第4章钢筋混凝土与预应力混凝土工程 本章学习要求：
了解模板系统的组成，构造要求，受力特点，掌握摸板设计、安装、拆除的方法。
了解钢筋的种类、性能及加工工艺、连接方式。掌握钢筋下料长度和代换的计算方法、。了解混凝土工程原材料、施工设备和机具的性能，掌握混凝土施工工艺的原理、施工配料。
了解预应力混凝土工程的施工工艺。 掌握混凝土工程的质量检验和评定。
4.1混凝土结构工程概述
混凝土结构是指以混凝土为主要材料制成的结构，包括素混凝土结构，钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。
钢筋混凝土结构工程在施工中可分为钢筋工程、模板工程和混凝土工程三个部分。 钢筋混凝土结构是指按设计要求将钢筋和混凝土两种材料复合，利用模板浇制而成的建筑结构或构件。混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料、水、外加剂等按一定比例拌和而成的混合物，经模板浇筑成型（可模性），再经养护硬化后所形成的一种人造石材。
钢筋混凝土结构的施工，主要有整体现浇和预制装配两大类方法。在两者之间，还有现浇与装配相结合的施工方法，生产出来的结构称为装配整体式结构。
整体现浇式结构是在施工现场，在结构构件的设计位置支设模板、绑扎钢筋、浇灌混凝土、振捣成型，经养护混凝土达到拆模强度时拆除模板，制成结构构件。整体现浇式结构的整体性和抗震性能好，施工时不需要大型起重机械。但要消耗大量模板，劳动强度高，施工中受气候条件影响较大。
预制装配式结构是预先在预制构件厂（场）生产制作结构构件，然后运至施工现场进行结构安装；或者在施工现场就地制作结构构件并进行结构构件的安装。一般大型构件在施工现场生产制作，以避免运输的困难。中小型构件均可在预制构件厂（场）生产制作。预制与整体现浇式结构相比，预制装配式结构耗钢量较大，施工时对起重设备要求高、依赖性强。结构的整体性和抗震性则不如整体现浇式结构。
装配整体式结构是结合上述两种施工方法的优点，结合现场施工条件和技术装备条件而形成的施工方式。由于能够利用后张法进行混凝土预制构件整体拼装、梁板构件叠合浇制、节点区域整体浇筑等方法加强结构的整体性，因而同时具有预制装配式和整体现浇式的优点，有着良好的发展前景。
钢筋混凝土结构工程的施工工艺流程如图4-1
4.2 模
板工程
模板是使混凝土结构和构件按
所要求的几何尺寸成型的模型板。模
图4.1 钢筋混凝土结构工程的施工工艺流程图
板系统包括模板和支架系统两大部
分，此外尚须适量的紧固连接件。在现浇钢筋混凝土结构施工中，对模板的要求是保证工程结构各部分形状尺寸和相互位置的正确性，具有足够的承载能力、刚度和稳定性，构造简单，装拆方便，接缝不得漏浆。由于模板工程量大，材料和劳动力消耗多。正确选择模板形式、材料及合理组织施工对加速现浇钢筋混凝土结构施工和降低工程造价具有重要作用。
4.2.1 模板的常见种类和构造
模板分类有多种方式，通常按以下方式分类：
⑴按所用材料不同可分为：木模板、钢模板、塑料模板、玻璃钢模板、竹胶板模板、装饰混凝土模板、预应力混凝土薄板等。
⑵按模板的形式及施工工艺不同可分为：组合式模板（如木模板、组合钢模板）、工具模板（如大模板、滑模、爬模等）和永久性模板。
⑶按模板规格型式不同可分为：定型模板（即定型组合模板，如小钢模）和非定型模板（散装模板）。
摸板的选用要因地制宜，就地取材，要求形状、尺寸准确，接缝严密，有足够的强度、刚度和稳定性，并且要求装拆方便、灵活，能多次周转使用。
4.2.2 组合钢模板
组合钢模板由钢模板和配件两大部分组成，它可以拼成不同尺寸、不同形状的模板，以适应基础、柱、梁、板、墙施工的需要。组合钢模尺寸适中，轻便灵活，装拆方便，既适用于人工装拆，也可预拼成大模板、台模等，然后用起重机吊运安装。
1．钢模板
钢模板有通用模板和专用模板两类。通用模板包括平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角模；专用模板包括倒棱模板、梁液模板、柔性模板、搭接模板、可调模板及嵌补模板。常用的通用模板的平面模板如图（4-2）由面板、边框、纵横肋构成。边框与面板常用2.5~3.0mm厚钢板冷轧冲压整体成型,纵横肋用3mm厚扁钢与面板及边框焊成。为便于连接，边框上有连接孔，边框的长向及短向其孔距一致，以便横竖都能拼接。平模的长度有1800、1500、1200、900、750、600、450mm七种规格，宽度有100～600mm（以50mm进级）十一种规格，因而可组成不同尺寸的模板。在构件接头处（如柱与梁接头）及一些特殊部位，可用专用模板嵌补。不足模数的空缺也可用少量木模补缺，用钉子或螺栓将方木与平模边框孔洞连接。角模又分阴角模、阳角模及联接角模，阴、阳角模用以成
d）
(e)
(f)
4.2 组合钢模板
(
a)平模板(b)阴角模板(c)阳角模板(d)联接角模板(e)U形卡(f)附墙柱模
型混凝土结构的阴、阳角，联接角模用作两块平模拼成900角的连接件。
2．钢模配板 采用组合钢模时，同一构件的模板展开可用不同规格的钢模作多种方式的组合排列，因而形成不同的配板方案。配板方案对支模效率、工程质量和经济效益都有一定影响。合理的配板方案应满足：钢模块数少，木模嵌补量少，并能使支承件布置简单，受力合理。配板原则如下：
1）优先采用通用规格及大规格的模板 ， 这样模板的整体性好，又可以减少装拆工作。 2）合理排列模板 宜以其长边沿梁、板、墙的长度方向或柱的方向排列，以利使用长度规格大的钢模，并扩大钢模的支承跨度。如结构的宽度恰好是钢模长度的整倍数量，也可将钢模的长边沿结构的短边排列。模板端头接缝宜错开布置，以提高模板的整体性，并使模板在长度方向易保持平直。
3）合理使用角模 对无特殊要求的阳角，可不用阳角模，而用联接角模代替。阴角模宜用于长度大的阴角，柱头、梁口及其他短边转角（阴角）处，可用方木嵌补。
4）便于模板支承件（钢楞或桁架）的布置 对面积较方整的预拼装大模板及钢模端头接缝集中在一条线上时，直接支承钢模的钢楞，其间距布置要考虑接缝位置，应使每块钢模都有两道钢楞支承。对端头错缝连接的模板，其直接支承钢模的钢楞或桁架的间距，可不受接缝位置的限制。
图
（
3．常用模板的配备
表4.1给出了每1万㎡钢模板及其附件配备表。
4.1
4.2.3 木胶合板
1.木胶合板的使用特点
木胶合板是一组单板(薄木片)按相邻层木纹方向相互垂直组坯相互胶合成的板材。其表板和内层板对称配置在中心层或板芯的两层。混凝土模板用的木胶合板属具有高耐气候性耐水性的I类胶合板，胶合剂为酚醛树脂胶。
胶合板用作为混凝土模板具有以下特点：
1) 板幅大，板面平整。既可减少安装工作量，节省现场人工费用，又可减少混凝土外露表面的装饰及磨去接缝的费用；
2) 承载能力大，特别是经表面处理后耐磨性好，能多次重复使用；
3) 材质轻，厚18mm的木胶板，单位面积重量为50kg，模板的运输、堆放、使用和管理等都较为方便；
4) 保温性能好，能防止温度变化过快，冬季施工有助于混凝土的保温； 5) 锯截方便，易加工成各种形状的模板；
6) 便于按工程的需要弯曲成形，用作曲面模板。
4..3 木胶合板纹理方向与使用
1—表板；2—芯板
2. 构造与尺寸
模板用的木胶合板通常由5、7、9、11层等奇数层单板经热压固化而胶合成形。相邻 层的纹理方向相互垂直，通常最外层表板的纹理方向和胶合板板面的长向平行（图4.3），因此，整张胶合板的长向为强方向，短向为弱方向，使用时必须加以注意。
模板用木胶合板的幅面尺寸，一般宽度为1200mm左右，长度为2400mm左右，厚约12～18mm。表4.2列出我国模板常用木胶合板规格尺寸。
表4.2 常用模板木胶合板规格尺寸(mm) 厚度 12.0 15.0 18.0 层数 至少5层 至少7层 宽度 915 1220 91 1220 长度 1830 1830 2135 2440 3.胶合性能 模板用胶合板的胶粘剂主要是酚醛树脂。此类胶粘剂胶合强度高，耐水、耐热、耐腐蚀等性能良好，其突出的是耐沸水性能及耐久性优异。
专业标准ZBB70006—88中，对混凝土模板用木胶合板的胶合强度作了规定，见表4.3，其中对不同树种胶合板的胶合强度，应符合最低的树种指标值。
表4.3 模板用胶合板的胶合强度指标值 2树种 胶合强度(单个试件指标值)(N/mm) 桦木 ≥1.00 克隆、阿必东、马尾松、云南松、荷木、枫香 ≥0.80 ≥0.70 柳桉、拟赤扬 施工单位购买混凝土模板用胶合板时，首先要判别是否属于I类胶合板，即判别该批胶合板是否采用了酚醛树脂胶或其它性能相当的胶粘剂。受试验条件限制，不能做胶合强度试验时，可以用沸水煮小块试件快速简单判别。方法是从胶合板上锯截下20mm见方的小块，放在沸水中煮0.5～1h。用酚醛树脂作为胶粘剂的试件煮后不会脱胶，而用脲醛树脂作为胶粘剂的试件煮后脱胶。
4.承载能力
木胶合板的承载能力与胶合板的厚度、静弯曲强度以及弹性模量有关。表4.4列出专业标准ZBB70006—88中模板用胶合板的纵向弯曲强度、弹性模量指标值。
由于生产胶合板的树种及产地各异，胶合板的静弯曲强度以及弹性模量值不稳定，表4.4中的两项指标值目前仅作指导生产厂用，不作使用单位对胶合板的考核指标。
施工单位若需要应对所购置的胶合板进行测试，以确定其静弯曲强度和弹性模量。
表4.4 模板用胶合板纵向弯曲强度和弹性模量指标值 树种 柳桉 马尾松、云南松、落叶松 桦木、克隆、阿必东 弹性模量(MPa) 33.5310 34.0310 34.5310 静弯曲强度(MPa) 25 30 35 5.使用要点 胶合板板面质量直接影响拆模后混凝土的表面质量，特别是清水混凝土。生产胶合板的木材树种较杂。质量差的，在浇筑混凝土后拆模时，混凝土表面留下黄褐色或红褐色(亦称着色)的斑痕，有时也会影响到新浇筑混凝土的正常硬化。
为了使胶合板板面具有良好的耐碱性、耐水性、耐热性、耐磨性以及脱模性，增加胶合板的重复使用次数，因此必须选用经过板面处理的胶合板。
未经处理的胶合板(亦称白坯板或素板)可在其表面冷涂刷一层涂料胶，构成保护膜。表层胶的胶种有：聚氨酯树脂类、环氧树脂类、酚醛树脂类、聚酯树脂类等。
经表面处理的胶合板，施工现场使用中，应注意以下几个问题： 1)模板拆除后，严禁从高处向下扔；以免损伤板面处理层； 2)脱模后立即清洗板面浮浆，堆放整齐；
3)胶合板周边涂封边胶，及时清除水泥浆。若在模板拼缝处粘贴纸胶带或水泥袋纸，则易脱模，不损伤胶合板边角；
4)胶合板板面尽量不钻洞。遇有预留孔洞等用普通板材拼补。现场有修补材料，及时修补，防止损伤面扩大。
5)胶合板用作楼板模板时，常规的支模方法为：用￠4833.5脚手钢管搭设排架，排架上铺放间距为400mm左右的50mm3100mm或者60380mm木方(俗称68方木)，作为面
板下的楞木。木胶合板常用厚度为12mm、18mm，木方的间距随胶合板厚度作调整。这种支模方法简单易行，现已在施工现场大面积采用。
6)胶合板用作墙模板时，常规的支模方法为：胶合板面板外侧的内楞用50mm3100mm或者60380mm木方，外楞用￠4833.5脚手钢管，内外模用3形卡及穿墙螺栓拉结。
4.2.4脚手架与模板支架
1脚手架
脚手架是为建筑施工而搭设的上料、堆料与施工作业用的临时结构架。 模板支架是用于支撑模板的、采用脚手架材料搭设的架子。 脚手架是建筑工程施工时搭设的一种临时设施。脚手架的用途主要是为建筑物空间作业时提供材料堆放和工人施工作业的场所。脚手架的各项性能（构造型式、装拆速度、安全可靠性、周转率、多功能性和经济合理性等）直接影响工程质量、施工安全和劳动生产率。
按搭设位置，脚手架可分为外脚手架和里脚手架两大类；按搭设和支撑方式可分为多立柱式、门式、桥式、悬挂式、爬升式脚手架等。
脚手架可用木、竹和钢管等材料制作。
脚手架应满足以下基本要求：宽度(或面积)、步距高度、离墙距离等能满足工人操作、