钢筋及其加工工艺1.docx

1、钢筋及其加工工艺1 钢筋及其加工工艺 钢筋是钢筋混凝土工程中的主要材料.钢筋的质量、品种、大小、数量、位置等配置是否恰当，关系着整个工程的成败。因而，钢筋的加工就成为钢筋混凝土工程的关键环节。目前，钢筋混凝土工程的钢筋加工，不论是现浇的还是预制的，大都集中在钢筋加工场，用流水作业生产线进行生产。然后运至现场安装施工。1 钢筋的品种及质量要求1.1 钢筋的分类1.1.1 按化学成分分类1.1.1.1 碳素钢1）低碳钢，含碳量少于0.25%，如I级钢筋。2）中碳钢，含碳量为0.25%0.7%。3）高碳钢，含碳量为0.7%1.4%，如碳素钢丝。1.1.1.2低合金钢：在碳素钢中加入少量合金元素，如。

2、、级钢筋。1.1.2按技术条件分类1.1.2.1甲类钢，代号A，按保证机械性能和保证基本化学成分供应的钢。1.1.2.2乙类钢，代号B，只保证化学成分，不保证机械性能供应的钢。在钢筋混凝土工程中只用以拔制铁丝、作为绑扎钢筋用。1.1.2.3特类钢，代号C，按保证机械性能，又按要求的化学成分供应的钢常用于特种结构。1.1.3按机械性能分类钢筋混凝土用的热轧钢筋，可分为、碳素钢丝、钢绞线等等。其主要品种、机械性能及用途见下表。国产钢筋的品种、机械性能和主要用途序号品种直径 毫米屈服强度抗拉强度伸长率冷弯主要用途级别外形牌号（Mpa）（Mpa）510弯心直径弯曲角度1光圆钢筋A3、AY3625240

3、38025211d180钢筋混凝土用钢筋，小直径钢筋可用作冷拔低碳钢丝原材28502d1802变形钢筋20MnSi825340520163d180土建、桥梁工程用钢筋，冷拉后可作预应力混凝土钢筋20MnNb628503206004d1803变形钢筋25MnSi1040380580143d90港口工程用钢筋，冷拉后可作预应力混凝土钢筋4变形钢筋40Si2MnV102528325508501085d6d9090大中型预应力混凝土工程用钢筋45SiMnV40Si2Mn5变形钢筋40Si2Mn6135015006预应力混凝土构件、轻枕用钢筋48Si2Mn8.245Si2Cr106光圆矫直回火钢丝312

4、801360150016003.5桥梁、电杆、轨枕、水泥制品等的预应力混凝土用钢筋414401700512801360150017007钢绞线915150018003.5用于土建、桥梁大中型预应力混凝土工程8冷拔低碳钢丝35550750用于中小型预应力混凝土建筑构件1.2钢筋的标志1.2.1钢筋的牌号钢筋的牌号一般从供应类别、冶炼方法、钢号、浇注方法等四个方面表示。 钢筋牌号表供应类别冶炼方法钢号浇注方法类别符号炉种符号钢号符号脱氧程度符号甲类A平炉一号1镇静乙类B氧气转炉Y二号2沸腾F特类C空气转炉J三号3半镇静b 其中，平炉炼钢及镇静钢不记符号。在所有钢种中，除部分低碳钢有沸腾钢外,其余均

5、为镇静钢.镇静钢是冶炼时脱氧比较完全,结构比较致密的钢；沸腾钢是指冶炼时未经强烈脱氧，有少量微孔的钢，使用于冷拔。介于镇静钢与沸腾钢之间的钢叫半镇静钢。1.2.2 钢筋的成分钢筋的性能是与其化学成分相关的。简介如下：碳：是决定钢筋强度的主要因素，含碳量的高低，决定强度和硬度的高低，但塑性和韧性则相反。含碳量高，可焊性差，脆性也增大。锰：在钢筋中，其性质和碳相似。硅：可提高钢筋的强度和硬度，具有较好的耐热、耐酸性；但含量超过1%时，塑性、韧型下降，可焊性变差。钛：可显著提高钢筋的强度，改善塑性、韧型和可焊性。钒：可提高钢筋的强度和淬火硬度。磷：钢筋中的有害物质，在低温下使钢筋变脆，含量不允许超过

6、0.045%。硫：钢筋中的有害物质，在高温下使钢筋变脆，含量不允许超过0.05%。1.3 钢筋的质量要求1.3.1表面检查钢筋的使用前应首先检查其外表面，要求无鳞片，无分层，无裂缝，无轧制时的伤痕。浮皮、铁锈、油污应清除。如锈蚀严重，一般工程应在完全清除绣斑、锈皮后折算其直径；如较为重要的工程应拒绝使用。1.3.2机械性能的检验：钢筋的机械性能即是在施加拉力后的屈服强度、抗拉极限强度、伸长率，以及其冷弯性能和抗冲击韧性等。一般我们检查其前四项。1.3.3直径的检查光圆钢筋的检查，一般使用游标卡尺便可。螺纹钢筋因有横向螺纹和纵向肋，外形复杂，用量具不易准确，一般采用重量折算法求出。2钢筋的配置及

7、构造2.1保护层为了使钢筋免受外界气、汽、水等所污染侵蚀，钢筋应被混凝土有效地覆盖包裹。这个覆盖层叫保护层；其厚度叫保护厚度。2.2弯钩为了使钢筋末端能得到有效的锚固，应按规定进行弯钩。2.3弯折对于、级钢筋，如设计要求作90度或135度弯折时，级钢筋的弯曲直径不宜小于4d，级钢筋的弯曲直径不宜小于5d。2.4钢筋的接头2.4.1焊接接头在钢筋施工中轴心受拉和小偏心受拉杆件中的钢筋接头及普通混凝土中直径大于25mm的钢筋接头应采用焊接接头。焊接接头的类型见下表。焊接接头的类型项次焊接方法接头结构适用范围钢筋类别钢筋直径（mm）1闪光对焊钢筋10402双面（单面）帮条焊钢筋10403双面（单面）

8、搭接焊钢筋10404钢筋熔槽帮条焊钢筋25405坡口焊钢筋16402.4.2绑扎接头的搭接长度钢筋绑扎接头的最小搭接长度项次钢筋级别受力情况受拉区受压区1级钢筋30d20d2级钢筋35d25d3级钢筋40d30d4冷拔低碳钢丝250mm200mm注：1.d为钢筋直径 2.搭接长度除应符合本表规定外，在受拉区不得小于250mm，在受压区不得小于200mm。2.4.3在施工中分不清受拉或受压钢筋时，应按受拉接头处理。2.4.4 钢筋接头区段内应注意的问题1） 接头位置宜在受力较小的区段内。2） 一根钢筋不得有两个接头；在构件全长的钢筋，应尽量少设焊接接头。3） 接头区段错开的距离，不应少于30d，

9、也不应小于500mm。4） 焊接接头与钢筋弯折处的距离，不应小于10d。5） 在搭接接头搭接长度区段内，受力钢筋接头面积的允许百分率见下表。 在搭接区段内钢筋接头面积的最大允许百分率项次接头形式接头面积允许值%受拉区受压区1绑扎骨架和绑扎网中的接头25502焊接骨架和焊接网中的接头50503非预应力钢筋的焊接接头50不限4预应力钢筋的焊接接头25不限2.4.5 钢筋接头的其它规定1） 直径10mm以上的钢筋应优先采用接触对焊接头；级钢筋必须采用闪光对焊。2） 直径大于25mm的钢筋不宜采用绑扎搭接接头，轴心受拉和小偏心拉杆不得采用绑扎接头。3） 冷拔低碳钢丝如允许接头时，只能采用绑扎接头，不得

10、采用焊接接头。3 进场钢筋的检验及堆放3.1钢筋的检验1） 检查出厂合格证。2） 出厂合格证与所进钢筋的钢筋标牌的对应。3） 检查外观质量，有无裂纹、结疤和折叠、锈蚀。4） 送样，检查钢筋的机械性能（强度、伸长率、抗弯）。5） 必要时进行钢材的化学分析实验。3.2钢筋的堆放1） 钢筋应按不同等级、牌号、炉号、直径、长度分别挂牌堆放。2） 钢筋堆放处下面垫上枕木，离地不小于20cm，其上应用防水材料遮盖，必要时应搭设钢筋棚。3） 钢筋不要和酸、碱、盐、油等物品一起堆放，并避免钢筋存放期过长，使钢筋严重锈蚀。4 钢筋加工的基本工艺4.1除锈 钢筋露天堆放时间过长，其表面生成氧化铁层，初期时的黄锈或

11、水锈，除在焊区应清理外，一般不作处理。但当出现锈皮，即用硬物撞击钢筋有锈屑剥落时，则应进行除锈。如果有锈不除将出现以下后果。1） 降低混凝土与钢筋的握裹力。2） 锈层将继续发展，钢筋截面积减小，承载力下降。3） 锈层从构件内部胀裂混凝土保护层，缩短构件的寿命。4） 如预应力筋带有锈层，将使预应力损失加大。5） 除锈方法：电动除锈，一般采用电动钢丝刷 人工除锈，人工除锈有两种，一是人工刷锈，二是沙箱除锈。4.2调直 盘圆钢筋及有些直条钢筋均需经过调直后才能加工，未经调直的钢筋长度不准确，将增加制作成型工序的难度，甚至造成制品尺寸不准确。曲折的钢筋将影响构件的受力性能。因此，弯曲的钢筋加工前必须进

12、行调直。下面简单介绍一下调直的方法。4.2.1盘圆钢筋的调直1） 人工锤直，质量不保证，不宜使用。2） 导轮调直。3） 蛇形管调直。4） 手绞车调直4.2.2直条钢筋的调直1） 双扳法 此法通常用于14以下钢筋。2） 卡盘法 此法通常用于30以下钢筋。3） 卡子法 此法通常用于18以下钢筋。4） 调直器法 此法通常用于粗大钢筋。4.3弯曲钢筋的弯曲是钢筋加工中的一个主要工序，同时也是技术比较强的工序。钢筋加工后形状是否准确，平面有无扭曲，都由弯曲操作所决定。4.3.1 弯曲成型后的质量要求1） 形状要正确，尺寸应符合设计要求。2） 平面上没有翘曲不平现象。3） 箍筋弯钩的弯曲直径应大于受力钢筋

13、的直径，并不小于箍筋的2.5d。4） 钢筋的弯曲处不得有裂缝4.3.2钢筋的弯制方法4.3.2.1手工弯制手工弯曲虽然效率较低，劳动强度较大，但具有工具简单、不需设备、成品准确性高等特点。尤其是小直径的钢筋弯制，较为常用。 对于不同直径的钢筋及弯制的不同形式需选用不同的扳柱、扳距、扳子、弯曲点，扳柱、扳距、弯曲点三者的位置适当与否决定成品尺寸的准确程度，施工时，根据经验试验选择三者的位置。4.3.2.2机械弯曲 机械弯曲具有生产效率高，劳动强度低等特点。其适用于粗、细钢筋的弯制。5 钢筋的焊接钢筋的焊接工艺有闪光对焊、电弧焊、接触点焊、电渣压力焊等等。5.1闪光对焊闪光对焊又称接触对焊，是将接

14、触的钢筋端面对端面安装在对焊机上，通电后使端面接触顶锻成为焊接。对焊工艺比电弧焊效率高、质量好、节约钢材。对焊工艺分为三种。连续闪光对焊，预热闪光堆焊，闪光预热闪光对焊。5.1.1连续闪光对焊：对焊时，将两根钢筋分别固定在两个电极中，通电后，移动活动电极夹，使端面轻微接触，端面突出点的金属被烧化为火花喷射出来，称为闪光，至端面全面接近熔点温度时，用力顶锻，对焊即告完成。5.1.2 预热闪光对焊：当钢筋为直径较大，端面比较平整的、级钢筋时，在闪光对焊之前，需增加一个预热过程。工艺上称预热闪光对焊。5.1.3闪光预热闪光对焊：当钢筋直径较大，端面不够平整，应增加一个二次烧化（闪光）过程，工艺上称为

15、闪光预热闪光对焊。5.1.4操作要点1） 上夹：钢筋上夹时，应使后上夹钢筋端面的凸出部分对接在先上夹的凸出部分，以利于均匀加热和保证焊缝与轴线相垂直。2） 闪光：操作时，动钳口的移动要轻，初时速度宜慢，随着焊件温度的升高，应逐渐加快至中速，争取连续闪光，如钢筋端头闭接，必须尽快拉开，重新激起闪光，一定要使烧化完全，避免焊口夹渣。3） 预热：预热的目的是使焊件的温度均匀地得到提高，操作时动作要敏捷，使钢筋端面间断地又接触又分离。4） 顶锻：是接触对焊的成型阶段，顶锻时，切忌焊缝内介入空气、氧化物等杂质。操作时愈快愈好，压力愈大愈好。顶锻过程分两个阶段，即有电顶锻和无电顶锻，有电顶锻占1/3，无电

16、顶锻占2/3。5） 热处理：对可焊性较差钢筋的接头，应进行热处理，以改善其塑性。其具体操作方法是：焊接完成后，待焊区降温至300时，始松开夹具，扩大两电极钳至最大距离，接头居中，再行夹紧。采取较低变压器级数，进行低频脉冲式通电加热。当钢筋加热至750850时停止。6） 注意事项：对焊接头15cm范围内的铁锈、污泥、漆膜等应清除或切除，避免因接触不良而打火。 端头处如有弯曲，应进行调直或切除。 不同直径钢筋对焊时，其直径之比不能大于1.5，同时应注意使两者在焊 接过程中加热均匀。 焊接后，焊接区不应骤冷。7） 质量检查：接头处不得有横向裂纹；与电极接触处不得有明显的烧伤：接头处如有弯折，不得大于

17、4；接头处钢筋轴线的偏移，不得大于钢筋直径的10%，并不得大于2mm；作机械性能检查，作冷弯、拉伸试验。5.2 电弧焊接 电弧焊接是金属焊接中使用较广泛的工艺，适用于各种钢筋的焊接。它是利用两个电极（焊条与焊件）的末端放电现象产生高温以熔化钢筋表面和焊条末端，使焊条金属过渡到熔化的焊位内，冷凝后形成焊缝，将金属联结在一起。 5.2.1 焊机和焊条 电弧焊接的主要设备是弧焊机。弧焊机按电弧供电的电源分为直流电弧和交流电弧。 焊条由焊心和药皮组成。焊条的种类很多，适用于钢筋工程的叫结构钢焊条，其表示方法为“结” ，或“T”。三个数字中的第一、二个数字表示焊缝能达到的抗拉强度，单位为kgf/mm2；

18、第三个数字表示药皮类型。 药皮的作用是在电弧周围形成保护性气体和起脱氧作用，使氧化物形成熔渣浮于焊缝金属表面，使焊缝不受有害气体的影响和稳定电弧燃烧。5.2.2 焊接工艺焊接工艺首先由所使用的设备而定。当使用直流电焊机时，阳极接在焊件上，阴极接在焊条上，叫正接；反之，叫反接。正接的热量大多集中在焊件上，可加快焊件的熔化；当使用酸性焊条时，宜采用正接法。当使用碱性焊条时，宜采用反接法。当使用交流电焊机时，因电弧中阳极、阴极时刻在变化，没有正接反接之分。热量在焊件和在焊条上是相等的。焊接工艺另一个主要问题是焊条的选择。首先是在强度方面能与焊件的强度相适应。其次是焊条的药皮与弧焊机的电源相适应。第三

19、是按焊件形状、接头形式、施焊方法、焊件尺寸等确定焊条的直径和焊接电流的强弱。常用焊条牌号及其主要用途焊条牌号药皮类型电流种类主要用途结421钛型交直流焊接低碳钢薄板结构结422钛钙型交直流焊接低碳钢和同强度的普通低合金钢结423钛铁矿型交直流焊接低碳钢结构和同强度等级的普通低合金钢结424氧化铁型交直流焊接低碳钢结构结426低氢型交直流焊接重要的低碳钢和某些普通低合金钢结构结427低氢型直流焊接重要的低碳钢和某些普通低合金钢结构结502钛钙型交直流焊接16锰钢及相同强度等级普通低合金钢的一般结构结503钛铁矿型交直流焊接16锰钢及相同强度等级普通低合金钢的一般结构结506低氢型交直流焊接中碳钢

20、及某些重要的普通低合金钢结构结507低氢型直流焊接中碳钢及某些重要的普通低合金钢结构结557低氢型直流焊接中碳钢及相应强度的普通低合金钢结构结606低氢型交直流焊接中碳钢及相应强度的普通低合金钢结构结707低氢型直流焊接中碳钢及相应强度的普通低合金钢结构焊条直径和焊接电流选择表搭接焊、帮条焊坡口焊焊接位置钢筋直径（mm）焊条直径（mm）焊接电流（A）焊接位置钢筋直径（mm）焊条直径（mm）焊接电流（A）平焊10123.290130平焊16203.214017014224.013018022254.017019025325.018023028325.019022036405.0190240364

21、05.0200230立焊10123.280110立焊16203.212015014224.011015022254.015018025324.012017028324.018020036405.017022036405.01902105.2.3操作要点1） 各种方位的焊接。平焊，焊接搭接焊缝、丁字头焊缝，宜采用较大直径的焊条；立焊，焊条直径不宜大于5mm；仰焊和横焊，焊条直径最大为4mm；多层焊，第一层焊缝所用焊条直径，一般采用3.2mm。2） 要注意调节电流。焊接电流过大容易咬肉、飞溅、焊条发红；电流过小则电弧不稳定、夹渣或未焊透。3） 低碳钢和20锰钢焊接层数无严格规定，可自行按焊缝大小决

22、定。中碳钢焊缝如大于5mm时，必须分层焊接，每层厚度45mm。4） 焊接前应将钢材的焊接区进行清理，去除油污、浮锈、水渍、粘着物等等。5） 一般情况下搭接接头均应采用双面焊接。只有在操作位置受阻不能采用双面焊时，才允许采用单面焊。6） 焊接开始时应有助手扶正焊件，无助手时应先用铁丝绑扎定位，再在焊区先作两点定位焊。定位焊点距端点应大于20mm。如钢筋变形，应先行纠正，不宜采用定位焊强行组装。7） 无论采用哪一种接头形式，对接的两根钢筋中心线必须在同一直线上。5.2.4质量检验5.2.4.1外观检查1） 焊缝表面平整，不得有较大凹陷、焊瘤。2） 接头处不得有裂纹。3） 咬边深度、气孔、夹渣的数量

23、和大小以及接头尺寸的偏差，不得大于规定的数值。5.2.4.2强度检验 截取试件作拉伸试验。5.3 电阻点焊 电阻点焊是将两根钢筋交叉平放在点焊机的两个电极之间，在通电时同时施加压力，形成焊接点。电阻点焊主要用于钢筋网和骨架的制作。其优点是减轻劳动强度，提高工效，同时增强了半成品的整体性，提高了质量。接触点焊的工艺原理是：通电后，两个电极与钢筋接触时所产生的电阻热集中在钢筋接触处，使钢筋受热熔化；同时在电极夹紧的压力下钢筋形成了熔核；断电后，熔核冷却成为焊点。6钢筋绑扎、安装成型钢筋的绑扎与安装是钢筋施工的最后一道工序，是一道把关工序。这个工序关系到整个工程的质量与安全。因此，操作前必须熟悉图纸

24、，明确钢筋的等级、形状、数量，列出清单，便于在领取半成品心中有数，不致遗漏；对构件轴线位置、标高、构造要求有所了解，以便在施工时有步骤地进行；检查图纸是否符合规范要求，做好把关工作。钢筋骨架的绑扎和安装，分为预制骨架和现场绑扎两类。6.1骨架的预制及安装6.1.1预制 钢筋骨架采用预制工艺，具有比模内绑扎工效高、进度快、钢筋穿插安装简便等优点。但也存在着运输、安装过程中容易变形的缺点。6.1.1.1绑扎架 骨架的预制，应在绑扎架上成型。通常使用的绑扎架有三种，马凳式绑扎架，三角形绑扎架，立式网片绑扎架。6.1.1.2 操作要点1） 绑扎时，纵向筋间距可点划在两端绑扎架横杆上，横向钢筋或箍筋间距

25、，可点划在两侧的纵向钢筋上。2） 绑扎网片，靠边的两根纵横筋交点应全部绑扎，中间各点可以交叉跳格成梅花点绑扎 。3） 大型的预制绑扎钢筋网，为防止在运输途中发生变形，可用钢筋对网片作斜向绑扎，加强其整体性。4） 箍筋与纵向筋在转角处的交接点，均应绑扎。其中，箍筋的平直部分与纵向筋的交接点，可以跳格绑扎。5） 钢筋搭接接头的绑扎，螺纹筋不用弯钩，圆钢应用弯钩。6.1.1.3质量检验1） 检查钢筋级别、直径、根数有无错误。2） 检查其整体尺寸与模板尺寸是否相适应，尤其是异形构件、保护层是否符合要求。3） 检查网和骨架的尺寸偏差是否符合要求。6.1.2安装预制钢筋网片的安装，最重要的是对号入座，按号

26、入模。由于构件的外形规格大多相同，而配筋往往因部位而异，极易造成错号安装。6.2现场的绑扎及安装现场绑扎亦叫模内绑扎。其优点是避免骨架半成品在运输途中变形；同时，按模成型，不致在规格上出现较大的偏差。其缺点是受施工环境、模具的限制，操作困难，工效较低；同时对柱、梁、桁架等钢筋骨架的检查和纠正较困难。施工前应详细、具体将穿筋顺序、绑扎次序做好安排。尤其是对钢筋数量繁多、形状复杂、标高层叠、互相穿插的结构，更应事先作好分析。7 钢筋的代换7.1 代换原则 1） 必须充分了解设计意图，严格遵守现行钢筋混凝土工程设计规范的规定。2） 准备代换的钢筋必须是合格钢筋。3） 对较为重要结构或承受动荷载的结构

27、，应将代换意见征求设计部门同意。4） 对限制裂缝和挠度的构件，不宜用I级钢筋代替变形钢筋。且复核代换后裂缝与挠度情况，应符合原设计要求。5） 钢筋代换后，应能满足配筋构造的要求，如最小含筋量、最小直径、间距、根数、锚固长度等。7.2代换方法7.2.1等强度代换当构件受强度控制时，应按强度相等的原则进行代换。 n2d22Rg2n1d12Rg1 n2 代换钢筋的根数 d2 代换钢筋的直径（mm） Rg2 代换钢筋的强度 n1 原设计钢筋的根数 d1原设计钢筋的直径（mm） Rg1原设计 钢筋的强度7.2.2等面积代换法当代换的钢筋与原设计钢筋的强度相同时，可用等面积代换。 n2d22n1d12 n

28、2 代换钢筋的根数 d2 代换钢筋的直径（mm） n1 原设计钢筋的根数 d1原设计钢筋的直径（mm）现浇梁施工现浇梁的施工主要包括梁体支撑、梁体模板、梁体钢筋、梁体混凝土等几个方面 。1 梁体支撑：梁体支撑的形式多种多样，常用的几种支撑方式主要有木支架、钢木混合支架、万能杆件拼装支架、轻形钢支架、门式脚手架钢支架、碗扣式脚手架钢支架。1.1支撑的形式1.1.1满堂式木支架 满堂式木支架主要适用于跨度和高度都不大的工程量较小的桥，高度大于6m，跨度大于16m，桥位处水位深的桥梁，很少采用木支架施工。满布式木支撑的排架，可设置在枕木上，基础需坚实可靠，以保证排架的沉陷值不超过规定。当排架较高时，为保证排架的整体稳定性，除在排架上设置撑木外，尚需在排架两端外侧设置斜撑木或斜立柱。1.1.2钢木混合支架为加大支架的跨径、减少排架的数量，支架的纵梁可采用工字钢，其跨径可达10m。但在这种情况下，支架多改用木框架结构，以加强支架的承载力及稳定性。1.1.3万能杆件拼装支架用万能杆件可拼装成各种跨度和高度的支架，其跨度须