鋼筋錐螺紋套筒連接的工藝:主要是套筒的加工、鋼筋錐螺紋的加工及錐螺紋鋼筋的連接。
(1)錐螺紋套筒的加工與檢驗。錐螺紋套筒的加工,宜在專業工廠進行,以保證產品質量。各種規格的套筒外表麵,均應有明顯的鋼筋級別及規格標記。套筒加工後,其兩端錐孔必須用與其相應的塑料密封蓋封嚴。
錐螺紋套筒的檢驗包括:套筒的規格、型號與標記;套筒的內螺紋圈數、螺距與齒高;螺紋有無破損、歪斜、不全、鏽蝕等現象。其中套筒檢驗的重要一環是用錐螺紋塞規檢查同規格套筒的加工質量,當套筒大邊邊緣在錐螺紋塞規大端缺口範圍內時,套筒為合格品。
(2)鋼筋錐螺紋的加工與檢驗。鋼筋下料時,應采用無齒鋸切割。其端頭截麵應與鋼筋軸線垂直,並不得翹曲。
套絲的設備為鋼筋套絲機,操作時在現場將鋼筋兩端卡於套絲機上,套絲時用水溶性切削冷卻潤滑液潤滑。對大直徑鋼筋要分次車削到規定的尺寸,以保證絲扣的精度,避免損壞梳刀。
鋼筋錐螺紋的檢查:加工好的絲扣端要用牙形規及卡規逐個進行自檢,要求鋼筋絲扣的牙形必須與牙形規吻合,小端直徑不超過卡規的允許誤差,絲扣完整牙數不得小於規定值。對不合格的絲扣,要切掉後重新套絲,然後再由質檢員按3%的比例抽檢,當有1根不合格時,應加倍抽檢。
錐螺紋檢查合格後,在鋼筋的一端擰上塑料保護帽,另一端擰上鋼套筒與塑料封蓋,並用扭矩扳手將套筒擰至規定的力矩,以利保護與運輸。
(3)錐螺紋鋼筋的連接與檢驗。鋼筋連接前,將下層鋼筋上端的塑料保護帽取掉露出絲扣,並將絲扣上的水泥漿等雜物清理幹淨。連接時將已擰套筒的鋼筋擰到被連接的鋼筋上,並用扭力扳手按表3-9規定的力矩值將鋼筋接頭擰緊,直至扭力扳手在調定的力矩值發出響聲,並隨手畫上油漆標記,以防有的鋼筋接頭漏擰。力矩扳手每半年應標定一次。
鋼筋擰緊力矩的檢查:先目測已塗油漆標記的鋼筋接頭絲扣,如發現有一個完整絲扣外露,則應重新擰緊或進行加固處理,然後用質檢扭力扳手對接頭進行質量抽檢,抽檢數量對梁、柱構件為每根梁、柱一個接頭;對板、牆、基礎構件為3%(但不少於3個)。抽檢結果要求達到規定力矩。
鋼筋強度的檢查:按每種規格鋼筋接頭每300個為一批,每批做3個接頭試件,作拉伸試驗。其合格接頭的條件是:①屈服強度實測值不小於鋼筋的屈服強度標準值;②抗拉強度實測值與鋼筋屈服強度標準值的比值不小於1.35倍,異徑鋼筋接頭以小直徑鋼筋抗拉強度實測值為準。
如有一個錐螺紋套筒接頭不合格,則該構件全部接頭采用電弧焊角焊方法加以補強,焊縫高度不得小於5mm。
3.鋼筋直螺紋套筒連接
直螺紋連接是目前推廣的新工藝技術。先將鋼筋端部用冷鐓機鐓粗,然後用直螺紋套絲機切削直螺紋,再用連接套筒對接鋼筋。這種連接技術不僅具有鋼筋錐螺紋連接的優點,成本相近,而且套簡短,一般螺紋扣數少,不需力矩扳手,連接速度快;如利用擴孔口型套筒(套筒一端增設45°角擴口段)和鋼筋端部的加長螺紋,且兩根連接鋼筋端部加工有正反絲扣,則可用於鋼筋籠等不能轉動鋼筋的場合,使應用範圍擴大。
鋼筋直螺紋套筒連接的工藝:主要有鋼筋端部擴粗、切削直螺紋、用連接套筒對接鋼筋。其施工方法與錐螺紋套筒連接大體相同。
四、鋼筋的加工
鋼筋加工前應根據圖紙按不同的構件提出配料單,作為鋼筋加工的依據。
(一)鋼筋的配料
鋼筋配料是根據構件配筋圖計算所有鋼筋的直線下料長度、總根數及鋼筋的總重量,並編製鋼筋配料單,繪出鋼筋加工形狀、尺寸,作為鋼筋加工的依據。
1.鋼筋下料長度的計算
鋼筋切斷時的直線長度稱為下料長度。
結構施工圖中注明的鋼筋尺寸是指加工後的鋼筋外輪廓尺寸,稱為鋼筋外包尺寸。鋼筋的外包尺寸是由構件的外形尺寸減去混凝土的保護層厚度求得。混凝土保護層厚度是指受力鋼筋外邊緣至混凝土構件表麵的距離,其作用是保護鋼筋在混凝土結構中不受鏽蝕,如設計無要求時,應符合表3-10規定。
由於鋼筋彎曲時,外皮伸長而內皮縮短,隻是軸線長度不變,而量得的外包尺寸總和要大於鋼筋軸線長度,彎曲鋼筋的外包尺寸和軸線長之間存在的差值稱量度差值。量度差值在計算下料長度時必須加以扣除,否則加工後的鋼筋尺寸要大於設計要求的外包尺寸,可能無法放入模板內,造成質量問題並浪費鋼材。
光圓鋼筋為了增加其與混凝土的錨固能力,一般在其兩端做成180°的彎鉤。而變形鋼筋雖與混凝土粘結性能較好,但有時要求應有一定的錨固長度,鋼筋末端需作90°彎折,如柱鋼筋的下部、箍筋及附加鋼筋。直徑較小的鋼筋有時需作成135°的斜鉤。鋼筋外包尺寸不包括彎鉤的增加長度,所以鋼筋的下料長度應考慮彎鉤增加長度。
由以上分析可知,鋼筋的下料長度根據其形狀不同由以下公式確定:
直線鋼筋下料長度=構件長度-保護層厚度十彎鉤增加長度;
彎起鋼筋下料長度=直段長度十斜段長度一量度差值十彎鉤增加長度;
箍筋下料長度=直段長度十彎鉤增加長度-量度差值。
以上鋼筋若需搭接,還應增加鋼筋搭接長度,受拉鋼筋綁紮接頭的搭接長度應符合表3-8的規定,受壓鋼筋綁紮接頭搭接長度為表3-8數值的0.7。
(1)量度差值:鋼筋彎折後的量度差值與鋼筋的彎折角度和鋼筋直徑有關。按現行施工及驗收規範的彎曲直徑(D)進行測算的結果,彎折不同角度的量度差值。
(2)彎鉤增加長度:彎鉤的形式有三種,即半圓鉤、直彎鉤、斜彎鉤,按圖示彎心直徑為2.5d0,平直部分3d0,其計算值為半圓鉤6.25d0,直彎鉤3.5d0,斜彎鉤4.9d0(d0為鋼筋直徑)。但在實際下料時,彎鉤增加長度常根據具體條件,采取經驗數據。(3)彎起鋼筋斜長:斜長的計算。斜長係數。
(4)箍筋彎鉤增加值:箍筋末端的彎鉤形式,一般結構可按圖3-25(b)、(c)形式加工;有抗震要求和受扭的構件,應按圖3-25(a)形式加工。當設計無具體要求時,用I級鋼筋或冷拔低炭鋼絲製作的箍筋,其彎鉤的彎心直徑應大於受力鋼筋直徑,且不小於箍筋直徑的2.5倍;彎鉤直徑平直部分的長度,對一般結構,不宜小於箍筋直徑的5倍,對有抗震要求的結構,不應小於箍筋直徑的10倍。
箍筋彎90°彎鉤時,兩個彎鉤增值為2×(0.285D+4.785d0),當取D=2.5d0,平直段為5d0時,兩個彎鉤增加值可取11d0。
箍筋彎90°/180°彎鉤時,兩個彎鉤增加值為(1.07D+5.57d0)+(0.285D+4.785d0)=1.335D+10.355d0;當取D=2.5d0,平直段為5d0時,兩個彎鉤增加值取14d0。
箍筋彎135°/135°彎鉤時,兩個彎鉤增加值為2×(0.68D+5.18d0);當取D=2.5d0,平直段為5d0時,兩個彎鉤增加值取14d0。
2.配料計算的注意事項
(1)在設計圖紙中,鋼筋配置的細節問題沒有注明時,一般可按構造要求處理;
(2)配料計算時,要考試鋼筋的形狀和尺寸,在滿足設計要求的前提下,要有利於加工和安裝;
(3)配料時,還要考慮施工需要的附加鋼筋。
3.配料計算實例
現以一根L-1預製矩形梁為例,來說明鋼筋下料長度的計算程序。
解梁兩端保護層取10mm,上下保護層厚度取25mm。
(1)①號鋼筋是2根φ18的受拉鋼筋,用下式計算
直鋼筋下料長度=構件長一兩端保護層厚度十兩端彎鉤
=6000-2×10+2×6.25×18=6205(mm)
(2)②號鋼筋是2根φ10的架立鋼筋,下料長度計算如下6000-2×10+2×6.25×10=6105(mm)(3)③號鋼筋是1根φ18的彎起鋼筋,其鋼筋簡圖。其端部平直段長為
400-10=390(mm)
其斜段長=(梁高-2倍保護層)×1.41
=(450-2×25)×1.41
=400×1.41=564(mm)
中間直線段長為
6000-2×10-2×390-2×400=4400(mm)
下料長度=外包尺寸十端部彎鉤-量度差值
=2×(390+564)+4400+2×6.25×18-4×0.5×18
=1908+4400+225-36=6497(mm)
④號鋼筋是另1根φ18的彎起鋼筋,計算方法同③號鋼筋
下料長度=(890+564)×2+3400+189=6497(mm)
(4)⑤號鋼筋是φ6的箍筋,其計算方法如下
下料長度=(412+162)×2+11×6-3×2×6=1178(mm)
(5)箍筋的個數可用下式計算5980/200+1≈31(個箍筋)
鋼筋配料計算是一項細致而又重要的工作,因為鋼筋加工是以鋼筋配料單作為唯一依據的,並且還是提出鋼筋加工材料計劃,簽發工程任務單和限額領料的依據。由於鋼筋加工數量往往很大,如果配料發生差錯,就要造成鋼筋加工失誤,其後果是浪費人工、材料,耽誤了工期,造成經濟損失。