第六章 现浇混凝土结构高层建筑施工

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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
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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。
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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。
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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。
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。
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2、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。
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3、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。
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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。
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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。
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现浇混凝土结构高层建筑施工
主讲: 刘炳南
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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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螺旋式和斜面自锁式
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组装式和支承销板式
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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。
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。
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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。
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。
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3、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。
测量放线
1、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。
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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)
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。
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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。
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4、大模板工程施工
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4、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。
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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。
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1、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。
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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。
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2、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。
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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。
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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。
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