《土木工程施工》第8次課.ppt

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在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋起著關(guān)鍵性的作用。鋼筋及其加工的質(zhì)量，對整個(gè)施工質(zhì)量也將產(chǎn)生重要有時(shí)甚至是決定性的影響。,鋼筋工程屬于隱蔽性工程，在混凝土澆筑完畢后，對其質(zhì)量難以檢查，因此對于鋼筋從進(jìn)場到一系列的加工以及綁扎安裝過程必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并建立健全必要的檢查及驗(yàn)收制度。,一、鋼筋的分類及現(xiàn)場驗(yàn)收,,4.2鋼筋工程,2,3,月牙形鋼筋,螺旋紋,人字紋,4,鋼筋的現(xiàn)場驗(yàn)收與保管,鋼筋進(jìn)場應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書或試驗(yàn)報(bào)告單，每捆（盤）鋼筋均應(yīng)有標(biāo)牌，并按品種、批號及直徑分批驗(yàn)收。每批熱軋鋼筋重量不超過60t，鋼絞線為20t。驗(yàn)收內(nèi)容包含鋼筋標(biāo)牌和外觀檢查，并按有關(guān)規(guī)定取樣進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)。作機(jī)械性能試驗(yàn)時(shí)應(yīng)從每批次檢查合格的鋼筋中任選兩根，每根取兩個(gè)試件進(jìn)行拉力試驗(yàn)、冷彎或反彎次數(shù)試驗(yàn)。,鋼筋進(jìn)場后應(yīng)妥善保管，注意以下幾點(diǎn)：注意驗(yàn)收數(shù)量、鋼筋的規(guī)格、等級、牌號等；防銹；防污染；防混雜。,6,鋼筋進(jìn)場檢驗(yàn),,鋼筋翻樣配料,,鋼筋加工,,鋼筋安裝與檢查,下料長度計(jì)算,配料單,調(diào)直、冷拉、冷拔、彎曲、對焊連接、螺紋加工等,鋼筋綁扎安裝、焊接或機(jī)械連接等,鋼筋工程施工工藝流程,梁柱中的箍筋、住宅樓板中的分布鋼筋通常采用圓鋼筋。進(jìn)入工地的盤圓鋼筋需要進(jìn)行調(diào)直處理，用卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行冷拉調(diào)直。,工地上也可采用鋼筋調(diào)直機(jī)對盤圓鋼筋調(diào)直，并完成定長切斷下料。,鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直,對于粗鋼筋，可采用專用鋼筋切斷機(jī)切斷。,工地加工的各種規(guī)格箍筋、梁筋、板筋等應(yīng)分類堆放整齊。,以往箍筋的彎曲通常采用人工彎曲，現(xiàn)采用專用的箍筋彎曲機(jī)機(jī)械彎曲，提高了工效，降低了勞動強(qiáng)度。,梁板鋼筋的綁扎安裝要求整齊，符合設(shè)計(jì)圖的配筋要求。,鋼筋馬凳，保證板上層鋼筋網(wǎng)的高度,保證柱、墻主筋保護(hù)層厚度的塑料卡具,,鋼筋的保護(hù)層厚度直接影響了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，國外對鋼筋保護(hù)層的厚度控制很嚴(yán)，國內(nèi)也開始重視，使用了專用塑料卡具。,14,為了提高鋼筋的強(qiáng)度、節(jié)約鋼材、滿足預(yù)應(yīng)力鋼筋的需要，工程上常采用冷拉、冷拔的方法對鋼筋進(jìn)行冷加工，用以獲得冷拉鋼筋和冷拔鋼絲。冷拉I級鋼筋用于結(jié)構(gòu)中的受拉鋼筋，冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋用作預(yù)應(yīng)力筋。,二、鋼筋的冷加工,鋼筋冷拉原理圖,鋼筋冷拉后有內(nèi)應(yīng)力存在，內(nèi)應(yīng)力會促進(jìn)鋼筋內(nèi)的晶體組織調(diào)整，經(jīng)過調(diào)整，屈服強(qiáng)度又進(jìn)一步提高，這種晶體組織調(diào)整過程稱為,“時(shí)效硬化”,15,（一）鋼筋冷拉1.冷拉原理,鋼筋的冷拉原理是將鋼筋在常溫下進(jìn)行強(qiáng)力拉伸，使拉應(yīng)力超過屈服點(diǎn)b，達(dá)到圖中的k點(diǎn)，然后卸荷。由于鋼筋已產(chǎn)生塑性變形，卸荷過程中應(yīng)力-應(yīng)變曲線沿ko1下降至o1點(diǎn)。如再立即重新拉伸，應(yīng)力-應(yīng)變曲線將沿o1kde變化，并在高于k點(diǎn)附近出現(xiàn)新的屈服點(diǎn)，該屈服點(diǎn)明顯高于冷拉前的屈服點(diǎn)b，這種現(xiàn)象叫做“變形硬化”(冷作硬化)。其原因是冷拉過程中，鋼筋內(nèi)部結(jié)晶面滑移，晶格變化，因而屈服強(qiáng)度提高，塑性降低，彈性模量也降低。,16,2.冷拉控制1）鋼筋冷拉后強(qiáng)度提高，塑性降低，但仍有一定的塑性，有明顯的流幅，其屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度應(yīng)保持一定的比值，即使鋼筋有一定的強(qiáng)度儲備和保持軟鋼特性。鋼筋的冷拉方法可采用控制冷拉應(yīng)力或控制冷拉率的方法；,2）對不能分清爐批號的熱軋鋼筋，不應(yīng)采取冷拉率控制的方法；,3）當(dāng)采用控制應(yīng)力的方法時(shí)，其冷拉控制應(yīng)力下的最大冷拉率應(yīng)符合規(guī)定；,4）當(dāng)采用控制冷拉率方法冷拉鋼筋時(shí)，冷拉率必須由試驗(yàn)確定。對同爐批鋼筋，測定的試件不宜少于4個(gè)。,17,鋼筋冷拉的冷拉控制應(yīng)力和最大冷拉率,舉例：現(xiàn)有一根直徑18mm，截面積254.5mm2，長30m的HPB235級鋼筋冷拉時(shí)，由上表查出冷拉控制應(yīng)力為280N/mm2，最大冷拉率不超過10％。求鋼筋的冷拉力和冷拉伸長值。,18,3.鋼筋冷拉設(shè)備1）冷拉設(shè)備主要由拉力裝置、承力結(jié)構(gòu)、鋼筋夾具及測量裝置等組成。拉力裝置一般由卷揚(yáng)機(jī)、張拉小車及滑輪組等組成。,該根鋼筋冷拉控制拉力為：254.5mm2280N/mm2＝71260N＝71.26kN,最大伸長量為：30m10％＝3m＝3000mm,冷拉時(shí)，當(dāng)控制力達(dá)到71.26kN，而伸長量沒有超過3000mm，則這根冷拉鋼筋為合格品。否則當(dāng)控制拉力達(dá)到71.26kN而伸長量超過3000mm，或者伸長量達(dá)到3000mm而控制力沒有達(dá)到時(shí)，均為不合格，須進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)或降級使用。,19,2）當(dāng)缺乏卷揚(yáng)機(jī)時(shí)也可采用普通液壓千斤頂、長沖程千斤頂或預(yù)應(yīng)力用的千斤頂?shù)却妗５们Ы镯斃淅瓡r(shí)生產(chǎn)率較低，且千斤頂容易磨損。3）承力結(jié)構(gòu)可采用鋼筋混凝土壓桿；當(dāng)拉力較小或臨時(shí)性工程中，可采用地錨。4）冷拉長度測量可用標(biāo)尺，測力計(jì)可用電子秤或附有油表的液壓千斤頂或彈簧測力計(jì)。,5）測力計(jì)一般宜設(shè)置在張拉端定滑輪組處，若設(shè)置在固定端時(shí)，則應(yīng)設(shè)防護(hù)裝置，以免鋼筋斷裂時(shí)損壞測力計(jì)。6)為安全起見，冷拉時(shí)鋼筋應(yīng)緩緩拉伸，緩緩放松，并應(yīng)防止斜拉，正對鋼筋兩端不允許站人或跨越鋼筋。,20,冷拉設(shè)備(四種方案),1－卷揚(yáng)機(jī)；2－滑輪組；3－冷拉小車；4－夾具；5－被冷拉的鋼筋,6－地錨；7－防護(hù)壁；,8－標(biāo)尺；9－回程荷重架；10－連接桿,11－彈簧測力器；12－回程滑輪組；13－傳力器；,14－鋼壓柱,15－槽式臺座；16－回程卷揚(yáng)機(jī)；17－電子秤；18－液壓千斤頂,21,（二）鋼筋的冷拔1．鋼筋冷拔的特點(diǎn)與應(yīng)用（1）鋼筋冷拔的特點(diǎn)與應(yīng)用,冷拔是使直徑6～8mm的HPB235鋼筋強(qiáng)力通過特制的鎢合金拔絲?？?，使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，以改變其物理力學(xué)性能。鋼筋冷拔后橫向壓縮縱向拉伸，內(nèi)部晶格產(chǎn)生滑移，抗拉強(qiáng)度可提高50%～90%；塑性降低，硬度提高。這種經(jīng)冷拔加工的鋼絲稱為冷拔低碳鋼絲。與冷拉相比，冷拉是純拉伸線應(yīng)力，而冷拔既有拉伸應(yīng)力又有壓縮應(yīng)力。冷拔后冷拔低碳鋼絲沒有明顯的屈服現(xiàn)象，它分甲、乙兩級，甲級鋼絲適用于作預(yù)應(yīng)力筋，乙級鋼絲適用于作焊接網(wǎng)，焊接骨架、箍筋和構(gòu)造鋼筋。,22,（2）鋼筋冷拔工藝鋼筋冷拔的工藝流程為剝皮→軋頭→潤滑→拔絲。軋頭是用一對軋輥將鋼筋端部軋細(xì)，以便鋼筋通過拔絲?？卓凇兤な鞘逛摻钔ㄟ^3～6個(gè)上下排列的輥?zhàn)?，剝除鋼筋表面的氧化鐵渣殼，使鐵渣不致進(jìn)入拔絲?？卓冢蕴岣甙谓z模的使用壽命，并消除因拔絲模孔存在鐵渣，使鋼絲表面擦傷的現(xiàn)象。剝皮后，鋼筋再通過潤滑劑盒潤滑，進(jìn)入拔絲模進(jìn)行冷拔。,常用的拔絲機(jī)有臥式和立式兩類，其鼓筒直徑一般為450～600mm，拔絲速度為0.4～1m/s。常用的潤滑劑由生石灰、動植物油、肥皂、水和石蠟組成。,23,2．鋼筋冷拔質(zhì)量的控制1)影響鋼筋冷拔質(zhì)量的主要因素為原材料質(zhì)量和冷拔總壓縮率（β）。為了穩(wěn)定冷拔低碳鋼絲的質(zhì)量，要求原材料按鋼廠、鋼號、直徑分別堆放和使用。甲級冷拔低碳鋼絲應(yīng)采用符合HPB235熱軋鋼筋標(biāo)準(zhǔn)的圓盤條拔制。,2)冷拔總壓縮率（β）是指：由盤條拔至成品鋼絲的橫截面縮減率。若原材料鋼筋直徑為d0，成品鋼絲直徑為d，則總壓縮率?？倝嚎s率愈大，則抗拉強(qiáng)度提高愈多，塑性降低愈多。為了保證冷拔低碳鋼絲強(qiáng)度和塑性相對穩(wěn)定，必須控制總壓縮率。通常φb5由φ8盤條經(jīng)數(shù)次反復(fù)冷拔而成，φb3和φb4由φb6.5盤條拔制。冷拔次數(shù)過少，每次壓縮過大，易產(chǎn)生斷絲和安全事故；冷拔次數(shù)過多，易使鋼絲變脆，且降低冷拔機(jī)的生產(chǎn)率，因此，冷拔次數(shù)應(yīng)適宜。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，前道鋼絲和后道鋼絲直徑之比約以1:1.15為宜。,24,(a)拔絲模構(gòu)造,(b)拔絲模裝在喇叭管內(nèi),鋼筋冷拔示意圖,1－鋼筋；2－拔絲模；3－螺母；4－喇叭管,5－排渣孔；6－存放潤滑劑的箱壁,25,三鋼筋焊接連接1.鋼筋連接有四種常用的連接方法：綁軋連接、焊接連接、冷壓連接和螺旋連接。除個(gè)別情況（如不準(zhǔn)出現(xiàn)明火）應(yīng)盡量采用焊接連接，以保證質(zhì)量、提高效率和節(jié)約鋼材。鋼筋焊接分為壓焊和熔焊兩種形式。壓焊包括閃光對焊、電阻點(diǎn)焊和氣壓焊；熔焊包括電弧焊和電渣壓力焊。此外，鋼筋與預(yù)埋件T形接頭的焊接應(yīng)采用埋弧壓力焊等。,2.鋼筋的焊接質(zhì)量與鋼材的可焊性、焊接工藝有關(guān)。可焊性與含碳量、合金元素的數(shù)量有關(guān)，含碳、錳數(shù)量增加，則可焊性差；而含適量的鈦可改善可焊性。焊接工藝（焊接參數(shù)與操作水平）亦影響焊接質(zhì)量，即使可焊性差的鋼材，若焊接工藝合宜，亦可獲得良好的焊接質(zhì)量。,26,當(dāng)環(huán)境溫度低于-5℃，即為鋼筋低溫焊接，此時(shí)應(yīng)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，使焊縫和熱影響區(qū)緩慢冷卻。風(fēng)力超過4級時(shí)，應(yīng)有擋風(fēng)措施。環(huán)境溫度低于-20℃時(shí)不得進(jìn)行焊接。,（一）對焊鋼筋對焊原理是將兩鋼筋成對接形式水平安置在對焊機(jī)夾鉗中，使兩鋼筋接觸，通以低電壓的強(qiáng)電流，把電能轉(zhuǎn)化為熱能（電阻熱），當(dāng)鋼筋加熱到一定程度后，即施加軸向壓力擠壓（稱為頂鍛），便形成對焊接頭。,(二)電阻點(diǎn)焊鋼筋骨架或鋼筋網(wǎng)中交叉鋼筋的焊接宜采用電阻點(diǎn)焊，其所適用的鋼筋直徑和種類為直徑6～14mm的熱軋HPB235、,27,28,HRB335鋼筋，直徑3～5mm的冷拔低碳鋼絲和直徑4～12mm的冷軋帶肋鋼筋。所用的點(diǎn)焊機(jī)有單點(diǎn)點(diǎn)焊機(jī)（用以焊接較粗的鋼筋）、多頭點(diǎn)焊機(jī)（一次焊數(shù)點(diǎn)，用以焊鋼筋網(wǎng)）和懸掛式點(diǎn)焊機(jī)（可得平面尺寸大的骨架或鋼筋網(wǎng)）。現(xiàn)場還可采用手提式點(diǎn)焊機(jī)。,（三）氣壓焊鋼筋氣壓焊，是采用一定比例的氧氣和乙炔焰為熱源，對需要連接的兩鋼筋端部接縫處進(jìn)行加熱，使其達(dá)到熱塑狀態(tài)，同時(shí)對鋼筋施加30～40MPa的軸向壓力，使鋼筋頂鍛在一起。該焊接方法使鋼筋在還原氣體的保護(hù)下，發(fā)生塑性流變后相互緊密接觸，促使端面金屬晶體相互擴(kuò)散滲透，再結(jié)晶，再排列，形成牢固的焊接接頭。這種,29,30,方法設(shè)備投資少、施工安全、節(jié)約鋼材和電能，不僅適用于豎向鋼筋的連接，也適用于各種方向布置的鋼筋連接。適用范圍為直徑14～40mm的HPB235、HRB335和HRB400鋼筋（25MnSiHRB400鋼筋除外）；當(dāng)不同直徑鋼筋焊接時(shí)，兩鋼筋直徑差不得大于7mm。,（四）電弧焊電弧焊系利用弧焊機(jī)使焊條與焊件之間產(chǎn)生高溫電?。ê笚l與焊件間的空氣介質(zhì)中出現(xiàn)強(qiáng)烈持久的放電現(xiàn)象叫電?。购笚l和電弧燃燒范圍內(nèi)的焊件金屬熔化，熔化的金屬凝固后，便形成焊縫或焊接接頭。電弧焊應(yīng)用范圍廣，如鋼筋的接長、鋼筋骨架的焊接、鋼筋與鋼板的焊接、裝配式結(jié)構(gòu)接頭的焊接及其他各種鋼結(jié)構(gòu)的焊接等。,31,32,33,（五）電渣壓力焊鋼筋電渣壓力焊是將兩鋼筋安放成豎向?qū)有问剑煤附与娏魍ㄟ^兩鋼筋端面間隙，在焊劑層下形成電弧過程和電渣過程，產(chǎn)生電弧熱和電阻熱，熔化鋼筋，加壓完成連接的一種焊接方法。具有操作方便、效率高、成本低、工作條件好等特點(diǎn)，適用于高層建筑現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工中直徑為14～40mm、種類為HPB235、HRB335豎向或斜向（傾斜度在4∶1范圍內(nèi)）鋼筋的連接。但不得在豎向焊接之后，再橫置于梁、板等構(gòu)件中作水平鋼筋之用。,五鋼筋機(jī)械連接鋼筋機(jī)械連接是通過連接件的機(jī)械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋中的力傳遞至另一根鋼筋的,34,電渣壓力焊,,電渣壓力焊是粗鋼筋焊接連接的一種方法。其接頭費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適用于Φ18～28的豎向鋼筋連接。,鋼筋焊接連接——電渣壓力焊,將被連接鋼筋插入夾鉗,向焊劑盒內(nèi)倒入焊劑,打開焊接盒，回收焊劑,渣殼包裹著鋼筋接頭，并保溫,將電極鉗夾住被連鋼筋,搖動手柄輕提上鋼筋引弧,引弧后連續(xù)通電，鋼筋端面在渣池中熔化，熔化到一定量時(shí)加壓擠壓。,39,40,,敲除渣殼，露出具有金屬光澤的電渣壓力焊接頭。,41,,鋼筋氣壓焊是一種經(jīng)濟(jì)不用電的鋼筋連接方法，圖為日本在多層住宅樓的梁中將氣壓焊應(yīng)用于水平鋼筋的連接。,鋼筋焊接連接——?dú)鈮汉?42,,圖為在南京古南都飯店工程地下室施工工地上，進(jìn)行鋼筋氣壓焊應(yīng)用的表演。操作工人將夾鉗夾住上、下鋼筋端部，點(diǎn)燃?xì)鈮汉傅暮妇妗?43,,焊炬點(diǎn)燃后，套入鋼筋連接部位，先用強(qiáng)焰對連接部位上下輕微移動加熱。,