高层建筑施工辅导材料4：.docx

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1、高层建筑施工辅导材料4:高层建筑施工辅导材料4：第八章高层混凝土结构施工【教学基本要求】 通过本章的 学习，使学生：1 了解钢筋的电渣压力焊及钢筋的气渣压力焊的工艺参数。2 熟识钢筋的机械连接技术。3 了解滑升模板的组成及特点。4 熟识液压滑升模板的施工工艺及质量施工处理。5 了解大模板的施工工艺。6 驾驭爬升模板的施工工艺。【学习重点】1钢筋的连接工艺参数。7 爬升模板的施工工艺及事故处理。【内容提要和学习指导】1. 1现浇高层钢筋混凝土结构施 工的几个问题本章着重阐述了现浇高层钢筋混凝土结构施工中的钢 筋连接技术；大模板，滑升模板以及爬模施工。对于现浇高层钢筋混凝土结构施工中其他几个重要的

2、问题简述 如下：1. 2钢筋连接技术高层建筑现浇钢筋混凝土工程中，大直径 钢筋竖向连接的工作量较大，目前常用的连接技术主要有：有电渣压接技术、气渣压力焊接技术、气压焊接技术和机械 连接技术等。1 . 2. 1竖向钢筋电渣压力接电渣压力焊是利用电流，通脚手架；13-栏杆；14-楼板；15-混凝土墙体1.3. 2滑升模扳的施工工艺近年来，墙体滑模施工工艺不断改进， 并且汲取了其他施工工艺一些特点（如大模板等）。目前，除一般滑模施工工艺外，滑框倒模、液压提升爬模等 工艺也相继出现，并不断得到完善。模板的滑升分为初试滑升、正常滑升和完成滑升三个阶段。对阶梯形变截面壁厚的处理可以采纳调整丝杠法，衬模板法

3、， 吊柱调整法，平移提升架立柱法，模板双挂钩法等方法。当滑升至须要变更壁厚时，停止浇灌混凝土，空滑到肯 定高度后停止。此时上下围圈与桁架及提升架均不动，只将模板的双挂钩的外 钩挂在上下围圈上，与模板双挂钩相连的模板也相应向外窜动。整个过程仅需一天半时间，既变更了壁厚，也大大缩短了工 期。绑一步横向钢筋安装上一层模板浇灌一步混凝土提升 一层模板高度 拆除脱出的下层模板。清理后，倒至上层运用1 . 3. 3滑框倒模施工工艺 滑 框倒模施工工艺是在滑模施工工艺的基础上发展而成的一种施工方 法。这种方法兼有滑模和倒模的优点，因此，易于保证工程质量。但由于操作较为繁琐，因而施工中劳动量较大，速度略低于滑

4、模。施工墙体结构的程序为滑框倒模工艺的特点(1)滑框倒模 工艺与滑模工艺的根本区分在于：由滑模时模板与混凝土之间滑动，变为滑道与模板滑动，而 模板附着于新浇灌的混凝土面而无滑移。(2)滑框倒模工艺只需限制滑道脱离模板时的混凝土强度下 限大于0. 05MPa,不致引起混凝土坍塌和支承杆失稳，保证滑升平 台平安即可。不必考虑混凝土硬化时间延长造成的混凝土粘模、拉裂等现 象，给施工创建许多便利条件。(3)采纳滑框倒模工艺施工有利于清理模板，涂刷隔离 剂，以防止污染钢筋和混凝土；同时可避开滑模施工简洁产生的混 凝土质量通病(如蜂窝麻面、缺棱掉角、拉裂及粘模等)。(4)施工便利牢靠。当发生意外状况时，可

5、在任何部位停滑，而无需考虑滑模工 艺所实行的停滑措施，同时也有利于插入梁板施工。(5)可节约提升设备投入。由于滑框倒模工艺的提升阻力远小于滑模工艺的提升阻力，相 应地可削减提升设备。与滑模相比可节约1/6的千斤顶和15%的平台用钢量。(6)采纳滑框倒模工艺施工高层建筑时，其楼板等横向 结构的施工以及水平、垂直度的限制，与滑模工程基本相同。1.4大模板施工法 我国目前采纳大模板施工的工程基本上分为三类：预制外墙板内墙现浇混凝土（简称内浇外挂）；内外墙全现浇；外墙砌体内墙现浇（简称内浇外砌）。大模板施工，就是采纳工具式大型模板，配以相应的吊 装机械，以工业化生产方式在施工现场浇筑钢筋混凝土墙体。这

6、种施工方法，施工工艺简洁，施工速度快，劳动强度低， 装修的湿作业削减，而且房屋的整体性好，抗震实力强，因而有 广袤的发展前途。采纳大模板施工，要求建筑结构设计标准化，预制构配件与 大模板配套，以便能使大模板通用，提高重复运用次数，降低施 工中模板的摊销费。在建筑方面，大模板施工要求设计参数简化，开间和进 深尺寸的种类要削减，而且应符合肯定的模数，层高要固定，在 一个地区内墙厚也应当固定，这样就为削减大模板的类型创建了条 件。止匕外，还要求建筑物体型力求简洁，尽量避开结构刚度的突 变，以削减扭转、振动及应力集中。大模板的构造由于面板材料的不同亦不完全相同，通常 由面板、骨架、支撑系统和附件等组成

7、。图2所示为一整体式钢大模板的构造示意图。图2横墙大模板构造图面板；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1. 5爬升模板施工高层爬升模板（即爬模）, 是一种适用于现浇钢筋混凝土竖向（或倾斜）结构的模板工艺，如 墙体、电梯井、桥梁、塔柱等。爬升模板是综合大模板与滑动模板工艺和特点的一种模板工 艺，具有大模板和滑动模板共同的优点。目前，国内外的自动爬模工艺，按提升动力又分为电动和 液压等类型；按爬模的构造和基本原理又可分为：模板爬架子、架子爬模板和模板爬模架等形式。但无论哪一种自动爬模，其提升动力的构造虽有变更，但基 本原

8、理都是利用构件之间的相对运动，即交替爬生来实现的。它与滑动模板一样，在结构施工阶段依附在建筑竖向结构上, 随着结构施工而逐层上升，这样模板可以不占用施工场地，也不用 其他垂直运输设备。另外，它装有操作脚手架，施工时有牢靠的平安围护，故可 不需搭设外脚手架，特殊适用于在较狭小的场地上建立多层或高层 建筑。它与大模板一样，是逐层分块安装，故其垂直度和平整度易 于调整和限制，可避开施工误差的积累。不会出现墙面被拉裂的现象。1 . 5. 1模板与爬架互爬其工艺原理，是以建筑物的钢筋 混凝土墙体为支承主体，通过附着于已完成的钢筋混凝土墙体上的 爬升支架或大模板，利用连接爬升支架与大模板的爬升设备，使一

9、方固定，另一方作相对运动，交替向上爬升，以完成模板的爬升、 下降、就位和校正等工作。其施工程序见图3o图3爬升模板施工程序图（a）头层墙完成后安装爬升支 架；（b）安装外模板悬挂于爬架上，绑扎钢筋，悬挂内模；（c） 浇筑其次层墙体混凝土； （d）拆除内模板；（e）其次层楼板施工； （f）爬升外模板并校正，固定于上一层；（g）绑扎第三层墙体钢筋, 安装内模板；（h）浇筑第三层墙体混凝土； （i）爬升底座，将底 座固定于其次层墙体一爬升支架；2-外模板；3-内模板；4-墙体 混凝土； 5-底座爬升模板由大模板、爬升支架和爬升设备三部分 组成，模板与爬架互爬工艺流程见图4O图4模板与爬架互爬工艺流程

10、模板与模板互爬 液压爬模系统主要由模板、爬升装置、液压油路、平台挑架、支 撑、三角爬架、千斤顶和生根背楞等组成。模板由大型组合钢模板拼装而成，分A型和B型两种。A型模板宽0.9m、高6.3m,布置在外墙与内墙交接处的外 侧，或大开间房间外墙外侧的中心。B型模板宽2. 63. 0m,高3m,与A型模板交替布置。液压爬模施工时，A型模板和B型模板交替布置，交 替爬升。每块模板靠近左右两端的竖向背楞上均装设三角爬架和千斤顶等爬升装置。当B型模板由其上口的千斤顶带动爬升时，以A型模板的爬 架和支承杆为依托；当A型模板由其中部的千斤顶带动爬升时，以 B型模板的爬架和支承杆为依托。详细爬升流程为：（一）

11、模板安装就位、校正后，装设穿墙螺栓，浇灌 混凝土（图5a） o（二）待混凝土达到拆模强度，拆除A型模板的穿墙螺栓， 松动A型模板，将A型模板爬升一个楼层的高度,校正后,再装入 穿墙螺栓（图5b） o图5爬升流程图（a）模板变位，浇灌混凝土； （b） A型 模板爬升；（c） B型模板爬升，浇灌混凝土（三）拆除B型模板的穿墙螺栓，借助A型模板，将B型模板爬升至A型模板上口 平齐校正后,装入穿墙螺栓，浇灌混凝土（图5c） o如此反复，交替爬升。【思索题】1.钢筋挤压连接技术的优点及适用范围是什 么？ 2.简述滑升模板，爬模的基本构造及差异是什么？ 3.模 板滑升分哪几个阶段？ 4.为什么限制滑升模板

12、的滑升速度？ 5.简述大模板的工艺流程。过渣池产生的电阻热将钢筋端熔化，然后施加压力使钢筋焊接为一 体。焊接起先时，首先在上下两钢筋端面之间引燃电弧，使电弧 四周焊剂熔化形成空穴，随后在肯定的焊接电压的状况下，进行电 弧过程的延时，利用电弧热量，一方面使电弧四周的焊剂不断熔 化，以使渣池形成必要的深度；另一方面使钢筋端面渐渐烧平，为 获得优良接头创建条件。接着，将上钢筋端部潜入渣池中，电弧熄灭，进行电渣过程 的延时，利用电阻热能使钢筋全断面熔化并形成有利于保证焊接质 量的断面形态。最终，在断甩的同时，快速进行挤压，解除全部熔渣和熔化 金属，形成焊接接头（1）焊接参数 钢筋电渣压力焊主要经过引

13、弧、电弧、电渣和挤压四个过程，其中引弧、挤压过程很短，对 焊件加热有重要影响的是电弧和电渣过程，故应依据不同直径的钢 筋，选择好焊接电流和焊接时间，电渣压力焊焊接参数见表lo表1电渣压力焊焊接参数项次钢筋直径（mm） 焊 接 参 数 熔化量（mm） 焊接电流（A） 焊接电压（V） 焊接通 电时间（S） 电弧过程电渣过程电弧过程电渣过程1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 200220 200250 250300 300350 350400 400450 500550 600650 700750 850900 3545 3545 3

14、545 3545 3545 3545 3545 3545 3545 3545 2227 2227 2227 2227 2227 2227 2227 2227 2227 2227 12 14 15 17 18 21 24 27 30 33 3 4 5 5 6 6 6 7 8 9 2225 2225 2225 2225 2225 2225 2230 2230 2230 2230不同直径钢筋采纳电渣压力 焊时，应按较小直径钢筋选择焊接参数，焊接通电时间可延长。(2)施焊要点1)用夹具夹紧钢筋。2)安放铁丝圈。3)装填焊剂。4)施焊。2.质量要求(1)外观检查 钢筋电渣压力焊接头，应逐 个进行外观检查

15、，检查结果符合下列要求：1) 四周焊包凸出钢筋表面的高度应大于或等于4mm； 2) 钢筋与电极接触处，应无烧伤缺陷；3) 接头处的弯折角不得大 于4 ；4) 接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0. 1倍，且不得大于2mm； 外观检查不合格的接头应切除重焊，或实行强焊 接措施。(2)强度检验1)以每一楼层或施工区段中300个同级别 钢筋接头作为一批，不足300个接头仍应作为一批。从每批接头中随机切取3个试件做拉伸试验。2) 3个试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的拉强 度。当试验结果有1个试件的抗拉强度低于规定值，应再取6个 试件进行复验。复验结果，当仍有1个试件的抗拉强度小于规定值，应确认

16、 该批接头为不合格品。3) 焊接缺陷及防治措施钢筋电渣压力焊焊接过程中，如发 觉裂纹、未熔合、烧伤等缺陷，应查找缘由，实行措施，刚好 消退。1 . 2. 3钢筋气压焊接 钢筋气压焊，是采纳肯定比例的氧 气和乙焕焰为热源，对须要接头的两钢筋端部接缝处进行加热烘烤, 使其达到热塑状态，同时对钢筋施加3040N/mm2的轴向压力，使 钢筋顶锻在一起。钢筋气压焊有放开式和闭式两种。前者是将两根钢筋端面稍加离开，加热到熔化温度，加压完成 的一种方法，属熔化压力焊；后者是将两根钢筋端面紧密闭合，加 热到12001250 C,加热完成的一种方法，属固态压力焊。目前，常用的方法为闭式气压焊。这种焊接方法属于固

17、相焊接。这项工艺不仅适用于竖向钢筋的连接，也适用于各种方向布 置的钢筋连接。适用范围为热轧I、 II级钢筋，其直径为1440则。当不同直径钢筋焊接时，两钢筋直径差不得大于7 mmo另外，热轧HI级钢筋中的20MnSiV, 20MnTi亦可适用，但 不包括含碳量、含硅量较高的25MnSio2 . 2. 4钢筋套筒挤压连接钢筋套筒挤压连接，属于钢筋 机械连接工艺，俗称冷接头，即用钢套筒将两根待连接的变形钢筋 套在一起，采纳挤压机将套筒挤压变形，使它紧密地咬住变形钢筋, 以此实现两根钢筋的连接。钢筋的轴向力，主要通过变形的套筒与变形钢筋的紧固力传 递。钢筋挤压连接技术由于它属于非冶金连接，具有以下优

18、点：3 .节约电能（约为电弧焊所用电能的1/20）,现场施工可 不运用明火，可在易燃、易爆、高空等环境中施工。4 .节约钢材（比绑扎连接节约电能的1/41/2）,并不受钢 筋可焊性的制约，适合于任何直径的变形钢筋（包括可焊性不好的 钢筋）的连接；3.由于不存在因焊接工艺或材料因素可能产生 的脆性接头，接头质量易于限制，便于检查；4.不受季节气候 变更的影响，可以常年施工；5.施工简便，一般可提高工效3 倍；操作人员只需进行一般培训。目前，我国已经开发的钢筋挤压技术主要有两种，即钢筋径 向挤压法和钢筋轴向挤压法。套筒挤压接头按静力单位拉伸性能及高应力和大变形条件下反 复拉压性能的差异分为A、B两

19、级。其各项指标详见带肋钢筋套筒挤压连接技术规程 （JGJ108-96）oA级：接头抗拉强度达到或超过母材抗拉强度标准值，并具有优良的延性及反拉压性能的接头。适应于房屋建筑和一般构筑物混凝土结构中要求充分发挥钢筋 强度或对接头延性要求高的部位。B级：接头抗拉强度达到或超过母材抗屈服强度标准值的L35倍， 并具有肯定的延性及反复拉压性能的接头适用于上述结构中钢筋受 力较小或对接头延性要求不高的部位。采纳套筒挤压连接，其受力钢筋机械连接接头的位置应相互 错开。在任一接头中心至长度为钢筋直径35倍的区段范围内，有接 头的受力钢筋截面积占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合下列 规定：1.受拉区的受力钢筋

20、接头百分率不宜超过50%；2.在受拉区的钢筋受力力小的部位，A级接头可不受限制；3.接头宜 避开有抗震设防要求的框架的梁端和柱端的箍筋加密区；当无法避 开时，接头应采纳A级，且接头百分率不应超过50%； 1 . 2. 5 螺纹套筒连接螺纹套筒连接是将两根待接钢筋端头用套丝机做出外 丝，然后用带内丝的套筒将钢筋两端拧紧的钢筋连接方法。这种连接方法具有接头牢靠、自锁性能好、能承受拉、压 轴向力及水平力、操作简洁、不用电源、全天候施工、对中性好、 施工速度快等优点，可连接各种钢筋（同径或异径的竖向、水平或 任何倾角的钢筋），不受钢筋种类、含碳量的限制。采纳螺纹套筒连接的钢筋接头，其设置在同一构件内同

21、一截 面受力钢筋的接头位置应相互错开。在任一接头中心至长度为钢筋直径的35倍的区段范围内，有 接头的受力钢筋截面积占受力钢筋总截面面积的百分率应符合下列 规定：1. 拉加区的受力钢筋接头百分率不宜超过50%o2. 在受拉区的钢筋受力小部位，A级接头百分率不受限制。3. 接头宜避开有抗震设防要求的框架梁端和柱端的箍筋加 密区；当无法避开时，接头应采纳A级接头，且接头百分率不应 超过50%o4. 受压区和装配式构件中钢筋受力小于较小部位，A级和 B级接头百分率可不受限制。接头端距钢筋弯曲点不得小于钢筋直径的10倍。不同直径钢筋连接时，一次连接钢筋直规格不宜超过二级。5. 在同一构件的跨间或层高范围

22、内的同一根钢筋上，不得 有两个锥纹钢筋接头。一般锥螺纹接头。其锥坡为1:5这种接头仅能满意B级要求，加强（GK型等 强）锥螺纹接头。其锥坡为1:10可满意A级接头要求；一般锥螺纹接头因在 钢筋端头车削螺纹使母材截面尺寸减小，而造成接头承受实力偏低, 达不到与母材等强。GK型等强钢筋锥螺纹接头是针对以上问题而提出的。在钢筋端头切削锥螺纹之前，先对钢筋端头沿径向通过压模施 加很大压力，使其发生塑性变形，形成圆锥柱体，然后在预压过 的钢筋端头车削锥形螺纹。由于冷作硬化，塑性变形后的钢筋端头材料强度比钢筋母材提 高10%20%,从而弥补了因车削螺纹使钢筋母材截面尺寸减小而造成 的接头承受实力下降的缺陷

23、，使螺纹接头强度大于相应的钢筋母材 强度。粗锥螺纹接头。其锥坡为1:10,可满意A级接头要求； 锥螺纹接头适用于 混凝土结构中钢筋直径为1640min的H、III级钢筋的连接。锥螺纹接头的连接质量受人为因素的影响，螺纹的旋紧力对 接头的强度较敏感，工人须用力矩扳手拧至规定力矩值。而近年来开发的直螺纹套筒接头，除了保证接头与钢筋母材等 强度外，只需目测钢筋露在套筒外的长度即可判别接头的对接是否 合格。因此大大简化了对接头的质量限制及检测。接头可用手或一般扳手拧紧，连接接头的稳定性高。直螺纹接头分为锻粗式接头及滚压式接头。1. 3滑升模板施工 滑升模板是施工现浇混凝土工程的有 效方法之一，它机械化

24、程度较高，施工速度快，建筑物的整体性 好。因而在国内外得到广泛应用。用滑升模板施工高层建筑，楼板的施工是关键之一。近年来各种楼板施工新工艺的应用，使楼板施工可用多种方法进 行选择。再加上可以将外装饰与结构施工结合起来。上面用滑升模板浇筑墙体，下面随着在吊脚手上进行外装饰施 工，也大大加快了施工速度。由于上述施工措施的应用，使得滑升模板工艺成为高层建筑施 工中的一种有效工艺，并有日益扩大的趋势。滑升模板施工时模板是整体提升的，一般不宜在空中重新组 装或改装模板和操作平台；同时，要求模板提升有肯定的连续性，混 凝土浇筑具有肯定的均衡性，不宜有过多的停留。为此，用滑升模板施工对设计有肯定的要求。比如，建筑的平面布置和立面处理，在不影响设计效果和运 用的前提下，应力求做到简洁、整齐。在结构构件布置方面，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开。1 . 3. 1滑升模板的构成滑升模板由模板系统、操作平台 系统、液压提升系统以及施工精度限制与观测系统等四部分组成， 详见图lo图1滑模装置示意图支撑杆；2-液压千斤顶；3-提升 架；4-模板；5-围圈；6-外挑脚手架；7-外挑操作平台；8-固 定操作平台；9-活动操作平台；10-内围圈；外围圈；12-吊