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情境四 钢筋混凝土-钢筋工程施工
【项目情景】
某工程平法施工图如图所示，其结构为二级抗震等级，现场一级钢为盘条，三级钢每根9m定长，混凝土为C30。
请思考：如何编制该钢筋工程的施工方案及钢筋配料单。
建筑施工技术
【学习目标】
知识目标：
1、掌握钢筋种类加工及安装施工工艺;质量检查内容和施工注意事项;
2、掌握钢筋配料单的编制;检查验收钢筋工程的方法;
3、掌握施工质量强制性规范对钢筋工程的要求。
建筑施工技术
【学习目标】
能力目标：
1、能应用平法制图规则读懂结构施工图中的钢筋布置图。
2、能根据施工图纸计算钢筋下料长度和进行钢筋配料并填写料单。
3、能根据施工图纸和施工现场实际条件有效地减少钢筋加工损耗。
建筑施工技术
【学习目标】
素质目标
1、培养收集信息和编制工作计划的能力
2、培养观察、分析、判断、解决问题的能力和创新能力
3、培养组织、协调和沟通能力
4、培养工作态度、责任心、团队意识、协作能力
【工作任务】钢筋的连接
学院建工大楼项目有一批柱主筋采用电渣压力焊的方式进行连接, 要求结合规范和设计对这一批连接件进行验收, 查验是否合格。 施工现场钢筋连接件数量多、 形式多, 也是结构受力的薄弱点, 钢筋连接件的质量显得尤为的重要。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
1.接头相关规定
1）接头使用规定
（1）直径大于12mm以上的钢筋，应优先采用焊接或机械连接（2）当受拉钢筋的直径大于28mm及受压钢筋的直径大于32mm时，不宜采用绑扎搭接
（3）轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接
（4）直接承受动力荷载的结构构件中，其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接
2）接头面积允许百分率
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。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
1.接头相关规定
2）接头面积允许百分率: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。
（1）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、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。
纵向受压钢筋搭接接头面积百分率，不宜大于50%。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
1.接头相关规定
钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3L1（L1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。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
（2）钢筋机械连接与焊接接头连接区段的长度为35倍d（d为纵向受力钢筋的较大直径），且不小于500mm。同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合下列规定：
①受拉区不宜大于50%；受压区不受限制；
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；当采用机械连接接头时，不应大于50%。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
绑扎连接
钢筋
连接方法
机械连接
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套筒挤压
锥螺纹套筒
直螺纹套筒
电弧焊
闪光对焊
焊接连接
电阻点焊
电渣压力焊
气压焊
人工绑扎
机械绑扎
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
柱筋
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
墙筋
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
梁筋
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
基础钢筋
1）钢筋的机械连接类型：套筒挤压连接、锥螺纹套筒连接、直螺纹套筒连接。
●优点：接头质量稳定可靠，不受钢筋化学成分的影响，人为因素的影响也小；操作简便，施工速度快，且不受气候条件影响；无污染、无火灾隐患，施工安全等特点。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
2.机械连接
2）钢筋套筒挤压连接
将两根待接钢筋插入钢套筒，用挤压连接设备沿径向挤压钢套筒，使之产生塑性变形，依靠变形后的钢套筒与被连接钢筋纵、横肋产生的机械咬合成为整体的钢筋连接方法
适用于直径20-40mm的带肋钢筋的连接。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
2）钢筋套筒挤压连接
工艺检验：每种规格钢筋的接头试件不应少于3个；接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验；3个接头试件强度均应符合现行行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》中相应等级的强度要求。
①取样数量
同批条件500个接头，作为一个验收批。
对每一验收批，应随机抽取10%的挤压接头作外观检查；抽取3个试件作单向拉伸试验。
②外观检查
③单向拉伸试验
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
机械连接-套筒挤压连接
钢筋径向挤压连接
1—钢套管；2—连接钢筋
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
径向挤压
轴向挤压
套筒挤压连接
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
径向挤压
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
径向挤压
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
3）锥螺纹套筒连接
是将两根待接钢筋端头用套丝机做出锥形外丝，然后用带锥形内丝的套筒将钢筋两端拧紧的钢筋连接方法。这种接头质量稳定性一般，施工速度快，综合成本较低。
图4.6 钢筋锥螺纹套筒连接
1—已连接的钢筋；2—锥螺纹套筒；3—待连接的钢筋
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
2.机械连接
（1）钢筋锥螺纹连接施工
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
2. 机械连接
钢筋端头
滚丝
钢筋断料
切头
螺纹质量
检验
套筒连接
接头检查
完成
→
→
→
→
→
直螺纹加工设备-钢筋丝头加工
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
设备-套筒-丝头-连接
直螺纹套筒连接
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
直螺纹套筒连接
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
（2）钢筋锥螺纹接头质量检验
①连接钢筋时，应检查连接套筒出厂合格证、钢筋锥螺纹加工检验记录。
②钢筋连接工程开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋和接头进行工艺检验：每种规格钢筋母材进行抗拉强度试验；每种规格钢筋接头的试件数量不应少于3个；
③随机抽取同规格接头数的10%进行外观检查。应满足钢筋与连接套的规格一致，接头丝扣无完整丝扣外露。如发现有一个完整丝扣外露，即为连接不合格、。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
3）钢筋镦粗直螺纹套筒连接
钢筋镦粗直螺纹套筒连接是先将钢筋端头镦粗，再切削成直螺纹，然后用带直螺纹的套筒将钢筋两端拧紧的钢筋连接方法。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
直螺纹接头
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
3.焊接
1） 一般规定
（1）电渣压力焊应用于柱、墙、烟囱等现浇混凝土结构中竖向受力钢筋的连接；不得用于梁、板等构件中水平钢筋的连接。
（2）在工程开工或每批钢筋正式焊接前，应进行现象条件下的焊接性能试验。合格后，方可正式生产。
（3）钢筋焊接施工之前，应清除钢筋或钢板焊接部位和与电极接触的钢筋表面上的锈斑油污、杂物等；钢筋端部若有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。
2）闪光对焊
将两根钢筋安放成对接形式，利用焊接电流通过两根钢筋接触点产生的电阻热，使接触点金属熔化，产生强烈飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
3.焊接
（1） 对焊工艺连续闪光焊、预热闪光焊、闪光－预热闪光焊
（2）对焊缺陷及消除措施
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
项次 异常现象和缺陷种类 消除措施
1 烧化过分剧烈并产生强烈的爆炸声 （1）降低变压器级数（2）减慢烧化速度
2 闪光不稳定 （1）清除电极底部和表面的氧化物（2）提高变压器级数（3）加快烧化速度
3 接头中有氧化膜、未焊透或夹渣 （1）增加预热程度（2）加快临近顶锻时的烧化速度（3）确保带电顶锻过程（4）加快顶锻速度（5）增大顶锻压力
4 接头中有缩孔 （1）降低变压器级数（2）避免烧化过程过分强烈（3）适当增大顶锻留量及顶锻压力
闪光对焊
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
对焊接头近景
闪光对焊接头
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
（3）对焊接头质量检验
①取样数量：在同一台班内，由同一焊工，按同一焊接参数完成的300个同类型接头作为一批。钢筋闪光对焊接头的力学性能试验包括拉伸试验和弯曲试验，应从每批成品中切取6个试件，3个进行拉伸试验，3个进行弯曲试验。
②外观检查：接头处不得有横向裂纹；与电极接触处的钢筋表面，不得有明显的烧伤；
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
闪光对焊
③拉伸试验
三个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值；至少有两个试样断于焊缝之外，并呈塑性断裂。当检验结果有一个试件的抗拉强度低于规定指标，或有两个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时，应取双倍数量的试件进行复验。复验结果，若仍有一个试件的抗拉强度低于规定指标，或有三个试件呈脆性断裂，则该批接头即为不合格品。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
闪光对焊
④弯曲试验
钢筋闪光对焊接头弯曲试验时, 应将受压面的金属毛刺和镦粗变形部分去掉, 与母材的外表齐平。
当试验结果有 2 个试件发生破断时, 应再取 6 个试件进行复验。 复验结果如仍有 3 个试件发生破断, 应确认该批接头为不合格品。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
闪光对焊
3）电阻点焊
钢筋电阻点焊是将两根钢筋安放成交叉叠接形式，压紧于两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，加压形成焊点的一种压焊方法
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
点焊机
焊头
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
点焊过程可分为预压、通电、锻压三个阶段。在通电开始一段时间内，接触点扩大，固态金属因加热膨胀，在焊接压力作用下，焊接处金属产生塑性变形，并挤向工件间隙缝中；继续加热后，开始出现熔化点，并逐渐扩大成所要求的核心尺寸时切断电流。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
4）电弧焊
钢筋电弧焊是以焊条作为一板、钢筋为另一板，利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。。
电弧焊的接头形式（下图）有：
搭接焊、帮条焊、坡口焊、熔槽帮条焊和窄间隙焊。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
钢筋的连接
图4-22 电弧焊接头形式
(a) 搭接焊；(b) 帮条焊；(c) 立焊的坡口焊;(d) 平焊的坡口焊
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
电弧焊
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
电弧焊
焊缝饱满
单面焊：10d
双面焊：5d
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
（1）帮条焊和搭接焊
帮条焊和搭接焊宜采用双面焊。当不能进行双面焊时，可采用单面焊。当帮条级别与主筋相同时，帮条直径可与主筋相同或小一个规格；当帮条直径与主筋相同时，帮条级别可与主筋相同或低一个级别。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
（2）预埋件电弧焊
预埋件T字接头电弧焊分为贴角焊和穿孔塞焊两种（图4-12）。施焊中，电流不宜过大，不得使钢筋咬边和烧伤。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
（3）坡口焊
①施焊前的准备工作，应符合下列要求：
钢筋坡口面应平顺，切口边缘不得有裂纹、钝边和缺棱；钢筋坡口平焊时，V形坡口角度宜为55°~65°（图4-13a）
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
5）、电渣压力焊
利用焊接电流通过两根钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。 常用于竖向和斜向的钢筋连接。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
电渣压力焊设备
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
电渣压力焊施工
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
电渣压力焊接头
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
电渣压力焊
焊接工艺：
施焊前，焊接夹具的上、下钳口应夹紧在上、下钢筋上；
引弧过程
电弧过程
电渣过程
顶压过程
接头焊毕，冷却后，回收焊剂和卸下焊接夹具，敲去渣壳；
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
①下夹钳夹住下钢筋;②扶直上钢筋并夹牢于上夹钳中,使上下钢筋处于同一铅垂线上;
③安装引弧导电铁丝圈;
④套上焊剂盒;⑤将焊剂装
入焊剂盒,并用棒条插捣;
⑥将焊机的负极线连接于上钢筋;
下夹钳夹住下钢筋
扶直上钢筋并夹牢于上夹钳
焊剂盒
用小铁簸箕将焊剂装入
边装入边用棒条插捣
焊机的负极线连接
⑦通电后, 摇动手柄将上钢
筋略上提引弧，稳定电弧，
使上下钢筋两端面均匀烧化
⑧电弧稳定燃烧、上钢筋
熔化；⑨电弧熄灭转为电
渣过程，渣池产生大量电
阻热使钢筋端部继续熔化;
⑩切断电流、迅速顶压
并持续几秒钟。
焊接完成后，回收剩余
的焊剂，可重复使用。
摇动手柄引弧
稳弧、电渣、熔化
回收剩余焊剂
焊接完成后的接头被包围在渣壳中，让接头保温半小时左右。
电渣压力焊适用于φ18~32 的Ⅱ级钢及新Ⅲ级钢筋连接。焊接的接头要求鼓包均匀，鼓包直径约为钢筋直径的1.6倍。
待冷却后敲去渣壳，露出带金属光泽的鼓包接头。
1）准备工作
（1）核对成品钢筋的钢号、直径、形状、尺寸和数量等是否与料单料牌相符。（2）准备绑扎用的铁丝、绑扎工具（如钢筋钩、带扳口的小撬棍），绑扎架等。（3）准备控制混凝土保护层用的水泥砂浆垫块或塑料卡。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
4 .绑扎连接
1）准备工作
（4）划出钢筋位置线。钢筋接头的位置，应根据来料规格，根据规范对有关接头位置、数量的规定，使其错开，在模板上划线。
（5）绑扎形式复杂的结构部位时，应先研究逐根钢筋穿插就位的顺序，并与模板工联系讨论支模和绑扎钢筋的先后次序，以减少绑扎困难。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
4 .绑扎连接
柱钢筋绑扎
2）钢筋绑扎接头
（1）钢筋绑扎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。
（2）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间距不应小于钢筋直径，且不应小于25mm。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
4 .绑扎连接
2）钢筋绑扎接头
（3）当纵向受拉钢筋的绑扎搭接接头面积百分率不大于25％时，其最小搭接长度应符合下表规定。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
钢筋种类 混凝土强度等级
C15 C20~C25 C30~C35 ≥C40
HPB235级光圆钢筋 45d 35d 30d 25d
HRB335级带肋钢筋 55d 45d 35d 30d
HRB400级带肋钢筋 - 55d 40d 35d
3）基础钢筋绑扎
（1）钢筋网的绑扎。
（2）基础底板采用双层钢筋网时，在上层钢筋网下面应设置钢筋撑脚或混凝土撑脚。
（3）钢筋的弯钩应朝上，不要倒向一边；但双层钢筋网的上层钢筋弯钩应朝下。
（4）独立柱基础为双向弯曲，其底面短边的钢筋应放在长边钢筋的上面。
（5）现浇柱与基础连接用的插筋，其箍筋应比柱的箍筋缩小一个柱筋直径，以便连接。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
4）柱钢筋绑扎
（1）柱中的竖向钢筋搭接时，角部钢筋的弯钩应与模板成45°。
（2）箍筋的接头（弯钩叠合处）应交错布置在四角纵向钢筋上；
（3）下层柱的钢筋露出楼面部分，宜用工具式柱箍将其收进一个柱筋直径，以利上层柱的钢筋搭接。
（4）框架梁、牛腿及柱帽等钢筋，应放在柱的纵向钢筋内侧。
（5）柱钢筋的绑扎，应在模板安装前进行。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
5）墙钢筋绑扎
（1）墙的垂直钢筋每段长度不宜超过4m（钢筋直径≤12mm）或6m（直径＞12mm），水平钢筋每段长度不宜超过8m，以利绑扎。
（2）墙的钢筋网绑扎同基础，钢筋的弯钩应朝向混凝土内。
（3）采用双层钢筋网时，在两层钢筋间应设置撑铁，以固定钢筋间距。
（4）墙的钢筋，可在基础钢筋绑扎之后浇筑混凝土前插入基础内。
（5）墙钢筋的绑扎，也应在模板安装前进行。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
6）梁板钢筋绑扎
（1）纵向受力钢筋采用双层排列时，两排钢筋之间应垫以直径≥25mm的短钢筋，以保持其设计距离。
（2）箍筋的接头（弯钩叠合处）应交错布置在两根架立钢筋上，其余同柱。
（3）板的钢筋网绑扎与基础相同，但应注意板上部的负筋，要防止被踩下。
（4）板、次梁与主梁交叉处，板的钢筋在上，次梁的钢筋居中，主梁的钢筋在下。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
6）梁板钢筋绑扎
（5）框架节点处钢筋穿插十分稠密时，应特别注意梁顶面主筋间的净距要有30mm，以利浇筑混凝土。
（6）梁钢筋的绑扎与模板安装之间的配合关系：①梁的高度较小时，梁的钢筋架空在梁顶上绑扎，然后再落位；②梁的高度较大（≥1.0m）时，梁的钢筋宜在梁底模上绑扎，其两侧模或一侧模后装。
（7）梁板钢筋绑扎时应防止水电管线将钢筋抬起或压下。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
梁板钢筋绑扎时，应防止水电管线将钢筋抬起或压下。
楼板中水电管线的预留预埋
钢管布线预埋
PVC管
布线预埋
5.2 钢筋绑扎的相关规定
板、次梁与主梁交叉处，板的钢筋在上，次梁钢筋居中，主梁钢筋在下；当有圈梁、垫梁时，主梁钢筋在上。
次梁负钢筋居中
主梁负钢筋在下
板的负钢筋在上
5.2 钢筋绑扎的相关规定
【任务实施】
1、组织学生参观建筑工程施工场地；
2、现场认识钢筋连接件的种类；
3、现场认识连接件的缺陷；
4、现场通过视频或讲解了解各种连接件缺陷及危害。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
【知识拓展】
钢筋接头拉伸试验评判标准
1.符合下列条件之一，评定为合格。
3个试件均断于钢筋母材，延性断裂，抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度标准值；
2个试件断于钢筋母材，延性断裂，抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度标准值；
1个试件断于焊缝，或热影响区，脆性断裂，或延性断裂，抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度标准值。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
【知识拓展】
钢筋接头拉伸试验评判标准
2.符合下列条件之一，评定为复验。
2个试件断于钢筋母材，抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度标准值；
1个试件断于焊缝，抗拉强度小于钢筋母材抗拉强度标准值；
1个试件断于钢筋母材，抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度标准值；
2个试件断于焊缝，抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度标准值；
3 个试件全部断于焊缝，抗拉强度均大于等于钢筋母材抗拉强度标准值。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收
【知识拓展】
钢筋接头拉伸试验评判标准
3.复验时，取 6 个试件。当仍有1个试件的抗拉强度小于钢筋母材的抗拉强度标准值；或有3个试件断于焊缝均应判定该批接头为不合格品。
4.不符合复验条件的检验批接头，均评为不合格品。
5.拉伸试验中，有试件断于钢筋母材，却呈脆性断裂；或者断于热影响区，呈延性断裂，其抗拉强度却小于钢筋母材抗拉强度标准值。以上两种情况均属异常现象，应视该项试验无效，并检查钢筋的材质性能。
工作任务4-2 钢筋连接质量验收

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