摘要:本论文介绍钢筋工程的施工工艺和施工质量标准,主要介绍钢筋的制作、钢筋的绑扎与安装、钢筋的搭接方法以及为保证钢筋工程的质量而进行的试验、检查方法。
关键词:钢筋制作;绑扎;钢筋搭接;质量标准;机械连接
1施工工艺
1.1 钢筋制作
钢筋加工制作时,要将钢筋加工表与设计图复核,检查下料表是否有错误和遗漏,对每种钢筋要按下料表检查是否达到要求,经过这两道检查后,再按下料表放出实样,试制合格后方可成批制作,加工好的钢筋要挂牌堆放整齐有序。
施工中如需要钢筋代换时,必须充分了解设计意图和代换材料性能,严格遵守现行钢筋砼设计规范的各种规定,并不得以等面积的高强度钢筋代换低强度的钢筋。凡重要部位的钢筋代换,须征得甲方、设计单位同意,并有书面通知时方可代换。
1.1.1 钢筋表面应洁净,粘着的油污、泥土、浮锈使用前必须清理干净,可结合冷拉工艺除锈。
1.1.2 钢筋调直,可用机械或人工调直。经调直后的钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪形,其表面伤痕不应使钢筋截面减小5%。
1.1.3 钢筋切断应根据钢筋号、直径、长度和数量,长短搭配,先断长料后断短料,尽量减少和缩短钢筋短头,以节约钢材。
1.1.4 钢筋弯钩或弯曲:
①钢筋弯钩。形式有三种,分别为半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩。钢筋弯曲后,弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不变,弯曲处形成圆弧,弯起后尺寸不大于下料尺寸,应考虑弯曲调整值。
钢筋弯心直径为2.5d,平直部分为3d。钢筋弯钩增加长度的理论计算值:对转半圆弯钩为6.25d,对直弯钩为3.5d,对斜弯钩为4.9d。
②弯起钢筋。中间部位弯折处的弯曲直径D,不小于钢筋直径的5倍。
③箍筋。箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求。箍筋调整,即为弯钩增加长度和弯曲调整值两项之差或和,根据箍筋量外包尺寸或内包尺寸而定。
④钢筋下料长度应根据构件尺寸、混凝土保护层厚度,钢筋弯曲调整值和弯钩增加长度等规定综合考虑。
a.直钢筋下料长度=构件长度―保护层厚度+弯钩增加长度
b.弯起钢筋下料长度=直段长度+斜弯长度-弯曲调整值+弯钩增加长度
c.箍筋下料长度=箍筋内周长+箍筋调整值+弯钩增加长度
1.2 钢筋绑扎与安装
钢筋绑扎前先认真熟悉图纸,检查配料表与图纸、设计是否有出入,仔细检查成品尺寸、心头是否与下料表相符。核对无误后方可进行绑扎。
采用20#铁丝绑扎直径12以上钢筋,22#铁丝绑扎直径10以下钢筋。
1.2.1 墙
①墙的钢筋网绑扎同基础。钢筋有90°弯钩时,弯钩应朝向混凝土内。
②采用双层钢筋网时,在两层钢筋之间,应设置撑铁(钩)以固定钢筋的间距。
③墙筋绑扎时应吊线控制垂直度,并严格控制主筋间距。剪力墙上下两边三道水平处应满扎,其余可梅花点绑扎。
④为了保证钢筋位置的正确,竖向受力筋外绑一道水平筋或箍筋,并将其与竖筋点焊,以固定墙、柱筋的位置,在点焊固定时要用线锤校正。
⑤外墙浇筑后严禁开洞,所有洞口预埋件及埋管均应预留,洞边加筋详见施工图。墙、柱内预留钢筋做防雷接地引线,应焊成通路。其位置、数量及做法详见安装施工图,焊接工作应选派合格的焊工进行,不得损伤结构钢筋,水电安装的预埋,土建必须配合,不能错埋和漏埋。
1.2.1 梁与板
①纵向受力钢筋出现双层或多层排列时,两排钢筋之间应垫以直径15mm的短钢筋,如纵向钢筋直径大于25mm时,短钢筋直径规格与纵向钢筋相同规格。
②箍筋的接头应交错设置,并与两根架立筋绑扎,悬臂挑梁则箍筋接头在下,其余做法与柱相同。梁主筋外角处与箍筋应满扎,其余可梅花点绑扎。
③板的钢筋网绑扎与基础相同,双向板钢筋交叉点应满绑。应注意板上部的负钢筋(面加筋)要防止被踩下;特别是雨蓬、挑檐、阳台等悬臂板,要严格控制负筋位置及高度。
④板、次梁与主梁交叉处,板的钢筋在上,次梁的钢筋在中层,主梁的钢筋在下,当有圈梁或垫梁时,主梁钢筋在上。
⑤楼板钢筋的弯起点,如加工厂(场)在加工没有起弯时,设计图纸又无特殊注明的,可按以下规定弯起钢筋,板的边跨支座按跨度1/10L为弯起点。板的中跨及连续多跨可按支座中线1/6L为弯起点。(L-板的中一中跨度)。
⑥框架梁节点处钢筋穿插十分稠密时,应注意梁顶面主筋间的净间距要有留有30mm,以利灌筑混凝土之需要。
⑦钢筋的绑扎接头应符合下列规定:
1)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。
2)受拉区域内,Ⅰ级钢筋绑扎接头的末端应做弯钩,Ⅱ级钢筋可不做弯钩。
3)钢筋搭接处,应在中心和两端用铁丝扎牢。
4)受拉钢筋绑扎接头的搭接长度,应符合结构设计要求。
5)受力钢筋的混凝土保护层厚度,应符合结构设计要求。
6)板筋绑扎前须先按设计图要求间距弹线,按线绑扎,控制质量。
7)为了保证钢筋位置的正确,根据设计要求,板筋采用钢筋马凳纵横@600予以支撑。
1.3 钢筋搭接
根据设计要求,本工程直径≥18的钢筋优先采用机械搭接,套筒挤压连接技术,其余钢筋搭接,水平筋采用对焊与电弧焊,竖向筋优先采用电渣压力焊。大于Φ25竖向钢筋采用套筒挤压连接。
1.3.1 对焊操作要求:
Ⅱ、Ⅲ级钢筋的可焊性较好,焊接参数的适应性较宽,只要保证焊缝质量,拉弯时断裂在热影响区就较小。因而,其操作关键是掌握合适的顶锻。
采用预热闪光焊时,其操作要点为:一次闪光,闪平为准;预热充分,频率要高;二次闪光,短、稳、强烈;顶锻过程,快速有力。
1.3.2 电弧焊:
钢筋电弧焊分帮条焊、搭接焊、坡口焊和熔槽四种接头形式。
① 帮条焊:帮条焊适用于Ⅰ、Ⅱ级钢筋的接驳,帮条宜采用与主筋同级别,同直径的钢筋制作。
② 搭接焊:搭接焊只适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋的焊接,其制作要点除注意对钢筋搭接部位的预弯和安装,应确保两钢筋轴线相重合之处,其余则与帮条焊工艺基本相同。一般单面搭接焊为10d,双面焊为5d。
③ 钢筋坡口焊对接分坡口平焊和坡口立焊对接。
1.3.3 竖向钢筋电渣压力焊:
电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端溶化,然后施加压力使钢筋焊合。
电渣压力焊施焊接工艺程序:
安装焊接钢筋→安装引弧铁丝球→缠绕石棉绳装上焊剂盒→装放焊剂接通电源,“造渣”工作电压40~50V,“电渣”工作电压20~25V→造渣过程形成渣池→电渣过程钢筋端面溶化→切断电源顶压钢筋完成焊接→卸出焊剂拆卸焊盒→拆除夹具。
①焊接钢筋时,用焊接夹具分别钳固上下的待焊接的钢筋,上下钢筋安装时,中心线要一致。
②安放引弧铁丝球:抬起上钢筋,将预先准备好的铁丝球安放在上、下钢筋焊接端面的中间位置,放下上钢筋,轻压铁丝球,使接触良好。放下钢筋时,要防止铁丝球被压扁变形。
③装上焊剂盒:先在安装焊剂盒底部的位置缠上石棉绳,然后再装上焊剂盒,并往焊剂盒满装焊剂。
安装焊剂盒时,焊接口宜位于焊剂盒的中部,石棉绳缠绕应严密,防止焊剂泄漏。
④接通电源,引弧造渣:按下开头,接通电源,在接通电源的同时将上钢筋微微向上提,引燃电弧,同时进行“造渣延时读数”计算造渣通电时间。
“造渣过程”工作电压控制在40~50V之间,造渣通电时间约占整个焊接过程所需通电时间的3/4。
⑤“电渣过程”:随着造渣过程结束,即时转入“电渣过程”的同时进行“电渣延时读数”,计算电渣通电时间,并降低上钢筋,把上钢筋的端部插入渣池中,徐徐下送上钢筋,直至“电渣过程”结束。
“电渣过程”工作电压控制在20~25V之间,电渣通电时间约占整个焊接过程所需通电时间的1/4。
⑥顶压钢筋,完成焊接:“电渣过程”延时完成,电渣过程结束,即切断电源,同时迅速顶压钢筋,形成焊接接头。
⑦卸出焊剂,拆除焊剂盒、石棉绳及夹具。
卸出焊剂时,应将料斗卡在剂盒下方,回收的焊剂应除去溶渣及杂物,受潮的焊剂应烘、焙干燥后,可重复使用。
⑧钢筋焊接完成后,应及时进行焊接接头外观检查,外观检查不合格的接头,应切除重焊。
2 质量标准
2.1 保证项目
2.1.1 钢筋的材质、规格及焊条类型应符合钢筋工程的设计施工规范,有材质及产品合格证书和物理性能检验,对于进口钢材需增加化学性能检定,检验合格后方能使用。
2.1.2 钢筋的规格、形状、尺寸、数量、间距、锚固长度、接头位置、保护层厚度必须符合设计要求和施工规范的规定。
2.1.3 焊工必须持相应等级焊工证才允许上岗操作。
2.1.4 在焊接前应预先用相同的材料、焊接条件及参数,制作二个抗拉试件,其试验结果大于该类别钢筋的抗拉强度时,才允许正式施焊,此时不可再从成品抽样取试件。
2.2 基本项目
2.2.1 钢筋、骨架绑扎,缺扣、松扣不超过应绑扎数据的10%,且不应集中。
2.2.2 钢筋弯钩的朝向正确,绑扎接头符合施工规范的规定,搭接长度不小于规定值。
2.2.3 所有焊接接头必须进行外观检验,其要求是:焊缝表面平顺,没有较明显的咬边、凹陷、焊瘤、夹渣及气孔,严禁有裂纹出现。
2.3 机械性能试验、检查方法
按同类型(钢种直径相同)分批,每100个为一批,每批取6个试件,3个作抗拉试件,3个作冷弯试验。
三个试件抗拉强度值不得低于该级别钢筋的抗拉强度。
冷弯试验(包括正弯和反弯试验)弯曲时接头位置应处于弯曲中心处,冷弯按规定角度进行,接头处或热影响区外侧横向裂缝宽度不应大于0.15mm计算合格。
2.4 机械连接
此项工程对Φ18以上(包括Φ18)梁、柱钢筋及底层柱筋要求采用机械连接方式进行钢筋接长。为保证工程质量,我公司决定采用套筒钢筋挤压连接进行Φ18以上钢筋的连接。此新技术是通过钢筋端头特制的套筒挤压形成的接头。
2.4.1 遵从国家建设部颁发的《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》进行施工。
2.4.2 施工操作:
A、操作人员必须持证下岗。
B、挤压操作时采用的挤压力,压模亮度,压痕直径或挤压后套筒长度向波动范围以及挤压道数均应符合经型式检验确定的技术参数的要求。
C、挤压前应做下列准备工作:
a.钢筋端头的铁皮、泥砂、油漆等杂物应清理干净。
b.应对套筒作外观尺寸检查。
c.应对钢筋与套筒进行试套,如钢筋有马蹄、弯折或纵肋尺寸过大者,应预先矫正或用砂轮打磨,对不同直径钢筋的套筒不得相互串用。
d.钢筋连接端应划出明显定位标记,确保在挤压和挤压后按定位标记检查钢筋伸入套筒内的长度。
e.检查挤压设备情况,并进行试压,符合要求后方可作业。
D、挤压操作应符合下列要求:
a.应按标记检查钢筋插入套筒内的深度,钢筋端头离套筒长度中点不宜超过10mm。
b.挤压时挤压机与钢筋轴线应保持垂直。
c.挤压宜从套筒中央开始,并依次向两端挤压。
d.宜先挤压一端套筒,在施工作业区插入待接钢筋后再挤压另一端套筒。
E、钢筋连接工程开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行挤压连接工艺检验,工世检验应符合下列要求:
a.每种规格钢筋的接头试件不应少于三根。
b.接头试件的钢筋母材应进行抬拉强度试验。
c.挤压接头的现场检验按验收批进行,同一施工条件下采用一批材料的同等级、同型式、同规格接头,以500个为一个验收批进行检验与验收,不足500个也作一批验收批。
3 结束语
钢筋工程是房屋建筑工程中一个非常重要的分部工程,其施工的正确性和质量好坏将直接影响房屋结构的安全。对实际工程中钢筋的制作、钢筋的绑扎与安装、钢筋的搭接等易出错及疏漏的地方进行了分析总结,施工人员要熟练掌握设计中的有关要求,才能保证钢筋工程质量。