高層建筑施工

模塊5高層鋼筋混凝土結構施工5.1結構施工方案的選擇5.2現澆鋼筋混凝土結構施工5.3裝配式鋼筋混凝土結構高層建筑施工5.4圍護結構施工5.5鋼管混凝土施工5.6型鋼混凝土施工學習目標（1）熟悉大模板構造及其類型。（2）掌握大模板工程施工要求與方法。（3）掌握爬升模板施工要求與方法。模塊5高層鋼筋混凝土結構施工5.1結構施工方案的選擇

框架結構施工方案的選擇5.1.1框架結構體系是由梁與柱用剛性節點連接在一起形成的矩形網格結構，同時承受豎向荷載和水平荷載，是我國多層和高層建筑中應用較多的結構形式之一。這種結構整體性好，適應性強，但施工現場工作量大，需要大量的模板，并需解決好鋼筋的加工形式和現澆混凝土的拌制、運輸、澆筑、振搗、養護等問題。提示5.1結構施工方案的選擇5.1結構施工方案的選擇框架結構分為單向框架和雙向框架兩種。前者僅由一個方向（多為橫向）的柱與梁組成受力框架，另一方向的柱和梁采取構造措施連接，不視作框架；后者建筑物接近方形，兩個方向開間相近，柱與梁的連接在縱、橫兩個方向皆為剛接，都可作為框架受力考慮。5.1結構施工方案的選擇框架結構可形成較大的空間，不受墻的限制，因而建筑平面布置靈活，有利于布置大空間的餐廳、會議廳等，在公共建筑中應用較多。但從框架結構的受力和變形特征可看出它的缺點，即建筑物的側向變形取決于柱的剛度，由于柱與墻相比剛度小得多，因而框架結構的變形較大，抗震性能也較差。因此，設計規范規定，其高度H不宜超過60m，且高度H與房屋寬度之比不宜超過5，否則為了同時滿足強度和變形的要求，就會出現“肥梁胖柱”的現象，經濟效益較差。5.1結構施工方案的選擇為了解決框架結構抗側力較弱的問題，可把框架與剪力墻結合起來應用，成為框架剪力墻結構體系，如圖5-1所示。在該結構體系中，框架與剪力墻共同承擔水平力，但由于剪力墻的剛度比框架大得多，通過剛度無限大的樓蓋協調其變形，因而絕大部分（80%～90%）的水平力由剪力墻承受。5.1結構施工方案的選擇圖5-1框架剪力墻結構體系1—連梁；2—框架；3—剪力墻5.1結構施工方案的選擇框架剪力墻結構體系既能承受較大的水平荷載，又能使平面布置較靈活，所以被大量應用于各類高層建筑，特別是高層公共建筑。這種結構體系的建筑物的高度可達130m，高度與寬度的比值H/B一般不宜超過5（如有可靠措施也可放寬）。混凝土框架結構有現澆式、裝配式和裝配整體式三種，工程實際中以現澆式為主。5.1結構施工方案的選擇現澆式混凝土框架主要用散裝散拆式定型組合模板澆筑，也可用柱子組裝成整體的柱模、梁板用臺模、早拆式體系模板等工具式模板澆筑。采用工具式模板和泵送混凝土后，施工效率也較高。裝配整體式混凝土框架多用預制梁、板、樓梯段和現澆柱，也可現澆柱、梁和預制板，后者裝配化程度較低。柱、梁的現澆技術與現澆式框架相似。裝配式混凝土框架用柱、梁、板皆為預制構件，現場用起重機進行組裝，關鍵是柱與柱及柱與梁之間的接頭要做好。裝配式柱子接頭有榫式、插入式、漿錨式等，接頭要能傳遞軸力、剪力和彎矩。柱與梁的接頭有明牛腿式、暗牛腿式、齒槽式、整澆式等，可做成剛接（承受剪力和彎矩），也可做成鉸接（只承受垂直剪力）。裝配式框架接頭鋼筋的焊接也非常重要，要注意焊接應力和焊接變形。5.1結構施工方案的選擇框架結構的填充墻和隔墻可為空心磚墻，亦可為泡沫水泥板、石膏板等輕板結構。我國曾建造過一批框架輕板結構，減輕結構自重有很好的效果。如為無梁樓蓋，可用升板法施工；如為框架剪力墻結構體系，則宜兼用框架結構和剪力墻結構的施工技術。5.1結構施工方案的選擇

剪力墻結構施工方案的選擇5.1.2剪力墻結構體系是利用建筑物的分隔墻和外墻承受豎向和水平風荷載的。混凝土剪力墻的厚度不小于140mm，結構體系的側向剛度大，能承受很大的水平和豎向荷載。豎向荷載（如建筑物自重等）通過每層樓蓋傳給墻體，墻體如寬而扁的柱子一樣承受豎向力，應根據約束情況驗算其強度和穩定性。水平荷載通過每層樓蓋等水平結構逐層傳給剪力墻，剪力墻如懸臂梁一樣受力。剪力墻結構按剪力墻的布置，可以分為橫墻體系、縱墻體系和雙向體系，如圖5-2所示。橫墻體系和縱墻體系承受垂直于墻面的水平力時，結構受力狀態就類似于由墻和樓板組成的框架，受力狀態不利，所以完全是一個方向的剪力墻體系并不多見。5.1結構施工方案的選擇

圖5-2剪力墻結構體系（a）橫墻體系

（b）縱墻體系

（c）雙向體系5.1結構施工方案的選擇剪力墻結構適用于居住建筑和旅館建筑，這類結構開間小、變化少，用剪力墻結構非常適宜。我國多數高層住宅建筑皆為此類結構體系。剪力墻結構可為裝配式結構，也可為現場澆筑。裝配式可用裝配式大板，現場澆筑可用組合式鋼模板（或鋼框木模板）、大模板、爬模或滑升模板施工。散拆散裝的組合式鋼模板主要用于非標準設計的住宅等，用工量較多。組裝成大模板使用，則可提高效率。現澆剪力墻結構可采用大模板、滑動模板、爬升模板（爬模）、隧道模等成套模板施工工藝。5.1結構施工方案的選擇1）大模板大模板是施工剪力墻結構的有效模板，整間的大模板裝、拆迅速，墻面質量也好。大模板工藝廣泛用于現澆剪力墻結構的施工中，具有工藝簡單、施工速度快、結構整體性好、抗震性能強、裝修濕作業少、機械化施工程度高等優點。大模板建筑的內承重墻均用大模板施工，外墻逐步形成現澆、預制和砌筑三種做法，樓板可根據不同情況采用預制、現澆或預制和現澆相結合的方法。用大模板施工可為全現澆，也可用大模板澆筑內承重墻，而圍護墻用預制墻板，稱為“內澆外掛”，可加快施工和減少外墻面現場裝修的工作量。5.1結構施工方案的選擇2）滑動模板滑動模板（簡稱滑模）工藝用于現澆剪力墻結構施工中，結構整體性好，施工速度快。滑模也適用于高層剪力墻結構的澆筑，如高層賓館、高層住宅等皆可用滑模施工，而且高度越高越經濟，我國在20世紀八九十年代應用較多，但由于其需要連續施工，施工組織要求嚴格，且墻表面質量較難做得光滑，因而裝修工作量加大，近年來已較少應用。5.1結構施工方案的選擇3）爬升模板剪力墻結構主體可采用爬升模板（爬模）施工，爬模工藝兼有大模板墻面平整和滑模在施工過程中不支拆模板、速度快的優點。5.1結構施工方案的選擇4）隧道模隧道模是將承重墻體施工和樓板施工同時進行的全現澆工藝，做到一次支模，一次澆筑成型。因此，結構的整體性好，墻體和頂板平整。5.1結構施工方案的選擇

筒體結構施工方案的選擇5.1.3筒體結構體系是指由一個或幾個筒體作為承重結構的高層建筑結構體系。水平荷載主要由筒體承受，具有很大的空間剛度和抗震能力。筒體結構體系抵抗水平荷載時，整個筒體就如一個固定于基礎上的封閉空心懸臂梁，它不僅可以抵抗很大的彎矩，也可以抵抗扭矩，是非常有效的抗側力體系。這種結構體系的建筑布置靈活，單位面積的結構材料消耗量少，是目前超高層建筑的主要結構體系之一。筒體結構體系最適用于建筑平面為正方形或接近正方形的建筑。按其結構體系和布置方式的不同，筒體結構體系又分為以下幾種形式：5.1結構施工方案的選擇1）核心筒體系（內筒體系）核心筒體系一般由設于建筑內部的電梯井或設備豎井的現澆混凝土筒體與外部的框架共同組成。筒體多位于建筑平面的中央，故稱為核心筒體系。在這種結構體系中，水平荷載主要由筒體承受，而且筒體又與電梯井等結合，因而經濟效益較好。我國目前建造的高層和超高層建筑多數是這種結構體系。5.1結構施工方案的選擇2）框筒體系框筒體系由建筑物四周密集的柱子（混凝土或鋼結構）與高跨比較大的橫梁組成，是一種多孔筒體，筒體的孔洞面積一般不大于筒壁面積的50%。柱子較密集，中距一般為1.2～3.0m，也有較大的。橫梁的高度一般為0.60～1.20m。柱子可為矩形或T形截面，橫梁多呈矩形截面。國外早期建造的超高層建筑多采用這種結構體系。5.1結構施工方案的選擇3）筒中筒體系筒中筒體系由內筒與外筒組成。內筒為電梯井或設備豎井等，外筒多為框筒。跳板則支承在內外筒壁上，內外筒壁之間的距離一般為10～16m。這種結構體系的剛度很大，能抵抗很大的側向力且室內又無柱子，故建筑布置靈活，經濟效益較好，在超高層建筑中得到廣泛應用。5.1結構施工方案的選擇4）成束筒體系成束筒體系由幾個互相連在一起的筒體組成，因而具有非常大的側向剛度，用于高度很大的超高層建筑。美國芝加哥的西爾斯大樓即采用這種結構體系。該建筑的平面尺寸為68.58m×68.58m，呈正方形，由9個互相連在一起的筒體組成，每個筒均為22.50m×22.50m的正方形，1～49層為9個筒體，從第50層開始截去兩個角部的筒體，因而50～65層為7個筒體，從第66層開始再截去另外兩個角部的筒體，所以66～89層就為呈十字狀的5個筒體，從第90層開始再截去3個筒體，所以90～110層就為兩個并列的筒體了。這種結構體系，每個筒內不再設內柱，空間很大，因而建筑布置非常靈活，租用單位可根據需要自行分隔。5.1結構施工方案的選擇筒體體系有混凝土結構，也有鋼結構，因而其施工方案有所不同。上述各種結構體系的高層建筑中，模板的結構以及其與承重結構的構造連接是非常重要的。一般情況下，樓板必須保證自身平面內的剛度，能可靠地傳遞水平力。如果樓板上開有較大的孔洞，則應復核其抗剪能力。5.1結構施工方案的選擇提示5.1結構施工方案的選擇高層建筑的結構體系，除上述外，還有一些其他的結構形式（見圖5-3），有些國內已有應用。

圖5-3高層建筑的結構體系（a）懸掛結構

（b）懸臂板結構

（c）盒子結構

（d）平板結構（e）交替空間結構

（f）跳層桁架

（g）框架桁架5.1結構施工方案的選擇鋼筋混凝土筒體的豎向承重結構均采用現澆工藝，以確保高層建筑的結構整體性。模板可采用工具式組合模板、大模板、滑動模板或爬升模板。內筒與外筒（柱）之間的樓板跨度常達8～12m，一般采用現澆混凝土樓板或以壓型鋼板、混凝土薄板作為永久性模板的現澆疊合樓板，也可采用預制肋梁現澆疊合樓板。5.1結構施工方案的選擇

樓板結構施工方案的選擇5.1.4高層建筑樓板結構施工所用的模板有臺模、塑料和玻璃鋼模殼、永久性模板（包括預制薄板和壓型鋼板）等。這些模板的共同特點是安裝、拆模迅速，人力消耗少，勞動強度低。5.1結構施工方案的選擇臺模1.臺模是一種大型工具式模板，屬橫向模板體系，適用于高層建筑中的各種樓蓋結構的施工。由于它外形如桌子，故稱臺模，也稱桌模。臺模在施工過程中，層層向上吊運翻轉，中途不再落地，所以又稱飛模。采用臺模進行現澆鋼筋混凝土樓蓋的施工，樓蓋模板一次組裝、重復使用，從而減少了逐層組裝的工序，簡化了模板支拆工藝，加快了施工進度。并且由于模板在施工過程中不再落地，因此可以減少臨時堆放模板的場所。5.1結構施工方案的選擇臺模主要由平臺板、支撐系統（包括梁、支架、支撐、支腿等）和其他配件（如升降和行走結構等）組成。其適用于大開間、大柱網、大進深的現澆鋼筋混凝土樓蓋施工，尤其適用于現澆板柱結構（無柱帽）樓蓋的施工。臺模的規格尺寸主要根據建筑物結構的開間（柱網）和進深尺寸以及起重機械的吊運能力來確定，一般按開間（柱網）乘以進深尺寸計算所需設置的臺數。臺模一般可分為立柱式、桁架式和懸架式三類。5.1結構施工方案的選擇1）立柱式臺模立柱式臺模主要由面板、主次（縱橫）梁和立柱（構架）三大部分組成，另外輔助配備有斜支撐、調節螺旋等。立柱式臺模又可分為以下三種：（1）鋼管組合式臺模（見圖5-4），主要由組合鋼模板和腳手架鋼管組裝而成。（2）構架式臺模（見圖5-5），其立柱由薄壁鋼管組成構架形式。5.1結構施工方案的選擇圖5-4鋼管組合式臺模1—鋼模板;2—鋼管5.1結構施工方案的選擇

圖5-5構架式臺模

1—伸縮插管；2—橫梁；3—縱梁；4—支架;5—橫向剪刀撐；6—底部調節螺栓；7—縱向支撐5.1結構施工方案的選擇（3）門式架臺模（見圖5-6），支撐體系由門式腳手架組裝而成。5.1結構施工方案的選擇

圖5-6門式架臺模1—護身欄；2—水平拉桿;3—人字支撐；4—通長角鋼；5—底托（插入門式架）；6—門式腳手架（下部安裝連接件）；7—交叉拉桿；8—頂托；9—主梁；10—面板；11—吊環；12—環鏈電動葫蘆5.1結構施工方案的選擇桁架式臺模是由桁架、龍骨、面板、支腿和操作平臺組成的。它是將臺模的板面和龍骨放置于兩榀或多榀上下弦平行的桁架上，以桁架作為臺模的豎向承重構件。桁架材料可以采用鋁合金型材，也可以采用型鋼制作。前者輕巧但價格較貴，一次投資大；后者自重較大，但投資費用較低。竹鋁桁架式臺模（見圖5-7）以竹塑板作為面板，用鋁合金型材作為構架，是一種工具式臺模。鋼管組合桁架式臺模的桁架由腳手架鋼管組裝而成。2）桁架式臺模5.1結構施工方案的選擇

圖5-7竹鋁桁架式臺模1—面板；2—鋁龍骨;3—底座；4—可調鋼支腿；5—鋁合金桁架；6—操作平臺；7—吊點5.1結構施工方案的選擇懸架式臺模（見圖5-8）的特點是：不設立柱，即自身沒有完整的支撐體系，臺模主要支撐在鋼筋混凝土結構（柱子或墻體）所設置的支撐架上。這樣，模板的支設不需要考慮到樓面混凝土結構強度的因素。臺模的設計也可以不受建筑層高的約束。3）懸架式臺模5.1結構施工方案的選擇圖5-8懸架式臺模5.1結構施工方案的選擇塑料和玻璃鋼模殼是專用于大跨度、大空間結構的密肋樓蓋澆筑的模板，具有適應性強、造價低、速度快、施工簡便等優點。密肋樓板的結構形式分為雙向密肋樓板［見圖5-9（a）］和單向密肋樓板［見圖5-9（b）］，用于雙向密肋樓板施工的模殼稱為Ｍ形模殼，用于單向密肋樓板施工的模殼稱為T形模殼，如圖5-10所示。塑料和玻璃鋼模殼2.5.1結構施工方案的選擇

圖5-9密肋樓板（a）雙向密肋樓板

（b）單向密肋樓板圖5-10T形模殼5.1結構施工方案的選擇1）塑料和玻璃鋼模殼的類型與構造（1）塑料模殼。塑料模殼的制作過程為：以改性聚丙烯塑料為基材，用注塑成型工藝加工成1/4模殼，然后用螺栓將4個1/4模殼組裝成一個整體大模殼。目前常用的規格為1200mm×900mm×300mm和1200mm×1200mm×300mm兩種，模殼十字肋高為90mm、肋厚為14mm，在模殼四周增設角鋼，便于用螺栓連接。5.1結構施工方案的選擇（2）玻璃鋼模殼。玻璃鋼模殼是以中纖玻璃絲布作為增強材料，不飽和聚酯樹脂作為黏結材料，手糊陰模成型采用薄型加肋的構造形式（見圖5-11）。常見的有1200mm×1200mm×300mm、1500mm×1500mm×400mm、2000mm×2000mm×600mm等幾種。其特點是剛度大，不需型鋼加固，塑料和玻璃鋼模殼的加工只允許有負偏差。它們都適用于大跨度、大空間的結構，柱網一般在6m以上。對普通鋼筋混凝土，跨度不宜大于9m；對預應力鋼筋混凝土，跨度不宜大于12m。5.1結構施工方案的選擇

圖5-11玻璃鋼模殼構造1—底肋；2—側肋；3—手動拆模裝置；4—氣動拆模裝置;5—邊肋5.1結構施工方案的選擇塑料和玻璃鋼模殼支撐系統應裝拆方便，同時應具有對單向、雙向密肋樓板的通用性。常用的支撐系統如下：（1）由鋼支柱、鋼龍骨和角鋼三部分組成的支撐系統（見圖5-12）。鋼支柱采用標準鋼支柱，在鋼支柱上增加一個柱帽，用以固定主龍骨方向。主龍骨是用3mm薄鋼板軋制成的截面為75mm×150mm的矩形鋼梁，長向尺寸一般為2.4m，最長為3.6m，兩端為開口式，可以接長。在主龍骨的靠上部位通長安裝角鋼（50×5）用以支撐模殼，通過?18銷釘固定在主龍骨上。銷釘的間距為400mm。在穿銷釘處預埋?20鋼管，不僅便于安裝銷釘，還能防止龍骨側面變形。2）塑料和玻璃鋼模殼支撐系統5.1結構施工方案的選擇圖5-12鋼支柱支撐系統1—模殼；2—角鋼50×5；3—鋼梁；4—柱帽；5—柱頂板；6—柱底板;7—可調鋼支柱；8—銷釘5.1結構施工方案的選擇支撐系統的平面布置如圖5-13所示。

圖5-13支撐系統的平面布置1—支承角鋼；2—鋼梁；3—柱；4—模殼5.1結構施工方案的選擇采用鋼支柱作為支撐的柱頭構造，還可用型鋼、方木等（見圖5-14），也可采用早拆柱頭。支柱的間距、龍骨的截面尺寸等，可根據工程具體情況通過設計、計算確定。5.1結構施工方案的選擇

圖5-14型鋼、方木支撐（a）型鋼柱頭

（b）方木角鋼柱頭

（c）方木柱頭1—10槽鋼龍骨；2—玻璃鋼模殼；3—50×50角鋼；

4—螺栓；5—鋼支柱；6—方木龍骨；7—方木5.1結構施工方案的選擇（2）門架支撐系統。門架支撐系統采用定型門式架組成整體式支撐系統。頂托上放置100mm×100mm

方木作為主梁；主梁上再放70mm×100mm方木作為次梁，按密肋的間距設置。次梁兩側釘50×5角鋼，作為模殼的支托。5.1結構施工方案的選擇3）塑料和玻璃鋼模殼的支設施工前要繪制出支模排列圖。支模時，先在樓地面上彈出密肋梁的軸線，然后立起鋼支柱。鋼支柱的基底應平整，立柱與基底應垂直，當支設高度超過3.5m時，每隔2m高度要用直角扣件及鋼管與支柱拉結牢固。在鋼支柱調整好標高后再安裝龍骨。安裝龍骨時要拉通線，間距要準確，做到橫平豎直。然后安裝支承角鋼，用銷釘鎖牢。5.1結構施工方案的選擇模殼的排列原則是在一個柱網內由中間向兩端排放，以免出現兩端邊肋不等的現象。不合模數的部位可用木模嵌補。模殼鋪完后均有一定的縫隙，尤其是雙向密肋樓板縫隙較大，需用油氈條或其他材料處理，以免漏漿。模殼支設如圖5-15所示。5.1結構施工方案的選擇

圖5-15模殼支設1—75×150支承鋼梁；2—銷釘，支承角鋼；3—型鋼加固模殼邊肋；4—板厚50；5—塑料模殼5.1結構施工方案的選擇模殼的脫模劑應使用水溶性脫模劑，切忌使用油性或長效脫模劑，避免其與模殼起化學反應。5.1結構施工方案的選擇閱讀材料塑料和玻璃鋼模殼施工注意事項（1）采用模殼澆筑的雙向密肋樓板。其鋼筋的縱、橫向底筋上下的位置，應由設計單位根據具體工程情況進行確定，以免因底筋互相編織而無法施工。綁扎鋼筋時，應先綁梁筋后綁板筋，并應避免鋼筋端頭撞擊模殼。（2）模殼的施工荷載，宜控制在25～30N/mm2。5.1結構施工方案的選擇（3）混凝土根據設計要求配制。集料宜選用粒徑為0.5～2mm的石子和中砂，由于密肋樓板的板面與肋梁的混凝土收縮差異較大，在板肋交界處易產生裂縫，因此要嚴格控制水灰比，坍落度不大于30mm。澆筑順序為先澆大梁、肋梁，后澆樓板，密肋部分宜采用?30的插入式振搗器。板面用平板式振搗器。（4）由于樓板板面較薄（一般為50～100mm），為了防止混凝土水分過早蒸發，常溫時宜在早期用塑料薄膜覆蓋養護；冬期時，可在上部覆蓋保溫巖棉氈，下部吹熱風養護。（5）拆模可用撬棍輕撬，也可用0.2～0.6N/mm2的壓縮空氣接入模殼嘴，將模殼吹落。5.1結構施工方案的選擇永久性模板又稱一次性消耗模板，即在現澆混凝土結構澆筑后模板不再拆除，其中有的模板與現澆結構疊合后，組合成共同受力構件。該模板多用于現澆鋼筋混凝土樓（頂）板工程中。永久性模板的最大特點是：簡化了現澆鋼筋混凝土結構的模板支拆工藝，使模板的支拆工作量大大減少，從而改善了勞動條件，節約了模板支拆工作量，加快了施工進度。永久性模板分為兩類，一類是各種配筋的混凝土薄板，包括預應力混凝土薄板、雙鋼筋混凝土薄板和冷軋扭鋼筋混凝土薄板；另一類是壓型鋼板模板，主要應用于鋼結構高層建筑，這里不做詳述。永久性模板3.5.1結構施工方案的選擇預應力混凝土薄板疊合樓板是由預制的預應力混凝土薄板和現澆的鋼筋混凝土疊合層組成的樓板結構，其跨中鋼筋即為設置在薄板中的預應力高強度鋼絲，支座負彎矩鋼筋則設置在疊合層內。預應力混凝土薄板疊合樓板有較好的整體性和抗震性能，特別適用于高層建筑和大開間房屋的樓板，預應力混凝土薄板作為永久性模板，板底平整，減少了現場混凝土的澆筑量；頂棚可不做抹灰，也減少了裝飾工程的濕作業量；預應力混凝土薄板的鋼絲保護層較厚，有較好的防火性能。整個疊合板的厚度隨跨度的大小而不同，一般為10～15cm。5.1結構施工方案的選擇（1）劃毛。（2）刻凹槽。預應力混凝土薄板可以用鋼模制作，也可以在長線臺座上生產，但臺面必須有較好的平整度。薄板的表面處理是一道重要工序，它可以提高薄板與疊合層結合面的抗剪強度。常用的處理方法有以下幾種：（3）預留結合鋼筋。1）預應力混凝土薄板的制作5.1結構施工方案的選擇2）預應力混凝土薄板的安裝和疊合層的澆筑薄板安裝前，應對安放板的梁和剪力墻頂面標高進行認真檢查，如表面不平要設法調平。安裝前還要設置好支撐體系（見圖5-16）。各層的立柱宜設置在同一豎直線上，以免疊合板受上層立柱沖切。圖5-16預制薄板臨時支撐體系1—板縫模板；2—橫楞；3—預制薄板；4—臨時支撐5.1結構施工方案的選擇提示5.1結構施工方案的選擇澆筑疊合層時，混凝土布料要均勻，以免荷載集中。施工荷載不能超過規定的數值，振搗要密實。待現澆混凝土的強度大于設計強度的70%時，才允許拆除薄板下的支撐。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工現澆鋼筋混凝土結構模板工程是結構成型的一個重要組成部分，其造價為鋼筋混凝土結構工程總造價的25%～30%，總用工量的50%。因此，模板工程對于提高工程質量、加快施工進度、提高勞動生產率、降低工程成本和實現文明施工等都具有重要的影響。對全現澆層建筑主體結構施工而言，關鍵在于科學、合理地選擇模板體系。現澆混凝土的模板體系，一般可分為豎向模板和橫向模板兩類。

模板施工技術與要求5.2.15.2現澆鋼筋混凝土結構施工（1）豎向模板。豎向模板主要用于剪力墻墻體、框架柱、筒體等豎向結構的施工。常用的有大模板、液壓滑動模板、爬升模板、提升模板、筒子模以及傳統的組合模板（散裝散拆）等。（2）橫向模板。橫向模板主要用于鋼筋混凝土樓蓋結構的施工。常用的有組合模板散裝散拆，各種類型的臺模、隧道模等。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工大模板由面板、水平加勁肋、支撐桁架、調整螺栓等組成（見圖5-17），可用作鋼筋混凝土墻體模板，其特點是板面尺寸大（一般等于一片墻的面積），重量為1～2t，需用起重機進行裝、拆，并且機械化程度高，勞動消耗量低，施工進度較快，但其通用性不如組合鋼模強。大模板施工1.1）大模板構造5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-17大模板構造1—欄桿；2—腳手平臺；3—上口卡具；4—螺旋千斤頂（調整水平用）；5—螺旋千斤頂（調整垂直用）；6—穿墻螺栓;7—水平加勁肋；8—支撐桁架；9—豎楞；10—面板5.2現澆鋼筋混凝土結構施工大模板按形狀可分為平模、小角模、大角模和筒形模等。2）大模板類型②組合式平模。③裝拆式平模。（1）平模。①整體式平模。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（2）小角模。小角模與平模配套使用，作為墻角模板。小角模與平模間應有一定的伸縮量，用于調節不同墻厚和安裝偏差，也便于裝拆。圖5-18為小角模的兩種做法，第一種是扁鋼焊在角鋼內面，拆模后會在墻面上留有扁鋼的凹槽，清理后用膩子刮平；第二種是扁鋼焊在角鋼外面，拆模后會出現凸出墻面的一條棱，要及時處理。扁鋼一端固定在角鋼上，另一端與平模板面自由滑動。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-18小角模的兩種做法（a）扁鋼焊在角鋼內面

（b）扁鋼焊在角鋼外面1—角鋼；2—扁鋼；3—縱墻模板；4—橫墻模板5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（3）大角模。一個房間的模板由四塊大角模組成，模板接縫在每面墻的中部。大角模本身穩定，但裝、拆較麻煩，且墻面中間有接縫，較難處理，因此已很少使用。（4）筒形模（簡稱筒模）。①組合式鉸接筒模。將一個房間四面墻的大模板連接成一個空間的整體模板即為筒模。電梯井、管道井等尺寸較小的筒形構件用筒模施工，有較大優勢。最早使用的是模架式筒模，其通用性差，目前已被淘汰。后來使用組合式鉸接筒模（見圖5-19），它在筒模四角處用鉸接式角模與模板相連，利用脫模器開啟，進行筒模組裝就位和脫模較為方便，但脫模后需用起重機吊運。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-19組合式鉸接筒模

1—模板；2—豎龍骨；3—橫龍骨；4—鉸鏈；5—脫模器；6—三角鉸；7—支腳5.2現澆鋼筋混凝土結構施工②自升式電梯井筒模。近年出現自升式電梯井筒模（見圖5-20），將模板與提升機結合成一體，拆模后，利用提升機可上升至新的施工標高處，無須另用起重機吊運。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-20自升式電梯井筒模（a）TMZ電梯井筒模自升機構

（b）TMZ自升式筒模支模

（c）TMZ自升式筒模拆模1—支腿洞；2—面板；3—方木；4—調節絲杠；5—托架調節梁；6—支腿；7—立柱支架；8—筒模托架；9—吊具；10—四角角模；11—模板；12—直角形鉸接式角模；13—退模器；14—豎龍骨；15—“3”形扣件；16—橫龍骨5.2現澆鋼筋混凝土結構施工3）工程施工準備工程施工準備除去施工現場為順利開工而進行的一些準備工作之外，主要就是編制施工組織設計，在這方面主要解決吊裝機械選擇、流水段劃分、施工現場平面布置等問題。（1）吊裝機械選擇。用大模板施工的高層建筑，吊裝機械都采用塔式起重機。正確選擇塔式起重機的型號十分重要。因為在高層建筑的大模板施工中，模板的裝拆、外墻板的安裝、混凝土垂直運輸和澆筑、樓板安裝等工序均利用塔式起重機進行。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工塔式起重機的型號主要依據建筑物的外形、高度及最大模板或構的質量來選擇。其數量則取決于流水段的大小和施工進度的要求。對于14層以下的大模板建筑，選用TQ-60/80型或相類似700kN·m的塔式起重機即可滿足要求，其臺班吊次可達120次；超過15層的大模板建筑多用自升式塔式起重機，如QT4-10型、QT-80型、QTZ-80型等800kN·m或1200kN·m的塔式起重機。此外，在高層建筑施工中，為便于施工人員上下和滿足裝修施工的需要，宜在建筑物的適當位置設置外用施工電梯。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（2）流水段劃分。劃分流水段要力求各流水段內的模板型號和數量盡量一致，以減少大模板落地次數，充分利用塔式起重機的吊運能力；要使各工序銜接合理，確保達到混凝土拆模強度和安裝樓板所需強度的養護時間，以便做到在一晝夜的時間內完成從支模到拆模的全部工序，使一套模板每天都能重復使用；流水段劃分的數量與工期有關，故劃分流水段還要滿足規定的工期要求。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工由于墻體混凝土強度達到1.0N/mm2才能拆模，在常溫條件下，從混凝土澆筑算起需要10～12h，從支模板算起則需24h，這就決定了模板的周轉時間是一天一段。此外，安裝樓板所需的墻體混凝土強度為4.0N/mm2，齡期需要36～48h。而安裝樓板后，還有板縫、圈梁的支模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土，墻體放線、綁扎墻體鋼筋、支模和澆筑墻體混凝土等工序，約需要48h才能完成。對于塔式建筑，由于長度較小，一般對開分為兩個流水段，以兩幢房屋分為四個流水段進行組織施工。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（3）施工現場平面布置。大模板工程的現場平面布置，除滿足一般的要求外，還要著重對外墻板和模板的堆放區進行統籌規劃安排。施工過程中大模板原則上應當隨拆隨裝，只在樓層上做水平移動而不落地，但個別樓板還是要在堆放場存放。為此，在結構施工過程中，一套模板需留出100m2左右的周轉堆場。大模板宜采取兩塊模板板面相對的方式堆放，并且應堆放在塔式起重機的有效工作半徑之內。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工4）大模板工程施工（1）測量放線。①軸線的控制和引測。在每幢建筑物的四個大角和流水段分界處都必須設標準軸線控制樁，用以在山墻和對應的墻上用經緯儀引測控制軸線。然后，根據控制軸線拉通尺放出其他軸線和墻體邊線（筒模施工時，應放出十字線），不得用分間丈量的方法放出軸線，以免誤差積累。遇到特殊形體的建筑，則需另用其他方法來控制軸線，如上海華亭賓館由于形狀特殊，根據控制樁用角度進行控制，如圖5-21所示。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工圖5-21軸線控制5.2現澆鋼筋混凝土結構施工②水平標高的控制與引測。每幢建筑物設標準水平樁一個或兩個，并將水平標高引測到建筑物的第一層墻上，作為控制水平線。各樓層的標高均以此線為基線，用鋼尺引測上去，每個樓層設兩條水平線，一條離地面50cm高，大模板施工的墻體宜用點焊鋼筋網片，網片間的搭接長度和搭接部位都應符合設計規定。點焊鋼筋網片在堆放、運輸和吊裝過程中，都應設法防止鋼筋產生彎折變形和焊點脫落。上、下層墻體鋼筋的搭接部分應理直，并綁扎牢固。雙排鋼筋網之間應綁扎定位用的連接筋；鋼筋與模板之間應綁扎砂漿墊塊，其間距不宜大于1m，以保證鋼筋位置準確和保護層厚度符合要求。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工提示5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（2）大模板安裝。大模板進場后，應核對型號，清點數量，注明模板編號。模板表面應除銹并均勻涂刷脫模劑。常用的脫模劑有甲基硅樹脂脫模劑、妥爾油脫模劑和海藻酸鈉脫模劑等。①安裝內墻模板。內墻大模板安裝如圖5-22所示，模板就位前應涂刷脫模劑，將安裝處樓面清理干凈，檢查墻體中心線及邊線，準確無誤后方可安裝模板。安裝模板時應按順序吊裝，按墻身線就位，反復檢查校正模板的垂直度。模板合模前，還要對隱蔽工程進行驗收。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-22內墻大模板安裝1—校正螺栓；2—套管；3—上夾具；4—桁架；5—內墻模板；6—穿墻螺栓；7—混凝土導墻5.2現澆鋼筋混凝土結構施工②組裝外墻外模板。根據形式的不同，外墻外模板分為懸挑式外模板和外承式外模板。當采用懸挑式外模板施工時，支模順序為先安裝內墻模板，再安裝外墻內模板，然后把外模板通過內模板上端的懸臂梁直接懸掛在內模板上。懸臂梁可采用一根8號槽鋼焊在外側模板的上口橫肋上，內外墻模板之間依靠對銷螺栓拉緊，下部靠在下層的混凝土墻壁上。當采用外承式外模板施工時，可以先將外墻外模板安裝在下層混凝土外墻面挑出的三角形支承架上，用L形螺栓通過下一層外墻預留口掛在外墻上，如圖5-23所示。為了保證安全，要設置好防護欄和安全網，安裝好外墻外模板后，再安裝內墻模板和外墻內模板。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-23外承式外模板1—外掛腳手架；2—安全網；3—外墻外模板；4—外墻內模板；5—穿墻螺栓；6—樓板；7—現澆外墻；8—腳手架固定螺栓5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（3）澆筑混凝土。要做到每天完成一個流水段的作業，模板每天周轉一次，就要求混凝土澆筑后10h左右達到拆模強度。當使用礦渣硅酸鹽水泥時，往往要摻早強劑。常用的早強劑為三乙醇胺復合劑和硫酸鈉復合劑等。為了既增加混凝土的流動性，又不增加水泥用量，或需要在保持同樣坍落度情況下減少水泥用量，常在混凝土中摻加減水劑。常用的減水劑有木質素磺酸鈣等。常用的澆筑方法是料斗澆筑法，即用塔式起重機吊運料斗至澆筑部位，斗門直對模板進行澆筑。近年來，用混凝土泵進行澆筑日漸增多，要注意混凝土的可泵性和混凝土的布料。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工提示5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（4）拆模與養護。拆模順序為：先拆內縱墻模板，再拆橫墻模板，最后拆除角模和門洞口模板。單片模板拆除順序為：拆除穿墻螺栓、拉桿及上口卡具—升起模板底腳螺栓—升起支撐架底腳螺栓—使模板自動傾斜，脫離墻面并將模板吊起。拆模時，必須首先用撬棍輕輕將模板移出20～30mm，然后用塔式起重機吊出。吊拆大模板時，應嚴防撞擊外墻掛板和混凝土墻體，因此，吊拆大模板時，要注意使吊鉤位置傾向于移出模板方向。在任何情況下，不得在墻口上晃動、撬動或敲砸模板。模板拆除后應及時進行清理，涂刷隔離劑。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工液壓滑動模板（簡稱“滑模”）施工工藝，是按照施工對象的平面尺寸和形狀，在地面組裝好模板、提升架和操作平臺，一次裝設高度為1.2m左右，然后分層澆筑混凝土，利用液壓提升設備不斷豎向提升模板，完成混凝土構件施工的一種方法。滑模由模板系統、操作平臺系統和液壓提升系統以及施工精度控制系統等組成，如圖5-24所示。滑動模板的施工由滑板組裝、鋼筋綁扎、混凝土施工、模板滑升、門窗及其他孔洞留設、樓板施工、模板拆除等幾個部分組成。液壓滑動模板施工2.5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-24滑模系統示意圖1—外吊腳手架；2—外挑三腳架；3—圍圈；4—支承桿；5—提升架；6—液壓千斤頂；7—高壓油泵；8—操作平臺；9—油管；10—操作平臺桁架；11—模板；12—內吊腳手架；13—混凝土墻體5.2現澆鋼筋混凝土結構施工模板組裝前，要做好拼裝場地的平整工作，檢查起滑線以下已經施工好的基礎或結構的標高和平面尺寸，并標出建筑物的結構軸線、墻體邊線和提升架的位置線等。模板組裝時應一次組裝完，一直使用到結構施工完畢，中途一般不再變化。滑模組裝完畢后，應按規范要求的質量標準進行檢查。1）模板組裝5.2現澆鋼筋混凝土結構施工2）鋼筋綁扎每層混凝土澆筑完畢后，在混凝土表面上至少應有一道已綁扎的橫向鋼筋。豎向鋼筋綁扎時，應在提升架上部設置鋼筋定位架，以保證鋼筋位置的準確性。直徑較大的豎向鋼筋接頭，宜采用氣焊或電渣焊。對于雙層鋼筋的墻體結構，鋼筋綁扎后，雙層鋼筋之間應有拉結筋定位。鋼筋彎鉤均應背向模板，必須留足混凝土保護層。支承桿作為結構受力筋時，應及時清除油污，其接頭處的焊接質量必須滿足有關鋼筋焊接規范的要求。預埋件留設位置與型號必須準確。預埋件的固定，一般可采用短鋼筋與結構主筋焊接或綁扎等方法連接牢固，但不得突出模板表面。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工3）混凝土施工滑模施工的混凝土，除必須滿足設計強度外，還必須滿足滑模施工的特殊要求，如出模強度、凝結時間、和易性等。混凝土必須分層均勻交圈澆筑，每一澆筑層的混凝土表面應在同一水平面上，并且有計劃地變換澆筑方向，防止模板產生扭轉和結構傾斜。分層澆筑的厚度以200～300mm為宜。各層澆筑的時間間隔應不大于混凝土的凝結時間，否則應按施工縫的要求對接槎處進行處理。混凝土澆筑宜用人工均勻倒入，不得用料斗直接向模板傾倒，以免對模板造成過大的側壓力。預留孔洞、門窗口等兩側的混凝土，應對稱、均衡澆筑，以免門窗模移位。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工4）模板滑升（1）初滑階段。初滑階段主要對滑模裝置和混凝土凝結狀態進行檢查。當混凝土分層澆筑到70mm左右，且第一層混凝土的強度達到出模強度時，進行試探性的滑升，滑升過程要求緩慢、平穩。用手按混凝土表面，若出現輕微指印，砂漿又不粘手，說明時間恰到好處，進入正常滑升階段。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（2）正常滑升階段。模板經初滑調整后，可以連續一次提升一個澆筑層高度，等混凝土澆筑至模板頂面時再提升一個澆筑層高度，也可以隨升隨澆。模板的滑升速度應與混凝土分層澆筑的厚度相配合。兩次滑升的間隔停歇時間一般不宜超過1h。為防止混凝土與模板黏結，在常溫下，滑升速度一般控制為150～350mm/h，最慢不應小于100mm/h。（3）末滑階段。當模板滑升至距建筑物頂部標高1m左右時，即進入末滑階段，此時應降低滑升速度，并進行準確的抄平和找平工作，以使最后一層混凝土能夠均勻交圈，保證頂部標高及位置的準確。混凝土末澆結束后，模板仍應繼續滑升，直至與混凝土脫離為止，以保證不被黏住。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工提示5.2現澆鋼筋混凝土結構施工5）門窗及其他孔洞留設（1）框模法。（2）堵頭模板法。門窗及其他孔洞的留設，可采用以下幾種方法：（3）孔洞胎模法。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工6）樓板施工（2）先滑墻體樓板跟進法。（3）先滑墻體樓板降模法。采用滑模施工的高層建筑，其樓板等橫向結構的施工方法主要有：（1）逐層空滑樓板并進法。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工7）模板拆除高空解體過程中，必須保證模板系統的總體穩定和局部穩定，防止模板系統整體或局部傾倒坍落。滑模裝置拆除后，應對各部件進行檢查、維修，并妥善存放保管，以備使用。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工爬升模板簡稱爬模，是一種自行升降、不需要起重機吊運的模板，可以一次成型一個墻面，是綜合大模板與滑模工藝特點形成的一種成套模板，這樣既保持了大模板工藝墻面平整的優點，又吸取了滑模利用自身設備向上移動的優點。爬升模板與滑動模板一樣，在結構施工階段依附在建筑結構上，隨著結構施工而逐層上升，這樣模板既可以不占用施工場地，又不需要其他垂直運輸設備。另外，它裝有操作腳手架，施工時有可靠的安全圍護，故可不搭設外腳手架，特別適用于在較狹小的場地上建造多層或高層建筑。爬升模板施工3.5.2現澆鋼筋混凝土結構施工爬升模板與大模板一樣，是逐層分塊安裝的，故其垂直度和平整度易于調整和控制，可避免施工誤差的積累。爬升模板由大模板、爬升支架和爬升設備三部分組成，如圖5-25所示。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-25有爬架的爬升模板1—螺栓；2—預留爬架孔；3—爬架挑橫梁；4—模板挑橫梁；5—爬桿；6—爬模千斤頂；7—爬架千斤頂；8—爬模；9—脫模架千斤頂；10—爬架5.2現澆鋼筋混凝土結構施工組合模板包括組合鋼模板和鋼框木（竹）膠合板模板等，具有組裝靈活、裝拆方便、通用性強、周轉次數多等優點，在高層建筑施工中，既可以作豎向模板，又可以作橫向模板；既可按設計要求，預先組裝成柱、梁、墻等大型模板，用起重機安裝就位，以加快模板拼裝速度，也可散裝散拆。尤其在大風季節，當塔式起重機不能進行吊裝作業時，可利用升降電梯垂直運輸組合模板，采取散裝散拆的施工方式，同樣可以保持連續施工并保證必要的施工速度。組合模板施工4.5.2現澆鋼筋混凝土結構施工組合鋼模板又稱組合式定型小鋼模，是使用最早且應用最廣泛的一種通用性強的定型組合式模板，其部件主要由鋼模板、連接件和支承件三大部分組成。鋼模板長度為450～1500mm，寬度為100～300mm，高度為55mm，板面厚2.3mm或2.5mm，主要包括平面模板、陰角模板、陽角模板、連接角模以及其他模板（包括柔性模板、可調模板和嵌補模板）等。連接件包括U形卡、L形插銷、鉤頭螺栓、緊固螺栓、模板拉桿、扣件等。支承件包括支承柱、梁、墻等模板用的鋼楞、柱箍、梁卡具、圈梁卡、鋼管架、斜撐、組合支柱、支承桁架等。1）組合鋼模板5.2現澆鋼筋混凝土結構施工2）鋼框木（竹）膠合板模板鋼框木（竹）膠合板模板是以熱軋異形鋼為鋼框架，以覆面膠合板作板面，并加焊若干鋼肋承托面板的一種組合式模板。面板有木、竹膠合板，單片木面竹芯膠合板等。板面施加的覆面層有熱壓二聚氰胺浸漬紙、熱壓薄膜、熱壓浸涂層和涂料等，如圖5-26所示。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工圖5-26鋼框木（竹）膠合板模板1—鋼框；2—膠合板；3—鋼肋5.2現澆鋼筋混凝土結構施工品種系列（按鋼框高度分）除與組合鋼模板配套使用的55系列（鋼框高55mm，剛度小、易變形）外，現已發展有70、75、78、90等系列，其支承系統各具特色。鋼框木（竹）膠合板的規格長度最長已達2400mm，寬度最寬已達1200mm。其特點有：自重輕，比組合鋼模板減輕約1/3；用鋼量少，比組合鋼模板減少約1/2；面積大，單塊面積比同樣重的組合鋼模板可增大40%左右，可以減少模板拼縫，提高結構澆筑后表面的質量；周轉率高，板面均為雙面覆膜，可以兩面使用，周轉次數可達50次以上；保溫性能好，板面材料的熱傳導率僅為鋼板面的1/400左右，故有利于冬期施工；維修方便，面板損傷后可用修補劑修補；施工效果好，表面平整、光滑，附著力小，支拆方便。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工隧道模是在大模板施工的基礎上，將現澆墻體的模板和現澆樓板的模板結合為一體的大型空間模板，由三面模板組成一節，形如隧道。隧道模施工實現了墻體和樓板一次支模，一次綁鋼筋，一次澆筑成型。這種施工方法的結構整體性好，墻體和頂板平整，一般不需要抹灰，模板拆裝速度快，生產效率較高，施工速度較快。但是，這種模板的體形大，靈活性小，一次投資較多，比較適用于大批量標準定型的高層、超高層板墻結構。隧道模施工5.5.2現澆鋼筋混凝土結構施工隧道模按拆除推移方式，分為橫向推移和縱向推移兩種。橫向推移用于橫墻承重結構，外縱墻需待隧道模拆除推出后再施工；縱向推移用于縱墻承重結構，可用一套模板在一個樓層上連續施工，直至本層主體結構全部完成后，才將模板提升吊運到上一層。采用這種方法時，樓梯、電梯間一般均單獨設置。隧道模按照構造的不同，可分為整體式和雙拼式兩類。整體式隧道模也稱全隧道模，斷面呈Ⅱ形，雙拼式隧道模由兩榀斷面呈T形的半隧道模（見圖5-27）構成，中間加連接板。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工圖5-27雙拼式隧道模1—插入板；2—半隧道模5.2現澆鋼筋混凝土結構施工提示5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-28隧道模采用卷揚機和鋼絲繩進行脫模1—護身欄；2—樓板混凝土；3—卷揚機；4—鋼絲繩；5—半隧道模；6—墻體混凝土；7—支卸平臺5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

鋼筋連接技術與要求5.2.2鋼筋電渣壓力焊是將兩鋼筋安放成豎向對接形式，利用焊接電流通過兩鋼筋端面的間隙，在焊劑層下形成電弧過程和電渣過程，繼而產生電弧熱和電阻熱，熔化鋼筋，加壓完成連接的一種焊接方法。鋼筋電渣壓力焊（接觸電渣焊）1.5.2現澆鋼筋混凝土結構施工鋼筋電渣壓力焊的焊接原理如圖5-29所示，其焊接工藝過程為：首先，在鋼筋端面之間引燃電弧，電弧周圍焊劑熔化形成空穴，隨后在監視焊接電壓的情況下，進行“電弧過程”的延時，利用電弧熱量，一方面使電弧周圍的焊劑不斷熔化，以形成必要深度的渣池；另一方面，使鋼筋端面逐漸燒平，為獲得優良的接頭創造條件。接著，將上鋼筋端部插入渣池中，電弧熄滅，進行“電渣過程”的延時，利用電阻熱能使鋼筋全斷面熔化并形成有利于保證焊接質量的端面形狀。最后，在斷電的同時迅速進行擠壓，排除全部熔液和熔化金屬完成整個焊接過程，如圖5-30所示。1）鋼筋電渣壓力焊的焊接原理5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-29鋼筋電渣壓力焊的焊接原理1—混凝土；2—下鋼筋；3—焊接電源；4—上鋼筋；5—焊接夾具；6—焊劑盒；7—鋼絲球；8—焊劑5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-30鋼筋電渣壓力焊的工藝過程（a）電弧引燃過程

（b）造渣過程

（c）電渣過程

（d）擠壓過程1—漏斗；2—焊藥；3—鐵絲圈；4—焊藥熔化；5—渣池；6—渣殼；7—被擠出的熔化金屬5.2現澆鋼筋混凝土結構施工鋼筋電渣壓力焊具有與電弧焊、電渣焊和壓力焊相同的特點。其焊接過程可分為四個階段，即引弧過程—電弧過程—電渣過程—頂壓過程。焊接時，先將鋼筋端部約120m范圍內的鐵銹除盡。隨著鋼筋的熔化，用手柄使上部鋼筋緩緩下送，穩弧時間長短根據不同的電流、電壓及鋼筋直徑而定。當穩弧達到規定的時間后，在斷電的同時用手柄進行加壓頂鍛，以排除夾渣和氣泡，形成接頭，待冷卻一定時間后，拆除焊劑盒，回收焊劑，拆除夾具和清理焊渣。鋼筋電渣壓力焊一般有引弧、電弧、電渣和擠壓四個過程，而引弧、擠壓時間很短，電弧過程約占全部時間的3/4，電渣過程約占1/4。2）鋼筋電渣壓力焊的特點5.2現澆鋼筋混凝土結構施工鋼筋氣壓焊是采用一定比例的氧氣和乙炔焰為熱源，對需要連接的兩鋼筋端部接縫處進行加熱，使其達到熱塑狀態，同時對鋼筋施加30～40MPa的軸向壓力，使鋼筋頂焊在一起的一種方法。該焊接方法使鋼筋在還原氣體的保護下，發生塑性流變后相互緊密接觸，促使端面金屬晶體相互擴散滲透，之后再結晶，再排列，形成牢固的焊接接頭。這種方法設備投資少、施工安全、節約鋼材和電能。鋼筋氣壓焊2.5.2現澆鋼筋混凝土結構施工提示5.2現澆鋼筋混凝土結構施工鋼筋氣壓焊設備主要包括氧氣和乙炔供氣裝置、加熱器、加壓器及鋼筋卡具等。輔助設備有用于切割鋼筋的砂輪鋸、磨平鋼筋端頭的角向磨光機等。供氣裝置包括氧氣瓶、乙炔氣瓶、回火防止器、減壓器、膠皮管等。加熱器由混合氣管和多嘴環管加熱器（多嘴環管焊炬）組成。為使鋼筋接頭處能均勻加熱，多嘴環管加熱器設計成環狀鉗形，作為壓力源，加壓器通過連接夾具對鋼筋進行頂鍛。液壓泵有手動式、腳踏式和電動式三種。1）焊接設備5.2現澆鋼筋混凝土結構施工2）焊接工藝鋼筋端頭必須切平。切割鋼筋應用無齒鋸，不能用切斷機，以免端頭成馬蹄形，影響焊接質量；切割鋼筋要預留（0.6～1.0）d接頭壓縮量，端頭斷面應與軸線成直角，不得彎曲。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工提示5.2現澆鋼筋混凝土結構施工鋼筋機械連接是通過連接件的機械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋中的力傳遞至另一根鋼筋的連接方法。這種方法具有施工簡便、工藝性能良好、接頭質量可靠、不受鋼筋焊接性的制約、可全天候施工、節約鋼材和能源等優點。對不能明火作業的施工現場，以及一些對施工防火有特殊要求的建筑尤為適用。特別是一些可焊性差的進口鋼材，采用機械連接更有必要。常用的機械連接類型有鋼筋套筒擠壓連接、錐螺紋鋼筋套筒連接等。鋼筋機械連接3.5.2現澆鋼筋混凝土結構施工1）鋼筋套筒擠壓連接鋼筋套筒擠壓連接又稱鋼筋壓力管接頭法，俗稱冷接頭。即用鋼套筒將兩根待連接的鋼筋套在一起，采用擠壓機將套筒擠壓變形，使它緊密地咬住變形鋼筋，以此實現兩根鋼筋的連接。鋼筋的軸向力主要通過變形的套筒與變形鋼筋的緊固力傳送。這種連接工藝適用于鋼筋的豎向連接、橫向連接、環形連接及其他朝向的連接。鋼筋擠壓連接的方法主要有兩種，即鋼筋徑向擠壓法和鋼筋軸向擠壓法。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（1）鋼筋徑向擠壓法（見圖5-31）。鋼筋徑向擠壓法適用于直徑為16～40mm的

HRB335、HRB400級帶肋鋼筋的連接，包括同徑和異徑（當套筒兩端外徑和壁厚相同時，被連接鋼筋的直徑相差不應大于5mm）鋼筋。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-31鋼筋徑向擠壓法連接1—已擠壓的鋼筋；2—鋼套筒；3—未擠壓的鋼筋5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（2）鋼筋軸向擠壓法。鋼筋軸向擠壓法是采用擠壓機和壓模，對鋼套筒和插入的兩根對接鋼筋沿軸線方向進行擠壓，使套筒咬合到變形鋼筋的肋間，結合成一體，如圖5-32所示。軸向擠壓連接可用于相同直徑鋼筋的連接，也可用于相差一個等級直徑（如25～28、28～32）的鋼筋的連接。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-32鋼筋軸向擠壓法連接1—壓模；2—鋼套筒；3—鋼筋5.2現澆鋼筋混凝土結構施工2）錐螺紋鋼筋套筒連接錐螺紋鋼筋套筒連接是利用錐形螺紋能承受軸向力和水平力以及密封性能較好的特點，依靠機械力將鋼筋連接在一起。操作時，首先用專用套絲機將鋼筋的待連接端加工成錐形外螺紋；其次，通過帶錐形內螺紋的鋼套筒將兩根待接鋼筋連接；最后，利用力矩扳手按規定的力矩值使鋼筋和連接鋼套筒擰緊在一起，如圖5-33所示。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-33錐螺紋鋼筋套筒連接1—已連接的鋼筋；2—錐螺紋連接套筒；3—未連接的鋼筋5.2現澆鋼筋混凝土結構施工螺紋套筒連接法具有接頭可靠、操作簡單、不用電源、全天候施工、對中性好、施工速度快等優點，可連接各種鋼筋，不受鋼筋種類、含碳量的限制。接頭的價格適中，成本低于冷擠壓套筒接頭，高于電渣壓力焊和氣壓焊接頭。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（1）鋼筋錐螺紋的加工要求。①鋼筋應先調直再下料。鋼筋下料可用鋼筋切斷機或砂輪鋸，但不得用氣割下料。下料時，要求切口端面與鋼筋軸線垂直，端頭不得撓曲或出現馬蹄形。②加工好的鋼筋錐螺紋絲頭的錐度、牙形、螺距等必須與連接套筒的錐度、牙形、螺距一致，并應進行質量檢驗。檢驗內容包括錐螺紋絲頭牙形檢驗和錐螺紋絲頭錐度與小端直徑檢驗。③加工工藝流程。加工工藝流程為：下料—套絲—用牙形規和卡規（或環規）逐個檢查鋼筋套絲質量—質量合格的絲頭用塑料保護帽蓋封，待查和待用。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工鋼筋錐螺紋的完整牙數不得少于表5-1所示的規定值。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工④鋼筋經檢驗合格后方可在套絲機上加工錐螺紋。為確保鋼筋的套絲質量，操作人員必須遵守持證上崗制度。操作前應先調整好定位尺，并按鋼筋規格配置相對應的加工導向套。對于大直徑鋼筋，要分次加工到規定的尺寸，以保證螺紋的精度和避免損壞梳刀。⑤鋼筋套絲時，必須采用水溶性切削冷卻潤滑液，當氣溫低于0℃時，應摻入15%～20%的亞硝酸鈉，不得采用機油作為冷卻潤滑液。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（2）鋼筋連接。連接鋼筋前，先回收鋼筋待連接端的保護帽和連接套上的密封蓋，并檢查鋼筋規格是否與連接套規格相同，檢查錐螺紋絲頭是否完好無損、有無雜質。連接鋼筋時，應先把已擰好連接套的一端鋼筋對正軸線并擰到被連接的鋼筋上，然后用力矩扳手按規定的力矩值把鋼筋接頭擰緊，不得超擰，以防止損壞接頭絲扣。擰緊后的接頭應畫上油漆標記，以防有的鋼筋接頭漏擰。錐螺紋鋼筋的連接方法如圖5-34所示。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工

圖5-34錐螺紋鋼筋的連接方法（a）同徑或異徑鋼筋連接

（b）單向可調接頭連接

（c）雙向可調接頭連接1、3—鋼筋；2—連接套筒；4—可調連接器；5—鎖母5.2現澆鋼筋混凝土結構施工擰緊時要擰到規定的扭矩值，待測力扳手發出指示響聲時，才認為達到了規定的扭矩值。擰緊時不得加長扳手。質量檢驗與施工安裝使用的力矩扳手應分開使用，不得混用。錐螺紋接頭擰緊力矩值如表5-2所示。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工在構件受拉區段內，同一截面連接的接頭數量不宜超過鋼筋總數的50%；受壓區不受限制。連接接頭的錯開間距應大于500m，保護層不得小于15mm，鋼筋間凈距應大于50mm

。

在正式安裝前，要取三個試件進行基本性能試驗。當有一個試件不合格時，應取雙倍試件進行試驗；如仍有一個不合格，則該批加工的接頭為不合格，嚴禁在工程中使用。連接套應有出廠合格證及質保書。每批接頭的基本試驗應有試驗報告。連接套與鋼筋應配套一致。連接套應有鋼印標記。安裝完畢后，質量檢測員應用自用的專用測力扳手，對擰緊的扭矩值加以抽檢。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工高層建筑現澆混凝土施工的特點之一是混凝土量大，據統計，混凝土垂直運輸量約占總垂直運輸量的75%。因此，正確地選用混凝土的垂直運輸方法顯得尤為重要。而泵送混凝土能一次連續完成水平和垂直運輸，配以布料設備還可進行澆筑，具有效率高、省勞力、費用低的特點，尤其在高層和超高層建筑混凝土結構施工中的應用，更能顯示它的優越性。

泵送混凝土與高強混凝土制作技術5.2.3泵送混凝土制作技術1.5.2現澆鋼筋混凝土結構施工1）原材料的選用（1）水泥。（2）粗集料。（3）細集料。（4）減水劑。（5）外摻合料。采用泵送混凝土施工，要求混凝土具有可泵性，即要具有一定的流動性及和易性，不易分離，否則在泵送中易產生堵塞。因此，對混凝土材料的品種、規格、用量、配合比等均有一定的要求。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工提示5.2現澆鋼筋混凝土結構施工2）拌制前應考慮的因素（1）配合比。泵送混凝土配合比設計，應根據混凝土原材料、混凝土運輸距離、混凝土泵與混凝土輸送管徑、泵送距離、氣溫等具體施工條件進行試配。必要時，應通過試泵來最后確定泵送混凝土的配合比。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（2）坍落度。泵送混凝土的坍落度宜為8～18cm。坍落度的大小要視具體情況而定，管道轉彎較多時，坍落度宜適當加大；向上泵送時，為防止過大的倒流壓力，坍落度不宜過大。《混凝土泵送施工技術規程》（JGJ/T10—2011）對坍落度的規定如表5-3所示。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工提示5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（3）水灰比。泵送混凝土的最佳水灰比為0.46～0.65，高強混凝土的水灰比還可小一些。（4）砂率。由于泵送混凝土沿輸送管輸送，輸送管除直管外，還有彎管、錐形管和軟管，混凝土通過這些管道時，要發生形狀變化，砂率低的混凝土和易性差，變形困難，不易通過，易產生堵塞。因此，泵送混凝土的砂率要比非泵送混凝土的砂率提高2%～5%，一般可選擇40%～45%。（5）摻引氣型外加劑。泵送混凝土中適當的含氣量可起到潤滑作用，對提高和易性及可泵性有利，但含氣量過大則會使混凝土強度下降。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工泵送混凝土必須連續不斷、均衡地供應，才能保證混凝土泵送施工的順利進行。因此，泵送施工前應周密組織泵送混凝土的供應，確保混凝土連續澆筑。（1）拌制。泵送混凝土宜采用預拌混凝土，在商品混凝土工廠制備，用混凝土攪拌運輸車運送至施工現場，這樣容易保證質量。3）泵送混凝土的拌制與泵送5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（2）泵送。①泵送混凝土時，混凝土泵的支腿應伸出調平并插好安全銷，支腿支撐應牢固。②混凝土泵與輸送管連通后，應對其進行全面檢查。混凝土泵送前，應進行空載試運轉。③混凝土泵送施工前應檢查混凝土送料單，核對配合比，檢查坍落度，必要時還應測定混凝土的擴展度，確認無誤后方可進行混凝土泵送。④泵送混凝土的入泵坍落度不宜小于100mm，對強度等級超過C60的泵送混凝土，其入泵坍落度不宜小于180mm。⑤混凝土泵啟動后，應先泵送適量清水以濕潤混凝土泵的料斗、活塞及輸送管的內壁等直接與混凝土接觸的部位。泵送完畢后應清除泵內積水。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工⑥經泵送清水檢查，確認混凝土泵和輸送管中無異物后，應選用水泥凈漿、1∶2水泥砂漿或與混凝土內除粗集料外的其他成分相同配合比的水泥砂漿三種中的任意一種潤滑混凝土泵和輸送管內壁。⑦開始泵送時，混凝土泵應處于勻速緩慢運行并隨時可反泵的狀態。泵送速度應先慢后快，逐步加速。⑧泵送混凝土時，應保證水箱或活塞清洗室中的水量充足。⑨在混凝土泵送過程中，如需加接輸送管，應預先對新接管道內壁進行濕潤。⑩當混凝土泵出現壓力升高且不穩定、油溫升高、輸送管明顯振動等現象而泵送困難時，不應強行泵送，應立即查明原因，采取措施排除故障。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工高強混凝土是指用常規的水泥、砂石作為原材料，用常規的制作工藝，主要依靠添加高效減水劑，或同時添加一定數量的活性礦物材料，使拌合物具有良好的工作度，并在硬化后具有高強性能的混凝土。在高層建筑施工中使用高強混凝土有重要意義。高強混凝土制作技術2.5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（1）水泥。配制高強混凝土所用的水泥，一般應選用強度等級為42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。選擇水泥時，首先要考慮其與高效減水劑的相容性，要對所選用的水泥與高效減水劑進行低水灰比水泥凈漿的相容性測試。限制水泥用量應該作為配制高強混凝土的一個重要要求。C60混凝土的水泥用量不宜超過450kg/m3；C80混凝土的水泥用量不宜超過480kg/m3。成批水泥的質量必須均勻、穩定，不得使用高含堿量的水泥（按當量R2O=0.685K2O+Na2O計算，高于0.6%的為高含堿量），水泥中的鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3)含量不應超過8%。1）原材料5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（2）集料。集料的性能對配制高強混凝土均起到決定性作用。粗集料宜選用最大粒徑不超過2.5cm且質地堅硬、吸水率低的石灰巖、花崗巖、輝綠巖等碎石。石料強度應高于所需混凝土強度的30%且不小于100N/mm2，粗集料中的針片狀顆粒含量不超過3%～5%，不得混入風化顆粒，含泥量應低于1%，宜清洗去除泥土等雜質。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工提示5.2現澆鋼筋混凝土結構施工試驗表明，卵石配制的高強混凝土強度明顯小于碎石配制的混凝土，故一般宜選用碎石細集料宜選用潔凈的天然河砂，其中云母和黏土雜質總含量不超過2%，必要時應經過清洗。砂子的細度模數宜為2.7～3.1；若采用中、細砂，應進行專門試驗。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（3）高效減水劑。摻加高效減水劑（又稱超塑化劑），不僅能降低水灰比，而且使拌合物中的水泥更為分散，使硬化后的孔隙率及孔隙分布情況得到進一步改善，從而使強度提高。使用高效減水劑存在的主要問題是：拌合物的坍落度損失較快，尤其是氣溫較高時更為顯著，采用商品混凝土時更為不利。因此，新一代高效減水劑中往往混入緩凝劑或某種載體，目的是延遲坍落度的損失，確保混凝土的運輸、澆筑、振搗能正常進行。常用的緩凝劑為木質素磺酸鹽，它是普通減水劑，又具有緩凝作用。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（4）摻合料。摻粉煤灰等礦物的摻合料有助于改善水泥和高效減水劑間的相容性，并可以改善拌合物的工作度，減少泌水和離析現象，有利于泵送。粉煤灰應符合Ⅱ級灰標準，燒失量不大于2%～3%，需水量比不大于95%，SO

3含量不大于3%，配制摻量一般為水泥用量的15%～30%。①硅粉。硅粉是電爐生產工業硅或硅鐵合金的副產品，其平均顆粒直徑約為0.1μm的量級，比水泥細兩個量級。用硅粉能配制出強度很高且早強的混凝土，但必須與減水劑一起使用。硅粉的用量一般為水泥的5%～10%。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工②氟礦粉。氟礦粉是以天然沸石巖為主要成分，配以少量的其他無機物經磨細而成的。沸石巖在我國分布較廣，易于開采，成本低廉。氟礦粉與水泥水化過程中釋放的Ca（OH）2反應，生成凝膠物質，能提高水泥石的密實度，使混凝土強度得到提高。氟礦粉還能使水泥漿與集料的結構得到改善。氟礦粉的摻量一般為全部膠結材料質量（水泥加氟礦粉）的5%～10%。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（5）拌制混凝土的水。拌制混凝土的水宜用飲用水。當配制高強混凝土的各種原材料在現場或預拌工廠保管和堆放時，應有嚴格的管理制度，如砂石不應露天堆放，砂子的含水量應保持均勻等。5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（1）配合比。高強混凝土的配合比應通過試配確定。試配除應滿足強度、耐久性、和易性、凝結時間等的需要外，還應考慮到拌制、運輸過程和氣溫環境等情況，以及施工條件的差異和變化。（2）水灰比。高強混凝土（如C60混凝土）的水灰比不應大于0.35，并隨強度等級的提高而降低。拌合物的和易性宜通過摻加高效減水劑和混合材料進行調整。在滿足和易性的前提下，盡量減少用水量。2）拌制前應考慮的因素5.2現澆鋼筋混凝土結構施工（3）砂率。大量試驗證明，當砂