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混凝土工程
第5章混凝土工程
第一节普通混凝土施工
一、施工准备
混凝土施工准备工作的主要项目有：
基础处理、施工缝处理、设置卸料入仓的辅助设备、模板、钢筋的架设、预埋件及观测设备的埋设、施工人员的组织、浇筑设备及其辅助设施的布置、浇筑前的检查验收等。
（一）基础处理
土基应先将开挖基础时预留下来的保护层挖除，并清除杂物，然后用碎石垫底，盖上湿砂，再进行压实，浇8～12cm厚素混凝土垫层。
砂砾地基应清除杂物，整平基础面，并浇筑10～20cm厚素混凝土垫层。
对于岩基，一般要求清除到质地坚硬的新鲜岩面，然后进行整修。
整修是用铁撬等工具去掉表面松软岩石、棱角和反坡，并用高压水冲洗，压缩空气吹扫。
若岩面上有油污、灰浆及其粘结的杂物，还应采用钢丝刷反复刷洗，直至岩面清洁为止。
清洗后的岩基在混凝土浇筑前应保持洁净和湿润。
当有地下水时，要认真处理，否则会影响混凝土的质量。
处理方法是：
做截水墙，拦截渗水，引入集水井排出；对基岩进行必要的固结灌浆，以封堵裂缝，阻止渗水；沿周边打排水孔，导出地下水，在浇筑混凝土时埋管，用水泵抽出孔内积水，直至混凝土初凝，7d后灌浆封孔；将底层砂浆和混凝土的水灰比适当降低。
（二）施工缝处理
施工缝是指浇筑块之间新老混凝土之间的结合面。
为了保证建筑物的整体性，在新混凝土浇筑前，必须将老混凝土表面的水泥膜（又称乳皮）清除干净，并使其表面新鲜整洁、有石子半露的麻面，以利于新老混凝土的紧密结合。
但对于要进行接缝灌浆处理的纵缝面，可不凿毛，只需冲洗干净即可。
施工缝的处理方法有以下几种。
（1）风砂枪喷毛。
将经过筛选的粗砂和水装入密封的砂箱，并通入压缩空气。
高压空气混合水砂，经喷砂喷出，把混凝土表面喷毛。
一般在混凝土浇后24～48h开始喷毛，视气温和混凝土强度增长情况而定。
如能在混凝土表层喷洒缓凝剂，则可减少喷毛的难度。
（2）高压水冲毛。
在混凝土凝结后但尚未完全硬化以前，用高压水（压力0.1～0.25MPa）冲刷混凝土表面，形成毛面，对龄期稍长的可用压力更高的水（压力0.4～0.6MPa），有时配以钢丝刷刷毛。
高压水冲毛关键是掌握冲毛时机，过早会使混凝土表面松散和冲去表面混凝土；过迟则混凝土变硬，不仅增加工作困难，而且不能保证质量。
一般春秋季节，在浇筑完毕后10～16h开始；夏季掌握在6～10h；冬季则在18～24h后进行。
如在新浇混凝土表面洒刷缓凝剂，则延长冲毛时间。
（3）刷毛机刷毛。
在大而平坦的仓面上，可用刷毛机刷毛，它装有旋转的粗钢丝刷和吸收浮渣的装置，利用粗钢丝刷的旋转刷毛并利用吸渣装置吸收浮渣。
喷毛、冲毛和刷毛适用于尚未完全凝固混凝土水平缝面的处理。
全部处理完后，需用高压水清洗干净，要求缝面无尘无碴，然后再盖上麻袋或草袋进行养护。
（4）风镐凿毛或人工凿毛。
已经凝固混凝土利用风镐凿毛或石工工具凿毛，凿深约1～2cm，然后用压力水冲净。
凿毛多用于垂直缝。
仓面清扫应在即将浇筑前进行，以清除施工缝上的垃圾、浮渣和灰尘，并用压力水冲洗干净。
（三）仓面准备
浇筑仓面的准备工作，包括机具设备、劳动组合、照明、风水电供应、所需混凝土原材料的准备等，应事先安排就绪,仓面施工的脚手架、工作平台、安全网、安全标识等应检查是否牢固，电源开关、动力线路是否符合安全规定。
仓位的浇筑高程、上升速度、特殊部位的浇筑方法和质量要求等技术问题，须事先进行技术交底。
地基或施工缝处理完毕并养护一定时间,已浇好的混凝土强度达到2.5MPa后,即可在仓面进行放线,安装模板、钢筋和预埋件，架设脚手等作业。
（四）模板、钢筋及预埋件检查
开仓浇筑前，必须按照设计图纸和施工规范的要求，对仓面安设的模板、钢筋及预埋件进行全面检查验收，签发合格证。
（1）模板检查。
主要检查模板的架立位置与尺寸是否准确，模板及其支架是否牢固稳定，固定模板用的拉条是否弯曲等。
模板板面要求洁净、密缝并涂刷脱模剂。
（2）钢筋检查。
主要检查钢筋的数量、规格、间距、保护层、接头位置与搭接长度是否符合设计要求。
要求焊接或绑扎接头必须牢固，安装后的钢筋网应有足够的刚度和稳定性，钢筋表面应清洁。
（3）预埋件检查。
对预埋管道、止水片、止浆片、预埋铁件、冷却水管和预埋观测仪器等，主要检查其数量、安装位置和牢固程度。
二、混凝土的拌制
混凝土拌制，是按照混凝土配合比设计要求，将其各组成材料（砂石、水泥、水、外加剂及掺合料等）拌和成均匀的混凝土料，以满足浇筑的需要。
混凝土制备的过程包括贮料、供料、配料和拌和。
其中配料和拌和是主要生产环节，也是质量控制的关键，要求品种无误、配料准确、拌和充分。
（一）混凝土配料
配料是按设计要求，称量每次拌和混凝土的材料用量。
配料的精度直接影响混凝土质量。
混凝土配料要求采用重量配料法，即是将砂、石、水泥、掺和料按重量计量，水和外加剂溶液按重量折算成体积计量。
施工规范对配料精度（按重量百分比计）的要求是：
水泥、掺合料、水、外加剂溶液为±1%，砂石料为±2%。
设计配合比中的加水量根据水灰比计算确定，并以饱和面干状态的砂子为标准。
由于水灰比对混凝土强度和耐久性影响极为重大，绝不能任意变更；施工采用的砂子，其含水量又往往较高，在配料时采用的加水量，应扣除砂子表面含水量及外加剂中的水量。
1、给料设备
给料是将混凝土各组份从料仓按要求供到称料料斗。
给料设备的工作机构常与称量设备相连，当需要给料时，控制电路开通，进行给料。
当计量达到要求时，即断电停止给料。
常用的给料设备如表5-1。
表5-1常用给料设备
序号
名称
特点
适宜给料对象
1
皮带给料机
运行稳定、无噪声、磨损小、使用寿命长、精度较高
砂
2
给料闸门
结构简单、操作方便、误差较大，可手控、气控、电磁控制
砂、石
3
电磁振动给料机
给料均匀，可调整给料量，误差较大、噪声较大
砂、石
4
叶轮给料机
运行稳定、无噪声、称料准确，可调给料量，满足粗、精称量要求
水泥、混合材料
5
螺旋给料机
运行稳定、给料距离灵活、工艺布置方便，但精度不高
水泥、混合材料
2、混凝土称量
混凝土配料称量的设备，有简易称量（地磅）、电动磅称、自动配料杠杆秤、电子秤、配水箱及定量水表。
（1）简易称量
当混凝土拌制量不大，可采用简易称量方式，如图5-1。
地磅称量，是将地磅安装在地槽内，用手推车装运材料推到地磅上进行称量。
这种方法最简便，但称量速度较慢。
台秤称量需配置称料斗、贮料斗等辅助设备。
称料斗安装在台秤上，骨料能由贮料斗迅速落入，故称量时间较快，但贮料斗承受骨料的重量大，结构较复杂。
贮料斗的进料可采用皮带机、卷扬机等提升设备。
（2）电动磅秤
电动磅秤是简单的自控计量装置，每种材料用一台装置，如图5-2。
给料设备下料至主称量料斗，达到要求重量后即断电停止供料，称量料斗内材料卸至皮带机送至集料斗。
（3）自动配料杠杆秤
自动配料杠杆秤带有配料装置和自动控制装置，如图5-3。
自动化水平高，可作砂、石的称量，精度较高。
（4）电子秤
电子秤是通过传感器承受材料重力拉伸，输出电信号在标尺上指出荷重的大小，当指针与预先给定数据的电接触点接通时，即断电停止给料，同时继电器动作，称料斗斗门打开向集料斗供料，如图5-4、图5-5。
（5）配水箱及定量水表
水和外加剂溶液可用配水箱和定量水表计量。
配水箱是搅拌机的附属设备，可利用配水箱的浮球刻度尺控制水或外加剂溶液的投放量。
定量水表常用于大型搅拌楼，使用时将指针拨至每盘搅拌用水量刻度上，按电钮即可送水，指针也随进水量回移，至零位时电磁阀即断开停水。
此后，指针能自动复位至设定的位置。
称量设备一般要求精度较高，而其所处的环境粉尘较大，因此应经常检查调整，及时清除粉尘。
一般要求每班检查一次称量精度。
以上给料设备、称量设备、卸料装置一般通过继电器联锁动作，实行自动控制。
（二）混凝土拌和
混凝土拌和的方法，有人工拌和与机械拌和两种。
1、人工拌和
人工拌和是在一块钢板上进行，先倒入砂子，后倒入水泥，用铁锨反复干拌至少三遍，直到颜色均匀为止。
然后在中间扒一个坑，倒入石子和2/3的定量水，翻拌1遍。
再进行翻拌（至少2遍），其余1/3的定量水随拌随洒，拌至颜色一致，石子全部被砂浆包裹，石子与砂浆没有分离、泌水与不均匀现象为止。
人工拌和劳动强度大、混凝土质量不容易保证，拌和时不得任意加水。
人工拌和只适宜于施工条件困难、工作量小，强度不高的混凝土。
2、机械拌和
用拌和机拌和混凝土较广泛，能提高拌和质量和生产率。
拌和机械有自落式和强制式两种。
其类型如表5-2。
表5-2混凝土搅拌机的型号
型式
代号
组
型
自
落
式
锥形反转出料
J
Z
锥形倾翻出料
J
F
强
制
式
涡桨
J
W
行星
J
X
单卧轴
J
D
双卧轴
J
S
（1）混凝土搅拌机
1）自落式混凝土搅拌机
自落式搅拌机是通过筒身旋转，带动搅拌叶片将物料提高，在重力作用下物料自由坠下，反复进行，互相穿插、翻拌、混合使混凝土各组分搅拌均匀的。
①锥形反转出料搅拌机
锥形反转出料搅拌机是中、小型建筑工程常用的一种搅拌机，正转搅拌，反转出料。
由于搅拌叶片呈正、反向交叉布置，拌合料一方面被提升后靠自落进行搅拌，另一方面又被迫沿轴向作左右窜动，搅拌作用强烈。
图5-6为锥形反转出料搅拌机外形。
它主要由上料装置、搅拌筒、传动机构、配水系统和电气控制系统等组成。
图5-7为搅拌筒示意图,当混合料拌好以后，可通过按钮直接改变搅拌筒的旋转方向，拌合料即可经出料叶片排出。
②双锥形倾翻出料搅拌机
双锥形倾翻出料搅拌机进出料在同一口，出料时由气动倾翻装置使搅拌筒下旋50°～60°，即可将物料卸出，如图5-8。
双锥形倾翻出料搅拌机卸料迅速，拌筒容积利用系数高，拌合物的提升速度低，物料在拌筒内靠滚动自落而搅拌均匀，能耗低，磨损小，能搅拌大粒径骨料混凝土。
主要用于大体积混凝土工程。
2）强制式混凝土搅拌机
强制式混凝土搅拌机一般筒身固定，搅拌机片旋转，对物料施加剪切、挤压、翻滚、滑动、混合使混凝土各组分搅拌均匀。
①涡桨强制式搅拌机
涡桨强制式搅拌机是在圆盘搅拌筒中装一根回转轴，轴上装有拌和铲和刮板，随轴一同旋转，如图5-9。
它用旋转着的叶片，将装在搅拌筒内的物料强行搅拌使之均匀。
涡桨强制式搅拌机由动力传动系统、上料和卸料装置、搅拌系统、操纵机构和机架等组成。
图5-9②单卧轴强制式混凝土搅拌机
单卧轴强制式混凝土搅拌机的搅拌轴上装有两组叶片，两组推料方向相反，使物料既有圆周方向运动，也有轴向运动，因而能形成强烈的物料对流，使混合料能在较短的时间内搅拌均匀。
它由搅拌系统、进料系统、卸料系统和供水系统等组成，如图5-10。
③双卧轴强制式混凝土搅拌机
双卧轴强制式混凝土搅拌机，如图5-11。
它有两根搅拌轴，轴上布置有不同角度的搅拌叶片，工作时两轴按相反的方向同步相对旋转。
由于两根轴上的搅拌铲布置位置不同，螺旋线方向相反，于是被搅拌的物料在筒内既有上下翻滚的动作，也有沿轴向的来回运动，从而增强了混合料运动的剧烈程度，因此搅拌效果更好。
双卧轴强制式混凝土搅拌机为固定式，其结构基本与单卧式相似。
它由搅拌系统、进料系统、卸料系统和供水系统等组成。
1-上料传动装置;2-上料架;3-搅拌驱动装置;4-料斗;5-水箱;5-搅拌筒;7-搅拌装置;8-供油器;
9-卸料装置;10-三通阀;11-操纵杆;12-水泵;13-支承架;14-罩盖;15-受料斗;15-电气箱
（2）混凝土搅拌机的使用
1）混凝土搅拌机的安装
①搅拌机的运输
搅拌机运输时，应将进料斗提升到上止点，并用保险铁链锁住。
轮胎式搅拌机的搬运可用机动车拖行，但其拖行速度不得超过15km/h。
如在不平的道路上行驶，速度还应降低。
②搅拌机的安装
按施工组织设计确定的搅拌机安放位置，根据施工季节情况搭设搅拌机工作棚，棚外应挖有排除清洗搅拌机废水的排水沟，能保持操作场地的整洁。
固定式搅拌机，应安装在牢固的台座上。
当长期使用时，应埋置地脚螺栓；如短期使用，可在机座下铺设木枕并找平放稳。
轮胎式搅拌机，应安装在坚实平整的地面上，全机重量应由四个撑脚负担而使轮胎不受力，否则机架在长期荷载作用下会发生变形，造成连结件扭曲或传动件接触不良而缩短搅拌机使用寿命。
当搅拌机长期使用时，为防止轮胎老化和腐蚀，应将轮胎卸下另行保管。
机架应以枕木垫起支牢，进料口一端抬高3～5cm，以适应上料时短时间内所造成的偏重。
轮轴端部用油布包好，以防止灰土泥水侵蚀。
某些类型的搅拌机须在上料斗的最低点挖上料地坑，上料轨道应伸入坑内，斗口与地面齐平，斗底与地面之间加一层缓冲垫木，料斗上升时靠滚轮在轨道中运行，并由斗底向搅拌筒中卸料。
按搅拌机产品说明书的要求进行安装调试，检查机械部分、电气部分、气动控制部分等是否能正常工作。
2）搅拌机的使用
①搅拌机使用前的检查
搅拌机使用前应按照“十字作业法”（清洁、润滑、调整、紧固、防腐）的要求检查离合器、制动器、钢丝绳等各个系统和部位，是否机件齐全、机构灵活、运转正常，如表5-3，并按规定位置加注润滑油脂。
检查电源电压，电压升降幅度不得超过搅拌电气设备规定的5%。
随后进行空转检查，检查搅拌机旋转方向是否与机身箭头一致，空车运转是否达到要求值。
供水系统的水压、水量满足要求。
在确认以上情况正常后，搅拌筒内加清水搅拌3min然后将水放出，再可投料搅拌。
表5-3搅拌机正常运转的技术条件
序号
项目
技术条件
1
安装
撑脚应均匀受力，轮胎应架空。
如预计使用时间较长时，可改用枕木或砌体支承。
固定式的搅拌机，应安装在固定基础上，安装时按规定找平
2
供水
放水时间应小于搅拌时间全程的50%
3
上料系统
1、料斗载重时，卷扬机能在任何位置上可靠地制动
2、料斗及溜槽无材料滞留
3、料斗滚轮与上料轨道密合，行走顺畅
4、上止点有限位开关及挡车
5、钢丝绳无破损，表面有润滑脂
4
搅拌系统
1、传动系统运转灵活，无异常音响，轴承不发热
2、液压部件及减速箱不漏油
3、鼓筒、出浆门、搅拌轴轴端，不得有明显的漏浆
4、搅拌筒内、搅拌叶无浆渣堆积
5、经常检查配水系统
5
出浆系统
每拌出浆的残留量不大于出料容量的5%
6
紧固件
完整、齐全、不松动
7
电路
线头搭接紧密，有接地装置、漏电开关
表5-4混凝土搅拌前对设备的检查
序号
设备名称
检查项目
1
送料装置
1、散装水泥管道及气动吹送装置
2、送料拉铲、皮带、链斗、抓斗及其配件
3、上述设备间的相互配合
2
计量装置
1、水泥、砂、石子、水、外加剂等计量装置的灵活性和准确性
2、称量设备有无阻塞
3、盛料容器是否粘附残渣，卸料后有无滞留
4、下料时冲量的调整
3
搅拌机
1、进料系统和卸料系统的顺畅性
2、传动系统是否紧凑
3、筒体内有无积浆残渣，衬板是否完整
4、搅拌叶片的完整和牢靠程度
②开盘操作
在完成上述检查工作后，即可进行开盘搅拌，为不改变混凝土设计配合比，补偿粘附在筒壁、叶片上的砂浆，第一盘应减少石子约30%,或多加水泥、砂各15%。
③正常运转
a）投料顺序普通混凝土一般采用一次投料法或两次投料法。
一次投料法是按砂（石子）——水泥——石子（砂）的次序投料，并在搅拌的同时加入全部拌和水进行搅拌；二次投料法是先将石子投入拌和筒并加入部分拌和用水进行搅拌，清除前一盘拌和料粘附在筒壁上的残余，然后再将砂、水泥及剩余的拌和用水投入搅拌筒内继续拌和。
b）搅拌时间混凝土搅拌质量直接和搅拌时间有关，搅拌时间应满足表5-5的要求。
表5-5混凝土搅拌的最短时间（单位：
ｓ）
混凝土坍
落度（cm）
搅拌机机型
搅拌机容量（L）
＜250
250～500
＞500
≤3
强制式
60
90
120
自落式
90
120
150
>3
强制式
60
60
90
自落式
90
90
120
注：
掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长。
c）操作要点搅拌机操作要点如表5-6。
表5-6搅拌机操作要点
序号
项目
操作要点
1
进料
1、应防止砂、石落入运转机构
2、进料容量不得超载
3、进料时避免水泥先进，避免水泥粘结机体
2
运行
1、注意声响，如有异常，应立即检查
2、运行中经常检查紧固件及搅拌叶，防止松动或变形
3
安全
1、上料斗升降区严禁任何人通过或停留。
检修或清理该场地时，用链条或锁闩将上料斗扣牢
2、进料手柄在非工作时或工作人员暂时离开时，必须用保险环扣紧3、出浆时操作人员应手不离开操作手柄，防止手柄自动回弹伤人（强制式机更要重视）
4、出浆后，上料前，应将出浆手柄用安全钩扣牢，方可上料搅拌
5、停机下班，应将电源拉断，关好开关箱
6、冬季施工下班，应将水箱、管道内的存水排清
4
停电或机械
故障
1、快硬、早强、高强混凝土，及时将机内拌合物掏清
2、普通混凝土，在停拌45min内将拌合物掏清
3、缓凝混凝土，根据缓凝时间，在初凝前将拌合物掏清
4、掏料时，应将电源拉断，防止突然来电
d）搅拌质量检查混凝土拌合物的搅拌质量应经常检查，混凝土拌合物颜色均匀一致，无明显的砂粒、砂团及水泥团，石子完全被砂浆所包裹，说明其搅拌质量较好。
④停机
每班作业后应对搅拌机进行全面清洗，并在搅拌筒内放入清水及石子运转10～15min后放出，再用竹扫帚洗刷外壁。
搅拌筒内不得有积水，以免筒壁及叶片生锈，如遇冰冻季节应放尽水箱及水泵中的存水，以防冻裂。
每天工作完毕后，搅拌机料斗应放至最低位置，不准悬于半空。
电源必须切断，锁好电闸箱，保证各机构处于空位。
3、混凝土拌和站（楼）
在混凝土施工工地，通常把骨料堆场、水泥仓库、配料装置、拌和机及运输设备等，比较集中地布置，组成混凝土拌和站，或采用成套的混凝土工厂（拌和楼）来制备混凝土。
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