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40d
36d
33d
(4)受拉钢筋的搭接长度(Ll、LlE)按下表采用
钢筋位置
≤25%
50%
100%
基础(LlE)
1.40La
1.65La
1.85La
框架梁板柱(LlE)
1.30La
1.50La
1.70La
构造筋
1.20La
1.60La
注:
不同直径钢筋搭接时按较小直径计算;
最小锚固长度应大于或等于300。
(5)钢筋接头
①受力钢筋接头
纵向受力钢筋接头主要采用焊接接头和绑扎搭接。
墙柱等竖向纵筋直径大于等于16时采用电渣压力焊,小于等于14时采用绑扎接长;
梁板等水平纵筋直径大于等于25或梁通筋直径大于等于20时采用等强直螺纹连接;
其余梁板纵筋直径大于等于16时采用闪光对焊连接,直径小于等于14时绑扎接长。
②受力钢筋接头位置
受力钢筋接头位置应在受力较小处,接头应相互错开。
当采用非焊接接头时,从任一接头中心至1.3倍搭接长度范围内;
当采用焊接接头时,从任一接头中心至长度为钢筋直径的35倍且不小于500mm的区段范围内,有接头的受力钢筋面积占钢筋总面积的百分率应符合下表:
接头形式
受拉区
受压区
绑扎接头
25%
50%
机械连接或焊接接头
不限
(6)钢筋下料长度的计算
钢筋因弯曲或弯钩会使其长度发生变化,在配料中不能直接根据设计图纸中进行放样,必须了解对混凝土保护层、钢筋弯曲、弯钩等规定,再根据图中尺寸计算其下料长度。
各种钢筋下料长度计算如下:
直钢筋下料长度=构件长度-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-弯曲调整值+弯钩增加长度;
箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值。
①弯曲调整值:
钢筋弯曲后的特点一是在弯曲处内皮收缩、外皮延
伸、轴线长度不变;
二是在弯曲处形成圆弧。
钢筋的量度方法是沿直线量外包尺寸,因此弯起钢筋的量度尺寸大于外包尺寸,两者之间的差值称为弯曲调整值,列表如下:
钢筋弯曲角度
30°
45°
60°
90°
135°
钢筋弯曲调整值
0.35d
0.5d
0.85d
2d
2.5d
钢筋的度量方法见下图:
②弯钩增加长度
钢筋的弯钩形式有三种:
半圆弯钩、直弯钩及斜弯弯钩。
其中半圆弯钩是一种最常用的弯钩;
直弯钩只用于附加钢筋中;
斜弯钩只用在直径较小的钢筋中。
钢筋弯钩增加长度,按下图所示的的计算简图(弯心直径为2.5d、平直部分为10d),其计算值为:
对半圆弯钩为13.25d、对直弯钩为10.5d、对,斜弯钩11.9d。
在实际施工当中,由于实际弯心与理论弯心直径不一致,钢筋粗细和机具条件不同等而影响平直部分的长短(手工弯钩时平直部分可适当延长,机械弯钩时可适当缩短)。
因此在实际配料计算时,对弯钩增加长度常根据具体条件,采用经验数据,见下表:
半圆弯钩增加长度参考表(用机械弯)
钢筋直径(mm)
≤6
8~10
12~18
20~28
32~36
一个弯钩长度(mm)
40
6d
5.5d
5d
4.5d
③弯起钢筋斜长
弯起钢筋斜面长计算简图如下:
弯起钢筋斜长系数表(h0为弯起高度)
弯起角度
α=30°
α=45°
α=60°
斜边长度s
底边长度l
增加长度s-l
2h0
1.732h0
0.269h0
1.41h0
h0
0.41h0
1.15h0
0.575h0
④箍筋调整值
箍筋调整值,即为弯钩增加长度和弯曲调整值之差或和,根据箍筋量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
4~5
6
8
10~12
量外包尺寸
量内包尺寸
80
100
60
120
70
150~170
(7)钢筋下料表
钢筋下料由钢筋工长负责,必须根据设计图纸要求并结合混凝土保护层、钢筋弯曲、弯钩、搭接要求和锚固等规定填写加工料表,提出加工申请,加工料表包括钢筋的根数、规格、形状简图、加工尺寸等内容。
下料表必须要经过技术部门的审批方可交给工人进行钢筋加工。
3、钢筋的加工
在钢筋开始加工前,先对各种钢筋加工机械设备检修完好,保证正常运转,并符合安全规定。
加工钢筋时,先清除钢筋表面的油污、泥土、浮锈,调直的钢筋不得有弯曲、死弯、小波浪形。
加工时,先按料单放样,试制合格后再成批生产,所有加工的半成品均要按规格、数量、分类堆放,钢筋加工棚设专人对加工完的半成品挂牌登记,统一发放,严禁长材短用。
钢筋加工的质量标准执行有关设计及规范要求。
钢筋各种加工方法的应注意事项如下:
(1)钢筋除锈
钢筋表面要求洁净,油渍、漆污和用锤敲时能剥落的浮皮、铁锈等应在使用前清洗干净,清除干净焊点处的水锈,除锈方法可采用机械除锈(电动除锈机)与人工除锈(用钢丝砂盘)相结合。
在除锈过程中发现钢筋表面氧化皮鳞落现象严重并已损蚀钢筋截面,或除锈后钢筋表面有严重麻坑、斑点伤蚀截面时应剔除不用或降级使用。
(2)钢筋调直
利用卷扬机拉直设备拉直钢筋,但其调直冷拉率对I级钢筋控制在4%以内。
(3)钢筋切断
①将同规格钢筋根据不同长短搭配,统筹排料;
一般应先断长料,后断短料,减少短头,减低损耗。
②断料时应避免短尺量长料,防止在量料中产生累积误差。
为此,断料时钢筋切断机安装平稳,并在工作台上标出尺寸刻度线和设控制断料尺寸用的挡板,
③钢筋切断机的刀片,应由工具钢热处理制成。
安装刀片时,螺丝要紧固,刀口要密合(间隙不大于0.5mm);
固定刀片与冲切刀片刀口的距离:
对直径≤20mm的钢筋宜重叠1~2mm;
对直径大于20mm的钢筋宜留5mm左右。
④在切断过程中如发现断口有劈裂、缩头、严重弯头或断口呈马蹄形时
必须切除。
钢筋加工人员如发现钢筋硬度与钢种有较大出入时,要及时
反映,查明情况。
钢筋切断长度力求准确,其允许偏差为±
10mm。
(4)钢筋弯曲成型
①弯钩弯折的有关规定
A、Ⅰ级钢筋末端需作180°
弯钩,其圆弧弯曲直径(D)不应小于钢筋直径(d)2.5倍,平直部分长度不宜小于钢筋直径的3倍。
B、Ⅱ级钢筋末端需作90°
或135°
弯折时,弯曲直径(D)不宜小于钢筋直径的4倍;
平直部分应按设计要求确定。
C、弯起钢筋中间部位弯曲直径(D),不应小于钢筋直径的5倍。
②钢筋弯曲可分为机械弯曲和手工弯曲,手工弯曲一般只能弯直径比较
小的钢筋。
本工程采用机械弯曲和人工弯曲两种方式。
③弯曲成型工艺
A、划线:
弯曲前,根据料表尺寸,用石笔将弯曲点位置划出,划线时应注意,根据不同的弯曲角度扣除弯曲调整值,其扣法是从相邻两段长度中各扣一半;
钢筋端部带半圆弯钩时,该段长度划线时增加0.5d;
划线工作宜从钢筋中线开始向两端进行,如两边不对称的钢筋,也可以从一端开始,如划到另一端有出入时,则应重新调整。
B、钢筋弯曲成型
钢筋在弯曲机上成型时,心轴直径应是钢筋直径的2.5倍,成型轴宜加偏心轴套,以便适应不同直径的钢筋弯曲的需要。
弯曲细钢筋时,为了使弯弧一侧的钢筋保持平直,挡铁轴宜做成可变挡架或固定挡架(加铁板调整)。
弯曲时应控制力度,一步到位,不允许二次反弯或重复弯曲。
C、钢筋加工的质量要求
钢筋弯曲成型后形状正确,平面上没有翘曲不平现象;
钢筋末端弯钩的净空直径不小于钢筋直径的2.5倍;
钢筋弯起点处不得有裂缝,为此,Ⅱ级钢筋不能弯过头再弯回来;
允许偏差:
全长±
10mm,起弯点位移±
20mm,弯起高度±
5mm,箍筋边长±
5mm。
4、钢筋的焊接
本工程拟采用的钢筋焊接方式有闪光对焊(水平钢筋)、电渣压力焊(竖向钢筋)等。
(1)闪光对焊
闪光对焊可以分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光~预热~闪光焊等三种工艺。
1连续闪光焊:
连续闪光焊的工艺过程包括:
连续闪光和顶锻过程。
施
焊时,先闭合一次电路,使两钢筋端面轻微接触,此时端面的间隙中即喷射出火花般熔化的金属微粒—闪光,接着徐徐移动钢筋使两端面仍保持轻微接触,形成连续闪光。
当闪光到预定的长度,使钢筋端头加热到将近熔点时,就以一定的压力迅速进行顶锻。
先带电顶锻,再无电顶锻到一定长度,焊接接头即告完成。
②预热闪光焊
预热闪光焊是在连续闪光焊前增加一次预热过程,以扩大焊接热影响区。
其工艺过程包括:
预热~闪光和顶锻过程。
施焊时先闭合电源,然后使两钢筋端交替地接触和分开,这时钢筋端面的间隙中即发出断续的闪光,而形成预热过程。
当钢筋达到预热温度后进入闪光阶段,随后顶锻而成。
③闪光~预热~闪光焊
闪光~预热~闪光焊是在预热闪光焊前加一次闪光过程,目的是使不平整的钢筋端面烧化平衡,使预热均匀。
其工艺流程包括:
一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程。
施焊时首先连续闪光,使钢筋端部闪平,然后同预热闪光焊光。
④对焊参数
为了获得良好的对焊接头,应合理选择焊接参数。
包括调伸长度、闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力及变压器级次。
采用预热闪光焊时,还要有预热留量与预热频率等参数。
A、调伸长度:
是指焊接前,两钢筋端部从电极钳口伸出的长度,调伸长度的选择与钢筋品种和直径有关,应使接头能均匀加热,并使钢筋顶锻时不致发生旁弯。
调节器伸长度取值:
Ⅰ钢筋为0.75~1.25d,Ⅱ级钢筋为1.0~1.5d;
直径小的钢筋取大值。
B、闪光留量与闪光速度:
闪光留量是指在闪光过程中,闪光金属所消耗的钢筋长度,闪光留量的选择,应使闪光过程结束时钢筋端部的热量均匀,并达到足够的温度闪光留量取值:
连续闪光焊为两钢筋切断时严重压伤之和,另加8mm;
预热闪光焊为8mm~10mm;
闪光~预热~闪光焊的一次闪光为钢筋切断时刀口严重压伤之和,二次闪光为8~10mm(直径大的钢筋取大值)。
闪光速度由慢到快,开始时接近于零,而后约1mm/s,终止时达到1.5~2mm/S。
C、预留热量与预留频率:
预热程度由预留热量与预留频率来控制,预留热量的选择,应使接头充分加热。
预热留量取值:
对预热闪光焊为4~7mm,对闪光~预热~闪光焊为2~7mm(直径大的钢筋取大值)。
预热频率取值:
对I级钢筋宜高些;
对Ⅱ级钢筋宜适中(1~2次/s),以扩大接头处的加热范围,减少温度梯度。
D、顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力:
顶锻留量是指在闪光结束时,将钢筋顶锻压紧时因接头处挤出金属而缩短的钢筋长度,顶锻留量的选择应使钢筋焊口处完全密合并产生一定的塑性变形。
顶锻留量宜取4~6.5mm,直径大的钢筋取大值。
其中有电顶锻约占1/3,无电顶锻约占2/3,焊接时必须控制得当。
顶锻速度应越快越好,特别是开始顶锻的0.1s应将钢筋压缩2~3mm,使焊口迅速闭合不致氧化,而后为断电并以6mm/s的速度继续顶锻至结束。
顶锻压力应足以将端部的熔化金属从接头中挤出。
而且还要使邻近接头处(约10mm)的金属产生适当的塑性变形。
E、变压器级数:
用以调节焊接电流的大小,钢筋级别高或钢筋直径大,其级次就高。
焊接时如火花过大并有强烈声响,应降低变压器级次。
当电压降低5%时,应提高变压器级次1级。
⑤对焊缺陷及防止措施
序号
异常现象和缺陷种类
防止措施
1
烧化过分剧烈并产生强烈的爆炸声
变压器级次
减慢烧化速度
2
闪光不稳定
清除电极底部和表面氧化物
提高变压器级次
加快烧化速度
3
接头中有氧化膜、末焊透或夹渣
增加预热程度
加快临近顶锻时的烧化速度
确保带电顶锻过程
加快顶锻速度
增大顶锻压力
4
接头中有缩孔
降低变压器级数
烧化过程过分强烈
适当增大顶锻留量及顶锻压力
5
焊缝金属过烧或影响区过热
减少预热程度
加快烧化速度,缩短焊接时间
避免过多带电顶锻
接头区域裂纹
检验钢筋化学成分
采取低频预热方法,增加预热程度
7
钢筋表面微熔及烧伤
清除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污
清除电极内表面的氧化物
改进电极槽口形状、增大接触面积
接头弯折或轴线偏移
正确调整电极位置
修理电极钳口或更换已变形的电极
切除或矫直钢筋的弯头
⑥质量检验
A、取样数量:
钢筋闪光对焊接头的外观检查,每批抽查10%的接头,并不得少于10个。
力学性能试验应在同一个班内、由同一个焊工、按同一焊参数完成的200个同类型的接头作为一批,取6个试样,3个做拉伸试验,3个做弯曲试验。
一周内连续焊接时,可以累积计算,一周内不足200个时,也按一批计算。
B、外观检查:
接头处不得有横向裂纹;
与电极接触处的钢筋表面,对于Ⅰ、Ⅱ级钢筋不得有明显的烧伤;
接头处的弯折,不得大于4度;
接头处的轴线偏移,不得大于钢筋直径的0.1倍,同时不得大于2mm;
C、拉伸和弯曲试验:
按国家有关规范由有资质的试验室进行试验。
(2)电渣压力焊
保证工程质量和进度的前提下,为了降低施工成本,本工程16及以上的墙、柱Ⅱ级竖向钢筋拟采用电渣压力焊连接。
①焊接工艺:
包括引弧、电弧、电渣和顶压过程
A、引弧过程:
可采用直接引弧法或铁丝球引弧法。
直接引弧法是在通上电后迅速将上钢筋提起,使两端之间的距离为2~4mm引弧,这种过程很短,当钢筋端头夹杂有不导电物质或端头过于平滑造成引弧困难时,可以多次把上钢筋移下与下钢筋短接后再提起,达到引弧目的。
铁丝球引弧法是将铁丝球放在上下钢筋端头之间,电流通过铁丝球与上下钢筋端面的接触点形成短路引弧。
铁丝球采用0.5~1.0mm退火铁丝,球径不小于10mm,球的每一层缠绕方向应相互垂直交叉,当焊接电流小,钢筋端面又比较平整或引弧距离不易控制时,宜采用此法。
B、电弧过程:
也称造渣过程,靠电弧的高温作用,将钢筋端头的凸出部分不断浇化,同时将接口周围的焊剂充分熔化,形成一定深度的渣池。
C、电渣过程:
渣池形成一定深度后,将上钢筋缓缓插入渣池中,此时电弧熄灭,进入电渣过程。
由于电流直接通过渣池,产生大量的电阻热,使渣池温度升到2000℃,将钢筋端头迅速而均匀地熔化。
其中,上钢筋端头熔化量比下钢筋端头熔化量大一倍。
经熔化后的上钢筋端面呈微凸形,并在钢筋的端面上形成一个由液态向固态转化的过渡薄层。
D、电渣压力焊的接头,是利用过渡层使钢筋端部的分子与原子产生巨大的结合力完成的,因此在停止供电的瞬间,对钢筋施加压力,把焊口部分熔化的金属、熔渣及氧化物等杂质全部挤出结合面。
由于挤压时处于熔融状态,所需的挤压力很小,对各种规格的钢筋仅为0.2~0.3kN。
,
②焊接参数:
主要包括焊接电流、焊接电压和焊接时间等。
见下表,其中U1为电弧过程的电压,U2为电渣过程的电压;
t1为电弧过程的时间,t2为电渣过程的时间。
焊接电流(A)
焊接电压(V)
焊接时间(s)
钢筋熔化量(mm)
U1
U2
t1
t2
16
18
20
22
28
32
36
200~250
250~300
300~350
350-400
400~450
500~550
600~650
700~750
40~45
22~27
14
17
21
24
27
20~25
25~30
A、焊接电流:
电渣压力焊的热效率较高,其焊接电流比闪光对焊小一半,宜按钢筋端头面积取0.8~0.9A/mm2。
B、焊接电压:
焊接电压是变化的,当引弧后,进入电弧稳定燃烧过程时,电压为40~45V。
当钢筋与焊剂熔化,进入电渣过程时,电压为22~27V。
如电压过高,易再度产生电弧现象,过低,则易产生夹渣缺陷。
C、焊接时间:
是指电弧过程和电渣过程的延续时间,引弧的挤压是瞬间,其耗时可忽略不计,焊接时间的长短根据钢筋直径确定,电弧和电渣的时间比为3:
1。
③焊接缺陷及防治措施:
见下表
缺陷性质
防治措施
轴线偏移
钢筋的焊接端部力求挺直;
正确安装夹具和钢筋;
及时修理或更换已变形的电极钳口;
焊接操作过程避免晃动;
接头弯折
正确安装钢筋并在焊接时始终扶持端正;
焊毕,适当延长扶持上钢筋的时间;
及时修理或更换已变形的电极钳口。
结合不良
正确调整动夹头的起始点,确保上钢筋下送到位;
避免下钢筋伸出钳口的长度过短,确保熔池金属受到焊剂正常依托;
防止在焊接时焊剂局部泄漏,避免熔池金属局部流失;
避免顶压前过早断电,有效地排除夹渣。
焊包不均
减少钢筋端部的不平整度;
焊剂要装得四周均匀;
焊剂回收使用时要排除一切杂质;
避免电弧电压过高,减少偏弧现象;
防止在焊接时焊剂局部泄漏,避免熔池金属局部流失。
过热
合理选择焊接参数;
减少焊接时差间;
缩短电渣过程。
气孔、夹渣
遵守使用焊剂的有关规定;
钢筋端部要清除干净;
缩短电渣过程;
及时进行顶压过程。
④质量检验
外观应每个检查;
强度检验时,从每批中切取三个试样进行拉伸试验。
本工程中,每层楼中以300个同类接头为一批;
不足300个,仍作为一批。
焊包应饱满和比较均匀,钢筋表面无明显浇伤等缺陷;
接头处钢筋轴线的偏移不得超过钢筋直径的0.1倍,同时不得大于2mm;
接头处弯折不得大于4度。
C、力学试验按有关规定进行。
(3)电弧焊:
本工程采用绑条焊或搭接焊。
①电弧焊焊条的选择:
项次
焊接形式
Ⅰ级钢
Ⅱ级钢
搭接焊、绑条焊
结380
结420
结500
坡口焊
结550
②绑条焊与搭接焊工艺
A、施焊前,钢筋的装配与定位,应符合下列要求:
采用绑条焊时,两主筋端面之间的间隙应为2~5mm;
采用搭接焊时,钢筋的预弯和安装,应保证两钢筋的轴线在一直线上;
绑条与主筋之间用四点定位焊固定;
搭接焊时,用两点固定,定位焊缝应离绑条或搭接端部20mm以上。
B、施焊时,引弧应在绑条或搭接钢筋的一端开始,收弧应在绑条或搭接钢筋端头,弧坑应填满。
C、钢筋接头采用绑条焊或搭接焊时,焊缝长度不应小于绑条或搭接长度,焊缝高度h≥0.3d,并不得小于4mm;
焊缝宽度h≥0.7d,并不得小于10mm;
钢筋与钢板采用搭接焊时,焊缝高度h≥0.35d,并不得小于6mm;
焊缝宽度h≥0.5d,并不得小于8mm;
③电弧焊接头的尺寸和缺陷的允许偏差见下表
偏差名称
单位
允许偏差值
绑条对焊接头中心的纵向偏移
mm
0.50d
接头处钢筋轴线的曲折
度
接头处钢筋轴线的偏移
0.1d
焊缝高度
-0.05d
焊缝宽度
-0.10d
焊缝长度
-0.50d
横向咬肉深度
0.5
焊缝表面上气孔和夹渣在长2d的焊缝表面上
个
④质量检查
外观检查时,应每个都检查;
强度检查时,每一层楼中以300个为一批
焊缝表面平整,不得有较大的坑陷、焊瘤;
接头处不得有裂纹。
其他缺陷,不得超过上表的规定。
C、力学检验按有关规定进行。
5、钢筋的直螺纹连接
本工程直径25以上梁板柱纵向钢筋及直径20以上梁内通长钢筋采用等强直螺纹连接技术。
钢套筒的材质应采用45号优质碳素钢,其规格尺寸,应符合下表要求:
其允许偏差外径±
1%(且不大于±
0.5mm),壁厚+12%、-10%;
长度±
2mm。
钢筋直径
钢套筒尺寸
套筒种类
外径
长度
螺纹规格
M24×
标准型
变径型
正反丝加型
加长型
55
M27×
M30×
3.5
本表数据供参考,具体规格待加工单位提供资料报验,并报监理同意后方可确定使用。
异径接头以较大直径选用套筒。
直螺纹连接工艺流程为:
钢筋原材料检验→钢筋直螺纹加工→直螺纹丝扣质量检验→安装丝扣保护套→存放待用。
直螺纹连接工艺要点
(1)钢筋加工直螺纹丝扣前,要对钢筋的规格、下料长度、外观进行检验,如果发现两端有弯曲或端头不规整等现象时,须处理后方能使用。
钢筋下料时应采用砂轮切割机,切口的端面应与轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲。
(2)加工好的钢筋直螺纹头,由操作人员逐个用月牙规和卡规检查。
对检验不合格的端头,应切断重新加工。
(3)钢筋与连接套连接时,连接套必须是经过与钢筋规格相同的直螺纹塞检查的合格品。
(4)现场安装时,钢筋与连接套规格必须一致。
安装前检查直螺纹完好无损方可使用。
(5)连接水平钢筋时,必须从一头往另一头依次连接,不许从两边往中间连接。
用扳手将接头拧紧后,立即在钢筋头接头处做油漆标记以便检查。
(6)各规格接头须提供有效的型式检验报告,套筒须有检验报告、出厂报告及抽检报告,钢筋套丝加工及接头连接须符合《钢筋直螺纹接头技术规程》。
(7)所有钢筋接头的错位符合《混凝土结构工程施工及验收规范》及设计要求。
(8)梁钢筋接头上铁接头位置在跨中1/3轴跨范围内,下铁接头在支座范围内;
基础底板部位钢筋接头上铁在支座,下铁在跨中。
连接水平钢筋时,从一头往另一头依次连接。
钢筋直螺纹接头应达到“钢筋机械连接通用技术规程”JGJ107-96A和JG/J3057-1999SA级标准;
试样应全部塑性断裂于母材。
直螺纹钢筋机械连接示意图
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