钢筋混凝土结构施工——钢筋工程

　　一、钢筋材料概述

　　1、钢筋混凝土结构中所用的钢筋按其轧制外形可分为；

　　(l）光圆钢筋HpB235级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆（直径不大于10）、直条（长为6m-12m）。

　　(2）带肋钢筋一般HRB335级、HRD400级钢筋轧制成人字形。

　　(3）钢丝及钢绞线预应力钢丝系指现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》中的光面、螺旋肋和三面刻痕的消除应力的钢丝。钢绞线系指按现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》

　　2、钢筋按化学成分分为：

　　(1)碳素钢钢筋低碳钢，含碳量少于0.25%，如HRB235级(Q235）。中碳钢，含碳量为0.25％-0.7％;高碳钢，含碳量为0.7％-1.4%，如碳素钢丝。

　　（2）普通低合金钢，在碳素钢中加人少量合金元素，如HRB335(20Mnsi）、HRB400(20MnsiV、20MnsiNb、20MnTi）、RRB400（K20Mnsi）。

　　碳素钢中的含碳量直接影响它的强度等性能，例如高碳钢的强度高，但塑性和韧性就很差，因其破坏时无明显的信号而突然断裂，人们来不及撤离而造成伤亡，因此高碳钢不适合用于建筑工程中。

　　普通低合金钢的含碳量虽高，但由于掺某些合金元素而改善了钢材的性能，使其不仅强度较高，而且其它性能也好。低碳钢钢筋强度虽较低，但塑性及韧性均较好，故在建筑工程中被广泛应用。

　　钢筋按在结构中的作用分；受压钢筋、受拉钢筋、弯起钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等。

　　钢筋按直径分：直径3-5nm的称钢丝，直径6-12mm称细钢筋，直径大于12mm的称粗钢筋。

　　钢筋按加工方法的不同可分为热轧钢筋，冷拉钢筋、冷拔钢丝和热处理钢筋。另外还有刻痕钢丝、钢铰线等。

　　二、钢筋的质量检验要求

　　钢筋出厂时应附有出厂合格证明书及试验报告单，运至工地后应按规格、品种分别堆放，并按规定进行钢筋的机械性能检验。当有怀疑时，除做机械性能检验外，还需进行化学成分分析。在使用中如发生脆断，焊接性能不良或机械性能异常时，应进行专门的试验或分析。对国外进口的钢筋，应特别注意机械性能和化学成分的分析。钢筋的主要机械性能指标有：屈服点、抗拉强度、伸长率及冷弯性能。屈服点和抗拉强度是钢筋的强度指标、伸长率和冷弯性能是钢筋的塑性指标。

　　普通钢筋的强度标准值按表4.1采用：
　　1、热轧钢筋机械性能的抽样检验以同规格、同炉罐（批）号不多于60t为一批，取样时，在每批钢筋中任意抽出两根试样钢筋，一根试件做拉力试验，测定其屈服点、抗拉强度及伸长率，另一根试件做冷弯试验。四个指标中如有一项经试验不合格，则加倍另取样，对不合格项目作第二次试验，如仍有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格品，应重新分级。

　　2、应对钢筋的外观进行检查，表面不得有裂缝、结疤和折叠、并不得有超出螺纹高度的凸块。钢筋的外形尺寸应符合有关规定。钢筋外观检查每捆（盘）均应进行。

　　3、钢丝的外观检查以3t钢丝为一批，逐盘检查外观和尺寸。钢丝表面不应有裂缝，毛刺、劈裂、机械损伤、氧化皮和油污口预应力钢丝机械性能的抽样检验以同规格、

　　4、同钢号和同交货条件的钢丝为一批，从每批中选取10％盘（不少于15盘）的钢丝，从每盘钢丝的两端各截取一个试样，1个做拉力试验；1个做反复弯曲试验。

　　5、在实际施工中，对有抗震要求的框架结构纵向受力钢筋进行检验时，所得的实测值应符合下列要求：

　　①钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；

　　②钢筋的屈服点实测值与钢筋强度标准值的比值，当按一级抗震设计时，不应大于1.25，当按二级抗震设计时，不应大于1.4

　　三、钢筋的加工

　　钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求。钢筋表面应洁净、无损伤，油渍、漆污和铁锈等应在使用前清除干净。带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。

　　（一）加工程序

　　钢筋调直→钢筋除锈→钢筋下料→钢筋弯曲→成品筋码放。

　　钢筋调直：可采用冷拉调直、调直机调直，锤直和扳直等方法。直径4-14mm的钢筋可采用调直机进行调直。

　　当采用冷拉方法调直钢筋时，HPR235级钢筋的冷拉率不宜大于4%;II、III级钢筋的冷拉率不宜大于l％。

　　钢筋在调直过程中，若发现脆断、裂纹、力学性能不正常等现象，应停止加工，及时上报技术负责人。

　　钢筋除锈：检查钢筋外观，浮锈用除锈机清除干净，除锈后钢筋表面有麻坑，蚀孔严禁使用，隔离存放。

　　如钢筋经过冷拉或经调直机调直则已完成除锈工作；如未经冷拉或调直后保管不妥而锈蚀的钢筋，可采用钢丝刷或机动钢丝刷，或喷砂除锈，要求较高时还可采用酸洗除锈。

　　钢筋剪切：可采用钢筋剪切机或手动剪切≤12mm的钢筋。直径大于40mm的钢材需要用钢筋弯曲宜采用弯曲机。弯曲机可将直径6-40mm的钢筋弯成各种形状与角度。

　　I级钢筋在调直阶段，利用钢筋冷拉机定尺断筋下料，在钢筋冷拉机上定尺要准确，及时消除偏差。

　　II、III级钢筋利用钢筋切断机械断筋下料，断筋时，切断机两侧要搭设平台，钢筋放平与刀口成90度。

　　采取直螺纹连接的底板筋、暗柱框支柱、框支梁筋均采用砂轮锯断筋下料，以保证端头平整，无坡口成弯曲。钢筋端头的卷边必须打磨，封锁毛边飞刺。

　　用断筋机、砂轮锯上料的钢筋端部必须平整弯曲，弯曲应用手锤调直，机械设备必须按时维修，砂轮锯片下偏心，不摆晃。

　　缺乏机具的条件下，也可采用手摇扳手弯曲钢箍，用卡盘与扳头弯制粗钢筋。钢筋加工的允许偏差应符合表4.2

　　表4.2钢筋加工允许偏差

　　成品码放

　　箍筋按标识牌码放在对应区域，长向钢筋按使用部位及标识牌存放。钢筋底部用85mm*85m木方垫起300mm，码放整齐有序。箍筋放置于操作棚内，长向筋码放于存放区内，如遇下雨，用塑料布及时覆盖。

　　四、钢筋连接

　　钢筋连接方法有：绑扎连接、焊接连接和机械连接。绑扎连接由于需要较长的搭接长度，浪费钢筋，且连接不可靠，故宜限制使用。焊接连接的方法较多，成本较低，质量可靠，宜优先选用。机械连接，设备简单，节约能源，不受气候影响可全天候施工，连接可靠，技术易于掌握，适用范围广，尤其适用于焊接有困难的现场

　　1．绑扎连接

　　钢筋搭接处，应在中心及两端用20#-22#铁丝扎牢，纵向受拉钢筋绑扎连接的搭接长度，应符合表4.2的规定。受压钢筋绑扎连接的搭接长度，应取受拉钢筋绑扎连接搭接长度的0.7倍。

　　受拉区域内，I级钢筋绑扎接头的末端应做成弯钩，II、III级钢筋可不做弯钩。直径不大于12mm的受压工级钢筋的末端，以及轴心受压构件中任意直径的受力钢筋的末端，可不做弯钩，但搭接长度不应小于钢筋直径的35倍。搭接长度的末端距钢筋弯折处，不得小于钢筋直径的10倍，接头不宜位于构件最大弯矩处

　　在受力钢筋之间采用绑扎接头时，绑扎接头位置应相互错开。从任一绑扎接头中心至搭接长度的1.3倍区段范围内，有绑扎接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积百分率，应符合下列规定：

　　受拉区不得超过25%；受压区不得超过50％绑扎接头中钢筋的横向净距、不应小于钢筋直径且不应小于25mm(图4.2）。采用绑扎骨架的现浇柱，在柱中及柱与基础交接处，其接头面积允许百分率，经设计单位同意，可适当放宽绑扎接头区段的长度范围内，当接头受力钢筋面积百分率超过规定时，应采取专门措施。
　　图4.2：受力钢筋绑扎、焊接搭接接头（图中所示L区段内有接头的钢筋面积按两个计）

　　2．焊接连接

　　焊接连接的方法有：闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、电阻点焊、埋弧压力焊和气压焊等。

　　热轧钢筋的对接连接，应采用闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊或气压焊；钢筋骨架和钢筋网片的交叉焊接，宜采用电阻点焊；钢筋与钢板的T形连接，宜采用电弧焊或埋弧压力焊。

　　钢筋的焊接效果与钢材的可焊性和焊接工艺有关。在相同焊接工艺条件下，能获得良好焊接质量的钢材，则称之为在这种焊接工艺条件下的可焊性好。

　　钢筋的可焊性与其含碳量及合金元素数量有关，含碳量增加，则可焊性降低；含锰量增加，也影响焊接效果；而含适量的钦，可改善焊接性能。当环境温度低于-5℃，即为钢筋低温焊接，这时应调整钢筋焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。当风力超过4级时，应有挡风措施。当环境温度低-20℃时，不得进行焊接。

　　焊接工艺（焊接参数与操作水平）也影响焊接质量，即使可焊性差的钢材，若焊接工艺合宜，也可获得良好的焊接质量。

　　受力钢筋采用焊接接头时，设置在同一构件内的焊接接头应相互错开。在任一焊接接头中心至长度为钢筋直径己的35倍，且不小于500mm的区段内，同一钢筋不得有两个接头在该区段内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合下列规定：①非预应力筋受拉区不宜超过50％；受压区和装配式构件连接处不限制。②预应力筋受拉区不宜超过25%，当有可靠的保证措施时，可放宽到50%；受压区和后张法的螺丝端杆不限制..

　　闪光对焊

　　是利用电热效应产生的高温熔化钢筋端头，使两根钢筋端部融合为一体的连接方法闪光对焊广泛用于钢筋接长及预应力钢筋与螺丝端杆锚具的连接。从接头的质量控制要求和便于钢筋安装，热轧钢筋的焊接宜优先使用闪光对焊，其次选用电弧焊..

　　电渣压力焊

　　电渣压力焊是将两根钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两根钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。这种焊接方法比电弧焊节省钢材，工效高、成本低。应用于柱、墙、烟囱等现浇混凝土结构中竖向受力钢筋的连接；不得用于梁、板等结构中水平钢筋的连接。

　　气压焊

　　钢筋气压焊是采用一定比例的氧气和乙炔焰为热源，对需要焊接的两钢筋端部接缝处进行加热烘烤，使其达到热塑状态，同时对钢筋施加足够的轴向压力，使钢筋顶锻在一起。这种焊接方法属于固相焊接，其机理是在还原性气体的保护下，发生塑性流变后相互紧密接触，促使端面金属晶体相互扩散渗透、再结晶、再排列，形成牢固的对焊接头。气压焊不仅适用于竖向钢筋的连接，也适用于各种方向布置的钢筋连接。适用于直径40mm以下的钢筋连接，当不同直径钢筋焊接时，两钢筋直径差不得大于7mm。

　　电弧焊

　　电弧焊是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，使焊条和高温电弧范围内的焊件金属熔化。熔化的金属凝固后，便形成焊缝和焊接接头。电弧焊广泛应用在钢筋的搭接接长、钢筋骨架的焊接、钢筋与钢板的焊接、装配式结构接头的焊接和各种钢结构的焊接。

　　钢筋电弧焊的接头形式有搭接焊接头、帮条焊接头、剖口焊接头和熔槽帮条焊接头。搭接接头适用于焊接直径10-40mm的HPE235级、HRB335级钢筋。焊接前钢筋宜预弯，以保证两钢筋的轴线在一直线上。

　　帮条焊接头适用于焊接直径10-40mm的钢筋。帮条宜采用与主筋同级别、同直径的钢筋制作；坡口焊接头适用于在现场焊接装配现浇式构件接头中直径18-40mm的HPB235级、HRB335级、HRb400级和RRE400级的钢筋，这种接头比上两种接头节约钢材。按焊接位置不同可分为平焊与立焊。