关于钢筋工程施工.docx
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关于钢筋工程施工
钢筋施工相关，什么工程都用的上
无论是在公路工程或者是桥梁工程中，只要涉及到了工程的结构问题，钢筋工程的相关知识是必不可少的。
毕竟，说起强度就会提到混凝土，提起混凝土就会想到钢筋，对不对？
钢筋混凝土结构的基本知识
混凝土标号：
按混凝土抗压强度的不同分为不同的标号. 常用的标号有C15、C20、C25、C30、C40、C60等。
钢筋等级：
按其强度和品种分成不同的等级:
钢筋的名称和作用：
按构件中钢筋所起作用的不同分类
受力筋：
一般承受构件中的拉力，叫做受拉筋。
在梁、柱构件中有时还需要配置承受压力的钢筋，叫做受压筋。
箍筋：
是构件中承受剪力或扭力的钢筋，同时用来固定纵向钢筋的位置，一般用于梁或柱中。
架立筋：
它与梁内的受力筋一起构成钢筋的骨架。
分布筋：
它与板内的受力筋一起构成钢筋的骨架。
构造筋：
因构件的构造要求和施工安装需要配置的钢筋。
架立筋和分布筋也属于构造筋。
一、砼结构工程概述
混凝土的定义
由胶结料（水泥）、骨料（砂、石）、水和外加剂按一定比例拌和而成的混合物，经硬化后形成的一种人造石。
钢筋和砼共同工作的原理
砼硬化后紧紧握裹钢筋（产生握裹力），钢筋受砼保护而不致锈蚀，钢筋与砼的线膨胀系数相近（钢筋为1.2×10－6，砼为1.0～1.4×10－6）,不会因温度变化引起胀缩不均而破坏两者之间的粘结
砼结构的优缺点：
优点——具有耐久性、耐火性、整体性，可塑性好、节约钢材，可就地取材。
缺点——自重大、抗裂性差、现场浇筑受季节性气候条件的限制、补强修复较困难。
发展前景：
随着科学技术的发展，新技术、新工艺、新材料的不断出现,上述一些缺点正逐步得到改善，如预应力砼工艺、钢—砼混合结构的发展和应用，提高了砼构件的刚度、抗裂性和耐久性，减小了构件的截面和自重。
二、钢筋的种类及验收
2.1 钢筋的分类
砼结构用的普通钢筋分为热轧钢筋和冷加工钢筋两大类。
2.1.1热轧钢筋
是最常用的钢筋，有热轧光园钢筋（HPB）、热轧带肋钢筋（HRB）和余热处理钢筋（RRB）三种。
⑵热轧钢筋的符号说明
热轧钢筋中HRB400（俗称新Ⅲ级）是国家技术政策推荐的主力钢筋。
在钢筋砼结构中宜采用Ⅲ级和Ⅱ级钢筋，也可采用Ⅰ级和Ⅳ级钢筋。
2.1.2冷加工钢筋
主要有冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋，其使用应符合《冷轧带肋钢筋砼结构技术规程》和《冷轧扭钢筋砼构件技术规程》。
冷加工钢筋可提高强度、节约钢材。
冷拉钢筋和冷拔低碳钢丝已被建设部列为限制使用技术而淘汰。
冷拔低碳钢丝从2005年1月1日起不得作为结构受力钢筋使用。
2.2钢筋的验收
运至现场的钢筋验收，包括钢筋标牌和外观检查，并按有关规定取样进行机械性能检验。
2.2.1标牌验收
钢筋出厂，每捆（盘）应挂有二个标牌（上注厂名、生产日期、钢号、炉罐号、钢筋级别、直径等），并有随货同行的出厂质量证明书或试验报告书。
工地按品种、批号及直径分批验收，每批数量热轧钢筋不超过60t、冷轧带肋钢筋为50t、冷轧扭钢筋为10t。
2.2.2外观检查
热轧钢筋表面不得有裂缝、结疤和折叠，外形尺寸应符合规定；
冷轧扭钢筋要求表面光滑、无裂缝、折叠夹层，亦无深度超过0.2mm的压痕或凹坑。
2.2.3取样检验
从每批次钢筋中任选两根，每根取两个试件分别进行拉伸试验（屈服点、抗拉强度和伸长率的测定）和冷弯次数试验。
如有一项试验结果不符合规定，则应从同一批钢筋另取双倍数量的试件重做各项试验，如仍有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格品，应不予验收或降级使用。
注意！
在使用中发现钢筋脆断、焊接性能不良或机械性能显著不正常时，应进行化学成分检验或其它专项检验。
2.2.4钢筋的贮存、堆放
不得损坏标志，应根据品种、规格按批分别挂牌堆放，并标明数量。
三、钢筋的配料及加工
3.1钢筋的配料
3.1.1配料程序
看懂构件配筋图→绘出单根钢筋简图→编号→计算下料长度和根数→填写配料表→申请加工。
3.1.2计算下料长度
钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化，配料中不能直接根据图纸尺寸下料，必须了解砼保护层、钢筋弯曲、弯钩等规定，再根据图示尺寸计算其下料长度。
直钢筋下料长度＝构件长度－保护层厚度＋弯钩增加长度
弯起钢筋下料长度＝直段长度＋斜段长度－弯曲调整值＋弯钩增加长度
箍筋下料长度＝箍筋周长＋箍筋调整值
⑴弯曲调整值
钢筋弯曲后特点：
一是外壁伸长、内壁缩短，轴线长度不变；二是在弯曲处形成园弧。
钢筋的量度方法是沿直线量外包尺寸，因此弯起钢筋的量度尺寸大于下料尺寸，两者之间的差值称为弯曲调整值。
不同弯曲角度的钢筋调整值见下表：
⑵ 弯钩增加长度
钢筋弯钩有1800、900和1350弯钩三种。
1800弯钩常用于Ⅰ级钢筋；900弯钩常用于柱立筋的下部、附加钢筋和无抗震要求的箍筋中；1350弯钩常用于Ⅱ、Ⅲ级钢筋和有抗震要求的箍筋中。
当弯弧内直径为2.5d（Ⅱ、Ⅲ级钢筋为4d）、平直部分为3d时，其弯钩增加长度的计算值为：
半园弯钩为6.25d，直弯钩为3.5d、斜弯钩为4.9d。
见下图：
3.2钢筋代换
3.2.1代换原则
当施工遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符时，可按下列原则进行钢筋代换：
●等强度代换——结构构件按强度控制时，按强度相等原则进行代换；
●等面积代换——结构构件按最小配筋率控制时，按面积相等的原则进行代换；
●按裂缝宽度或挠度验算结果代换——结构构件按裂缝宽度或挠度控制时，代换需进行裂缝宽度或挠度验算。
凡属重要构件或预应力构件，代换应征得设计院同意。
3.3钢筋的加工
钢筋加工一般集中在车间采用流水作业法进行，然后运至工地进行安装和绑扎。
钢筋加工过程包括：
钢筋调直→除锈→下料剪切→接长→弯曲。
3.3.1 钢筋调直
以盘园供货的钢筋调直一般采用冷拉进行，Ⅰ级钢筋冷拉率不宜大于4%，Ⅱ、Ⅲ级钢筋不宜大于1%；当钢筋无弯钩弯折要求时，Ⅰ级钢筋冷拉率可放宽至6%，Ⅱ、Ⅲ级钢筋不超过2%。
直径6～14的钢筋可用钢筋调直机进行调直，钢筋调直机兼有除锈、调直、切断三项功能。
3.3.2钢筋除锈
为保证钢筋与砼之间的握裹力，严重锈蚀的钢筋应除锈。
除锈方法有调直或冷拉过程中除锈、电动除锈机除锈、手工除锈或喷砂、酸洗除锈。
3.3.3 钢筋切断
钢筋下料时须按下料长度切断。
钢筋切断可用钢筋切断机（直径40mm以下）、手动切断器（小于12mm）、乙炔或电弧割切或锯断（大于40mm）。
3.3.4 钢筋弯曲
宜用钢筋弯曲机或弯箍机进行，弯曲形状复杂的钢筋应画线、放样后进行。
四、钢筋的连接方法
钢筋接头有三种连接方法：
即绑扎搭接接头、焊接接头、机械连接接头。
钢筋连接的原则：
钢筋接头宜设置在受力较小处，同一根钢筋不宜设置2个以上接头，同一构件中的纵向受力钢筋接头宜相互错开。
⑴直径大于12mm以上的钢筋,应优先采用焊接接头或机械连接接头。
⑵轴心受拉和小偏心受拉构件的纵向受力钢筋；直径d＞28的受拉钢筋、直径d＞32的受压钢筋不得采用绑扎搭接接头。
⑶直接承受动力荷载的构件，纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。
4.1钢筋焊接
钢筋连接采用焊接接头，可节约钢材、改善结构受力性能、提高工效、降低成本。
常用的焊接方法可分为压焊（闪光对焊、电阻点焊、气压焊）和熔焊（电弧焊、电渣压力焊）。
4.1.1焊接施工的一般规定
⑴焊工必须持证操作，施焊前应进行现场条件下的焊接工艺试验，试验合格后,方可正式施焊。
⑵焊剂应存放在干燥的库房内，受潮时，使用前应经250～3000C烘焙2h。
⑶在环境温度低于-50C条件下施焊，闪光对焊宜采用预热闪光焊或闪光-预热闪光焊；电弧焊宜增大焊接电流、减低焊接速度;环境温度低于-200C时，不宜进行各种焊接。
⑷雨天、雪天不宜在现场进行施焊，必须施焊时，应采取有效遮蔽措施，焊后未冷却接头不得碰到冰雪。
⑸进行闪光对焊、电阻点焊、电渣压力焊、埋弧压力焊时，应观察电源电压波动情况，当电源电压下降在5～8%时，应提高焊接变压器级数，当大于或等于8%时，不得进行焊接。
⑹妥善管理氧气、乙炔、液化石油气等易燃易爆品，制定并实施各项安全技术措施,防止烧伤、触电、火灾、爆炸以及烧坏焊接设备事故的发生。
4.1.2对焊
对焊是钢筋接触对焊的简称，具有成本低、质量好、工效高的优点，对焊工艺又分为连续闪光焊、预热闪光焊、闪光—预热—闪光焊三种。
⑴连续闪光焊
工艺过程包括闪光和顶锻。
施焊时,使钢筋两端面轻微接触，形成连续闪光,闪光到预定长度（即钢筋端头加热到熔点时），以一定的压力迅速顶锻，焊接接头即告完成。
适用于直径20mm（Ⅰ和Ⅲ级）～22mm（Ⅱ级）以内的钢筋。
⑵预热闪光焊
该工艺是在连续闪光焊前增加一次预热过程，适用于直径22mm以上的Ⅰ～Ⅲ级钢筋。
⑶闪光-预热-闪光焊
该工艺是在预热闪光焊前再增加一次闪光过程，使预热均匀。
适用于直径22mm以上、且端面不平的Ⅰ～Ⅲ级钢筋。
⑷对焊参数
①调伸长度——焊接前，两钢筋从电极钳口伸出的长度。
Ⅰ级钢为0.75～1.25d，Ⅱ～Ⅲ级钢为1.0～1.5d，直径小的取大值。
②闪光留量与闪光速度——闪出金属所消耗的钢筋长度。
闪光留量一般为两钢筋切断时严重压伤部分之和另加8～10mm；闪光速度由慢到快，开始零→约1mm/s→终止时1.5～2mm/s。
③预热留量与预热频率——用以控制预热程度。
④顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力——略。
⑤变压器级次——用以调节焊接电流的大小。
⑸质量控制
①不同直径钢筋可以对焊，但其截面积之比不得超过1.5。
②外观检查：
全数检查。
要求接头处表面无裂纹和明显烧伤;接头处有适当镦粗的均匀的毛刺；接头处的弯折角不得大于30；接头处的轴线偏移不大于0.1d，且不大于2mm。
外观检查不合格的接头，可将距接头左右各15mm处切除重焊。
③机械性能试验：
同一台班、同一焊工完成的300个同牌号、同直径接头为一批;当同一台班完成的接头数量较少，可在一周内累计计算，仍不足300个时应作为一批计算。
从每批接头中随机切取6个接头，其中3个做抗拉试件，3个做弯曲试验。
4.1.3电渣压力焊
电渣压力焊（简称竖焊）是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，再施加压力使钢筋焊合。
该工艺操作简单、工效高、成本低、比电弧焊接头节电80%以上，比绑扎连接和帮条焊节约钢筋30%。
多用于施工现场直径φ14～40mm的竖向或斜向（倾斜度4:
1）钢筋的焊接接长。
⑴电焊机与焊条
电焊设备：
包括焊接电源、焊接夹具和焊剂盒；焊剂采用431焊药，使用前应在2500C温度下烘烤2h，以保证焊剂易熔化，形成渣池。
⑵焊接参数
焊接参数：
包括焊接电流、焊接电压和通电时间。
根据钢筋直径选择。
⑶焊接程序
钢筋端部120mm范围内除锈→下夹头夹牢下钢筋→扶直上钢筋并夹牢于活动电极中→上下钢筋对齐在同一轴线上→安装引弧导电铁丝圈→安放焊剂盒→通电、引弧→稳弧、电渣、熔化→断电并持续顶压几秒钟。
①下夹钳夹住下钢筋;
②扶直上钢筋并夹牢于上夹钳中,使上下钢筋处于同一铅垂线上;
③安装引弧导电铁丝圈;
④套上焊剂盒;
⑤将焊剂装入焊剂盒,并用棒条插捣;
⑥将焊机的负极线连接于上钢筋;
⑦通电后,摇动手柄将上钢筋略上提引弧，稳定电弧，使上下钢筋两端面均匀烧化
⑧电弧稳定燃烧、上钢筋熔化；
⑨电弧熄灭转为电渣过程，渣池产生大量电阻热使钢筋端部继续熔化;
⑩切断电流、迅速顶压并持续几秒钟。
焊接完成后，回收剩余的焊剂，可重复使用。
焊接完成后的接头被包围在渣壳中，让接头保温半小时左右。
待冷却后敲去渣壳，露出带金属光泽的鼓包接头。
电渣压力焊适用于φ18~32的Ⅱ级钢及新Ⅲ级钢筋连接。
焊接的接头要求鼓包均匀，鼓包直径约为钢筋直径的1.6倍。
⑷质量控制
①取样数量：
从同一楼层中以300个同类型接头为一批（不足300时仍为一批），切三个接头进行拉伸试验。
②外观检查：
电渣压力焊接头应逐个进行，要求接头焊包均匀、突出部分高出钢筋表面4mm，不得有裂纹和明显的烧伤缺陷；接头处钢筋轴线偏离不超过0.1d，且不大于2mm；接头处的弯折角不得大于30。
4.1.4电弧焊
电弧焊是电焊机送出低压强电流，使焊条与焊件之间产生高温电流，将焊条与焊件金属熔化，凝固后形成一条焊缝。
电弧焊在现浇结构中的钢筋接长、装配式结构中的钢筋接头、钢筋与钢板的焊接中应用广泛
接头形式：
主要有帮条焊、搭接焊、坡口焊、窄间隙焊和熔槽帮条焊等5种形式。
⑴帮条焊与搭接焊
帮条焊宜采用双面焊，不能双面焊时方可单面焊。
帮条牌号与主筋相同时，帮条直径可与主筋相同或小一个规格；当帮条直径与主筋相同时，帮条牌号可与主筋相同或低一个牌号。
帮条长度l：
被焊钢筋为Ⅰ级钢时，单面焊≥8d，双面焊≥4d；被焊钢筋为Ⅱ、Ⅲ级钢时，单面焊≥10d，双面焊≥5d（d为主筋直径）。
帮条焊时，两主筋端面的间隙为2～5mm。
正式施焊前，帮条焊应在帮条和主筋之间用四点定位焊固定，施焊时，引弧应在帮条钢筋的一端开始，收弧时应在帮条钢筋端头上。
搭接焊宜采用双面焊，不能双面焊时方可单面焊。
搭接焊前,先将钢筋端部按搭接长度预弯，保证被焊的两钢筋的轴线在同一直线上。
搭接焊的搭接长度l与帮条长度相同。
施焊前，两主筋之间用两点定位焊固定，定位焊缝应距搭接端部20mm以上。
施焊时，引弧应在搭接钢筋的一端开始，收弧应在搭接钢筋端头上。
帮条焊和搭接焊的焊缝长度不应小于帮条或搭接长度，焊缝厚度s≥0.3d；焊缝宽度b≥0.7d。
⑵坡口焊
施焊前应检查钢筋坡口面平顺，凹凸不平度不超过1.5mm；坡口平焊时，V形坡口角度为55～650；立焊时，坡口角度为45～550，其中下钢筋为0～100，上钢筋为35～450。
钢筋根部间距，平焊时为4～6mm，立焊时为3～5mm，最大间隙均不宜超过10mm。
加强焊缝的宽度应超过V形坡口的边缘2～3mm，其高度也为2～3mm。
⑶预埋件与钢筋的焊接
预埋件T形接头电弧焊的接头形式分贴角焊和穿孔塞焊两种。
采用贴角焊时，焊缝的焊角K不小于0.5d（Ⅰ级钢筋）～0.6d（Ⅱ、Ⅲ级钢筋）。
采用穿孔塞焊时，钢筋的孔洞应作成喇叭口，其内口直径应比钢筋直径d大4mm，倾斜角为450，钢筋缩进2mm。
施焊时，电流不宜过大，严禁烧伤钢筋。
钢筋与钢板搭接焊时，搭接长度不小于4d（Ⅰ级钢筋）～5d（Ⅱ、Ⅲ级钢筋），焊缝宽度b不小于0.6d，焊缝厚度s不小于0.35d。
4.1.5焊接接头检验
⑴拉伸试验
合格品：
3个试件的抗拉强度均不小于该牌号钢筋规定的抗拉强度；RRB400钢筋接头试件的抗拉强度均不小于570N/mm2。
不合格品：
有2个试件的抗拉强度小于规定值或3个试件均在焊缝或热影响区发生脆性断裂时，则该批接头为不合格品。
复检：
试验结果有1个试件的抗拉强度小于规定值或2个试件在焊缝或热影响区发生断裂，其抗拉强度均小于规定值的1.1倍时，则应切取6个试件进行复检。
复检结果仍有1个试件的抗拉强度小于规定值，或有3个试件断于焊缝或热影响区，呈脆性断裂，其抗拉强度均小于规定值的1.1倍时，则该批接头为不合格品。
⑵弯曲试验
闪光对焊接头、气压焊接头应进行900弯曲试验。
合格品：
弯至900时，有2个或3个试件外侧（含焊缝或热影响区）未发生破裂，则该批接头弯曲试验合格；
不合格品：
当3个试件均发生破裂，则一次判定该批接头为不合格品。
复检：
当有2个试件发生破裂，则应切取6个试件进行复检。
复检结果仍有3个试件发生破裂时，则该批接头为不合格品。
注：
当试件外侧横向裂纹宽度达到0.5mm时，应认定已经破裂。
4.2钢筋机械连接
钢筋机械连接又称为“冷连接”，是继绑扎、焊接之后的第三代钢筋接头技术。
具有接头强度高于钢筋母材、速度比电焊快5倍、无污染、节省钢材20％等优点。
4.2.1套筒挤压连接
套筒挤压连接是将两根待连接钢筋插入一个特制钢套管内，采用挤压机和压模在常温下对套管加压，使两根钢筋紧固成一体。
该工艺操作简单、连接速度快、安全可靠、无明火作业、不污染环境，钢筋连接质量优于钢筋母材的力学性能。
按挤压方式又可分为径向挤压和轴向挤压套管连接。
轴向挤压连接现场施工不方便及接头质量不够稳定，没有得到推广；而径向挤压连接技术，连接接头得到了大面积推广使用。
现在工程中使用的套筒挤压连接接头，都是径向挤压连接。
4.2.2螺纹套筒连接
原理：
螺纹套筒连接是将两根待接钢筋的端部和套管预先加工成螺纹，然后用手和力矩扳手将两根钢筋端部旋入套筒形成机械式钢筋接头。
螺纹套筒连接分锥形螺纹连接和直螺纹连接两种。
锥形螺纹钢筋连接克服了套筒挤压连接技术存在的不足。
但存在螺距单一的缺陷，已逐渐被直螺纹连接接头所代替
五、三种直螺纹连接方法的优缺点
⑴镦粗直螺纹连接：
是把钢筋端头镦粗后制作的直螺纹和连接件螺纹咬合形成的接头再切削成型，镦头质量较难控制。
⑵直接滚压直螺纹连接：
是把带肋钢筋放进滚压机通过滚丝轮滚压成型，螺纹精度稍差，存在虚假螺纹现象。
⑶剥肋滚压直螺纹连接：
是先将钢筋接头纵、横肋剥切处理,使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸，然后滚压成型。
它集剥肋、滚压于一体，成型螺纹精度高，滚丝轮寿命长，是目前直螺纹套筒连接的主流技术。
螺纹套筒连接能在现场连接Φ14～40mm的同径、异径的竖向、水平或任何倾角的钢筋，它连接速度快、对中性好、工艺简单、安全可靠、节约钢材和能源，可全天候施工。
可用于一、二级抗震设防的工业与民用建筑的梁、板、柱、墙、基础的施工。
但不得用于预应力钢筋或承受反复动荷载及高应力疲劳荷载的结构。
螺纹套筒由专业厂家提供，螺纹套筒采用优质碳素钢制作，套筒的受拉承载力不小于钢筋抗拉强度的1.1倍。
钢筋连接端的螺纹采用钢筋剥肋滚丝机在现场加工。
5.1施工工艺流程
钢筋断料→剥肋滚压螺纹→丝头检验→套丝保护→连接套筒检验→现场连接→接头检验。
连接时，先取下连接端的塑料保护帽，检查丝扣是否完好无损，规格与套筒是否一致；确认无误后，把拧上连接套一头钢筋拧到被连接钢筋上，并用力矩扳手按规定的力矩值，拧紧钢筋接头，当听到扳手发出“咔哒”声时，表明钢筋接头已被拧紧，作好标记，以防钢筋接头漏拧。
5.2钢筋绑扎的相关规定
⑴轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头；当受拉钢筋的直径d＞28mm及受压钢筋d＞32mm时不宜采用绑扎搭接接头。
⑵钢筋接头宜设置在构件受力较小处，同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头,接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。
⑶同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开,位于同一连接区段内（钢筋搭接长度的1.3倍）的受拉钢筋搭接接头面积百分率：
对梁类、板类及墙类构件不宜大于25%，对柱类构件不宜大于50%。
⑷梁、柱类构件的纵向钢筋搭接区段内：
①箍筋直径≮搭接钢筋较大直径的0.25倍；
②受拉搭接区段的箍筋间距≯搭接钢筋较小直径的5倍，且≮100mm；
③受压搭接区段的箍筋间距≯搭接钢筋较小直径的10倍，且≮200mm。
⑸同一构件中受力钢筋的机械连接接头或焊接接头宜相互错开，位于同一连接区段内（长度为受力钢筋中较大直径的35d，且不小于500mm）的纵向受力钢筋接头面积百分率：
①在受拉区不宜大于50%；
②接头不宜设在有抗震要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区，无法避开时，对等强度高质量的机械连接接头≯50%；
③直接承受动力荷载的结构构件中，不宜采用焊接接头；当采用机械连接接头时≯50%。
钢筋在砼中的保护层厚度，可用水泥砂浆垫块（限制和淘汰）塑料卡（推荐使用）垫在钢筋与模板之间进行控制，垫块应布置成梅花形，其相互间距不大于1m，上下双层钢筋之间的尺寸可用绑扎短钢筋来控制。
5.3钢筋工程验收
钢筋工程属隐蔽工程，浇筑砼前应组织对钢筋和预埋件进行验收，并做好隐蔽工程记录，相关各方签字确认，以备查证。
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