柱钢筋施工

6.3　柱钢筋施工

6.3.1　柱钢筋施工工艺流程

柱钢筋施工工艺流程如下:放线→钢筋位置、间距校正→套箍筋→竖筋连接→接头检查→画箍筋线→柱箍绑扎→挂垫块(安装预埋)→校正→自检→验收。

6.3.2　柱钢筋的连接

图1.6.4　电渣压力焊示意图

1、2—钢筋;3—固定电极;4—活动电极;5—焊剂盒;6—导电剂;7—焊剂; 8—滑动架;9—操纵压杆;10—标尺; 11—固定架

1．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部熔化，然后施加压力使钢筋焊接在一起。与电弧焊相比，它工效高、成本低且容易掌握，多用于现浇钢筋混凝土结构构件中竖向钢筋的焊接接长。电渣压力焊设备包括焊接变压器、焊接夹具和焊剂盒等，如图1.6.4所示。

施焊前，先将钢筋端部120mm范围内的铁锈、杂质刷净，把钢筋安装于夹具钳口内夹紧，在两根钢筋接头处放一铁丝小球(钢筋端面较平整且焊机功率又较小时)或导电剂(钢筋直径较大时)，在焊盒内装满焊剂。施焊时，接通电源使小球或导电剂、钢筋端部及焊剂相继熔化形成渣池;维持数秒后，用操纵压杆使上部钢筋缓缓下降，熔化量达到规定数值(可用标尺控制)后，切断电路，用力迅速顶锻，挤出金属熔渣和熔化金属，形成焊接接头。冷却一定时间后，打开焊剂盒，卸下夹具，清除焊渣。

钢筋电渣压力焊接头的质量检查包括外观检查和力学性能试验。接头外观检查应逐个进行，要求焊包均匀，突出部分至少高出钢筋表面4mm，不得有裂纹和明显的烧伤缺陷;接头处钢筋轴线的偏移不超过0.1倍的钢筋直径，同时不得大于2mm;接头弯折不得超过4°。凡不符合外观要求的钢筋接头，应将其切除重焊。

2．机械连接

钢筋的机械连接是通过机械手段将两根钢筋进行对接。机械连接无明火作业，设备简单，技术易掌握，连接质量可靠，节约能源，不受气候条件影响，可全天候施工，适用范围广，尤其适用于现场焊接有困难的场合。机械连接种类较多，大多是利用钢筋表面轧制的或特制的螺纹(或横肋)和连接套筒之间的机械咬合作用来传递钢筋中的拉力或压力。常用的方法有套筒挤压连接和螺纹套筒连接。

(1)钢筋套筒挤压连接

钢筋套筒挤压连接是将两根待接钢筋插入连接套筒，采用专用液压压接钳，从侧向挤压连接套筒，使套筒产生塑性变形，从而使套筒的内周壁变形而嵌入钢筋的螺纹，由此产生抗剪力来传递钢筋连接处的轴向力，如图1.6.5所示。这种连接方法适用于连接直径20～40mm的Ⅱ级、Ⅲ级变形钢筋。

图1.6.5　钢筋套筒冷挤压连接

1—变形钢筋;2—套筒

连接套筒的材料和几何尺寸应符合相关技术要求，并有出厂合格证。在正式挤压之前，对套筒的规格和尺寸要进行复查，合格后方可使用。

套筒冷挤压连接工艺流程为:钢筋、套筒验收→钢筋断料、画套筒套入长度定长标记→套筒套入钢筋、安装压接钳→开动液压泵、逐扣压套筒至接头成型→卸下压接钳→接头外形检查。

冷挤压接头的压接一般分2次进行，第1次先将套筒一半套入一根被连接钢筋，压接半个接头，然后在施工现场再压接另半个接头。第1次压接时宜在靠套筒空腔部位少压1扣，以免将另半个套筒空腔压扁。在进行第2次压接时将少压的1扣补压。未压接的半个套筒空腔部位应用塑料袋护套，以免污染。第2次压接前拆除塑料袋护套，将连接钢筋插入未压接的半个套筒，确认钢筋完全插入后方可开机压接。压接应从套筒中央逐扣向端部进行，压接结束后卸下压接钳，接头挤压完成。

钢筋套筒冷挤压连接接头的质量检查包括外观检查和抗拉强度试验。外观检查要求挤压后的钢套筒不得有裂缝;接头处弯折角度不得大于4°;钢筋端头离套筒中心线不应超过10mm;挤压的压痕道数应符合规定;挤压后套筒长度为原套筒长度的1.10～1.15倍，或压痕处套筒的外径波动范围为原套筒外径的0.8～0.9倍。冷挤压接头的抗拉强度试验结果应符合有关规定。

(2)钢筋螺纹套筒连接

螺纹套筒连接分锥螺纹套筒连接和直螺纹套筒连接两种。

1)锥螺纹套筒连接。锥螺纹套筒连接是把待接钢筋的连接端预先加工成锥形螺纹，通过锥螺纹连接套筒把两根带螺纹的钢筋，按规定的力矩旋入套筒形成机械式钢筋接头(图1.6.6)。这种连接方式可用于连接直径16～40mm的Ⅰ级～Ⅳ级钢筋，也可用于异径钢筋的连接。但不得用于预应力钢筋或经常承受反复动荷载及承受高应力疲劳荷载的结构。

锥螺纹连接套筒的抗拉强度必须大于钢筋的抗拉强度，锥形螺纹可用锥形螺纹旋切机加工;钢筋用套丝机套丝，可在施工现场或钢筋加工厂进行预制。套丝完成后应进行抽样检查，不合格者应切去重新套丝;对达到质量要求的丝头，拧上塑料保护帽并按规定的力矩值，拧上连接套。在进行钢筋连接时，先取下钢筋连接端的塑料保护套，检查丝扣牙形是否完整无损、清洁，钢筋规格与连接规格是否一致;确认无误后把拧上连接套的一头钢筋拧到被连接钢筋上，并用力矩扳手按规定的力矩值，拧紧钢筋接头，当听到扳手发出“咔嗒”声时，表明钢筋接头已拧紧，做好标记，以防钢筋接头漏拧。

图1.6.6　钢筋锥螺纹套筒连接

1—连接钢筋;2—锥螺纹套筒

锥螺纹接头的质量检查，包括外观检查、拉伸试验和接头拧紧值三项。外观检查应按规定抽样进行，要求钢筋与连接套必须在同一条直线上，不出现偏移和弯折现象;接头丝扣完整无丝扣外露。拉伸试验应按规定抽样进行，试验结果满足有关规定。用质检的力矩扳手检验抽取试件的接头拧紧值，达到规定拧紧力矩者为连接合格。

2)直螺纹套筒连接。直螺纹套筒连接是把两根待连接钢筋端部加工成直螺纹，旋入带有直螺纹的套筒中拧紧到位，从而将两根钢筋连接起来(图1.6.7)。与锥螺纹连接相比，接头强度更高，安装更方便。适用于直径不小于16mm的同直径和不同直径的钢筋连接。

图1.6.7　直螺纹套筒连接

直螺纹连接制作工艺为:钢筋端镦粗→在镦粗段上切削直螺纹→利用连接套筒对接钢筋。钢筋直螺纹加工必须在专用的锻头机床和套螺纹机床上加工。安装时，首先把连接套筒的一端安装在待连接钢筋端头上，用专用扳手拧紧到位，然后用导向夹钳对中，用夹钳夹紧连接套筒，把接长钢筋通过导向夹钳对中，拧入连接套筒内，拧紧到位即完成连接。卸下工具后进行检验，不合格的立即纠正，合格者在连接套筒上涂上已检验的标记。

3．绑扎连接

(1)钢筋的绑扎

钢筋的绑扎接头应符合以下要求。

①搭接处应在中心和两端用20～22号铁丝扎牢。

②搭接长度的末端距钢筋弯折处应≥10d。

③钢筋的绑扎接头不宜位于构件最大弯矩处，搭接长度及接头位置应符合设计和规范要求。

④同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头应相互错开，从任一绑扎接头中心至搭接长度l₁的1.3倍区段范围内(见图1.6.8)，有绑扎接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分比，应符合受拉区≤25%，受压区≤50%。

图1.6.8　搭接区段示意图

⑤绑扎接头中钢筋的横向净距(s)不应小于钢筋直径(d)且不应小于25mm。

(2)钢筋网片和骨架的绑扎

钢筋网片和骨架的绑扎应符合以下要求。

①钢筋交叉点应采用铁丝扎牢，板和墙钢筋网片除靠近外围两行钢筋交叉点全部扎牢外，中间部分交叉点可间隔交错扎牢。

②双向受力钢筋必须全部扎牢。

③梁和柱的箍筋除设计有特殊要求外，应与受力主筋垂直设置，箍筋弯钩处应沿受力主筋方向错开设置。

在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内，应按设计要求配置箍筋。当设计无具体要求时，应符合下列规定。

①箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。

②受拉搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm。

③受压搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm。

④当柱中纵向受力钢筋直径大于25mm时，应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋，其间距宜为50mm。

6.3.3　柱钢筋施工的质量要求

①柱筋的保护层采用与混凝土同强度的水泥砂浆垫块或塑料卡具绑扎于柱筋上形成。

②砼内的预埋铁件必须与主筋焊牢，如该处无主筋应另加附加筋焊接定位。砼内预埋的线管必须与柱、梁、板内钢筋进行焊接或用22#铁丝绑扎进行固定。

③钢筋的骨架在绑扎过程中，应认真检查钢筋的间距，摆放的位置是否满足设计及施工规范的要求;待钢筋成品检查无误后，认真地填写好模板、钢筋、预埋件检查和隐蔽记录资料，请监理方、建设方和质监方的代表进行砼浇筑前的检查，经监理、质检、建设方代表签字认可后，方可进行砼的浇筑工作。

④为防止柱筋在浇筑后因振捣和其他人为因素影响而产生轴线位移，减少或增大柱筋保护层厚度，建议砼浇筑前将各轴线丈量好后用墨线标于板的侧模顶面，并用红油漆做好三角形的标记，用电弧焊将辅助固定柱筋的钢筋焊接固定于支撑钢管上，在砼浇筑终凝前拉线检查校正。

⑤柱子插筋绑扎时要在基础内部放置不少于3个箍筋，基础上部也应放置若干个箍筋，以保证骨架的整体性。

实训项目:到建筑工程仿真实训基地进行柱钢筋施工的参观实训或现场教学。

习　　题

1．单项选择题

(1)钢筋备料、加工的依据是(　)。

A．构件配筋图　　　B．钢筋施工图　　　C．钢筋配料单　　　D．钢筋下料单

(2)HPB级钢筋属于(　)钢。

A．低碳　　　　　　B．中碳　　　　　　C．低合金　　　　　D．高合金

2．多项选择题

(1)钢筋的下列元素中，(　)是有害元素。

A．碳　　　　　　　B．锰　　　　　　　C．硅　　　　　　　D．硫

E．磷

(2)衡量钢筋塑性的指标是(　)。

A．屈服强度　　　　B．冷弯性能　　　　C．延伸率　　　　　D．极限抗拉强度

E．焊接性

3．简答题

(1)钢筋连接方式有哪几种?钢筋机械连接有哪几种?

(2)试述钢筋冷拉控制方法。

(3)试述钢筋套筒挤压连接的原理和施工要点。

(4)如何进行钢筋代换?

(5)冷拉一根20m长的φ20钢筋(以冷拉应力控制)。其冷拉力应为多少?最大的伸长值是多少?