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輸電線路桿塔基礎(chǔ)施工演示文稿第一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。1
3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)要求1.了解土壤的成分,力學(xué)性質(zhì)。2.了解碎石、砂土、黏性土、人工填土等的野外鑒別方法。3.熟悉基礎(chǔ)的類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。4.熟悉基礎(chǔ)的受力類型。教學(xué)重點(diǎn)現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)基本形式,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用范圍。教學(xué)難點(diǎn)1.樁式基礎(chǔ)、開挖式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用范圍2.基礎(chǔ)受力分析第二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)內(nèi)容
基礎(chǔ)是桿塔的地下部分,它承受桿塔及導(dǎo)地線系統(tǒng)傳遞下來(lái)的自重、風(fēng)荷載、覆冰荷載、施工安裝荷載及輸電線路運(yùn)行中的不平衡張力及事故狀態(tài)斷線張力荷載等,又將其承受的荷載傳遞給周圍的地基土,保證桿塔在運(yùn)行中不發(fā)生下沉、傾倒和變形?;A(chǔ)的安全因數(shù)是桿塔的1.2倍。基礎(chǔ)的類型分為預(yù)制基礎(chǔ)、現(xiàn)澆基礎(chǔ)、金屬基礎(chǔ)、樁式基礎(chǔ)等?;A(chǔ)工程施工是輸電線路工程施工的重要步驟,是輸電線路工程施工的(基礎(chǔ)、桿塔、架線)三大基本工序之一?;A(chǔ)工程施工中的難點(diǎn)是地基土壤特性的多變性和性能參數(shù)的難以精確測(cè)量,因此必須明確地基土壤的物理力學(xué)性質(zhì)。第三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
一、土壤的力學(xué)性質(zhì)地基土通常被分為土和巖石兩類。
1.土壤土壤是巖石風(fēng)化作用的產(chǎn)物,包括風(fēng)化后崩解、破碎的松散物質(zhì)在各種自然力(重力、水流搬運(yùn)、冰川作用、生物活動(dòng))的作用下在低洼地區(qū)或海底沉積而形成的沉積土及未經(jīng)成巖作用的松散物質(zhì)(殘積土)。土壤是一種松散物質(zhì),松散物質(zhì)中主要是含有多種礦物成分的土顆粒,顆粒之間是空隙,空隙中有液體和氣體(三相)。土顆粒、水、空氣三種基本物質(zhì),構(gòu)成土壤的三要素。土壤的物理力學(xué)性質(zhì)通常用比重、含水量、容重、孔隙率、飽和度等來(lái)量化。
第四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)2.土壤的工程性質(zhì)(物理力學(xué)性質(zhì))土壤大致分成黏性土、砂石類土和巖石三大類。黏性土可分為黏土、亞黏土、亞砂土三種。砂石類土可分為砂土和碎石。砂土又可分為礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂。碎石又分為大塊碎石、卵石及礫石。巖石類有泥灰?guī)r、頁(yè)巖和花崗巖。碎石、砂土和黏性土等各類的物理特性可查閱相關(guān)資料。表3-1第五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)3.碎石、砂土、黏性土、人工填土等的野外鑒別方法
⑴碎石的鑒別碎石土指粒徑大于2㎜的顆粒超過(guò)總質(zhì)量的50%的土。碎石的野外鑒別方法如下:
1)碎石土根據(jù)粒組含量及顆粒形狀,分為:漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。其密實(shí)程度可據(jù)其可挖性、可鉆性等野外鑒別方法確定,分為密實(shí)、中密、稍密和松散四種(平均粒徑大于50mm,或最大粒徑超過(guò)100mm)。
第六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)2)碎石土的粒徑越大,含量越多,承載力越高,骨架顆粒呈圓形充填砂土者比棱角形充填粘土者承載力高。
3)碎石土沒(méi)有黏性和塑性,強(qiáng)度高、壓縮性低、透水性好,可作為良好的天然地基。⑵人工填土的鑒別由人類活動(dòng)堆填形成的各類土稱為人工填土。按組成和成因可以分為:素填土、雜填土和沖填土。第七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
1)素填土:由碎石、砂土、粉土、黏性土等組成的填土,稱為素填土。這種人工填土不含雜物,經(jīng)分層壓實(shí)者統(tǒng)稱為壓實(shí)填土,可以作為天然地基,但應(yīng)注意填土年限、密度、均勻性等,以防沉降過(guò)大。
2)雜填土含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土,稱為雜填土。其成份復(fù)雜,性質(zhì)不均勻。對(duì)以生活垃圾和腐蝕性工業(yè)廢料為主的雜填土,不宜作為建筑物地基。對(duì)以建筑垃圾和工業(yè)廢料為主要成份的雜填土,經(jīng)慎重處理后可以作為一般建筑的地基。建筑垃圾回填的土經(jīng)處理,工程性質(zhì)較好,承載力可達(dá)400-500kPa,但生活垃圾則不行。
第八頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)3)沖填土由水力沖填泥砂,形成的沉積土稱為沖填土。沖填土含水量較高,強(qiáng)度低,壓縮性高,工程性質(zhì)較差,不宜作為建筑物天然地基。但對(duì)沖填時(shí)間長(zhǎng),排水固結(jié)較好的沖填土,也可作為一般建筑物的天然地基。⑶砂土、黏性土的鑒別方法砂土、粘性土可按表3-2來(lái)鑒別。第九頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)二、基礎(chǔ)概述1.基礎(chǔ)的基本類型所謂基礎(chǔ)指的是桿塔的地面部分,確定桿塔基礎(chǔ)的類型與線路路徑中的地質(zhì)、地形(斜柱式基礎(chǔ))、水文情況,施工條件,桿塔形式(荷載),經(jīng)濟(jì)性等因素相關(guān)。
⑴電桿基礎(chǔ)電桿的基礎(chǔ)通常稱為三盤:底盤、卡盤、拉盤,采用鋼筋混凝土或天然石材制作而成,石材三盤宜選用抗壓強(qiáng)度高、吸水率小、抗凍及耐磨性好的巖石,如花崗巖,要求巖石有完整性、無(wú)裂紋、層理等,巖石不能有較嚴(yán)重的風(fēng)化,極限抗壓強(qiáng)度不低于117.68MPa,彎曲抗拉強(qiáng)度不低于6.86MPa。鋼筋混凝土標(biāo)號(hào)常用200#,基礎(chǔ)三盤示意圖如圖2-1所示。第十頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)第十一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)⑵現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)有配鋼筋(鋼筋混凝土基礎(chǔ))和不配鋼筋(素混凝土基礎(chǔ))兩種。
1)鋼筋混凝土基礎(chǔ)鋼筋混凝土基礎(chǔ)的混凝土標(biāo)號(hào)不宜低于150#,素混凝土基礎(chǔ)的標(biāo)號(hào)不宜低于100#。其優(yōu)點(diǎn):尺寸、形式多樣化,滿足不同塔型的要求;材料可零星運(yùn)至塔位,較預(yù)制混凝土基礎(chǔ)方便;缺點(diǎn):混凝土量大,耗費(fèi)人工多,存在現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)的問(wèn)題,施工質(zhì)量難以保證。
適用范圍:適用于土質(zhì)滿足要求(黏性土、砂土、碎石等抗壓強(qiáng)度較高的土質(zhì)),交通方便,砂、石料來(lái)源充足,水源有保證的地區(qū)。第十二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)2)現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)基本形式
現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)的基本形式為立柱臺(tái)階式,其結(jié)構(gòu)有主柱和底盤(臺(tái)階)兩個(gè)部分,主柱有直柱和斜柱兩種,臺(tái)階有一層或多層。
①直柱式基礎(chǔ)直柱式基礎(chǔ)是一種傳統(tǒng)的立柱臺(tái)階式基礎(chǔ)形式,已經(jīng)在電力線路基礎(chǔ)及其它工業(yè)與民用建筑中廣泛使用,直柱式基礎(chǔ)如圖2-2所示。
②斜柱式基礎(chǔ)
斜柱式基礎(chǔ)是一種較新的基礎(chǔ)形式,第一次大量使用是在九十年代初期建設(shè)的天(生橋)—貴(陽(yáng))500KV線路工程中,該線途徑高山峻嶺、地形復(fù)雜,且屬于高海拔重冰區(qū)。斜柱式基礎(chǔ)也是立柱臺(tái)階式基礎(chǔ),是依據(jù)力在砼中散失傳遞的原理來(lái)設(shè)計(jì)的,柱體軸心線與鐵塔主材傾角一致,立柱部分只承受軸向荷載、不受彎,它結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸較小,比立柱臺(tái)階式省料40%,材料費(fèi)節(jié)省25~30%;斜柱式基礎(chǔ)示意圖見(jiàn)圖2-3所示。第十三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)第十四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)3)桿塔與基礎(chǔ)相連的方式按桿塔與基礎(chǔ)相連的方式分為:底腳螺栓式、主角鋼插入式、球絞式等。在實(shí)際工程中使用,其底板部分根據(jù)不同的地質(zhì)條件采用了兩種形式:半掏挖式剛性插入式基礎(chǔ),如圖2-4所示,它是圓形截面,用于土耐力較好的地質(zhì)。大開挖柔性插入式基礎(chǔ),如圖2-5所示,它是方形截面,用于土耐力較差的地質(zhì)。插入式基礎(chǔ)的施工關(guān)鍵,在于控制插入基礎(chǔ)立柱及底板的鐵塔主材預(yù)埋段的正確位置及誤差精度?;A(chǔ)分坑布樁時(shí)采用四邊對(duì)稱布樁,鐵塔主材預(yù)埋段的下部用砼墊塊支承配以垂球找正,鐵塔主材預(yù)埋段的上部(接頭包鐵)用組合桁架樣板,每角并聯(lián)一只雙鉤緊線器找正。第十五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)第十六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)⑶裝配式基礎(chǔ)裝配式基礎(chǔ)是工廠預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)裝配的基礎(chǔ)形式。它比現(xiàn)澆基礎(chǔ)節(jié)約30~50%的勞動(dòng)力,縮短工期1/3~1/2,且基礎(chǔ)本體的質(zhì)量有保證(在工廠加工條件好),施工作業(yè)不受季節(jié)影響,有利于半機(jī)械化或機(jī)械化作業(yè),降低施工人員的作業(yè)強(qiáng)度,是輸電線路基礎(chǔ)施工的發(fā)展方向。裝配式基礎(chǔ)按材料的不同分為:金屬基礎(chǔ)、混凝土預(yù)制基礎(chǔ)。
1)金屬基礎(chǔ)特點(diǎn):金屬基礎(chǔ)重量輕,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)輸施工方便;缺點(diǎn)是耗鋼材量大;適用于山地且土質(zhì)好(風(fēng)化的巖石、堅(jiān)質(zhì)粘土、砂土等),交通運(yùn)輸困難,不受地下水影響的塔位。
第十七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)2)混凝土預(yù)制基礎(chǔ)混凝土預(yù)制基礎(chǔ),是用單個(gè)或多個(gè)部件拼裝而成的預(yù)制鋼筋混凝土基礎(chǔ)、混合結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及砌塊式基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)在預(yù)制件工廠統(tǒng)一配料、制造,加工條件好,質(zhì)量能夠保證;便于采用新技術(shù)、新工藝進(jìn)行加工,減少原材料消耗(如預(yù)應(yīng)力基礎(chǔ))。一般預(yù)制基礎(chǔ)單件重量大,運(yùn)輸困難,適用于缺砂、石、水等原材料單交通方便地區(qū)。第十八頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)⑷樁式基礎(chǔ)即先在樁位上成孔,再澆制混凝土的基礎(chǔ)。成孔的方式有:人工成孔、機(jī)械鉆孔、爆擴(kuò)成孔。適用于輸電線路跨越江河或經(jīng)過(guò)湖泊、沼澤地等軟弱土質(zhì)(淤泥、淤砂)地區(qū)時(shí)。樁式基礎(chǔ)的樁尖部均埋置于原狀土中,基礎(chǔ)受力后變形小、抗壓抗拔抗傾覆的能力強(qiáng),且節(jié)約土石方。按埋設(shè)深度將樁式基礎(chǔ)分為:淺樁基礎(chǔ)、深樁基礎(chǔ)。按施工方式不同分為:打入樁式、爆擴(kuò)樁式、機(jī)擴(kuò)樁式、鉆孔灌注樁式基礎(chǔ)。
1)打入樁式基礎(chǔ)將木樁、鋼筋混凝土樁打入地中構(gòu)造基礎(chǔ)。打樁的方式有人工、機(jī)械兩種,分輕錘高擊、重錘低擊,多用于無(wú)卵石層的平原地區(qū)的淺樁基礎(chǔ)。
第十九頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)2)爆擴(kuò)樁式基礎(chǔ)利用炸藥爆擴(kuò)樁孔,施工中有一次成形、二次成形法。成孔后,修整樁孔,綁扎和放置鋼筋骨架,澆灌混凝土,支模板(樁體露出地面部分),安裝地腳螺栓,再繼續(xù)澆灌混凝土,最后養(yǎng)護(hù)混凝土、撤模板。爆擴(kuò)樁式基礎(chǔ)較其它樁式基礎(chǔ)具有:工具簡(jiǎn)單、施工方便、不需大型鉆孔設(shè)備,施工占地少等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是爆破作業(yè)中對(duì)樁孔的尺寸較難控制,且爆破可能會(huì)破壞樁孔壁附近的土質(zhì)結(jié)構(gòu)。爆擴(kuò)樁式基礎(chǔ)適用于地基2.5~7米深度有較厚的持力層,土質(zhì)為利于爆擴(kuò)成性的粘土、中密的砂土、碎石土、人工填土或風(fēng)化巖石等。3)機(jī)擴(kuò)樁式基礎(chǔ)用鉆機(jī)成孔,再澆灌混凝土,適用于粘土。第二十頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)4)鉆孔灌注樁式基礎(chǔ)適用于土質(zhì)軟弱,地下水位高的塔位。它承載力大、抗沖刷能力強(qiáng),節(jié)省材料,近二十年來(lái)在輸電線路中得到廣泛應(yīng)用。鉆孔灌注樁是由人力或機(jī)械用鉆孔機(jī)具在地基上挖一垂直的井孔,孔內(nèi)注滿壓力水,安裝好鋼筋后,通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)行混凝土水下澆灌,得到混凝土的樁體,在樁體上部澆制承臺(tái)(埋設(shè)地腳螺栓)。⑸巖石基礎(chǔ)簡(jiǎn)稱巖基。是一種以天然巖體為地基的基礎(chǔ)形式,它利用巖石的整體性和堅(jiān)固性好的特點(diǎn),把錨筋或地腳螺栓直接嵌入巖孔內(nèi),利用水泥砂漿作為固結(jié)劑使錨筋與巖石結(jié)為整體。巖石基礎(chǔ)具有較高的抗拔能力,能減少巖石開挖量,節(jié)約大量的材料,具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。巖石基礎(chǔ)適用于巖石整體性好、風(fēng)化不嚴(yán)重,且砂、石、水源有保證的,交通較方便的地區(qū)。巖石基礎(chǔ)的形式有:直錨式、承臺(tái)式、巖固式、拉線式、自錨式等。第二十一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)⑹薄殼式基礎(chǔ)薄殼式基礎(chǔ)分為預(yù)制基礎(chǔ)、現(xiàn)澆基礎(chǔ)。七十年代在甘肅省開始應(yīng)用,由西北電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)并作為新技術(shù)推廣。特點(diǎn)是:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為空間結(jié)構(gòu),以薄壁、曲面的高強(qiáng)度材料取得較大的剛度和強(qiáng)度,重量輕、承載力大,經(jīng)濟(jì)適用。第二十二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)⑺掏挖式基礎(chǔ)屬于現(xiàn)澆基礎(chǔ),又稱原狀土?;A(chǔ)。在500KV平-武線中推廣應(yīng)用,經(jīng)濟(jì)效益明顯。掏挖式基礎(chǔ)系將柱的鋼筋骨架用混凝土直接澆入人工掏挖成型的土胎模內(nèi)。掏挖式基礎(chǔ)與普通大開挖基礎(chǔ)相比,土質(zhì)結(jié)構(gòu)未被破壞,可充分發(fā)揮原狀土的承載能力,同樣荷載條件下,基礎(chǔ)可減小尺寸,這樣一來(lái),土石方量大量減少,節(jié)約鋼材、混凝土和模板;施工中沒(méi)有支模、撤模及回填土等工序,簡(jiǎn)化了施工,掏挖式基礎(chǔ)示意圖如圖2-6所示。第二十三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)第二十四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)⑻聯(lián)合式基礎(chǔ)聯(lián)合式基礎(chǔ)系將四個(gè)腿的基礎(chǔ)用一個(gè)基礎(chǔ)板聯(lián)成整體,每個(gè)腿基礎(chǔ)可以是現(xiàn)澆、預(yù)制或樁式基礎(chǔ)。為了增強(qiáng)底板的剛度,在底板上澆以橫梁將四個(gè)腿基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)起來(lái);為了增強(qiáng)基礎(chǔ)的抗洪水沖刷能力,在基礎(chǔ)柱頂部用鋼筋混凝土梁聯(lián)結(jié)起來(lái)。聯(lián)合式基礎(chǔ)的特點(diǎn)是底板面積大,減少對(duì)地基的單位面積壓力,適用于荷載較大而地基許可耐壓力較小的塔位;另一特點(diǎn)是聯(lián)合式基礎(chǔ)可以淺埋(1.5~2.0米),利于施工,當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí),易解決施工排水的問(wèn)題。缺點(diǎn)是混凝土、模板和鋼材的消耗量大,成本費(fèi)用較高。第二十五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)2.基礎(chǔ)受力分類基礎(chǔ)受力的基本類型:上拔、下壓、傾覆類。
⑴上拔、下壓類基礎(chǔ)基礎(chǔ)主要承受上拔和下壓力,兼受較小的水平傾覆荷載。此類基礎(chǔ)有:帶拉線的電桿基礎(chǔ)、分開式鐵塔基礎(chǔ)。⑵傾覆類基礎(chǔ)基礎(chǔ)主要承受傾覆力矩。此類基礎(chǔ)有:不帶拉線的電桿基礎(chǔ)、整體式鐵塔基礎(chǔ)、聯(lián)合式基礎(chǔ)等。第二十六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)⑶基礎(chǔ)的穩(wěn)定安全系數(shù)
基礎(chǔ)的上拔和傾覆穩(wěn)定,應(yīng)采用下面線路極限狀態(tài)表達(dá)式來(lái)計(jì)算
式中:—基礎(chǔ)的附加分項(xiàng)系數(shù),可按表3-5規(guī)定確定;
—基礎(chǔ)上拔或傾覆外力設(shè)計(jì)值;
—基礎(chǔ)上拔或傾覆的承載力函數(shù);
—幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值;
—土及混凝土的重度設(shè)計(jì)值(取土和混凝土的實(shí)際重度)。第二十七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)小結(jié)
1.基礎(chǔ)是桿塔的地下部分,基礎(chǔ)的穩(wěn)定包括要求基礎(chǔ)自身具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,基礎(chǔ)施工必須掌握土壤的力學(xué)特性。
2.土壤大致分成黏性土、砂石類土和巖石三大類。進(jìn)行基礎(chǔ)施工必須熟悉碎石、砂土和黏性土等各類的物理特性,并掌握碎石、砂土、黏性土、人工填土等的野外鑒別方法。
3.基礎(chǔ)分為電桿基礎(chǔ)、現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)、裝配式基礎(chǔ)、樁式基礎(chǔ)、巖石基礎(chǔ)、薄殼式基礎(chǔ)、掏挖式基礎(chǔ)和聯(lián)合式基礎(chǔ)幾種。掌握不同基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用范圍,對(duì)于正確選用基礎(chǔ)施工的方式,非常重要。
4.基礎(chǔ)受力的基本類型:上拔、下壓、傾覆類?;A(chǔ)施工必須充分考慮基礎(chǔ)的穩(wěn)定安全系數(shù)。第二十八頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.1土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)作業(yè)
1.土壤包括那些成分?說(shuō)明碎石、砂土、黏性土、人工填土的野外鑒別方法。
2.桿塔基礎(chǔ)的作用是什么?3.現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)有哪幾種形式?說(shuō)明其各自的特點(diǎn)。第二十九頁(yè),共一百六十二頁(yè)。2
3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工教學(xué)要求1.了解混凝土的分類,熟悉混凝土的主要成分,基本特性和性能指標(biāo)。2.熟悉水泥的基本成分和分類,水泥的水化作用、品質(zhì)指標(biāo)及其水泥的選用和儲(chǔ)存方法。3.熟悉組成水泥的其它成分砂、石、水、外加劑和鋼筋的物理特性及其選用的技術(shù)要求。4.了解混凝土的標(biāo)號(hào)、齡期、養(yǎng)護(hù)和影響混凝土強(qiáng)度的因素。5.掌握混凝土配合比的計(jì)算方法,熟悉基坑開挖的基本方法和步驟。6.掌握鋼筋混凝土施工的基本操作步驟。教學(xué)重點(diǎn)1.混凝土配合比計(jì)算方法。2.鋼筋混凝土施工的基本方法。教學(xué)難點(diǎn)混凝土配合比的計(jì)算方法。第三十頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工教學(xué)過(guò)程一、混凝土及其配制
1.混凝土的一般性質(zhì)
⑴混凝土的定義以膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料和水合理的混合后硬化而成的建筑材料。
⑵混凝土的分類
1)按膠凝材料的不同分為:水泥混凝土、瀝青混凝土、聚合混凝土、纖維混凝土等。
2)按用途的不同分為:普通結(jié)構(gòu)混凝土和特種混凝土(防水、耐酸、耐堿、耐低溫、耐油、防輻射、高強(qiáng)、快硬等)。
3)按容重不同分類:見(jiàn)表3-3所示。
4)泡沫(加氣)混凝土:用鋁粉或其它發(fā)泡劑、水、水泥或加極少的磨細(xì)砂制成,通常用于保溫、隔熱。第三十一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工表3-3幾種混凝土的容重名稱容重(kg/m3)骨料特重混凝土≥2700鋼屑、重晶石重混凝土2100~2600砂、石稍輕混凝土1900~2000碎硅、礦渣輕混凝土1000~1800陶粒、爐渣特輕混凝土<1000泡沫、加氣混凝土第三十二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工⑶水泥混凝土
1)水泥混凝土,是由粗骨——料石、細(xì)骨料——砂、膠結(jié)劑——水泥、水以及適量外加劑(如減水劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑、防腐劑)等構(gòu)成。
2)水泥混凝土的特點(diǎn)第三十三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工①優(yōu)點(diǎn)
Ⅰ混凝土具有較高的強(qiáng)度,能承受較大的荷載,外力作用下變形小。并可通過(guò)改變?cè)牧系呐浜媳?,使混凝土具有不同的物理力學(xué)性能,滿足不同的工程需求;
Ⅱ具有良好的可塑性;
Ⅲ所用的砂、石等材料便于就地取材;
Ⅳ經(jīng)久耐用,維護(hù)量少,正常情況下可用50年。第三十四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工②缺點(diǎn)
Ⅰ現(xiàn)場(chǎng)澆制易受氣候條件(低溫、下雨等)的影響,澆搗后自然養(yǎng)護(hù)的時(shí)間長(zhǎng);
Ⅱ干燥后會(huì)收縮,呈脆性,抗拉強(qiáng)度低;
Ⅲ加固修理較困難。③混凝土的主要性能指標(biāo)
Ⅰ強(qiáng)度指混凝土的抗拉、抗折、抗剪強(qiáng)度及混凝土與鋼筋間的粘結(jié)強(qiáng)度、鋼筋的抗拉強(qiáng)度等。我們主要考慮混凝土的抗壓強(qiáng)度。第三十五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
Ⅱ和易性又稱混凝土的“工作性”,指混凝土在運(yùn)輸、澆灌和搗固過(guò)程中的合適程度,是混凝土的工藝性能的總稱。和易性好的混凝土不易發(fā)生離析,便于澆搗成型,不易出現(xiàn)蜂窩、麻面,混凝土的內(nèi)部均勻、有易密實(shí)性和穩(wěn)定性,強(qiáng)度和耐久性較好。衡量混凝土的和易性,對(duì)一般流動(dòng)性混凝土及低流動(dòng)性混凝土用“坍落度”表示,對(duì)干硬性混凝土則用“工作度”表示?;炷涟春鸵仔缘牟煌煞譃樘馗捎残浴⒏捎残?、低流動(dòng)性、流動(dòng)性、大流動(dòng)性、流態(tài)化等種類,如表3-4所示。第三十六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
表3-4
混凝土和易性分類表序號(hào)和易性類別 參數(shù)
1 特干硬性 坍落度為0,工作度>180S2 干硬性 坍落度為0,工作度30~180S3 低流動(dòng)性 坍落度為1~3cm,工作度<30S4 流動(dòng)性 坍落度為5~8cm5 大流動(dòng)性 坍落度為10~15cm6 流態(tài)化 坍落度為>18cm第三十七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工影響混凝土和易性的因素:水泥的種類和細(xì)度、加水量、水泥漿的含量、骨料的影響、砂率的影響、塑性附加劑等。砂率:混凝土中砂重量與砂石總重量之比。密實(shí)的混凝土,應(yīng)該是砂填滿石的空隙,水泥漿包裹住砂石并填滿砂的空隙,達(dá)到最大的密實(shí)度。
Ⅲ密實(shí)性良好的骨料級(jí)配、較低的用水量和較小的水灰比、適量地?fù)饺胨芑瘎?、加氣劑等、合適的振搗可以使得混凝土的密實(shí)性好。
Ⅳ抗?jié)B性取決于混凝土的密實(shí)性及混凝土內(nèi)部的毛細(xì)孔道的分布狀況。
Ⅴ抗凍性取決于混凝土的密實(shí)性、孔隙形狀及分布狀況。第三十八頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工Ⅵ混凝土收縮與膨脹混凝土的收縮,是指混凝土在攪拌好之后,開始“水化作用”,同時(shí)大量的水份蒸發(fā)掉,混凝土的體積逐漸縮小,此即為混凝土的干縮?;炷恋呐蛎?,是指澆制好的混凝土受潮后,未充分反應(yīng)的硅酸鹽晶體繼續(xù)水化,混凝土體積就會(huì)有一定程度的膨脹,甚至于出現(xiàn)脹裂。
Ⅶ混凝土的碳化指混凝土中的Ca(OH)2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3和H2O,且由表及。混凝土的碳化增大混凝土的抗壓強(qiáng)度,但降低了混凝土的堿性,減弱了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用,增加混凝土的收縮(水份進(jìn)一步散失),導(dǎo)致混凝土由表及里產(chǎn)生裂紋,降低混凝土的抗拉、抗折強(qiáng)度。第三十九頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
2.水泥(1)水硬性膠結(jié)材料,當(dāng)其與水或適量的鹽類溶液混合后,在常溫下經(jīng)過(guò)一定的物理化學(xué)變化過(guò)程(水化作用),能由漿狀或可塑性逐漸凝結(jié)進(jìn)而硬化成為具有一定強(qiáng)度,并將松散物質(zhì)膠結(jié)為整體的硅酸鹽類化合物。(2)水泥的組成及分類水泥是以硅酸鹽熟料、石膏及其它的混合材料磨制成的粉末狀的物質(zhì)。硅酸鹽熟料是將石灰質(zhì)(石灰石、白堊、泥灰質(zhì)石灰石)和粘土質(zhì)(粘土、泥灰質(zhì)粘土)以適當(dāng)?shù)谋壤旌虾?,?300~1400C°的溫度下燒至熔融,冷卻后即硅酸鹽熟料。其主要化學(xué)成份是:硅酸三鈣(37~60%)、硅酸二鈣(15~37%)、鋁酸三鈣(7~15%)、鐵鋁酸四鈣(10~18%)等。其它的混合材料一般有:高爐礦渣、火山灰、粉煤灰等。見(jiàn)表3-5第四十頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工表3-5常見(jiàn)水泥的組成成份名稱簡(jiǎn)稱組成硅酸鹽水泥純熟料水泥、波特蘭水泥以硅酸鹽熟料加4~5%石膏磨制而成普通硅酸鹽水泥普通水泥以硅酸鹽熟料加適量混合材料及石膏磨制而成礦渣硅酸鹽水泥礦渣水泥以硅酸鹽熟料加不大于水泥重量20~70%的?;郀t礦渣及適量石膏磨制而成火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)水泥以硅酸鹽熟料加不大于水泥重量20~50%火山灰質(zhì)混合料及適量石膏磨制而成粉煤灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤灰質(zhì)水泥以硅酸鹽熟料加不大于水泥重量20~40%的粉煤灰及適量石膏磨制而成第四十一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(3)水泥的水化作用
水泥與水拌和后,水泥顆粒被水所包圍,由表及里地與水發(fā)生化學(xué)變化,逐漸水化和水解生成硅酸鹽的水化物和凝膠,同時(shí)放出熱量(水化熱)。這些水化物和凝膠與砂石顆粒表面間有很大的附著力,表現(xiàn)為極強(qiáng)的粘結(jié)力;且硅酸鹽的水化物和凝膠在適當(dāng)?shù)臏囟扰c濕度環(huán)境下,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間逐漸濃縮凝聚,形成晶體結(jié)構(gòu),具有很高的強(qiáng)度。
水泥與水拌和后,1~3小時(shí),凝膠開始形成,稱為初凝;5~8小時(shí)后,凝膠形成終止,稱為終凝;終凝后水泥的凝膠及其它水化物逐漸結(jié)晶,由軟塑狀變?yōu)楣腆w狀。稱為硬化。初凝前,混凝土具有流動(dòng)性,可進(jìn)行運(yùn)輸、澆灌及搗固;初凝到終凝前,流動(dòng)性消失,凝膠若遇到損傷尚能閉合;終凝后,膠體逐漸結(jié)晶,此時(shí)遇到損傷不能閉合,混凝土的強(qiáng)度受損。第四十二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(4)水泥的主要品質(zhì)指標(biāo)
水泥的主要品質(zhì)指標(biāo)有:比重和容重、標(biāo)號(hào)、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、水化熱、體積安定性、耐腐蝕性、抗凍性等。
1)水泥的標(biāo)號(hào):表示水泥抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的指標(biāo)。水泥標(biāo)號(hào)應(yīng)按1981年1月1日起執(zhí)行的新標(biāo)準(zhǔn):GB175—77、GB177—77、GB178—77中規(guī)定的水泥的品種和標(biāo)號(hào)來(lái)測(cè)定。新標(biāo)準(zhǔn)中水泥的種類即前述的五個(gè)普通水泥品種;P62
2)細(xì)度。水泥的顆粒愈細(xì),水化作用愈快,凝結(jié)硬化愈快,早期強(qiáng)度愈高,水泥的細(xì)度用標(biāo)準(zhǔn)篩(0.080mm方孔篩)的篩余百分?jǐn)?shù)表示,在新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定水泥的篩余量不大于12%,屬于塵屑。
第四十三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工3)凝結(jié)時(shí)間。為了有充分的施工時(shí)間和凝結(jié)硬化時(shí)間又不至于太長(zhǎng),國(guó)標(biāo)要求水泥的凝結(jié)時(shí)間:初凝時(shí)間大于45分鐘,終凝時(shí)間小于12小時(shí)。目前使用的水泥初凝時(shí)間多為1~3小時(shí),終凝時(shí)間多為5~8小時(shí)。
4)水化熱。指水泥在水化作用過(guò)程中要釋放一定的熱量,不同種類水泥的水化熱是不同的。水化熱的存在,一定程度上有助于加快水泥的凝結(jié)硬化,因?yàn)樗嗟挠不枰欢ǖ沫h(huán)境溫度,且溫度愈高硬化愈快;但是水化熱過(guò)大,會(huì)使得混凝土凝結(jié)前后體積變化大,尤其是對(duì)大體積混凝土,熱量不易散失,內(nèi)外溫差過(guò)大引起應(yīng)力使得混凝土產(chǎn)生裂紋,影響工程質(zhì)量。
第四十四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工5)體積安定性指水泥在硬化過(guò)程中各部分體積變化是否均勻的性質(zhì)。體積安定性是水泥的重要性質(zhì),不符合要求的水泥嚴(yán)禁使用。體積安定性用“煮沸法”檢驗(yàn)。
6)耐腐蝕性。水泥的腐蝕指水泥硬化后,在特定的介質(zhì)中逐漸受到侵蝕,強(qiáng)度減低甚至完全破壞。幾種常見(jiàn)水泥的特性如表3-6所示。第四十五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工表3-6五種常用水泥的特性項(xiàng)目硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥火山灰質(zhì)水泥粉煤灰水泥密度(g/cm3)3.0~3.153.0~3.152.9~3.12.8~3.02.8~3.0容重(kg/m3)1000~16001000~16001000~12001000~12001000~1200硬化快
慢慢慢早期強(qiáng)度高高低低低水化熱高高低低低抗凍性好好較差較差較差耐熱性較差較差好較差較差干縮性××較大較大較小抗水性××較好較好較好耐腐蝕性××較好較好較好第四十六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(5)水泥的選用主要考慮環(huán)境條件和工程特點(diǎn),另考慮是否受腐蝕、特定的養(yǎng)護(hù)條件等因素。不同品種水泥不得混合使用,同品種不同標(biāo)號(hào)、不同出廠時(shí)間的水泥不得混合使用。水泥的選用如下表3-7:第四十七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工項(xiàng)目硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥火山灰質(zhì)水泥粉煤灰水泥環(huán)境條件在普通氣候環(huán)境中的混凝土×優(yōu)先選用可用可用可用在干燥環(huán)境下的混凝土×優(yōu)先選用可用不得選用不得選用在高溫環(huán)境中,或永遠(yuǎn)處于水下的混凝土××優(yōu)先選用可用可用在嚴(yán)寒地區(qū)處于地下水升降范圍內(nèi)的混凝土(水泥標(biāo)號(hào)大于325號(hào))×優(yōu)先選用可用不得選用不得選用在嚴(yán)寒地區(qū)處于地下水升降范圍內(nèi)的混凝土(水泥標(biāo)號(hào)大于425號(hào))×優(yōu)先選用不得選用不得選用不得選用工程特點(diǎn)厚大體積混凝土××優(yōu)先選用優(yōu)先選用優(yōu)先選用要求快硬的混凝土優(yōu)先選用可用不得選用不得選用不得選用C40以上的混凝土優(yōu)先選用可用可用不得選用不得選用有抗?jié)B要求的混凝土×優(yōu)先選用可用優(yōu)先選用可用有耐磨性要求的混凝土(水泥標(biāo)號(hào)大于325號(hào))優(yōu)先選用優(yōu)先選用可用不得選用不得選用表3-7水泥選用表第四十八頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(6)水泥的儲(chǔ)存每批水泥必須有質(zhì)量證明文件,應(yīng)按品種、強(qiáng)度、出廠期、生產(chǎn)廠等分別堆放,先到先用;堆放地點(diǎn)應(yīng)干燥、不透風(fēng)、離地面30厘米;堆放高度不應(yīng)超過(guò)10包;儲(chǔ)存時(shí)間不應(yīng)超過(guò)出廠期三個(gè)月。儲(chǔ)存時(shí)間超過(guò)三個(gè)月或受潮結(jié)塊,都需要重新檢驗(yàn)其強(qiáng)度后再使用。因?yàn)樗嗄芪湛諝庵械乃菔箯?qiáng)度降低,一般地,存放三個(gè)月后強(qiáng)度損失10~20%,存放六個(gè)月后強(qiáng)度損失25~30%,存放一年強(qiáng)度損失40%,使用時(shí)應(yīng)降低標(biāo)號(hào)使用;如已結(jié)塊堅(jiān)硬,應(yīng)篩去硬塊并將小硬顆粒粉碎后檢驗(yàn),并不得用在重要的承重部位,可用于砌筑砂漿或摻入同品種的新水泥中使用(摻入量不大于水泥重量的20%)。第四十九頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工3.組成混凝土的其它材料組成水泥混凝土的材料有水泥、砂、石、水、外加劑及鋼筋等,水泥前已介紹,下面介紹其它材料。(1)石石與砂都在混凝土中充當(dāng)骨架,所以砂、石統(tǒng)稱為骨料,石是粗骨料,砂是細(xì)骨料。砂、石是混凝土中的廉價(jià)材料,用它們可降低混凝土的成本,并減小水泥在硬化過(guò)程中的收縮。一般石占混凝土的總體積的70~80%。
1)石的分類。從石的產(chǎn)地和來(lái)源可將石分為卵石、碎石。卵石又可分為:河卵石、山卵石、海卵石,山卵石一般含有較多的粘土、塵屑、有機(jī)雜質(zhì)多,海卵石中常混有貝殼,河卵石較清潔。碎石用人力或機(jī)械破碎硬質(zhì)巖石(花崗巖、輝綠巖、石灰?guī)r、砂巖等)得到的粒徑5~80mm的碎石。配置高標(biāo)號(hào)混凝土應(yīng)用碎石。第五十頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工2)混凝土用石的技術(shù)要求。石的最大粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4,且不得超過(guò)鋼筋間最小間距的3/4,所以混凝土基礎(chǔ)中常用的石的粒徑為20~40mm,混凝土底板則視配筋情況適當(dāng)放寬。
①顆粒級(jí)配合適。良好的顆粒級(jí)配可以使得混凝土的空隙率盡可能的小,改善混凝土的密實(shí)性,節(jié)約水泥。第五十一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
②針狀及片狀顆粒少。顆粒的長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)的平均粒徑的2.4倍者稱為針狀顆粒,厚度小于平均粒徑0.4倍者稱為片狀顆粒。平均粒徑指該粒級(jí)上下限粒徑的平均值。針狀和片狀顆粒本身易折斷,影響混凝土的強(qiáng)度;且拌制混凝土?xí)r空隙率較大;顆粒滾動(dòng)性差,使混凝土的和易性差。
③含泥量。
④強(qiáng)度。要求混凝土中的石必須堅(jiān)硬、密實(shí),有足夠的強(qiáng)度。石中的軟弱顆粒的含量應(yīng)加以限制,軟弱顆粒指在靜壓力(粒徑為5~10、10~20、20~40、40~70mm時(shí),分別施加147、245、343、441N的靜壓力)作用下破碎的石顆粒。第五十二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(2)砂與石一起充當(dāng)混凝土的骨架,稱為細(xì)骨料。填充石間的空隙,增加混凝土的和易性,節(jié)約水泥并減少水泥漿在硬化過(guò)程中的收縮。砂是巖石風(fēng)化或經(jīng)人工破碎后形成的粒徑在0.15~5mm的疏松顆粒狀物質(zhì),一般都用天然砂。
1)砂的分類。根據(jù)砂的來(lái)源的不同將砂分為:天然砂和人工砂。天然砂又可分為:河砂、海砂和山砂。按平均粒徑來(lái)分類,可分為:粗砂(≥0.5mm)、中砂(0.35~0.5mm)、細(xì)砂(0.25~0.35mm)、特細(xì)砂(<0.25mm)。第五十三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
2)混凝土用砂的技術(shù)要求:
①良好的顆粒級(jí)配。使小顆粒的砂恰好填滿中等顆粒的空隙,而中等顆粒的砂又恰好填滿大顆粒砂的空隙,以減小整個(gè)砂的空隙率。一般地,砂的顆粒級(jí)配應(yīng)處于下表中三個(gè)區(qū)中任意一區(qū)中。除了5.0及0.63mm篩號(hào)的篩余百分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)超過(guò)外,其余的最大可超5%。上表中2區(qū)的砂粗細(xì)程度適中,級(jí)配最好;1區(qū)粗砂較多,屬于粗砂,但保水性較差;3區(qū)砂顆粒較細(xì),保水性較好,容易振搗但干縮較大,表面易裂。
②含泥量要少。泥會(huì)影響水泥與砂之間的膠結(jié)作用,從而降低混凝土的強(qiáng)度。砂的含泥量表的要求。
③堅(jiān)固性。要求用硫酸鈉溶液法檢驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)5次循環(huán)后,其重量損失應(yīng)小于10%;。第五十四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
④有害物質(zhì)含量。
⑤氯鹽含量。對(duì)水上或水位變動(dòng)地區(qū)以及潮濕或露天下使用的鋼筋混凝土氯鹽含量小于0.1%(與干砂重之比);對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土,禁止使用海砂。
⑥特細(xì)砂的使用應(yīng)按照“特細(xì)砂配制及應(yīng)用規(guī)程”(BJG19—65)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
3)砂的試驗(yàn)內(nèi)容及取樣方法砂的試驗(yàn)內(nèi)容:包括比重、容重、空隙率、顆粒級(jí)配、含泥量、堅(jiān)固性、有害物質(zhì)含量等。取樣時(shí),同一產(chǎn)地200m3為一批,不足200m3的也可為一批。每批砂樣應(yīng)間隔一定距離、于不同深度的五個(gè)以上的部位采取,各取20~30kg。砂樣取出后,應(yīng)妥善包裝,防止散失,并附有卡片標(biāo)明試樣的編號(hào)、產(chǎn)地、規(guī)格、重量、要求檢驗(yàn)的項(xiàng)目及取樣方法等。第五十五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(3)水
1)水的作用水在混凝土中的主要作用是參與水化作用(起水化作用的水占水泥重量的15~25%);其次是起潤(rùn)滑作用,改善混凝土的和易性;補(bǔ)充蒸發(fā)掉的水份。混凝土中水量應(yīng)嚴(yán)格按照配合比來(lái)確定,不宜隨意增減;水過(guò)多,多余的水份蒸發(fā)掉在混凝土內(nèi)部留下大量的氣孔,混凝土的密實(shí)性差;水太少,混凝土的和易性不好,甚至于不能充分的完成水泥的水化作用,影響混凝土的強(qiáng)度。
2)混凝土用水要求
①混凝土用水要求是可飲用的水或天然潔凈的水。不允許水中含有影響混凝土正常凝結(jié)和硬化的油類、糖類或其它有害物質(zhì);PH值不小于4;硫酸鹽含量不大于1%(水重)。
②取水樣應(yīng)用潔凈瓶裝3~4kg水樣,瓶口應(yīng)密封;應(yīng)詳細(xì)注明日期、地址、用途及編號(hào)。水樣運(yùn)輸時(shí)應(yīng)避免日曬、震蕩、受熱、受凍等,瓶?jī)?nèi)不得留有氣泡,從取樣到化驗(yàn)時(shí)間不得超過(guò)三天。第五十六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(4)外加劑又稱為混凝土添加劑,是一般在混凝土攪拌前或攪拌中加入的,并能改善混凝土性能的材料。其功能和分類如表3-8所示。第五十七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工外加劑名稱作用減水劑在保持混凝土稠度不變的條件下,具有減水增強(qiáng)作用引氣劑在混凝土攪拌過(guò)程中,能引入分布均勻的細(xì)微氣泡,以減少混凝土拌合物泌水離析、改善和易性、并顯著提高混凝土抗凍融耐久性引氣減水劑兼有引氣和減水作用緩凝劑能延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間,并對(duì)混凝土后期強(qiáng)度發(fā)展無(wú)不利影響緩凝減水劑兼有緩凝和減水作用早強(qiáng)劑能提高混凝土的早期強(qiáng)度,并對(duì)混凝土后期強(qiáng)度無(wú)不利影響早強(qiáng)減水劑兼有早強(qiáng)和減水作用防凍劑在規(guī)定溫度下,能顯著降低混凝土的冰點(diǎn),使混凝土的液相不凍結(jié)或部分凍結(jié),以保證水泥的水化作用,并能在一定的時(shí)間內(nèi)獲得預(yù)期強(qiáng)度膨脹劑能使混凝土(砂漿)在水化過(guò)程中產(chǎn)生一定的體積膨脹,并在有約束條件下產(chǎn)生一定的自應(yīng)力表3-8
外加劑的分類和功能第五十八頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工外加劑的摻入量為水泥重量的0.005%~5%,混凝土外加劑的選用參見(jiàn)相關(guān)手冊(cè)。外加劑的應(yīng)用:為了改善混凝土的和易性,節(jié)省水泥,在配合比設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮加入減水劑。減水劑對(duì)混凝土的水泥有擴(kuò)散作用,提高混凝土的可塑性,增大坍落度,若保持相同的坍落度,則可減少用水量10~15%;由于混凝土的強(qiáng)度取決于水灰比,所以,在保持混凝土的坍落度和強(qiáng)度不變的條件下,加減水劑可節(jié)約水泥10%。實(shí)際施工中常用木質(zhì)素黃酸鈣減水劑,用量為水泥重量的0.25%,若超量使用,會(huì)延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間,甚至于不凝固。第五十九頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
(5)鋼筋是鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中主要的承受拉力的材料。
1)鋼筋的分類按外形、化學(xué)成分、級(jí)別、牌號(hào)、機(jī)械性能等幾方面來(lái)區(qū)分。
①鋼筋按外形來(lái)分為:光圓鋼筋、變形鋼筋。光圓鋼筋經(jīng)加工可軋制刻痕鋼絲和扭絞成鋼校線;變形鋼筋因軋制模具不同有各種形狀的螺紋:螺旋形、人字形、有肋月芽形、無(wú)肋月芽形、竹節(jié)鋼筋等。
②按化學(xué)成分分類:碳素鋼鋼筋、普通低合金鋼鋼筋。碳素鋼鋼筋又可分為:低碳素鋼鋼筋(含碳量低于0.25%,如3#鋼)、中碳素鋼鋼筋(含碳量為0.25~0.70%,如5#鋼)、高碳素鋼鋼筋(含碳量為0.7~1.4%,如碳素鋼絲)。第六十頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
③鋼筋按機(jī)械性能分為五級(jí)
?、窦?jí)鋼筋(24/38,屈服點(diǎn)為24×9.81×106Pa,抗拉強(qiáng)度為38×9.81×106Pa),Ⅱ級(jí)鋼筋(34/52),Ⅲ級(jí)鋼筋(38/58),Ⅳ級(jí)鋼筋(55/85),Ⅴ(135/150);Ⅰ~Ⅳ級(jí)為熱軋鋼筋,Ⅴ級(jí)為熱處理鋼筋。
ⅱ鋼筋的機(jī)械性能主要有:抗拉、冷彎、伸長(zhǎng)率、可焊接性等。
ⅲ鋼筋代用。在施工中供應(yīng)的鋼筋與設(shè)計(jì)要求的品種和規(guī)格不同時(shí),可以進(jìn)行代用。代用基本方法有:等強(qiáng)度代用和等面積代用,分別按下列公式計(jì)算:第六十一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工第六十二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
—代用鋼筋根數(shù);
—原設(shè)計(jì)鋼筋根數(shù);
—代用鋼筋直徑(mm);
—原設(shè)計(jì)鋼筋直徑(mm);
—代用鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度(MPa);
—原設(shè)計(jì)鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度(MPa);第六十三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
2)鋼筋的檢驗(yàn)與儲(chǔ)存
①鋼筋的檢驗(yàn)。混凝土結(jié)構(gòu)所采用的熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、碳素鋼筋、刻痕鋼筋和鋼絞線等的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,到施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼筋應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書或試驗(yàn)報(bào)告單,鋼筋表面或每捆(盤)鋼筋應(yīng)有標(biāo)志,應(yīng)按爐、罐(批)號(hào)及直徑分別加以檢驗(yàn),檢驗(yàn)的內(nèi)容:查對(duì)標(biāo)志、外觀檢查、抽樣檢查力學(xué)性能等。鋼筋在加工過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)脆斷、焊接性能不良或力學(xué)性能顯著不正常等現(xiàn)象,應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該批鋼筋進(jìn)行化學(xué)成分檢驗(yàn)或其它專項(xiàng)檢驗(yàn)。第六十四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
②鋼筋的儲(chǔ)存。鋼筋在運(yùn)輸和儲(chǔ)存時(shí),須嚴(yán)格按不同等級(jí)、牌號(hào)、直徑、長(zhǎng)度、分別掛牌整齊地堆放,并注明數(shù)量,不得混淆;鋼筋應(yīng)盡量堆入倉(cāng)庫(kù)或料棚,也可選擇地勢(shì)較高、土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、較平坦的場(chǎng)地露天堆放,倉(cāng)庫(kù)或場(chǎng)地周圍應(yīng)挖排水溝,鋼筋下應(yīng)墊木,離地約20cm,避免鋼筋銹蝕;加工好的基礎(chǔ)鋼筋應(yīng)按基礎(chǔ)型式及鋼筋編號(hào)掛牌分別堆放,不得混淆;應(yīng)避免與酸、鹽、油等類物品混堆,以免污染或腐蝕鋼筋。第六十五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工3)鋼筋的加工與安裝。
鋼筋加工一般包括:冷拉、冷拔、調(diào)直、除銹、劃線及剪切、彎鉤、綁扎、焊接等。冷拉、冷拔可提高鋼筋的屈服強(qiáng)度,節(jié)約鋼筋。
①鋼筋的調(diào)直和除銹。鋼筋調(diào)直等人工和機(jī)械兩種,除銹的方法常用鋼絲刷、砂盤、酸洗、電動(dòng)除銹機(jī)等。調(diào)直和除銹應(yīng)滿足下列要求:鋼筋表面應(yīng)潔凈(無(wú)油漬、漆污、浮皮、鐵銹、水銹等);鋼筋應(yīng)平直、無(wú)局部曲折;用調(diào)直機(jī)調(diào)直后,鋼筋截面減少量應(yīng)小于5%。
②鋼筋的配料。鋼筋加工應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)施工圖中材料表所列規(guī)格、型號(hào)、簡(jiǎn)圖、長(zhǎng)度、重量等編制配料表,進(jìn)行備料加工。第六十六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
③鋼筋的劃線和剪切。鋼筋的劃線可用粉筆畫印或標(biāo)尺樣板代替劃線;鋼筋的剪切方法有:錘子打擊沖、手動(dòng)鋼筋切斷機(jī)、鋼筋切斷機(jī)或氣焊切斷。
④鋼筋的焊接。焊接的方法有:對(duì)焊、電弧焊、氣焊等,要求滿足《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》、《鋼筋焊接接頭試驗(yàn)方法》、《鋼筋氣壓焊》等規(guī)程、規(guī)定和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
⑤鋼筋的綁扎與安裝鋼筋的綁扎。鋼筋綁扎方法較多,有十字花扣、反十字扣、兜扣、纏扣、兜扣加纏、套扣、一面順扣等,綁扎法搭接鋼筋見(jiàn)圖2-7所示。第六十七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工第六十八頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工鋼筋一般用20~22#鐵絲綁扎(參見(jiàn)鐵絲選用表),綁扎用鐵絲長(zhǎng)度應(yīng)滿足下表的要求(單位:cm),鋼筋綁扎接頭的搭接長(zhǎng)度也要符合下表的規(guī)定。鋼筋綁扎點(diǎn)位置應(yīng)注意:底板—全部的鋼筋交叉點(diǎn)上,如圖2-8所示;主柱和梁—箍筋轉(zhuǎn)角與鋼筋的交接點(diǎn)均應(yīng)扎牢、鋼筋與箍平直部分的相交點(diǎn)可成梅花式交錯(cuò)扎牢。第六十九頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工第七十頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
鋼筋安裝先檢查鋼筋網(wǎng)或骨架的質(zhì)量:鋼筋的級(jí)別、直徑、根數(shù)、間距有無(wú)錯(cuò)誤,整體尺寸是否與模板尺寸相適應(yīng),尺寸偏差見(jiàn)表2-12所示。在基坑內(nèi)安裝鋼筋通常需要在坑口裝設(shè)鋼梁或方木,用來(lái)固定鋼筋網(wǎng)或骨架及模板。通常先安裝底板鋼筋,然后安裝底板模板;立柱部分,可先安裝立柱鋼筋骨架(如圖2-8所示),然后安裝立柱模板(如圖2-9所示),也可先安裝三面模板,安立柱鋼筋,最后安裝第四面模板;聯(lián)合式基礎(chǔ)的混凝土梁一般是梁模安裝好后,在綁扎安裝鋼筋,為方便綁扎安裝鋼筋,可留一面模板先不安裝,待鋼筋綁扎安裝完后再安裝。鋼筋及模板的安裝應(yīng)注意:尺寸、安裝的位置是否正確;混凝土保護(hù)層是否符合要求見(jiàn)表2-13;檢查鋼筋綁扎是否牢固、有無(wú)松動(dòng)變底腳螺栓及其它預(yù)埋件是否穩(wěn)固、正確,螺紋部分應(yīng)涂黃油并包裹模板是否涂刷脫模劑等。第七十一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工第七十二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工序號(hào)項(xiàng)目允許偏差(mm)1主筋間距±10排距±52箍筋間距(綁扎骨架)±203主筋保護(hù)層基礎(chǔ)±10柱梁±5板±34焊接預(yù)埋件中心線位移25平整度+3、-0表3-9
安裝鋼筋時(shí)允許偏差第七十三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工序號(hào)結(jié)構(gòu)類型保護(hù)層厚度(mm)1板厚度≤100mm10厚度>100mm152梁和柱253基礎(chǔ)有墊層35無(wú)墊層704箍筋和橫向鋼筋155分布鋼筋(板)103-10
鋼筋混凝土保護(hù)層厚度第七十四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工4.混凝土的其它特性(1)混凝土的標(biāo)號(hào)混凝土標(biāo)號(hào)有:C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60,輸電線路施工中常用的混凝土標(biāo)號(hào)有:基礎(chǔ)保護(hù)帽C7.5、現(xiàn)澆基礎(chǔ)C150、預(yù)制混凝土構(gòu)件C200、鋼筋混凝土桿C30~C40。(2)混凝土的齡期混凝土的齡期指混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)所需時(shí)間。實(shí)踐證明,完成混凝土內(nèi)的水泥的水化作用,需要幾年到幾十年的時(shí)間。但完成這個(gè)過(guò)程的基本部分,只需28天。28天后強(qiáng)度增長(zhǎng)極慢,且增長(zhǎng)的值也很小,無(wú)多達(dá)的實(shí)用價(jià)值,在施工中通常測(cè)定3天、7天、28天的混凝土強(qiáng)度,作為撤模、構(gòu)件安裝、組立桿塔的基本依據(jù)。第七十五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(3)混凝土的養(yǎng)護(hù)
1)養(yǎng)護(hù)的目的保持混凝土內(nèi)部的溫度和濕度,使水泥充分、快速的水化,加速混凝土的硬化;防止混凝土因暴曬、風(fēng)吹、干燥、寒冷等自然因素的影響,出現(xiàn)不正常的收縮、裂紋、破壞等。
2)養(yǎng)護(hù)的基本方法養(yǎng)護(hù)的基本種類有:標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、自然養(yǎng)護(hù)、熱養(yǎng)護(hù)等。(4)影響混凝土強(qiáng)度的因素
1)合格的原材料;
2)嚴(yán)格控制水灰比;
3)按嚴(yán)格按配合比配料攪拌;
4)應(yīng)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)、并兩次或多次投料;人工攪拌時(shí),應(yīng)做到“干三濕三”;
5)澆注過(guò)程中應(yīng)搗固密實(shí);合理的養(yǎng)護(hù)。第七十六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3
3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工5.混凝土配合比的設(shè)計(jì)(1)幾個(gè)概念⑴水灰比:是單位體積混凝土內(nèi)所含的水與水泥的重量比。它是決定混凝土強(qiáng)度的主要因素,水灰比愈小,強(qiáng)度愈高,常用的水灰比為0.4~0..8,現(xiàn)場(chǎng)澆制混凝土常用0.7。⑵坍落度:衡量混凝土的和易性的指標(biāo),決定單位體積混凝土的用水量。⑶配合比:混凝土組成材料的重量比,水:水泥:砂:石,以水泥的重量為標(biāo)準(zhǔn)重量。(2)配合比的設(shè)計(jì)方法計(jì)算與試驗(yàn)相結(jié)合。首先根據(jù)混凝土的技術(shù)的要求、材料情況及施工條件等計(jì)算出理論配合比;再用施工所用材料進(jìn)行試拌,檢驗(yàn)混凝土的和易性和強(qiáng)度,不符合要求時(shí)則調(diào)整各材料的比例,直到符合要求時(shí)為止。第七十七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(3)混凝土配合比的計(jì)算
1)配制強(qiáng)度的計(jì)算混凝土的配制強(qiáng)度,可根據(jù)與設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)相應(yīng)的混凝土立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算
式中—混凝土的施工配制強(qiáng)度,N/mm2
—設(shè)計(jì)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,N/mm2
—施工單位的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,N/mm2線路施工單位不是專職的混凝土施工單位,不具有近期同一品種混凝土強(qiáng)度25組以上的資料,故的值的選取不能由計(jì)算確定,可按強(qiáng)度低于C20的=4;C20~C35的=5,高于C35的=6選取。第七十八頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
2)確定水灰比根據(jù)混凝土試配強(qiáng)度、水泥實(shí)際強(qiáng)度和粗骨料種類,利用經(jīng)驗(yàn)格式計(jì)算水灰比值。采用碎石時(shí)
式中
c/W—混凝土所要求的水灰比
—水泥的實(shí)際強(qiáng)度,N/mm2在無(wú)法取得水泥強(qiáng)度實(shí)際值時(shí)可用下式代入
式中—水泥標(biāo)號(hào),換算成N/mm2
—水泥標(biāo)號(hào)的富裕系數(shù),一般取1.13。第七十九頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
注意:出廠期超過(guò)3個(gè)月或存放條件不良而有所變質(zhì)的水泥,應(yīng)重新確定標(biāo)號(hào),并按實(shí)際強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算所得得混凝土水灰比應(yīng)與規(guī)范所規(guī)定得范圍進(jìn)行核對(duì),如果計(jì)算所得得水灰比大于表3-11所規(guī)定的水灰比時(shí),應(yīng)按表3-11取值。第八十頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工表3-11
混凝土最大水灰比和最小水泥用量(kg/m3)混凝土所處的環(huán)境條件最大水灰比最小水泥用量普通混凝土輕骨料混凝土配筋無(wú)筋配筋無(wú)筋不受雨雪影響的混凝土不作規(guī)定250200250223⑴受雨雪影響的露天混凝土⑵位于水中或水位升降范圍內(nèi)的混凝土⑶在潮濕環(huán)境中的混凝土0.7250225275250⑴寒冷地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土⑵受水壓作用的混凝土0.65275250300275嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土0.6300275325300第八十一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工3)確定水的用量按骨料品種、規(guī)格劑施工要求的坍落度值按表3-12,參考表3-13選用每立方混凝土用水量()。表3-12
混凝土澆筑時(shí)的坍落度結(jié)構(gòu)種類坍落度(mm)基礎(chǔ)或地面等墊層、無(wú)配筋度大體積結(jié)構(gòu)(擋土墻、基礎(chǔ)等)或配筋稀疏等結(jié)構(gòu)10~30板、梁和大型及中型截面等柱子等30~50配筋密列的結(jié)構(gòu)(薄壁、斗倉(cāng)、筒倉(cāng)、細(xì)柱等)50~70配筋特密等結(jié)構(gòu)70~90第八十二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工注:
1.本表系采用機(jī)械振搗混凝土?xí)r的坍落度,當(dāng)采用人工搗實(shí)混凝土?xí)r其值可適當(dāng)增大;
2.當(dāng)需要配制大坍落度混凝土?xí)r.應(yīng)摻用外加劑;
3.曲面或斜面結(jié)構(gòu)混凝土的坍落度應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要另行選定;
4.輕骨科混凝土的坍落度,宜比表中數(shù)值減少10~20mm。第八十三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工所需要坍落度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)10204015204010~2019017016020518517030~5020018017021519518050~7021019018022520519070~90215195185235215200表3-13混凝土用水量選用表(Kg/mm3)
第八十四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工注:
1.本表用水景系采用中砂時(shí)的平均取值,如采用細(xì)砂,每立米混凝土用水量司增加5~1,0kg,采用粗砂時(shí)可減,少5~10kg。
2.摻用各種外加劑或混合科時(shí),可相應(yīng)增減用水量。
3.混凝土的坍落度小于10mm時(shí),用水量可按各地現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)過(guò)試驗(yàn)取用。
4.本表不適用于水灰比小于0.4或大于0.8的混凝土。第八十五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工4)計(jì)算水泥用量。根據(jù)已確定的水灰比及用水量(),可按下面公式計(jì)算水泥用量
由上式計(jì)算所得的水泥用量如小于規(guī)定的最小水泥用量時(shí),應(yīng)按表3-11規(guī)定的最小水泥用量采用?;炷磷畲笏嘤昧坎灰舜笥?50kg/m3。
5)確定砂率砂率是砂子重量與砂石總重的百分值,可根據(jù)本單位對(duì)所用材料的使用經(jīng)驗(yàn)選用合理的數(shù)值。如無(wú)使用經(jīng)驗(yàn),可按骨料品種、規(guī)格及水灰比值在表3-14中的范圍內(nèi)選用。第八十六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工水灰比(%)碎石最大粒徑(mm)卵石最大粒徑1520401020400.430~3529~3427~3226~3225~3124~300.533~3832~3730~3530~3529~3428~330.636~4135~4033~3833~3832~3731~360.739~4438~4336~4136~4135~4034~39表3-14混凝土砂率選用表第八十七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工注:
1.表中數(shù)值系中砂的選用砂率,對(duì)租砂或細(xì)砂,可相應(yīng)地增加或減少砂率。
2.本砂率表適用于坍落度為10~60mm的混凝土,坍落度如大于60mm或小于10mm時(shí).應(yīng)相應(yīng)地增加或減少砂率。
3.只用一個(gè)單粒級(jí)粗骨科配制混凝土?xí)r,砂率值應(yīng)適當(dāng)增加。
4.摻有各種外加劑或摻合料時(shí),其合理砂率值應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)或參照其他有關(guān)規(guī)定選用。
5.配制大流動(dòng)性泵送混凝土?xí)r,砂率宜提高至40%~50%。第八十八頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工6)計(jì)算砂石用量在已知砂率情況下,對(duì)粗、細(xì)骨料的用量可用體積法或質(zhì)量法求得。
①體積法:是假定混凝土拌合物的體積等于各組成材料的絕對(duì)密實(shí)體積的總和,而各種材料的密實(shí)體積,為各該材料的質(zhì)量(kg)除以它的密度。因此可使用以下兩個(gè)關(guān)系式:
第八十九頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
②質(zhì)量法:這種方法是先假定一個(gè)混凝土拌合物密度值.再根據(jù)各材料之間的質(zhì)量關(guān)系,計(jì)算各材料的用量。從而節(jié)省了體積法中把質(zhì)量變成絕對(duì)體積和絕對(duì)體積變成質(zhì)量的大量計(jì)算,從而使配合比的計(jì)算更加簡(jiǎn)便。混凝土密度,無(wú)積累資料可按混凝土強(qiáng)度小于等于C10時(shí)計(jì)算密度為2360Kg/mm3、C15~C30時(shí)為2400kg/m3、大于C30時(shí)為2450kg/m3來(lái)選用。用質(zhì)量法計(jì)算時(shí),則可使用以下兩個(gè)關(guān)系式:
第九十頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工式中—每立方米混凝土水泥用量,kg;
—每立方米混凝土粗骨料用量,kg;
—每立方米混凝土細(xì)骨料用量,kg;
—每立方米混凝土用水量,kg;
—每立方米混凝土拌合物假定質(zhì)量,kg;
—水泥密度,g/cm3;
—粗骨料表觀密度,g/cm3;
—細(xì)骨料表觀密度,g/mm3;
—水度密度,g/mm3;
—混凝土含氣量百分?jǐn)?shù),%,在不使用引氣外加時(shí)=1;
—砂率,%。
上述關(guān)系式中可取2.9~3.1g/mm3;=1g/mm3;、應(yīng)按《普通混凝土用(碎石及卵石)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》所測(cè)定度方法測(cè)得。第九十一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(4)混凝土拌合物的試配與調(diào)整混凝土的理論配合比初步計(jì)算出來(lái)以后,還需進(jìn)行試配進(jìn)行調(diào)整,即用施工時(shí)所用的原材料拌合少量混凝土進(jìn)行試驗(yàn),以證明其和易性、坍落度、密度和強(qiáng)度是否符合要求。經(jīng)過(guò)調(diào)整適當(dāng)增減用水量、水泥用量、砂率和水灰比,以確定施工配合比。試配調(diào)整步驟如下:
1)坍落度的調(diào)整。
2)試配混凝土的強(qiáng)度檢驗(yàn)及水灰比調(diào)整。
3)配合比確定。由試驗(yàn)得出的各水灰比值時(shí)的混凝土強(qiáng)度,用作圖法或計(jì)算求出所要求的混凝土強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的水灰比值。這樣,即初步定出混凝土所需的配合比,測(cè)定值為:第九十二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工用水量(),水泥用量(),粗骨料()和細(xì)骨料()用量,
)+()+()+()
將混凝土配合比中每項(xiàng)材料用量乘以校正系數(shù),即為最終確定配合比設(shè)計(jì)值。
混凝土計(jì)算密度值=(按上述各項(xiàng)定出的配合比算出混凝士的計(jì)算密度值。再將混凝土實(shí)測(cè)密度除以計(jì)算密度得出校正系數(shù)第九十三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工4)試拌。根據(jù)計(jì)算出的配合比拌出的混凝土,測(cè)定其坍落度并檢查粘聚性和保水性,分別加水泥或加石進(jìn)行調(diào)整,次即為配合比調(diào)整;再進(jìn)行強(qiáng)度復(fù)核,和易性調(diào)整后選定的配合比制成一組試塊,在所選定的水泥用量上、下相鄰近的取兩組不同值(最小水泥用量時(shí)改用不同用水量)又獲得兩個(gè)配合比來(lái)制成兩組試塊,共三組試塊分別在不同齡期做抗壓試驗(yàn),從中選出強(qiáng)度符合要求、水泥用量省、施工性能好的一組作試驗(yàn)配合比;再考慮砂、石含水量,石含砂量等,得出最終的配合比。第九十四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工施工現(xiàn)場(chǎng)一般不作配合比設(shè)計(jì),但常會(huì)遇到配合比的調(diào)整。輸電線路沿線的砂、石供應(yīng)點(diǎn)很多,技術(shù)特性可能不一致;水泥標(biāo)號(hào)、品種也可能不一致,因此不應(yīng)只采用一組配合比,而是根據(jù)不同材料組合進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),當(dāng)任一種材料改變時(shí)都應(yīng)進(jìn)行試配,檢驗(yàn)混凝土的和易性、坍落度和其它性質(zhì)。砂、石重量的稱量,應(yīng)盡量精確,最好逐車、斗稱量;水泥每袋重50kg,當(dāng)其偏差較大(在6%左右),應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)每天抽取10,袋稱量,取其平均值;砂的含水率用酒精燃燒法測(cè)定。第九十五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工二、基坑開挖桿塔基礎(chǔ)坑的開挖方法,一般有人力開挖和爆破開挖等方法,除山區(qū)巖石坑以外,絕大部分采用人力開挖方法,這種預(yù)先開挖好的基坑,主要用于預(yù)制混凝土基礎(chǔ)、普通鋼筋混凝土和裝配式混凝土基礎(chǔ)等?;A(chǔ)在基坑內(nèi)施工好后,將回填土夯實(shí)。但是由于擾動(dòng)的黏性回填土,雖經(jīng)夯實(shí)亦難恢復(fù)原狀土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,因而就其抗拔性能而言,這類基礎(chǔ)是不夠理想的?;A(chǔ)的主要尺寸均由抗拔穩(wěn)定性能所決定。為了滿足上拔穩(wěn)定性能的要求,就必須加大基礎(chǔ)。第九十六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工第九十七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工1.基礎(chǔ)坑開挖注意事項(xiàng)⑴基礎(chǔ)坑開挖前應(yīng)先觀察現(xiàn)場(chǎng),摸清實(shí)地情況,取得現(xiàn)場(chǎng)第一手資料。⑵土石方開挖應(yīng)按照施工圖紙及技術(shù)交底資料(基礎(chǔ)施工手冊(cè)),核對(duì)基礎(chǔ)分坑放樣尺寸、方位等是否正確,復(fù)核無(wú)誤后,方可按要求進(jìn)行開挖。⑶對(duì)位于山地桿塔基礎(chǔ)附近有房屋及經(jīng)濟(jì)林區(qū),應(yīng)采取相應(yīng)的施工方法。⑷土石方開挖一般采用人工開挖,如圖2-10所示。若由沿線農(nóng)民承包或外來(lái)施工隊(duì)承包,則應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)安全指導(dǎo)和組織管理工作,進(jìn)行必要的安全教育。
⑸桿塔基礎(chǔ)的坑深,應(yīng)以設(shè)計(jì)圖紙的施工基面為基準(zhǔn),一般平地未注施工基面時(shí),施工基面為0°施工基面的丈量一律以中心樁的地面算起。各種基礎(chǔ)都必須保證基礎(chǔ)邊坡距離的要求。第九十八頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工1)單桿和交叉梁的雙桿是無(wú)上拔力的基礎(chǔ),一般不要求邊坡距離。
2)對(duì)有叉梁的雙桿,因基礎(chǔ)有上拔力,其邊坡距離按上拔角計(jì)算,如圖2-11(a)所示。
3)拉線基礎(chǔ)的坑深,設(shè)計(jì)未提出施工基面時(shí),應(yīng)一拉線基礎(chǔ)中心的地面標(biāo)高為基準(zhǔn),如圖2-11(b)所示。
4)鐵塔基礎(chǔ)位于山地、丘陵地斜坡時(shí),施工基面的要求如圖2-11(c)所示。第九十九頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工(6)坑口輪廓尺寸在基礎(chǔ)分坑時(shí)考慮,應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)的實(shí)際尺寸,加上適當(dāng)?shù)牟僮髟6?。不用擋土板挖坑時(shí),坑壁應(yīng)留有適當(dāng)?shù)钠露?;坡度的大小?yīng)視土質(zhì)特性、地下水位和挖掘深度而定,一般可參照表3-15預(yù)留。⑺開挖基坑,應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)定的深度開挖,不應(yīng)超挖深度,其深度允許誤差為+100㎜,-50㎜,坑底應(yīng)平整。若是混凝土雙桿或鐵塔四個(gè)基坑,應(yīng)按允許誤差最深的一個(gè)坑操平。巖石基礎(chǔ)坑比應(yīng)小于設(shè)計(jì)深度。⑻桿塔基礎(chǔ)坑深應(yīng)以設(shè)計(jì)圖紙的施工基面為準(zhǔn),偏差超過(guò)+100㎜~+300㎜時(shí),按以下規(guī)定處理:第一百頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工土質(zhì)分類淤泥、鑠土、砂砂質(zhì)粘土粘土、黃土堅(jiān)土石安全坡度(深:寬)1:0.751:0.51:0.31:0.150操作裕度(m)0.30.20.20.20.1表3-15
各種土質(zhì)坑口的坡度第一百零一頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工1)鐵塔現(xiàn)澆基礎(chǔ)坑,其超深部分以鋪石灌漿吃力。2)混凝土電桿基礎(chǔ)、鐵塔預(yù)制基礎(chǔ)、鐵塔金屬基礎(chǔ)等,其坑深與設(shè)計(jì)坑坑深偏差值在+100㎜~+300㎜時(shí),其超深部分以填土或砂石夯實(shí)處理。如坑深超過(guò)+300㎜以上時(shí),其超深部分以鋪石灌漿處理。個(gè)別桿塔基坑深度雖超過(guò)100㎜以上,但經(jīng)計(jì)算無(wú)不良影響時(shí),可不作處理,只作記錄。3)拉線基礎(chǔ)坑,坑深不允許有負(fù)偏差。當(dāng)坑深后對(duì)挖線盤的安裝位置與方向有影響時(shí),其超深部分應(yīng)采取填土夯實(shí)處理。第一百零二頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工4)凡不能以填土夯實(shí)處理的水坑、淤泥坑、流沙坑及石坑等,其超深部分按設(shè)計(jì)要求處理。如設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí),以鋪石灌漿處理。
5)桿塔基礎(chǔ)坑深超深部分填土或砂、石處理時(shí),應(yīng)使用原土回填夯實(shí),每層厚度不宜超過(guò)100㎜,夯實(shí)后的耐壓力不應(yīng)低與原狀土,無(wú)法達(dá)到時(shí),應(yīng)采用鋪石灌漿處理。
6)挖坑時(shí)如發(fā)現(xiàn)土質(zhì)與設(shè)計(jì)不符,或發(fā)現(xiàn)坑底有天然古洞、墓穴、管道、電線等,應(yīng)通知設(shè)計(jì)單位研究處理。
⑼一條線路有多種桿塔基礎(chǔ)型式,基礎(chǔ)坑口尺寸各不相同。分坑尺寸是根據(jù)施工圖所示的基礎(chǔ)根開(即相鄰基礎(chǔ)中心距離)基礎(chǔ)底座寬度和坑深等數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的,圖2-12所示是混凝土雙桿基礎(chǔ)的一種,基礎(chǔ)坑口的參數(shù)如圖2-13所示。第一百零三頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工第一百零四頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工⑼一條線路有多種桿塔基礎(chǔ)型式,基礎(chǔ)坑口尺寸各不相同。分坑尺寸是根據(jù)施工圖所示的基礎(chǔ)根開(即相鄰基礎(chǔ)中心距離)基礎(chǔ)底座寬度和坑深等數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的,圖2-12所示是混凝土雙桿基礎(chǔ)的一種,基礎(chǔ)坑口的參數(shù)如圖2-13所示。第一百零五頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工2.一般混凝土的挖掘⑴人力挖掘時(shí),按坑口放樣位置,事先清除坑口附近的浮石等雜物,然后逐層進(jìn)行。向坑外拋仍土石時(shí),應(yīng)防止土石回落傷人。對(duì)松軟或潮濕且容易塌方的普通土,不得采用掏洞法挖掘,以防坑壁坍塌壓傷人。⑵坑底面積不超過(guò)2㎡時(shí),只允許一人挖掘;如果坑底面積超過(guò)2㎡時(shí),可由兩人同時(shí)挖掘,但不得面對(duì)面作業(yè)。⑶挖掘混凝土桿主坑或鐵塔基礎(chǔ)坑,由于挖好后要停留一段時(shí)間才能培土,坑壁應(yīng)留有適當(dāng)?shù)陌踩露?,坡度的大小與土質(zhì)特性、地下水位、挖掘深度等因素有關(guān)。對(duì)拉線基礎(chǔ)坑,因挖好后停留時(shí)間短,安全坡度可適當(dāng)減小。
第一百零六頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工⑷在挖掘基坑過(guò)程中,要隨時(shí)觀察土質(zhì)情況,發(fā)現(xiàn)有坍塌可能時(shí),應(yīng)采取擋土板或放寬坑口措施。上下應(yīng)用梯子,不得在坑內(nèi)休息或睡覺(jué)。⑸平地開挖基坑常遇到地下水、地表水的滲入,造成積水浸水,影響施工,因此必須做好地面截水、疏水及坑內(nèi)抽水工作的準(zhǔn)備。⑹對(duì)積水的基坑應(yīng)在坑口周圍修筑排水溝,以防雨水倒流入坑內(nèi),造成坑壁坍塌。⑺在開挖鐵塔基坑過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)土質(zhì)堅(jiān)硬不宜坍塌,又不滲水,可利用原狀土作基礎(chǔ)模板(即土模)。但應(yīng)滿足以下要求:
1)坑底尺寸必須與基礎(chǔ)底層尺寸相一致。
2)坑底必須有底大口小倒斜度,見(jiàn)圖2-14所示,以保證基礎(chǔ)面的埋深。第一百零七頁(yè),共一百六十二頁(yè)。3.2現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)施工
3)挖掘時(shí)要確保底層的形狀及尺寸,嚴(yán)格按尺寸挖掘。對(duì)原狀土較松的坑壁,要隨時(shí)檢查有無(wú)塌方的危險(xiǎn),若下層土質(zhì)較差,不宜利用原狀土作土模時(shí),則改用混凝土預(yù)制模板。
4)基坑挖好后,應(yīng)將坑壁的松土除凈,以防在澆灌混凝土?xí)r使泥土摻入混凝土中。⑻挖土的棄土必須遠(yuǎn)離坑口,拋土距離根據(jù)挖坑深度和土壤類別確定,一般小于1.0m,堆土的坡度應(yīng)向外,堆土高度不超過(guò)1.5m。⑼大基坑開挖時(shí),宜采用人抬籮運(yùn)送棄土,遇雨天時(shí)開挖,必
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