水工工艺基础第二十五讲模块Ⅲ钢筋工艺基础第十二章钢筋的绑扎与安装12.3水工建筑物典型部位钢筋的安装12.3.1圆形隧洞钢筋的安装隧洞施工程序1.圆形隧洞钢筋的特点1)是水利水电工程中常见的圆弧钢筋,多为双层配筋。2)配筋设计规律:内层顶拱、底拱钢筋直径较粗,边拱钢筋直径较细;外层则反之。3)内外层钢筋都是由一段底拱钢筋、一段顶拱钢筋和两段边拱钢筋组成。4)配筋型式:多将底拱、顶拱钢筋做成相同长度,而边拱钢筋则留有搭接长度。底拱和顶拱圆弧段钢筋的夹角多在80°~90°之间;而边拱钢筋夹角在100°左右。5)底拱钢筋的接头多采用绑扎连接,顶拱钢筋接头可用绑扎连接或焊接,也可采用一边绑扎另一边焊接的方法,2.圆形隧洞钢筋的计算主要工作包括:单根钢筋的下料长度计算、底拱钢筋架铁的高程计算。圆形隧洞单根钢筋的下料长度,应先根据隧洞的半径、夹角计算出它的圆弧段长度,再加上弯钩和搭接长度求得。即:圆弧钢筋下料长度=圆弧长+弯钩增加值+绑扎搭接长度以图12-13所示钢筋为例:边拱钢筋(19)φ22,半径R=282cm,夹角α=1000。弧长:L=πRα/180=3.14×282×100º/180=492cm弯钩增加值:2×5d=2×5×2.2=22cm两端绑扎接头:2×30d=60×2.2=132cm则下料长度:492+22+132=646cm同样,可计算(20)φ25底拱、顶拱钢筋的下料长度。弧长:L=πRα/180=3.14×282×80º/180=394cm弯钩长度:2×5d=2×5×2.5=25cm则下料长度:394+25=419cm若采用一半绑扎、一半焊接时,搭接长度应有变化。问题:如果所有接头都采用搭接焊,各段钢筋的下料长度为多少?答案:①边拱钢筋:492+8×2.2=509.6cm(单面焊)492+4×2.2=500.8cm(双面焊)②顶拱、底拱钢筋:均为394cm3.圆形隧洞钢筋的安装步骤(1)底拱钢筋架铁安装所谓架铁,是指为支承悬空钢筋网、架而设置的钢筋骨架。圆形隧洞的内外层钢筋都要放在架铁上,因此,正确确定底拱架铁的位置,关系到底拱钢筋及整个圆弧钢筋的正确安装。否则,若钢筋安装偏离中线,会给模板安装带来困难。已知隧洞半径R=275cm,当衬砌厚度为60cm,混凝土保护层厚度δ=5cm,架铁间距150cm时,则内层底拱钢筋水平架铁高程的计算步骤为:半径R1=R+δ+d=275+5+2.2=282.2cmR12=282.22=79630cm2L2=1502=22500cm2OA1=(79630-22500)1/2=239.1cm因此,底拱混凝土表面到架铁B1点的垂直高差为:△h1=275-239.1=36cm同理可求得外层底拱钢筋水平架铁高程,即:半径R2=R+h-δ=275+60-5=330cmR22=3302=108900cm2L2=1502=22500cm2OA2=(108900-22500)1/2=293.9cm则底拱混凝土表面到下层架铁B2点垂直高差为:△h2=293.9-275=19cm由上述计算,可求出上层和下层架铁的精确高程:上层架铁高程=底拱混凝土面高程向上量36cm;下层架铁高程=底拱混凝土面高程向下量19cm;中心架铁高程=底拱混凝土面高程向下量7.2cm。基础开挖清基后,顺水流方向用手风钻打插筋孔(间距1~1.5m),将圆钢筋φ28插入孔内卡紧。三排垂直孔插筋插完后检查间距,避免因间距误差造成高程变化。检查无误后,即可进行水平架铁的安装。首先将浇筑块长度上两端断面高程(混凝土表面高程)引到垂直插筋上,画好记号。顺水流方向按此高程牵通麻线,即可画出一排每根插筋的高程。画好高程线后,即将水平架铁焊在每根插筋上。(2)边拱、顶拱钢筋安装底拱双层钢筋绑扎后,在全断面衬砌时,需等待洞身拱架、模板安装后,才能开始边、顶拱钢筋的安装。安装外层钢筋时,先在内层钢筋上焊好“人”字铁,再焊水平架立筋。“人”字铁高度应满足衬砌厚度的要求。在两侧边拱、顶拱处都焊好“人”字铁和架立筋后,即可同时在两侧进行安装钢筋的操作。三峡地下厂房隧洞钢筋三峡钢筋台车施工12.3.2渐变段钢筋安装在水利水电工程的隧洞中,当结构物由矩形断面过渡到圆形断面时,为使断面逐渐变化,常常采用渐变段的结构形式。1.渐变段钢筋的特点渐变段钢筋的特点是:钢筋直径较粗,形状复杂,且大多有递减变值的钢筋;加工制做和安装的质量要求都比较高。矩形断面高度h沿隧洞长度逐渐变化到零,而圆弧半径则由零逐渐变化到D/2。显然,在渐变段进口和出口断面的钢筋形状是固定的,而中间任何断面的钢筋尺寸都与相邻断面有所变化。即直钢筋的长度递减,圆弧钢筋的半径则递增。2.渐变段架铁布置在渐变段衬砌施工中,渐变段模板、排架的重量都将落在架铁上。因此,对于插筋的间距和钢筋直径的选择要周密考虑。架铁插筋的横向间距,要考虑底部钢筋的形状,使它能够全部放在架铁上。水平架铁的形状,由于渐变段外形的变化,其形状较复杂。在顺水流方向,它的每点高程都不同。必须根据渐变段结构的特点,在给定的架铁方向上,逐点计算出它们的高程值,才能在现场焊成控制钢筋绑扎规格的架铁。3.渐变段钢筋的绑扎安装和绑扎钢筋前,对已加工好的钢筋要详细清点。在运输钢筋时,不要混杂错运。钢筋运到现场后,要整齐堆放;并将每一编号的一组钢筋全部按安装时递减的次序排列好,以免安装时拿错。渐变段每一形状的钢筋送入工作面后,是不易识别和查对的,因为前后两根钢筋的差异不太明显。因此,在堆放场地清理钢筋时,应和工作面的绑扎操作相互配合好,按每一编号的第一根、第二根......等次序运送到仓面上进行绑扎。渐变段钢筋的配筋布置,在圆角半径较大断面中,由四根钢筋组成一圈,每一根钢筋都有两端圆弧段;而在圆角半径较小断面中,由二根带直角圆弧的钢筋和二根直钢筋组成一圈。渐变段钢筋绑扎施工方法基本上和圆断面隧洞钢筋安装方法相同。12.4钢筋安装质量要求及安全技术12.4.1钢筋安装质量要求1)钢筋安装的位置、间距、保护层厚度及各部分钢筋的尺寸、形状等均应符合图纸规定,其偏差不得大于表12-2的规定数值。12.4.2钢筋安装安全技术1)在高空作业时,传递钢筋应防止钢筋掉下伤人。2)在绑扎安装梁、柱等部位钢筋时,应待绑扎或焊接牢固后,方可上人操作。3)在高空作业,特别是在悬臂结构上绑扎安装钢筋时,应随时检查支撑是否稳固可靠,安全设施是否牢靠,并注意工具、短钢筋掉下来伤人。4)应配带好安全护具,精力集中,站稳后再操作,上下、左右应随时关照。减少相互之间的干扰。2)现场焊接或绑扎的钢筋网,其钢筋交叉点的绑扎或焊接,应按设计规定执行。3)钢筋网中交叉点:对于直径在16mm以上的Ⅰ、Ⅱ级钢筋,可用手工电弧点焊来代替绑扎。4)为保证混凝土保护层的厚度,应在钢筋与模板之间设置强度不低于混凝土设计强度的垫块。5)钢筋安装应有足够的刚度和稳定性。6)除去钢筋表面的铁锈、砂浆、污物油污等。7)钢筋绑扎安装完毕之后,在浇筑混凝土之前,按照设计图纸进行详细检查验收,并做好记录。作业:练习题:1、3、6、10