2)表面振动器& 又称平板振动器,它由带偏心块的电动机和平板(木板或钢板)等组成。振动力通过平板传给混凝土,由于其振动作用较小,仅适用于面积大且平整、厚度小的结构或构件,如楼板、地面、屋面等薄型构件,不适于钢筋稠密、厚度较大的结构件使用。  (3)外部振动器& 又称附着式振动器,它通过螺栓或夹钳等固定在模板外部,利用偏心块旋转时产生的振动力,通过模板将振动传给混凝土拌合物,因而模板应有足够的刚度。其振动效果与模板的重量、刚度、面积以及混凝土结构构件的厚度有关,若配置得当,振实效果好。外部振动器体积小,结构简单,操作方便,劳动强度低,但安装固定较为繁琐。适用于钢筋较密、厚度较小、不宜使用插入式振动器的结构构件。  (4)振动台& 振动台是混凝土构件成型工艺中生产效率较高的一种设备,只产生上下方向的定向振动,对混凝土拌合物非常有利,适用于混凝土预制构件的振捣。  3.振动器的使用  (1)内部振动器& 使用插入式振动器有两种方法,一种是垂直插入,一种是斜向插入,垂直振捣使用较多。每次插入应将振动棒头插进下层未初凝的混凝土中50mm左右,使上下层结合密实。由于振动棒下部的振幅比上部大得多,因此在每一插点振捣时应将振动棒上下抽动50~100mm,使振捣均匀。操作时,要“快插慢拔”。“快插”是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象;“慢拔”是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成的空洞。
图7.2.3.3 &插入式振捣器的插点分布
(a)行列式&&&& (b)交错式
R-振动棒的作用半径
  插点的分布有行列式和交错式两种,见图7.2.3.3。各插点的间距要均匀,对普通混凝土插点间距不大于1.5R,对轻骨料混凝土,则不大于1.0R。如是交错式排列,不要超过振动棒作用半径的1.75倍。
  混凝土振捣时间要掌握好,如振捣时间过短,混凝土不能充分捣实,时间过长,又可能使振动棒附近的混凝土发生离析。一般从现象上来判断,以混凝土不再显著下沉,基本上不再出现气泡,混凝土表面呈水平并出现水泥浆为合适。
振捣器应避免碰撞钢筋、模板、芯管、吊环、预埋件或空心胶囊等。
  (2)表面振动器& 表面振动器在每一位置上应连续振动一定时间,正常情况下约为25~40s,以混凝土表面均匀出现浮浆为准。移动时应成排依次振捣前进,前后位置相互搭接应有30~50mm,防止漏振。
  (3)外部振动器& 外部振动器的振动作用深度约为250mm左右。如构件尺寸较厚时,需在构件两侧安设振动器,同时进行振捣。当振捣竖向浇筑的构件,应分层浇筑混凝土。每层高度不宜超过1m。每浇筑一层混凝土需振捣一次。振捣时间应不少于90s,但不宜过长。
  待混凝土入模后方可开动振动器,混凝土浇筑高度要高于振动器安装部位。当钢筋较密和构件断面较深较窄时,亦可采取边浇筑边振动的方法。
  振动时间和有效作用半径,由结构形状、模板坚固程度、混凝土坍落度及振动器功率大小等各项因素而定。一般每隔1~1.5m距离设置一个振动器。当混凝土成一水平面不再出现气泡时,可停止振动。必要时应通过试验确定。
  (4)振动台& 当混凝土构件厚度小于200mm时,可将混凝土一次装满振捣;如厚度大于200mm,则需分层浇筑,每层厚度不大于200mm,或随浇随振。  
  在混凝土的浇筑施工中,为了取得较好的的和易性,一般都采用有较大流动性的塑性混凝土进行浇筑。混凝土经振捣后,其中仍残留有水化作用以外的多余游离水分和气泡。混凝土真空作业法是借助于真空负压,将游离水和气泡从刚浇筑成型的混凝土拌合物中吸出,同时使混凝土密实的一种成型方法。
  按真空作业的方式,分为表面真空作业与内部真空作业。表面真空作业是在混凝土构件的上、下表面或侧表面布置真空腔进行吸水。上表面真空作业适用于楼板、预制混凝土平板、道路、机场跑道等;下表面真空作业适用于薄壳、隧道顶板等;墙壁、水池、桥墩等则宜用侧表面真空作业。有时还可将上述几种方法结合使用。
  内部真空作业是利用插入混凝土内部的真空腔进行,比较复杂,实际工程中应用较少。7.2.3.4混凝土的养护  混凝土浇捣后,之所以能逐渐凝结硬化,主要是因为水泥水化作用的结果,而水化作用则需要适当的温度和湿度条件。因此,为了保证混凝土有适宜的硬化条件,使其强度不断增长,必须对混凝土进行养护。对于一般塑性混凝土应在浇筑后10~12h内(炎夏时2~3h)进行养护,对干硬性混凝土应在浇筑后1~2h内进行养护。混凝土必须养护至其强度达到1.2MPa以上,始准在其上行人或安装模板和支架。
  养护条件对于混凝土强度的增长有重要影响。在施工过程中,应根据原材料、配合比、浇筑部位和季节等具体情况,制定合理的施工技术方案,采取有效的养护措施,保证混凝土强度的正常增长。混凝土的养护方法分为自然养护和加热养护两种。  1.自然养护
  自然养护是指在平均气温高于+5°C的条件下,对混凝土用草帘或草袋覆盖,并采取浇水湿润、挡风、保温等养护措施,使混凝土在一定时间内保持温湿状态的养护方法。该法具有养护简单,不消耗能源等优点,但养护时间长。适用于各种混凝土构件的养护。
  自然养护分为洒水养护、塑料薄膜养护和喷涂薄膜养生液养护三种。
  洒水养护是用草帘等将混凝土覆盖,通过洒水使其保持湿润。养护时间长短取决于水泥品种:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不少于7d;掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不少于14d;洒水次数以能保证湿润状态为宜;混凝土养护用水应与拌制用水相同。当平均气温低于5℃时,不得洒水养护。
  塑料薄膜养护是用薄膜布(不透水、气)把混凝土表面敞露的部分全部严密地覆盖起来,保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护。其优点是不必浇水,操作方便,能重复使用,但应保持薄膜布内有凝结水。
  薄膜养生液养护是将可成膜的溶液(如过氯乙烯树脂)用喷枪喷涂在混凝土表面上,将混凝土与空气隔绝,阻止其中水分的蒸发以保证水化作用的正常进行。适用于不易洒水养护的高耸构筑物和大面积混凝土结构。
  在养护过程中,如发现遮盖不好、洒水不足、表面泛白或有干缩细小裂纹时,应立即加以遮盖,充分洒水,并延长洒水时间,加以补救。  2.加热养护
  加热养护是在较高湿度和较高温度下,使混凝土的强度得到增长,适用于工厂生产预制构件或冬期施工现场养护预制构件,以蒸汽养护为主。蒸汽养护分为四个阶段:
  (1)静停阶段:指混凝土浇筑完毕至升温前在室温下先放置一段时间。以增强混凝土对升温阶段结构破坏作用的抵抗能力。一般需2~6h(干硬性混凝土为1h)。
  (2)升温阶段:指混凝土从原始温度上升到恒温阶段的过程。为避免温度急速上升使混凝土表面产生裂缝必须控制升温速度,一般为10~25℃/h(干硬性混凝土为35~40℃/h)。
  (3)恒温阶段:指混凝土强度增长最快的阶段。恒温的温度应随水泥品种不同而异,普通水泥的恒温温度不得超过80℃,矿渣水泥、火山灰水泥可提高到90~95℃。一般恒温时间为5~8h,恒温加热阶段应保持90%~100%的相对湿度。
  (4)降温阶段:一般情况下,构件厚度在l00mm左右时,降温速度每小时不大于20~30℃。
  为了避免由于蒸汽温度骤然升降而引起混凝土构件产生裂缝变形,必须严格控制升温和降温的速度。出槽的构件温度与室外温度相差不得大于40℃,当室外为负温度时,不得大于20℃。
  采用蒸汽养护应用低压饱和蒸汽,温度不超过100℃,气压小于0.07MPa,湿度90%~95%。
  若混凝土中掺普通减水剂或加气剂,一般不宜采用蒸汽养护,如由于某种原因需要掺加时,应通过试验后确定。
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