5.1.2 钢筋工程施工

钢筋混凝土结构工程中钢筋的作用是什么?

钢筋和混凝土协同工作，共同受力，特别是拉力。

    钢筋与混凝土如何协同工作?
    混凝土硬化后紧紧握裹钢筋(粘结力)，钢筋受混凝土保护而不致锈蚀，钢筋与混凝土的线膨胀系数相近,不会因温度变化引起胀缩不均而破坏两者之间的粘结。

1.钢筋的种类

混凝土结构用的普通钢筋分为热轧钢筋和冷加工钢筋两大类。

热轧钢筋是最常用的钢筋，有热轧光圆钢筋（HPB）、热轧带肋钢筋（HRB）和余热处理钢筋（RRB）三种。

              热轧光圆钢筋                                             热轧带肋钢筋

（1）钢筋的种类-热轧钢筋的力学性能

（2）钢筋的种类-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《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》和《冷轧扭钢筋混凝土构件技术规程》。冷加工钢筋可提高强度、节约钢材。   

    冷轧扭钢筋                        冷轧带肋钢筋                                

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力学性能试验。

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。

                             钢筋出厂标牌

钢筋的外观检查包括：钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。钢筋表面凸块不允许超过螺纹的高度；钢筋的外形尺寸应符合有关规定。

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。

             工地钢筋车间（样板工地）               车间加工内景

（1）钢筋的加工-钢筋调直

以盘圆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毫米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。

                 钢筋调直切断机             盘圆冷拉调直时的开卷

         高速矫直装置           高速剪切装置          半成品卸料架

                            钢筋矫直切断机

（2）钢筋的加工-钢筋除锈

为保证钢筋与混凝土之间的握裹力，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）钢筋的加工-钢筋剪切

（4）钢筋的加工-钢筋弯曲

宜用钢筋弯曲机或弯箍机进行。

4.钢筋的连接

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。

绑扎搭接接头是指钢筋相连处用铁丝扎牢。

                            绑扎搭接接头

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)。

（1）钢筋的连接-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14～40毫米的竖向或斜向钢筋的焊接接长。

             钢筋电渣压力焊设备示意图              电渣压力焊现场图

钢筋电渣压力焊分手工操作和自动控制两种，通常采用自动电渣压力焊。主要设备是自动电渣焊机，以及端头夹具。

            自动电渣焊机                       端头夹具

适用范围：电渣压力焊适用于直径18~32mm的Ⅱ级钢及新Ⅲ级钢筋(普通三级钢筋不适用）竖向或斜向（倾斜度4﹕1范围内）的连接。

焊剂的作用: 熔化后产生气体和熔渣，保护电弧和熔池，保护焊缝金属，更好地防止氧化和氮化,减少焊缝金属中化学元素的蒸发和烧损；使焊接过程稳定；具有脱氧和掺合金的作用，使焊缝金属获得所需要的化学成分和力学性能等。

                     电渣压力焊示意图                                                     焊剂

施焊前，应将钢筋端部120毫米范围内的铁锈、杂质刷净。将焊接夹具的下夹钳夹住下部钢筋，立稳钢筋夹具。      

将被连接的端面部位套上焊剂盒，用小铁簸箕将焊剂装入焊剂盒，边装入边用棒条插捣，使焊剂盒中的焊剂松紧均匀，以保证鼓包均匀。    

紧固上部焊接夹具，将焊机负极线连接于上端钢筋。

引弧，摇动手柄，将上端钢筋略提起；稳定电弧，使上、下钢筋两端面均匀烧化。    

当烧化达到时间要求后，迅速摇转手柄，将上钢筋下压，此时，两钢筋端面间熔化的铁水均匀外挤。

焊接完成后，插上铁板，打开焊剂盒，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，像马蜂窝球，此时应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。

（2）钢筋的连接-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。

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。

                          锥螺纹钢筋连接

              直螺纹钢筋连接                 锥螺纹钢筋连接

使用的主要设备有直螺纹机、砂轮切割机、普通扳手、扭矩扳手等。       

材料准备：钢筋原材料、连接套筒、丝头保护帽。

         直螺纹机              扭矩扳手           砂轮切割机

                           
            连接套筒                      丝头保护帽

其加工流程分为六个步骤：钢筋端面切平、剥肋滚轧螺纹、丝头质量检验、戴帽保护、丝头质量抽检、存放待用。

               钢筋端面切平                  切平后钢筋端面

                          滚丝机进行剥肋、滚轧丝头

其加工流程分为六个步骤：钢筋端面切平、剥肋滚轧螺纹、丝头质量检验、戴帽保护、丝头质量抽检、存放待用。

                            丝头质量检验

                 戴帽保护                     存放待用

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。

                             套筒挤压连接

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。

            挤压机                垂直钢筋挤压接头

               挤压接头试件                 斜向钢筋挤压接头

5.钢筋的绑扎安装

钢筋的钢号、直径、根数、间距及位置符合图纸要求。

搭接长度及接头位置应符合设计及施工规范要求。

绑扎、安装牢固。

保证混凝土保护层的厚度。   

钢筋在混凝土中的保护层厚度，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。

        塑料环圈控制柱钢筋的              塑料垫块控制楼板钢筋的      

          混凝土保护层度                  混凝土保护层厚度