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第9章 混凝土施工工艺(3)

将钢筋固定好,避免浇筑时扰动位移。2.混凝土振捣混凝土浇入模板后,因内部骨料之间的摩擦力、水泥净浆的粘结力、拌和物与模板之间的摩擦力,使混凝土处于不稳定的平衡状态,其内部是疏松的,空洞与气泡含量约占混凝土体积的5%—20%。而混凝土的强度、抗冻性、抗渗性及耐久性等性能都与混凝土的密实度有关,因此必须采用适当的方法在混凝土初前对其进行振捣,以保证其密实度。混凝土的振捣分为机械振捣与人工振捣两种方式,本书主要介绍机械振捣的方式。混凝土振动器是一种利用小振幅、高频率的振动使混凝土密实的器械。它能使混凝土内部的大小砂石颗粒达到合适的位置(平衡位置),将混凝土内的空气排出,从而使混凝土组织密实,强度提高,质量良好。振动器的类型很多,按其动力不同可分为电动、风动和内燃机式三种。按振动力的传递方式不同,又有内部振动器、外部振动器和表面振动器之分。内部振动器是将振动部件的壳体插入混凝土,在混凝土内部振动,适用于捣固各种梁、柱、墙、基础和桩等构件。内部振动器在工作中直接将振动力传给混凝土,功率的利用充分,效率也高。常用的内部振动器有硬轴式、软轴式和锤形插入式等几种,以软轴式使用最为广泛。表面振动器是在混凝土表面进行振动,或将振动器附着在模板上,振动波通过模板传给混凝土,达到捣固密实的目的。这种振动器多用于薄板、管子、小截面的梁柱和网状结构的混凝土构件。

外部振动器如振动台,一般用于工厂内制造较大体积的混凝土构件。

(1)电动软轴插入式振动器

这类振动器具有操作轻便、适用范围广的特点,对塑性和干硬性混凝土均可振捣。在振捣干硬性混凝土时,其骨料的粒径最大不得超过40毫米,且只适用于振捣工作度指标为40—50秒的普通干硬性混凝土。

电动软轴偏心式振动器。是一种由振动棒内的偏心轴旋转而产生振动力的内部振动器,由电动机、增速机构、传动软轴和振动棒等组成。偏心轴由电动机通过软轴驱动。这种振动器由于依靠增速机构提高转速,所以振动频率不高,一般只在5000—8000次/分的中频范围。这在一定程度上限制了它的使用,而且软轴和轴承容易损坏。

于电动软轴行星式振动器。是一种高频振动器,在不提高软轴转速的情况下,利用振动子的行星运动来获得较高的振动频率,因而其轴承磨损小,软轴寿命长。根据振动子和滚道形式的不同,行星式振动子分为外圈滚动和内圈滚动两种。振动子外圈滚动的振动棒其柔性铰链采用接手式。振动子内圈滚动的振动棒其柔性铰链采用球节式。球节式使用效果较好,但易损坏,故目前仍以接手式用得较多。

振捣方式。

使用振动器较好的姿势是一手在距离振动棒上端约60厘米处握住软轴胶管;一手在后离前手约40—50厘米处扶顺软轴胶管。不要使软轴弯成死曲,其弯曲半径掌握在不小于50厘米,也不能同时有两个弯曲。

向混凝土插入时要自然地顺势缓慢插入,不要用力硬插猛插。插入深度约为棒长的2/3—3/4。

振动棒不要碰撞钢筋、模板、预埋件、地脚螺栓、管道等,以保证其准确性。

由于振动棒工作时下部的振幅比上部大,振捣时应将振动棒上下抽动5—10厘米,使上下均匀。

分层浇筑混凝土时,下层如未初,可将振动棒插入下层约5厘米,使上下层结合良好。

每一振点的振捣时间不能过长,否则引起混凝土分层离析;也不能过短,过短则混凝土仍未密实。应视混凝土的工作性而定,最短不能少于10秒,一般约为20—30秒。应以混凝土是否密实为准。

每一振点振捣完毕时,要缓慢地抽拔振动棒,要使振点周围的混凝土仍能受到振动来填补振动棒留下的空洞。这项要求对于干硬性混凝土特别重要。

振动棒插入的方式多为直插,如因钢筋或预埋件

影响要采用斜插时,其水平夹角约为45。

振捣时应避免将软轴胶管插入混凝土中,以防砂浆漏入软轴或振动棒内零件损坏。

插点的布置要求不出现“死角冶,其排列方式有行列式和交错形。采用行列式时,插点的间距不应大于振动棒作用半径的1.5倍;采用交错形时,插点的间距不应大于振动棒作用半径的1.75倍。振动棒作用半径是指振动棒中心到受振范围边缘的距离。其大小是由振动棒性能和混凝土的工作性两个因素决定的。振动力大则作用半径大,坍落度大则作用半径也大。反之,则小。在工地现场可在开始振捣时通过试验确定。一般情况下,作用半径约为15—20厘米。

软轴插入式振动器的安全使用。振动器在使用前应首先检查电动机绝缘是否良好,然后检查电动机、振动棒、软轴和导线的外表及连接部位有无损坏和开裂痕迹,棒壳连接和电动机上的螺栓是否牢固等。启动后,要注意电动机的旋转方向是否正确,振动棒的振动是否正常。如电动机转向正确,振动棒应发出“呜——冶的响声,而且响声连续稳定有力,棒体的振动均衡。如只转而无上述声响,可将棒体摇晃数次或将棒头轻轻磕地面几下,待发出“呜——冶的正常振动声后,开始振捣。振捣时要使振动棒自然地沉入混凝土中,不能用力硬插或斜推,振动棒不要碰撞钢筋、模板等硬物,不要用棒体来拨钢筋等。振动棒的频率很高,与硬物碰撞容易引起棒壳开裂或损坏。振动棒不能插得太深,一般以插入棒长的2/3—3/4为宜。软轴部分绝不能插入混凝土中,否则振实后不易拔出,且容易损坏。振捣中应将振动棒上下抽动,使上下层都能振捣均匀。在一个点上的振动时间不宜过长。当看到混凝土表面已平坦,无显著坍陷现象且表面有水泥浆出现时,则表明已经振实。使用中软轴的弯曲半径不可小于500毫米,折曲不可多于两弯,否则容易损坏。还要注意棒壳、软管和接头的密封性,避免水渗入。冬季使用时,如因润滑油脂结不易启动时,可用炭火缓烤振动棒,但不可猛烤或用热水冲烫。工作中应将橡胶电缆悬挂于空中,以免受潮后漏电,或拖伤表皮而发生触电事故。如发现温度过高,应停机降温。一般连续工作半小时左右应停歇一段时间,使其冷却后再用。使用完毕,应将电动机、软管和振动棒等擦拭干净。

(2)表面振动器

这是一种在混凝土表面进行振捣的振动器,用以捣实楼板、地坪、路面、盖板等薄形混凝土构件。

附着式振动器。是安放在模板上,通过模板将振动力传给混凝土的,适用于断面较小、钢筋较密的梁柱等振捣作业。

于平板振动器。是放在混凝土表面,直接通过其底面将振动力传给混凝土的。其有效振动深度一般为200—300毫米。适用于浇筑厚度为150—200毫米的肋形板、楼板等,以及不超过300毫米厚的路面、地坪等振捣作业。平板振动器虽有标准产品,但亦可用附着式振动器改装。

平板式振动器振捣方法。使用平板振动器前应检查保养情况和绝缘情况是否良好,并应先行试运转。试运转应在砂、泥地面上进行,以免损坏机件。操作时应注意下列几点:

工作时由一人或两人拉扶,顺着振动器运动的方向拖动;如逆向拖动,则工效低而费力。

其作用厚度不大于20厘米,混凝土较厚时应分层浇灌。

移动平板振动器时应按构件平面形状均匀平行移动,大面积工程应分段振捣,相邻两行应互相覆盖50毫米。

移动平板振动器时要待混凝土密实后方可移动。

模板形状不规则或边角地方很难振实时,应用人工补行振捣,务求边角饱满,棱角顺直。

振捣后一定要将振动器清洗干净。特别是平板面、底的水泥浆一定要清除,以保证下次混凝土的表面平滑;拉绳如有破损应及时更换,保证下次的正常使用。

附着式振动器振捣方法。

附着式振动器通常用于截面面积不大而钢筋密列的柱、梁等构件。当构件壁厚超过30厘米时,应在两侧同时安装,但安装位置应错开,使振动力能均匀地传递。如构件厚度大于45厘米时,宜使用插入式振动器。

誗附着式振动器作用于模板上的半径约为50—75厘米,如构件过长时,应按其作用半径安装若干台,每台间距为1.0—1.5米。

同时安装几台附着式振动器时,要使用同一型号,以保证频率和性能的一致。

使用前应先将附着式振动器安装好,然后浇筑混凝土,在混凝土浇筑高度高于振动器位置时方可开始振捣。

附着式振动器安装在模板上时,模板结构应能承受振动荷载,支撑、斜撑、拉杆要牢靠,防止振动变形。

附着式振动器设计时没有考虑轴向力,安装振动器不能竖装。水平安装时应注意保持转子轴的水平,避免转轴发生斜向推力。

表面振动器的安全使用。

振动器在潮湿场合工作,电气部分容易发生故障,因此必须严格遵守用电安全操作规程。同时,操作人员必须穿绝缘胶鞋、戴绝缘手套。

平板振动器不可在硬地面上作长时间的空运转,以免损坏振动器。

誗作业中,如果有几台振动器在一起工作,它们的频率必须一致,否则相互干扰,会影响振动效果,甚至损坏机件。

作业转移时,电动机的导线应保持足够的长度和松度,严禁用电线拖拉振动器。用绳拉平板振动器时,拉绳应保持干燥绝缘。移动或转向时,不得用脚踢电动机。

使用中应经常检查电动机底座、机壳端盖和振动平板的联接是否牢固,如有松动或裂缝应及时处理。电源线必须固定在平板上,电器开关应装在手把上。

振动器应保持清洁,不得有混凝土粘结在电动机外壳上,影响散热。

作业后必须做好清洗、保养工作,振动器应存放在阴凉干燥处。

3.混凝土浇筑的一般规定

混凝土应在初前浇筑,如浇筑前已有初现象,则应再进行一次强力搅拌,使它恢复流动性后,方许入模。

于浇筑前如混凝土已有离析现象,亦需重新拌和后才能浇筑。浇筑过程中亦应避免产生离析现象。

浇筑混凝土前,模板内的垃圾、泥土和钢筋上的油污等杂物,应清除干净;木模板应浇水湿润,但不应有积水。

为了保证混凝土浇筑时不产生离析,混凝土自高处倾落时,其自由倾落高度不应超过2米。

在竖向结构中浇筑混凝土时,不得发生离析现象。如浇筑高度超过3米时,应采用串筒、溜筒或振动溜管下落。浇筑竖向结构混凝土前,底部应先填以5—100毫米厚与混凝土成分相同的水泥砂浆,然后再浇筑混凝土,混凝土的水灰比和坍落度应随浇筑高度的上升酌予递减。浇筑完毕时,竖向结构的顶部往往聚集水泥砂浆,应加入适量的洗净粗骨料,并加以捣实。

为了保证浇筑深处的混凝土得到捣实,浇筑必须分层进行。否则虽经振捣,下部因振捣器振动作用不足,而导致混凝土密实度不足,造成质量事故。

混凝土浇筑完毕应立即进行振捣,振捣时特别要注意钢筋密集处、主筋下面、横板阳角处以及钢筋与侧模之间的混凝土,并尽可能避免浇筑工作在此时停歇或分班施工交接。振捣的混凝土初后,不允许再振捣。因为初后的混凝土中水泥已经硬化,内部晶体结构形成,丧失可塑性,再振捣就会破坏内部结构,降低强度和钢筋与混凝土的握裹力。一般来说,振捣的时间愈长,混凝土愈密实,质量愈好。但对流动性大的混凝土,振捣时间过长,会使混凝土产生泌水、离析现象。每一振点的振捣时间,应使混凝土捣实(即表面呈现浮浆和不再沉落)。采用插入式振动器振实普通混凝土的移动间距,不宜大于作用半径的1.5倍;振捣轻骨料混凝土的间距不宜大于作用半径的1倍;振动器距离模板不应大于振动器作用半径的1/2。为使上下层混凝土结合成整体,振动器应插入下层混凝土5厘米。

余浇筑混凝土时,应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况。当发现有变形、移位时,应立即停止浇筑,并应在已浇的混凝土结前修整完好。

俞混凝土浇筑工作应尽可能连续进行,在一层混凝土初之前,将上一层混凝土浇灌下,并振捣完毕,使上下层混凝土紧密结合。因此,浇筑间歇时间不应超过表3.10的规定,如超过,应按施工缝的措施处理。施工缝的位置应留在结构受剪力最小的部位,并要照顾到施工方便。当从施工缝开始继续浇筑混凝土时,还应对施工缝进行处理。一般是将混凝土表面凿毛、清洗、除去泥垢浮渣,再满铺一层厚10—15毫米的水泥浆(水泥:水抑1:0.4),或与混凝土同水灰比的水泥砂浆,即可继续浇筑混凝土。在不允许留设施工缝的情况下,亦可在混凝土中掺缓剂,以延缓混凝土初时间。

在浇筑与柱和墙连成整体的梁和板时,应在柱和墙浇筑完毕后停歇1—1.5小时,使其获得初步沉实,再继续浇筑。

訛輥輯施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。柱应留水平缝,梁、板、墙应留垂直缝。

誗柱子的施工缝留置在基础的顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板柱帽。

1—吊车梁;2—牛腿;3—桁架;玉鄄玉、域鄄域和芋鄄芋—施工缝的位置誗和板连成整体的大断面梁,施工缝留置在板底面以下20—30毫米处。当板下有梁托时,留在梁托下部。

誗单向板的施工缝留置在平行于板的短边的任何位置。

誗有主次梁的楼板,宜顺着次梁方向浇筑,施工缝应留置在次梁跨度的中间1/3范围内;如沿垂直于次梁的方向浇筑时,应留在主梁同时亦为板跨度的中央1/2的范围内,施工双向受力楼板、厚大结构、拱、穹拱、薄壳、蓄水池、斗仓、多层刚架及其他结构复杂的工程,施工缝的位置应按设计要求留置。

訛輥輰混凝土初后,终前应防止受振动。当混凝土抗压强度达到1.2兆帕以后,才允许在上面继续施工。

4.混凝土现浇施工工艺

混凝土现浇施工亦称整体结构浇筑,是指在施工现场按照建筑物或构筑物的设计图形支设模板,直接浇灌混凝土并振捣密实使建筑物或构筑物成型。混凝土现浇施工的类别,按工程结构通常分为下列几种:

砖混结构。通常指由砖砌体承重,基础、楼板、屋面、楼梯等采用现浇钢筋混凝土的建筑物。

于框架结构。承重的梁、柱、板采用现浇钢筋混凝土,非承重的内外墙采用砖或其他材料的建筑物。如采用轻质板作墙体材料的,称为框架轻板结构。

简体结构。全部采用现浇钢筋混凝土结构的建筑物或构筑物。如高层建筑的筒体(方筒或圆筒)、贮仓、烟囱、水塔、冷却塔、桥墩等。其施工方法多采用滑升模板施工,亦可参照框架结构的竖向构件施工的有关规定。

此外,各种新型结构体系如滑模、大模板、升板等,亦属现浇施工。

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