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深入分析建筑工程钢筋施工技术

杨世勋
摘要：本文笔者以实践经验为文章的引线，从钢筋原材料起，经过钢筋加工、连接，到进行钢筋安装，需要每个环节的严格控制，同时在立足于规范和图纸基础上，密切注意每一个细小环节，才能确保工程质量。
关键词：建筑；钢筋；施工
引言
在整个建筑项目工程施工的过程中，现浇钢筋混凝土结构是工程实体重要组成部分，而钢筋分项又是混凝土结构分部工程的一个重要分项工程，钢筋的质量、钢筋的加工制作、绑扎安装和焊接操作工艺，将直接影响到整个工程的质量、安全、使用性能等。从这个意义上讲，自然又是重中之重。笔者依据国家和地方现行的规范和验收标准结合现场工作经验，从钢筋原材料控制、钢筋加工、钢筋连接、钢筋安装等等七大个方面分别阐述钢筋分项工程的质量控制。
一、钢筋材料的质量控制
钢筋原材料作为前期控制，在整个钢筋分项中作用十分重要，原材料质量好坏直接决定工程质量。在《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）中第5条款钢筋分项工程中强制性条款总共有4条，其中原材料控制占据2条，可见其重要性。作为对原材料的控制，笔者认为主要做好以下几方面：
1.钢筋进场时，观察其外观，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。
2.注意每一捆钢筋均要有标牌，应该将钢筋出厂质保资料与钢筋炉批号标牌相对照，看是否一致，从而杜绝假冒钢筋进场用于工程。
3.钢筋进场后，应按现行国家标准《钢筋混凝土热扎带肋钢筋》GB1499条规定按取试件作为力学性能检验，即按同一牌号、同一规格、同一炉号、每批重量不大于60t取一组，送至有资质的检测中心检测。待检测合格后方可使用。
4.对有抗震设防要求的框架结构，纵向受力钢筋的强度应满足设计要求；当设计无具体要求时，对一、二级抗震等级，检验所得的强度实测值应符合下列规定：钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。这是规范中强制性条文规定的，在钢筋使用前必须进行计算，符合条件后才可使用。
总体来说就是一看、二查、三检、四算，即看外观、查质保资料、检力学性能、算比值。
二、钢筋加工
（一）钢筋的切断
1．根据图纸规格、尺寸计算钢筋下料长度，按下料单进行配料，长钢筋需要切断机切断。小于12mm 人工切断或机械切断，大于12 ～ 40mm 机械切断。
2．同规格钢筋根据下料单不同长度搭配，统筹配料，减小断头损耗，避免用短尺量长料，防止在量料中产生累计误差。
3．在切断过程中，发现钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头必须切除，发现钢筋硬度有出入时，操作人员及时向管理人员反映情况。
4．钢筋的断口不能有马蹄形现象，下料长度准确，误差控制在±10mm 以内。
（二）钢筋弯曲成型
1．大量钢筋加工时宜采用钢筋弯曲机，在成批弯曲之前都要先取出一根试弯，以便检查是否符合设计要求，划线是否正确。
2．先将钢筋放在钢筋弯曲机工作盘的心轴和成型轴之间，启动电源，钢筋被成型轴绕心轴进行弯曲，另一端被挡铁轴挡柱，当达到弯曲角角后，关闭电源。
3．受力钢筋的弯钩和弯折应符合规定要求：（1）HPB235级钢筋未端应作180° 弯钩，其弯钩内直径不应小于钢筋直径的2.5 倍，弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3 倍；（2）当设计要求钢筋未端需作135° 弯钩时，HRB335、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。
4．钢筋末端应作弯钩，弯钩形式符合设计要求，当设计无具体要求时，应符合规定要求箍筋弯钩的弯折角度：（1）对一般结构，不应小于90°，对有抗震等要求的结构，应为135°；（2）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。
5．钢筋不得敲直后作为受力钢筋使用。
6．钢筋加工的形状，尺寸应符合设计要求，其偏差应符合见表1。
三）钢筋配料长度计算
直钢筋下料长度= 构件长度- 保护层厚度+ 弯钩增加长度弯起钢筋下料长度= 直段长度+ 斜段长度- 弯起调整值+ 弯钩增加长度箍筋下料长度= 箍筋周长+ 箍筋调整值（搭接时，应增加钢筋的搭接长度）
三、钢筋连接
梁的钢筋搭接，采用搭接和闪光焊接，接头宜相互错开，其长度为35 倍d，且不小于500mm。焊接可改善钢筋结构的受力性能，节约钢材和提高工效。
（一）闪光对焊及施工操作工艺
1．闪光对焊操作要点：（1）焊接前应检查焊机各部件和接地情况，调整变压器级次，开放冷却水，合上电闸，方可开始工作；（2）钢筋端头应顺直，15cm 范围内的铁锈、污物等应清除干净，钢筋端头有弯曲应预调直或切除，两钢筋轴线偏差不得超过0.5mm；（3）对Ⅰ～Ⅱ级钢筋直径较粗时，宜采用预热闪光焊或闪—预热—闪光焊；（4）不同直径的钢筋焊接时，其直径差不宜大于2 ～ 3mm。焊接时，按最大直径钢筋选择焊接参数；（5）焊接完毕，等接头处由白红色变为黑色，才能松开夹具，平稳取出钢筋，以免产生弯曲；（6）当调换焊工或更换钢筋级别和直径时，应按规定制作对焊试样（不小于2 个）作冷弯试验，合格后才能成批焊接；（7）焊接场地应有防风、防雨措施，以免接头区骤然冷却，发生脆裂，当气温较低时，接头部位可适当用保温材料覆盖。
2．施工操作工艺。闪光焊接是将钢筋夹紧在电板钳口上后闭合电源，使用钢筋面轻微接触。由于钢筋端面不平，开始只有一点或数点接触，接触面小而电流密度大接触电阻也很大，接触点很快熔化并产生金属蒸汽飞溅，形成闪光现象。闪光一开始就徐徐移动一端钢筋以形成连接闪光，同时接头也被加热，待接头端面烧平已达白热熔化时，随即施加轴向压力迅速进行顶锻。先带电顶锻，后无电顶锻，使两根钢筋焊牢。
（二）电渣压力焊操作要点施工操作工艺
1．电渣压力焊操作要点：
（1）施焊前，应将钢筋端部120mm 范围内的铁锈、杂质刷净。焊药应在25℃烘烤（2）钢筋置于夹具钳口内。应使轴线在同一直线上并夹紧不得晃动，以防止上下钢筋错位和夹具变形；（3）采用自动电渣压力焊，可采用10 ～ 12mm 长铁丝引弧，并事先试焊几次，以考核焊接参数的可靠性，再批量焊接；（4）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，接头处弯拆不得大于4°；（5）焊接时应加强对电源的维护管理，严禁钢筋接触电源，焊机必须接地，焊接导线及钳口接线处应有可靠绝缘；变压器和焊机不得超负荷使用。
2．电渣压力焊操作工艺。
采用电渣压力焊，宜用直接引弧法。先使上下钢筋接触，通电后将上钢筋提升2 ～ 3mm，然后继续提数毫米，待电弧稳定后，随着钢筋的熔化再使上钢筋逐渐下降，此时电弧熄灭，转化为电渣过程，焊接电流通过渣池而产生电阻热，使钢筋端部继续熔化为电渣过程，焊接电流通过渣池而产生电阻热，使钢筋端部继续熔化，待熔化量达，待熔化量达到规定数值（约30 ～ 40mm）后，切断电源，用适当压力迅速顶压，使之挤出溶化金属形成坚实接头，冷却1 ～ 3min 后，方可卸掉夹具，并敲掉熔渣。
四、钢筋安装与绑扎
（一）钢筋安装
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，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间距不应小于钢筋直径，且不得小于25mm，连接区段长度为1.3L。
2．同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头不宜面积百分率符合设计要求，当设计具体要求时，应符合规定要求：
（1）在受拉压不宜大于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，不宜采用机械连接接头时，不应大于50%。
3．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，应符合规定要求：
（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。
4．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，应符合规定要求：
（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大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。
（二）钢筋绑扎
1．施工准备。（1）核对钢筋的型号、直径、形状、尺寸和数量等是否与下料单相符；（2）准备绑扎用的铁丝20 ～ 22#、绑扎工具、绑扎架等；（3）准备好控制钢筋保护层垫块，有架立筋的梁准备好钢筋垫筋。
2．柱筋绑扎。（1）柱中的竖向钢筋搭接时，角部钢筋的弯钩与模板成45°，中间得弯钩应与模板成90°，弯钩朝内；（2）按柱的高度划出钢筋绑扎位置线，按线间距绑扎箍筋，钢筋接头方向错开绑扎，控制柱筋四角，不能重叠，加密的按加密绑扎，不加密的按不加密绑扎；（3）下层柱的钢筋露出楼面部分，用箍筋上下收入二个箍筋绑扎，便于上层柱子钢筋搭接。
3．梁筋绑扎。
（1）按梁的长度划出钢筋绑扎位置线，按线间距绑扎箍筋，考虑加密区钢筋尺寸；（2）纵向受力钢筋采用两排时，在钢筋之间应垫以直径≥ 25mm 的短钢筋垫铁，以保证其设计距离；（3）梁箍筋交错在两根架立筋上，箍筋接头错开绑扎，转角与纵向钢筋全部绑扎；（4）板、次梁与主梁交叉接，板的钢筋在上，次梁的钢筋居中，主梁的钢筋在下。当有圈梁或梁垫时，主梁的钢筋在上；（5）梁、板钢筋绑扎时要防止水、电管线将钢筋抬起或压下。
4．板筋绑扎。
（1）按板的长、宽尺寸划出钢筋绑扎位置线，按线间距绑扎板筋；（2）钢筋网外围两行钢筋交点应逐根每点扎牢，其中间部分交叉点可相隔交错呈八字形绑扎，但必须保证受力钢筋不致产生位移（双向板相交点须全部绑扎）；（3）板的盖筋其弯钩朝下，盖箍在四周的扎在梁的外侧，盖箍在梁中间的两头不得于板筋固定，其固定在梁上。注意防止上层负筋被踩塌，影响钢筋受力性质；（4）双向板钢筋砼板厚≤ 120mm 以下，钢筋马凳用φ8 钢筋制作。上下双层钢筋砼板厚≥ 150mm 以上，钢筋马凳用Φ14 ～ 18 钢筋制作，每平方米不少于一个支点；（5）做好钢筋绑扎前的除污、除锈工作，绑扎钢筋时，应按设计规定留足保护层厚度，将钢筋垫起，以保证保护层厚度，严禁以垫铁或钢筋头垫钢筋，或将钢筋用铁钉及钢丝直接固定在模板上。钢筋应绑扎牢固，避免因碰撞、振动使绑扣松散，钢筋移位造成露筋，钢筋及绑扎钢丝均不得接触模板。
（三）按砼结构施工图平面整体表示方法制图规则和构件
详图03G101-1 图集施工
（四）钢筋安装位置
五、保护层
结构工程中钢筋的保护层十分重要，直接影响建筑物的耐久性，因此本工程中拟采用砼垫块，来控制钢筋保护层。砼垫块抗压性能好，用于柱（剪力墙）侧面，梁、板底部。保护层垫块要严格按规范和要求绑在钢筋上，并捆绑结实。柱子绑在主筋上；墙绑在主筋外侧筋上；梁垫在底部主筋下面；板垫在底层钢筋底部。板受力筋保护层为15mm，梁柱受力筋保护层为25mm。采用定位套箍控制柱、墙筋偏位。该套箍用钢筋焊接而成，在混凝土浇筑前用于固定钢筋的间距及位置等，可周转使用。
六、成品保护
1．钢筋加工及绑扎完成后，必须注意做好成品保护工作。
2．成型好的钢筋，要做好标识牌，标明该钢筋的层数、部件号、规格、数量、形状及尺寸，系好标识牌的钢筋分类摆放好，堆放时合理用木方垫隔，以利于吊运。
3．存放钢筋的场地要求平整，并有排水系统，地面不得有集水。
4．所有成型好的钢筋分规格、形状相同的捆好，码放整齐，用100×100 方木垫好堆放。
5．所有的标牌字迹清楚，挂在明显处。
6．重要结构钢筋和预应力钢筋加防雨防护。
7．已加工好的，除分类堆放外，尚应采取防锈、防腐蚀、防挤压变形等措施，吊运过程中还要注意保护，保证成品钢筋使用时完好无损。
8．钢筋绑扎完毕，挂牌标识待检或已检，并在移交下一道工序时，向其交代清楚成品保护事宜，并由技术人员对各工序进行监督，控制成品保护执行情况。设高出上层钢筋150mm 架空马镫，铺设脚手板，利于工人行走。浇筑混凝土的泵送干管同样架空在钢筋网片上侧150mm，严禁直接压在钢筋网片上，马镫随砼浇筑方向依次拆除。
七、质量保证措施
1．箍筋加工两钩要平行，弯勾度数、平直长度满足抗震要求。
2．节点部位要放大样图，认真排列钢筋，做好钢筋翻样，确保钢筋到位。
3．在焊接生产中焊工应进行自检，当发现偏心弯折、烧伤等焊接缺陷时，查找原因，采取措施，及时消除焊接缺陷。钢筋的端面力求平整，填装焊剂要均匀，并封堵焊剂筒的漏孔，防止焊包的不匀和焊包下滴现象。
4．焊接接头位置要大于给定值，以便现场接头取样后仍能满足规范要求。
5．雨、大风天气焊接时要有围档。
6．绑丝甩头要埋入墙内，露出砼面的钢筋头。
7．保护层厚度要准确，板采用细混凝土垫块，墙体采用塑料垫块，梅花型放置。
八、结语
由于建筑物的自身的结构稳定，质量安全都取决于钢筋施工工艺技术的好坏，所以我们必须控制好的钢筋质量，严格按照设计上和技术上的要求进行施工。因此，在钢筋施工中应从各个方面严把施工质量关，同时灵活的将建筑与结构统一，以确保整个高层建筑工程的质量。
参考文献
[1] 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）[S]．北京：中国建筑工业出版社．
[2] 建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）[S].北京：中国建筑工业出版社．
[3] 建筑施工手册（第四版缩印本）[M]．北京：中国建筑工业出版社．
[4] 钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）[S]．北京：中国建筑工业出版社．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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