湖北水利水电职业技术学院
教 师 授 课 教 案
课程名称:水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 16 次课
授课班级: 03级水工 编制日期: 年 月 日
课题(章节): 第五章 混凝土工程 5.5 混凝土施工质量控制与缺陷的防治
5.6 混凝土施工安全技术
传授主要知识点:
混凝土施工质量控制、 混凝土施工缺陷的防治、混凝土施工安全技术
施工缝处理安全技术、混凝土拌和的安全技术措施
传授主要技能点:
了解混凝土施工缺陷产生的原因和预防
修补方法掌握混凝土施工安全技术措施
教学步骤安排: 1、复习上节课内容
2、讲述混凝土施工质量控制与缺陷的防治
3、讲述混凝土施工安全技术
4、小结本次课内容
授课方式: 1、课堂讲授
2、多媒体演示
3、介绍典型的施工实例
教学手段:
板书、多媒体、相关施工图片
作业布置情况:
利用课后习题进行练习,巩固知识,补充习题。
课后分析与小结:
第五节 混凝土施工质量控制与缺陷的防治
一、混凝土的质量控制
混凝土工程质量包括结构外观质量和内在质量。前者指结构的尺寸、位置、高程等;后者则指从混凝土原材料、设计配合比、配料、拌和、运输、浇捣等方面。
(一)原材料的控制检查
水泥
水泥是混凝土主要胶凝材料,水泥质量直接影响混凝土的强度及其性质的稳定性。运至工地的水泥应有生产厂家品质试验报告,工地试验室外必须进行复验,必要时还要进行化学分析。进场水泥每200~500t同品种、同标号的水泥作一取样单位,如不足200t亦作为一取样单位。可采用机械连续取样,混合均匀后作为样品,其总量不少于10kg。检查的项目有水泥标号、凝结时间、体积安定性。必要时应增加稠度、细度、密度和水化热试验。
粉煤灰
粉煤灰每天至少检查1次细度和需水量比。
砂石骨料
在筛分场每班检查1次各级骨料超逊径、含泥量、砂子的细度模数。
(2)在拌和厂检查砂子、小石的含水量、砂子的细度模数以及骨料的含泥量、超逊径。
4、外加剂
外加剂应有出厂合格证,并经试验认可。
(二)混凝土拌合物
拌制混凝土时,必须严格遵守试验室签发的配料单进行称量配料,严禁擅自更改。控制检查的项目有:
衡器的准确性
各种称量设备应经常检查,确保称量准确。
拌和时间
每班至少抽查2次拌和时间,保证混凝土充分拌和,拌和时间符合要求。
3、拌合物的均匀性
混凝土拌合物应均匀,经常检查其均匀性。
4、坍落度
现场混凝土坍落度每班在机口应检查4次。
5、取样检查
按规定在现场取混凝土试样作抗压试验,检查混凝土的强度。
(三)混凝土浇捣质量控制检查
混凝土运输
混凝土运输过程中应检查混凝土拌合物是否发生分离、漏浆、严重泌水及过多降低坍落度等现象。
2、基础面、施工缝的处理及钢筋、模板、预埋件安装
开仓前应对基础面、施工缝的处理及钢筋、模板、预埋件安装作最后一次检查。应符合规范要求。
3、混凝土浇筑
严格按规范要求控制检查接缝砂浆的铺设、混凝土入仓铺料、平仓、振捣、养护等内容。
(四)混凝土外观质量和内部质量缺陷检查
混凝土外观质量主要检查表面平整度(有表面平整要求的部位)、麻面、蜂窝、空洞、露筋、碰损掉角、表面裂缝等。重要工程还要检查内部质量缺陷,如用回弹仪检查混凝土表面强度、用超声仪检查裂缝、钻孔取芯检查各项力学指标等。
混凝土施工缺陷及防治
混凝土施工缺陷分外部缺陷和内部缺陷两类。
(一)外部缺陷
1、麻面
麻面是指混凝土表面呈现出无数绿豆大小的大规则的小凹点。
(1)混凝土麻面产生的原因有:1)模板表面粗糙、不平滑;2)浇筑前没有在模板上洒水湿润,湿润不足,浇筑时混凝土的水分被模板吸去;3)涂在钢模板上的油质脱模剂过厚,液体残留在模板上;4)使用旧模板,板面残浆未清理,或清理不彻底;5)新拌混凝土浇灌入模后,停留时间过长,振捣时已有部分凝结;6)混凝土振捣不足,气泡未完全排出,有部分留在模板表面;7)模板拼缝漏浆,构件表面浆少,或成为凹点,或成为若断若续的凹线。
(2)混凝土麻面的预防措施有:1)模板表面应平滑;2)浇筑前,不论是哪种模型,均需浇水湿润。但不得积水;3)脱模剂涂擦要均匀,模板有凹陷时,注意将积水拭干;4)旧模板残浆必须清理干净;5)新拌混凝土必须按水泥或外加剂的性质,在初凝前振捣;6)尽量将气泡排出;7)浇筑前先检查模板拼缝,对可能漏浆的缝,设法封嵌。
(3)混凝土麻面的修补
混凝土表面的麻点,如对结构无大影响,可不作处理。如需处理,方法如下:1)用稀草酸溶液将该处脱模剂油点,或污点用毛刷洗净,于修补前用水湿透;2)修补用的水泥品种必须与原混凝土一致,砂子为细砂,粒径最大不宜超过1mm;3)水泥砂浆配合比为1∶(2~2.5),由于数量不多,可用人工在小灰桶中拌匀,随拌随用;4)按照漆工刮腻子的方法,将砂浆用刮刀大力压入麻点内,随即刮平;5)修补完成后,即用草帘或草席进行保湿养护。
2、蜂窝
蜂窝是指混凝土表面无水泥浆,形成蜂窝状的孔洞,形状不规则,分布不均匀,露出石子深度大于5mm,不露主筋,但有时可能露箍筋。
(1)混凝土峰窝产生的原因有:1)配合比不准确,砂浆少,石子多;2)搅拌用水过少;3)混凝土搅拌时间不足,新拌混凝土未拌匀;4)运输工具漏浆;5)使用干硬性混凝土,但振捣不足;6)模板漏浆,加上振捣过度。
(2)混凝土蜂窝的预防方法是:1)砂率不宜过小;2)计量器具应定期检查;3)用水量如少于标准,应掺用减水剂;4)计量器具应定期检查;5)搅拌时间应足够;6)注意运输工具的完好性,及时修理;7)捣振工具的性能必须与混凝土的坍落度相适应;8)浇筑前必须检查和嵌填模板拼缝,并浇水湿润;9)浇筑过程中,有专人巡视模板。
(3)混凝土蜂窝修补
如系小蜂窝,可按麻面方法修补。如系较大蜂窝,按下法修补:1)将修补部分的软弱部分凿去,用高压水及钢丝刷将基层冲洗干净;2)修补用的水泥应与原混凝土的一致;砂子用中粗砂;3)水泥砂浆的配合比为1:2~1:3,应搅拌均匀;4)按照抹灰工的操作方法,用抹子大力将砂浆压入蜂窝内刮平;在棱角部位用靠尺将棱角取直;5)修补完成后即用草帘或草席进行保湿养护。
3、混凝土露筋、空洞
主筋没有被混凝土包裹而外露,或在混凝土孔洞中外露的缺陷称之为露筋。混凝土表面有超过保护层厚度,但不超过截面尺寸1/3的缺陷,称之为空洞。
(1)混凝土出现露筋、空洞的原因有:1)漏放保护层垫块或垫块位移;2)浇灌混凝土时投料距离过高过远,又没有采取防止离析的有效措施;3)搅拌机卸料入吊斗或小车时,或运输过程中有离析,运至现场又未重新搅拌;4)钢筋较密集,粗骨料被卡在钢筋上,加上振捣不足或漏振;5)采用干硬性混凝土而又振捣不足;
(2)露筋、空洞的预防措施有:1)浇筑混凝土前应检查垫块情况;2)应采用合适的混凝土保护层垫块;3)浇筑高度不宜超过2m;4)浇灌前检查吊斗或小车内混凝土有无离析;5)搅拌站要按配合比规定的规格使用粗骨料;6)如为较大构件,振捣时专人在模板外用木槌敲打,协助振捣;7)构件的节点、柱的牛腿、桩尖或桩顶、有抗剪筋的吊环等处钢筋的吊环等处钢筋较密,应特别注意捣实;8)加强振捣;9)模板四周,用人工协助捣实;如为预制构件,在钢模周边用抹子插捣。
(3)混凝土露筋、空洞的处理措施:1)将修补部位的软弱部分及突出部分凿去,上部向外倾斜,下部水平;2)用高压水及钢丝刷将基层冲洗干净。修补前用湿麻袋或湿棉纱头填满,使旧混凝土内表面充分湿润;3)修补用的水泥品种应与原混凝土的一致,小石混凝土强度等级应比原设计高一级;4)如条件许可,可用喷射混凝土修补;5)安装模板浇筑;6)混凝土可加微量膨胀剂;7)浇筑时,外部应比修补部位稍高;8)修补部分达到结构设计强度时,凿除外倾面。
4、混凝土施工裂缝
(1)混凝土施工裂缝产生的原因:1)曝晒或风大,水分蒸发过快,出现的塑性收缩裂缝;2)混凝土塑性过大,成型后发生沉陷不均,出现的塑性沉陷裂缝;3)配合比设计不当引起的干缩裂缝;4)骨料级配不良,又未及时养护引起的干缩裂缝;5)模板支撑刚度不足,或拆模工作不慎,外力撞击的裂缝。
(2)预防方法:1)成型后立即进行覆盖养护,表面要求光滑,可采用架空措施进行覆盖养护;2)配合比设计时,水灰比不宜过大;搅拌时,严格控制用水量;3)水灰比不宜过大,水泥用量不宜过多,灰骨比不宜过大;4)骨料级配中,细颗粒不宜偏多; 5)浇筑过程应有专人检查模板及支撑;6)注意及时养护;7)拆模时,尤其是使用吊车拆大模板时,必须按顺序进行,不能强拆。
(3)混凝土施工裂缝的修补
1)混凝土微细裂缝修补:①用注射器将环氧树脂溶液粘结剂或甲凝溶液粘结剂注入裂缝内;②注射时宜在干燥、有阳光的时候进行;裂缝部位应干燥,可用喷灯或电风筒吹干;在缝内湿气逸出后进行;③注射时,从裂缝的下端开始,针头应插入缝内,缓慢注入;使缝内空气向上逸出,粘结剂在缝内向上填充。
2)混凝土浅裂缝的修补:①顺裂缝走向用小凿刀将裂缝外部扩凿成V形,宽约5~6mm,深度等于原裂缝;②用毛刷将V形槽内颗粒及粉尘清除,用喷灯为或电风筒吹干;③用漆工刮刀或抹灰工小抹刀将环氧树脂胶泥压填在V形槽上,反复搓动,务使紧密粘结;④缝面按需要做成与结构面齐平,或稍微突出成弧形。
3)混凝土深裂缝的修补
做法是将微细缝和浅缝两种措施合并使用:①先将裂缝面凿成V形或凹形槽;②按上述办法进行清理、吹干;③先用微细裂缝的修补方法向深缝内注入环氧或甲凝粘结剂,填补深裂缝;④上部开凿的槽坑按浅裂缝修补方法压填环氧胶泥粘结剂。
(二)混凝土内部缺陷
混凝土空鼓
混凝土空鼓常发生在预埋钢板下面。产生的原因是浇灌预埋钢板混凝土时,钢板底部未饱满或振捣不足。
预防方法:(1)如预埋钢板不大,浇灌时用钢棒将混凝土尽量压入钢板底部;浇筑后用敲击法检查;(2)如预埋钢板较大,可在钢板上开几个小孔排除空气,亦可作观察孔。
混凝土空鼓的修补:(1)在板外挖小槽坑,将混凝土压入,直至饱满,无空鼓声为止。(2)如钢板较大或估计空鼓较严重,可在钢板上钻孔,用灌浆法将混凝土压入。
2、混凝土强度不足
混凝土强度不足产生的原因:(1)配合比计算错误;(2)水泥出厂期过长,或受潮变质,或袋装重量不足;(3)粗骨料针片状较多,粗、细骨料级配不良或含泥量较多;(4)外加剂质量不稳定;(5)搅拌机内残浆过多,或传动皮带打滑,影响转速;(6)搅拌时间不足;(7)用水量过大,或砂、石含水率未调整,或水箱计量装置失灵;(8)秤具或秤量斗损坏,不准确;(9)运输工具灌浆,或经过运输后严重离析;(10)振捣不够密实。
混凝土强度不足是质量上的大事故。处理方案由设计单位决定。通常处理方法有:
(1)强度相差不大时,先降级使用,待龄期增加,混凝土强度发展后,再按原标准使用;
(2)强度相差较大时,经论证后采用水泥灌浆或化学灌浆补强。
(3)强度相差较大而影响较大时,拆除返工。
第六节 混凝土施工安全技术
一、施工缝处理安全技术
(1)冲毛、凿毛前应检查所有工具是否可靠。
(2)多人同在一个工作面内操作时,应避免面对面近距离操作,以防飞石、工具伤人。严禁在同一工作面上下层同时操作。
(3)使用风钻、风镐凿毛时,必须遵守风钻、风镐安全技术操作规程。在高处操作时应用绳子将风钻、风镐栓住,并挂在牢固的地方。
(4)检查风砂枪枪嘴时,应先将风阀关闭,并不得面对枪嘴,也不得将枪嘴指向他人。使用砂罐时须遵守压力容器安全技术规程。当砂罐与风砂枪距离较远时,中间应有专人联系。
(5)用高压水冲毛,必须在混凝土终凝后进行。风、水管须装设控制阀,接头应用铅丝扎牢。使用冲毛机操作时,还应穿戴好防护面罩、绝缘手套和长筒胶靴。冲毛时要防止泥水冲到电气设备或电力线路上。工作面的电线灯应悬挂在不妨碍冲毛的安全高度。
(6)仓面冲洗时应选择安全部位排渣,以免冲洗时石渣落下伤人。
二、混凝土拌和的安全技术措施
(1)安装机械的地基应平整夯实,用支架或支脚简架稳,不准以轮胎代替支撑。机械安装要平稳、牢固。对外露的齿轮、链轮、皮带轮等转动部位应设防护装置。
(2)开机前,应检查电气设备的的绝缘和接地是否良好,检查离合器、制动器、钢丝绳、倾倒机构是否完好。搅拌筒应用清水冲洗干净,不得有异物。
(3)启动后应注意搅拌筒转向与搅拌筒上标示的箭头方向一致。待机械运转正常后再加料搅拌。若遇中途停机、停电时,应立即将料卸出,不允许中途停机后重载启动。
(4)搅拌机的加料斗升起时;严禁任何人在料斗下通过或停留,不准用脚踩或用铁锹、木棒往下拨、刮搅拌筒口,工具不能碰撞搅拌机,更不能在转动时,把工具伸进料斗里扒浆。工作完毕后应将料斗锁好,并检查一切保护装置。
(5)未经允许,禁止拉闸、合闸和进行不合规定的电气维修。现场检修时,应固定好料斗,切断电源。进入搅拌筒内工作时,外面应有人监护。
(6)拌和站的机房、平台、梯道、栏杆必须牢固可靠。站内应配备有效的吸尘装置。
(7)操纵皮带机时,必须正确使用防护用品,禁止一切人员在皮带机上行走和跨越;机械发生故障时应立即停车检修,不得带病运行;
(8)用手推车运料时,不得超过其容量的3/4,推车时不得用力过猛和撒把。
三、混凝土运输混凝土的安全技术措施
(一)手推车运输混凝土的安全技术措施
(1)运输道路应平坦,斜道坡道坡度不得超过3%。
(2)推车时应注意平衡,掌握重心,不准猛跑和溜放。
(3)向料斗倒料,应有挡车设施,倒料时不得撒把。
(4)推车途中,前后车距在平地不得少于2m,下坡不得少于10m。
(5)用井架垂直提升时,车把不得伸出笼外,车轮前后要挡牢。
(6)行车道要经常清扫,冬季施工应有防滑措施。
(二)自卸汽车运输混凝土的安全技术措施
(1)装卸混凝土应有统一的联系和指挥信号。
(2)自卸汽车向坑洼地点卸混凝土时,必须使后轮与坑边保持适当的安全距离,防止塌方翻车。
(3)卸完混凝土后,自卸装置应立即复原,不得边走边落。
(三)吊罐吊送混凝土的安全技术措施
(1)使用吊罐前,应对钢丝绳、平衡梁、吊锤(立罐)、吊耳(卧罐)、吊环等起重部件进行检查,如有破损则禁止使用。
(2)吊罐的起吊、提升、转向、下降和就位,必须听从指挥。指挥信号必须明确、准确。
(3)起吊前,指挥人员应得到两侧挂罐人员的明确信号,才能指挥起吊;起吊时应慢速,并应吊离地面30~50cm时进行检查,确认稳妥可靠后,方可继续提升或转向。
(4)吊罐吊至仓面,下落到一定高度时,应减慢下降、转向及吊机行车速度,并避免紧急刹车,以免晃荡撞击人体。要慎防吊罐撞击模板、支撑、拉条和预埋件等。
(5)吊罐卸完混凝土后应将斗门关好,并将吊罐外部附着的骨料、砂浆等清除后,方可吊离。放回平板车时,应缓慢下降,对准并放置平稳后方可摘钩。
(6)吊罐正下方严禁站人。吊罐在空间摇晃时,严禁扶拉。吊罐在仓面就位时,不得硬拉。
(7)当混凝土在吊罐内初凝,不能用于浇筑,采用翻罐处理废料时,应采取可靠的安全措施,并有带班人在场监护,以防发生意外。
(8)吊罐装运混凝土时严禁混凝土超出罐顶,以防坍落伤人。
(9)经常检查维修吊罐。立罐门的托辊轴承、卧罐的齿轮,要经常检查紧固,防止松脱坠落伤人。
(四)混凝土泵作业安全技术措施
(1)混凝土泵送设备的放置,距离基坑不得小于2cm,悬臂动作范围内,禁止有任何障碍物和输电线路。 (2)管道敷设线路应接近直线,少弯曲,管道的支撑与固定,必须紧固可靠;管道的接头应密封,“Y”形管道应装接锥形管。
(3)禁止垂直管道直接接在泵的输出口上,应在架设之前安装不小于10m的水平管,在水平管近泵处应装逆止阀,敷设向下倾斜的管道,下端应接一段水平管,否则,应用采用弯管等,如倾斜大于7℃时,应在坡度上端装置排气活塞。
(4)风力大于6级时,不得使用混凝土输送悬臂。
(5)混凝土泵送设备的停车制动和锁紧制动应同时使用,水箱应储满水,料斗内不得有杂物,各润滑点应润滑正常。
(6)操作时,操纵开关、调整手柄、手轮、控制杆、旋塞等均应放在正确位置,液压系统应无泄漏。
(7)作业前,必须按要求配制水泥砂浆润滑管道,无关人员应离开管道。
(8)支腿未支牢前,不得启动悬臂;悬臂伸出时,应按顺序进行,严禁用悬臂起吊和拖拉物件。
(9)悬臂在全伸出状态时,严禁移动车身;作业中需要移动时,应将上段悬臂折叠固定;前段的软管应用安全绳系牢。
(10)泵送系统工作时,不得打开任何输送管道的液压管道,液压系统的安全阀不得任意调整。
(11)用压缩空气冲洗管道时,管道出口10m内不得站人,并应用金属网栏截冲出物,禁止用压缩空气冲洗悬臂配管。
四、混凝土平仓振捣的安全技术措施
(1)浇筑混凝土前应全面检查仓内排架、支撑、模板及平台、漏斗、溜筒等是否安全可靠。
(2)仓内脚手脚、支撑、钢筋、拉条、预埋件等不得随意拆除、撬动。如须拆除、撬动时,应征得施工负责人的同意。
(3)平台上所预留的下料孔,不用时应封盖。平台除出入口外,四周均应设置栏杆和挡板。
(4)仓内人员上下设置靠梯,严禁从模板或钢筋网上攀登。
(5)吊罐卸料时,仓内人员应注意躲开,不得在吊罐正下方停留或操作。
(6)平仓振捣过程中,要经常观察模板、支撑、拉筋等是否变形。如发现变形有倒塌危险时,应立即停止工作,并及时报告。操作时,不得碰撞、触及模板、拉条、钢筋和预埋件。不得将运转中的振捣器,放在模板或脚手架上。仓内人员要集中思想,互相关照。浇筑高仓位时,要防止工具和混凝土骨料掉落仓外,更不允许将大石块抛向仓外,以免伤人。
(7)使用电动式振捣器时,须有触电保安器或接地装置,搬移振捣器或中断工作时,必须切断电源。湿手不得接触振捣器的电源开关。振捣器的电缆不得破皮漏电。
(8)下料溜筒被混凝土堵塞时,应停止下料,立即处理。处理时不得直接在溜筒上攀登。
(9)电气设备的安装拆除或在运转过程中的事故处理,均应由电工进行。
五、混凝土养护时安全技术措施
(1)养护用水不得喷射到电线和各种带电设备上。养护人员不得用湿手移动电线。养护水管要随用随关,不得使交通道转梯、仓面出入口、脚手架平台等处有长流水。
(2)在养护仓面上遇有沟、坑、洞时,应设明显的安全标志。必要时,可铺安全网或设置安全栏杆。
(3)禁止在不易站稳的高处向低处混凝土面上直接洒水养护。
高处作业时应执行高处作业安全规程。