简支梁桥施工-钢筋的力学性能及加工（桥梁施工）

钢筋的分类一、钢筋的分类1、按钢筋外形分光圆钢筋：钢筋表面轧制为光面而截面是圆形的钢筋，如HPB235级钢筋变形钢筋：表面带有凸纹的钢筋，凸纹一般为月牙形，另外还有螺旋形、人字形两种。钢丝：直径在5mm以下的钢筋称为钢丝钢绞线：光面碳素钢丝在绞线机上进行捻合，再经低温回火而成为钢绞线2、按化学成分分碳素钢钢筋：分为低碳钢钢筋、中碳钢钢筋、和高碳钢钢筋；含碳量高的钢筋，其强度和硬度也高，但塑性和可焊性随含碳量增加而降低。普通低合金钢钢筋：是在低碳钢和中碳钢的成分中加入少量的合金元素（如锰、硅、钛、钒等）而轧制成的钢筋按生产工艺分类热轧钢筋：热轧钢筋是由低碳钢或普通低合金钢在高温状态下轧制成形并自然冷却的成品钢筋。热处理钢筋：采用热轧螺纹钢筋经过加热淬火及回火等调质热处理而制成的。冷轧带肋钢筋：冷轧带肋钢筋是采用普通低碳钢或低合金钢热轧的圆盘条为母材，经冷轧减径后在其表面冷轧二面或三面有肋的钢筋。冷拉钢筋：冷拉钢筋是将热轧钢筋在常温下进行强力拉伸使其强度提高的一种钢筋。钢丝：钢丝按生产工艺分为碳素钢丝和冷拔低碳钢丝二、钢筋的力学性能应力应变曲线四个阶段:弹性阶段（0—A）、屈服阶段（A一B）、强化阶段（B—C）

颈缩阶段（C—D）1、拉伸性能（拉伸试验）：（1）屈服点：B点为屈服点，OA为弹性变形阶段，弹性模量E=/ε;AB屈服阶段（塑性变形）（2）抗拉强度：BC为强化阶段，恢复了抵抗变形的能力，C为极限强度。（3）伸长率：过C点后，抵抗变形的能力明显降低，发生“颈缩”现象，直至断裂；伸长率反映了钢筋的塑性变形能力，伸长率越大，表明钢筋的塑性越好。

δ=（—）/×100％

式中：

δ一试件的伸长率；

一试件原始标距长度（mm）；

一试件拉断后标距长度（mm）。（二）、冷弯性能

是指钢筋在常温下承受弯曲变形的能力。1、冷弯是通过检验试件经规定的弯曲程度后，弯曲处拱面及两侧面有无裂纹、起层、鳞落和断裂等情况进行评定的，一般用弯曲角度a以及弯心直径d与钢筋的厚度或直径a的比值来表示。2、冷弯有助于暴露钢筋的某些缺陷，如气孔、杂质和裂纹等，在焊接时，局部脆性及接头缺陷都可通过冷弯而发现，所以也可以用冷弯的方法来检验钢筋的焊接质量。

（三）冲击韧度

是指钢筋抵抗冲击荷载而不破坏的能力。钢筋的化学成分、加工工艺及环境温度都会影响钢筋的冲击韧度。冲击韧度是采用专门的冲击试验机来进行测定的。

（四）钢筋的化学成分对钢筋性能的影响

1、碳（C）碳是决定钢筋性质的主要元素。随着含碳量的增加，钢筋的强度和硬度相应提高，而塑性、冲击韧度和焊接性能相应降低。2、硅（Si）硅的主要作用是提高钢筋的强度，而对钢的塑性及韧性影响不大。3、锰（Mn）锰可提高钢筋的强度和硬度，还可改善钢筋的热加工性质。但锰含量较高时，将显著降低钢筋的可焊性。4、磷（P）磷为有害元素，磷含量过高的钢筋，其冷脆性增大，塑性和韧性下降，可焊性降低。5、硫（S）硫为有害元素，硫在钢中以FeS形式存在，FeS是一种低熔点化合物，它会降低钢筋的热加工性和可焊性。因此钢筋中要严格限制硫的含量。钢筋的加工三、钢筋的加工（一）钢筋的除锈（二）、钢筋的调直（三）、钢筋的切断（四）、钢筋的弯曲（五）、钢筋的连接一、钢筋的除锈1、钢筋锈蚀现象：

浮锈：细粉末，黄褐色或淡红色，用粗布或棕刷可擦掉。

陈锈：粉末较粗，呈红褐色（或淡赭色），用硬棕刷或钢丝刷可以除去。

老锈：钢筋表面锈斑明显，有麻坑，出现起层的片状分离现象，锈斑几乎遍及整根钢筋表面，颜色呈暗褐色（或红黄色），用硬钢刷或钢丝刷可以除去。：2.除锈方法（1）手工除锈：1）钢丝刷除锈2）砂盘除锈（2）酸洗除锈：它是将钢筋放入酸洗槽中，分别将油污、铁锈清洗干净。（3）机械除锈：1）除锈机除锈2）喷砂法除锈（二）、钢筋的调直1.手工调直：（1）钢丝的调直

钢丝可以采用夹轮牵引调直，如牵引过轮的钢丝还存在局部弯曲，可用小锤敲打平直；（2）细钢筋调直

直径10mm以下的盘圆钢筋称为细钢筋。细钢筋可以在工作台上用小锤敲直，也可用绞磨车拉直。（3）粗钢筋调直

直条粗钢筋的曲折是在运输和堆放过程中造成的，一般仅在直条上出现一些缓弯，常用人工在工作台上调直。2、机械调直

（1）调直机调直

目前采用的钢筋调直机械，都具有钢筋除锈、调直和切断三项功能，这三项工序能在操作中一次完成，使用方便、工效高、调直质量好。（2）卷扬机冷拉调直

直径10mm以下的HPB235级盘圆钢筋，可采用卷扬机拉直，它能完成除锈、拉伸、调直三道工序。（三）、钢筋的切断1、手工切断：（1）断线钳切断

（2）手动切断机切断（3）液压切断器切断（4）克子切断钢筋2、机械切断：机械切断是指用钢筋切断机来切断钢筋，较手工切断钢筋速度快，加工量大。（四）、钢筋的弯曲1.划线划线是指在钢筋弯曲前，根据钢筋配料单或料牌上标明的尺寸，用石笔将各弯曲点位置画出。2.试弯3.弯曲成形：（1）手工弯曲（2）机械弯曲成形（五）、钢筋的连接1、绑扎连接：钢筋的绑扎连接就是钢筋按照规定的搭接长度搭接，在搭接部分的中心和两端用铁丝扎。（1）在任何情况下，受拉钢筋的搭接长度不应小于300mm；受压钢筋的搭接长度不应小于200mm。（2）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。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径，且不应小于25mm。（3）轴心受拉及小偏心受拉杆件（如桁架和拱的拉杆）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及受压钢筋的直径d>32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。2、焊接连接（1）、钢筋电阻点焊：将两根钢筋安放成交叉叠接形式，压紧于两极之间，利用电阻热融化母材金属，同时加压形成焊点的一种压焊方法。（2）、闪光对焊：闪光对焊将两钢筋安放成对接形式，利用电阻热使接触点金属融化，产生强烈飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。（3）、焊条电弧焊：焊条电弧焊是以焊条作为一极，钢筋为另一极，利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。钢筋电弧焊包括帮条焊、搭接焊坡口焊、窄间隙焊和熔槽帮条焊5种接头形式。（三）、机械连接1.套筒挤压连接套筒挤压连接是将需连接的带肋钢筋插入特制钢套筒内，利用挤压机对钢套筒进行径向或轴向挤压，使它产生塑性变形与带肋钢筋紧紧咬合形成接头，从而实现钢筋的连接。2、钢筋锥螺纹连接：

钢筋锥螺纹连接是先将钢筋需要连接的端部加工成锥形螺纹，利用钢筋端部的锥形螺纹与内壁带有相同内螺纹（锥形）的连接套筒相互拧紧后，靠锥形螺纹相互咬合形成接头的连接桥梁钢筋加工及安装技术交底桥梁钢筋加工及安装适用范围施工准备施工工艺质量标准成品保护应注意的质量问题环境、职业健康安全管理措施桥梁钢筋加工及安装技术交底主要内容1、

适用范围适用于桥梁工程钢筋加工及安装。施工准备技术准备

认真审核结构图纸和钢筋料表，绘制钢筋节点大样图。编制钢筋安装方案，并对操作人员进行培训，向有关人员进行安全、技术交底。材料要求钢筋、电焊条、其他材料等是合格产品并满足施工规范。机具设备主要设备：钢筋加工机械、其他工具。作业条件所需材料机具及时进场，机械设备状况良好。钢筋加工厂场地平整、道路畅通，供电等满足施工需求。钢筋安装方案已审批，作业面已具备安装条件。2施工准备热轧带肋钢筋热轧光圆钢筋钢丝（绑扎丝）电焊条3施工工艺3.1工艺流程钢筋进场检查钢筋储存钢筋取样试验钢筋加工钢筋绑扎及安装钢筋接头连接3.2操作工艺1.钢筋进场检查(1)钢筋进场时，应按表1-3进行外观检查，并将外观检查不合格的钢筋及时剔除。(2)核对每捆或每盘钢筋上的标志是否与出厂质量证明书的型号、批号(炉号)相同，规格及型号是否符合设计要求。2.钢筋储存(1)钢筋的外观检验合格后，应按钢筋品种、等级、牌号、规格及生产厂家分类堆放，不得混放，且应设立识别标志。(2)钢筋在储存过程中，应避免锈蚀和污染，宜在库内或棚内存放，露天堆置时，应架空存放，离地面不宜小于300mm，应加以遮盖。钢筋挂牌分类堆放钢筋的出厂标牌3.钢筋取样试验(1)按不同批号和直径，按照表1-4规定抽取试样做力学性能试验。(2)检验合格的判定标准：如有一个试样一项指标试验不合格,则应另取双倍数量的试样进行复验，如仍有一个试样不合格，则该批钢筋判为不合格。拉伸试验冷弯性能试验钢筋加工5、钢筋弯制4、钢筋下料3、钢筋除锈去污

2、钢筋调直

1、配料单编制4.钢筋加工钢筋除锈钢筋调直钢筋下料钢筋弯制配料单编制：钢筋加工前，依据图纸进行钢筋翻样并编制钢筋配料单，配料单应结合钢筋来料长度和所需长度进行编制，以使钢筋接头最少和节约钢筋。(2)钢筋调直：钢筋应平直、无局部弯折，对弯曲的钢筋应调直后使用。调直可采用冷拉法或调直机调直，冷拉法多用于较细钢筋的调直，调直机多用于较粗钢筋的调直，采用冷拉法调直时应匀速慢拉，Ⅰ级钢筋冷拉率应≤2%，HRB335、HRB400牌号钢筋冷拉率应≤1%。(3)钢筋除锈去污：钢筋加工前要清除钢筋表面油漆、油污、锈蚀、泥土等污物，有损伤和锈蚀严重的应剔除不用。(4)钢筋下料1)下料前认真核对钢筋规格、级别及加工数量，无误后按配料单下料。2)钢筋的切割宜采用钢筋切断机进行；在钢筋切断前，先在钢筋上用粉笔按配料单标注下料长度将切断位置做明显标记，切断时，切断标记对准刀刃将钢筋放入切割槽将其切断；钢筋较细时，可用铁钳人工切割；个别情况下也可用砂轮锯进行钢筋切割。(5)钢筋弯制1)钢筋的弯制应采用钢筋弯曲机或弯箍机在工作平台上进行。2)钢筋弯制和末端弯钩均应符合设计要求，设计未作具体规定时，应符合表1-5的规定。4.钢筋加工5.钢筋接头连接钢筋接头连接型式绑扎接头普通混凝土中钢筋直径等于或小于25mm时，在没有焊接条件时，可以采用绑扎接头，但对轴心受拉或小偏心受拉构件中的主钢筋均应焊接，不得采用绑扎接头。焊接接头对轴心受压和偏心受压柱中的受压钢筋接头，当直径大于32mm时，应采用焊接；冷拉钢筋的接头应在冷拉前焊接。焊工必须经考试合格后持证上岗。钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊。机械连接接头满足相关钢筋机械连接的规定要求（1）绑扎接头应在搭接头中心和两端至少三处用铁丝绑扎牢，钢筋不得滑移。（2）焊接接头钢筋连接应优先选用电弧焊，包括帮条焊、搭接焊、坡口焊、窄间隙焊和熔槽帮条焊五种接头型式，选择接头型式应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041)的规定。焊接过程中应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满。（3）机械连接接头机械连接接头—螺纹套筒连接套筒挤压连接6.钢筋绑扎及安装(1)钢筋的级别、种类和直径应按设计要求采用。当需要替换时，应征得设计同意和监理工程师的签认，预制构件的吊环，必须采用未经冷拉的I级热轧钢筋制作，严禁以其他钢筋代替。(2)在结构配筋情况和现场运输起重条件允许时，可先预制成钢筋骨架或钢筋网片，入模就位后再进行焊接或绑扎。钢筋骨架应具有足够的刚度和稳定性，以便运输和安装，为使骨架不变形、不发生松散，必要时可在钢筋的某些交叉点处加以焊接或添加辅助钢筋(斜杆、横撑等)。(3)焊接钢筋网片宜采用电阻点焊。所有焊点应符合设计要求。(4)钢筋骨架的焊接应在坚固的工作支架上进行，操作时应注意下列各点：1)拼装骨架应按设计图纸放大样，放样时梁板结构应考虑焊接变形和预留拱度，简支梁的预拱度可参考表1-10的数值。2)拼装前应检查所有焊接接头的焊缝有无开裂，如有开裂应及时补焊。3)拼装时可在需要焊接点位置，设置楔形卡卡住，防止焊接时局部变形。待所有焊点卡好后，先在焊缝两端点定位，然后再施焊。4)施焊次序应由中到边或由边到中，采用分区对称跳焊，不得顺方向一次焊成。6.钢筋绑扎及安装(5)焊接骨架和焊接网片需要绑扎连接时，应符合下列规定：1)焊接骨架和网片的搭接接头，不宜位于构件的最大弯矩处。2)焊接网片在非受力方向的搭接长度，宜为100mm。3)受拉焊接骨架和焊接网在受力钢筋方向的搭接长度应符合表1-11的规定，受压焊接骨架和焊接网在受力钢筋方向的搭接长度，可取受拉焊接骨架和焊接网在受力钢筋方向的搭接长度的0.7倍。6.钢筋绑扎及安装(5)焊接骨架和焊接网片需要绑扎连接时，应符合下列规定：1)焊接骨架和网片的搭接接头，不宜位于构件的最大弯矩处。2)焊接网片在非受力方向的搭接长度，宜为100mm。3)受拉焊接骨架和焊接网在受力钢筋方向的搭接长度应符合表1-11的规定，受压焊接骨架和焊接网在受力钢筋方向的搭接长度，可取受拉焊接骨架和焊接网在受力钢筋方向的搭接长度的0.7倍。6.钢筋绑扎及安装

(6)现场安装钢筋应符合下列要求：1)钢筋的交叉点应采用铁丝绑扎牢。2)板和墙的钢筋网，除靠近外围两行钢筋交叉点全部绑扎牢外，中间部分交叉点可间隔交错绑扎牢，但必须保证受力钢筋不产生偏移；双向受力的钢筋，必须全部扎牢。3)梁和柱的箍筋，除设计有特殊要求外，应与受力钢筋垂直设置；箍筋弯钩叠合处，应沿受力钢筋方向错开设置；在柱中应沿柱高方向交错布置，对方柱则必须位于柱角竖向筋交接点上，但有交叉式箍筋的大截面柱，可在与任何一根中间纵向筋的交接点上。螺旋形箍筋的起点和终点均应绑扎在纵向钢筋上。有抗扭要求的螺旋箍筋，钢筋应伸入核心混凝土中。4)在墩、台及墩柱中的竖向钢筋搭接时，角部钢筋的弯钩平面与模板面的夹角，对矩形柱应为45°角，对多边形柱应为模板面的夹角的平分角；对圆柱形钢筋弯钩平面应与模板的切平面垂直；中间钢筋的弯钩平面应与模板平面垂直；当采用插入式振捣器浇筑小型截面柱时，弯钩平面与模板面的夹角不得小于15°。6)受力钢筋的混凝土保护层厚度，应符合设计要求。为保证钢筋保护层厚度的准确性，应采用不同规格的垫块，并应将垫块与钢筋绑扎牢固，垫块应交错布置。梁、柱的箍筋布设3.3季节性施工1.雨期施工(1)雨期施工应采取有效防雨、防潮措施，避免钢筋锈蚀及电焊条受潮。(2)雨天不得露天进行焊接作业，并避免未冷却的接头与雨水接触。2.冬期施工(1)焊接钢筋宜在室内进行，当必须在室外进行时，最低温度不宜低于-20℃，并应采取防雪挡风措施，以减小焊件温度差，严禁未冷却的接头与冰雪接触。(2)冷拉钢筋时的温度不宜低于-15℃，当采取可靠的安全措施时可不低于-20℃；当采用冷拉率和控制应力方法冷拉钢筋时，冷拉控制应力宜较常温时适当予以提高，提高值应经试验确定，但不得超过30MPa。4.1基本要求1.钢筋、机械连接器、焊条等的品种、规格和技术性能应符合国家现行标准规定和设计要求。2.冷拉钢筋的机械性能必须符合规范要求，钢筋平直，表面不应有裂皮和油污。3.受力钢筋同一截面的接头数量、搭接长度、焊接和机械接头质量应符合施工技术规范要求。4.钢筋安装时，必须保证设计要求的钢筋根数。5.受力钢筋应平直，表面不得有裂纹及其他损伤。4.2实测项目见表1-12、表1-13。4.3外观鉴定1.钢筋表面无铁锈及焊渣。2.多层钢筋网要有足够的钢筋支撑，保证骨架的施工刚度。4质量标准4质量标准5成品保护5.1焊接作业时，严禁在主筋上打火引弧，以防烧伤主筋。5.2绑扎好的钢筋不得随意变更位置或进行切割，当其与预埋件或预应力孔道等发生冲突时，应按设计要求处理，设计未规定时，应适当调整钢筋位置，不得已切断时应予以恢复。5.3应尽量避免踩踏钢筋，当不得不在已绑好的钢筋(如箱梁顶板及底板)上作业且骨架刚度较小时，应在作业面铺设木板；绑扎墩台等较高结构钢筋时，应搭设临时架子，不准踩踏钢筋。