钢筋混凝土工程施工-钢筋工程施工

第一节钢筋工程一、概述（一）钢筋的种类：1、按粗细分——钢筋（直径≥6mm），细筋ф6～10（盘条），粗筋≥ф12（常6～9m直条）钢丝（直径＜6mm），刻痕钢丝或碳素钢丝…（盘条）2、按生产工艺——热轧、热处理筋、冷拉筋、冷拔丝、冷轧筋、碳素丝、刻痕丝、钢绞线……3、按化学成分——1)碳素（低碳0.25%中碳0.7%高碳）；2)普通低合金（合金元素<5%）。4、热轧钢筋按强度分－－四级5、按外形分——

光圆；

变形：月牙纹、人字纹、螺纹……（二）钢筋的性质：

1、变形硬化——可通过冷加工，提高强度。

2、松弛——在高应力状态下，钢筋长度不变，应力减小；预应力施工应注意。

3、可焊性——强度、硬度越高，可焊性越差。（三）检验：

进场——出厂合格证及标志、外观、力学性能必要时——化学成分按批5-60t抽样。（四）钢筋的加工：（备、切、弯、连）（五）钢筋的连接方法：二、钢筋冷加工（冷拉、冷拔、冷轧）（一）冷拉：1、原理——超流限(1.2～1.4)拉伸，晶格滑移位错，增摩阻，提强降塑。“时效”再提效。2、目的——提高屈服强度（15～30%）；节约材料。3、冷拉控制：（1）控制参数——冷拉应力σ=T/A冷拉率δ=[（L2－L1）/L1]×100%为保证拉后的塑性，须控制一定的屈强比。（2）控制方法：A.应力控制法（双控）：质量高，常用于制作预应力筋B.冷拉率控制法（单控）：施工效率高，设备简单冷拉率δ由试验确定（同炉批取试件≮4个，取平均值）。4、冷拉设备动力：液压设备卷扬机滑轮组装置：夹具、承力装置、回程装置、测力装置用卷扬机冷拉钢筋的设备布置方案卷扬机、滑轮组冷拉设备的拉力：

Q=T/K’－F（KN）

T—卷扬机拉力（KN）

F—设备阻力（KN），取5～10KN

K’—滑轮组的省力系数，

K

’=[f

n-1(f－1)/(f

n－1)]f—单个滑轮阻力系数（青铜轴套为1.04）n—滑轮组的工作线数。

选Q时应提高到实际所需拉力的1.2～1.5倍。钢筋的冷拉速度：v＝

·D·r/n

（宜≯1m/min）D—卷筒直径（m）；r—卷筒转速（转/min）5、冷拉注意：测力器需定期校核；拉速不能过快，一般0.5～1m/min；达到控制应力或冷拉率后，稍停再放松；安全：端头不站人，不跨越，设防护设备；冬施：温度≮-20℃，且σ提高30N/mm2。6、冷拉筋的质量：

表面无裂纹颈缩；拉力试验达标；冷弯试验无裂纹、起层。（二）冷拔：

是将φ6～8的HPB235级光圆钢筋在常温下强力拉过拔丝模孔，使其轴向伸、颈向缩，产生较大塑性变形，晶格大位错，提高强度50～90%。1、冷拔丝的特点：抗拉强度高，但塑性低、脆性大。3、冷拔工艺过程：轧头→剥壳（辊除筋面硬渣壳）→润滑→拔丝（速0.2～0.3m/s）。卧式卷筒拔丝机2、拔丝设备－－拔丝机立式卷筒拔丝机作业图4、冷拔丝使用范围：甲级——预应力筋乙级——骨架、箍筋等5、质量要求：外观——无裂纹和机械损伤；机械性能——符合各项标准,抗拉强度600～700，180度弯4次。

影响质量的因素：（1）总压缩率：β=（d02－d2）/d02，β越大则强度越高，但脆性越大。一般φ8→φ5，或φ6（6.5）→φ4、φ3（2）每次压缩比：d0/d=1.1～1.15，次数少易断，多则脆。一般φ8→φ7→φ6.3→φ5.7→φ5三、钢筋的焊接概述：

1、焊接目的：接长（钢筋）

成型（网片、箍筋）；

连接构件（由铰接变固定端）。2、焊接点位置：不在最大弯矩处及弯折处（距弯折点≮10d）；在35d和500mm范围内；受拉筋接头数≯50％；不宜在框架梁端、柱端箍筋加密区内；不宜用于直接承受动力荷载的结构构件中。3、影响钢筋焊接质量的因素：（1）与钢筋的化学成分有关；C、Mn、Si含量增加则可焊性差，Ti增加则可焊性好（2）与原材料的机械性能有关；塑性越好，可焊性越好（3）与焊接工艺及焊工的操作水平有关；（4）环境低于－20℃不得焊接。（一）闪光对焊：1、原理：通电后，两钢筋轻微接触，通过低电压的强电流，产生高温，熔化后顶锻，形成镦粗结点。3、工艺：2、适用：HPB235级筋——直径8～20mm；HRB335、HRB400——6～40mmHRB500级筋——10～40mm等。①连续闪光焊——适于焊接直径<25的钢筋；②预热闪光焊——适于焊接直径大且端面较平的钢筋；③闪光—预热—闪光焊——适于焊接直径大且端面不平整的钢筋；④对HRB500级钢筋，焊后需热处理，提高接头塑性，防止脆断。4、主要参数：

调伸长度、烧化留量和预热留量（10～20mm）、顶锻留量（4～10mm）、顶锻速度、顶锻压力、变压器次级（电流大小选择）。5、质量检查：

外观—应有镦粗，无裂纹和烧伤，接头弯曲≯3°，轴线偏移≯0.1d、且≯2mm。机械性能—每批（300个接头）取6个试件，3个做拉力试验，3个做冷弯试验。(二)电弧焊：1、原理：利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧，熔化焊条及电弧范围内的焊件金属，凝固后形成焊缝或接头。2、四种接头形式与要求：（1）搭接焊：用于直径10mm以上的HPB235～HRB400及10～25的RRB400级钢筋。焊缝要求：无裂纹、气孔、夹渣、烧伤长度L：HPB235级——单面焊≮8d、双面焊≮4d其他级——单面焊≮10d、双面焊≮5d宽度b：≮0.8d。高度h：≮0.3d。b≥0.8d（2）帮条焊：用于直径≥10mm的HPB235～HRB400及10～25mm的RRB400级钢筋（同搭接焊）帮条要求：①两帮条相同。②帮条级别或直径：级别同主筋时，直径可同主筋或小一规格；直径同主筋时，级别可同主筋或低一级。③位置居中；④帮条长=焊缝长。焊缝要求：同搭接焊。（3）坡口焊：有平焊和立焊，较少用。（4）窄间隙焊：d=20～40mm；间隙12～15mm；外套铜制U形模具；电流100～220A。3、设备及材料：

弧焊机（直流BX，交流AX）；焊枪；焊把线；焊条焊条规格：E4301、E4324、E5016、……E——表示焊条；43、50——熔敷金属抗拉强度的最小值（430、500N/mm2）。第三位数字——焊接的位置[0、1适用于全方位（平、立、仰、横）焊接]第三位和四位数字组合——适用电流种类及药皮类型。药皮的作用：覆盖保温、保证电弧稳定、防止焊缝氧化。焊条强度选择：（三）电渣压力焊：1、用于：现场结构、构件中14～32mm的HPB235～HRB400级竖向粗筋的接长。2、特点：可节约钢筋，焊接速度快，成本低，质量高。3、原理：电弧熔化焊剂形成空穴，继而形成渣池，上部钢筋潜入渣池中，电弧熄灭，电渣形成的电阻热使钢筋全断面熔化，断电同时向下挤压，排除熔渣与熔化金属，形成结点。用电渣压力焊焊接的墙体钢筋4、机具：①电源：常用BX2－1000型交流弧焊机，或JSD-600、1000型专用电源；②焊接自动控制箱：电压表、电流表、时间继电器、自动报警器③卡具：手动或自动；④焊剂：宜采用HJ431型。全自动竖向钢筋焊接机，电脑指令焊接过程，质量不受人为影响。5、焊接参数：电压——开路≮380V，电极≮30V（取40V）；电流密度——1～2A/mm2；时间——30～34s（对直径28～32筋）。6、质量要求：机械性能――每两个楼层、每300个同类型接头为一批，切取三个试件做拉伸试验。应均不低于该级钢筋的抗拉强度，否则加倍取。外观——纵肋对正，焊包均匀（凸出≮4mm）,，无烧伤；轴线偏移≯0.1d和2mm；弯曲角度≯3°。（四）电阻点焊：1、用于：8～16mmHPB235，6～16mmHRB335、400级钢筋，4～5mm冷拔钢丝的交叉连接，以制作网片、骨架等。2、原理：利用电阻热熔化钢筋接触点，加压形成结点。3、机械：点焊机（单头、多头、悬挂式、手提式—现场用）4、要求：焊点压入深度：较小筋直径的18～25%；气压传动式点焊机（五）气压焊：1、用于：14mm以上的HPB235、HRB335、HRB400级钢筋,竖向、水平、斜向连接的现场焊接接长。2、原理：利用氧、乙炔火焰加热钢筋接头处，使之达到塑性状态，在初压作用下，端头金属原子互相扩散，表面熔融后（1250～1350℃，桔黄色有白亮闪光出现），加压形成结点。3、主要设备：加热器——混合气管、喷头；加压油泵、油缸等；卡具。气压焊设备及工作简图4、施工要点：（1）钢筋用切割机下料，端部磨平、磨光，喷焊接活化剂保护；（2）卡具装牢，上下钢筋同心（旁隙≯3mm），并加初压30～40MPa；（3）加热初期用强碳化焰（防氧化），缝隙闭合后用中性焰（提温），温度达到1250～1350℃时边加热边加压，终压达到34～40MPa；（4）焊点红色消失后拆卡具。5、质量要求：外观——偏心量≯0.15d且≯4mm，轴线弯折角≯3°；镦粗区：直径≮1.4d，长度≮1d；接头无环向裂纹，镦粗区表面无严重烧伤。机械性能——每楼层、每300个接头为一批，切取三个接头做拉伸试验，均不低于该级筋抗拉强度，否则加倍截取。梁、板的水平筋需应增加3个做弯曲试验。四、钢筋的机械连接

（一）套管冷挤压连接1、特点：

强度高、速度快、准确、安全、不受环境限制。2、适用：（带肋粗筋）

HRB335、HRB400、RRB400级直径18～40d的钢筋，异径差≯5mm。3、方法：径向挤压；轴向挤压。套管冷挤压连接的钢筋4、要求：套管材料、规格合格，屈服、极限强度比钢筋大10％以上；钢筋无污、肋纹无损；压痕道数符合要求（3～8×2道），压痕外经为0.85～0.9套管原外经；接头无裂纹，弯折≯4°强度检验：500个取3个，1个不合格，加倍抽样复验；满足A级（母材极限、高延性、反复拉压）或B级（1.35倍屈服）抗拉强度要求（二）螺纹连接1、特点：速度快、准确、安全、工艺简单、不受环境、钢筋种类限制。2、适用：HPB235～HRB400级直径16～40的竖向、水平、斜向钢筋，异径差≯9mm。3、方法：锥螺纹

直螺纹（镦粗、滚压）4、要求：套筒材料、尺寸、丝扣合格（塞规检查、盖帽）；钢筋丝扣合格（卡规、牙规检查）、洁净、无锈，套保护帽；锥螺纹连接需用力矩扳手拧紧至出声；外露少于一个完整丝扣；正式连接前，每300取3个试样，锥螺纹连接：达到B级接头标准（屈服强度≮筋屈强度；极限强度≮1.35筋屈强度）；直螺纹连接：达到A级接头标准（≮钢筋抗拉强度）镦粗直螺纹连接五、钢筋的配料配料：按照设计图纸的要求，确定各钢筋的直线下料长度、总根数及总重量，提出钢筋配料单，以供加工制作。（一）下料长度计算：1、钢筋外包尺寸——外皮至外皮尺寸，由构件尺寸减保护层厚度得到。2、钢筋下料长度=直线长=轴线长度=外包尺寸之和－中间弯折处量度差值＋端部弯钩增加值。3、中间弯折处的量度差值=弯折处的外包尺寸－弯折处的轴线长（2）弯折处的轴线弧长（3）据规范规定，D应≥5d，若取D=5d，则量度差值为：（1）弯折处的外包尺寸

A’B’＋B’C’=2A’B’=2（D/2＋d）tg(α/2)几种常用弯折角度的量度差值：4、端部弯钩增加值：规范规定：HPB235级钢筋端部应做180°弯钩，弯心直径≥2.5d，平直段长度≥3d。

HRB335、HRB400级钢筋：设计要求端部做135°弯钩时，弯心直径≥4d，平直段长度按设计要求。一个弯钩增加长度：

5、对箍筋的要求及下料计算（1）绑扎箍筋的端头形式：90°/90°，90°/180°，135°/135°（抗震和受扭结构）（2）箍筋弯心直径（D）

≮2.5d，且＞纵向受力筋的直径

（3）箍筋弯钩平直段长：一般结构=5d，抗震结构=10d（4）矩形箍筋外包尺寸＝2（外包宽＋外包高）

外包宽（高）=构件宽（高）－2×保护层厚＋2×箍筋直径构件高宽（5）一个弯钩增加值：D外包尺寸平直段d平直段平直段

90°——（D/2＋d/2）π/2－（D/2＋d）＋平直段长135°——（D/2＋d/2）3π/4－（D/2＋d）＋平直段长180°——（D/2＋d/2）π－（D/2＋d）＋平直段长（6）箍筋下料长度：

L=外包尺寸－中间弯折量度差值＋端弯钩增长值矩形箍筋135°/135°弯钩时，近似为：

L=外包尺寸＋2×平直段长（二）钢筋配料单六、钢筋代换1、原则：按抗拉设计值相等原则，并满足最小配筋率及构造要求。2、方法：（1）等强度代换――用于计算配筋或不同级别钢筋的代换As2fy2≥As1fy1

或根数n2≥(n1d12fy1)/(d22fy2)（2）等面积代换――用于构造配筋或同级别钢筋的代换