水利工程施工与建筑材料
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第二节 钢筋施工

一、钢筋材料的验收、检验及储存与配料

(一)钢筋的验收与储存

1.钢筋的验收

钢筋进场应具有出厂证明书或试验报告单,每捆(盘)钢筋应有标牌,同时应按有关标准和规定进行外观检查并分批做力学性能试验。钢筋在使用时,如发现脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等,则应进行钢筋化学成分检验。

(1)外观检查。外观检查应满足表3-4的要求。

表3-4 钢筋外观检查要求

(2)验收要求。钢筋使用前应做拉力、冷弯试验,需要焊接的钢筋还要做焊接工艺试验。钢筋、钢丝、钢绞线应成批验收,做力学性能试验时应按相应标准所规定的规则抽取试样,详见表3-5。

表3-5 钢筋、钢丝、钢绞线验收要求和方法

拉力试验包括屈服点、抗拉强度和伸长率3个指标。

检验要求,如有一个试样的一项试验指标不合格,则另取双倍数量的试样进行复检,如仍有一个试样不合格,则该批钢筋不予验收。

2.钢筋的储存

钢筋进场后必须严格按批分等级、牌号、直径、长度挂牌存放,不得混淆。钢筋应尽量堆入仓库或料棚内。条件不具备时,应选择地势较高、土质坚硬的场地存放。堆放时,钢筋下部应垫高,离地至少20cm,以防钢筋锈蚀,堆场周围应挖排水沟以使周围不积水。

(二)钢筋的配料

钢筋的配料是指识读工程图纸、计算钢筋下料长度和编制配筋表。

1.钢筋下料长度

(1)钢筋长度。施工图(钢筋图)中所指的钢筋长度是钢筋外缘至外缘之间的长度,即外包尺寸。

(2)混凝土保护层厚度。混凝土保护层厚度是指受力钢筋外缘至混凝土表面的距离,其作用是保护钢筋在混凝土中不被锈蚀。

(3)钢筋接头增加值。由于钢筋直条的供货长度一般为6~10m,而有的钢筋混凝土结构的尺寸很大,需要对钢筋进行接长。钢筋接头增加值见表3-6~表3-8,表中d为钢筋直径。

(4)钢筋弯曲调整长度。钢筋有弯曲时,在弯曲处的内侧发生收缩,而外皮却出现延伸,而中心线则保持原有尺寸。一般量取钢筋尺寸时,对于架立筋和受力筋量外皮,箍筋量内皮,下料则量中心线。这样,对于弯曲钢筋,计算长度和下料长度均存在差异。

表3-6 钢筋绑扎接头的最小搭接长度

1.月牙纹钢筋直径d>25mm时,最小搭接长度按表中数值增加5d。2.表中Ⅰ级光圆钢筋的最小锚固定长度值不包括端部弯钩长度,当受压钢筋为Ⅰ级钢筋,末端又无弯钩时,其搭接长度不小于30d。3.如在施工中分不清受压区或受拉区时,搭接长度按受拉区处理。

表3-7 钢筋对焊长度损失值 单位:mm

表3-8 钢筋搭接焊最小搭接长度

图3-3 钢筋弯钩

1)弯钩增加长度。根据规定,Ⅰ级钢筋两端做180°弯钩,其弯曲直径D=2.5d,平直部分为3d(手工弯钩为1.75d),如图3-3所示。量度方法以外包尺寸度量,其每个弯钩的增加长度为

弯钩全长:

弯钩增加长度(包括量度差值):

同理可得,135°斜弯钩每个弯钩的增加长度为5d

2)弯折减少长度。钢筋弯曲调整长度见表3-9。

表3-9 钢筋弯曲调整长度

为了箍筋计算方便,一般将箍筋的弯钩增加长度、弯折减少长度两项合并成一个箍筋调整值,见表3-10。计算时将箍筋外包尺寸或内皮尺寸加上箍筋调整值即为箍筋下料长度。

表3-10 箍筋调整值 单位:mm

2.钢筋下料长度计算

直筋下料长度=构件长度+搭接长度-保护层厚度+弯钩增加长度

弯起筋下料长度=直段长度+斜段长度+搭接长度-弯折减少长度+弯钩增加长度

箍筋下料长度=直段长度+弯钩增加长度-弯折减少长度=箍筋周长+箍筋调整值

3.钢筋配料

钢筋配料是钢筋加工中的一项重要工作,合理的配料能使钢筋得到最大限度的利用,并使钢筋的安装和绑扎工作简化。钢筋配料是依据钢筋表合理安排同规格、同品种的下料,使钢筋的出厂规格长度能够充分利用,或使库存各种规格和长度的钢筋得到充分利用。

4.归整相同规格和材质的钢筋

下料长度计算完毕后,把相同规格和材质的钢筋进行归整和组合,同时根据现有钢筋的长度和能够及时采购到的钢筋的长度进行合理组合加工。

5.合理利用钢筋的接头位置

对有接头的配料,在满足构件中接头的对焊或搭接长度、接头错开的前提下,必须根据钢筋原材料的长度来考虑接头的布置。要充分考虑原材料被截下来的一段长度的合理使用,如果能够使一根钢筋正好分成几段钢筋的下料长度,则是最佳方案,但往往难以做到这样,所以在配料时,要尽量使被截下的一段能够长一些,这样才不致使余料成为废料,使钢筋能得到充分利用。

6.钢筋配料应注意的事项

(1)配料计算时,要考虑钢筋的形状和尺寸在满足设计要求的前提下有利于加工安装。

(2)配料时,要考虑保证施工需要的附加钢筋,如板的双层钢筋中有保证上层钢筋位置的撑脚,墩墙的双层钢筋中有用于固定钢筋、保证间距的撑铁,柱的钢筋骨架要增加四面斜撑等。

根据钢筋下料长度计算结果进行配料选择后,汇总编制钢筋配料单。在钢筋配料单中必须反映出工程部位、构件名称、钢筋编号、钢筋简图及尺寸、钢筋直径、钢号、数量、下料长度、钢筋重量等。

图3-4 钢筋料牌

列入加工计划的配料单,将每一编号的钢筋制作一块料牌作为钢筋加工的依据,并在安装中作为区别各工程部位、构件和各种编号钢筋的标志,如图3-4所示。

钢筋配料单和料牌应严格校核,必须准确无误,以免返工浪费。

(三)钢筋代换

钢筋加工时,由于工地现有钢筋的种类、钢号和直径与设计不符,应在不影响使用的条件下进行代换,但代换必须征得工程监理的同意。

1.钢筋代换的基本原则

(1)等强度代换。不同种类的钢筋代换,按抗拉设计值相等的原则进行代换。

(2)等截面代换。相同种类和级别的钢筋代换,按截面相等的原则进行代换。

2.钢筋代换方法

(1)等强度代换。如施工图中所用的钢筋设计强度为fy1,钢筋总面积为As1,代换后的钢筋设计强度为fy2,钢筋总面积为As2,则应使

式中 n1——施工图钢筋根数;

n2——代换钢筋根数;

d1——施工图钢筋直径;

d2——代换钢筋直径。

(2)等截面代换。如代换后的钢筋与设计钢筋级别相同,则应使

式中符号含义同上。

3.钢筋代换注意事项

在水利水电工程施工中进行钢筋代换时,应注意以下事项:

(1)以一种钢号钢筋代替施工图中规定钢号的钢筋时,应按设计所用钢筋计算强度和实际使用的钢筋计算强度,经计算后对截面面积予以相应改变。

(2)某种直径的钢筋以钢号相同的另一种钢筋代替时,其直径变更范围不宜超过4mm,变更后的钢筋总截面面积较设计规定的总截面面积不得小于2%或超过3%。

(3)如用冷处理钢筋代替设计中的热轧钢筋时,宜采用改变钢筋直径的方法而不宜采用改变钢筋根数的方法来减少钢筋截面积。

(4)以较粗钢筋代替较细钢筋时,部分构件(如预制构件、受弯构件等)应校核钢筋握裹力。

(5)要遵守钢筋代换的基本原则:①当构件受强度控制时,钢筋可按等强度代换;②当构件按最小配筋率配筋时,钢筋可按等截面代换;③当构件受裂缝宽度或挠度控制时,代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。

(6)对一些重要构件,凡不宜用Ⅰ级光面钢筋代替其他钢筋的,不得轻易代用,以免受拉部位的裂缝开展过大。

(7)在钢筋代换中不允许改变构件的有效高度,否则就会降低构件的承载能力。

(8)对于在施工图中明确不能以其他钢筋进行代换的构件和结构的某些部位,均不得擅自进行代换。

(9)钢筋代换后,应满足钢筋构造要求,如钢筋的根数、间距、直径、锚固长度等。

二、钢筋场内加工

(一)钢筋的除锈

钢筋由于保管不善或存放时间过久,就会受潮生锈。在生锈初期,钢筋表面呈黄褐色,称水锈或色锈,这种水锈除在焊点附近必须清除外,一般可不处理;但是当钢筋锈蚀进一步发展,钢筋表面已形成一层锈皮,受锤击或碰撞可见其剥落,这种铁锈不能很好地和混凝土黏结,影响钢筋和混凝土的握裹力,并且在混凝土中继续发展,需要清除。除锈后的钢筋应尽快使用。

钢筋除锈方式有3种:一是手工除锈,如钢丝刷、砂堆、麻袋砂包、砂盘等擦锈;二是除锈机械除锈;三是在钢筋的其他加工工序的同时除锈,如在冷拉、调直过程中除锈。这里仅介绍机械除锈。

除锈机由小功率电动机作为动力,带动圆盘钢丝刷的转动来清除钢筋上的铁锈,钢丝刷可单向或双向旋转。除锈机有固定式和移动式两种。

图3-5 固定式除锈机

图3-5所示为固定式除锈机,又分为封闭式和敞开式两种类型,它主要由小功率电动机和圆盘钢丝刷组成。圆盘钢丝刷由厂家供应成品,也可自行用钢丝绳废头拆开取丝编制,直径为25~35cm,厚度为5~15cm,转速一般为1000r/min。封闭式除锈机另加装一个封闭式的排尘罩和排尘管道。

操作除锈机时应注意以下事项:

(1)操作人员启动除锈机,将钢筋放平握紧,侧身送料,禁止在除锈机的正前方站人。钢筋与钢丝刷的松紧度要适当,过紧会使钢丝刷损坏,过松则影响除锈效果。

(2)钢丝刷转动时不可在附近清扫锈屑。

(3)严禁将已弯曲成型的钢筋在除锈机上除锈,弯度大的钢筋宜在基本调直后再进行除锈。在整根长的钢筋除锈时,一般要由两人进行操作,紧密配合,互相呼应。

(4)对于有起层锈片的钢筋,应先用小锤敲击,使锈片剥落干净再除锈。如钢筋表面的麻坑、斑点以及锈皮已减小钢筋的截面,则在使用前应鉴定是否降级使用或另行处理。

(5)使用前应特别注意检查电气设备的绝缘及接地是否良好,确保操作安全。

(6)应经常检查钢丝刷的固定螺丝有无松动,转动部分的润滑情况是否良好。

(7)检查封闭式防尘罩装置及排尘设备是否处于良好和有效状态,并按规定清扫防尘罩中的锈尘。

(二)钢筋调直

钢筋在使用前必须经过调直,否则会影响钢筋受力,甚至会使混凝土提前产生裂缝;未调直直接下料会影响钢筋的下料长度,并影响后续工序的质量。钢筋调直应符合下列要求:

(1)钢筋的表面应洁净,使用前应无表面油渍、漆皮、锈皮等。

(2)钢筋应平直,无局部弯曲,钢筋中心线同直线的偏差不超过全长的1%。成盘的钢筋或弯曲的钢筋均应调直后才允许使用。调直钢筋不应出现冷弯,否则应剔除不用,钢筋调直后如有劈裂现象,应作为不合格品,并应重新鉴定该批钢筋质量。

(3)钢筋调直后其表面伤痕不得使钢筋截面积减少5%以上。

1)钢筋人工调直。如钢丝用蛇形管或夹轮牵引调直,直径在10mm以下的盘圆钢筋可用绞磨拉直,粗钢筋弯曲部位置于工作台的扳柱间,就势利用手工扳子将钢筋弯曲基本矫直(图3-6);也可手持直段钢筋处作为力臂,直接将钢筋弯曲处放在扳柱间扳直,然后将基本矫直的钢筋放在铁砧上,用大锤敲直(图3-7)。

图3-6 人工矫直粗钢筋

图3-7 人工敲直钢筋

2)钢筋的机械调直。有钢筋调直机、弯筋机、卷扬机等机械。

钢筋调直机用于圆钢筋的调直和切断,并可清除其表面的氧化皮和污迹。目前常用的钢筋调直机有GT16/4、GT3/8、GT6/12、GT10/16。

还有一种数控钢筋调直切断机,利用光电管进行调直、输送、切断、除锈等功能的自动控制。钢筋调直切断机主要由放盘架、调直筒、传动箱、牵引机构、切断机构、承料架、机架及电控箱等组成,其基本工作原理如图3-8所示。操作钢筋调直切断机应注意以下几点:

图3-8 钢筋调直切断机工作原理图

a.按所需调直钢筋的直径选用适当的调直模、送料、牵引轮槽及操作速度,调直模的孔径应比钢筋直径大2~5mm,调直模的大口应面向钢筋进入的方向。

b.必须注意调整调直模。调直筒内一般设有5个调直模,第1和第5两个调直模须放在中心线上,中间3个可偏离中心线。先使钢筋偏移3mm左右的偏移量,经过试调直,如钢筋仍有宏观弯曲,可逐渐加大偏移量;如钢筋存在微观弯曲,应逐渐减少偏移量,直到调直为止。

c.切断3~4根钢筋后,停机检查其长度是否合适,如有偏差,可调整限位开关或定尺板。

d.导向套前部应安装一根长度为1m左右的钢管。需调直的钢筋应先穿过该钢管,然后穿入导向套和调直筒,以防止每盘钢筋接近调直完毕时其端头弹出伤人。

e.在调直过程中,不应任意调整传送压辊的水平装置,如调整不当、阻力增大时,会造成机内断筋,损坏设备。

f.盘条要平稳放在放盘架上。放盘架与调直机之间应架设环形导向装置,避免断筋、乱筋时出现意外。

g.已调直的钢筋应按级别、直径、长短、根数分别堆放。

(三)钢筋切断

钢筋切断前应做好以下准备工作:

(1)汇总当班所要切断的钢筋料牌,将同规格(同级别、同直径)的钢筋分别统计,按不同长度进行长短搭配,一般情况下先断长料,后断短料,以尽量减少短头,减少损耗。

(2)检查测量长度所用工具或标志的准确性,在工作台上有量尺刻度线的,应事先检查定尺卡板的牢固性和可靠性(图3-9);在断料时应避免用短尺量长料,防止在量料中产生累计误差。

图3-9 切断机工作台和定尺卡板

(3)对根数较多的批量切断任务,在正式操作前应试切2~3根,以检验长度的准确性。

钢筋切断有人工剪断、机械切断、氧气切割等3种方法。直径大于40mm的钢筋一般用氧气切割。

1.手工切断

(1)断线钳。断线钳是定型产品,按其外形长度可分为450mm、600mm、750mm、900mm、1050mm等5种,最常用的是600mm。断线钳用于切断5mm以下的钢丝。

(2)手动液压钢筋切断机。手动液压钢筋切断机构造如图3-10所示,由滑轨、刀片、压杆、柱塞、活塞、储油筒、回位弹簧及缸体等组成,能切断直径为16mm以下的钢筋、直径25mm以下的钢绞线。这种机具具有体积小、重量轻、操作简单、便于携带的特点。

图3-10 GJ5Y-16型手动液压切断机

(3)手压切断器。手压切断器用于切断直径在16mm以下的Ⅰ级钢筋。

(4)克子切断器。克子切断器用于钢筋加工量少或缺乏切断设备的场合。使用时将下克插在铁砧的孔里,把钢筋放在下克槽里,上克边紧贴下克边,用大锤敲击上克使钢筋切断,如图3-11所示。

图3-11 克子切断器

2.机械切断

钢筋切断机是用来把钢筋原材料或已调直的钢筋切断,其主要类型有机械式、电动液压式和手动液压式钢筋切断机。机械式钢筋切断机有偏心轴立式(图3-12)、凸轮式和曲柄连杆式(图3-13)等型式。

图3-12 偏心轴立式钢筋切断机

1—电动机;2—离合器操纵杆;3—动刀片;4—定刀片;5—电气开关;6—压料机构

偏心轴立式钢筋切断机由电动机、齿轮传动系统、偏心轴、压料系统、切断刀及机体部件等组成,一般用于钢筋加工生产线上。其切断原理是,由一台功率为3kW的电动机通过一对皮带轮驱动飞轮轴,再经三级齿轮减速后,通过转键离合器驱动偏心轴,实现动刀片往复运动与定刀片配合切断钢筋。

曲柄连杆式钢筋切断机又分为开式、半开式及封闭式3种,它主要由电动机、曲柄连杆机构、偏心轴、传动齿轮、减速齿轮及切断刀等组成,工作原理是由电动机驱动三角皮带轮,通过减速齿轮系统带动偏心轴旋转。偏心轴上的连杆带动滑块和活动刀片在机座的滑道中做往复运动,配合机座上的固定刀片切断钢筋。

操作钢筋切断机应注意被切钢筋应先调直后才能切断;在切断短料时,不用手扶的一端应用1m以上长度的钢管套压;切断钢筋时,操作者的手只准握在靠边一端的钢筋上,禁止使用两手分别握在钢筋的两端剪切。

向切断机送料时,要注意:①钢筋要摆直,不要将钢筋弯成弧形;②操作者要将钢筋握紧;③应在冲切刀片向后退时送进钢筋,如来不及送料,宁可等下一次退刀时再送料,否则可能发生人身安全或设备事故;④切断30cm以下的短钢筋时,不能用手直接送料,可用钳子将钢筋夹住送料;⑤机器运转时,不得进行任何修理、校正或取下防护罩,不得触及运转部位,严禁将手放在刀片切断位置,铁屑、铁末不得用手抹或嘴吹,一切清洁扫除应停机后进行;⑥禁止切断规定范围外的材料、烧红的钢筋及超过刀刃硬度的材料;⑦操作过程中如发现机械运转不正常,或有异常响声,或者刀片离合不好等情况,要立即停机,并进行检查、修理。

图3-13 曲柄连杆式钢筋切断机

1—电动机;2、3—三角带轮;4、5、9、10—减速齿轮;6—固定刀片;7—连杆;8—偏心轴;11—滑块;12—活动刀片

电动液压式钢筋切断机需注意:①检查油位及电动机旋转方向是否正确;②先松开放油阀,空载运转2min,排掉缸体内空气,然后拧紧。手握钢筋稍微用力将活塞刀片拨动一下,给活塞以压力,即可进行剪切工作。

手动液压式钢筋切断机需注意:①使用前应将放油阀按顺时针方向旋紧,切断完毕后,立即按逆时针方向旋开;②在准备工作完毕后,拔出柱销,拉开滑轨,将钢筋放在滑轨圆槽中,合上滑轨,即可剪切。

(四)钢筋弯曲成型

将已切断、配好的钢筋弯曲成所规定的形状尺寸,是钢筋加工的一道主要工序。钢筋弯曲成型要求加工的钢筋形状正确,平面上没有翘曲不平的现象,便于绑扎安装。

钢筋弯曲成型有手工和机械弯曲成型两种方法。

1.手工弯曲成型

(1)工作台。弯曲钢筋的工作台,台面尺寸约为600cm×80cm(长×宽),高度为80~90cm。工作台要求稳固牢靠,避免在工作时发生晃动。

(2)手摇扳。手摇扳是弯曲盘圆钢筋的主要工具,如图3-14(a)所示。手摇扳甲用来弯制12mm以下的单根钢筋;手摇扳乙可弯制8mm以下的多根钢筋,一次可弯制4~8根,主要适宜弯制箍筋。

图3-14 手工弯曲钢筋的工具

手摇扳为自制,它由一块钢板底盘和扳柱、扳手组成:扳手长度为30~50cm,可根据弯制钢筋直径适当调节,扳手用直径14~18mm的钢筋制成;扳柱直径为16~18mm;钢板底盘厚4~6mm。操作时将底盘固定在工作台上,底盘面与台面相平。

如果使用钢制工作台,挡板、扳柱可直接固定在台面上。

(3)卡盘。卡盘是弯制粗钢筋的主要工具之一,它由一块钢板底盘和扳柱组成,如图3-14(b)所示。底盘约厚12mm,固定在工作台上;扳柱直径应根据所弯制钢筋来选择,一般为20~25mm。

卡盘有两种型式:一种是在一块钢板上焊4个扳柱,水平方向净距为100mm,垂直方向净距为34mm,可弯制直径32mm以下的钢筋,但在弯制直径28mm以下的钢筋时,在后面两个扳柱上要加不同厚度的钢套;另一种是在一块钢板上焊3个扳柱,扳柱的两条斜边净距为100mm,底边净距为80mm,这种卡盘不需配备不同厚度的钢套。

(4)钢筋扳子。钢筋扳子有横口扳子和顺口扳子两种,它主要和卡盘配合使用,如图3-14(c)所示。横口扳子又有平头和弯头两种,弯头横口扳子仅在绑扎钢筋时纠正某些钢筋形状或位置时使用,常用的是平头横口扳子。当弯制直径较粗的钢筋时,可在扳子柄上接上钢管,加长力臂省力。

钢筋扳子的扳口尺寸比弯制钢筋大2mm较为合适,过大会使弯制形状发生偏差。

2.机械弯曲成型

钢筋弯曲机有机械钢筋弯曲机、液压钢筋弯曲机和钢筋弯箍机等几种型式。其中,机械式钢筋弯曲机按工作原理分为蜗轮蜗杆式及齿轮式钢筋弯曲机两种。

(1)蜗轮蜗杆式钢筋弯曲机由电动机、工作盘、插入座、蜗轮、蜗杆、皮带轮、齿轮及滚轴等组成,也可在底部装设行走轮,便于移动,其构造如图3-15所示。弯曲钢筋在工作盘上进行,工作盘的底面与蜗轮轴连在一起,盘面上有9个轴孔,中心的一个孔插中心轴,周围的8个孔插成型轴或轴套。工作盘外的插入孔上插有挡铁轴,它由电动机带动三角皮带轮旋转,皮带轮通过齿轮传动蜗轮蜗杆,再带动工作盘旋转。当工作盘旋转时,中心轴和成型轴都在转动,由于中心轴在圆心上,圆盘虽在转动,但中心轴位置并没有移动;而成型轴却围绕着中心轴做圆弧转动。如果钢筋一端被挡铁轴阻止自由活动,那么钢筋就被成型轴绕着中心轴进行弯曲。通过调整成型轴的位置,可将钢筋弯曲成所需要的形状,改变中心轴的直径(16mm、20mm、25mm、35mm、45mm、60mm、75mm、85mm、100mm),即可产生不同直径钢筋所需的不同弯曲半径。

图3-15 蜗轮蜗杆式钢筋弯曲机

1—电动机;2—蜗轮;3—带轮;4、5、7—齿轮;6—蜗杆;8—滚轴;9—插入座;10—油杯;11—工作盘

(2)齿轮式钢筋弯曲机主要由电动机、齿轮减速箱、皮带轮、工作盘、滚轴、夹持器、转轴及控制配电箱等组成,其构造如图3-16所示。齿轮式钢筋弯曲机,由电动机通过三角皮带轮或直接驱动圆柱齿轮减速,带动工作盘旋转。工作盘左、右两个插入座可通过调节手轮进行无级调节,并与不同直径的成型轴及挡料轴配合,把钢筋弯曲成各种不同的规格和型式。当钢筋被弯曲到预先确定的角度时,限位销触到行程开关,电动机自动停机、反转、回位。

图3-16 齿轮式钢筋弯曲机

1—机架;2—滚轴;3、7—调节手轮;4—转轴;5—紧固手柄;6—夹持器;8—工作台;9—控制配电箱

操作钢筋弯曲机应注意以下几点:

(1)钢筋弯曲机要安装在坚实的地面上,放置要平稳,铁轮前后要用三角楔对称楔紧,设备周围要有足够的场地。非操作者不要进入工作区域,以免扳动钢筋时被碰伤。

(2)操作前要对机械各部件进行全面检查及试运转,并检查齿轮、轴套等备件是否齐全。

(3)要熟悉倒顺开关的使用方法以及所控制的工作盘的旋转方向,钢筋放置要和成型轴、工作盘旋转方向相配合,不要放反。变换工作盘旋转方向时,要按正转—停—倒转操作,不要直接按正—倒转或倒—正转操作。

(4)钢筋弯曲时,其圆弧直径是由中心轴直径决定的,因此要根据钢筋粗细和所要求的圆弧弯曲直径大小随时更换中心轴或轴套。

(5)严禁在机械运转过程中更换中心轴、成型轴、挡铁轴,或进行清扫、加油。如果需要更换,必须切断电源,当机器停止转动后才能更换。

(6)弯曲钢筋时,应使钢筋挡架上的挡板贴紧钢筋,以保证弯曲质量。

(7)弯曲较长的钢筋时,要有专人扶持钢筋。扶持人员应按操作人员的指挥进行工作,不能任意推拉。

(8)在运转过程中如发现卡盘、颤动、电动机温升超过规定值,均应停机检修。

(9)不直的钢筋,禁止在弯曲机上弯曲。

三、钢筋的安装

建基面终验清理完毕或施工缝处理完毕养护一定时间,混凝土强度达到2.5MPa后,即进行钢筋安装作业。

钢筋的安装方法有两种:一种是将钢筋骨架在加工厂制好,再运到现场安装,叫整装法;另一种是将加工好的散钢筋运到现场,再逐根安装,叫散装法。

根据SL 677—2014规定钢筋接头应遵守下列规定:

(1)设计有专门要求时,应接设计要求进行,纵向受力钢筋接头位置宜设置在构件受力较小处并错开。钢筋接头应优先采用焊接接头或机械连接接头;轴心受拉构件、小偏心受拉构件和承受振动的构件,纵向受力钢筋接头不应采用绑扎接头;双面配置受力钢筋的焊接骨架,不应采用绑扎接头;受拉钢筋直径大于28mm或受压钢筋直径大于32mm时,不宜采用绑扎接头。

(2)加工厂加工钢筋接头应采用闪光对焊。不能进行闪光对焊时,宜采用电弧焊(搭接焊、帮条焊、熔槽焊等)和机械连接(墩粗锥螺纹接头、墩粗直螺纹接头、剥肋滚压直螺纹接头等)。

(3)现场施工可采用绑扎搭接、手工电弧焊 (搭接焊、帮条焊、熔槽焊、窄间隙焊)、气压焊和机械连接等。现场竖向或斜向 (倾斜度在1∶0.5的范围内)钢筋的焊接,宜采用接触电渣焊。

(4)直径大于28mm的热轧钢筋接头,可采用熔槽焊、窄间隙焊或帮条焊连接。直径小子等于28mm的热轧钢筋接头,可采用于工电弧搭接焊和闪光对焊焊接(工厂加工)。

(5)直径为20~40mm的钢筋接头宜采用接触电渣焊(竖向)和气压焊连接,但直径大于28mm 时,应经试验论证后使用。可焊性差的钢筋接头不宜采用接触电渣焊和气压焊。

(6)直径16~40mm的Ⅱ级、Ⅲ级钢筋接头,可采用机械连接。采用直螺纹连接时,相连两钢筋的螺纹旋入套筒的长度应相等。

(7)钢筋的交叉连接,宜采用接触点焊,不宜采用手工电弧焊。

(8)采用机械连接的钢筋接头的性能指标应达到Ⅰ级标准,经论证确认后,方可采用Ⅱ级、Ⅲ级接头。

1)Ⅰ级:接头的抗拉强度不小于被连接钢筋的实际拉断强度或不小于1.1倍抗拉强度标准值,残余变形小并具有高延性及反复拉压性能。

2)Ⅱ级:接头的抗拉强度不小于被连接钢筋的抗拉强度标准值,残余变形较小并具有高延性及反复拉压性能。

3)Ⅲ级:接头的抗拉强度不小于被连接钢筋屈服强度标准值的1.25倍,残余变形较小并具有一定的延性及反复拉压性能。

(9)当施工条件受限制,或经专门论证后,钢筋连接型式可根据现场条件确定。

(10)焊接钢筋前应将施焊范围内的浮锈、漆污、油渍等清除干净。

(11)负温下焊接钢筋应有防风、防雪措施。手工电弧焊应选用优质焊条,接头焊毕后避免立即接触冰、雪;在-15℃以下施焊时,应采取专门保温防风措施;雨天进行露天焊接,应有可靠的防雨和安全措施;低于-20℃ 时不宜焊接。

(12)焊接钢筋的工人应持证上岗。

钢筋接头有绑扎接头和焊接接头。

(1)绑扎接头:

1)受拉区域内光圆钢筋绑扎接头的末端应做弯钩。

2)梁、柱钢筋绑扎接头的搭接长度范围内应加密箍筋。绑扎接头为受拉钢筋时,箍筋间距不应大于5dd为两搭接钢筋中较小的直径),且不大于100mm;绑扎接头为受压钢筋时,其箍筋间距不应大于10d,且不大于200mm 箍筋直径不应小于较大搭接钢筋直径的0.25倍。

3)搭接长度不应小于规范规定的数值。纵向受拉钢筋搭接长度还应根据搭接接头连接区段接头面积百分率进行修正,修正长度满足SL 191—2008要求。

(2)焊接接头详见“四、钢筋的焊接”。

四、钢筋的焊接

焊接的目的是接长钢筋,成型网片。箍筋,以及连接构件(由铰接变固定端)。

焊接点位置不应处在最大弯矩处及弯折处(距弯折点不小于10d);在35d和500mm范围内;受拉筋接头数不大于50%。

钢筋焊接不宜用在框架梁端、柱端箍筋加密区内,也不宜用于直接承受动力荷载的结构构件中。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与原材料的力学性能有关,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。钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊、电阻点焊和气压焊等。

钢筋焊接接头质量检查与验收应满足下列规定:

(1)钢筋焊接接头或焊接制品(焊接骨架、焊接网)应按《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18—2012)的规定进行质量检查与验收。

(2)钢筋焊接接头或焊接制品应分批进行质量检查与验收。质量检查应包括外观检查和力学性能试验。

(3)外观检查首先应由焊工对所焊接头或制品进行自检,然后再由质量检查人员进行检验。

(4)力学性能试验应在外观检查合格后随机抽取试件进行试验。

(5) 钢筋焊接接头或焊接制品质量检验报告单中应包括下列内容:①工程名称、取样部位;②批号、批量;③钢筋级别、规格;④力学性能试验结果;⑤施工单位。

1.闪光对焊

闪光对焊的原理是,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,适用于HPB235级钢筋(直径8~20mm),HRB335、HRB400级钢筋(直径6~40mm)以及HRB500级钢筋(直径10~40mm)。

2.电弧焊

电弧焊是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生高温电弧,使焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化,待其凝固便形成焊缝或接头。

电弧焊广泛用于钢筋接头与钢筋骨架焊接、装配式结构接头焊接、钢筋与钢板焊接及各种钢结构焊接。弧焊机有直流与交流之分,常用的是交流弧焊机。

焊条的种类很多,根据钢材等级和焊接接头形式选择焊条,如结420、结500等;焊接电流和焊条直径应根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位置进行选择。钢筋电弧焊的接头形式有3种,即搭接接头、帮条接头及坡口接头,如图3-17所示。搭接焊用于直径10mm以上的235~400HRB及直径10~25mm的400RRB级钢筋。

图3-17 钢筋电弧焊的接头形式

3.电渣压力焊

电渣压力焊的原理是,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。电渣压力焊适用于现场结构、构件中直径14~32mm的235~400HRB级竖向或斜向粗筋的接长,可节约钢筋,焊接速度快,成本低,质量高。

4.埋弧压力焊

埋弧压力焊是利用焊剂层下的电弧,将两焊件相邻部位熔化,然后加压顶锻使两焊件焊合,具有焊后钢板变形小、抗拉强度高的特点。

5.电阻点焊

适用于直径8~16mm的HPB235、直径6~16mm的HRB335、HRB400级钢筋以及直径4~5mm的冷拔钢丝的交叉连接,以制作网片、骨架等。利用电阻热熔化钢筋接触点,加压形成结点,用到的机械为点焊机(分为单头、多头、悬挂式以及手提式)。现场用的电阻点焊的要求是焊点压入深度为较小筋直径的25%~40%(45%)。

6.钢筋气压焊

钢筋气压焊是利用乙炔、氧气混合气体燃烧的高温火焰加热钢筋结合端部,不待钢筋熔融使其高温下加压接合。气压焊的设备包括供气装置、加热器、加压器和压接器等,如图3-18所示。

五、钢筋施工质量控制

图3-18 气压焊装置系统

1—压接器;2—顶头油缸;3—加热器;4—钢筋;5—加压器(手动);6—氧气;7—乙炔

按现行施工规范,水工钢筋混凝土工程中的钢筋安装质量应符合以下规定。

(1)钢筋的安装位置、间距、保护层厚度及各部分钢筋的尺寸均应符合设计要求,其允许偏差见表3-11。

表3-11 钢筋安装的允许偏差

检查时先进行宏观检查,没发现有明显不合格处,即可进行抽样检查,对梁、板、柱等小型构件,总检测点数不少于30个,其余总检测点数一般不少于50个。

(2)现场焊接或绑扎的钢筋网,其钢筋交叉的连接应按设计规定进行。如设计未作规定,且直径在25mm以下时,楼板和墙内靠近外围两行钢筋的交点应逐根扎牢,其余按每隔一个交叉点扎结一个进行绑扎。

(3)钢筋安装中交叉点的绑扎,对于Ⅰ、Ⅱ级钢筋,直径在16mm以上且不损伤钢筋截面时,可用手工电弧焊进行点焊来代替,但必须采用细焊条、小电流进行焊接,并严加外观检查,钢筋不应有明显的咬边和裂纹出现。

(4)板内双向受力钢筋网,应将钢筋全部交叉点全部扎牢。柱与梁的钢筋中,主筋与箍筋的交叉点在拐角处应全部扎牢,其中间部分可每隔一个交叉点扎一点。

(5)安装后的钢筋应有足够的刚性和稳定性。整装的钢筋网可采用钢筋骨架,在运输和安装过程中应采取措施,以免变形、开焊或松脱。安装后的钢筋应避免错动和变形。

(6)在混凝土浇筑施工中,应经常检查钢筋架立位置,如发现变动应及时纠正,严禁擅自移动或割除钢筋。

(7)钢筋安装时应保证混凝土净保护层厚度满足SL 191—2008或设计文件规定的要求。为了保证保护层的必要厚度,应在钢筋与模板之间设置强度不低于设计强度的混凝土垫块。垫块应埋设铁丝并与钢筋扎紧;垫块应互相错开,分散布置。在多排钢筋之间,应用短钢筋支撑以保证位置准确。

(8)柱中箍筋的弯钩,应设置在柱角处,且按垂直方向交错布置。除特殊情况下,所有箍筋应与主筋垂直。安装好的箍筋应将弯钩处点焊牢固。

(9)钢筋安装前应设架立筋,架立筋宜选用直径不小于22mm的钢筋。安装后的钢筋应有足够的刚性和稳定性。预制的绑扎和焊接钢筋网及钢筋骨架,在运输和安装过程中应采取措施防止变形、开焊及松脱。

(10)钢筋架设完毕应及时妥加保护,防止发生错动、变形和锈蚀,浇筑混凝土之前应详细检查,并填写检查记录;检查合格的钢筋如长期暴露,应在混凝土浇筑之前重新检查,合格后方可浇筑混凝土。