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发布时间:2020-06-21 20:57:39

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作者:黄隆洋

出版社:重庆大学出版社

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建筑工程施工实战技术

建筑工程施工实战技术试读:

前言

21世纪,我国在经济、信息、科技、文化上进入了高速发展的兴旺时期,建筑业是深化改革的支柱产业之一,也获得了迅速发展。目前,全国各地已建造了具有重大意义的重点工程,如超高层建筑、钢结构大支穹建筑和装配式建筑(试点工程)。建筑施工技术在科研攻关中取得了卓有成效的进步。

但是,随着建筑业市场日新月异的变化,建筑技术、施工科技知识日益跟不上时代的步伐,尤其是老建筑行业的新老交替,大量的农民工参加,纯理论教育的模式,急需注入新的血液和采取与时俱进的教育方式。实践证明,加强建筑施工实战技术教学极有必要。培养学生以职业为导向,以自身为中心,以实战为目的,坚持理论与实战相结合,课堂与现场并举教学,达到“实用、先进、综合”性的应用效果,为建筑业及广大的社会空间输送合格人才,让学校成为企业争相求聘的育人基地。

为了贯彻落实《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》精神,加快建设行业技能型、实战型人才教育、培训、培养工程中,适应国家建设类中、高级各专业的教学需要,在重庆电大建工学院、重庆建工高级技校、重庆建筑教育业中心领导的大力支持下,我们根据长期教学和施管的实际情况,综合各施管专业的理论知识,收集、整理、编写了《建筑工程施工实战技术》一书。

本书由重庆建筑高级技工学校黄隆洋担任主编,潘云担任主审。在编写过程中组织、邀请有关施管专家,学者及大公司技术负责人参与评议及指导,一致认为:施工技术是工程承建单位必须认真对待的根本问题,从平整场地、基础工程、主体上升工程、防水防雷防震工程到门窗及水电安装工程,环境绿化及交通道路等整个工程,均应理论联系实际,仔细施为,尤其是技术处理措施、安全防护措施,必须完全到位、可行。除了解整个施工管理措施的“施工组织设计”,还应注重可行性、实用性,学以致用。

依照施工程序,本书按以下7章编写:

第1章隐蔽基础工程:

人工开挖、机械打桩、螺旋杆桩、灌注桩、混凝土浇筑、安砌;机具安置、井点降水、合理调配、回填压实、科学节能。

第2章主体工程:

模板管架工程、钢筋混凝土工程、砌体工程、装饰装修工程。

第3章结构安装工程:

预制构件的运输、起重设备及机械、单层工业厂房构件吊装、钢结构安装、结构安装工程质量标准与安全技术、多层装配式框架结构安装。

附:钢结构工程的吊运安装;简述设备安装中的土建技术。

第4章防水工程:

屋面防水、地下防水、厨厕防水、外墙防水及阳台防水。

第5章建筑装饰装修工程:

抹灰工程、饰面板(砖)工程。

第6章门窗及强弱电安装工程:

门窗安装工程、强弱电安装工程。

第7章综合验收工程:

施工组织设计;施工项目工程主管人员职责。

提示:在平基工程教学中,插入工程承建的条件及招投标常识;在隐蔽工程教学中,先教测量,定位放线程序及办法;在主体工程教学中,先讲施工准备及四个控制,项目部建立;在防水工程中,应根据建材理论阐述材料的理论性能;在安装工程中,讲述机具种类,功能及作用;在环境绿化工程中,可以简述园林及古建筑技术的应用。

教学方法:授课、板书、视频相结合;提问、互动、解析应融洽;实训现场举例警示;记录作业批改跟进度。

教学时间:根据学生的基本素质、基础课教育及智力、悟性,应考虑两学期。

第一学期:检查、复习识图制图,结构力学等基础知识和第1、2章教学;

第二学期:讲授第3、4、5、6章,不少于三次实训现场课,以实战教育为主。

成绩评议:实行多元化考评方法,即平时作业,家长签字,占60%;期末考试,综合评议占30%;表现出勤占10%。编者2015年3月第1章隐蔽基础工程

案例分析:

某工程是搬迁厂基平基土石方工程,经规划和建管部门批准,将该工程总体交某一级土石方公司承建。该公司完善承建手续后,按地貌形态交两个施工队实施,并要求两施工队尽快报施工方案审批,在实施爆破、挖运及填压中,发现了三个问题:

①两队爆破中,互有影响,均指责受对方影响,造成了工程延误。

②外运土石方时存在一条双车道公路,互不谦让,经常扯皮。

③工期延误,造价不足以支付工人、机械费用。

造成此类问题的原因(避开私利行为)是:

①承建单位应当统一制订方案,再交下属队执行,落实权责利,不得以任何理由影响方案的执行。所以,根源在总部。

②对于外运土方拥堵的问题,承包企业为什么不做协商,分时段调节,不能只收管理费而逍遥事外。

③由于有两点根源,当然会造成工期延误,费用不足。

应当吸取的教训和采取的措施:

企业应认真对待每一笔承担任务的落实,做好策划和方案,谨慎用人,加强监管,以主人公的姿态维护企业信誉。企业应在承担任务后进行科学分析,细酌图说,详叙方案及充分考虑突发事故的应急处理,以能保证顺利实施的队伍为选,经常性地检查、督促进度、安全,保证在有效工期内竣工。

要建设作基础,必先平基。平基即平整场地,所以先了解土方工程。1.1 土方工程1.1.1 特点

平整场地,工程量大,地质地貌复杂,机械化程度高。应合理地选用机械,编制施工方案,缩短工期,降低成本,保证安全,参考地区、气候、地质等条件的影响,科学地组织施工。

例如:某工程占地240 m2,属喀斯特山丘地貌,工程量约560万m3,工期两年。方案编制根据土石比例采取爆破措施,但机械测算则应:

①扣除雨天和其他天气,工期按二十个月计算,则

每月应完成:560万m3/20=28万m3;每天应完成:28万m3/26天≈1.1万m3。

②按40正铲挖机算,8 h工作量为2 000 m3,则

1.1万m3/0.2万m3≈6(台)40挖机(保证日工作量不能停)。

③按内转1 km内内填(不外运)计算,按实践得出:

6×3=18,即18辆翻斗自卸运输车。

为保证正常挖运进行,必置一台推土机和2~4人填补坑道工人。

计算中,应留有两个月机动时间,以保证在施工工期内完成任务。1.1.2 土质

在理论上,按土质的密实度分为八类,见表1.1。表1.1 土的工程分类

但是,在实际平基土石方工程中,建设双方均根据实际,把土分为七类,见表1.2。表1.2 土的分类

预算造价计费和实施操作中,如现流行的称谓:某工程的土质是:1:2:7或1:3:6,即是说土质为1,石为2或3,页岩为7或6。其施工单位价格是根据土、石、页岩的比例而综合讲定的。1.1.3 大型土石方涉及的爆破、挖运、机械(1)爆破

根据地质和地貌,根据设计标高和范围,采取定向、松动、侧掀及分解四种方法,把握药量,安全第一。(2)机械

这包括索式或液压式推土机,正铲、反铲挖掘机及抓铲挖土机。在施工中,应根据进度要求和机械性能、特点和适用范围进行调度。(3)运转车

原则上设计定议为挖填持平,变道(开口)的开通,运输回填的程序,道路的维修,故障的保障等,现场指挥是关键。如有外运,则按预算定额计费。1.1.4 基础土石方人工开挖工程

根据地质特征和建设设计要求,人工开挖土石方是极其普及的行为,尤以南方为最。(1)放坡开挖,挡墙支撑

根据挖方深度与边坡宽度来确定边坡系数,计算式如下:

土方放坡坡度=1/m=H/B即m=B/H(深度H,宽度B,m为系数值)

一般确定在1~1.5足矣(根据地点、地质、环境、水文等),参考环境重力和人机行为振动的影响,坚持“安全第一”。(2)加固型土壁支护

根据物理学、力学性能,使挡墙护壁具有一定的强度和稳定性。

1)水泥土搅拌抗壁(护壁作用)

配合比为:1:1或1:2。

2)喷射固化剂的喷凝桩

Q(壁)=H(长)/Y(升)×g(单位时间量)×(1+β损失系数)

3)支挡式支护,排桩支护

布置灵活,施工简单,无振动影响,应用广泛。

4)拉锚与土层锚杆

如锚杆挡墙式施为,间距1~2 m,斜拉杆角度为125°~45°。

5)土钉支护

土钉支护适用于降水措施后的杂填土、粘土和非松散性散土。(3)人工降低地下水位

在众多的人工开挖基槽基坑工作中,有地下水、渗漏水及淤积水等,严重影响工人的正常开挖(或打钻)施为,绝大多数施工项目部都采取人工降低地下水位的办法,即井点降水法(优选轻型井点降水法)。

图1.1是学生必须学会的示意图:图1.1 集水坑降水法(4)流沙及防治

当基坑(槽)开挖至地下有水时,坑底的轻松土遇水会形成流动状态,随地下水涌入基坑,这种现象称为流沙现象。

流沙产生的重要条件是动水压力。即流动着的水对土颗粒产生压力,其水的压力与土的阻力大小相等,方向相反,容易形成静力平衡。

所以,流沙的主要防治措施是减少和改变动水压力方向,具体措施是:抡挖法、打钢板桩法、水下挖土法、枯水季节开挖、井点降水法。如图1.2所示。图1.2 井点降水法

轻型井点降水法的布置,应根据基坑尺寸、温度、高度及地下水位流向来确定的。

工程地点不同,则水泵功力设置不同,注重实用性。(5)土方填筑与压实

正确选择回填材料和填筑方法,以满足填土压实的质量要求,填土的密实度要求及质量指标,土的施工控制干密度和土的最大干密度比值。一般要求,可参照表1.3执行。表1.3 填土压实系数

如设计和使用另有规定,照规定实行,如无明确要求,则按表实施。

注意:①含水量大的土,冻土,植物含量大于8%的土,硫酸盐含量大于5%的土,均不能作为回填土。

②填土压实方案:碾压法、夯实法、振动压实法。

③影响压实质量的因素:很多,但主要是含水量大或小,压实功层和铺土厚度。

④土方压实的施工条件:承重墙基、框架墙柱基、广场地坪等;一般用同类土或泥石混合土,每填25 cm后夯实一次,保持粘结,达到要求密实度即可。当然,也要考虑环境,气候及水文地质的影响。

⑤自然状态下的土,经开挖后,其体积因松散而增加,以后虽经回填压实,能不能恢复压体积的现象,叫土的可松性。可松性系数一般按3%~5%计算。(6)土方的工程量计算

1)平基土石方工程量

设计水平标高,经纬度定点,根据地貌作方格网,用经纬仪或全站仪测定计算方量。算法:均平值、三角值、多边值、原柱值等。

2)人工开挖方量计算

这是指基础工程,根据轴线放开挖线,成型检测后丈量几何尺寸,作剖面图计算(并以此为档案资料)。举例如图1.3所示。图1.3 基础工程剖面图

基槽:长4 800 mm。

注:按正规试题计算,保留小数一位,在开挖时,施工员应根据轴线放的施工线指导工人开挖,跟班作业,在开挖时允许2 cm的误差。

注意事项:

开挖深至2 000 mm时,上口边严禁堆渣,并搭设防护架栏;

开挖深至5 000 mm时,增槽内换气通风,并吊运土石方料。(7)土方工程的机械化施工:

根据土方工程施工过程,除小分散坑槽外,宜用机械化施工,以减轻劳动强度,加快进度,缩短工期。

正铲挖土机如图1.4所示:前进向上,强制切土,挖掘力大,生产效率高;适用于开挖停机面上的土方和页岩,工作高度不小于1.5 m;正向挖土,侧向装车,铲臂卸土时角度在90°内,应用广泛。图1.4 正铲挖土机外形图1.5 工作中液压反铲挖土机外形

铲运车如图1.6所示,即人们常说的推土机:操纵灵活,效率高,适用于土方及松动页岩,运距在800 m时效率最高,常用于坡度21°以内的大面积场地平整,大基坑开挖及填筑路基等,也可用于大土方先拉口子和便道推平。图1.6 推土机外形(8)基坑(槽)验收

基槽(坑)开挖到设计标高,清理完成后,在垫层和基础施工前,承建单位报请勘察、设计、监理、质监及建设单位,共同进行验槽工作,主要内容:

①坑(槽)的位置,几何尺寸,标高和边坡是否符合设计要求,底部标高允许偏差为-5 cm,长宽度不应偏小,边坡不应太陡。

②根据土质分布情况与走向,初步判断基地是否挖至设计要求的土层,特别注意是否与地质资料相符。

③检查坑(槽)土的颜色是否均匀一致,土的坚硬程度是否一样,有无颤动、异常感觉等,是否需要进行处理,尤其是渗漏水。

④验坑(槽)的重点是桩基,墙角,承重墙或其他受力较大的部位。

⑤检查验收中,做好记录,剖面图由检查责任人签字,一式四份存档。

⑥探测法:当开挖基坑后,发现与地质资料之土层标注不一致,甚至有异动或无法确定的洞穴等,可采用钢钎探测法、洛阳铲探测法、夯拍击探测法。(9)质量标准与安全技术

1)质量标准

①柱基、基坑、90槽及管沟的基底土质,必须符合设计要求,并严禁扰动。

②填方的基底处理,应符合设计要求和施工规范。

③填方施工,必须按规定分层压实;测定干密度,90%以上应符合设计要求;土方开挖工程的外形尺寸,允许偏差及检验方法,应符合表1.4的规定。表1.4 土方工程外形尺寸、允许偏差和检查方法

2)安全技术

①土方施工前,必须对场内地上、地下管道,电缆及高压水管等情况了解清楚,在特殊、危险的地区中,必须在仔细观测下专人负责工人开挖。

②基(槽)坑人工开挖时,操作间距应为2~5 m;多台机械开挖时,挖土机间距应大于10 m,挖土应自上而下,逐层进行。

③基坑(槽)开挖应合理放坡,支撑护坡。施工时随时注意土壁变动情况,注意裂纹和坍塌现象发生,口边上堆土堆物需离开1 m以外。

④坑底处应设防护,跨沟槽通道应搭设渡桥,设扶手栏杆,夜间应照明。

⑤回填土时,支撑的拆除与回填的施工配合进行,严格施工程序与规范。【学习目的】

了解土方工程施工特点,知悉工程分类、工程特征、土方机械化施工及土方边坡;土壁支护,井点降水,土的回填与压实程序方法。【学习重点】

知道土方工程在各种条件下的施工办法和管理措施;了解土方工程简单,实用的施工技术及计算原理;结合实例,学生能从感性到理性,从理性到实践。【复习思考题】

1. 什么是流沙现象?产生的原因及防治措施有哪些?

2. 土方回填的程序和方法是什么?什么土不能做回填土?

3. 什么是土的可松性?对施工有何影响?

4. 基坑(槽)底检查的内容有哪些?为什么要做坑(槽)检验剖面图?【作业】

1. 土方工程有哪些主要的安全技术措施?

2. 条形基础,按图1.7所示剖面图,计算回填土方量与弃土量。图1.7 条形基础剖面图

注:基槽长4 800 mm,黏土可松性系数取5%,正式试题程序,保留小数点一位,学生可以自愿在实际施工现场取题,也可以先算开挖方量。1.2 桩基础工程

建筑物的全部荷载是通过基础传给地基的。根据建筑物荷载的大小及地基承载力的情况,基础可分为浅基础和深基础。浅基础适用于地质较好的多层建筑物,造价低、施工方便;深基础适宜建筑物荷载大且建筑地点的软土层很厚的情况,承载力高,沉降小,稳定性好,但施工技术复杂,造价高,工期长。

深基础指桩基础、沉井基础、墩基础、管柱基础、箱型基础和地下连续墙基础。其中,桩基础应用最广,它由桩身和承台组成,如图1.8所示。根据不同的目的,桩基有以下几种分类情况:图1.8 桩基础示意图1.2.1 按荷载传递的方式不同分类(1)端承桩

端承桩是指穿过软土层,到达深硬土层的桩。外部荷载通过桩身直接传给坚硬土层,桩的承载力由桩的端部提供,一般不考虑摩擦力的作用。(2)摩擦桩

摩擦桩是悬浮在软土层中的桩。外部荷载主要是通过桩身侧表面土层的摩擦力传递给周围的土层,桩尖部分承受的荷载很小,不超过10%。(3)端承桩与摩擦桩的区别

首先是两者的受力不同,端承桩主要桩阻力承担全部荷载,而摩擦桩要靠桩身与土层的摩阻力承担全部荷载。其次是施工控制不同,端承桩施工时是以控制贯入度为主,桩尖进入持力层深度或桩尖标高作为参考;摩擦桩施工时以控制桩尖设计标高为主,贯入度可作参考。所谓贯入度,是指最后贯入度,施工中一般采用最后3次,每击10锤的平均入土深度作为标准,可通过试桩确定。1.2.2 按施工方法分类(1)预制桩

工厂或现场预制的桩,有钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩、钢管桩和型钢桩等,用沉桩设备打入、压入或振入土中。(2)灌注桩

在施工现场的桩位上用机械或人工成孔,然后在孔内灌注混凝土而成,成孔方法有钻孔、挖孔、冲孔等。(3)螺旋杆桩

它是指用螺旋杆钻孔,浇筑一次性成型的桩,施工快、质量好、较经济,是新兴的成孔桩行为,逐步为广大施工者采纳。1.2.3 桩基的验收与安全技术

桩基施工是一个多工种、多工序的作业过程,从桩的制作到撞击的完成,往往是多个单位分别进行;桩的施工又是一项隐蔽工程,其质量对于建筑的安全具有极为重要的影响,因此,必须加强过程的质量管理和检查。(1)施工容许偏差

桩身施工后,在平面和垂直度上与设计位置的偏差,预制桩不得超过表1.5所规定的范围,灌注桩不得超过表1.6所规定的范围。

表1.5 预制桩(钢管桩)允许偏差(1)项次项目平面位置允许偏差上面有承台的桩:100+0.01H mm1(2)垂直承台梁的中心线;150+0.01H mm(2)沿承台梁的中心线。2桩数1~3根或单排桩基的100 mm3桩数4~16根桩基中的桩1/2桩径或边长桩数大于16根桩基中的桩:1/3桩径或边长4(1)最外边的桩;1/2桩径或边长(2)中间的桩。

注:H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。表1.6 灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差

注:①桩径偏差的负值是指个别断面。

②采用复打、反插法施工的桩,其桩径允许偏差不受上表限制。

③H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离;D为设计桩径。(2)交工验收资料

桩基础施工过程中,做好施工记录和有关技术检查资料的收集/整理和保管工作,工程验收时提交下列资料:

①桩位测量放线图。

②工程地质勘察报告。

③桩的制作和打入记录。

④专为竣工平面图(基坑开挖全设计标高的桩位图)。

⑤桩的静荷载、动荷载试验资料和确定贯入度的记录。(3)桩基施工安全技术

施工过程中认真按各道工序和各工种的有关安全操作规程执行,并注意以下几方面的问题:

①保证施工机械的稳定和安全。

②机具进场,注意危桥、陡坡、陷地,防止碰撞电杆、房屋,以免造成事故。

③施工机械安装的水平度和垂直度应在允许误差的范围内,并采取必要的保证措施,使之在任何作用下始终保持稳定状态。

④机械司机在操作时,思想集中,服从指挥信号,不得随便离岗。

⑤预制桩施工时,严禁用手拨正桩头垫料,不得在桩锤击打桩顶时即起锤或过早刹车,以免损坏桩机设备。

⑥灌注桩未浇筑前,桩口必须用盖板封严,不准非施工人员进入落锤区范围。

⑦防止对周围环境的危害,如泥浆、含水泥的污水必须排放至指定地点。

⑧爆扩桩施工时,必须严格管理炸药、雷管,认真执行有关规定和爆破安全规程。引爆时划定安全区(不小于20 m),并设专人警示。【互动题】

1. 打桩前准备工作是什么?

2. 端承桩、摩擦桩的根本区别是什么?

3. 桩基竣工交验的资料有哪些?

4. 试想螺旋杆桩为什么将来会广泛在施工中采用?

5. 桩基础的作用是什么?

6. 简述钢筋混凝土桩基的施工工艺。

提示:给学生讲桩基时,应当浅述和板书并举,视频和实例介绍。在复杂的地质(尤其是回填土)和冲击地,江海边条件下的建筑工程,桩基普遍使用,但使用有限,让大家了解、知悉即可,不必在制作桩和灌注桩的实做上详细深入。1.3 条石(片石)砌筑工程

条石砌筑工程,在人类文明史上也有二千余年的历史了,条石基础、条石过道、条石砌墙,无处不在,从农村古居到城郭庙寺,从亭台楼阁到街道花台,条石砌筑是应有尽有。

十余年前的条石开采成型是:长1 200 mm,宽300 mm,高300 mm;

现在的条石开采成型是:长1 000 mm(不拘),宽250 mm,高250 mm;

条石加工工艺俗称六面六平直,石匠师傅叫“看坳割尺”,其原理是平面几何知识中的二点成线确定三点的原理,加工中离不开竹尺和靠三尺。

条石安砌工艺,俗称“天地座”稳,错缝搭接紧,斗口连缝密,外观必过眼。实际上指:石面平,石下平,但是钻口铺灰浆稳定;上下条石安砌应错开接头缝,灰浆满口,外观有一寸三钻、麻钻、丢色及钻平四种以上。

条石是坚石,也叫砂石,强度在200#以上可作屋基,强度在250#~300#则可修小桥和拱过力。但在山区(如云南省),很少能开条石,人们常用乱石块作基础或护沟,用灰浆砌筑也行,如图1.9所示。图1.9 条石砌筑【互动题】

1. 条石安砌为什么要错缝搭接?

2. 你看见过乡间的小拱桥吗?说一说你的见解。

3. 你老家的住宅是不是条石做的基础?有多少年代了?第2章主体工程

在建筑工程中,主体工程是主要的建筑工程,包括模板管架工程,钢筋混凝土工程、砌体工程、装饰装修工程、防水工程、安装工程等。2.1 模板工程

模板系统由模板、支架和紧固件组成。模板是浇筑混凝土用的模型,它保证混凝土在浇筑过程中保持正确的形状和尺寸,在硬化过程中进行防护和养护的支护工具。施工中,它的作用是承受钢筋、混凝土等材料的重力和自重,运输工具及施工时的活荷载和人工活动等。为此,模板及其支撑管架必须符合下列规定:

①保证工程构件各部位形状尺寸和位置的准确性,符合设计要求。

②有足够的承载力、刚度和稳定性,能可靠地承受自重、物重和侧压力,以及施工中所产生的活荷载。

③构造简单,装拆方便,能多次周转使用。2.1.1 模板分类

模板的种类很多,按制作材料分为木模板、钢模板、铝合金模板、塑料模板、胶合模板和玻璃钢模板等:按结构类型分为基础模板、柱模板、梁模板、墙模板、楼梯模板等;按施工方法分为装拆式模板、固定式模板、移动式模板等。2.1.2 模板的构造与安装(1)木模板

其特点是加工容易,适应各种复杂形状的需要,速度快、工人易操作,现被多家公司项目部采用。但周转率大,耗材料多。为减少现场高处作业,一般预先加工拼装,板由木条木方钉合,如图2.1所示。图2.1 梁侧板拼板图(2)柱模板

其特点是断面尺寸不大,但比较高,因此,其构造和安装主要考虑:保证垂直度抵抗新浇混凝土的侧压力,同时也要便于清理垃圾、绑钢筋及混凝土浇筑。侧压力下大上小,固模用钢管,每高1 800 mm作开窗(方便振捣)。(3)梁模板

梁模板的特点是跨度大而宽度小,梁底是架空的,混凝土对梁模有侧压力和垂直压力。因此,梁模及支架必须能承受所有荷载而不发生变形。

梁模由底模、侧模、夹木及支撑管架系统组成,如图2.2所示。图2.2 梁模构成图

1—侧模板;2—底模板;3—侧模拼枋;4—夹木;5—水平拉条;6—顶撑;7—斜撑;8—木楔;9—木垫板

注:防浇筑时底模起拱下下绕;

起拱高度宜为全跨长度的1/1 000~3/1 000(木模1.5/1 000~3/1 000)。(4)楼板模板

其特点是面积大而厚度薄,侧向压力小,对模板的平整度要求高,对整个支撑系统要求不位移、不变形。底模板用拼条木方连接,铺设在楞木上。

楞木断面为50 mm×100 mm或60~90 mm,间距为400 mm;

如楞木的跨度较大时,中间应加设竖向支撑,上方顶以通长的杠木。

为方便在实际施工时参考,大家均应熟悉梁板支撑的结构布置,实施起来可行,现作大样图如图2.4所示。图2.3 梁板支模示意图图2.4 梁板支撑结构布置大样图

定型钢模板:重,劳动力消耗大,不适应异形需求。

塑料模板:轻便,容易搭设,但不易固定,而且易碎。

铝合金模板:造价高,反复使用率低。

玻璃钢模板:不易操作,成本高,易变形。

胶合板模板:轻质,易操作,但成本高,不经久。

木板模板:易搭设,能反复用,但耗木材。

模板胶合板合协木板:综合利用,方便,实用,可靠,广泛。图2.5 模板支架立面图图2.6 模板支架立杆大样图

支撑管:Φ48×3.5。

横向间距:1 000 mm;纵距:1 000 mm;外墙架纵横均为1 500 mm。

梯、梁、柱模板大样图,是帮助学生从事行业的参考依据,应认真解释。图2.7 楼梯模板大样图图2.8 梁、柱接头处模板大样图2.2 管架工程

管架工程也叫脚手架和支撑系统架,是施工人操作、支撑、堆放材料的必有行为。支撑管架为模板服务,在此讲内脚手架和外脚手架。

内脚手架(也称一步架)高1 200~1 500 mm,宽1 200~1 500 mm。

外脚手架既可用于墙体砌筑,又可用于外墙装饰,竖杆间为1 500 mm,平杆间为1 500 mm。2.2.1 外脚手架工程的分类、构造和组成

在建筑物外(周边)搭设的脚手架统称外架,分多立柱式脚手架、扣件式钢管脚手架和门型脚手架三种,重点讲扣件式(碗式)钢管脚手架,因其应用广泛。

原多层建筑的立杆式(15年前)楠竹脚手架,现已不用;

原木柱立杆式(10年前)杉木脚手架,用铁丝捆扎,现很少用;

门型脚手架一般适用在公共走道、场地等搭设,方便人行;

钢管碗式脚手架,适用在立交桥、公路桥等工程搭设,支重极高。2.2.2 扣件式钢管脚手架

它由扣件和钢管两部分组成。钢管系48×3.5系列,直管长6 000 mm。扣件式样如图2.9组成。图2.9 扣件式钢管脚手架的扣件试样2.2.3 模板的拆除

模板的及时拆除,有利于模板的周转利用、加快施工进度,但拆除时,混凝土必须达到一定强度才能进行。(1)拆除时的要求

侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤;底模及支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求。设计无具体要求时,混凝土强度应符合表2.1的规定。

表2.1 底拆除时混凝土强度要求达到设计的混凝土立方体抗压强度标准构件类型构件跨度值的百分率/%≤2≥50板>2且≤8≥75>8≥100梁、拱、≤8≥75壳>8≥100—悬挑构件≥100(2)拆除模板顺序

一般是先支后拆,先拆非承重部分,后拆承重部分;先拆侧模,后拆底模;对于大型结构模板,应先制订详细的拆除方案。

模板拆除注意事项:模板拆除时,不应对楼层形成冲击荷载;拆除的模板和支架宜分散堆放,并及时清洁或清运。2.2.4 案例分析

某区在整修市容市貌工程(即俗称穿衣戴帽工程)中,突发人行道管架垮塌事故,砸伤三人,被令停工整顿,引起市建委重视。

承担该段路外重新装修美化市容工程的单位,是专业装饰二级企业。因装修工程涉及占用人行道,做方案时,搭设门字形钢管脚手架保证市民通行。搭设管架的施工符合基本要求,但是,装修美化工程过半时,管架突然垮下,造成事故。经多方、主管及企业查证,主要原因是:

行人用手拧构件螺帽,使多个扣件松动,造成垮塌,形成事故,影响较大。现对比案例分析如下:

①扣件式钢管脚手架的搭设,不仅是有必需的强度、刚度而且要有稳定性,即人字架、外伸架支撑,但感触欠缺。

②架子搭设,供人通行,应该派人值班,进行安全提示,并经常性检查,发现构件松动应立即拧紧。

③伤人不是大事故,但却影响极大,信誉受损,应该追究施工主要责任人的过失事故,作出处分。

④伤者治疗费等费用理应由主要负责人、技术员、安全员承担。

⑤加强管理和工人的安全教育,警钟长鸣,预防责任事故发生。

⑥无法追查路人松动构件,但仍要宣传,教育广大市民。2.3 钢筋工程

钢筋混凝土结构中常用的有钢材和钢丝两类。钢筋分为热轧钢筋和热处理钢筋。热轧钢筋按强度不同分为四级:HPB235级钢筋,外表为光圆;HPB335-RRB400级钢筋,为普通低合金钢,外表为变形钢筋。钢筋按直径大小分为:钢丝(直径3~5 mm),细钢筋(直径6~10 mm),中粗钢筋(直径12~20 mm),粗钢筋(直径大于20 mm)。

钢丝有冷拔钢丝、碳素钢丝及刻痕钢丝。

直径10~16 mm的钢筋,下料长度6~9 m,俗称为直条圆钢。

钢丝及直径为6.5 mm细钢筋,一般卷成圆盘,俗称为盘圆。

直径18 mm以上的大螺旋纹钢筋,下料长度9 m,俗称为螺纹钢。2.3.1 钢筋的进场验收:

钢筋应有出厂质量证明书和质量实验报告单,每捆(盘)钢筋均有标牌。

进场时,按炉罐(批)号及直径d分批验收。验收内容:查对标牌,外观检查,并按有关标准的规定抽取试样作力学性能试验,合格后方可使用。

钢筋在使用过程中,发现脆断、焊结性能不良或力学性能显著不正常时,应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。

钢筋的外观检查包括:钢筋表面不得有裂纹、结疤和折叠,钢筋表面的凸块不得超过横肋的最大高度,外观(形)尺寸应符合有关规范的规定。

钢筋的力学性能指标有:屈服点、抗拉强度、伸长率和冷弯性能。屈服点和抗拉强度是钢筋的强度指标;伸长率和冷弯性能是钢筋的塑性指标。

热轧钢筋的机械性能检验以60T为一批。从每批钢筋中任选两根,每根取两个试样分别进行拉力实验(测定其屈服点、抗拉强度和伸长率)和冷弯试验。

如有一项实验结果不符合规定,则从同一批中另取双倍数量的试样重做实验。如果仍有一个试样不合格,则该批钢筋判为不合格,应降级使用。2.3.2 钢筋的存放

钢筋运进施工现场后,必须严格按批分等级、牌号、直径、长度挂牌存放,并注明进厂日期、数量,填写入库单,堆放在地势较高、土质坚硬、较为平坦的库房。堆放时,下垫枕木,离地不小于200 mm,库房周围必须排水;钢筋应避开有害气体,最好用薄膜覆盖,下底铺油毡,以防钢筋伤水生锈。

钢筋加工成型后的构件堆放时,必须注明使用部位、型号、尺寸、数量等编号堆放。2.3.3 钢筋的冷加工

为完成钢筋的调直、除锈,达到提高强度、节约钢筋的目的,可采用冷拉、冷拔等方式对钢筋进行冷加工。(1)钢筋冷拉

钢筋冷拉是在常温下对钢筋强力拉伸,拉力超过钢筋的屈服强度,使其产生塑性变形,达到调直、提高强度的目的。

冷拉HPB235级钢筋,适用于现浇混凝土结构。

冷拉HRB335、HRB400、RRB400级钢筋,适用于预应力混凝土结构。

1)冷拉原理

冷拉原理如图2.10所示。图中,abcde为钢筋的拉伸特性曲线。冷拉时,预应力超过屈服点b达到c,然后卸荷。钢筋已产生了塑性变形,卸载过程中应力变自CO降至O1点;如再立即拉伸,应力应变将沿图2.10 钢筋拉伸曲线

C1cde变化,高于c点附近出现新的屈服点,也明显高于冷拉前屈服点b,这种现象称“变形硬化”。其原因是冷拉过程中,钢筋内部结晶面滑移,晶格变化,内部组织发生变化,使屈服强度提高,塑性降低。

冷拉后钢筋有内应力存在,促使其晶体组织自行调整,这个过程称“时效”。时效过程与温度有关,在15~18 d内完成;如在自然时效时间内没有完成,可用加温(对钢筋)和通电办法使钢筋晶体组织自行调整完成。但在现场施工中,基本上应在“时效”时间内执行。

2)冷拉控制办法

①控制应力法见表2.2。表2.2 冷拉控制应力及最大冷弯率

②控制冷拉率法见表2.3。冷拉率确定后,根据钢筋长度,求出拉长值,作为冷拉时的依据。冷拉伸长值ΔL按下式计算:

ΔL=δL式中 δ———冷拉率(试验确定);

L———钢筋冷拉前的长度。表2.3 制定冷拉率时的冷拉应力

控制冷拉率法施工操作简单,冷拉速度不宜过快,以每秒拉长5 mm或每秒增加5 N/mm2拉应力为宜。拉至控制值时,需稍停(2~3 min)然后再放松,使钢筋晶体组织变形完全,减少钢筋的弹性回缩。预应力钢筋由几段对焊而成的,焊接后进行冷拉。

3)冷拉钢筋的检查及规范

分批验收,每批由不大于20的同级别、周直径的冷拉钢筋组成;钢筋表面不得有裂纹和局部颈缩,做预应力筋时,应逐根检查;每批冷拉筋中抽两根钢筋,分别进行拉力和冷弯试验。试验结果应符合有关规定,如有一项不符合,则抽双倍检验,如不合格,则视为不合格品,不能用。(2)钢筋的冷拔

钢筋的冷拔是强力将直径6~8 mm的HPB235级圆钢在常温下,通过特别的钨合金拔丝模,按成比原直径小的直径,使钢筋产生塑性变形的行为。

钢筋的冷拉是纯拉伸的线应力,而冷拔是拉伸和压缩兼有的立体力。钢筋经过冷拔后,横向压缩,纵向拉伸;钢筋内部晶体产生滑移,抗拉强度标准值可提高50%~90%,但塑性降低,硬度提高。这种加工行为称为冷拔低碳钢丝,分为甲、乙级:

甲级钢丝主要用作预应力构件的预应力筋;

乙级钢丝适用于焊接钢筋网片、骨架、架立筋、箍筋和构造筋。

冷拔低碳钢丝要逐盘做外观检查,表面不得有裂缝、损伤、油污、锈蚀等。2.3.4 钢筋的接头(连接形式)

钢筋的连接形式有绑扎连接、焊接连接和机械连接,新的连接形式还有冷压连接。

纵向受力钢筋的连接应符合设计要求,接头宜在受力较小处,且一级纵向受力钢筋不宜设置两个(或以上)接头,接头末端至弯起点的距离不应小于钢筋本身直径的10倍。(1)绑扎连接

在钢筋搭接处用20~22号钢丝将两端及中间扎牢,绑扎连接的搭接长度是15d,较浪费钢筋,连接不可靠,宜限制使用。

为确保结构的安全度,绑扎连接应符合以下规定:

①同一构件中相邻纵向绑扎连接接头要相互错开;

②钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3L1(L1为搭接长度);

当设计无具体要求时,纵向受拉筋应符合下列要求:

①梁类、板类、墙构件不大于25%;

②对柱构件,不宜大于50%;

③对确有必要增大接头面积百分率时,梁类构件不应大于50%。对其他构件,可根据实际情况放宽,如图2.11所示。图2.11 其他构件

④纵向受拉钢筋的绑扎搭接接头百分率不大于25%时,其最小搭接长度应符合表2.4的规定。表2.4 纵向受拉钢筋的最小搭接长度(2)焊接连接

采用焊接可节约钢材,改善结构受力性能,提高工效,降低成本。

钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电弧焊、电阻点焊和电渣压力焊等。其中,闪光对焊和电渣压力焊在工地常见。(3)机械连接

钢筋机械连接是通过机械手段将两根(或两段)钢筋进行对接,主要方法有钢套筒挤压连接和锥螺纹套筒连接两种,如图2.12所示。图2.12 机械连接示意图

1)钢套筒挤压连接

该法将两根变形钢筋插入钢套筒内,使用挤压机沿径向或轴向压

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