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建筑项目施工技术教案课件教材资料.doc

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-_第一章 土方工程Ⅰ、教学目的与要求:(1)了解土的工程分类及其工程物理性质;基坑(槽)土方量计算,维护坑(槽)稳定的做法;拉锚和土层锚杆的构造及施工艺,制定土方开控的方法。了解降低地下水位的方法;集水坑降、井点降水;了解轻型井点设计及计算方法,理解轻型井点计算实例。(2)掌握场地平整的计算;土方压实的基本方法;推土机、铲运机、挖土机的特点、作业方式。Ⅱ、教学重点与难点:(1)重点:土的工程分类及其工程物理性质;支护结构破坏形成;填土质量控制;流砂产生的原因。(2)难点:场地平整相关土方量的计算方法;挖土机作业方式。Ⅲ、教学内容:(1)土的工程分类及其工程物理性质;(2)基坑(槽)的土方开挖;(3)土方填筑与压实;(4)土方工程的机械化施工;(5)人工降低地下水位。Ⅳ、授课时数:Ⅴ、授课方式:讲述、举例、启发Ⅵ、教学过程:第一节 土的分类及其工程物理性质一、土方工程施工特点施工面广、工程量大、劳动繁重、施工条件复杂。 二、土的工程分类按开挖难易程度土的工程分类参见课本表1-1 三、土的工程物理性质1、土的天然含水量:水的质量与固体颗粒质量之比,以百分数表示,即式中:——土中水的质量; ——土中固体颗粒的质量。越大,越不利当:<5% 干土;=5~30% 湿土;>30%饱和土含水率影响挖土的难易、边坡坡度、回填压实程度 2、土的密度:(1)土的天然密度式中:——土的总质量;——土的天然体积。(2)土的干密度:式中:——土中固体颗粒的质量;——土的天然体积。越大,土越密实。干密度影响基坑底及回填土压实程度。3、土的可松性:可松性:自然状态土经开挖后,体积增大、回填压实後,其体积仍不能恢复原状的性质 可松性系数。式中:——土的最初可松性系数;——土的最终可松性系数;——土在天然状态下的体积;——土被挖出后在松散状态下的体积;——土经压实后的体积。可松性影响平衡调配、场地设计标高、机具数量。4、土的渗透性:渗透性:水流通过土中孔隙的难易程度,水在单位时间内穿透土层的能力。渗流速度: 第二节 基坑(槽)的土方开挖一、土方边坡:1、土方边坡坡度=2、边坡形式:3、不放坡规定:密实、中密的砂土和碎石土为1m;硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m;硬塑、可塑粘土为1.5m;坚硬的粘性土为2m。4、最陡坡度:参见表1-4二、土方量计算(基坑、基槽) 基坑土方量计算:基槽或路堤:三、场地平整四通一平:通水、通电、通路、通讯、平整场地。步骤:确定设计标高→计算场地各点的施工高度→场地挖填土方量。1、确定场地设计标高 设计步骤: (1)初步确定场地设计标高 a、划分方格网 a=10~50m或a=20m b、确定方格网各角点实际标高 根据地形等高线 确定设计等标高 (2)调整场地设计标高 ① 土的可松性影响总挖方体积为:总填方体积为: 场地设计标高调整为:② 取土或弃土的影响③ 泄水坡度的影响 2、场地及边坡土方量的计算 (1)方格网法确定各角点的施工高度 填方“+” ,挖方“-”。确定零线位置(零点求法、零点连线)方格中土方量计算① 四角棱柱 A、角点全填或全挖B、角点二填或二挖C、角点一填(挖)或三挖(填) 填方部分:挖方部分:② 三角棱柱体积计算(略) (2)断面法 地形不平情况下所求土方量为:(3)边坡土方量计算:① 三棱锥边坡体积 ② 三棱柱边坡体积或(当两端断面面积相差很大时)四、土壁支护作用:① 建筑密集地区;② 防止地下水渗入基坑 形式:木挡板横撑式:① 水平挡土板a、断续式 粘性土、挖掘深度<3m;b、连续式 潮湿土、散粒土<5m。② 垂直挡土板 松散或湿度很高的土,深度不限。五、基坑支护结构作用:① 挡土;② 挡水 分类:① 重力式支护结构 深层搅拌水泥土桩、旋喷桩幕墙;② 非重力支护结构 悬壁式、内撑式、坑外锚拉式;③ 边坡稳定式结构 土钉墙、档土墙 1、重力式支护墙类型 (1)深层搅拌水泥土桩挡墙 原理:特制进入土层深处,深层搅拌和喷水泥固化剂与地基土原位拌合成水泥土桩, 桩相互搭接成壁状挡墙 适用:任何平面形状的基坑另外深度大时可加筋 适用于软土区 (2)旋喷桩挡墙 原理:钻杆钻孔,提杆喷水泥浆固化剂,与地基土成小泥土桩、桩连成帷幕墙。 适用:同上且用狭窄地区 2、非重力式支护墙类型 (1)H型钢支柱挡板支护挡墙 原理:支柱打入土中,支柱间设木挡板 适用:土质好,地下水位较低地区 (2)钢板桩 截面形式:原理:钢桩打入土中,挡土挡水适用:软土地基 (3)钢筋混凝土桩排桩挡墙 桩类型:钻孔灌注桩、沉管灌注桩、挖孔灌注桩 桩布置形式适用:钻孔桩 h7-13基坑,深基坑支护 φ600—1100 沉管桩:h10m以下 φ500—800 挖孔桩:单层地下室 φ800—1200 (4)地下连续墙 适用:深度大,地下结构层数多的深基础 3、支撑系统类型 分类:① 基坑内支撑 钢支撑、钢筋混凝土支撑;② 基坑外拉锚 顶部拉锚、土层拉锚 (1)钢结构支撑 特点:拚拆方便、重复使用、变形大、支肋小,间距小,影响挖土 分类:① 钢管支撑;② H型钢支撑 (2)钢筋混凝土支撑 特点:刚度大变形小;但形成支撑慢 分类: ① 对撑;② 角撑;③ 圆形支撑;④ 桁架式支撑 构造:C30 以上、截面、腰梁、支撑4、支护结构破坏形式 (1)非重力式支护强度破坏 (2)非重力式支护稳定性破坏 (3)重力式支护结构强度破坏六、拉锚与土层锚杆分类:拉锚、坑外地表设置、锚杆、坑内沿坑壁设置 适用:较密实沙土、土粉、硬塑及坚硬粘性土层或岩石层 环境:底下埋设物不允许损伤,慎用;周围有地面,地下构筑物,限用 (一)拉锚 组成 围护桩、拉杆、锚固体 桩式地面拉锚:拉杆水平浅埋地表 板式地面拉锚:拉杆钻孔斜置(二)、土层锚杆 1、 锚杆支护体系构造组成:A、支护挡墙:钢板桩、灌注桩、地连墙 B、腰梁及托架:把由挡墙传来荷载,传给锚杆 C、锚杆:锚头、拉杆、锚固体 2、土层锚杆类型 3、土锚的承载能力(极限抗拔力)拉杆的极限抗拉强度,拉杆与锚固体间的极限握裹力s 锚固体与土体间的极限侧阻力4、 土层锚杆施工 (1) 准备 (2) 钻孔 钻孔机具:冲击式钻孔机、螺旋式钻孔机 钻孔方法:螺旋钻孔干作法 适用于地下水位以上的粘土、粉质粘土、沙土 压水钻进成孔法:软硬土都适用 扩孔方法:机械扩孔、爆炸扩孔、水利扩孔、压浆扩孔 (3)拉杆制作安装 ① 拉杆除锈、油、防腐处理 ② 拉杆制作:拉杆长度=设计长度+张拉长度(4)注浆 形成锚固段、防腐蚀、改善周围土体力学性能载力更大 ① 材料:水泥 425号以上普硅水泥;水泥浆:水灰比 0.4~0.45;水泥沙浆:灰沙比 1:1~1:1.2,水灰比 ② 注浆方法:一次注浆法;二次注浆法 (5)张拉、锁定 5、土层锚杆实验:基本实验、验收实验 七、土钉支护构造:适用:开控支护,天然边坡支护 类型:钻孔注浆型、打入型、射入型 八、深基坑工程土方开挖(一)开挖方法 1、无支护结构基坑开挖(放坡开挖) 特点:占地面积大,适用四周场地开阔, 周围无临近建筑物、地下管线和道路 2、有支护结构基坑开挖 ① 盆式开挖 先挖中间,后挖四周 特点:挡墙的无支撑,暴露时间短,开挖速度慢,适用较密支撑 ② 岛式开挖 先挖四周,后挖中心 特点:速度快,挡墙受荷时间长,适用无支撑或边桁架大空间支护(二)开挖注意事项 1、基坑开挖的时空效应 2、先撑后挖,严禁超挖 3、防止坑底隆起变形 4、防止边坡失稳 5、防止位移和倾斜 6、对邻近建筑物及地下设施保护第三节 土方填筑及压实一、土料要求碎石土类、爆破石渣 表层下填料,粒径不超过2/3层厚,大块料不集中。沙土:表层以下碎块草皮:含有机质土 无压实要求时淤泥、淤泥质土 一般不做填料 盐渍土:不含盐晶、盐块、含盐植物的根茎 二、填筑要点1、施工要求① 填不同类土料时,透水性大的在下,透水性小的在上,以免形成水囊 ② 填土位于斜坡时,将坡挖成阶梯状,分层填筑 2、填土压实的质量检查三、填土的压实方法1、碾压法 平滚碾:粘性或非粘性土 羊足碾:粘性土 适用大面积填土 气胎碾:压土质量好 2、夯实法 分类:土夯、挖式打夯机、火力夯、夯土机 适用:小面积回填土、较厚土层 3、振动法 适用:非粘性土 四、影响压实质量因素1、压实法:含水率一定时,越大,压实功越大当,当,不再起作用。所以,不少土2~3遍;亚砂土3~4遍;亚粘土、粘土5~6遍 2、含水量:最佳含水量 过干,颗粒的厚阻力大,不易压实,故洒水湿润 过湿,水占地体,故翻松晾干,吸水处理 第四节 土方工程机械化施工一、推土机分类:索式、油压式 特点:操作灵活、运转方便、速度快、能缓缓坡 适用:场地平整、清理、平沟坑、挖浅基坑;1-3类土、经济、远距100米、40~60米。 施工方法:下坡推土:借自重,增加推土能力,适用于狭长场地;并列推土:2~3台机平排,增大推土量,适用于大面积场地;槽形推土:一条作业线重复运行,增大推土量;多铲集运:多次铲土,一次推送,缩短运时,硬质土 二、铲运机 分类:自行式,拖式,索式,油压式 特点:操作灵活,速度快,生产率高,费用低 适用:开挖大基坑、填筑堤坝,路基。含水量不超过去时27%一~三类土。 (一)、运行路线:(如图1-33)(二)、施工方法: 1、下坡铲土法:借自重 2、跨铲法:形成土槽 增加铲量 3、助铲法:与推土机协作业 三、单头挖土机分类:正铲、反铲、拉铲、抓铲、机械式、液压式 (一)正铲挖土机 特点:前进向前,强制切土,卸土(侧面,后面.) (二)反铲挖土机 特点:后退向下,强制切土,挖掘力比正铲小 作业方式:沟端,沟侧 (三)拉铲挖土机 特点:后退向下,自重切土 (四)挖土机,与汽车配套计算 1、挖土机数:2、自卸汽车配合计算:第五节 人工降低地下水影响:① 地下水渗入基坑,挖土困难;② 边坡塌方;③ 地基浸水,影响可载力 方法:① 集水坑降水;② 轻型井点降水 一、集水坑降水法构造:方法:沿坑壁边缘设排水沟、隔段设集水井、由水泵将井中水抽出坑外。1、水坑设置 平面:设在基础范围外,地下水上游 排水沟:宽0.2~0.3m 深0.3~0.6 沟底设纵坡0.2%~0.5% 始终比挖面低0.4~0.5m 集水坑:宽径0.6,土面0.7~1.0m,防边坡失稳 2、泵选用 ① 离心泵:抽水原理 ② 潜水泵: 特点:体积小、质量轻、移动方便、安装简单、不需引力3、运用粗粒土层和降水量小粘性土 4、流砂及其防治 ① 现象:挖坑时,坑底下的土随水涌入坑内,边挖边冒,无法挖深 ② 流砂发生的条件: A、土层中有厚度>250mm的粉砂土层 B、土的含水率>30% 或孔隙率>43% C、粘粒含量<10%,粉砂粒含量>75% D、砂土渗透系数、排水性差 ③ 原因分析 内部条件:细砂、粉砂、 亚砂土 外部条件:地下水及动力压力的大小和方向;地下水渗流对单位土体内骨架产生的压力;单位土骨架对地下水阻力;力平衡方程。④ 防流砂措施 A、枯水期施工 B、抛大石块法 C、打钢板桩法 D、水下挖土法 E、人工降低地下水位法 F、地下连续墙二、井点降水方法:基坑周围埋设点管,地下水流入管中,抽水设备抽出坑外。分类:轻型井点、喷射井点、管井井点、深井井点、电路井点。1、轻型井点:2、喷射井点: 布置:坑宽≤10m 时,单排布置;大面积基坑,环形布置;井点间距,坑宽>10m时,双排布置 3、电渗井点 4、管井井点 5、深井井点三、轻型井点降水1、轻型井点设备 2、轻型井点布置 (1)平面布置 沟坑宽<6m,且降水深度<5m:单排布置,布置在地下水上游;沟坑宽>6,或土质不良:双排布置 坑面积大,环形布置。(2)高程布置: 一般H≤6m;当H>6m时,降低总管平台面标高。一级轻型井点达不到深度要求时,二级布置 3、轻型井点计算(具体详见教材)4、轻型井点的施工(1)施工工艺 放线定位—>铺设总管—>冲孔—>安井点管、填砂砾填料、上部粘土密封—>弯联管连井点管与总管—>安抽水设备—>试抽水—>观测地下水位变化。 (2)井点管埋设:冲孔——>埋设 (3)井点管使用:连续抽水、双电源防断电 出水规律:“先大后小”,“先混后清”。Ⅶ、本章小结: 本章重点掌握土的工程性质(土的可松性)、土方填筑与压实的方法、流砂现象及其防止措施。了解土方工程的机械化施工方法。Ⅷ、作业:第二章 桩基础工程Ⅰ、教学目的与要求:(1)掌握预制桩的制作、起吊、运输、堆放等施工方法。(2)了解预制桩的制作运输堆放及打桩施工;了解静力压施工工艺;了解钻孔灌注桩,沉管灌注桩的施工工艺、常见问题及处理措施。Ⅱ、教学重点与难点:(1)重点:接桩方法(2)难点:施工影响及预防措施;正、反循环排渣方法Ⅲ、教学内容:(1)预制桩施工(2)混凝土灌注桩施工Ⅳ、授课时数:Ⅴ、授课方式:讲述、举例、启发Ⅵ、教学过程:第一节 预制桩施工桩基础施工组成:桩身、承台 分类:(1)按传力分为:端承桩、磨擦桩 (2)按施工方法分:预制桩、灌注桩 优点:承载力大,坚固耐久,制作容易,施工简单,速度快 缺点:噪音大,对周围环境影响大,施工受限 一、预制桩的制作、起吊、运输、堆放(一)砼实心方桩: 1、制作 尺寸:断面200mm×200mm~600mm×600mm 桩长:L≤12m,工厂预制L>30m时应分段制作,逐段接长;工地预制≤27m 配筋:直径 砼:C30~C50 制作方法:并列法、间隔法、重覆法、翻模法 A、重叠层数≤4层 B、模板顶平、身直、尖正、尺寸准确 C、底模和场地平整坚实,防浸水沉陷 D、上下层桩,桩与底模刷隔离剂 E、上层桩在下层桩达30%设计强度后方可浇筑 F、同桩顶向桩尖连续一次浇完 G、洒水养护不少于7天且标编号,制作日期 2、起吊、运输、堆放 ① 吊点位置 ② 减少二次搬运③ 堆放 A、按规格堆放 B、地面平整坚实、设排水坡 C、不超4层 层间设垫木 (二)砼管桩的制作、运输、堆放 预制厂离心法成型 桩径:300、400、500 壁厚:80—100mm 节长:8m、10m、12m 壁内主筋:12—22、10220根、6螺旋箍筋 砼:C30 接长:焊接或法兰螺栓 (三)钢管桩制作、运输、堆放 特点:见教材P58页制作:无缝钢管、钢板卷板焊接钢管桩端分为:(开口型、闭口型)桩端 防腐:外表面涂防腐层、增加腐蚀余量,阴极保护。堆放与起吊:两点起吊 二、锤击沉桩施工 桩锤冲击动能特点:速度快、机械化程度高、适用范围广;噪音、振动、土体挤压。(一)打桩机械及选择 1、桩锤 (1)落锤 生铁铸成重 5—20kN 人力卷扬机拉升、突然放落、锤击桩头作用。(2)单动汽锤 压力锤自重下落 重30~~150kN 速度快、各类土层。(3)双动汽锤 比单动更快还适用打入水下桩斜桩拨桩。(4)柴油锤 (5)液压锤 2、桩架:支持桩身和桩锤桩架高度=桩长+桩锤高度,桩帽高度+滑轮高度+122m余量 类型:滚筒式、多功能履带式 3、桩帽及衬垫材料:防止桩顶损坏、保护桩锤。锤垫:橡木、桦木 桩垫:松木拼合板、草垫、麻布片、低垫 4、送桩器、钢管制作 (二)准备工作 1、打桩顺序 较密:中间向两侧或周围;分段打 较稀:逐排打,由两侧向中间,也可同上 原则:先大后小,先深后深,先长后短 2、设水准点和定桩位 (三)打桩工艺 1、定锤吊桩 桩锤,桩帽,桩身中心同垂线 2、打桩 重锤低击 3、接桩及截桩 接桩:焊接接桩 法兰法: 截桩:三、静力压桩作法:借桩架自重和桩架上压重,通过卷扬机滑轮组或液压系统施压在桩顶或桩身上,桩在自重和静压力作用下压入土中。 特点:无噪声,无振动,无冲击力,桩顶不易损坏。 适合:软土地基,城市施工 1、压桩设备:静力压桩机 (1)顶压式方法:开动卷扬收,加压钢丝绳轮收紧,通过钢丝绳把桩机身重及配重压到桩顶,打桩入土桩长12—15m。(2)箍压式 起重装置与压桩机一体,起重装置吊桩入夹持压桩机构,抱夹桩身,压桩入土不受桩长限制。(3)前压式新型压桩机2、压桩工艺 场地清理、处理:清理地上、下障碍物;地表压实铺10cm道渣。测量定位:桩基轴线和桩位,在桩位上打小木桩或短钢筋。桩机就位:行走就位。吊桩插桩:运至压桩机附近,起重机再将桩吊入夹持器,对位插桩。桩身对中调直:纵横向行走对中,开动夹持油缸压入土1.0m后调直。压桩:连续进行,记录入土深度与压力表数关系, 接桩:当一节桩压至桩顶离地面0.5~1.0m时接桩,尽量缩短接桩时间送桩截桩。四、预制桩施工对周围环境的影响及预防 (一)噪音的影响及预防 1、音源控制。 2、遮挡防护,设置遮挡壁。 3、控制打桩时间。(二)振动 1、低振动桩捶。2、采用特殊缓冲器。3、预钻孔、水冲法、静压法相结合。4、设防震沟,设遮断减振壁。5、重锤低击。(三)土体挤压 1、预钻孔沉桩法。2、合理安排打桩顺序和工艺。3、采用排水措施降低超孔隙水压力。4、设防挤防震沟。5、设防挤防渗墙。第二节 混凝土灌注桩施工成孔控制深度: (1)磨擦桩:设计桩长为成孔控制深度。(2)端承桩:钻(冲)孔、挖孔桩 保证桩孔入持力层一定深度。沉管桩:贯入度、持力层标高为辅。成孔施工顺序:对有挤土、振动的冲孔桩、沉管桩、爆扩桩。注意事项:A、间隔成孔;B、邻桩砼初凝前或终凝后成孔;C、中间桩先成孔周围桩后成孔;D、单爆、联爆法成孔;E、挖孔桩间距小时,跳挖。一、钻孔灌注桩施工(一)钻孔机械设备 1、全叶螺旋钻孔机 适用:地下水位以上的粘土、粉土、中密以上砂土、杂填土孔径300-800mm 孔深8-12m,可换钻头。2、回转钻孔机 泥浆护壁钻进,正反循环排渣。适用:软硬各类土及岩石层。孔径:可达2.5m,孔深 50-100m。3、潜水钻孔(动力装置在孔底,效率高,正反循环排渣)。适用:粘性土、粘土、淤泥、淤泥质土、砂土、强风化岩、软质岩层,不宜碎石土层。4、钻扩机(钻头上装钻孔刀、扩孔刀) 5、全套管钻机 (二)钻孔灌注桩施工工艺 1、干作业成孔灌注桩 工艺流程:场地清理→测量放线→螺旋钻机桩机就位→钻孔取土成孔→ 清孔→质量检查→吊放钢筋笼→浇砼。2、浆护壁成孔灌注杭 作法:泥浆护壁,泥浆循环排渣成孔,吊放钢筋笼,水下浇筑砼工艺流程制备泥浆 泥浆循环排渣测定桩位→埋设护筒→桩机就位→钻孔→清孔→放钢筋笼→水下浇砼。(1)定桩位:桩基轴线定位点、水准点、做标志 (2)设护筒作用:定位;护孔;保小防塌;导向钢板制作,挖坑埋设,护筒外测土分层夯实。(3)泥浆制备 作用:护壁;携砂排土,润滑。(4)成孔方法 ① 回转钻成孔正循环回转钻成孔,反循环回转钻成孔。适用:填土、淤泥、粘土、粉土、砂土及卵砾石含量≤15%,粒径≤10mm砂卵砾石层、基岩。② 潜水钻成孔:送水管或抽渣管由空心钻杆成。③ 冲击钻成孔:自由下落带钻刃的更钻头,削切岩层,排渣成孔钻杆式。钻头形式:十字钻头如图(2-18a) 锤500-3000kg;钢丝绳式钻头 三钻头如图(2-18b)④ 抓孔 (5) 清孔:真空吸泥渣、密实,不易塌土层。射小抽渣法:不移还土层。换浆法:泥浆循环排渣 掏渣法:掏渣筒冲击孔时 (6) 吊放钢筋笼 箍筋于主筋外侧,保护层35mm(小17.50mm)垂直、缓入、防碰。(7) 水下浇筑砼:砼C20,坍落度18-22cm 二、沉管潜注桩施工施工工艺:沉钢管入土成桩孔→吊放钢筋笼入管内→浇砼→拔出钢管 (一)锤击沉管灌注桩施工 适用:一般粘土、淤泥质土、砂土、人工填土 1、施工顺序 2、拔管速度 3、砼 4、施工顺 5、复打 (二)振动、振冲 适用:更密砂土地基(三)常见问题的分析与处理 1、断桩 1—3m软硬土层交接处 原因:① 桩距过小;② 软硬土层水平推力不同产生剪应力;③ 桩身砼受力推挤措施:检查处理 2、缩颈桩 原因:① 拔管过快;② 孔隙小压力措施:控制拔管速度3、桩尖进水,进泥砂 原因:桩管、桩尖结合不紧、桩尖损坏措施:将管拔出,修复改正桩靴缝隙或将桩管与预制桩尖接合处用草绳、麻袋垫紧后,用砂回填桩孔后重打。4、吊脚桩 原因:桩尖质量差措施:检查、控制混凝土桩尖的强度(不小于C30)。三、人工挖孔灌注桩施工特点:见教材P81页构造:(一)施工机具(见教材P81页)(二)施工工艺 1、测定桩位、放线。 2、开挖土方、分段开挖:直径 =桩径+2倍护壁厚。 顺序:自上而下,先中间后孔边。 3、支护壁模板 模板 高1m 4—8块活动模板组成。 护壁厚大于100m,第一圈护壁厚增加100—150mm上下护层 6—8 长1m 钢筋拉法。 4、模顶操作平台 角钢 钢板。5、浇筑护壁 砼强度不低桩砼强度,换实,连续浇灌上下节壁搭接≥50mm,可用速凝剂。6、拆模挖土。7、安放钢筋笼,浇砼。(三)注意事项:(见教材P82)Ⅶ、本章小结: 通过本章的学习使学生重点掌握预制桩的制作、起吊、运输、堆放等施工方法及灌注桩的施工工艺(人工挖孔灌注桩)。进一步了解静力压施工工艺;了解钻孔灌注桩,沉管灌注桩的施工工艺、常见问题及处理措施。Ⅷ、作业:第三章 砌筑工程Ⅰ、教学目的与要求:(1)了解砌体材料的性能、脚手架形式、垂直运输机械的选择、小型砌块的种类、规格和安装工艺。(2)掌握砖砌体施工工艺、质量要求和安全技术措施。Ⅱ、教学重点与难点:(1)重点:砖砌体的施工工艺过程、安全技术措施、脚手架的形式。(2)难点:砖砌体的施工质量要求、扣件式钢管外脚手架的组成。Ⅲ、教学内容:(1)砌筑砂浆(2)毛石砌体施工(3)砖墙砌体施工(4)砌块砌体施工(5)砌筑用脚手架(6)砌筑工程垂直运输设施Ⅳ、授课时数:Ⅴ、授课方式:讲述、举例、启发Ⅵ、教学过程:第一节 砌筑砂浆一、分类:水泥砂浆:塑性、保水性差,能在潮湿环境硬化,多用于地下砌筑混合砂浆:掺入塑化剂,性能提高,地上砌筑 二、原材料水泥:干燥、强度合格;最小水泥用量200kg/m3 砂:中砂,不含杂物、含泥量、水泥砂浆或m5以上混合砂浆小于5%;M5以下混合砂浆小于10%。水:饮用水 塑化剂:无机 石灰膏、电石膏、生石灰粉、有机微沫剂 三、搅拌:机械搅拌拌合时间:水泥砂浆,混合砂浆大于等于2mm;水泥粉煤灰砂浆和掺外加齐的砂浆大于等于3mm 掺有机塑化齐的砂浆3—5min 四、使用:随拌随用,水泥砂浆和水泥混合砂浆必须分别在拌后3h和4h内用完;当施工期间最高气温超过时,必须分别在拌成后3h和4h内用完。五、抽检检查第二节 毛石砌体施工毛石是指形状不规则的石块,包括乱毛石和平毛石,主要用于基础和挡土墙等砌筑。毛石基础一般采用M2.5或M5水泥砂浆铺灰法砌筑。规范规定:毛石砌体每日砌筑高度应不超过1.2m第三节 砖砌体施工一、组砌形式:常用厚度:半砖120、四分之三砖180、一砖240、一砖半360 组砌形式:一顺一丁、三顺一丁、梅花丁 二、材料要求、施工准备材料要求:品种、强度符合要求、规格一致,外露砖,边角整齐,色泽均匀 施工准备:提前1~2d浇水湿润 三、砌筑工艺1、找平、弹线 基础防潮层或楼面上用水泥砂浆找平,然后弹出墙身轴线、边线和门窗洞口位置。2、摆砖样 干砖试摆,整砖摆不下,调整灰缝 3、立皮数杆作用:每皮砖小平、控制竖向尺寸和各部件标高。 标明:皮数、门窗洞口,过梁、楼板等竖向构造变化部位的标高。位置:墙的砖角处,纵横墙交接处 间距不超过15m 水准仪抄平,使皮数杆上杰地面标高线位于设计标高处。 4、砌筑、勾缝 砌筑:挂线砌筑 先在墙角、 纵横墙交接处按皮数杆确砌几皮→挂线→ 砌中间 方法:A、“三一”砌筑法;B、铺灰砌筑小于等于750mm 勾缝:内墙:原浆勾缝、随砌随勾;外墙:加浆勾缝、加浆 5、层轴线的引测 绘纬仪、垂球法 6、层标高控制 用水准仪将龙门板上的±0.00 引测到墙上1500mm→弹水平线→控制过梁、圈梁,楼板的标高→钢尺量两屋标志。 四、质量要求及保证措施砖砌体质量要求:“横平竖直、上下错缝、内外搭接、灰缝饱满”。1、横平竖直 水平灰缝平直、表面平整、竖向垂直 2、灰缝饱满 实心砖砌体饱满80%以上,方格网检查,灰缝厚度8≤h≤12mm 一般为10mm3、错缝搭接、上下错缝、内外搭接,搭接长度≥25mm 4、接槎可靠 斜槎:L≥2/3h 直槎:凸槎,并设拉筋 构造柱:留马牙槎,先退后进,6进6退第四节 砌块砌体施工分类:承重墙:普通钢筋混凝土小型空心砌块,轻骨料钢筋混凝土小型空心砌块。填充墙:加气钢筋混凝土砌块、轻骨料钢筋混凝土小型空心砌块。 一、材料要求和准备1、洒水湿润 普通钢筋混凝土小砌块不洒,轻钢筋混凝土小砌块提前2d洒水;加气钢筋混凝土砌,砌筑面洒适量水。 2、绘制砌块排列图 3、龄期≥28d,干净、无损伤 二、砌筑1、立皮数杆,挂线 2、铺灰法砌筑:长度≤2块主块长 3、竖缝加浆 4、填充墙:底200mm厚粘土砖。 5、每日砌筑高度:承重墙1.5m以内或一步架高度填充墙 ≤1.8m。三、质量要求、保证措施1、横平、竖直 2、灰缝饱满≥80% 3、错缝搭接 4、接槎可靠、直槎 第五节 砌筑用脚手架作用:堆放材料、工人施工作业面。 一步架高度:1.2m左右 基本要求:(1)适当宽度(2)足够强度、刚度、稳定性(3)搭板方便(4)就地取材一、外脚手架、外墙砌筑、装饰1、多立杆式脚手架 (1)分类:木脚手架、竹脚手架、钢管脚手架、碗扣式、扣件式。 (2)主要构件:立杆、纵向水平杆(大横杆)、横向水平杆(小横杆)、剪向斜撑、抛撑、连墙件。 (3)基本形式单排:h≤24m(见教材图3—5)双排:可取50m(见教材图3—6) A、立杆:平行于建筑物并要垂直于地面,传递脚手架自重、施工荷载、风荷载底没底座,标准底面上200mm,没纵横扫地杆。B、大横杆:平行于建筑物,连接各立杆,传施工荷载,与立杆直角扣件连接,立杆内侧。 C、小横杆:平行于建筑物,掺在大横杆上,承受并传递施工荷载给大横杆贴近立杆与大横杆直角扣件连接。 D、连墙件:连接脚手架与建筑物,承受并传递风荷载,防止脚手架横向失稳或倾覆。 E、脚手板:承受并传递施工荷载、安全防护,铺没于小横杆上,固定防覆。(4)适用:外脚手架、内脚手架、满堂脚手架、板模支架。(5)扣件刚管脚手架构造 钢管:外径48mm、壁厚3.5mm 立杆,大横杆,剪刀撑 节长4.0—6.5m 小横杆:节长2.1—2.2m 扣件:对接扣件 直角扣件: 回转扣件: 底座、钢管、铸铁铸成 2、门式脚手架 适用:内外脚手架、工作台、横板支架 二、里脚手架(内墙砌筑、内装饰、轻便灵活、装拆方便)1、折叠式里脚手架 搭设间距≤2.0m 粉刷时 ≤2.5m 高度 一步1m 二步1.65m 2、支柱式里脚手架套管式:插管插立管、调销孔间距调高度。墙≤2.0(粉刷≤2.5m)搭设高度:1.57~2.17。 3、门架式里脚手架第六节 垂直运输设施一、井架特点:价格低廉、稳定性好、运输量大。构造:吊盘,起重量为8—15kN,搭设高度可达40m 悬臂拔杆:L5—10m、R2.5—5m、Q5—10m附墙架,缆风绳四角各一根20m一组加10m 二、龙门架特点:构造简单、装拆方便 构造:见教材P96三、服务范围Ⅶ、本章小结:通过本章的学习,使学生初步了解砖砌体结构的一般施工过程,以及砌筑工程中的一般程序,对脚手架的搭设、砖砌筑的工艺、质量控制及安全措施等方面有一个大致的了解和掌握。Ⅷ、作业:第四章 钢筋混凝土工程Ⅰ、教学目的与要求:(1)了解木模板、组合钢模板、早拆模板体系的构造及安装、了解模板设计荷载计算,掌握大模板,滑升模板的构造及施工工艺。(2)了解钢筋的分类、钢筋的主要力学性能以及钢筋的焊接方式;(3)了解混凝土浇筑和振捣养护措施。(4)掌握砼施工配合比换算,砼搅拌机械及搅拌参数,能够确立一次投料量;Ⅱ、教学重点与难点:(1)重点:模板的构造与安装、钢筋的冷拉、钢筋对焊、电弧焊及钢筋配料;施工配合比换算、计算一次投料量;(2)难点:滑升模板施工工艺;大体积混凝土浇筑方法;焊接参数的含义、电弧焊、电渣压力焊。Ⅲ、教学内容:(1)模板工程(2)钢筋工程(3)混凝土工程Ⅳ、授课时数:Ⅴ、授课方式:讲述、举例、启发Ⅵ、教学过程:第一节 模板工程一、模板的作用组成和基本要求    1、作用    ① 保证混凝土浇筑后,混凝土的位置、形状、尺寸符合要求;② 避免混凝土损坏。2、组成:主要由模板系统和支承系统组成。模板系统:与混凝土直接接触,它主要使混凝土具有构件所要求的体积。支撑系统:则是支持模板,保证模板位置正确和承受模板、混凝土等重量的结构。3、基本要求① 形状尺寸准确;② 足够的强度、刚度及稳定性;③ 构造简单、装拆方便,能多次周转使用; ④接缝严密,不得漏浆;⑤ 用料经济。二、模板的分类按材料分:木模板、钢模板、胶合板模板、钢模板、塑料模板、玻璃模板、铝合金模板 按结构类型:基础模板、柱模板、楼板模板、楼梯模板、墙、壳、烟囱模板 按施工方法分:现场装拆式模板(按构件尺寸现场组装、钢筋混凝土达拆模强度拆模)、固定式模板和移动式模板车(随建筑移动、滑升模板、爬升模板等)。 三、模板的构造与安装(一)木模板 形式:拼板现成拼装 拼板 h25250mm b<=200 梁底宽不受限 拼条:25*35-50*60mm 定型板:木板钉在边框上一般长为700~1200mm,宽为200~400mm。 1、基础模板的构造与安装(1)构造图 4-1 阶梯形柱基础 两内拼板与阶梯等长,两外拼外长于阶梯塔在下层拼板上,与阶梯高等。 (2)安装 弹线→安模→固定侧拼板(木条、撑木、斜撑、铁丝拉结)。 2、柱模板的构造与安装 (1)构造(图4-2)① 内拼板大于外拼板内;② 底没清理孔,沿高没浇筑孔;③ 底没木框固定模板,沿高没缺口与梁连。 (3)安装 弹线→牢固木框→安装板→验垂直度→上紧拉箍。 3、梁模板的构造与安装 (1)模板构造 ① 底板与梁等宽,外侧板宽为梁高+底板,内侧板=梁高+底板-钢筋混凝土板厚;② 支柱形式 木支柱,钢管支柱图 图4-3,组合钢柱、钢管井深。 (2)模板安装 安装模板→安梁侧模板→设撑木保证垂直,设对拉螺栓。 4、楼板模板构造与安装 (1)、构造(图4-4)定型板拼弦,不足部分加木板补齐。 (2)、安装:梁侧模板上钉,立木、横档→安楞木→铺楼板模板。 5、墙模板构造与安装 (1)、构造:两组侧板,外设檀木,斜撑固定,内设对拉螺栓、临时撑木。 (2)、安装:抄平弹线→安装模板 (二)、定型组合模板 特点:应用广、拆装便、构件质量好。 1、组合模板组成 (1)模板(图4-5) 平面模板、阴角模板、阳角模板、连接角模 宽:100、150、200、250、300mm 长:450、600、750、900、1200、1500mm(2)连接件(图4-6) L 型卡:相邻模板拼接,一顺一倒插孔,间隔一孔一插。L 形插销:相邻模板端部 加强接头刚度,板面平整。钩头螺栓:模板与钢楞加固。紧固螺栓:内外钢楞坚固。对拉螺栓:模板不变形。扣件:模板“3”形 1、支承件:钢木桁、钢支架、钢楞 2、钢模板的配板设计 (三)、早拆模板体系 1、早拆模板体系构造(见教材P106) 2、早拆模板体系安装与拆除(见教材P106) (四)现浇钢筋混凝土结构模板拆除 1、拆模强度(表4-1) 2、拆模顺序:支先拆,先拆侧模,后拆底模 3、肋形楼板拆模、多层楼板拆模。 4、要求:(见教材P107)四、模板设计设计内容:选型、选材、配板、荷载计算、结构设计、拟定制作方案、绘制模板施工图。(一) 荷载计算 1、模板及其支撑自重:据模板设计图定 2、新浇砼自重:24KN/m3 3、钢筋自重:楼板1.1KN/m3 ,梁1.5KN/m3 4、施工荷载 ① 计算模板或小楞 取 2.5KN/m3 (均布荷载)、2.5KN(集中荷载) ,计算弯矩值两者取大者; ② 计算支撑小楞构件 1.5KN/m3;③ 计算立柱等 1.0KN/m2 ;④ 其他按实际情况定 5、振捣砼产生的荷载:水平面模板、2.0KN/m2、竖直面、4.0KN/m2 6、新浇砼对模侧压力7、倾倒砼时产生的荷载(表4-3) 标准值→(表4-4)设计值→(表4-5)荷载效应组合 (二) 结构计算规定 1、强度验算《钢结构设计规范》、《木结构设计规范》 2、刚度验算:最大变形值(见教材P110 ①②③ )五、大模板(高相当于楼层层高、宽度约等于房间宽度或进深)特点:工效高,墙面质量好;一次投资大,通用性差 (一)大模板的构造和形式 1、构造:(图4-12)2、形式 平模:(图4-13) 小角模:(图4-14) 大角模:四块拼成4个内侧墙模板,但装拆麻烦 接捍不易处理。 简模:四面墙内模成格体、用电梯井,管道井内侧。(三) 大模板施工大模板混凝土施工工序:抄平放线——敷设钢筋——固定门窗框——安装模板——浇筑混凝土——拆除模板——修整混凝土墙面——养护混凝土。六、滑升模板(选学内容)特点:一次投资大,耗钢筋多,对建筑立面造型和构造断面受限。(一)构造(图4-15) 模板系统:模板(6)、腰梁围檀(4)、提升架(2)、操作平台系统、平台、吊脚手架、液后提升系统、支承杆、千斤顶、液压控台、油路。七、爬升模((选学内容))八、隧道模(选学内容)九、台模(选学内容)第二节 钢筋工程一、钢筋的性能及现场检验1、种类 按扎制外形分:光圆钢筋、变形钢筋(月牙形、螺纹形、人字形)按生产工艺分:热扎钢筋、冷拉钢筋、冷拔钢筋、热处理钢筋碳素钢丝、痕钢丝、钢铰线、冷扎扭钢筋。按化学成分分:碳素钢钢筋、普通低合金钢筋低碳钢(合碳景<0.25%)、中碳钢(0.25%—0.7%)、高碳钢(>0.7%) 按强度分:Ⅰ级钢筋(235/370级,屈服点为235N/mm 2, 抗拉强度为370N/mm 2 ) ;Ⅱ级钢筋(335/510级) ;Ⅲ级钢筋(370/570级) ;Ⅳ级钢筋(540/835级) ;钢丝(3-5mm) 按直每划分:细钢筋(6-10mm)、中粗钢筋(12-20mm)、粗钢筋(>20mm) 2、制作及形状 (1) 热扎钢筋:经热轧自然成型并自然冷却。光圆钢筋(Ⅰ级) 外形:带肋钢筋、月牙肋、Ⅱ,Ⅲ级、等高肋、Ⅳ级 (2)热处理钢筋:热轧后立即穿水,表面冷却,利用芯部余热完成回火处理。外形:月牙肋 (3) 冷轧带肋钢筋:热轧(12 以下)砼冷轧成冷拔缩后,其冷轧成三面有肋钢筋。外形:月牙肋 (4) 冷拉钢筋:热轧钢筋常温下强力拉伸,使拉力超过屈服点DS,而产生更高的屈服点的新钢筋 强度升高,塑性降低。(5) 冷扎扭钢筋:低碳钢经冷轧工艺制定。3、钢筋的性能 (1) 拉伸性能、强度和塑性、伸长率图4-19钢筋伸长率越大,塑性越好(见表4-6) (2) 冷弯性能(见教材图4-20) D越小,α 越大,塑性越大、破坏时有征兆,所以对钢筋品种的选择需要考虑(强度和塑性)两个方面的要求。3、钢筋现场检验包括(外观检查和力学性能)二、钢筋的冷拉钢筋冷拉的概念:(见教材P122页)冷拉适用于HPB235—RRB400级钢筋。1、钢筋冷拉的力学性能(四个阶段)见教材P123页2、钢筋冷拉参数与控制方法(1)钢筋冷拉参数:冷拉应力和冷拉率(2)控制方法:控制应力和控制冷拉率(见教材表2—7)。三、钢筋连接形式:绑扎连接、焊接连接、机械连接 (一)钢筋焊接 1、闪光对焊原理:钢筋安放→通低电压强电流→ 钢筋加热→ 轴向顶锻→ 金属飞溅闪光→ 钢筋焊合。(1)工艺种类 ① 连续闪光焊 适用:25以下,级别较低。工艺流程:夹钢筋于电极→ 闭合电源→ 钢筋轻接触形成“金属过梁”→加热放金属蒸汽,形成闪光→ 徐移金属,连续闪光→ 整个接头加热至端面烧平,闪去杂质,接头熔化→ 迅速轴向顶锻→ 焊合。② 预热闪光焊 适用:25 以上,端面较平整。工艺流程:夹钢筋于电极→ 闭合电源→两端交替接触分开→断续闪光预热→达到温度→连续闪光→顶段→焊合。③ 闪光—预热—闪光焊 适用:25 以下 端面不平整。工艺流程:1)一次闪光,闪平为准;2)预热充分、频率较高;3)二次闪光,短稳强烈;4)顶锻充分,快速有力。 (3) 闪光对焊参数 ① 调伸长度( L1,L2 ) ② 烧化留量(闪光留量)③ 闪光速度(烧化速度) ④ 预热留量 ⑤ 预热频率 ⑥ 顶锻速度⑦ 顶锻留量⑧ 变压器级数调节焊接电流大小(4)闪光对焊接质量要求 外观检测查(拉伸试验、弯曲试验)2、电阻点焊 (1) 原理:钢筋交义点放于电焊极两电极间钢筋加热,加压使焊点金属焊牢,I、II级钢筋或冷拔低碳钢丝。 (2) 适用:用于钢筋骨架、钢筋网片、以代替绑扎。 (3) 工艺:压力越小,电阻越大,钢筋熔化、金属飞溅,烧坏电极压力越大,电阻越小,通电时间长。 (4) 质量检查 3、电弧焊 (1) 原理:焊条一极,钢筋另一极,通低压电流,焊条与焊件产生高温电弧,使焊件、焊条金属熔化,凝固成焊缝。(2) 适用:钢筋接长、接头、骨架焊接,钢筋与钢板焊接。(3) 接头形式 ① 帮条焊接头;② 搭接焊;③ 坡口焊;④ 窄间隙焊;⑤ 熔槽绑条焊:4、电渣压力焊原理:钢筋竖向对接入焊接盒→闭合电路→焊剂层下形成电弧过程和电渣过程→电弧热、电阻热,钢筋端头熔化→加压→钢筋焊合 适用:Φ14-Φ40热Ⅰ—Ⅱ级钢筋5、埋弧压力焊 原理:焊剂层下形成电弧→焊件接头熔化→加压顶锻 适用:钢筋与钢极T字开接头 方式:手工埋弧压力焊、电动埋弧压力焊 6、气压焊 原理:氧气和工炔按一定比例混合燃烧的火焰对接头加热将钢筋接加热至塑性状态或熔化状态,加压钢筋焊合。适用:Φ14~Φ40 热轧Ⅰ—Ⅲ级钢筋 设备:氧气、工炔气瓶、加热瓶、加压器、钢筋卡具。工艺过程:见教材P134 四、钢筋的配料钢筋下料长度计算: 弯曲变形规律:外壁伸长,内壁压缩,中轴线长度不变。钢筋长度:外包尺寸,且不包括弯钩长度 下料长度:(直筋)=外包尺寸+端头弯钩长度-量度差值 (箍筋)=钢箍围长+箍筋调整 (一) 弯曲处量度差值:弯曲 ;弯曲 ;弯曲 ;弯曲 (二) 弯钩增加长度:(三)箍筋弯钩增加值(见教材P140图4—34) ; ; 五、钢筋代换(一) 等强度代换(不同种钢筋) (二) 等面积代换(同种类,同级别,不同径)再由行截面强度复核 (三)注意事项(见教材P141)六、钢筋的绑扎、调直与除锈(见教材P141—142)第三节 砼工程一、砼的配料(一) 砼成配强度 砼强度标准试验室配合比 保证强度和易性,节约水泥砼成配强度考虑施工条件的差异和变化—砼强度标准差。实际情况或按表4-21取用。(二)砼施工配合比换算 试验室配合比:砂石干燥 施工配合比:砂石含水量 水泥:砂:石= 水灰比 W/C 不变 例1(见教材P144)二、砼的拌制(一) 混凝搅拌机 1、分类 (1)自落式搅拌机械分类:鼓筒式,锥形反转出料式,锥形倾翻出料式 原理:(见教材P146)特点:叶片磨损小,易清理;搅拌能力小,动力消耗大 适用:塑性,高流动性砼 (2)强制式搅拌机 分类:立轴强制式,卧轴强制式 原理:(见教材P146)特点:搅拌质量好,生产效率高,机件磨损严重 运用:干硬性砼,轻骨料砼,低流动性砼 2、拌机的工艺参数(出料容量、进量容量、几何容量)搅拌筒利用系数:进量容量/几何容量(0.22~0.44)出料系数:出料容量/进料容量(0.60~0.70 计算时取0.65)搅拌机生产率: (二) 砼的搅拌 1、加料顺序 一次投料法:装石子→水泥→砂入料斗→倾入搅拌机加水→搅拌。二次投料法:强制 水泥,砂,水筒内充分拌合成水泥砂浆加石子搅拌成砼。2、搅拌转速 自落式搅拌机:快——离心力作用下——吸附于筒壁不落;慢——不能充分拌合,降低生产率。强制式搅拌机:快——机械磨损大, 易产生离析现象;慢——效率低,叶片转速30r/min,鼓筒转速6-7r/min 3、搅拌时间:短、拌合不均,和易性不足,强度降低;过长、降低生产率,和易原新降低,产生分层离析最短时间(按表4-24取用) 4、一次投料量 出料容量→投料容量三、混凝土的运输混凝土由拌制地点至浇筑地点的运输分为:水平运输、垂直运输(一)对混凝土运输的要求1、混凝土在运输过程中不产生分层、离析现象;2、混凝土应以最少的周转次数、最短的时间从搅拌地点运至浇筑地点,保证混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不得超过表4—26规定;3、运输工作应保证混凝土浇筑工作的连续进行;4、运送混凝土的容器应严密、不漏浆。(二)混凝土地面水平运输(三)混凝土垂直运输(四)混凝土泵运输四、混凝土的浇筑与振捣(一)浇筑前的准备工作 1、对模板、支架、钢筋、预埋件检查并记录。 2、清除地基上淤泥、杂物、排水、防水设施、干燥非粘性土洒水湿润、岩石清洗。3、准备、检查材料、机具及运输道路。 4、做好施组工作和安全、技术交底。 (二)混凝土浇筑 1、自由下落高度 浇筑混凝土时为避免发生离析现象,混凝土自高处倾落的自由高度不应超过2m。2、混凝土分层浇筑 下层初凝前将上层混凝土浇灌并振捣完毕。混凝土分层层厚度(见教材表4—27)3、竖向结构混凝土浇筑(柱、墙) 浇筑混凝土先浇50~100mm 厚同配合比去掉石子的水泥砂浆,防离析而生成蜂窝、麻面。4、梁、板混凝土浇筑 浇筑混凝土同时浇筑,大尺寸可单浇梁板混凝土浇筑,在柱、墙浇完歇1~1.5h后进行 5、施工缝 (1)施工缝位置:结构受剪小且便于施工的的部位。柱:基础顶面、梁、吊车梁牛腿下面、吊车梁上面、无梁楼板柱帽下,与板连浇灌大截面梁,板底以上20~30mm,有梁托,留梁托下。单向板:平等短边折任何位置。 肋形楼盖:次梁跨的中间1/3范围内。 墙:门洞口过梁跨中草1/3范围内。 复杂结构:按设计要求确定。 (2)施工缝处理 已浇混凝土达1.2mPa以上→清理缝→铺水泥浆或水泥砂浆→浇混凝土 (三)混凝土的振捣 1、振捣原理:一定频率和振幅振动力传给混凝土→混凝土颗粒间粘着力,库阻力减小,流动性变大→粗骨料下沉,令泡逸出,孔隙减小,混凝土密实→停振→强度增长。2、振捣设备(1)内部振捣器(插入式振捣器)适用:基础、柱、梁、墙和大体积设备基础。 插点布置(见图4—44)(2)表面振动器(平板式振动器) (一)大体积混凝土浇筑 1、浇筑方案(1)全面分层 方法:浇筑区为整个平面面积,从短边沿长边方向浇筑,第二层出不穷浇筑在一层初凝前浇完。适用:平面尺寸不大的结构浇筑速度 Q=(1+F)/(T1-T2) (2)分段分层(全面分层实现不了)方法:沿长边方向分段,每段浇筑同全面分层。 适用:厚度不大而面积较大。(3)斜面分层 方法:一次浇到顶,流淌成斜面,振捣内下向上。适用:结构长度超厚度3倍情况。2、水化热的影响 (1)温度应为—水化热使混凝土内外温差大,内胀外缩,开成接下来应力,(2)措施:① 低水化热水泥;② 掺粉煤灰养活水泥用量;③ 降入模温度,控制温差;④ 及时对混凝土覆盖;⑤ 预埋冷却水管。(二)框架结构整体浇筑 1、每层分段:先浇柱、后浇梁板。 2、柱基础:先边角、后中间,按台阶分层。 3、柱:梁板模板安装后,钢筋绑扎前。 4、梁、板:肋型楼板、梁板同浇梁高大于1m,单浇梁无梁楼板,板于柱帽同浇。 五、混凝土的养护(一)自然养护(现浇混凝土) 常温下,覆盖并适当浇水保护湿润。(二)蒸汽养护(预制构件) 送构件入蒸汽室、温湿环境养护。阶段划分:静停阶段2—6h,防表面裂缝、疏松 (三)蓄水养护、薄膜养护、大面积结构 六、混凝土的质量检查(详见教材P157—158)Ⅶ、本章小结: 通过本章的学习,使学时了解木模板、组合钢模板、早拆模板体系的构造及安装,了解钢筋的分类、钢筋的主要力学性能以及钢筋的焊接方式,了解混凝土浇筑和振捣养护措施。进一步掌握砼施工配合比换算,砼搅拌机械及搅拌参数,能够确立一次投料量。并具有一定的解决工程实际问题的能力,从而根据教学计划达到预期的教学目的。Ⅷ、作业:第五章 预应力混凝土工程Ⅰ、教学目的与要求:(1)了解预应力混凝土的概念和分类。(2)掌握先张法施工工艺、后张法施工工艺。Ⅱ、教学重点与难点:(1)重点:预应力混凝土的分类、应力松驰、先张法施工中应力松驰的原因、孔道留设方法。(2)难点:灌浆方法、下料长度计算。Ⅲ、教学内容:(1)预应力混凝土及其分类(2)预应力夹具和锚具(3)先张法施工(4)后张法施工Ⅳ、授课时数:Ⅴ、授课方式:讲述、举例、启发Ⅵ、教学过程:第一节 预应力混凝土及其分类一、简介1、概念:是在使用荷载前预先建立内应力的混凝土。2、特点:① 构件截面小,自重轻,抗裂度高,耐久性好,节省材料;② 充分发挥高效钢筋和高混凝土的特性;③ 施工复杂。3、适用:大柱网和大跨结构上。 二、分类(一)按施工方法分:先张法(先张拉钢筋后浇混凝土,夹具传力,预制厂生产)。后张法(混凝土预留孔道,穿筋张拉,锚具传力,施工现场生产)。(二)按有无粘结分:有粘结预混凝土,先张法、后张法有孔道灌浆属此无粘结预混凝土,无孔道灌浆,油脂,塑料薄膜保护钢筋,腐蚀。 (三)按预应力的大小分:全预应力(外荷载作用下出现应力)。部分预应力(外荷载作用下允许出现拉应力或开裂)。第二节 预应力夹具和锚具一、夹具(张拉并临时固定)J张拉夹具:张拉 锚固夹具:临时固定(一)夹具性能:(二)进厂验收夹具进场时,必须附有对夹具性能、类别、型号、规格荷数量的出厂证明文件。夹具进场验收只做静载锚固性能实验。二、锚具(张拉并永久固定)M分类:张拉端锚具、固定端锚具。I 类:可承受动、静荷载预应力结构。II 类:有粘结预应力结构,处于预应力变化不大的部位。(四)锚具的进场验收 1、外观检查;2、硬度检验;3、静载锚固性能试验 三、静载锚固性能试验1、基本要求(见教材P165)2、加荷资源(见教材P165)3、测量项目(见教材P165)四、预应力钢材(一)品种与性能 1、碳素钢丝:冷拔钢丝、消除应力钢丝、低松驰钢丝、镀锌钢丝 2、钢铰线:7根钢丝在铰线机上螺状铰合、再低温度;普通松驰钢铰线、低松驰钢铰线、镀锌钢绞线、模拔钢钢锌线。特点:直径大,柔软,方便。 3、热处理钢筋 4、精轧螺纹钢筋 (二)预应力钢材的特性 1、应力-应变曲线 拉伸超过后非线性变化,无明显屈服点,增加较快,继续发展,水平段,后断。故:取残余力0.2%的应力为屈服强。2、应力松驰 定义:钢材受到一定张拉力后,在长度保持不变的情况下,钢材的应力随时间的增长而降低的现象。 原因:金属内部错位运动使一部分弹性变形转化为塑性变形松驰率与时间、钢种、温度的关系。 1、松驰发展较快,第一个小时相交于1000hm 15%—35%,以后逐渐变慢;2、钢丝,钢铰线应力松驰比热处理钢筋,精轧螺钢筋大;3、初应力大,松驰损失大;4、温度高,松驰损失增加、减少松驰损失的措施。 (1)采用低松驰钢铰线、钢丝,损失减少70—80% (2)采取超张拉力即:三、应力腐蚀定义:钢材在拉应力与腐蚀性介质同时作用下发生腐蚀现象。 特征:钢材在远低于破坏应力的情况下发生断裂,事先无预兆而突破坏,断口与拉力垂直。第三节 先张法施工定义:先张法(见教材P166)施工示意图:(如图5—1) (A、张拉钢筋 B、浇筑混凝土 C、放张钢筋)预应力筋:钢筋、钢丝 生产方法:台座法、机组流水法 适用:构件厂生产中小型构件、楼板、屋面板、中小型吊车梁等。一、台座(强度、刚度和稳定性)(一)墩式台座 台墩:受力结构,自重和土压力平衡倾矩,土反力和摩阻力平衡张拉力的水平滑移体型大,埋深深,还可以台墩于台面共同工作。台面:胎模 素土夯实-铺碎砖垫层-浇50-80mmC15-20混凝土面层平整、光滑,沿纵向设0.3%排水坡,横向间隔10-20m设宽30-50mm温度缝。 横梁:临时支座,型钢或混凝土制成,挠度<2m且不翘曲。(二)槽式台座 二、夹具(一)张拉夹具 1、偏心式夹具2、压销式夹具 (二)锚固夹具 1、圆锥齿板式夹具;2、圆套筒三片式夹具;3、镦头锚具;4、性能要求。三、张拉机械(一)电动拉张拉机 张拉力为300-600kN,张拉行程800mm,自重400kg 。(二)液压张拉机:拉杆式、穿心式、锥锚式。四、施工工艺(一)预应力筋的张拉 1、张拉控制应力(按表5-1取最大值)2、张拉程序 ① 超张拉;② 一次张拉。 3、预应力筋伸长值验算 条件:多根张拉初应力一致;锚固后位置偏差≤5mm且≤4%短边长度。4、预应力筋张拉力计算 (二)混凝土浇筑与养护 1、浇筑:① 连续一次浇完②严控用水量、水泥用量;③ 振捣密实。2、养护:自然养护 (三)预应力筋的放张 1、放张要求:混凝土强度≥75%设计强度;2、放张顺序;3、放张方法。钢丝:根数少,由中间向两侧剪切、割断、熔断。根数多,同时放张。钢筋:少,逐根加热熔断,预设楔块单根放张。 多,同时放张。 (1)楔块放张(2)砂箱放张第四节 后张法施工后张法定义:(见教材P174) 施工示意(参见图5—12)特点:不需固定台座,不受地点限制。 适用:施工现场生产大型钢筋混凝土构件。 预应力筋:单根钢筋、钢筋束、钢绞线束一、锚具(代号M)(一)单根钢筋锚具 1、螺丝端杆锚具:张拉端(适用≤36m)螺丝端杆:45号钢,长320mm 可增加长度 张拉前与预应筋焊接。 螺母:3号钢,上紧锚固。 垫板:3号钢 2、帮条锚具,固定端 帮条:与预应筋同级别、三条与筋焊接。 衬板:普通低碳钢钢板。3、镦头锚具:(固定端)镦头、垫板 (二)钢筋束(钢铰线)锚具 1、JM12型锚具:(张拉端):适用3—6 根12钢筋束、 4—6根 12钢铰线束。 2、镦头锚具:(固定端) 二、张拉机械(一)拉杆式千斤顶:张拉力为600KN,行程 150mm 适用张拉螺丝端杆锚具为张拉锚具。 (二)空心式千斤顶:张拉力为600KN,行程150mm 适用夹片锚具。 (三)锥锚式千斤顶:张拉力为850KN,行程250mm 适用锥塞式锚。 三、施工工艺工艺流程:(一)孔道留设 要求:① 孔道尺寸与位置正确,孔道平顺;② 端部预埋垫板垂直孔道中心线并固定于模板上;③ 孔道直径比预应力筋外径大10—15mm。1、钢管抽芯法(适用留设直线孔道)(1)方法:钢管用井字架架用孔道位置→浇钢筋混凝土→间隔转管→抽管→成孔。井字架:间距≤1.0m 钢管:间距≤15m,两端出构件0.5m左右,长构件两根钢管套管连,(图5—21)。(2)抽管时间 浇混凝土 3—5h,初凝后,终凝前,手压混凝土表面不显指纹。 过早:坍孔 过晚:粘结,抽管困难 抽管顺序:先上后下 抽管方法:人工抽管,卷扬机抽管,速度均匀,边抽边转,抽完检查。2、胶管抽芯法 适用:直线、曲线、折线孔道。方法:夹布充气水胶管、钢丝网橡皮管十字架架于孔道位置浇混凝土→放小气 →抽管。抽管顺序:先上后下,先曲后直。3、预埋波纹管法 适用:可直可曲 方法:井字架架设→浇混凝土 管形:镀锌薄钢压波后卷成,质轻、刚度好、弯折方便、连接容易、粘性好。4、灌浆孔、排气孔 木塞白铁皮管成孔 灌浆孔间距:预埋波纹管≤30m,抽芯12m。 排气孔:曲线孔道波峰位置。 (二)预应力筋张拉 1、一般规定 (1)混凝土强度≥75%设计强度。(2)张拉力作用线与孔道中心线重合或曲线切线重合。 (3)外露锚具防锈保护。 2、张拉控制应力同先张法 3、张拉方法 (1)抽芯成孔道:成曲线形状或>24m 两端张拉<24一端张拉。(2)没收管孔道:成曲线形状或>30m 两端张拉<30一端张拉。 (3)同一截面多根预应力筋,张拉分设两端。 (4)两端张拉,先拉一端,锚固后再拉另一端。 4、张拉顺序:分批、分阶段对称张拉 (三)孔道灌浆(防止钢筋锈蚀,增加结构整体性和耐久性)。四、预应力筋的制作(一)单根钢筋的制作包括:配料、对焊、冷拉等工序。 下料长度:构件长度、锚具特点,接头压缩量、钢筋冷拉率、弹性回缩率。 1、两端采用螺丝端杆锚具式中:——构件孔道长度 ——螺丝端杆长度 ——螺丝端杆外露长度 ——每个接头的压缩量 ——钢筋的试验冷拉率 ——钢筋冷拉的弹性回缩率 ——接头总数2、一端螺丝端杆锚具,另一端帮条锚具或镦头锚具 或——帮条锚具长度,70—80mm ——镦头锚具长度,2.25d+15mm (二)钢筋束(钢筋线束)的制作 钢筋束:12(3—6)根 制作开盘冷拉→下料→编束。钢铰线束:75(3—6)根。下料:① 切断:采用切断机或砂轮锯,不的用电弧切断,切口两侧铅丝绑扎防松散;② 编束:穿筋不扭结,逐根理顺铅丝,每隔1.0m左右绑扎。下料长度: 两端张拉时:L=L+2A 一端张拉时:L=L+A+B A—张拉端留量 JM12、YC60千斤顶锚具 A=850mm,镦头锚具 B=2.25d+15mm B—固定端留量 B=80mm 五、无粘结预应力技术(选学内容)定义:预应力筋表面涂油脂并包塑料带(管)后,同普通钢筋一样先铺钢筋后浇混凝土,待混凝土达规定强度,张拉并锚固。特点:无需留孔灌浆,施工简单,摩擦损失少,预应力盘易弯成多跨曲线形,但对锚具要求高。适用:大柱网裂体现浇楼盖结构,尤其双向连续平板和密肋楼,跨度单向板 9-10m,双向板9-9m,密肋板12m,现浇梁 27m。Ⅶ、本章小结: 通过本章的学习,使学生掌握预应力混凝土的概念,两种施加预应力的方法(先张法、后张法)的施工,以及影响预应力损失的原因、减小预应力损失的措施。了解常见的几种预应力施工技术在实际工程中的的具体运用。Ⅷ、作业:第六章 结构安装工程Ⅰ、教学目的与要求:(1)了解在结构安装工程施工中常用的起重机械和索具设备的构造、性能、适用范围和使用要求;(2)掌握装配式单层工业厂房和多层框架结构安装施工的工艺原理、施工方法、技术措施和质量要求。Ⅱ、教学重点与难点:(1)重点:独脚拔杆起重机、履带式起重机特点;钢丝绳、允许拉力;单层工业厂房结构安装过程;柱的接头形式及构造。(2)难点:独脚拔杆起重机、履带式起重机特点;钢丝绳、允许拉力。Ⅲ、教学内容:(1)起重机械(2)索具设备(3)单层工业厂房结构安装(4)多层框架装配式结构安装Ⅳ、授课时数:Ⅴ、授课方式:讲述、举例Ⅵ、教学过程:
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