发电厂房及变电站工程主要建筑物钢筋施工作业指导书.doc

尼尔基发电厂房及变电站工程主要建筑物钢筋施工作业指导书批准：审核：校核：编写：编号：编制单位：尼尔基厂房项目部技术部2002年6月29日钢筋作业指导书第一章 概 述尼尔基水利枢纽发电厂房及变电站钢筋作业范围包括挡水侧挡墙、发电厂房、变电站、进水渠、尾水渠等的永久工程建筑物以及施工导流工程等临时建筑物的钢筋施工。为了确保钢筋施工质量，特此制定钢筋作业指导书，望各施工单位认真遵照执行。第二章 钢筋的制备第一节 钢筋的存放钢筋从出厂运到工地后应立即堆在木垛上，使之与地面隔离，不致受潮生锈。若堆存在露天场地，而又不及时使用，应搭雨棚。钢筋堆放时必须按不同等级、牌号、规格及生产厂家，分批验收、分别堆放、不得混杂，且应挂牌以资质识别。第二节 钢筋的加工2.1钢筋材质n 钢筋有出厂证明书或试验报告单。使用前要作拉力、冷弯试验，需要焊接的钢筋应做好焊接工艺试验。钢号不明的钢筋，经试验合格后方可使用，但不能在承重结构的重要部位上应用。n 钢筋机械性能试验1) 钢筋分批试验，以同一炉（批）号，同一截面尺寸的钢筋为一批。重量不大于60吨。2) 根据厂家提供的钢筋质量证明书，检查每批的外表质量（如裂缝、结疤、麻坑、气泡、砸碰伤痕及锈蚀程度），并测量每批钢筋的代表直径。3) 在每批钢筋中，选取经表面检查和尺寸测量合格的两根钢筋，各取一个拉力试件（含屈服点、抗拉强度和延伸率试验）和一个冷弯试验（试件弯曲后，不得有裂纹、剥落或断裂现象）。每套试样从每根钢筋端部截去50厘米，然后再截取试样两根。试料长度，直径28毫米以下的钢筋，抗拉试样长30厘米，冷弯试样长度25厘米；直径28毫米以上的钢筋，抗拉试样长36厘米，冷弯试样长度30厘米。如有一个试验项目的一个试件不符合监理人规定数值时，则另取两倍数量的试件，对不合格的项目作第二次试验，如有一个试件不合格，则该批钢筋即为不合格产品。对于钢号不明的钢筋进行试验，其抽样数量不得少于6组。2.2钢筋替换1) 在采用其它各类钢筋代替施工图纸中规定钢筋时，必须报送监理人审批。2) 同钢号钢筋代换时，直径变更范围最好不超过4毫米，变更后的钢筋总截面面积不小于设计的2%、不超过设计的3%。3) 用高一级代换低一级时，宜用改变直径的方法以保持钢筋间距；部分构件应校核裂缝和变形。钢筋等级的变换不能超过一级，并应计算两者的强度进行换算，并对钢筋截面积作相应的改变。4）以粗钢筋代替细钢筋时，应校核握裹力。2.3 去锈钢筋堆存过久或受潮后，表面形成一层桔黄色的氧化铁，俗称铁锈。去锈的方法很多，常用的有钢丝刷、电动圆盘钢丝刷、喷砂或酸洗等。目前除冷拔用酸洗除锈、焊接用电动圆盘钢丝刷除锈外，因工作量变化幅度大，并无定型设备，常根据不同条件自行选用。对于预应力钢筋，去锈要求更加严格，凡已锈蚀或油污的钢筋、钢丝，一律不得使用。已去锈的钢筋应一端对齐堆存，以便化线。2.4 调直盘圆钢筋在使用前应加以调直，直条钢筋由于运输等的原因造成的弯曲，也应加以调直后再使用。钢筋调直后的弯曲度每米不应超过4mm。凡是超过规定弯曲度的钢筋，不允许使用，否则会影响受力性能。钢筋的调直方法，分人工调直和机械调直两种。对于盘圆钢筋，一般用卷扬机调直，在调直时必须注意冷拉率：对于I级钢筋不得超过3%，IIIV级钢筋不得超过1%，在不允许使用冷拉钢筋的结构中则其冷拉率均不得大于1%。采用调直机进行加工，能使调直、去锈和剪切工序一次完成。大直径的钢筋，可用弯筋机调直。当工作量不大或无弯筋机时，可用手动调直装置，或手动弯筋工具调直。2.5 下料 化线化线是根据设计图纸要求，用粉笔划出所需要的长度，以便剪切。为此，必须在划线前根据图纸按不同构件先编制配料单，计算出下料长度，然后根据配料单进行划线下料。在计算钢筋下料长度时，要按构件外形尺寸减去两端保护层厚度，还应遵守对弯钩设置的构造规定。各种情况的下料长度如下：F 无弯钩架立钢筋：下料长度=构件长-两端保护层F 有弯钩直钢筋：下料长度=构件长-两端保护层+两个弯钩长度F 弯起钢筋：下料长度=直段长+斜料长度+两个弯钩长度-弯曲延伸长度F 箍筋：下料长度=箍筋周长+弯钩长F 配料单施工单位应按施工图纸填写所要浇筑仓号的钢筋配料单。然后交给钢筋加工厂进行加工。2.6 剪切钢筋剪切设备可分为手动剪切设备和自动剪切设备。手动剪切设备可切断20mm以下的钢筋，自动剪切设备可切断2040mm的钢筋对。大于直径40mm的钢筋多采用氧气切割。2.7 弯曲钢筋的弯曲工作在钢筋工厂中按配料单上的要求进行弯曲成型。常用的弯筋工具有手动弯筋工具和电动弯筋机。手动弯筋机能够弯曲最大直径为25mm的钢筋，电动弯筋机能够弯曲直径大于10mm的钢筋。第三节 箍 筋 用圆钢筋制作箍筋时，末端应有弯钩，弯钩长度应符合表一。表一 圆钢筋制作箍筋，末端弯钩长度规定箍 筋 直 径受力钢筋直径（mm）25284051075901290105 加工后的允许偏差，不得超过表二所列的数值。表二 钢筋加工后的允许偏差序号偏 差 名 称允许偏差值（mm）1受力钢筋全长净尺寸的偏差102箍筋各部分长度的偏差53钢筋弯起点位置的偏差厂房构件20大体积混凝土304钢筋转角的偏差3第四节 钢筋的帮扎当钢筋的长度不足设计长度时，或者需要连接成钢筋骨架时，可用帮扎的方法进行钢筋连接。但是对于轴心受拉、小偏心受拉杆件和对直接承受动荷载并按疲劳验算的构件，不得采用帮扎接头。因绑扎纯系手工操作，生产率低，质量差和浪费材料，所以应尽可能采用焊接。各种情况下钢筋的绑扎如下：F 绑扎直径12mm以下的钢筋时用22号铁丝（直径0.771mm）；绑扎直径1225mm的钢筋时用20号铁丝（直径0.914mm）；绑扎直径25mm以上的钢筋时用18号铁丝（直径1.219mm）。F 钢筋采用绑扎接头时，搭接长度不应小于表三中的数值。表三 绑扎接头的最小搭接长度钢 筋 级 别受 拉 区受 压 区热轧（冷拉）级钢筋30d20d级钢筋35d25d级钢筋40d30d5号钢筋30d30d冷拔低碳钢丝250mm200mm注：位于受拉区的搭接长度不应小于25厘米，位于受压区的搭接长度不应小于20厘米。当受压区钢筋为级钢筋，未端又无弯钩时，其搭接长度不应小于30d。如在施工中分不清受拉区或受压区时，搭接长度应按受拉区的规定办理。F 受拉区域内的光面圆钢筋绑扎接头的末端，应做弯钩，螺纹钢筋的绑扎，接头末端可不做弯钩。F 梁、柱的接头，如采用绑扎接头，则在绑扎接头的搭接长度范围内加密钢箍。当搭接钢筋为受力钢筋时，箍筋间距不应大于5d（d为两搭接钢筋中较小的直径）；当搭接钢筋为受压钢筋时，其箍筋间距不应大于10d。F 受力钢筋的绑扎接头不允许集中在构件的一个截面内。在受拉区内只允许有25%的接头，在受压区内只允许有50%的接头。第五节 钢筋的焊接焊接是利用电能将钢筋加热至高温而融接在一起的。对于直接承受动荷载并按疲劳验算的构件，不允许采用焊接接头。5.1. 接触焊接触焊的原理是依靠强大的电流，通过焊件本身的固有电阻和接触处接触电阻所产生的高温，使钢筋在接触处先软化，然后在加压融接成一体。按焊接位置的不同，分为接触对焊和接触点焊两种。 接触对焊将两根钢筋端面对焊连接成一体的称为接触对焊。接触对焊具有节省钢筋、焊条，操作简单、效率高、质量好，并对各种钢筋均能适应的特点，因而得到普遍采用。 接触对焊在工地中采用最多的为闪光对焊连续闪光对焊和预热闪光对焊。F 连续闪光对焊采用连续闪光焊时，钢筋端面无须精加工，仅对端头表面去污去锈即可。在焊接前将钢筋端部约150毫米范围内铁锈、污泥等清除干净。直到露出金属光泽，且钢筋端头如有弯曲。必须加以矫直或切除。焊接时，先将拟焊钢筋端头加紧在焊机电机钳上，然后接通电源，使两根钢筋端面轻微接触，促使接触间隙中产生闪光。闪光开始再徐徐移动钢筋，使两端面仍保持轻微接触，形成连续闪光过程。最初在端面一、二个凸出点接触，由于接触面小，接触电阻极大，接触面四周的金属立即被加热到沸腾程度，产生了不大的爆炸。通过爆炸的一部分金属即以火花形式自接触点继续爆炸，结果在整个端面上形成不断闪光的火花束，故名曰闪光焊。待闪光到规定程度后，烧平端面，闪掉杂质，热至融化点，此时利用压力机构施加适当的压力，迅速将焊件压紧，开始是在有电流作用下进行，然后切断电源，继续在无电流作用下进行焊接即告完成。接触对焊完毕后，须等到接头处由白红色变为黑红色时才能松开夹具。将钢筋平稳地从夹具中取出。避免发生接头弯折现象。由于焊接过程能喷出火花，使空气不能进入接头处，又通过挤压，把以融化的氧化物全部挤出，因而接头质量得到保证。这种方法所需焊机功率较大，适用于25mm以下的级钢筋及5号钢筋。F 预热闪光焊包括一次闪光、预热、二次闪光及顶煅等工艺过程。一次闪光是将钢筋端面闪平。预热方法有断续闪光预热和电阻预热两种，前者是使两钢筋端面交替地轻微接触和分开，发出断续闪光来实现预热；后者是两钢筋端面一直紧密接触用脉冲电流或交替紧密接触与分开，产生电阻热来实现预热，这种方法需要的功率较大。二次闪光及顶锻和连续闪光焊过程一样。 接触点焊采用接触点焊联结钢筋骨架和钢筋网以代替人工绑扎和电弧焊，是减轻劳动强度，提高功效，降低成本的有效方法。将需要焊接的焊件放在两点极之间，当其通电接触时，该处比电路其余部分有较大的接触电阻，使焊件迅速受热达到熔化连接的温度。在电极的压力作用下连接起来。点焊过程大致可以分为三个阶段：F 第一阶段为预压阶段。在焊接电流通过之前，用电极将钢筋完全压紧，以保证接触点紧密接触；否则可能将钢筋表面及电极表面烧坏。F 第二阶段为通电阶段。由于强大的电流通过被焊处而产生大量的电阻热，使接触点的钢筋在电极压力的作用下，接触点内产生塑性焊点，随着温度的升高，塑性焊点逐渐扩大，熔化而形成熔化核心，待核心扩大到一定程度，应立即切断电流，但不能卸除压力，并需继续加压。F 第三阶段为持续加压与冷却。切断电流后，焊点熔化核心进入冷却过程，此时应持续加压，使核心紧密结合，否则熔化核心会产生自由收缩，将在焊点内出现缩孔，而使焊点区内产生相当大的内应力，导致焊接质量的降低。随着焊点继续冷却，焊接即告完成。 钢筋对焊完毕，必须进行外观检查，并应符合下列要求：、钢筋表面没有裂纹和明显的烧伤。、接头如由弯折，其角度不得大于4度。、接头如有偏心，其偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，并不大于2毫米。外观检查不合格的接头应剔出重焊。不同直径的钢筋进行闪光对焊时，直径相差以一级为为宜，且不得大于4毫米。对焊接头的拉力试验成果均大于该级钢筋的抗拉强度。且断裂在焊缝及热影响区外，才算合格。冷弯试验时，接头位置应处于弯曲中心处，弯心直径应符合表四的要求，试件冷弯后，其接头处（包括热影响区）外侧不出现横向裂纹才算合格。表四 钢筋闪光对焊接头冷弯指标钢 筋 级 别冷弯心棒直径弯 曲 角 度 级 钢 筋2d90 级 钢 筋4d90 级 钢 筋5d90 级 钢 筋7d905 号 钢 筋7d90注：（1）钢筋直径大于25毫米时，弯心直径应增加一个钢筋直径d （2）冷弯试验允许将接头弯曲内侧墩粗部分（毛刺）适当修平，以利向内弯曲。5.2. 电弧焊接 电弧焊接是利用焊条和焊件之间形成的电弧所产生的高温（达6000左右）使焊条熔化而将焊件彼此熔化成一体。电弧焊接必须使用焊条做焊接剂，这是与接触焊的根本区别。 电弧焊接的主要设备是电焊机，分交流和直流两类。交流电焊机具有结构简单、价格低廉、保养维护方便等优点；直流电焊机具有焊接电流稳定、焊接质量高等优点。除电焊机外，还有电缆、焊钳、面罩、手套、刷子等。 电弧焊所用焊条的直径为1.65.8mm、长度为225400mm。焊条的金属丝表面涂有焊药，以保证焊弧稳定燃烧，焊药燃烧时除产生保护性气体帷幕，使焊缝的熔化金属不致氧化外，还能产生熔渣覆盖焊缝金属，减缓冷却速度。使熔化金属的夹渣便于排出。 焊接前应做好准备工作，焊接前的准备工作包括检查焊机、焊件、确定焊条，调好所需电流、接好搭铁线。然后开始焊接，即施弧引焊。接焊时要使焊条顺焊缝方向进行并与焊缝成45角。 电弧焊的接头型式有绑条焊、搭接焊和坡口焊。F 绑条焊绑条与被焊钢筋先用四点定位焊加以固定。被焊钢筋端面间的间隙为25毫米。但不大于0.5d。施焊时，从绑条内侧开始打弧，焊接完后须将弧坑填满，多层施焊时，第一层的焊接电流宜稍大，以增加熔化深度，主焊缝与定位焊缝须结合良好，焊缝均匀，每焊完一层后应立即清渣。绑条焊应采用双面焊（4条焊缝）。F 搭接焊 应先将钢筋预弯，使两钢筋的轴线位于同一直线上，用两点加以固定。施焊要求与绑条焊相同，搭接焊也应用双面焊，操作困难时，允许用单面焊。F 坡口焊分坡口平焊的坡口立焊。坡口平焊时，宜采用v型坡口。焊前应将接头处清除干净并进行定位焊，焊时先由坡口根部引弧。横向施焊数层。接着焊条作之字形运弧。将坡口逐层堆焊起来，直至焊缝略高出表面为止，随即进行加强焊缝焊接，焊毕，弧坑及咬边均予补焊。坡口立焊采用半v形坡口时，应首先在下部钢筋端面上引弧，在整个端面上堆焊一层，然后快速短小的横向焊缝将上下钢筋端部焊接，采用k形坡口时，应在坡口两面交替轮流施焊。 电弧焊接头的外观检查，应符合下列要求、焊缝表面平顺，没有明显的咬边、凹陷、气孔和裂缝。、用小锤敲击接头时，应发出清脆声。、焊接尺寸偏差及缺陷的允许值见表五表五 搭接、绑条焊接头的允许偏差及缺陷项 次偏 差 名 称单 位允许偏差及缺陷1绑条对焊接接头中心的纵向偏移d0.502接头处钢筋轴线的折曲度43焊缝高度d-0.054焊缝宽度d d-0.105焊缝长度d-0.506咬边深度d毫米0.5017焊缝表面上气孔和夹渣1）在两倍d的长度上2）气孔、夹渣的直径个毫米235.3. 气压焊气压焊可用于钢筋的垂直、水平和倾斜位置的对接焊接，当两根钢筋直径不同时，其两直径之差不得大于5mm。气压焊施焊前，钢筋端面应切平，钢筋边角毛刺及端面上铁锈、油污和氧化膜应清除干净，并经打磨露出金属光泽，不得有氧化现象。安装焊接夹具和钢筋时，使两根钢筋的轴线在同一直线上，两根钢筋之间的局部缝隙不得大于3mm。焊接时，在两根钢筋缝隙密合和镦粗过程中，对钢筋施加轴向压力。5.4. 接触电渣焊接触电渣焊施焊前，先将钢筋端部120毫米范围内的铁锈、渣质刷净，把钢筋安置于夹具钳口内加紧。并使钢筋的轴线在同一直线上。利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，然后施加压力使钢筋焊合。为了保证钢筋位置准确和施焊顺利进行，接触电渣焊应搭设一定高度的支撑架。接触电渣焊的焊接参数见表五。表五 接触电渣焊参数钢筋直径（毫米）渣池电压（伏）焊接电流（安）焊接通电时间（秒）1425352002501215162003001518203004001823254004502025324506003035366007003540387008004045408009004550钢筋焊接必须注意安全，严格按安全技术要求操作。要对电源进行维护，严禁钢筋接触电源。焊机必须接地，焊接导线及钳口接线处，都必须可靠绝缘。第三章 钢筋的运输F 单根钢筋的运输比较简单，一般采用汽车运输。但装卸和现场安装麻烦，容易与其它工作互相干扰，而且手工劳动量大。F 钢筋骨架的运输，应根据骨架长度及重量，结合工地条件，采用不同的运输方式，如汽车加拖车运输，拖拉机运输等。由于钢筋骨架的刚度不够，在运输和安装过程中应临时加固，以防钢筋骨架的变形。起吊时，吊点应设在钢筋骨架的重心，着力部分要使用加强筋；吊具绳索要扎牢，以防摆动或脱落伤人。在安装时，应按照事先拟订的安装程序，由起重机依次把钢筋吊装在设计位置上。第四章 钢筋的安装F 在现场安装单根钢筋或钢筋骨架，其质量首先表现在钢筋排列位置的准确度，而且要考虑到立模和浇筑混凝土时，对其可能产生的变形变位的影响。为此，一般可在钢筋下设置水泥砂浆垫块或混凝土垫块（垫块的质量应与构件混凝土相同），双层钢筋上需用短筋支撑，以保证不产生变形变位，使钢筋保护层的厚度符合设计要求。F 钢筋的安装位置、间距、保护层及各部位钢筋的大小尺寸，均应符合设计图纸的规定。F 钢筋安装中交叉点的绑扎，对于、级的钢筋，直径在16毫米以上且不损伤钢筋截面时，可采用手工电弧进行电焊来代替，但必须采用细焊条、小电流进行焊接，并必须严格外观检查，钢筋不应有明显的咬边和裂纹。F 钢筋架设安装后，在浇筑混凝土以前，必须按照设计图和规范进行详细的检查，并作检查记录，凡质量不合格者，应加以修正至合乎要求为止。并且架设好应及时保护，避免发生错动变形。检查合格的钢筋，如长期暴露，在浇筑混凝土前，应重新检查。F 在浇筑混凝土时，要经常检查钢筋架立位置，如发现变动应及时矫正。严禁为方便浇筑擅自移动或割除钢筋。第五章 结束语钢筋施工作业是一项非常复杂的系统工程，钢筋施工质量受多道施工工序的制约和影响，因此必须加强钢筋施工过程控制，从钢筋存储、钢筋加工、钢筋运输、钢筋绑扎、焊接、钢筋安装各个关键环节要层层把关。各施工单位要认真学习钢筋施工作业指导书，对施工人员经常进行培训，努力提高操作人员技能，为把尼尔基发电厂房工程建成优质工程而努力奋斗！