結(jié)構(gòu)工程，是隸屬于土木工程一級學(xué)科的二級學(xué)科，主要運(yùn)用力學(xué)方法對結(jié)構(gòu)物進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，并進(jìn)行有關(guān)服役狀態(tài)的評估。廣義的結(jié)構(gòu)工程研究對象是指地球表面或淺表地殼內(nèi)的一切人工構(gòu)筑物。狹義的結(jié)構(gòu)工程則主要包括工業(yè)與民用建筑。
砌筑工程
砌筑工程是指普通黏土磚、硅酸鹽類磚、石塊和各種砌塊的施工。砌筑工程是一個(gè)綜合的施工過程，它包括砂漿制備、材料運(yùn)輸、掃地桿搭設(shè)和墻體砌筑等。
(1)砌筑材料
砌筑工程所用材料主要是磚、石或砌塊，以及起黏接作用的砌筑砂漿。砌筑砂漿有水泥砂漿、生石灰砂漿和混合砂漿。為了節(jié)約水泥和改善砂漿性能，也可用適量的粉煤灰取代砂漿中的部分水泥和石灰膏，從而制成粉煤灰水泥砂漿和粉煤灰水泥混合砂漿。
(2)腳手架
砌筑腳手架是砌筑過程中用來堆放材料和工人進(jìn)行操作使用的臨時(shí)性設(shè)施。工人砌筑墻體時(shí)，勞動生產(chǎn)率受砌筑高度影響，當(dāng)砌筑到一定高度時(shí)不搭設(shè)腳手架，砌筑工程將難以進(jìn)行。考慮到砌墻工作效率和施工組織等因素，每次搭設(shè)腳手架的高度在1.2m左右，稱為“一步架高度”，又叫墻體的可砌高度。
(3)垂直運(yùn)輸設(shè)備
砌筑工程中不僅要運(yùn)輸大量的磚(或砌塊)、砂漿，而且還要運(yùn)輸掃地桿、腳手板和各種預(yù)制構(gòu)件；不僅有垂直運(yùn)輸，而且有地面和樓面的水平運(yùn)輸，其中垂直運(yùn)輸是影響砌筑工程施工速度的重要因素。
(4)砌筑質(zhì)量要求
砌體施工的基本要求是：橫平豎直、砂漿飽滿、上下錯(cuò)縫、內(nèi)外搭砌、接槎牢固。砌筑操作前應(yīng)對道路、機(jī)具、安全設(shè)施和防護(hù)用品進(jìn)行全面檢查，符合要求后方可施工。
磚石建筑在我國有悠久的歷史，在土木工程中仍占有相當(dāng)?shù)谋戎亍＿@種結(jié)構(gòu)雖然取材方便、施工簡單、成本低廉，但其施工仍以手工操作為主，勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低，而且燒制黏土磚占用大量農(nóng)田，因而采用新型墻體材料，改善砌體施工工藝是砌筑工程改革的重點(diǎn)。
鋼筋混凝土
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程是土水建筑工程施工占主導(dǎo)地位的施工內(nèi)容，無論是在人力、物力消耗方面，還是對工期的影響上都有非常重要的作用。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程包括現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工，和預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件的工廠化施工兩個(gè)方面。現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，抗震能力強(qiáng)。鋼材消耗少，特別是近些年來一些新型工具式模板和施工機(jī)械的出現(xiàn)，使混凝土結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)澆施工得到迅速發(fā)展。尤其是我國的高層建筑大多數(shù)為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，高層建筑的發(fā)展也促進(jìn)了鋼筋混凝土施工技術(shù)的提高。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程施工包括鋼筋、模板和混凝土等主要分項(xiàng)工程。
鋼筋工程
1)鋼筋的類型
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所用鋼筋的種類較多。根據(jù)用途不同，分為普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋。根據(jù)鋼筋的生產(chǎn)T藝不同，分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、冷加工鋼筋等。根據(jù)鋼筋的直徑大小，分為鋼筋、鋼絲和鋼絞線三類。
2)鋼筋驗(yàn)收
鋼筋進(jìn)場前要進(jìn)行驗(yàn)收，出廠鋼筋應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書或試驗(yàn)報(bào)告單。每擱(盤)鋼筋均應(yīng)有標(biāo)牌，運(yùn)至工地后應(yīng)分別堆存，并按規(guī)定抽取試樣對鋼筋進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)。
3)鋼筋加工
鋼筋加工過程取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求和鋼筋加工的成品種類。一般的加工施工過程有調(diào)直、除銹、剪力、鐓頭、彎曲、焊接、綁扎、安裝等。若設(shè)計(jì)需要鋼筋在使用前還可能進(jìn)行冷加工(主要是冷拉、冷拔)。在鋼筋下料剪切前，要經(jīng)過配料計(jì)算，有時(shí)還有鋼筋代換工作。鋼筋綁扎安裝要求與模板施工相互配合協(xié)調(diào)。鋼筋綁扎安裝完畢，必須經(jīng)過檢查驗(yàn)收合格后，才能進(jìn)行混凝土澆筑施工。
4)鋼筋連接
直條鋼筋的長度，通常只有9～12m。構(gòu)件長度大于12m時(shí)一般都要連接鋼筋。鋼筋連接有三種常用的連接方法：綁扎連接、焊接連接和機(jī)械連接(擠壓連接和錐螺紋套管連接)。除個(gè)別情況(如在不準(zhǔn)出現(xiàn)明火的位置施工)，應(yīng)盡量采用焊接連接，以保證鋼筋的連接質(zhì)量，提高連接效率和節(jié)約鋼材。
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋起著關(guān)鍵性的作用。由于在混凝土澆筑后，鋼筋質(zhì)量難于檢，因此鋼筋工程屬于隱蔽r程。需要在施T過程q1，進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制．并建立起必要的檢查和驗(yàn)收制度。
模板工程
模板是新澆混凝上成通用的模型工具。模板系統(tǒng)包括模板、支撐和緊固件。模板工程施工工藝一般包括模板的選材、選型、設(shè)計(jì)、制作、安裝、拆除和修整。
模板及支承系統(tǒng)必須符合以下規(guī)定：要能保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的形狀、尺寸以及相互位置的準(zhǔn)確；具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性；構(gòu)造力求簡單，裝拆方便，能多次周轉(zhuǎn)使用；接縫要嚴(yán)密不漏漿；模板選材要經(jīng)濟(jì)適用，盡可能降低模板的施工費(fèi)用。木模板最早被人們用作為模板工程材料。小模板的主要優(yōu)點(diǎn)是制作拼裝隨意，尤其適用于澆筑外形復(fù)雜、數(shù)量不多的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。我國的模板技術(shù)，自從20世紀(jì)70年代提出“以鋼代木”的技術(shù)政策以來，已形成組合式、工具化、永久式三大系列工業(yè)化模板體系。
1)組合鋼模板
組合鋼模板是一和工具式模板，用它可以拼出多種尺寸和幾何形狀，可適應(yīng)多種類型建筑物的梁、柱、板、墻、基礎(chǔ)和設(shè)備基礎(chǔ)等。組合鋼模板也是施工企業(yè)擁有量最大的一種鋼模板。鋼模板具有輕便靈活、裝拆方便，存放、修理和運(yùn)輸便利，以及周轉(zhuǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)；但也存在安裝速度慢，模板拼縫多，易漏漿，拼成大塊模板時(shí)重量大、較笨重等缺點(diǎn)。組合鋼模板包括平面模板、陰角模板、陽角模板和連接角模板等幾種。
2)竹膠模板
竹膠模板是繼木模板、鋼模板之后的第三代建筑模板。竹膠模板以其優(yōu)越的力學(xué)性能，可觀的經(jīng)濟(jì)效益，正逐漸取代木、鋼模板在模板產(chǎn)業(yè)中的主導(dǎo)地位。竹膠模板系用孟宗竹蔑編織成席覆面，竹片編織作芯，經(jīng)過蒸煮干燥處理后，采用酚醛樹脂在高溫高壓下多層黏和制成。竹膠模板強(qiáng)度高，韌性好，板面平整光滑可取消抹灰作業(yè)，縮短作業(yè)工期，表面對混凝土的吸附力小容易脫模。在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，遇水不變形，周轉(zhuǎn)次數(shù)多，便于維護(hù)保養(yǎng)。竹膠模板保溫性能好于鋼模板，有利于冬季施工。還可以在一定范圍內(nèi)彎曲，因此還可以做成不同弧度的曲面模板。
竹膠模板已被列入建筑業(yè)重點(diǎn)推廣的1項(xiàng)新技術(shù)f11，廣泛應(yīng)用于預(yù)制板模板、墻體模板、柱模板等大面積模板。
3)大模板
大模板是一種大尺寸的工具式定型模板，一般一塊墻面用一兩塊模板。其重量大，裝拆均需要起重機(jī)配合進(jìn)行，可提高機(jī)械化程度。減少用工量和縮短工期。大模板是我國剪力墻和簡體體系的高層建筑、橋墩等施工用得較多的一種模板，已形成工業(yè)化模板體系。
4)滑升模板
滑升模板是一種商業(yè)化模板，施T時(shí)在建筑物或構(gòu)筑物底部，沿墻、柱、梁等構(gòu)件的周邊，一次裝設(shè)1m多高的模板。在模板內(nèi)不斷澆筑混凝土和不斷向上綁扎鋼筋的同時(shí)，利用一套提升設(shè)備，將模板裝置不斷向上提升，使混凝土連續(xù)成型，直到達(dá)到需要澆筑的高度為止。滑升模板最適用于現(xiàn)場澆筑高聳的圓形、矩形、簡壁結(jié)構(gòu)，如筒倉、儲煤塔、豎井等。近年來，滑升外模板施工技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展。不但適用于澆筑高聳的變截面結(jié)構(gòu)，如煙囪、雙曲線冷卻塔。而且還應(yīng)用于剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)等高層建筑的施工。
5)臺模
臺模是一種大型工具模板，主要用于澆筑平板式或帶邊梁的預(yù)制板，一般是一個(gè)房間用一塊臺模。利用臺模澆筑樓板可省去模板的裝拆時(shí)間，能節(jié)約模板材料和減少勞動消耗，但一次性投資較大，且需大型起重機(jī)械配合施工。臺模按支撐形式分為支腿式和無支腿式兩類。
此外，還有塑料模殼板、玻璃鋼模殼板、預(yù)制混凝土薄板模板(永久性模板)、壓型鋼板模、裝飾襯模等。
混凝土工程
混凝土工程包括制備、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等施工過程，各施工過程既相互聯(lián)系義相互影響，任一施工過程不當(dāng)都會影響混凝土工程的最終質(zhì)量。
當(dāng)前，在特殊條件下(寒冷、炎熱、真空、水下、海洋、腐蝕、耐油、耐火及噴射等)的混凝土施工和特種混凝土(如高強(qiáng)度、膨脹、特快硬、纖維、粉煤灰、瀝青、沒藥樹、聚合物、自防水等)的研究和推廣應(yīng)用，使具有百余年歷史的混凝土工程面貌一新。
1)混凝土的制備
混凝土的制備指混凝土的配料和拌制。
混凝土的配料，首先應(yīng)嚴(yán)格控制水泥、粗細(xì)骨料、拌和水和外加劑的質(zhì)量，并按照設(shè)計(jì)規(guī)定的混凝土強(qiáng)度等級和混凝土施工配合比，控制投料的數(shù)量。
混凝土的拌制就是將水泥、水、粗細(xì)骨料和外加劑等原材料混合在一起進(jìn)行均勻拌和的過程。拌和后的混凝土要求均質(zhì)，且達(dá)到設(shè)計(jì)要求的和易性和強(qiáng)度。
混凝土的制備，除工程量很小且分散用人工拌制外，皆應(yīng)采用機(jī)械攪拌。混凝土攪拌機(jī)按其攪拌原理分為自落式和強(qiáng)制式兩類。雙錐反轉(zhuǎn)出料式攪拌機(jī)是自落式攪拌機(jī)中較好的一種，宜用于攪拌塑性混凝土。它在生產(chǎn)率、能耗、噪聲和攪拌質(zhì)量等方面都表現(xiàn)較好。強(qiáng)制式攪拌機(jī)的攪拌作用比自落式攪拌機(jī)強(qiáng)烈，宜用于攪拌干硬性混凝土和輕集料混凝士。
混凝土攪拌站是生產(chǎn)混凝土的場所，混凝土攪拌站分施工現(xiàn)場臨時(shí)攪拌站和大型預(yù)拌混凝土攪拌站。臨時(shí)攪拌站所用設(shè)備簡單，安裝方便，但是人勞動強(qiáng)度大，產(chǎn)量有限，噪聲污染嚴(yán)重，一般適用于混凝土需求較少的工程中。在城市內(nèi)建設(shè)的工程或大型工程中，一般都采用大型預(yù)拌混凝土攪拌站供應(yīng)混凝土，其機(jī)械化及自動化水平一般較高，用混凝土運(yùn)輸汽車直接供應(yīng)攪拌好的混凝土，然后直接澆筑入模。這種供應(yīng)“商品混凝土”的生產(chǎn)方式。在改進(jìn)混凝土的供應(yīng)、提高混凝土的質(zhì)量以及節(jié)約水泥、骨料等方面，有很多優(yōu)點(diǎn)。
商品混凝土是今后的發(fā)展方向。在國內(nèi)一些大中城市中發(fā)展很快，在不少城市已有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，有的城市在一定范圍內(nèi)已規(guī)定必須采用商品混凝土，不得現(xiàn)場拌制。
2)混凝土的運(yùn)輸
混凝土從攪拌機(jī)中卸出后，應(yīng)及時(shí)送到澆筑地點(diǎn)。混凝土運(yùn)輸分水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸兩種情況。常用水平運(yùn)輸?shù)臋C(jī)具主要有攪拌運(yùn)輸車、自卸汽車、機(jī)動翻斗車、傳動帶運(yùn)輸機(jī)、雙輪手推車。常用垂直運(yùn)輸?shù)臋C(jī)具有塔式起重機(jī)、井架戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)、混凝土輸送泵。
混凝土攪拌輸送車間輸送和攪拌混凝土的雙重功能，可以根據(jù)運(yùn)輸距離、混凝土的質(zhì)量要求等不同情況，采用不同的工作方式。混凝土攪拌輸送車到達(dá)現(xiàn)場后，攪拌筒反轉(zhuǎn)即可卸出拌和物。
使用混凝土泉輸送混凝土是將混凝土在泵體的壓力下，通過管道輸送到澆筑地點(diǎn)，一次完成水平運(yùn)輸、垂直運(yùn)輸及結(jié)構(gòu)物作業(yè)面水平運(yùn)輸。混凝土泵具有可連續(xù)澆筑、加快施工進(jìn)度、縮短施工周期、保證工程質(zhì)量、適合狹窄施工場所施工和有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果(可降低施工費(fèi)用20%～30%)等優(yōu)點(diǎn)，故在高層、超高層建筑及橋梁、水塔、煙囪、隧道等各種大型混凝土結(jié)構(gòu)的施工中應(yīng)用較廣。
3)混凝土的澆筑搗實(shí)
混凝土澆筑要保證混凝土的均勻性和密實(shí)性，要保證結(jié)構(gòu)的整體性、尺寸準(zhǔn)確，鋼筋、預(yù)埋件的位置正確，拆模后混凝土表面要平槎、密實(shí)。
混凝土澆筑應(yīng)分層進(jìn)行，以使混凝土能夠成型密實(shí)。澆筑工作應(yīng)盡可能連續(xù)，當(dāng)必須自間歇時(shí)，其間歇時(shí)間宜縮短，并在下層混凝土初凝前將上層混凝土澆筑振搗完畢。混凝土的運(yùn)輸、澆筑及間歇的全部延續(xù)時(shí)間不得超過規(guī)定要求。當(dāng)超過時(shí)，應(yīng)按留置施工縫處理。
混凝土拌和物澆入模板后，稀疏松狀態(tài)，其中含有占混凝土體積5%～20%的空隙和氣泡。而混凝士的強(qiáng)度、抗凍性、抗?jié)B性以及耐久性等，都與混凝土的密實(shí)性有關(guān)。因此，混凝土拌和物必須經(jīng)過振搗，才能使?jié)仓幕炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4)混凝土的養(yǎng)護(hù)
為了保證混凝土有適宜的硬化條件．使其強(qiáng)度不斷加大，必須對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。混凝土養(yǎng)護(hù)方法分人工養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)。人工養(yǎng)護(hù)就是用人工來控制混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度和濕度。使混凝土強(qiáng)度加大。如蒸汽養(yǎng)護(hù)、熱水養(yǎng)護(hù)等。人工養(yǎng)護(hù)主要用來養(yǎng)護(hù)預(yù)制構(gòu)件。而施工現(xiàn)場現(xiàn)澆構(gòu)件大多采用自然養(yǎng)護(hù)方式。自然養(yǎng)護(hù)就是指在平均氣溫高于+5℃的自然條件下，于一定時(shí)間內(nèi)使混凝土保持濕潤狀態(tài)。自然養(yǎng)護(hù)分灑水養(yǎng)護(hù)和噴涂薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù)兩種。
結(jié)構(gòu)吊裝工程
結(jié)構(gòu)吊裝工程就是用起重機(jī)械將在現(xiàn)場(或預(yù)制廠)制作的鋼構(gòu)件或混凝土構(gòu)件，按照設(shè)計(jì)圖的要求，安裝成一幢建筑物或構(gòu)筑物。裝配式結(jié)構(gòu)施工中，結(jié)構(gòu)吊裝工程是主要工序，它苴接影響整個(gè)工程的施工進(jìn)度、勞動生產(chǎn)率、工程質(zhì)量、施工安全和工程成本。
(1)起重機(jī)械與吊具設(shè)備
結(jié)構(gòu)安裝施工常用的起重機(jī)械有桅桿式起重機(jī)、自行桿式起重機(jī)、塔吊等幾大類。
桅桿式起重機(jī)制作簡單、裝拆方便、起萋量大、受地形限制小，但是它的起重半徑小、移動較困難，一般適用于工程繁集中、結(jié)構(gòu)重鏈大、安裝高度大以及施T現(xiàn)場狹窄的多層裝配式或單層工業(yè)廠房構(gòu)件的安裝。自行桿式起重機(jī)靈活性大、移動方便，能為整個(gè)建筑工地服務(wù)。起重機(jī)是一個(gè)獨(dú)立的整體，一到現(xiàn)場即可投入使用無須進(jìn)行拼接等工作，施工起來更方便，只是穩(wěn)定性稍差。是結(jié)構(gòu)安裝施工最常用的起重機(jī)械。塔式起重機(jī)一般具有較大的起重高度和工作幅度，工作速度快、生產(chǎn)效率高。廣泛用于多層和高層裝配式及現(xiàn)澆式
(2)鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)吊裝
單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)吊裝，通常有兩種方法：分件吊裝法和綜合吊裝法。
1)分件吊裝法就是起重機(jī)每開行一次只安裝一種或一、二種構(gòu)件。通常分三次開行即可吊完全部構(gòu)件。這種吊裝法的一般順序是：起重機(jī)第一次開行，安裝柱子；第二次開行，吊裝起重機(jī)梁、連系梁及柱向支撐；第二次開行，吊裝屋架、天窗架、屋面板及屋面支撐等。
2)綜合吊裝法(又稱節(jié)間吊裝法)是一臺起重機(jī)每移動一次，就吊裝完一個(gè)節(jié)間內(nèi)的全部構(gòu)件。其順序是：先吊裝完某一節(jié)間柱子，柱子固定后立即吊裝這個(gè)節(jié)間的起重機(jī)梁、屋架和屋面板等構(gòu)件；完成這一節(jié)間吊裝后，起重機(jī)移至下一個(gè)節(jié)間進(jìn)行吊裝，直至廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝完畢。
由于分件吊裝法構(gòu)件便于校正、構(gòu)件供應(yīng)較單一、安裝效率較高、有利于發(fā)揮機(jī)械效率、減少施工費(fèi)用，所以是較常用的一種吊裝方法。
(3)裝配式框架結(jié)構(gòu)安裝方法
裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是多層廠房與民用建筑常用結(jié)構(gòu)之一。這類裝配式建筑是以鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件組成主體BOBBIN結(jié)構(gòu)，再用定型裝配件裝配，分為維護(hù)、分隔、裝修、裝飾以及設(shè)備安裝等部分。裝配式框架結(jié)構(gòu)主要有梁板式和無梁式兩種結(jié)構(gòu)形式。梁板式結(jié)構(gòu)由柱、梁(包括主梁、次梁)及預(yù)制板組成。尤梁式結(jié)構(gòu)由柱、柱帽、板(柱間板、跨間板)組成，這種結(jié)構(gòu)大多采用升板法施工。
鋼結(jié)構(gòu)工程
(1)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安裝
1)高空散裝法。這是將網(wǎng)架的桿件和節(jié)點(diǎn)(或小拼單元)直接在高空設(shè)計(jì)位置拼成整體的方法。
2)分條(分塊)吊裝法。將網(wǎng)架從平面上分割成若干條狀或塊狀單元，每個(gè)條(塊)狀在地面拼裝后。再由起重機(jī)械吊裝到設(shè)置位置拼成整體。
3)高空滑移法。將網(wǎng)架條狀單元在建筑物上由一端滑移到另一端，就位后總拼成整體的方法。
4)整體提升及整體頂升法。將網(wǎng)架在地面就位拼成整體，用起重設(shè)備垂直地將網(wǎng)架整體提(頂)升至設(shè)計(jì)標(biāo)高并固定的方法。
5)整體吊裝法。將網(wǎng)架在地面拼成整體后，用起重設(shè)備將其吊裝至設(shè)計(jì)位置的方法。
(2)薄殼結(jié)構(gòu)施工
1)薄殼結(jié)構(gòu)有支架高宅拼裝法。在地而上將拼裝支架搭至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后將預(yù)制殼板吊到拼裝支架上進(jìn)行拼裝。這種吊裝方法不需要用大型起重設(shè)備，但需一定數(shù)量的拼裝支架。
2)薄殼結(jié)構(gòu)無支架高空拼裝法。利用已吊裝好的結(jié)構(gòu)本身來支持新吊裝的部分，不需要拼裝架。當(dāng)薄殼結(jié)構(gòu)呈放射形分圈分塊時(shí)，可用此法拼裝。
參考資料 >
考研小tips之“土木工程”篇.微信公眾平臺.2024-05-24