钢筋工程施工工艺

钢筋工程施工工艺-1-附件2-钢筋工程施工工艺1、目的为确保客运专线箱梁钢筋工程的施工质量,达到设计及施工规范要求,提高产品质量,特制定本施工工艺.2、编制依据《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》（铁科技[2004]120号）《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB10210-2001《施工图设计文件》3、主要机械设备1、钢筋弯曲机，钢筋切断机；2、电焊机，对焊机；3、卷扬机。4、钢筋吊装大型吊具，底腹板钢筋绑扎台，顶板钢筋绑扎台。4、钢筋材料质量检验钢筋到达现场后，必须检查产品合格证、附件清单和有关材质报告单或检查报告，并进行外观检查，按60吨为验收批进行力学性能抽验。热轧圆盘条、热轧光圆钢筋及热轧带肋钢筋的检验应符合下列规定：1、每批钢筋应由同一牌号,同一炉罐号、同一规格、同一交货状态组成，并不得大于60吨。钢筋工程施工工艺-2-2、检查每批钢筋的外观质量。钢筋表面不得有裂纹、结疤和拆叠；表面的突块和其它缺陷的深度和高度不得大于所在部位尺寸的允许偏差（带肋钢筋为横肋的高度）。测量本批钢筋的直径偏差。3、在经外观检查合格的每批钢筋中任选两根钢筋,在其上各截取1组试样,每组试样各制2根试件,分别做拉伸(含抗拉强度\屈服点\伸长率)和冷弯试验。4、当试样中有1个试验项目不符合要求时，应另取2倍数量的试件对不合格项目做第2次试验。当仍有1根试件不合格时，则该批钢筋应判为不合格。5、所有材料经实验室检验合格后方可使用。5、钢筋运输、贮存1.钢筋的运输及贮存1.1进场的钢筋应按牌号、规格、厂名、级别分批架空堆置在仓库（棚）内。当在仓库（棚）外存放时，应使钢筋架空地面，并有防雨淋、污染等措施。1.2钢筋在运输、贮存过程中应防止锈蚀、污染和避免压弯。装卸钢筋时，不得从高处抛掷。1.3钢筋使用应随开捆（盘）随使用，作好开捆（盘）钢筋的防护工作。6、钢筋配料1.钢筋配料钢筋配料是根据所生产桥梁的配筋图，分别计算钢筋下料长度和根数，填写配料单。1.1钢筋下料长度计算钢筋工程施工工艺-3-钢筋下料长度应根据构件尺寸、混凝土保护层厚度，钢筋弯曲调整值和弯钩增加长度等规定综合考虑。a.直钢筋下料长度=构件长度—保护层厚度+弯钩增加长度b.弯起钢筋下料长度=直段长度—弯曲调整值+弯钩增加长度c.钢筋下料长度=箍筋内周长+箍筋调整值+弯钩增加长度1.1.1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尺寸；因此，弯起钢筋的量度尺寸大于下料尺寸，两者之间的差值称为弯曲调整值。弯曲调整值，根据理论推算并结合实践经验，列于表1。表1：钢筋弯曲调整值钢筋弯曲角度30°45°60°90°135°钢筋弯曲调整值0.35d0.5d0.85d2d2.5d注：d为钢筋直径。1.1.2弯钩增加长度钢筋的弯钩形式有三种：半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩（见下图）。半圆弯钩是最常用的一种弯钩，斜弯钩只用在直径较小的钢筋中。dddddddddddd钢筋弯钩计算简图钢筋工程施工工艺-4-(a)半圆弯钩；（b）直弯钩；（c）斜弯钩钢筋弯钩增加长度，按上图所示的计算简图（弯心直径为2.5d、平直部分为3d），其计算值为：对半圆弯钩为6.25d，对直角弯钩为3.5d，对斜弯钩为4.9d.1.2配料计算的注意事项1.2.1在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注明时，一般可按构造要求处理。1.2.2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要有利于加工安装。1.2.3配料时，还要考虑施工需要的附加钢筋。例如：孔道定位网的钢筋井字架等。1.3配料单与料牌钢筋配料计算完毕，填写配料单（表2）。列入加工计划的配料单，将每一编号的钢筋制作一块料牌（见下图），作为钢筋加工的依据，并在安装中作为区别不同类型预制梁或不同工程部位的钢筋标志。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。钢筋配料单表2构件名称钢筋编号图示直径下料长度（mm）每片根数重量32m箱梁N1N2钢筋工程施工工艺-5-N332m箱梁下料长度：L=×××（mm）Φ2060根正面反面钢筋料牌7、钢筋加工1.钢筋加工一般要求1.1钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和利用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净。钢筋的除锈，大量除锈，可通过钢筋冷拉完成；少量的钢筋除锈，可采用电动除锈机或喷砂方法除锈，钢筋局部除锈可采取人工用钢丝刷或砂轮等方法进行。如除锈后钢筋表面有严重的麻坑、斑点等，已伤蚀截面时，应剔除不用，带有蜂窝状锈迹钢筋，不得使用。1.2钢筋应平直、无局部弯折。1.3加工后的钢筋，表面无削弱截面的伤痕。1.4钢筋加工前应调直。1.5吨慢速卷扬机对钢筋进行冷拉调直，钢筋的矫直伸长率为：I级钢筋不得大于2%；Ⅱ级钢筋不得大于1%。钢筋拉伸调直后不得有死弯（发现死弯，钢筋工程施工工艺-6-应截去），如发现钢筋脆断、劈裂、拉不直等异常现象应及时对材质进行复查。每根钢筋总的冷拉次数不得多于两次。2.钢筋切割2.2切割工艺2.2.1将同规格钢筋根据不同长度长短搭配，统筹排料；一般应先断长料，后断短料，减少短头，减少损耗。2.2.2断料时避免用短尺量长料，防止在量料中产生累计误差。为此，宜在工作台上标出尺寸刻度线并设置控制断料尺寸用的挡板。2.2.3在切断过程中，如发现钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头必须切除；如发现钢筋的硬度与该钢种有较大的出入，应及时向场试验室反映，查明情况。2.3质量要求2.3.1钢筋的断口不得有马蹄形或起弯等现象。2.3.2钢筋的长度应力求准确，其允许偏差±10mm。3.钢筋的弯制钢筋的弯制采用钢筋弯曲机施工。3.1钢筋弯制工艺3.1.1划线钢筋弯曲前，对形状复杂的钢筋，根据钢筋设计尺寸，用石笔将各弯曲点位置划线。划线时应注意：A.根据不同的弯曲角度扣除弯曲调整值（见第6条），其扣法是从相邻两段长度扣一半。钢筋工程施工工艺-7-B.钢筋端部带半圆弯钩时，该段长度划线时增加0.5d（d为钢筋直径）；C.划线工作宜从钢筋中线开始向两边进行；两边不对称钢筋，也可从一端开始划线，如划到另一端有出入时，则应重新调整。D.第一根钢筋成型后应与设计尺寸核对一遍，完全符合后或符合限差要求后，再成批生产。3.12钢筋弯曲成型钢筋在弯曲成型时,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）。由于成型轴和心轴在同时转动,就会带动钢筋向前滑移。因此，钢筋弯90°时，弯曲点约与心轴内边缘齐；弯180°时弯曲点线距心轴内边缘为1.0~1.5d。钢筋宜在常温下加工，弯制钢筋宜从中部开始，逐步弯向两端，弯钩应一次成型。3.2质量要求3.2.1钢筋形状正确，平面上没有翘曲不平现象;3.2.2钢筋末端弯钩的净空直径满足设计要求,无要求时不小于钢筋直径的2.5倍;3.2.3钢筋弯起点处不得有裂缝,为此,对Ⅱ级钢筋不能弯过头再回弯;3.2.4钢筋弯曲成型后的允许偏差为:全长±10mm;弯起钢筋弯起点位移20mm；箍筋内径尺寸±3mm。4.钢筋焊接钢筋工程施工工艺-8-所有钢筋接长均采用闪光对焊，不同编号钢筋之间设计要求焊接的则采用电弧焊。4.1闪光对焊4.1.1对焊工艺采用连续闪光焊，其工艺过程包括：连续闪光和顶平锻过程。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融化的金属微粒━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。先带电顶段，再无电顶锻到一定长度，焊接接头即告完成。4.1.2对焊参数为了获得良好的对焊接头，应合理选择焊接参数。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。对焊参数。根据焊接电流和时间不同，分为强参数（即大电流和短时间）和弱参数（即电流较小和时间较长）两种。采用强参数，可减少接头过热并提高焊接速率，但容易产生淬硬的倾向。采用弱参数，可减小温度度和冷却速度。A.调伸长度：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。调伸长度取值：Ⅰ级钢筋为0.75~1.25d；Ⅱ级钢筋为1.0~1.5d（d为钢筋直径）；直径小的钢筋宜取较大的系数值。B.闪光留量与闪光速度：闪光（烧化）留量是指在闪光过程中，闪出金属钢筋工程施工工艺-9-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部分之和，另加8mm。闪光速度由慢到快，开始时近于零，而后约1mm/s，终止时达到1.5~2mm/s。综上所述，闪光过程应当稳定强烈，以防焊口金属氧化。C.顶锻留量、顶锻速度与顶锻压力：顶锻留量是指在闪光结束，将钢筋顶锻压紧时因接头挤出金属而缩短的钢筋长度。顶锻留量的选择，应使钢筋焊口完全密合并产生一定的塑性变形，顶锻留量宜取4~6.5mm，级别高或直径大的钢筋取大值。其中，有电顶锻留量约占1/3，无电顶锻留量约占2/3，焊接时必须控制得当。顶锻速度越块越好，特别是顶锻开始的0.1s应将钢筋压缩2~3mm，使焊口迅速闭合不致氧化,而后断电并以6mm/S的速度继续顶锻至结束。顶锻的压力应足以将全部的熔化金属从接头内挤出，而且还要使邻近接头处（约10mm）的金属产生适当的塑性变形。综上所述，顶锻过程应快速有力，以保证焊口闭合良好和使接头处产生适当的镦粗变形。D.变压器级次：变压器级次用以调节焊接电流大小。钢筋级别高或直径大，其级次要高。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%左右时，应提高变压器级次Ⅰ级4.1.3焊接要求及注意事项A.对焊操作人员应在实际操作前进行培训，取得相应资格后，才能施焊。B.每批钢筋焊接前，应先按上述工艺操作要求选定焊接参数，按实际条件钢筋工程施工工艺-10-进行试焊，并检验接头外观质量及力学性能。仅在试焊质量合格和焊接工艺（参数）确定后，方可成批焊接。C.对焊前应清除钢筋端头约150mm范围内的铁锈、污泥等，以免在夹具和钢筋间因接触不良而引起“打火”。此外，如钢筋端头有弯曲，应予调直或切除。D.当调换焊工或更换焊接钢筋的规格和品种时，应按要求制作对焊试件进行试验，合格后才能成批焊接。E.焊接参数应根据钢种特性、气温高低、实际电压、焊机性能等具体情况由操作人员自行修正。F.夹紧钢筋时，应使两钢筋端面的凸出部分接触，以利均匀加热和保证焊缝与钢筋轴线垂直。G.焊接完毕后，应待接头处由白红色变为黑红色才能松开夹具，平稳的取出钢筋，以免以引起接头弯曲。H.焊接场地应有防风、防雨措施，以免接头区骤然冷却，发生脆断。当气温较低时，接头部位可适当用保温材料予以保温。4.1.4对焊缺陷及防止措施钢筋对焊异常现象、焊接缺陷及防止措施见表3。表3：钢筋对焊异常现象、焊接缺陷及防止措施项次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1、降低变压器级数2、减慢烧化速度2闪光不稳定1、清除电极底部和表面的氧化物2、提高变压器级数3、加快烧化速度钢筋工程施工工艺-11-3接头中有氧化镁、未焊透或夹渣1、增加预热程度2、加快临近顶锻时的烧化速度3、确保带电顶锻过程4、加快顶锻速度5、增大顶锻压力4接头中有缩孔1、降低变压器级数2、避免烧化过程过分强烈3、适当增大顶锻留量及顶锻压力5焊接金属过烧或热影响区过热1、减小预热程度2、加快烧化速度，缩短焊接时间3、避免过多带电顶锻6接头区域裂纹1、检验钢筋的碳、硅、磷含量，如不符合规定时，更换钢筋2、采取低频预热方法，增加预热程度7钢筋表面微熔及烧伤1、清除钢筋被夹紧部位的铁