现浇混凝土结构高层建筑施工.ppt
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1、第七章 现浇混凝土结构高层建筑施工掌握电渣压力焊、气压焊的施工工艺、接头检验的方法,熟悉钢筋机械连接方法的分类、接头性能等级的分类及应用,熟悉钢筋机械连接中的套管挤压连接、锥螺纹套管连接、镦粗直螺纹钢筋连接、滚压直螺纹套筒连接的施工方法。掌握大模板的构造与类型,了解大模板施工对建筑设计的要求,熟悉大模板设计,熟悉大模板施工的过程。第一节 钢筋连接技术大直径钢筋的连接不能采用搭接绑扎、电弧焊接,应采用电渣压力焊、气压焊、机械连接等技术。一、电渣压力焊 压焊电渣压力焊 钢筋焊接 熔焊压焊(一)焊接要求1.工艺过程 图1 电渣压力焊施工过程 图2 电渣压力焊接头步骤:在上、下面钢筋端面之间引燃电弧,
2、形成渣池进行“电弧过程”,使渣池形成必要的深度,并将钢筋端部烧平将上钢筋端部埋入渣池中,电弧熄灭进行“电渣过程”,利用电阻热使钢筋全断面熔化在断电同时迅速挤压,排除熔渣和熔化金属形成焊接接头步骤:在上、下面钢筋端面之间引燃电弧,形成渣池进行“电弧过程”,使渣池形成必要的深度,并将钢筋端部烧平将上钢筋端部埋入渣池中,电弧熄灭进行“电渣过程”,利用电阻热使钢筋全断面熔化在断电同时迅速挤压,排除熔渣和熔化金属形成焊接接头2.适用性 适用于直径 1440mm竖向或斜向(倾斜度在4:1范围内)钢筋的连接。3.主要设备和材料 焊机和焊剂4.工艺参数 渣池电压、焊接电流和焊接通电时间,如表6-1。不同直径钢
3、筋焊接时,根据较小直径钢筋选择工艺参数。(二)接头检测包括:外观检查和强度检验。1.外观检查2.强度检验二、气压焊(一)焊接要求1.气压焊的机理钢筋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。2.适用性适用于竖向钢筋的连接,也适用于各种方向钢筋的连接。宜于焊接直径1640mm。不同直径钢筋焊接时,两者直径差不得大于7mm。3.主要设备和材料4.工艺过程步骤:1.切平钢筋端面,使断面与钢筋轴线垂直,去掉端面周边毛刺2.磨光机打磨钢筋压接面和端头,去除锈和污物3.安装夹具夹紧钢筋,使两钢筋轴线对正,施加初压力4.碳化焰加热钢筋,待钢
4、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继续加热钢筋端部,使其达到合适的压接温度5.当钢筋表面变成炽白色时,边加热边加压,达到3040N/mm2,形成接头6.拆卸夹具,进行质量检验。5.工艺参数应掌握好火焰功率(取决于氧、乙炔流量)。在合理选用火焰基础上,加热时间见表6-2。(二)接头检测1.外观检测2.机械性能检测三、钢筋机械连接优点(一)连接方法分类及适用范围机械连接方法机械连接方法适用范围适用范围钢筋级别钢筋级别钢筋直径钢筋直径(mmmm)钢筋套筒挤压连接钢筋套筒挤压连接HRB335HRB335、HRB400 HRB400 RRB400RRB4001
5、640164016401640钢筋锥螺纹套筒连接钢筋锥螺纹套筒连接HRB335HRB335、HRB400 HRB400 RRB400RRB4001640164016401640钢筋镦粗直螺纹套筒钢筋镦粗直螺纹套筒连接连接HRB335HRB335、HRB400HRB40016401640钢筋滚钢筋滚压直压直螺纹螺纹套筒套筒连接连接直接滚压直接滚压HRB335HRB335、HRB400HRB40016401640挤肋滚压挤肋滚压16401640剥肋滚压剥肋滚压16501650钢筋机械连接的性能等级及适用情况:性能等级性能要求适用情况A级接头抗拉强度达到或超过母材抗拉强度标准值,并具有高延性及反复拉
6、压性能结构中要求充分发挥钢筋强度或对接头延性要求较高的部位B级接头抗拉强度达到或超过母材屈服强度标准值的1.35倍,具有一定的延性及反复拉压性能结构中钢筋受力小或对接头延性要求不高的部位C级接头仅承受压力非抗震设防和不承受动力荷载的结构中的钢筋只承受压力的部位(二)钢筋套筒挤压连接1钢套管;2钢筋图3 钢筋径向挤压连接原理图1.钢套筒2.挤压设备3.压接工艺与工艺参数(1)压接工艺压接顺序:1.钢筋、套筒验收2.钢筋断料,划套筒套入长度标记3.套筒按规定长度套入钢筋,安装压接模具4.开动液压泵逐道压套筒5.卸下压接模具等6.接头外观检查压接方式有两种:是两根连接钢筋的全部压接都在施工现场进行;
7、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。(2)工艺参数压接接头性能主要取决于挤压变形量的工艺参数,它包括压痕最小直径和压痕宽度,同规格钢筋连接时工艺参数如表6-5所示。(三)钢筋锥螺纹套筒连接(a)两根直钢筋连接 (b)与一根弯钢筋连接;(c)一根直钢筋在金属结构上接装钢筋 (d)在混凝土构件中插接钢筋图4 钢筋锥螺纹套管连接示意图1.锥螺纹套筒2.钢筋锥螺纹加工和连接施工(四)钢筋镦粗直螺纹套筒连接1钢筋端部镦粗;2切削直螺纹;3用连接套筒对接钢筋图5 钢筋镦粗直螺纹套筒连接(五)钢筋滚压直螺纹套筒连接图6 直螺纹钢筋丝头 图7 直螺纹套筒连接类型加工方法特点直接滚压螺纹
8、用钢筋滚丝机直接滚压加工简单,设备少但螺纹精度差挤肋滚压螺纹先用挤压设备将钢筋的纵、横肋进行压平,然后再滚压螺纹。螺纹精度有所提高,但不能根本解决钢筋直径差异对螺纹精度的影响剥肋滚压螺纹用钢筋剥肋滚丝机及钢筋的纵、横肋剥切处理,使钢筋各处直径达到同一尺寸,然后再进行螺纹滚压成型此法螺纹精度高,接头质量稳定,有较大发展前途第二节 组合式模板施工高层建筑一、组合钢模板(一)55型组合钢模板是应用最早也是目前应用较广泛的一种组合式模板。由Q235钢材制成,肋高55mm、板面厚2.5mm。由钢模板、连接件、支承件三部分组成。钢模板包括:平面模板、阴角模板、阳角模板、连接角模等。连接件包括:U形卡、L形
9、插销、钩头螺栓、紧固螺栓、扣件、对拉螺栓等。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。(二)中型组合钢模板中型组合钢模板肋高为70、75mm等,模板规格尺寸也比55型大,刚度大,能满足侧压力50kN/m2的要求。G-70模板的组成:平面模板、阳角模、阴角模、L 形调节板、连接角钢等。如用于楼板、模板采用早拆支撑体系时,经济效果较显著。三、早拆模板体系 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。由于早拆柱头的构造不同,拆模方式亦不同,但都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
10、板。(a)支模 (b)拆模 1模板主梁;2现浇楼板 图10 早期拆模原理四、胶合板模板图11 竹胶合板楼板模板 用胶合板作现浇墙体、楼板等的模板。优点: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要求;材质轻、运输、使用都方便;保温性能好,能防止温度变化过快;便于加工等。(一)木胶合板胶合板由多层(5、7、9、n层)单板经热压固化而胶合成型。相邻层的纹理相互垂直,最外层表板的纹理方向平行于板面长向,整张胶合板长向为强向,短向为弱向。(二)竹胶合板由芯板、面板组成。常用者厚9、12、15mm。芯板是由宽1417mm、厚35mm的竹条(竹帘单板)经软化后编织而成。面板有两种,一种是
11、竹编席单板,由竹席编织而成,平面平整度较差;另一种是薄木胶合板,它平整度好。第三节 大模板施工高层建筑图12 大模板施工工程实例基本分为三类: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)。对于高层建筑目前主要是内外墙全现浇。一、大模板施工对建筑设计的要求二、大模板的构造与类型(一)大模板构造由面板、骨架、支撑系统和附件等组成。1面板;2横肋;3竖肋;4小肋;5穿墙螺栓;6吊环;7上口卡座;8支撑架;9地脚螺丝;10操作平台图13 横墙大模板构造图面板面板钢、胶钢、胶合合板板大模大模板板钢框钢框支支撑撑桁桁架架操操作作平平台台边长误差边长误差2mm2mm2m2
12、mm m5 5m mm m5 5m mm m边长垂直度边长垂直度(用(用2m2m拖线拖线板检查)板检查)2mm2mm2m2mm m/对角线误差对角线误差3mm3mm2m2mm m/相邻钢板拼缝相邻钢板拼缝出高差出高差0.5m0.5mm m0.0.5 5m mm m/版面平整度版面平整度(用(用2m2m拖线拖线板检查)板检查)2mm2mm2m2mm m/焊缝高度焊缝高度/6mm6mm6m6mm m6m6mm m大模板加工质量允许偏差表(二)大模板类型1.平模类型组成特点整体式平模面板多用整块钢板,且面板、骨架、支撑系统和操作平台等都焊接成整体模板的整体性好、周转次数多,但通用性差,仅用于大规模的
13、标准住宅组合式平模以常用的开间、进深作为板面的基本尺寸,再辅以少量20、30cm或60cm的拼接窄板,即可组合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面板多用多层胶合板、组合钢模板或钢框胶合板模板,面板与横、竖肋用螺栓连接,且板面与支撑系统、操作平台之间亦用螺栓连接用后可完全拆散,灵活性较大2.小角模小角模与平模配套使用,作为墙角模板。小角模与平模间应有一定的伸缩量。(a)扁钢焊在角钢内面;(b)扁钢焊在角钢外面 1横墙模板;2纵墙模板;3角钢100636;4扁钢70
14、5图14 小角模3.筒模将一个房间四面墙的模板联结成一个空间的整体模板即为筒模。它稳定性好,可整间吊装而减少吊次,但自重大,不够灵活。多用于电梯井、管道井等尺寸较小的筒形构件。(a)电梯井筒模剖面图 (b)电梯井筒模俯视图 图15 电梯井筒模第四节 爬升模板施工高层建筑爬升模板的优点:施工时模板不需拆装,可整体自行爬升;可一次浇筑一个楼层的墙体混凝土,可离开墙面一次爬升一个楼层高度;可减少起重机的吊运工作量;施工工期较易控制;爬升平稳,工作安全可靠;施工精度较高;可有效地缩短结构施工周期。类型:有爬架爬模和无爬架爬模有爬架爬模图16 有爬架的爬升模板(一)构造1.模板模板与大模板相似,构造亦相
15、同:(1)高度=层高+100300mm(2)宽度:条件允许的话愈宽愈好(3)两套爬升装置图17 有爬架爬模工程实例 2.爬架作用是悬挂模板和爬升模板。爬架由支承架、附墙架、挑横梁、爬升爬架的千斤顶架(或吊环)等组成。3.爬升装置爬升装置有环链手拉葫芦、单作用液压千斤顶、双作用液压千斤顶和专用爬模千斤顶。(二)爬升原理爬升模板的爬升,是爬架和模板相互交替作支承,由爬升设备分别带动它们一个个楼层的向上爬升,以完成混凝土墙体的浇筑。二、无爬架爬模特点:取消爬架,模板由甲、乙两类模板组成,爬升时两类模板互为依托,交替爬升。(一)组成甲类模板、乙类模板、爬升装置(二)安装过程1.大模板以常规施工方法施工
16、首层结构,安装爬模安装乙型模板下部的“生根”背楞,用穿墙螺栓固定在首层已浇筑的墙体上2.安装中挑架,将在地面上将模板、三角爬架、液压千斤顶等组装好的乙型模板吊起置于连接板上,并用螺栓连接,3.同时在中挑台上设支撑临时支撑和校正模板4.安装甲型模板时,用方木临时支托5.外墙内侧模板吊运就位后,用穿墙螺栓将内、外侧模板固定,并校正垂直度6.安装上、下挑台,挂好安全网7.浇筑墙体混凝土(三)爬升顺序(a)模板就位,浇筑混凝土;(b)甲型模板爬升;(c)乙型模板爬升就位浇筑混凝土图19 无爬架爬模的爬升顺序第五节 滑动模板施工高层建筑图20 滑升模板工程实例一、滑动模板施工对工程设计的要求(一)一般要
17、求建筑设计应简洁整齐;结构布置应使构件竖向的投影重合,有碍模板滑升的局部突出结构要尽量避免。1.滑模设计对构件的要求:构件名称最小尺寸要求无筋墙板180mm有筋墙板140mm混凝土梁宽度200mm混凝土独立柱子400mm400mm2.滑模施工对混凝土的要求:(1)普通混凝土结构,不应低于C15(2)采用HRB335钢筋时,混凝土强度等级不低于C20(3)轻骨料混凝土不应低于C15(4)同一标高内的构件宜采用同一强度等级的混凝土3.滑模施工对设计的要求(1)竖向结构的截面尺寸(2)构件的配筋要求(3)预埋件或预留孔洞的位置(4)二次施工构件的预留孔洞的尺寸要求(5)横向结构的施工方法和施工程序(
18、6)竖向结构与横向结构连接用的“胡子筋”(7)宜利用结构受力钢筋作为滑升模板施工用的支承杆(二)对框架结构的要求1.框架结构的柱网间距,柱子的截面尺寸,柱上的预埋件2.同一轴线上的梁宽度的要求,框架梁和联系梁的梁底标高关系,楼层结构(次梁和楼板)为二次浇筑时对主梁的要求3.梁内弯起钢筋的要求,纵向钢筋的端部的要求,楼板为二次浇灌时配置负弯矩钢筋的要求,钢筋骨架的要求4.柱子的纵向受力钢筋、箍筋的要求5.二次浇筑的次梁与主梁的连接,(三)对墙板结构的要求1.上、下各层平面投影要求2.各层的门、窗洞口位置、标高等3.丁字形或十字形墙板交接处的门设置要求4.暗框架柱的要求;按壁式框架设计时,其梁的配
19、筋要求;各种大洞口周边的加强钢筋5.墙板竖向钢筋伸入楼板内的锚固段要求6.与墙体同时滑升施工的、支承在墙板上的梁,其伸入墙板内的锚固段钢筋的要求二、滑模施工1支承杆;2液压千斤顶;3提升架;4围圈;5模板;6油泵;7输油管;8操作平台析架;9外吊脚手;10内吊脚手;11混凝土墙体;12外挑架图21 滑动模板(三)滑框倒模施工1.施工工艺2.优缺点(四)楼板施工1.逐层空滑楼板并进施工法(又称“滑一浇一法”和逐层封闭法)(1)施工工艺(2)注意事项2.先滑墙体楼板跟进施工法(1)施工工艺(2)注意事项3.降模法第六节 围护结构施工高层建筑中的外墙围护结构,是确保建筑物的隔热、保温、装饰、密闭等功
20、能的重要组成部分,而且高层房屋的体表面积大,隔热保温降低能耗就显得更为重要。在高层结构中,采用轻质隔墙作为围护结构有助于减轻房屋自重,节约投资,并且对提高建筑的抗震性能也有帮助。一、外围护和保温工程 要提高建筑外墙的保温隔热效果,就要提高墙体的热阻值(即减小外墙的传热系数),在各类外墙材料中,加气混凝土墙板和加气混凝土砌块由于相比之下的热导率较小,作为单一材料的外墙,是唯一能达到节能标准要求的材料。复合的方式有:在主体墙的内侧复合保温材料,即外墙内保温形式;在主体墙的外侧复合保温材料,即外墙外保温形式;将能承受外力作用的结构材料与具有保温隔热作用的功能材料组合在一起,形成复合墙体,即复合墙体保
21、温技术。1.外墙内保温施工 外墙内保温是把保温材料设在外墙内侧的一种施工方法,其优点是对面层无耐候性要求、施工不受外界气候影响、操作方便、造价低,其缺点是对抗震柱、楼板、隔墙等周边部位不能保温,产生热桥,降低墙体隔热性能;占用建筑面积较多;在墙上固定物件困难,尤其在进行二次装修时,损坏较多,影响保温效果;温差变化引起内保温开裂等。采用外墙内保温形式的复合墙体,其典型的构造有(由外至里):主体墙+空气层(20mm)+保温层+饰面层,其代表做法有饰面石膏聚苯板外墙内保温施工;主体墙+空气层(20mm)+内保温板,常用的内保温板有 GRC(玻璃纤维增强水泥)内保温板、玻纤增强石膏内保温板。1)饰面石
22、膏聚苯板外墙内保温施工 饰面石膏聚苯板是采用聚苯板现场加工、安装,满贴一层玻纤布,石膏饰面的构造做法。(1)施工条件。当屋面防水层及结构工程分别施工和验收(2)完毕,外墙门窗口安装完毕,水暖及装饰工程分别需用的(3)管卡、炉钩和窗帘杆耳子等埋件埋设完毕,电气工程的暗(4)管线、接线盒等必须埋设完毕,并应完成暗管线的穿带线(5)工作之后,可以开始外墙内保温的施工。操作地点环境温(6)度不低于 5。(2)施工程序。饰面石膏聚苯板外墙内保温施工程序是:结构墙面清理分档弹线抹出冲筋粘贴防水保温踢脚板安装聚苯板抹饰面石膏并内贴一层玻纤布抹门窗护角满刮腻子。(3)施工要点 结构墙面清理 分档弹线 冲筋 用
23、聚苯胶粘贴踢脚板 安装聚苯板 抹饰面石膏并内贴一层玻纤布 抹门窗护角(4)质量要求 内墙常用的聚苯板通常会加阻燃剂,制成自熄型聚苯乙烯板,其物理性能指标详见表 7-9。胶粘剂配制原料的质量必须符合有关标准。表7-9 自熄型聚苯乙烯板的物理性能项目项目指标指标项目项目指标指标密度密度(kg/m(kg/m3 3)1818弯曲强度弯曲强度(Mpa)(Mpa)0.220.22吸水性吸水性(kg/m(kg/m2 2)0.080.08氧指数氧指数3030热导率热导率w/(mk)w/(mk)0.0410.041尺寸稳定性尺寸稳定性(-(-4070)4070)0.50.5聚苯板必须与结构墙面粘接牢固,无松动现
24、象;空气层厚度不得小于 20mm;聚苯板与墙面黏结点的间距不得大于300mm;聚苯板碰头缝应用胶粘剂嵌实、刮平。聚苯板安装的允许偏差应符合表 7-10的规定。表表7-10 7-10 聚苯板聚苯板(内保温板内保温板)安装允许偏差及检验方法安装允许偏差及检验方法项目项目允许偏差允许偏差(mm)(mm)检查方法检查方法表面平整表面平整44用用2m2m靠尺检查靠尺检查里面垂直里面垂直55用用2m2m托线板检托线板检查查阴阳角垂直阴阳角垂直44用用2m2m托线板检托线板检查查阴阳角方正阴阳角方正44用用200mm200mm方尺方尺检查检查接缝高度接缝高度1.51.5用直尺和塞尺用直尺和塞尺检查检查2)G
25、RC 内保温复合板外墙内保温施工 GRC 内保温复合板是以水泥、砂子、水(必要时可加入膨胀珍珠岩)经搅拌制成料浆,再用料浆包裹玻璃纤维网格布制成上、下层 GRC 面层,中间夹聚苯乙烯塑料板制成的内保温板。可用铺网抹浆法、喷射真空脱水法、立模浇注法生产。GRC 内保温板复合墙体的构造如图 7-25所示。图7-25 GRC 内保温复合板示意图1 抹灰层 2主体墙(结构层)3冲筋4 GRC 面层 5聚苯板 6空气层(1)施工用辅助材料。用于 GRC 保温板与墙体的(2)黏结,板缝黏结,板缝玻纤网带黏结的黏结剂(3)采用水泥类黏结剂(如 891 胶砂浆),粘贴时间(4)0.5h,熟结强度1.0Mpa;
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