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建筑施工技术
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钢筋工程施工
单元8：
8.4 钢筋的配料与代换
8.4 钢筋的配料与代换
8.4.1钢筋的配料
钢筋配料就是根据设计图纸和会审记录，按不同构件分别计算出钢筋下料长度和根数，填写配料单，然后进行备料加工。
1．钢筋下料长度的计算原则
（1）钢筋长度
结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外缘之间的长度，即外包尺寸，这也是施工中量度钢筋长度的基本依据。
（2）混凝土保护层厚度
混凝土保护层厚度是指受力钢筋外边缘至混凝土构件表面的距离，设计无要求时按规范规定。
（3）钢筋末端弯钩增长值
钢筋末端弯钩有180°、135°及90°等(图8.22)。

8.4 钢筋的配料与代换
图8-22 钢筋的弯钩
（a）135° （b）180° （c）90°
8.4 钢筋的配料与代换
①钢筋弯折的弯弧内直径应符合下列规定：
a.光圆钢筋，不应小于钢筋直径的2. 5倍；平直段长度为3d，故每一弯钩增加长度为6.25d(包括减量度差值)。
b.335MPa级、400MPa级带肋钢筋，不应小于钢筋直径的4倍；弯钩的平直段长度符合设计要求。故当弯135°弯钩时，弯钩增长值为3d+平直段长。
c.500MPa级带肋钢筋，当直径为28mm以下时不应小于筋直径的6倍，当直径为28mm及以上时不应小于钢筋直径的7倍；
d.箍筋弯折处尚不应小于纵向受力钢筋的直径。
②纵向受力钢筋的弯折后平直段长度应符合设计要求。光钢筋末端做180°弯钩时，弯钩的平直段长度不应小于钢筋直径的3倍。
8.4 钢筋的配料与代换
③箍筋、拉筋的末端应按设计要求做弯钩，并应符合下列规定：
a.对一般结构构件，箍筋弯钩的弯折角度不应小于90°，弯折后平直段长度不应小于箍筋直径的5倍；故当弯90°时，弯钩增长值为2d+平直段长。对有抗震设防要求设计有专门要求的结构构件，箍筋弯钩的弯折角度不应小于135°，弯折后平直段长度不应小于箍筋直径的10倍；
b.圆形箍筋的搭接长度不应小于其受拉锚固长度，且两末端弯钩的弯折角度不应小于135°,弯折后平直段长度对一般结构构件不应小于箍筋直径的5倍，对有抗震设防要求的结构构件应小于箍筋直径的10倍；箍筋弯钩增长值见表8-4。
c.梁、柱复合箍筋中的单肢箍筋两端弯钩的弯折角度均不应于135°，弯折后平直段长度应符合本条第1款对箍筋的有关规定。
8.4 钢筋的配料与代换
（4）钢筋中间部位弯曲量度差值
钢筋弯曲后的特点是：在弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不变。直线钢筋的外包尺寸等于轴线长度，而钢筋弯曲段的外包尺寸大于轴线长度，二者之间存在一个差值，称量度差值。如果下料长度按外包尺寸的总和来计算，则弯曲后钢筋尺寸大于设计要求的尺寸，影响施工质量，也造成材料的浪费，只有按轴线长度下料加工，才能使钢筋形状尺寸符合设计要求。 因此，钢筋下料时，其下料长度应为各段外包尺寸之和减去量度差值，再加上两端弯钩增加长度。
量度差值与钢筋弯弧内直径与弯曲角度有关。为简便计算，取量度差值近似值如下：当弯30°时，取0.3d；当弯45°时，取0.5d;当弯60°时，取d；当弯90°时，取2d；当弯135°时，取3d。
8.4 钢筋的配料与代换
8.4.2钢筋的代换
在钢筋工程施工中，由于材料供应的具体情况，有时不可能满足设计图纸的要求。经常遇到缺少某种规格钢筋必须用另一种规格钢筋代换的情况。施工中应由设计单位出具代换文件或经设计单位同意后才能进行代换。钢筋代换主要是考虑强度计算和满足配筋构造要求，仅对某些特定的构件，如吊车梁等，代换后需进行裂缝宽度的验算。
8.4 钢筋的配料与代换
1．钢筋代换方法
（1）等强度代换
即代换后的钢筋“强度数值”要达到设计图纸上原来配筋的“强度数值”。代换时要满足下式：
N2≥N1
式中N1，N2——代换前、后钢筋受力设计值。
N1= fy1As1 , N2=fy2·As2
式中fy1，fy2 ——代换前、后钢筋的设计强度值；
As1，As2 ——代换前、后钢筋的总面积。
(2)等面积代换
构件按最小配筋率配筋时，或同强度等级的钢筋的代换，可按钢筋面积相等的原则进行代换，称为“等面积代换”。代换时应满足下式的要求，即As2＝As1 。
8.4 钢筋的配料与代换
2．钢筋代换注意事项
①钢筋代换后，必须满足有关构造规定。
②由于螺纹的钢筋可使裂缝均布，故为了避免裂缝过度集中，对于某些重要构件，如吊车梁、薄腹梁、桁架的受拉杆件等，不宜以光面钢筋代换。
③偏心受压构件或偏心受拉构件作钢筋代换时，不取整个截面配筋量计算，而应按受力面(受压或受拉)分别代换。
④代换直径与原设计直径的差值一般可不受限制，只要符合各种构件的有关配筋规定即可；但同一截面内如果配有几种直径的钢筋，相互间差值不宜过大(通常对同级钢筋，直径差值不大于5mm)，以免受力不均。
8.4 钢筋的配料与代换
⑤代换时必须充分了解设计意图和代换材料的性能，严格遵守现行钢筋混凝土设计规范的各项规定，凡重要构件的钢筋代换，需征得设计单位的同意。
⑥梁的纵向受力钢筋和弯起钢筋，代换时应分别考虑，以保证梁的正截面和斜截面强度。
⑦在构件中同时用几种直径的钢筋时，在柱中，较粗的钢筋要放置在四角；在梁中，较粗的钢筋放置在两外侧；在预制板中(如空心楼板)，较细的钢筋放置在两外侧。
⑧钢筋代换后，有时由于钢筋直径加大或根数增多而需要增加排数，则构件截面有效高度h0减小，截面强度降低，所以常需对截面强度进行复核。
⑨当构件钢筋工程属于隐蔽工程，在浇筑混凝土前应对钢筋及预埋件进行隐蔽工程验收，并按规定记好隐蔽工程记录，以便检查。
常见问题解析
【常见问题解析】
钢筋代换后根数不能均分问题的解析：
1.现象
同一编号的钢筋分几处布置，进行规格代换后因根数变动，不能均分于几处。
2.原因分析
在钢筋材料表中，该号钢筋根数往往只写总根数，在进行钢筋代换计算时忽略了钢筋分几处布置的情况。
3.预防措施
进行钢筋代换计算时，预先参看施工图，看该号钢筋是否分几处布置，如果是，则应在材料表上将总根数改为分根数，然后按分根数考虑代换方案。
4.治理方法
按新方案重新代换，或根据具体条件进行计算，补充不足部分。
8.5钢筋的安装与质量要求
8.5 钢筋的安装与质量要求
8.5.1钢筋的安装
1.钢筋连接方式应根据设计要求和施工条件选用。
2.当钢筋采用机械锚固措施时，应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010等的有关规定。
3.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二个或二个以上的接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋公称直径的10倍。
4.钢筋机械连接应符合现行行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ 107的有关规定。机械连接接头的混凝土保护层厚度宜符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中受力钢筋最小保护层厚度的规定，且不得小于15mm；接头之间的横向净距不宜小于25mm。
8.5钢筋的安装与质量要求
5.钢筋焊接连接应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18的有关规定。
6.当纵向受力钢筋采用机械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。每层柱第一个钢筋接头位置距楼地面高度不宜小于500mm、柱高的1/6及柱截面长边（或直径）的较大值；连续梁、板的上部钢筋接头位置宜设置在跨中1/3跨度范围内，下部钢筋接头位置宜设置在梁端1/3跨度范围内。
7.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s不应小于钢筋直径，且不应小于25mm。纵向受力钢筋绑扎搭接接头的最小搭接长度应符合规范的规定。
8.5钢筋的安装与质量要求
纵向受力钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度应为1.3ll（ll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应属于同一连接区段。同一连接区段内，纵向受力钢筋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（图8-25）。
图8-25 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%。
8.5钢筋的安装与质量要求
同一连接区段内，纵向受拉钢筋绑扎搭接接头面积百分率应符合下列规定：
（1）梁、板类构件不宜超过25%，基础筏板不宜超过50%；
（2）柱类构件，不宜超过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，可根据实际情况适当放宽。
8.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，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，箍筋间距不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范围内各设置二个箍筋，其间距宜为50mm。
8.5钢筋的安装与质量要求
9.钢筋绑扎的细部构造应符合下列规定：
（1）钢筋的绑扎搭接接头应在接头中心和两端用铁丝扎牢；
（2）墙、柱、梁钢筋骨架中各垂直面钢筋网交叉点应全部扎牢；板上部钢筋网的交叉点应全部扎牢，底部钢筋网除边缘部分外可间隔交错扎牢；
（3）梁、柱的箍筋弯钩及焊接封闭箍筋的对焊点应沿纵向受力钢筋方向错开设置。构件同一表面，焊接封闭箍筋的对焊接头面积百分率不宜超过50%；
（4）填充墙构造柱纵向钢筋宜与框架梁钢筋共同绑扎；
（5）梁及柱中箍筋、墙中水平分布钢筋及暗柱箍筋、板中钢筋距构件边缘的距离宜为50mm。
8.5钢筋的安装与质量要求
10.构件交接处的钢筋位置应符合设计要求。当设计无要求时，应优先保证主要受力构件和构件中主要受力方向的钢筋位置。框架节点处梁纵向受力钢筋宜置于柱纵向钢筋内侧；次梁钢筋宜放在主梁钢筋内侧；剪力墙中水平分布钢筋宜放在外部，并在墙边弯折锚固。
11.钢筋安装应采用定位件固定钢筋的位置，并宜采用专用定位件。定位件应具有足够的承载力、刚度、稳定性和耐久性。定位件的数量、间距和固定方式应能保证钢筋的位置偏差符合国家现行有关标准的规定。混凝土框架梁、柱保护层内，不宜采用金属定位件。
8.5钢筋的安装与质量要求
12.钢筋安装过程中，设计未允许的部位不宜焊接。如因施工操作原因需对钢筋进行焊接时，焊接质量应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18的有关规定。
13.采用复合箍筋时，箍筋外围应封闭。梁类构件复合箍筋内部宜选用封闭箍筋，单数肢也可采用拉筋；柱类构件复合箍筋内部可部分采用拉筋。当拉筋设置在复合箍筋内部不对称的一边时，沿纵向受力钢筋方向的相邻复合箍筋应交错布置。
14.钢筋安装应采取可靠措施防止钢筋受模板、模具内表面的脱模剂污染。
8.5钢筋的安装与质量要求
8.5.2 钢筋工程质量验收的规定
1.一般规定
按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2015)进行验收，其内容包括：纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置是否正确，特别要检查负筋的位置；钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率是否符合规定；箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等；预埋件的规格、数量、位置等；检查钢筋绑扎是否牢固，有无变形、松脱和开焊。钢筋工程的施工质量检验应分主控项目、一般项目按规定的检验方法检验。
钢筋的保护层厚度要符合《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）中规定的各种环境下各类构件的最小保护层厚度，施工中应在钢筋下部设置混凝土垫块或水泥砂浆垫块，以保证保护层的厚度。梁板构件钢筋保护层厚度偏差合格率不小于90％，其他构件钢筋保护层厚度偏差合格率不小于80％。
8.5钢筋的安装与质量要求
安装钢筋网与钢筋骨架时，应根据结构配筋特点及起重、运输机械的能力确定分段或分块的大小。
钢筋网的分块面积以6～20 m2为宜，在运输和安装过程中，为防止网片或骨架发生歪斜变形，需采取临时加固措施。
钢筋网与钢筋骨架吊点，应根据其尺寸、重量及刚度确定。宽度大1m的水平钢筋网片宜采用四点起吊；跨度小于6m的钢筋骨架宜采用两点起吊；跨度大于6m、刚度差的钢筋骨架宜采用横吊梁(铁扁担)四点起吊，为了防止吊点处钢筋受力变形，也可采取兜底吊或加短钢筋。
安装后，绑扎或焊接的钢筋网和骨架，不得有变形、松脱和开焊。受裂缝宽度或抗裂性要求控制时，代换后应进行裂缝或抗裂性验算。
8.5钢筋的安装与质量要求
2.质量检查
（1）钢筋进场时应按下列规定检查性能及重量：
①应检查生产企业的生产许可证证书及钢筋的质量证明书；
②应按国家现行有关标准的规定抽样检验屈服强度、抗拉强度、伸长率及单位长度重量偏差，屈服强度、抗拉强度、伸长率性能应符合规范的有关规定，单位长度重量偏差应符合表8-6的规定；
③经产品认证符合要求的钢筋，其检验批量可扩大一倍。在同一工程项目中，同一厂家、同一牌号、同一规格的钢筋连续三次进场检验均合格时，其后的检验批量可扩大一倍；
④钢筋的表面质量应符合国家现行有关标准的规定；
⑤当无法准确判断钢筋品种、牌号时，应增加化学成分、晶粒度等检验项目。
8.5钢筋的安装与质量要求
（2）成型钢筋进场时，应检查成型钢筋的质量证明文件、成型钢筋所用材料质量证明文件及检验报告，并应抽样检验成型钢筋的屈服强度、抗拉强度、伸长率和重量偏差。检验批量可由合同约定，同一工程、同一原材料来源、同一组生产设备生产的成型钢筋。检验批量不宜大于30t。
（3） 钢筋调直后，应检查力学性能和单位长度重量偏差。但采用无延伸功能的机械设备调直的钢筋。可不进行本条规定的检查。
（4）钢筋加工后，应检查尺寸偏差；钢筋安装后．应检查品种、级别、规格、数量及位置。
8.5钢筋的安装与质量要求
（5）钢筋连接施工的质量检查应符合下列规定：
①钢筋焊接和机械连接施工前均应进行工艺检验：机械连接应检查有效的型式检验报告。
②钢筋焊接接头和机械连接接头应全数检查外观质量，搭接连接接头应抽检搭接长度。
③螺纹接头应抽检拧紧扭矩值。
④钢筋焊接施工中，焊工应及时自检。当发现焊接缺陷时，应查找原因，并采取措施及时消除。
⑤施工中应检查钢筋接头百分率。
⑥应按现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》 JGJ107、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18的有关规定抽取钢筋机械连接接头、焊接接头试件作力学性能检验。
常见问题解析
【常见问题解析】
露筋问题解析：
1.现象
结构或构件拆模时发现混凝土表面有钢筋露出。
2.原因分析
保护层砂浆垫块垫得太稀或脱落，由于钢筋成型尺寸不准确，或钢筋骨架绑扎不当，造成骨架外形尺偏大，局部抵触模板，振捣混凝土时，振动器撞击钢筋，使钢筋移位或引起绑扣松散。
常见问题解析
3.预防措施
砂浆垫块要垫得适量可靠，竖立钢筋采用埋有铁丝的垫块，绑在钢筋骨架外侧时，为使保护层厚度准确应用铁丝将钢筋骨架拉向模板，将垫块挤牢，严格检查钢筋的成型尺寸，模外绑扎钢筋骨架，要控制好它的外形尺寸，不得超过允许值。
4.治理方法
范围不大的轻微露筋可用灰浆堵抹，露筋部位附近混凝土出现麻点的应沿周围敲开或凿掉，直至看不到孔眼为止，然后用砂浆找平。为保证修复灰浆或砂浆与厚混凝土结合可靠，原混凝土面要用水冲洗，用铁刷刷净，使表面没有粉层，砂浆或残渣，并在表面保护湿润的情况下补修，重要受力部位的露筋应经过技术鉴定后，采取措施补救。凝土，成型后才发现必须通过设计单位复核其承载能力，再确定是否采取加固措施。
感谢您的聆听！

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