钢筋工程施工工艺

钢筋工程施工工艺1.钢筋的分类钢筋可分为热轧和冷加工两类，其中热轧钢筋的强度登记已更改为235级、335级、400级和500级四个等级。按外形也可分为光园和带肋两种钢筋。2.钢筋的性能钢筋的力学性能常用拉伸试验来测定其屈服点和抗拉强度，也称为钢筋的延性。冷弯性能代表着钢筋的塑性指标，也是可加工性能的体现。焊接性能则是指钢筋的可焊性，也可称为适应性，是获得好的焊接质量的难易度。锚固性能是指四个粘结锚固作用，如胶结力、摩擦力、咬合力和机械锚固力。3.钢筋的进场检验每批钢筋应由同一牌号、炉罐号和同规格的重量不大于60吨的钢筋组成。外观质量主要指钢筋表面不得有裂纹结疤和折叠，表面凸块不应超过横肋高度，其他缺陷也不得大于允许偏差范围。力学性能试验应从每批钢筋中任选两根，每根取两个试件，分别进行拉伸和冷弯试验。4.钢筋的保管进场钢筋必须按批分类堆放，要有产品标志和产品标识，并有进场检验记录。露天堆放应选择地势高、基土平坦坚实、排水畅通及有利于施工的场所。堆放时要加垫木，离地不宜少于200mm。长期不使用的钢筋宜堆放在仓库或料棚内。堆放地点应严防酸、盐、油类物质和有害气体的侵蚀。已加工后的钢筋成品、半成品均应分类堆放，严防错用。钢筋加工场所应有完善的各项管理制度。（二）钢筋的配料和代换下料长度的计算公式：直筋下料长度=构件长度减去保护层厚度加上弯钩增加长度；弯筋下料长度=直段长度加上斜段长度减去弯曲调整值加上弯钩增加长度；箍筋下料长度=箍筋周长加上箍筋调整值。（三）钢筋的锚固和连接钢筋的锚固和连接是钢筋工程中非常重要的一环。锚固性能是指四个粘结锚固作用，如胶结力、摩擦力、咬合力和机械锚固力。钢筋的连接方式主要有焊接和机械连接两种。（四）钢筋的焊接钢筋的焊接技术主要有电弧焊接技术、闪光对焊技术和电渣压力焊技术三种。焊接前应先进行表面清理和预热处理，焊接后还需进行焊缝检测和质量评定。（五）钢筋的机械连接钢筋的机械连接技术主要有套筒挤压连接技术、锥螺纹连接技术和直螺纹连接技术三种。机械连接前应先进行表面清理和预处理，连接后还需进行连接质量检测和评定。（六）钢筋的绑扎安装钢筋的绑扎安装是钢筋工程中必不可少的一步。现场准备工作包括搭建脚手架、准备绑扎工具和材料等。基础钢筋、梁钢筋、柱钢筋、墙钢筋、板钢筋等不同部位的绑扎方式各不相同，绑扎时需注意细节和安全。同时，还需遵守相关的要求和标准，确保钢筋安装质量。2.钢筋的代换钢筋的代换是指在满足设计要求的前提下，将原有的钢筋替换成其他钢筋，以达到节约成本或者方便施工的目的。钢筋的代换需要遵循以下原则和注意事项。(1)代换原则：a.当构件受强度控制时，可采用等强的原则进行代换。当构件按最小配筋时，可采用等面积的原则进行代换。b.当构件受裂缝宽度或绕度控制时，代换后还应进行裂缝宽度或绕度的验算。(2)注意事项：a.代换应满足配筋的构造要求，如最小直径、根数、间距、锚固长度等。b.对于吊车梁、复合梁、桁架等重要构件，不宜用光圆钢筋代替螺纹钢筋。c.在构件的同截面内，尽可能采用同种钢筋代换，且所用钢筋的直径差不应大于二级（或5毫米），以免受力不均。(d)在梁内，纵向钢筋和弯起钢筋的代换应分别进行，以确保正截面和斜截面配筋的代换都符合设计要求。当梁内纵向受力筋的排数发生变动时，代换时也应相应进行换算。(e)在代换偏心受压或受拉构件时，不允许取整截面配筋量进行计算。(f)当构件受裂缝宽度控制时，不宜用大直径钢筋代换小直径钢筋，也不能用强度等级高的钢筋代换等级低的钢筋。当构件受绕度控制时，不宜用光圆钢筋代换螺纹钢筋。(g)对于有抗震要求的框架结构构件，不应使用强度等级高的钢筋进行代换。(h)预制构件中的吊环和吊钩应采用未经冷拉的HPB235级热轧钢筋制作。(i)当需要代换钢筋的品种、规格和级别时，应按规范要求办理变更文件，并征得原设计单位的同意。（三）钢筋的锚固和连接1.钢筋的锚固长度（1）受拉钢筋的锚固长度取决于混凝土的强度等级和钢筋的级别，应符合设计和规范的要求。（2）当采用直径大于等于25mm的HRB335级和HRB400级大直径钢筋时，其锚固长度应乘以1.1系数；当采用环氧树脂涂层时，钢筋的锚固长度应乘以1.25系数；当钢筋在施工中易受扰动时（如滑模），其锚固长度应乘以1.10系数。（3）采用机械锚固时，其锚固形式和构造应符合设计要求。（4）受压钢筋的锚固长度一般可取受拉筋锚固长度的0.7倍。2.钢筋的连接（1）连接方式有绑扎、焊接和机械连接三种。（2）连接原则：一是接头宜设在受力较小处；二是同一根钢筋不宜有多个接头；三是同一构件中的钢筋接头应错开布置。（3）使用规定：a)直径大于12mm的钢筋应优先采用焊接或机械连接接头。b)轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向钢筋不得采用绑扎搭接接头。c)直接承受动力荷载的结构构件中，其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头。（4）钢筋搭接接头的面积允许百分率：a)钢筋绑扎接头的连接区段长度应为1.3L1，（L1为搭接长度）。在同一连接区段内，纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求。b)当设计无具体要求时，对梁板及墙类构件，不宜大于25%；对柱类构件不宜大于50%。（5）钢筋机械和焊接接头的面积允许百分率应符合规范要求。钢筋连接的长度应为35倍直径，且不得小于500mm。在同一区段内，纵向受拉钢筋的接头面积百分比应符合设计要求。如果设计没有具体要求，则受拉区不应大于50%，接头不应设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区。如果无法避开，则对机械连接接头可放宽至50%。对直接承受动力荷载的构件，不应采用焊接接头，采用机械连接接头时，也不应大于50%。钢筋的电弧焊是一种连接工艺，它利用焊条与焊件的断续接触后形成的电弧高温，熔化了焊条及焊件，待共同冷却后形成焊缝，并能使焊接件形成整体。目前使用的焊接形式主要有钢筋的帮条焊和搭接焊两种。帮条焊接适用于10mm以上的热轧钢筋焊接，可分为单面和双面焊。帮条所用直径可比被焊筋小一个等级，两被焊钢筋的端部之间应留有2---5mm的空隙。帮条焊的搭接长度，单面焊时，采用235级钢筋为8d，采用335级和400级钢筋时为10d。双面焊的搭接长度相应减半。搭接焊钢筋的端部应做成斜向对接，两根被连接钢筋的轴线应在一条直线上，相应的其他要求可视同帮条焊。钢筋的闪光对焊是利用强电流产生的电阻热，使两根对接钢筋的端部熔化，产生闪光飞溅。在施加顶锻力后就使两根钢筋连成一体。闪光对焊适用于直径10---40mm的热轧钢筋焊接。对焊工艺有连续闪光焊，预热闪光焊和闪光预热焊三种，可根据钢筋品种、直径、焊接条件和焊机功率等诸多因素合理选用。钢筋连接的外观检查时，接头处不得有横向裂纹，与电极接触处的钢筋表面不得有明显的烧伤，接头处的弯折不得大于3度，接头处的钢筋轴线偏移不得大于0.1倍钢筋直径，也不得大于2mm。对检查出来的不合格接头应切除后重新焊接。拉伸试验时，三个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值。至少有两个试样断于焊缝之外，并呈塑性断裂。钢筋连接有多种方法，其中之一是电渣压力焊。这种方法适用于竖向钢筋的连接。全自动压力焊机的产生，将加速这种焊接技术的发展。焊接工艺一般有引弧、电弧、电渣和顶压四个过程。在电渣压力焊中，当有一个试件不符合强度值或有两个试件在热影响区发生脆性断裂时，应取双倍试件进行复验。复验结果中，仍有一个试件的抗拉强度不够或三个试件呈脆性断裂，则该批接头为不合格品。模拟试件的检验结果不符合要求时，复验应从成品中切取试件。其数量和要求与初试时相同。在弯曲试验中，闪光对焊接头弯曲试验时，应将受压面的金属毛刺和礅粗部分磨掉，宜与母材面齐平。弯曲试验可在万能试验机，手动或电动液压变曲机上进行，焊缝应处于弯曲的中心点。弯心直径应符合弯曲试验指标，235级为2d，335级为4d，400级为5d。弯曲至90度，至少有2个试件不得发生破断。对于直径大于25mm的钢筋对焊接头，作弯曲试验时弯心直径应增加一个钢筋直径。当弯曲试验结果有二个试件发生破断时，应再取6个试件进行复验。复验结果仍有三个试件发生破断，应确认该批接头为不合格品。在进行钢筋的电渣压力焊时，应将钢筋的待焊端部置于焊剂盒中，通过引燃电弧加热熔化后，适时断电顶压，使上下筋焊成一体。焊接工艺一般有引弧、电弧、电渣和顶压四个过程。其中引弧过程是在钢筋接合处放置铁丝圈后，将焊剂灌入熔剂盒内，封闭后接通电源达到引燃电弧的过程。电弧过程是指引燃电弧后，产生的高温将焊剂充分熔化，稳定燃烧后形成一个渣池的过程。电渣过程是指将上部钢筋徐徐插入渣池，但有不能与下部钢筋形成短路，由于渣池电阻大，产生的高电阻热可将钢筋端部迅速熔化，这个过程称电渣过程。在进行钢筋连接时，需要注意以下事项：钢筋的端头应顺直，端部150mm范围内应清除干净，对焊时，被焊的两根钢筋应安放在用一轴线上。焊工应具有经过培训和考核的上岗证件。钢筋对焊时，应先进行试焊，待试焊件经试验合格后方可进行正式施焊。闪光对焊的焊接工艺、焊接参数、如调伸长度、闪光留量和速度、预热留量和频率、顶锻留量、顶锻速度和压力、变压器级次等，均应根据相关情况，事先确定。对焊工作完毕后，应稍停3-5分钟，待接头处的颜色由白红色变成黑红色后，才可松开夹具，平稳取出轻放在堆料处，不得任意抛掷。焊接场地宜有防风和防雨措施。负温作业应有保温措施。严防接头部位产生骤冷而脆裂。顶压过程是指在钢筋端部均匀熔化达到定量时，立即进行顶压，切断电源，将熔化的金属和熔渣从接合面挤出来的过程。试样要求包括外观检查和力学性能试验。在现浇结构中，应以300个同牌号钢筋接头作为一批。外观检查要求焊缝四周的焊色应均匀，凸出高度应大于或等于4mm。钢筋与电极接触处，应无烧伤缺陷。接头处的弯折角不得大于3度。接头处轴线偏移不大于0.1倍钢筋直径，且不得大于2mm。对于检查不合格的接头应切除后重焊。也可采取补强焊接措施。拉伸试验要求包括三个试样均不得低于抗拉强度标准值。当有一个试件不符合时，应取双倍数量进行复检。如复验结果仍有试件不达到规定要求时，则该批接头为不合格品。钢筋的机械连接技术包括套筒挤压连接技术。套筒径向挤压连接技术是将两根相接的钢筋端部分别插入同一个钢套筒内，然后用轻便式挤压机沿着径向挤压，使套筒产生变形后紧咬钢筋的横肋，将两根连接钢筋用套筒连成一体的连接工艺。具体要求包括对每批连接钢筋进行挤压连接的工艺检验，要求三根接头试件的抗拉强度均应符合标准和设计要求。应随机抽取10%的接头作外观质量检查，主要有：接头处的弯折不得大于4度；挤压后的套筒不得有可见裂纹；压痕处的外径应为原套筒外径的0.8---0.9倍；挤压后的套筒长度应增长1.10---1.15倍；挤压接头的压痕道数应符合技术提供单位的有效形式检验中的要求。挤压接头的拉伸试验应符合要求。同条件、同批材料、同等级、同规格和同形式的以500个接头为一个验收批，每批应随机抽取三个试件做拉伸试验。当在现场连续检验十个验收批，全部能一次抽样试验合格时，验收批的接头数量可扩大一倍。2.钢筋连接技术2.1套筒轴向挤压连接技术套筒轴向挤压连接技术采用专用的挤压机和压模对钢套筒和插入套筒内的两根对接钢筋进行挤压，沿着轴向进行挤压，使套筒被拉拔挤压变形后与连接钢筋咬成一体。这种技术分为一次挤压和二次挤压两种作业方法。套筒挤压接头轴向压接后，其套筒的握裹钢筋长度达到预先确定的标记。其他相关要求可视同径向挤压连接工艺。2.2活套式带肋钢筋连接技术活套式带肋钢筋连接技术采用两个特制的半圆套筒与两个套箍，在组装时，可先将两个半圆套筒与两根连接钢筋的端部对接扣合就位，再用专用压钳将套筒两端的套箍沿着轴向压紧，咬成一个整体接头，这种连接技术一次装卡，操作简单快捷，施工方便。2.3双套筒轴向挤压连接技术双套筒轴向挤压连接技术由两个套筒和高强螺栓组成。采用二次作业，先用挤压机分别将一个套筒与一根连接钢筋的端部挤压成一体，然后再在施工现场用高强螺栓将两个套筒连接起来。这种连接技术施工简单、方便、接头强度高，适用于特殊部位的钢筋连接。2.4锥螺纹连接技术2.4.1普通型锥螺纹连接技术普通型锥螺纹连接技术是用套丝机先将钢筋的连接端加工成锥形外螺纹。然后再通过特制的锥螺纹套筒（内螺纹）将两根钢筋连接起来，再用力矩扳手拧紧，使力矩值符合规定要求即可。2.4.2镦粗型锥螺纹连接技术镦粗型锥螺纹连接技术是先将钢筋端部进行冷镦粗，然后将镦粗部位加工成锥螺纹丝头，同样用相配的连接套筒连接的工艺技术。其优点是不但提高了强度，而且也增大了镦粗部位的母材截面。2.4.3GK型锥螺纹连接技术GK型锥螺纹连接技术是在加工前，先要对钢筋的连接端部沿径向通过压模机施加压力，使其产生变形后形成一个圆锥体，然后再按普通锥螺纹工艺完成钢筋连接的一种新工艺、新技术。这种接头由于压模冷强作用，较大程度的提高了接头的强度。2.4.4锥螺纹和连接套筒的质量检验a)丝头牙形的质量检验：一是牙形的饱满，无断牙和秃牙，表面光洁与牙形规吻合；二是丝头锥度应与卡规和环规吻合；三是小端直径符合允许偏差要求。b)连接套筒的质量检验：可将匹配的锥螺纹塞规拧入连接套筒，互相吻合视作合格。2.5接头外观质量的抽检对每批钢筋可随机抽取同规格接头数量的10%进行外观检查，应满足钢筋和套筒规格一致无完整的接头丝扣外露现象等相关要求。2.6抽检数量的规定1.梁柱构件的接头数量应为构件总数的15%，每个构件至少应有一个接头。2.基础和墙板构件按照100个接头为一批进行验收，每批抽验三个同规格的接头进行力矩检验。所有抽验的接头都应该合格，如果有不合格的情况，则需要逐个检查并进行补强处理，并填写检查记录。3.接头的现场检验包括测力抽检和接头拉伸检验。测力抽检时，使用力矩扳手拧紧时应发出声响信号，并且力矩值应该是预先确定的。接头拉伸检验时，锥螺纹机械连接接头的检验可以视同挤压连接技术或直螺纹连接技术。4.直螺纹连接技术包括镦粗直螺纹连接技术、直接滚轧（压）直螺纹连接技术、挤压肋滚轧（压）直螺纹连接技术和剥肋滚轧（压）直螺纹连接技术。其中，镦粗直螺纹连接技术的接头连接截面百分率可以适当放宽，也可以不受限制而扩大应用范围。直接滚轧（压）直螺纹连接技术工序简单，施工方便。挤压肋滚轧（压）直螺纹连接技术的强度更高，但需要增加一道工序和两种机械设备。剥肋滚轧（压）直螺纹连接技术的接头具有牙型好、精度高、表面光滑、螺纹大小直径一致等优点，还具有良好的抗疲劳和抗低温性能。5.直螺纹接头的使用要求包括标准型接头和加长型接头的丝头长度应符合要求，标准型套筒适用于正常情况下的钢筋接头连接，变径型套筒适用于不同直径的钢筋接头连接，扩口型套筒适用于连接时对中有困难的特殊情况下的钢筋接头连接。6.直螺纹接头的质量检验包括型式检验和例行检验。型式检验应对每种型式、级别、规格、材料、工艺的接头进行检验，试件均不应少于12个，其中单向拉伸为6个，高压力和大变形反复拉压各3个。检验报告应由相关部门提供。型式检验应符合相关要求，包括母材的合格性能试验。检验部门应具备相应资质，试验和加载方法应符合规程要求，并出具试验报告和评定结论。丝头的检验批以每个工作班的加工件数为基准，随机抽检10%，不少于20个。丝头检查的合格率不应低于95%，否则应加倍抽检。若复检也不合格，则应进行全数逐个检查。丝头的外观检查应抽查丝纹长度和丝扣的完整性，不完整齿牙的累计长度不应超过一个螺纹周长。螺纹检验应使用专用的环规，能顺利旋入和旋出。套筒出厂时必须有产品合格证。套筒的外径、长度应符合设计要求，表面不应有裂纹和其他缺陷。套筒的内螺纹可用通端和止端螺纹塞规检查。通端塞规能顺利旋入套筒并达到有效长度。止端塞规不能全部旋入套筒，但允许从套筒两端部分施舍，旋入量不应超过3P（P为螺距）。套筒抽验的合格率不小于97%，否则应加倍抽检。复检不合格时则应全数检查。钢筋接头检验前，相关技术和设备提供单位应提交有效的型式检验报告。钢筋接头应按验收批进行，同条件、同批材料、同等级、同型式、同规格的接头可按500个为一批。每批随机截取三个试件，按规程要求作单向拉伸试验。拉伸强度必须符合设计要求。如有一个试件不合格时，应作加倍复试。若连续10个验收批，其拉伸试验均一次性合格时，其验收批接头数量可扩大一倍。钢筋接头的拧紧力矩检验应符合规程要求。钢筋绑扎的现场准备工作包括熟悉图纸、核对配料单和核查钢筋的成品、半成品加工、技术安全交底工作、确定绑扎安装顺序的方法、准备好绑扎铁丝和工具、符合施工要求的道路、脚手架和绑扎地点的工作环境、准备好保护层垫块、塑料卡和马凳等。基础钢筋的绑扎包括带型基础钢筋绑扎。底板网片的短边两行交叉点应全扎，中间交叉点可跳扎，扎扣成八字形。当基础宽度B大于1600mm时，其横筋可采用0.9B长度交错布置。当采用235级圆钢时，其弯钩应朝上。在基础的L形交接处，纵横向受力筋应重叠布置。但此处的分布筋可取消。在基础的T形交接处，重叠处横墙上的受力筋应有一半要伸入纵墙内。独立柱基础钢筋绑扎：a)双向主筋的柱底板网片，在交点处应全扎成八字形，必要时，应加设临时加固钢筋，以防网片安装时，钢筋偏位。b)当柱基边长B大于3米时，钢筋长度可采用0.9B交错布置，长边筋在下，短边筋在上，有弯钩时朝上。c)柱基插筋的下端应做成90度平直弯，用铁丝同底板筋扎牢，箍筋间距应与柱相同，不应少于两个。d)柱基插筋的位置要有可靠的固定措施，防止偏位。其上端部宜先套一个变径箍，以便于上柱柱筋的绑扎搭接。筏式基础的钢筋绑扎：a)双层网片之间应设置钢筋或混凝土撑脚，撑脚间距均在一米左右，钢筋撑脚的直径大小同底板厚度、钢筋配置和施工方案等有关。一般在12-20之间，应以施工方案为准。对于特厚的筏式基础或设备基础，还可采用钢管或型钢作为临时或固定的支撑方法。b)双层网片中的上层钢筋弯钩应向下，下层钢筋弯钩应向上，并有固定措施。c)筏基网片中的钢筋交叉点均应用铁丝扎牢，扎扣成八字形。网片上的各类插筋均应有固定措施，确保位置正确。梁的钢筋绑扎：(1)箍筋弯钩的叠合处应交错布置在梁上部的架立筋上，箍筋平面应与梁纵筋垂直布置，其间距应符合设计要求。(2)箍筋的弯钩和弯折点处均应和梁筋扎牢，箍筋的平直部位有梁筋时，可采用间隔扎。(3)梁中的纵向受力筋应放置在柱筋内侧，梁两端的箍筋离墙或柱边的净距不应大于50mm。梁内弯筋的设置应符合设计要求，弯筋的弯起角一般采用45度，当梁高大于800mm时，宜用60度。(4)梁内纵向受力钢筋的横向净距不应小于钢筋直径，也不小于25mm，梁面钢筋间的净距不宜小于30mm。当梁底受力筋采用双层排列时，应用直径25mm的短筋垫隔。(5)梁侧有抗扭、抗剪钢筋时，其位置应正确，并用S钩对扎牢固。柱的钢筋绑扎：(1)柱内箍筋弯钩的叠合处应交错布置在柱纵筋上，其绑扎要求同梁。(2)柱箍应做成封闭式的，柱内箍筋的数量、形式和间距应符合设计要求，箍筋末端的弯钩形式应符合设计和抗震要求。(3)柱内的纵向筋每边不多于四根时，其接头可设在同一平面上，若柱