二、钢筋工程

　　(一)钢筋的分类

　　l 按生产工艺分：热轧钢筋、冷拉钢筋、冷拔钢筋、热处理钢筋、钢绞线等。

　　l 按化学成分：碳素钢筋、低合金钢筋。

　　l 按外形分：光圆钢筋、螺纹钢筋、人字纹钢筋和月牙纹钢筋等。

　　l 按强度等级：HPB235、HRB335、HRB400。

　　例6 某种钢筋为III级钢，则与之相对应的强度等级为( )。

　　A.HPB235; B. HPB335; C. HRB335; D. HRB400

　　答案:D

　　(二)钢筋的检验

　　l 资料检查：应有出厂的证明书和试验报告单。

　　l 外观检查：钢筋表面不得有裂缝、结疤和折叠，钢筋表面的凸块不允许超过螺纹高度，外形尺寸应符合规范规定;钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。

　　l 机械性能检查：按照《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-1998等的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。

　　l 化学性能检验：当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。

　　例7 对于钢筋的检验包括( )。

　　A.资料检查; B. 外观检查; C. 机械性能检查; D. 化学性能检验

　　答案:A、B、C、D

　　(三)钢筋的加工

　　1、连接的方法

　　钢筋的连接方法有绑扎连接、焊接连接(压焊和熔焊)和机械连接(挤压连接和螺纹套管连接)等形式。

　　l 绑扎连接：绑扎连接在任何情况下纵向受拉钢筋的搭接长度不应小于300mm，受压钢筋的搭接长度不小于200mm。具体搭接长度依钢筋类型和混凝土强度等级确定。受拉钢筋绑扎接头面积百分率不大于25%时，其搭接长度按表3-2的规定计算确定，受压钢筋绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋搭接长度的0.7倍计算。

　　例8 对于钢筋的绑扎连接，在任何情况下纵向受拉钢筋的搭接长度不应小于( )。

　　A.200mm; B. 300mm; C. 500mm; D. 600mm

　　答案:B

　　受拉钢筋绑扎搭接长度 表3-2

钢筋分类		混凝土强度等级
		C15	C20 ～C25	C30～ C35	≥C40
HPB235		45d	35d	30d	25d
月牙纹	HRB325	55d	45d	35d	30d
	HRB400	－	55d	40d	35d
冷拔低碳钢丝		300mm

　　l 焊接

　　钢筋的焊接有闪光对接焊、电弧焊、电阻焊、电渣压力焊和气压焊几种形式。钢筋的纵向接长宜优先采用闪光对接焊;电阻焊宜用于钢筋网中钢筋纵横交叉点的焊接;电渣压力焊主要用于钢筋的纵向接长。电弧焊有搭接焊、帮条焊和坡口焊三种形式。搭接焊和帮条焊均宜采用双面焊缝，焊缝长度按单面焊缝计不得小于8d(HPB235钢筋)和10d(HRB335钢筋)。钢筋与钢板的T形连接宜采用埋弧压力焊或电弧焊。

　　例9 直径14mm的 HPB235钢筋的连接采用搭接焊，如采用双面焊时，焊缝长度为( )。

　　A.14cm; B. 12cm; C. 7cm; D. 6cm

　　答案:D

　　冷拉钢筋的闪光对焊或电弧焊应在冷拉前进行。冷拔低碳钢丝的接头不得焊接。

　　轴心受拉和小偏心受拉杆件中的钢筋接头均应焊接。普通混凝土中直径大于22mm的钢筋和轻骨料混凝土中直径大于20mm的HPB235钢筋及直径大于25mm的HRB335、HRB400钢筋的接头均宜采用焊接。轴心受压和偏心受压的受压筋接头，当直径大于32mm时应采用焊接。

　　同一接头范围内(35d、500mm)钢筋焊接头数量：非预应力筋在受拉区不大于50%，预应力在受拉区不大于25%，其余情况不限制。

　　l 机械连接

　　钢筋机械连接有挤压连接和螺纹套管连接。挤压连接分径向挤压连接和轴向挤压连接两种。

　　2、钢筋连接的质量控制

　　l 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。

　　l 当受力钢筋采用机械接头时，设置在同一构件内的接头宜相互错开。

　　l 同一构件中相邻纵向受力的绑扎搭接接头宜相互错开。

　　(五)钢筋工程验收要求(强制性条文)

　　对有抗震设防要求的框架结构，其纵向受力钢筋的强度应满足设计要求。当设计无具体要求时，对一二级抗震等级检验所得的强度实测值应符合下列规定：

　　l 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25。

　　l 钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。

　　三、预应力工程

　　预应力混凝土即在混凝土的受拉区内，预先加力，将钢筋拉长到一定数值，并锚固在混凝土上，然后放松张拉力，此时钢筋立即产生弹性回缩，由于钢筋已被锚固住，故将回缩传给混凝土，从而使混凝土受到压力而压紧。这种压力通常称为预应力。当这种构件在荷载作用下产生拉应力时，首先要低消这种预应力，然后构件才承受拉应力，这就提高了整个构件的强度，并推迟了混凝土裂缝的出现。

　　例10 预应力混凝土主要作用是( )。

　　A.提高混凝土的强度等级; B. 节省钢筋用量;

　　C. 提高整个构件的强度; D. 推迟混凝土裂缝的出现

　　答案:C、D

　　预应力工程施工，分先张法和后张法两大类。

　　(一) 先张法

　　先张法是指先张拉钢筋，后浇捣混凝土的方法。具体做法是：在浇筑混凝土以前，用机械或电热张拉钢筋，用夹具将其临时固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力筋，这时钢筋要回缩，而混凝土已与钢筋粘结在一起，阻止钢筋的回缩，于是钢筋的回缩力把混凝土压紧，便给混凝土施加了压力。

　　1、 台座

　　采用台座法生产预应力混凝土构件时，台座承受全部预应力筋的拉力，故台座应有足够的强度、刚度和稳定性。有墩式台座和槽形台座两种。

　　2、 夹具

　　夹具是预应力筋进行张拉和临时固定的工具，可以重复使用，要求构造简单、工作可靠、装拆方便、加工容易、成本低。有张拉夹具和锚固夹具两种。

　　3、 张拉机械

　　包括有穿心式千斤顶、卷扬机和电动螺杆张拉机。

　　4、 先张法施工工艺

　　先张法施工工艺流程如图3-1所示。

　　l 预应力筋的张拉。预应力张拉程序有两种：

　　0→105%控制应力 持荷2min→ 控制应力或

　　0→103%控制应力

　　以上两种张拉程序是等效的。

　　l 混凝土的浇筑与养护。混凝土的浇筑必须一次完成，不允许留设施工缝。混凝土的强度等级不得小于C30。预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的外加剂。应采取正确的养护制度以减少由于温差引起的预应力损失。

　　l 预应力放张。预应力筋放松时混凝土强度应达到设计规定的数值，无具体规定时，不应低于混凝土立方体抗压强度标准值的75%。放张应缓慢进行，如预应力筋数量较多应同时放张，可采用千斤顶、楔块和砂箱等。

　　图3-1 先张法施工工艺流程图

　　(二) 后张法

　　后张法是指先浇筑混凝土，后张拉钢筋的方法。具体做法是：在浇筑混凝土时，在设计规定的位置上预留预应力钢筋的孔道，待混凝土达到设计规定的强度后，将预应力筋穿入孔道，进行张拉，并用锚具将预应力筋锚固在构件上，最后进行孔道灌浆。

　　1、 锚具

　　锚具是预应力筋进行张拉和永久固定的工具，要求工作可靠、构造简单、施工方便、预应力损失小、成本低。有单根粗钢筋锚具、钢筋束锚具和钢丝束锚具等。

　　2、 张拉机械

　　张拉机械有拉杆式千斤顶、穿心式千斤顶和锥锚式双作用千斤顶。

　　3、 后张法施工工艺

　　后张法施工工艺流程如图3-2所示，主要流程说明如下。

　　● 孔道留设。孔道留设是制作后张法构件的关键工序，预留孔道的质量直接影响预应力筋能否顺利张拉。通常有以下几种方法：①钢管抽芯法。预先将无缝钢管敷设在模板内的孔道上，在混凝土浇筑过程中和浇筑后，间隔一定时间慢慢转动钢管，防止与混凝土粘结，在混凝土终凝前抽出钢管，形成孔道;②胶管抽芯法。将5～7层夹布胶管或钢丝网橡胶敷设在模板内的孔道上，采用夹布胶管时，在混凝土浇筑前必须在管内充气或充水，使管径增大，然后浇筑混凝土，待混凝土初凝后放出压缩空气或压力水，抽出胶管，形成孔道;③预埋波纹管法。金属波纹管是用.03～0.5mm的钢带由专用的制管机卷制而成的。波纹管埋入混凝土后水不抽出，与混凝土有良好的粘结力。

　　● 预应力筋张拉。预应力张拉时，结构混凝土强度应符合设计要求，当设计无具体要求时，混凝土强度不得低于设计强度等级的75%。

　　● 孔道灌浆。预应力筋张拉后，应随即进行孔道灌浆，以防预应力筋锈蚀，同时增加结构的抗裂性和耐久性。

　　灌浆用灰除应满足强度和粘结力要求外，尚应具较大的流动性和较小的压缩性/泌水性。故灌浆宜用强度等级不低于42.5的普通硅酸水泥配置的水泥浆，水泥浆强度应不低于20N/mm2，水灰比宜控制在0.40～0.45之间，搅拌后3h泌水率宜控制在20%。对于空隙较大的孔道，水泥浆中可掺入适量的细砂。为了增加孔道灌浆的密实性，在水泥中可掺入水泥水量万分之0.5～1的铝粉或0.25%的木质素磺酸盖或其他减水剂。

　　灌浆前，混凝土孔道应用压力水冲刷干净并润湿孔壁，可用电动或手动压浆泵进行灌浆。水泥浆应均匀缓慢地注入，不得中断;灌浆顺序应先下后上，以避免上层孔道漏浆而把下层孔道堵塞;曲线孔道灌浆，宜由最低点压入水泥浆，至最高点排出空气及溢出浓浆为止。

　　后张法预应力筋锚固后的外露部分宜采用机械方法切割，其外露长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍，且不宜小于30mm。

　　(三) 验收要求(强制性条文)

　　● 张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱，当发生断裂或滑脱时，必须符合下列规定：对后张法预应力结构构件，断裂或滑脱的数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的3%，且每束钢丝不得超过一根;对多跨双向连续极其同一截面应按每跨计算;对先张法预应力构件，在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。

　　● 预应力筋张拉锚固定完毕后，应尽快灌浆。切割外露于锚具的预应力筋必须用砂轮锯或氧乙炔焰，严禁使用电弧。当用氧乙炔焰切割时，火焰不得接触锚具。切割过程中还应用水冷却锚具。切割后预应力筋的外露长度不应小于30mm。