公路工程施工技术：钢筋工程及存放要求

钢筋工程是桥梁工程中关键控制性的分项工程。作为公路桥梁施工人员，必须掌握钢筋工程相关内容。

1）钢筋的类型

桥梁工程中，常把钢筋混凝土构件中的钢筋和预应力混凝土构件中的非预应力钢筋统称为普通钢筋（图5.10），把预应力混凝土构件中承受预应力的钢筋称为预应力钢筋（图5.11）。桥梁工程中常用的钢筋类型及其常用参数见表5.3和表5.4。

钢筋的级别、种类和直径应按设计规定采用。当需要代换时，应得到设计人员的书面认可。

预制构件的吊环必须采用未经冷拉的热轧光圆钢筋制作，且其使用时的计算拉应力不大于50 MPa。

图5.10　普通钢筋

图5.11　预应力钢筋

表5.3　桥梁普通钢筋抗拉强度及常规参数

注：HPB300钢筋指热轧光圆钢筋，HRB335、HRB400、HRB500钢筋指热轧带肋钢筋，HRBF335、HRBF400、HRBF500指细晶粒热轧带肋钢筋，CRB是指冷轧带肋钢筋。

表5.4　桥梁常用预应力钢筋参数

2）进场钢筋的检验

钢筋进场时应具有出厂质量证明书和质量报告单，进场时除应检查其外观和标志外，尚应按不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批抽取试样进行力学性能检验。检验试验方法及程序应符合国家标准及规范的规定。

（1）普通钢筋的检验

①普通钢筋进场时需要进行拉伸和冷弯试验，如钢筋需要焊接，需增加焊接工艺试验。

②普通钢筋试验每批次质量不宜大于60 t，超过60 t的部分，每增加40 t（或不足40 t的余数）应增加一个拉伸和一个弯曲试验试样。钢筋的进场检验亦可由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇注方法的不同炉罐号组成混合批进行，但各炉罐号的含碳量之差应不大于0.02%，含锰量之差应不大于0.15%。

③每批钢筋中取试件9根，3根做拉伸试验（确定屈服点、抗拉强度和伸长率），3根做冷弯试验，3根做焊接工艺试验。

④做拉伸试验时，应同时确定抗拉强度、屈服点和伸长率3个指标。第一次拉伸试验中，如果有一个指标不符合规定，即认为拉伸试验项目不合格，应再做拉伸试验，重新测定3个指标。第二次试验中，如仍有一个指标不符合规定，不论这个指标在第一个试验中是否合格，拉伸试验项目即作为不合格处理。

⑤做冷弯试验时，应按要求将试件绕一定直径的芯棒弯曲至规定角度，其背后不发生裂纹、鳞落、断裂等现象为合格。

⑥若有任何一项试验结果不合格，允许重做该项试验。重做试验时，应另从其他钢筋中选取试件，试件数量应为第一次试件数量的2倍。第二次重做试验仍有不合格时，则认为该批钢筋是不合格的。

（2）预应力钢筋的检验

①钢绞线。钢绞线分批检验时，每批质量不大于60 t。从每批钢绞线中任取3盘，从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。如每批少于3盘，则逐盘取样进行上述试验。试验结果如有一项不合格，则不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验，如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。

②钢丝。钢丝分批检验时，每批质量不大于60 t。先从每批中抽查5%，但不少于5盘，进行形状、尺寸和表面检查，如检查不合格，则对该批钢丝逐盘检查。在上述检查合格的钢丝中抽取5%，但不少于3盘，在每盘钢丝的两端取样进行抗拉强度、弯曲和伸长率的试验。试验结果如有一项不合格，则不合格盘报废，并从同批未试验过的钢丝盘中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验，如仍有一项不合格，则该批钢丝为不合格。

③精轧螺纹钢筋。精轧螺纹钢筋分批检验时，每批质量不大于60 t。对外观质量要逐根目测检查，外观检查合格后在每批中任选2根钢筋截取试件进行拉伸试验（对拉伸试验的试件，不允许进行任何形式的加工）。试验结果如有一项不合格，则另取双倍数量的试件重做全部各项试验，如仍有一根试件不合格，则该批钢筋为不合格。

上述试验结果的判定以《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F050—2011）的规定为准。其中应注意的是，除大桥等重要的工程以外的其他桥梁使用的预应力钢材中，钢丝、钢绞线的力学性能检测，可以仅进行抗拉强度的试验，或由生产厂家提供力学性能试验报告。

3）钢筋的保存

钢筋的保存分为室内保存及室外保存，进场后的钢筋应尽量堆放在仓库或加工棚内（图5.12），堆放场地应选择在地势较高处，堆放时应垫高架空，离地至少300 mm，不要和酸、盐、油类物品一起存放，以避免污染。

图5.12　钢筋保存示意图

存放时，不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分别堆存，不可混杂，且应设立清晰明确的标识，并妥善保管，尽量缩短存放时间。

钢筋在室外存放时，不宜超过6个月，且不得直接堆放在地面上，必须采取“上覆下垫”的措施，防止雨露和各种腐蚀性气体的影响。

4）钢筋的加工

（1）钢筋加工常用的机械

桥梁工程施工中，常用的钢筋加工机械有钢筋切断机、钢筋调直机、钢筋弯曲机、钢筋横口扳手、钢筋焊机及绑扎工具等（图5.13）。

图5.13　常用的钢筋加工机械

（2）普通钢筋的下料

根据构件配筋图，绘出各种形状和规格的单根钢筋简图并加以编号，分别计算钢筋的直线下料长度、根数和钢筋的质量，并绘制配料单，作为钢筋加工的依据。

钢筋下料长度按下料方法进行计算：

直线钢筋下料长度=外包线长度+弯钩长度+接头长度-冷弯伸长量

弯起钢筋/箍筋的下料长度=外包线总长度-弯曲调整值+弯钩加长值

钢筋外包线长度可根据图纸直接或计算得到，钢筋的弯钩长度按照表5.5取值。弯曲伸长量可按下列数字估算伸长量：弯曲45°时伸长量为0.5d，弯曲90°时伸长量为1d，弯曲180°时伸长量为1.5d。

表5.5　普通钢筋弯曲示意

（3）预应力钢筋的下料

①钢绞线、钢丝和精轧螺纹钢筋等预应力钢筋的下料长度，应通过计算确定。计算时，应考虑台座长度（或孔道长度）、锚夹具长度、千斤顶长度、冷拉伸长值、弹性回缩值、张拉伸长量和外露长度等因素。(www.xing528.com)

②预应力筋的下料，应采用切断机或砂轮锯切断，严禁采用电弧切割。

③高强钢丝的墩头宜采用液压冷墩。墩头前应确认钢丝的可墩性，钢丝墩头的强度不得低于钢丝强度标准值的98%。

④预应力筋由多根钢丝或钢绞线组成时，同束内应采用强度相等的预应力钢材。编束时，应逐根理顺，绑扎牢固，防止互相缠绕（图5.14）。

图5.14　预应力钢筋编束

5）钢筋连接

普通钢筋的连接方法有焊接［闪光接触对焊、电弧焊（搭接焊、帮条焊）］、机械连接（螺纹套筒、挤压套筒）及绑扎连接等。桥梁工程中，普通钢筋的连接宜采用焊接接头或机械连接接头。绑扎接头仅当钢筋构造复杂施工困难时方可采用，绑扎接头的钢筋直径不宜大于28 mm，对轴心受压和偏心受压构件中的受压钢筋可不大于32 mm，轴心受拉和小偏心受拉构件不应采用绑扎接头。

预应力钢筋通常采用连续长度钢筋，不宜出现接头。预应力钢筋确需连接时，必须根据预应力钢筋的种类选用合适的连接器，不允许采用焊接及绑扎连接。

（1）一般规定

①受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处，并错开布置。对于绑扎接头，两接头间距离不小于1.3倍搭接长度；对于焊接接头，在接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内的受力钢筋，其接头的截面面积占总截面面积的百分率应符合表5.6的规定。对于绑扎接头，其接头的截面面积占总截面面积的百分率，亦应符合表5.6的规定。

表5.6　接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率

②电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径，也不宜位于构件的最大弯矩处。

（2）普通钢筋焊接（图5.15）

①钢筋的纵向焊接应采用闪光对焊。当缺乏闪光对焊条件时，可采用电弧焊、电渣压力焊、气压焊。

②钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。焊工必须持考试合格证上岗。

③钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应进行预弯，以使焊接后接头两侧钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d。

④钢筋接头采用帮条电弧焊时，帮条应用与主筋同级别的钢筋，其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。对于帮条长度，如果用双面焊缝不应小于5d，如用单面焊缝不应小于10d。

⑤焊接时，对施焊场地应有适当的防风、雨、雪设施。低于-20℃时不得施焊。

⑥钢筋骨架的施焊拼装应在坚固的工作台上进行，操作时应符合下列要求：

a.拼装时应按设计图纸放大样，放样时应考虑焊接变形和预留拱度。

b.钢筋拼装前，对有焊接接头的钢筋应检查每根接头是否符合焊接要求。

c.拼装时，在需要焊接的位置用楔形卡卡住，防止电焊时局部变形。待所有焊接点卡好后，先在焊缝两端点焊定位，然后进行焊缝施焊。

d.骨架焊接时，不同直径钢筋的中心线应在同一平面上。因此，较小直径的钢筋在焊接时，下面宜垫以厚度适当的钢板。

e.施焊顺序宜由中到边对称向两端进行，先焊骨架下部，后焊骨架上部。相邻的焊缝采用分区对称跳焊，不得顺方向一次焊成。

图5.15　钢筋焊接

（3）普通钢筋机械连接

普通钢筋机械连接宜采用镦粗直螺纹、滚轧直螺纹或套筒挤压连接接头（图5.16）。镦粗直螺纹和滚轧直螺纹连接接头适用于直径大于或等于25 mm的HRB335、HRB400级热轧带肋钢筋；套筒挤压连接接头适用于直径16～40 mm的HRB335、HRB400级热轧带肋钢筋。

图5.16　钢筋机械连接接头

　　①钢筋机械连接接头的等级应选用Ⅰ级或Ⅱ级，接头的性能指标应符合相关规范的要求。

②连接套筒、锁母、丝头在运输和贮存过程中应采取防护措施，防止雨淋、沾污和损伤。

（4）普通钢筋绑扎连接

①绑扎接头的末端距钢筋弯折处的距离，不应小于钢筋直径的10倍，接头不宜位于构件的最大弯矩处。

②受拉钢筋的绑扎接头的搭接长度，应符合表5.7的规定。受压钢筋绑扎接头的搭接长度，应取受拉钢筋绑扎接头搭接长度的0.7倍。

表5.7　受拉钢筋绑扎接头的搭接长度

注：①当带肋钢筋直径d大于25 mm时，其受拉钢筋的搭接长度应按表中值增加5d采用；当带肋钢筋直径d小于或等于25 mm时，其受拉钢筋的搭接长度按表中值减少5d采用。

②当混凝土在凝固过程中受力钢筋易受扰动时，其搭接长度应增加5d。

③在任何情况下，纵向受拉钢筋的搭接长度均不应小于300 mm，受压钢筋的搭接长度均不应小于200 mm。

④环氧树脂涂层钢筋的绑扎接头搭接长度，受拉钢筋按表值的1.5倍采用。

⑤两根不同直径的钢筋的搭接长度，以较细的钢筋直径计算。

③受拉区内HPB300钢筋绑扎接头的末端应做成弯钩；HRB335、HRB400、RRB400钢筋的绑扎接头末端可不做弯钩；直径不大于12 mm的受压HPB300钢筋的末端可不做弯钩，但搭接长度应不小于钢筋直径的30倍。钢筋搭接处应在其中心和两端用铁丝扎牢。

（5）预应力钢筋连接

预应力钢绞线及钢丝的连接通常采用专用的连接器进行连接，精轧螺纹钢采用精轧螺纹套筒进行连接（图5.17）。

图5.17　预应力钢筋连接