第二章 钢筋混凝土工程

第二章钢筋混凝土工程钢筋混凝土工程在水利工程施工中无论是人力物力的消耗，还是对工期的影响都占有非常重要的地位。钢筋混凝土工程包括：钢筋工程、模板工程和混凝土工程三个主要工种工程，由于施工过程多，因此要加强施工管理、统筹安排、合理组织，以保证工程质量，加快施工进度，降低施工费用，提高经济效益。第一节钢筋工程线本节重点难点本节重点:钢筋加工钢筋的配料与代换本节难点:钢筋的配料与代换一、钢筋加工钢筋的加工包括调直、去锈、切断、弯曲和连接等工序。（一）钢筋调直去锈钢筋就其直径而言可分为两大类。直径小于等于12mm卷成盘条的叫轻筋，大于12mm呈棒状的叫重筋。调直12mm以下的钢筋，主要采用卷扬机拉直或用调直机调直，用冷拉法调直钢筋，其矫直冷拉率不得大于1%（I级钢筋不得大于2%）。钢筋在调直机上调直后，其表面伤痕不得使钢筋截面面积减少5%以上。对于直径大于30mm的钢筋，可用弯筋机进行调直。（二）钢筋剪切切断钢筋可用切断机进行。对于直径22～40mm的钢筋，一般采用单根切断，对于直径在22mm以下的钢筋，则可一次切断数根。如图2-1所示，工作时切口上的两个刀片互相配合后切断钢筋，对于直径大于40mm的钢筋，要用氧气切割或电弧切割。（三）钢筋连接钢筋连接常用的连接方法有：焊接连接，机械连接和绑扎连接。1、钢筋焊接钢筋的焊接质量与钢材的可焊性，焊接工艺有关。常用的焊接方法有闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊和点焊等。（1）闪光对焊钢筋闪光对焊，它具有生产效率高、操作方便、节约钢材、焊接质量高、接头受力性能好等许多优点。适用于直径10～40mm的I～Ⅲ级热轧钢筋、直径10～25mm的IV级热轧钢筋以及直径10～25mm的热处理Ⅲ级钢筋的焊接。焊机工作原理1、2—钢筋；2—夹紧装置；4—夹具；5—线路；6—变压器；7—加压杆；8—开关（2）电弧焊电弧焊系利用弧焊机使焊条与焊件这间产生高温电弧,使焊条和电弧燃烧范围内的焊件金属熔化，熔化的金属凝固后，便形成焊缝或焊接接头。电弧焊应用范围广，如钢筋的接长、钢筋骨架的焊接、钢筋与钢板的焊接、装配式结构接头的焊接及其他各种钢结构的焊接等。钢筋电弧焊可分为搭接焊、帮条焊、坡口焊三种接头形式。1）搭接焊接头2）帮条焊接头3）坡口焊接头（3）电渣压力焊电渣压力焊用于现浇混疑土结构中竖向或斜向（倾斜度在1:05范围内），直径14～40mm的I、Ⅱ级钢筋的连接，不得用于梁、板等构件中水平钢筋的连接。有自动与手工电渣压力焊。与电弧焊比较，它工效高，成本低。（4）电阻点焊钢筋骨架和钢筋网中交叉钢筋的焊接宜采用电阻点焊，其所适用的钢筋直径和级别为：直径6～14mm的热轧I、Ⅱ级钢筋，直径3～5mm的冷拔低碳钢丝和直径4～12mm的冷轧带肋钢筋。所用的点焊机有单点点焊机（用以焊接较粗的钢筋）、多头点焊机（一次焊数点，用以焊钢筋网）和悬挂式点焊机（可得平面尺寸大的骨架或钢筋网）电焊机工作原理示意图1—电极；2—钢丝2、钢筋机械连接钢筋机械连接是通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中力传递至另一根钢筋的连接方法。对于确保钢筋接头质量，改善施工环境，提高工作效率，保证工程进度具有明显优势。三峡工程永久船闸输水系统所用钢筋就是采用机械连接技术。常用的钢筋机械连接类型有：挤压连接、锥螺纹连接等。（1）带肋钢筋套筒挤压连接1）带肋钢筋套筒径向挤压连接2）带肋钢筋套筒轴向挤压连接（2）钢筋锥螺纹连接钢筋锥螺纹接头是把钢筋的连接端加工成锥形螺纹（简称丝头）通过锥螺纹连接套把两根带丝头的钢筋，按规定的力矩值连接成一体的钢筋接头如图2-11所示。适用于直径为16～40mm的Ⅱ、Ⅲ级钢筋的连接。（四）弯曲成型弯曲成型的方法分手工和机械两种。手工弯筋，可采用板柱铁板的扳手，弯制直径25mm以下的钢筋。对于大弧度环形钢筋的弯制，则在方木拼成的工作台上进行。弯制时，先在台面上划出标准弧线，并在弧线内侧钉上内排（五）冷拉钢筋钢筋冷加工的方法有冷拉、冷拔和冷压三种。其中冷拉应用最多。钢筋冷拉是在常温下，以超过钢筋屈服强度的拉应力拉伸钢筋，使其发生塑性变形，改变了内部晶体排列。经过冷拉后的钢筋，长度约增加4%～6%，截面销许减小，屈服强度约提高20%～25%，从而达到节约钢材的目的。但冷拉后的钢筋，塑性降低，材质变脆。根据规范规定，水工结构的非预应力钢筋混凝土中，不应采用冷拉钢筋。二、钢筋的配料与代换（一）钢筋的配料钢筋的下料长度应为：钢筋下料长度=外包尺寸+端头弯钩度-量度差值；箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值。当弯心的直径为2.5d（d为钢筋的直径），半圆弯钩的增加长度和各种弯曲角度的量度差值，其计算方法如下。1、半圆弯钩的增加长度如图（a）弯钩全长弯钩增加长度（包括量度差值）钢筋弯钩及弯曲计算（a）半园弯钩；（b）弯曲95°；（c）弯曲45°ddd5.825.33ddd5.825.33在实践中由于实际弯心直径与理论直径有时不一致、钢筋粗细和机具条件不同等而影响长短，所以在实际配料时，对弯钩增加长度常根据具体条件采用经验数据。半圆弯钩增加长度参考表钢筋直径（mm）≤68～1012～1820～2832～36一个弯钩长度（mm）406d5.5d5d4.5d2、弯90°时的度量差值如图（b）外包尺寸中心线长度量度差值实际工作中为计算简便常取2d。ddd5.425.225.2dd75.245.3ddd75.175.25.43、弯45°时的度量差值。外包尺寸中心线长度量度差值ddd87.10322tan)25.2(2d37.185.3ddd5.037.187.1钢筋弯曲量度差值钢筋弯曲角度30°45°60°90°135°量度差值0.35d0.5d0.85d2d2.5d4、箍筋调整值。箍筋调整值为弯钩增加长度与弯曲度量差值两项之代数和，需根据箍筋外包尺寸或内包尺寸而定。箍筋调整值箍筋量度方法箍筋直径（mm）4～56810～12量外包尺寸40506070量内包尺寸80100120150～170（二）钢筋的代换钢筋代换的方法有以下三种：1、当结构件是按强度控制时，可按强度等同原则代换，称等强代换。如设计图中所用钢筋强度为fy1，钢筋总面积为As1，代换后钢筋强度为fy2，钢筋总面积为As2，，则应使，2、当构件按最小配筋率控制时，可按钢筋面积相等的原则代换，称等面积代换，即式中As1——原设计钢筋的计算面积；As2——为拟代换钢筋的计算面积。3、当结构件按裂缝宽度或挠度控制时，钢筋的代换需进行裂缝宽度或挠度验算。1122SysyAfAf12AsAs三、钢筋的安装钢筋的安装可采用散装和整装两种方式。散装是将加工成型的单根钢筋运到工作面，按设计图纸绑扎或电焊成型。散装对运输要求相对较低，不受设备条件限制，但工效低，高空作业安全性差，且质量不易保证。对机械化程度较高的大中型工程，已逐步为整装所代替。整装是将加工成型的钢筋，在焊接车间用点焊焊接交叉结点，用对焊接长，形成钢筋网和钢筋骨架。整装件由运输机械成批运至现场，用起重机具吊运入仓就位，按图拼合成形。整装在运、吊过程中要采取加固措施，合理布置支承点和吊点，以防过大的变形和破坏。无论整装或散装，钢筋应避免油污，安装的位置、间距、保护层及各个部位的型号、规格均应符合设计要求。钢筋安装的允许偏差项次偏差名称允许偏差1钢筋长度方面的偏差±1/2净保护层厚2同一排受力钢筋间距的局部偏差1）柱及梁中2）板、墙中±0.5d±0.1间距3同一排中分布钢筋间距的偏差±0.1间距4双排钢筋，其排与排间的局部偏差±0.1排距5梁与柱中钢箍间距的偏差0.1箍筋间呀6保护层厚度的局部偏差±1/4净保护层厚