项目3.1 钢筋工程

钢筋工程作为钢筋混凝土结构的一个分项工程,起着抗拉、抗剪等抗应力应变的关键作用。同时,钢筋工程作为隐蔽工程,一旦构件形成,就难以从外观上感知其质量情况和征兆的特点。重视钢筋施工是保证钢筋混凝土质量的重要途径。钢筋工程的施工包括下料、加工、绑扎、安装等实施过程,在建筑施工中,要确保钢筋工程质量,必须加强以下两方面的施工质量控制。

(1)当钢筋的品种、级别或规格需作变更时,应办理设计变更文件。

(2)在浇筑混凝土之前,应进行钢筋隐蔽工程验收,其内容包括:①纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置等;②钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率等;③箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等;④预埋件的规格、数量、位置等。

任务3.1.1 钢筋原材料及加工

1.质量控制要点

(1)钢筋进场时,应按国家现行相关标准的规定抽取试件作力学性能和重量偏差检验,检验结果必须符合有关标准的规定。

检验方法:检查出厂合格证、出厂检验报告和进场复验报告。

检查数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

(2)对有抗震设防要求的结构,其纵向受力钢筋的性能应满足设计要求;当设计无具体要求时,对按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件(含梯段)中的纵向受力钢筋应采用HRB335E、HRB400E、HRB500E、HRBF335E、HRBF400E或HRBF500E钢筋,其强度和最大力下总伸长率的实测值应符合下列规定:①钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值应不小于1.25;②钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值应不大于1.30;③钢筋的最大力下总伸长率应不小于9%。

检验方法:检查进场复验报告。

检查数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

(3)当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时,应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。

检验方法:检查化学成分等专项检验报告。

2.主控项目

(1)受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列规定。

1)HPB235级钢筋末端应做180°弯钩,其弯弧内直径应不小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度应不小于钢筋直径的3倍。

2)当设计要求钢筋末端需作135°弯钩时,HRB335级、HRB400级钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。

3)钢筋作不大于90°的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。

检验方法:钢尺检查。

检查数量:按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。

(2)除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定。

1)箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足上述规定外,尚应不小于受力钢筋直径。

2)箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构,不应小于90°;对有抗震等要求的结构,应为135°。

3)箍筋弯后平直部分长度:对一般结构,不宜小于箍筋直径的5倍;对有抗震等要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。

检验方法:钢尺检查。

检查数量:按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。

3.一般项目

(1)钢筋应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。

检验方法:观察。

检查数量:进场时和使用前全数检查。

(2)钢筋调直后应进行力学性能和重量偏差的检验,其强度应符合有关标准的规定。盘卷钢筋和直条钢筋调直后的伸长率、重量偏差应符合表3.1的规定。

表3.1 盘卷钢筋和直条钢筋调直后的断后伸长率、重量负偏差要求

注 1.断后伸长率A的量测标距为5倍钢筋公称直径。

2.重量负偏差(%)按(W0-Wd)/W0×100计算,其中W0为钢筋理论重量(kg/m),Wd为调直后钢筋的实际重量(kg/m)。

3.对直径为28~40mm的带肋钢筋,表中断后伸长率可降低1%;对直径大于40mm的带肋钢筋,表中断后伸长率可降低2%。

4.采用无延伸功能的机械设备调直的钢筋,可不进行检验。

检验方法:3个试件先进行重量偏差检验,再取其中2个试件经时效处理后进行力学性能检验。检验重量偏差时,试件切口应平滑且与长度方向垂直,且长度应不小于500mm;长度和重量的量测精度分别应不低于1mm和1g。

检查数量:同一厂家、同一牌号、同一规格调直钢筋,重量不大于30t为一批;每批见证取样3个试件。

4.常见质量通病与预防措施

(1)箍筋不方正。矩形箍筋成型后,拐角不呈90°,或两对角线长度不相等。钢筋弯钩平直长度不够,箍筋弯钩角度不符合要求。

防治措施:注意操作,使成型正确;当一次弯曲多个箍筋时,应在弯折处逐根对齐。

(2)成型尺寸不准确。已成型的钢筋尺寸和弯曲角度不符合设计要求。

防治措施:加强钢筋配料管理工作,预先确定各种形状钢筋下料长度调整值。根据钢筋弯制角度和钢筋直径确定好扳距大小。为保证弯曲角度符合要求,在设备和工具不能自行达到准确角度的情况下,可在成型案上画出角度准线或采取钉扒钉做标志的措施。

(3)已成型的钢筋变形。钢筋成型后外形准确,但在堆放或搬运过程中发现弯曲、歪斜、角度偏差。

防治措施:搬运、堆放要轻抬轻放,放置地点要平整,支垫应合理;尽量按施工需要运至现场并按使用先后堆放,以避免不必要的翻垛。

(4)圆形钢筋直径不准。

防治措施:应根据钢筋原材料实际性能和构件所要求的螺距大小预先确定卷筒的直径。当盘缠在圆筒上的钢筋放松时,螺旋筋就会往外弹出一些,拉开螺距后又会使直径略微缩小,其间差值应有计算确定。

(5)钢筋代换后根数不能均分。同一编号的钢筋分几处配置,配料时进行规格代换后因根数变动,不能均分于几处。

防治措施:在配料加工钢筋前进行钢筋代换计算时,要预先参看施工图,看该号钢筋是否分几处布置,如果是应按分根数考虑代换方案。

(6)箍筋弯钩形式不对。箍筋末端未按规定不同的使用条件制成相应的弯钩形式。

防治措施:熟悉各种弯钩的应用范围和相关规定,特别是对于斜弯钩,是用于有抗震要求和受扭的结构,在钢筋加工的配料过程中要注意图纸上的标注和说明。

任务3.1.2 钢筋连接工程

3.1.2.1 主控项目

(1)纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求。

检验方法:观察。

检查数量:全数检查。

(2)在施工现场,应按《钢筋机构连接通用技术规程》(JGJ 107—2010)、《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18—2012)的规定抽取钢筋机械连接接头、焊接接头试件做力学性能检验,其质量应符合有关规程的规定。

检验方法:检查产品合格证、接头力学性能试验报告。

检查数量:按有关规程确定。

3.1.2.2 一般项目

(1)钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。

检验方法:观察,钢尺检查。

检查数量:全数检查。

(2)在施工现场,应按《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ 107—2010)、《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18—2012)的规定对钢筋机械连接接头、焊接接头的外观进行检查,其质量应符合有关规程的规定。

检验方法:观察。

检查数量:全数检查。

(3)当受力钢筋采用机构连接接头或焊接接头时,设置在同一构件内的接头宜相互错开。

纵向受力钢筋机械连接接头及焊接接头连接区段的长度为35dd为纵向受力钢筋的较大直径)且不小于500mm,凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段。同一连接区段内,纵向受力钢筋机械连接及焊接的接头面积百分率为该区段内有接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。

同一连接区段内,纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:①在受拉区不宜大于50%;②接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区;当无法避开时,对等强度高质量机械连接接头,不应大于50%;③直接承受动力荷载的结构构件中,不宜采用焊接接头;当采用机构连接接头时,不应大于50%。

检验方法:观察,钢尺检查。

检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵横轴线划分检查面,抽查10%,且均不少于3面。

(4)同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径,且不应小于25mm。

钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3llll为搭接长度),凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。同一连接区段内,纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值(图3.1)。

图3.1 钢筋绑扎搭接接头连接区段及接头面积百分率

注 图中所示搭接接头同一连接区段内的搭接钢筋为两根,当各钢筋直径相同时,接头面积百分率为50%。

(5)同一连接区段内,纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:①对梁类、板类及墙类构件,不宜大于25%;②对柱类构件,不宜大于50%;③当工程中确有必要增大接头面积百分率时,对梁类构件,不应大于50%;对其他构件,可根据实际情况放宽。

(6)纵向受力钢筋绑扎搭接接头的最小搭接长度应符合相应规范的规定。

检验方法:观察,钢尺检查。

检查数量:在同一检验批中,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵、横轴线划分检查面,抽查10%,且均不少于3面。

(7)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,且应不大于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,且应不大于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。

检验方法:钢尺检查。

检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵、横轴线划分检查面,抽查10%,且均不少于3面。

3.1.2.3 常见质量通病与防治措施

1.钢筋闪光对焊

(1)接头中有氧化膜、未焊透或夹渣。

防治措施:①选择适当的焊接工艺;②重视预热作用,掌握预热要领,减少预热梯度;③确保带电顶锻过程,采取正常的烧化过程;④避免采用过高的变压器级数施焊,以提高加热效果;⑤加快顶锻速度;⑥增大顶锻压力。

(2)过热:从焊缝或近缝区断口上可看到粗晶状态。

防治措施:①根据钢筋级别、品种规格等情况确定其预热程度,在施工中严加控制;②采取低频预热方式,适当控制预热的接触时间、间歇时间以及压紧力;③严格控制顶锻时的温度及留量;④严格控制带电顶锻过程。

(3)脆断。

防治措施:①针对钢筋的焊接性,采取相应的焊接工艺;②正确控制热处理程度。

(4)烧伤:钢筋与电极接触处表面微熔及烧伤。

防治措施:①清除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污;②清除电极内表面的氧化物;③改进电极槽口形状,增大接触面积;④夹紧钢筋。

(5)接头弯折或轴线偏移。

防治措施:①正确调整电极位置;②修整电极钳口或更换已变形的电极;③矫直钢筋的弯头。

2.钢筋电渣压力焊

(1)轴线偏移、弯折。

防治措施:①矫直钢筋端部;②正确安装夹具和钢筋;③避免过大的挤压力;④及时修理或更换夹具。

(2)咬边。

防治措施:①减小焊接电流;②缩短焊接时间;③注意上钳口的起始点,确保上钢筋挤压到位。

(3)未焊合。

防治措施:①在引弧过程中精心操作,防止操纵杆提的过快或过高,间隙太大发生断路灭弧;也应防止操纵杆提的过慢,钢筋粘连短路;②适当增大焊接电流和延长焊接通电时间,使钢筋端部得到适宜的熔化量;③及时修理焊接设备,保证正常使用;④合理选择焊接参数,正确掌握操作方法。

3.钢筋锥螺纹连接

(1)钢筋套丝缺陷。

防治措施:对操作工人进行培训,取得合格证后再上岗。

(2)接头露丝。

防治措施:①按规定的力矩值,用力矩扳手拧紧接头;②连接完的接头必须立即用油漆做标记,防止漏拧。

任务3.1.3 钢筋安装工程

1.主控项目

钢筋安装时,受力钢筋的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。

检验方法:观察,钢尺检查。

检查数量:全数检查。

2.一般项目

钢筋安装位置的偏差应符合表3.2的规定。

表3.2 钢筋安装位置的允许偏差和检验方法

注 1.检查预埋件中心线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值。

2.表中梁类、板类构件上部纵向受力钢筋保护层厚度的合格点率应达到90%及以上,且不得有超过表中数值1.5倍的尺寸偏差。

检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵、横轴线划分检查面,抽查10%,且均不少于3面。

3.常见质量通病防治措施

(1)骨架外形尺寸不准、歪;负筋被踩向下位移。

防治措施:绑扎时将钢筋端部对齐,防止钢筋绑扎偏斜或骨架扭曲。

(2)柱、墙钢筋位移。

防治措施:墙、柱主筋的插筋与底板上、下筋要固定绑扎牢固,确保位置准确。必要时可附加钢筋电焊焊牢,混凝土浇筑前、后应有专人检查修整。

(3)受力筋保护层不符规定,露筋。

防治措施:①混凝土保护层垫块要适量可靠;②钢筋绑扎时要控制好外形尺寸;③混凝土浇筑时,应避免钢筋受碰撞位移。混凝土浇筑前、后应设专人检查修整。

(4)绑扎接头松脱。

防治措施:钢筋搭接处应用铁丝扎牢。扎结部位在搭接部分的中心和两端共3处。搬运已扎好的钢筋骨架应轻抬轻放,尽量在模板内或模板附近绑扎搭接接头。

(5)柱箍筋接头未错开布置。

防治措施:做好钢筋绑扎技术交底工作。

(6)弯起钢筋方向错误。

防治措施:对操作人员专门交底,或在钢筋上挂牌标识。

(7)钢筋接头位置错误,受力钢筋锚固长度、搭接长度不够,在连接区段内接头数量超规范。

防治措施:对操作人员专门交底,梁、柱、墙钢筋接头较多时,翻样配料加工时,应根据图纸预先画出施工翻样图,注明各号钢筋搭配顺序,并避开受力钢筋的最大弯矩处。

(8)箍筋加密区长度不够,箍筋数量不足;绑扎不牢。

防治措施:认真按设计和规范要求设置箍筋加密区,箍筋绑扎要牢固。

(9)竖向插筋无扶正措施造成钢筋位移。

防治措施:加强对操作人员成品意识,建立工序交接制度,并在技术交底中进行成品保护措施交底,浇灌混凝土必须搭设马道。

(10)梁柱接头处柱箍筋数量不足或漏绑。

防治措施:应合理安排先绑梁筋,待补上梁、柱接头柱箍筋后,再封梁侧模的操作方法。