任务2.2 钢筋工程施工质量控制
【学习目标】掌握水工混凝土钢筋材料基本知识和钢筋加工工序质量检查项目及标准。
2.2.1 水工混凝土钢筋材料基本知识
1.钢筋分类
（1）按轧制外形分为：
1）光面钢筋。钢筋表面光滑无纹路，主要用于分布筋、箍筋、墙板钢筋等。直径6～10mm时一般做成盘圆，直径12mm以上为直条，光面圆钢为Ⅰ级钢筋。
2）带肋钢筋。钢筋表面刻有不同的纹路，纹路一般为月牙形、螺旋形、人字形。表面纹路增强了钢筋与混凝土的黏结力，主要用于柱、梁等构件中的受力筋。变形钢筋的出厂长度有9m、12m两种规格，带肋钢筋一般有Ⅱ级（规格8～40mm）、Ⅲ级（规格8～40mm）、Ⅳ级（规格10～32mm）。
3）钢丝。分冷拔低碳钢丝和碳素高强钢丝两种，直径均在5mm以下。
4）钢绞线。有3股和7股两种，常用于预应力钢筋混凝土构件中。
（2）按直径大小分为：钢丝，直径3～5mm；细钢筋，直径6～10mm；中粗钢筋，直径12～20mm；粗钢筋，直径大于20mm。
（3）按生产工艺分为：
1）热轧钢筋。由低碳钢和普通合金钢在高温状态下压轧成型并自然冷却的成品钢筋。主要用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋，是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一，分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种。
热轧钢筋按强度可分为四级：HPB235（Ⅰ级钢），其屈服强度标准值为235MPa；HRB335（Ⅱ级钢），其屈服强度标准值为335MPa；HRB400（Ⅲ级钢），其屈服强度标准值为400MPa；HRB500（Ⅳ级钢），其屈服强度标准值为500MPa。
2）冷拉钢筋。以节约钢材、提高钢筋屈服强度为目的，以超过屈服强度而又小于极限强度的拉应力拉伸钢筋，使其产生塑性变形的做法叫钢筋冷拉。
3）冷拔低碳钢钢丝。经过拔制冷加工硬化而成的低碳钢丝。采用直径6.5mm或8mm的普通碳素钢热轧盘条，在常温下通过拔丝模引拔而制成的直径3mm、4mm或5mm的圆钢丝。
（4）按化学成分分为：
1）碳素钢钢筋。低碳钢，含碳量小于0.25%，中碳钢，含碳量为0.25%～0.6%，高碳钢，含碳量大于0.6%。
2）普通低合金钢钢筋。在碳素钢筋中加入少量合金元素，如Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级钢筋。
（5）按钢筋在构件中的作用分为：
1）受力筋。是指构件中根据计算确定的主要钢筋，包括有：受拉筋、弯起筋、受压筋等。
2）构造钢筋。是指构件中根据构造要求设置的钢筋，包括有：分布筋、箍筋、架立筋、横筋、腰筋等。
2.钢筋的检验
（1）对不同厂家、不同规格的钢筋应分批按国家对钢筋检验的现行规定进行检验，检验合格的钢筋方可用于加工。检验时以60t同一炉（批）号、同一规格尺寸的钢筋为一批（质量不足60t时仍按一批计），随意选取两根经外部质量检查和直径测量合格的钢筋各截取一个抗拉试件和一个冷弯试件进行检验，采取的试件应有代表性，不得在同一根钢筋上取两根或两根以上同用途试件。
（2）钢筋的机械性能检验应遵循以下规定：
1）钢筋取样时，钢筋端部要先截去500mm再取试样，每组试样要分别标记，不得混淆。
2）在拉力检验项目中，应包括屈服点、抗拉强度和伸长率3个指标。如有一个指标不符合规定，即认为拉力检验项目不合格。
3）冷弯试件弯曲后，不得有裂纹、剥落或断裂。
4）钢筋的检验，如果有任何一个检验项目的任何一个试件不符合规定的数值时，则立另取两倍数量的试件，对不合格项目进行第二次检验，如果第二次检验中还有试件不合格，则该批钢筋为不合格。
（3）钢号不明的钢筋，经试验合格后方可加工使用，但不能在承重结构的重要部位上使用。检验时抽取的试件不得少于6组，且检验的项目均应满足规定数值。
3.钢筋的储存
（1）运入加工现场的钢筋，必须具有出厂质量证明书或试验报告单，每捆（盘）钢筋均应挂上标牌，标牌上应注有厂标、钢号、产品批号、规格、尺寸等项目，在运输和储存时不得损坏和遗失这些标牌。
（2）到货的钢筋应根据原附质量证明书或试验证明单按不同等级、牌号、规格及生产厂家分批验收检查每批钢筋的外观质量，查看锈蚀程度及有无裂缝、结疤、麻坑、气泡、砸碰伤痕等，并应测量钢筋的直径。不符合质量要求的不得使用，或经研究同意后可降级使用。
（3）验收后的钢筋，应按不同等级、牌号、规格及生产厂家分批、分别堆放，不得混杂，且宜立牌以资识别。钢筋应设专人管理，建立严格的管理制度。
（4）钢筋宜堆放在料棚内，如条件不具备时，应选择地势较高、无积水、无杂草、且高于地面200mm的地方放置，堆放高度应以最下层钢筋不变形为宜，必要时应加遮盖。
（5）钢筋不得和酸、盐、油等物品存放在一起，堆放地点应远离有害气体，以防钢筋锈蚀或污染。
4.钢筋的代换
（1）应加强钢筋材料供应的计划性和适时性，尽量避免施工过程中的钢筋代换。
（2）若以另一种钢号或直径的钢筋代替设计文件中规定的钢筋时，应遵守以下规定：
1）应按钢筋承载力设计值相等的原则进行，钢筋代换后应满足《水工混凝土结构设计规范》（DL/T 5057）中所规定的钢筋间距、锚固长度、最小钢筋直径等构造要求。
2）以高一级钢筋代换低一级钢筋时，宜采用改变钢筋直径的方法而不宜采用改变钢筋根数的方法来减少钢筋截面积。
（3）用同钢号某直径钢筋代替另一种直径的钢筋时，其直径变化范围不宜超过4mm，变更后钢筋总截面面积与设计文件规定的截面面积之比不得小于98%或大于103%。
（4）设计主筋采取同钢号的钢筋代换时，应保持间距不变，可以用直径比设计钢筋直径大一级和小一级的两种型号钢筋间隔配置代换。
2.2.2 钢筋工序质量控制基本技能
1.调直和清污除锈
（1）钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆污、锈皮、鳞锈等清除干净，但对钢筋表面的水锈和色锈可不作专门处理。在钢筋清污除锈过程中或除锈后，当发现钢筋表面有严重锈蚀、麻坑、斑点等现象时，应经鉴定后视损伤情况确定降级使用或剔除不用。
（2）钢筋应平直，无局部弯折，钢筋中心线同直线的偏差不应超过其全长的1%。成盘的钢筋或弯曲的钢筋应调直后才允许使用。所调直的钢筋不得出现死弯，否则应剔除不用。钢筋调直后如发现钢筋有劈裂现象，应作为废品处理，并应鉴定该批钢筋质量。钢筋在调直机上调直后，其表面不得有明显的刮痕。
（3）钢筋的调直宜采用机械调直和冷拉方法调直。对于少量粗钢筋，当不具备机械调直和冷拉调直条件时，可采用人工调直。
（4）钢筋的除锈方法宜采用除锈机、风砂枪等机械除锈，当钢筋数量较少时，可采用人工除锈。除锈后的钢筋不宜长期存放，应尽快使用。
2.钢筋的端头及接头加工
（1）光圆钢筋的端头应符合设计要求，如设计未作规定时，所有受拉光圆钢筋的末端应做180°的半圆弯钩，弯钩的内直径不得小于2.5d。当手工弯钩时，可带3d的平直部分（图2.1）。
Ⅱ级及其以上钢筋的端头，当设计要求弯转90°时，其最小弯转内直径应满足下列要求：
1）钢筋直径小于16mm时，最小弯转内直径为5d。
2）钢筋直径不小于16mm时，最小弯转内直径为7d（图2.2）。
3）锚筋的加工必须保证端部无弯折，杆身顺直。
图2.1 Ⅰ级钢筋弯钩示意图
图2.2 Ⅱ级钢筋弯90°示意图
（2）钢筋接头加工应按所采用的钢筋接头方式要求进行。钢筋端部在加工后若有弯曲时，应予矫直或割除（绑扎接头除外），端部轴线偏移不得大于0.1d，并不得大于2mm。端头面应整齐，并与轴线垂直。
（3）钢筋接头的切割方式当采用绑扎接头、帮条焊，单面（或双面）搭接焊的接头宜用机械切断机切割；电渣压力焊的接头，不宜采用切断机切割，应采用砂轮锯或气焊切割；冷挤压连接和螺纹连接的机械连接钢筋端头宜采用砂轮锯或钢锯片切割，不得采用电气焊切割。如切割后钢筋端头有毛边、弯折或纵肋尺寸过大者，应用砂轮机修磨。冷挤压接头不得打磨钢筋横肋。
（4）钢筋机械连接件（套筒）应由专业生产厂家设计，并应有出厂质检证明。所有连接件的尺寸及材质、强度等均应满足《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》（JGJ 108—96），《钢筋锥螺纹接头技术规范》（JGJ 109—96），《镦粗直螺纹钢筋接头》（JG 171—2005）的有关规定。
3.钢筋的弯折加工
（1）光圆钢筋（Ⅰ级钢筋）弯折90°以上，带肋钢筋（Ⅱ级钢筋以上）弯转90°，其最小弯转内直径应满足本节钢筋端头加工的有关要求。对寒冷及严寒地区，当环境温度低于-20℃时，不应对低合金钢筋进行冷弯加工，以避免在钢筋起弯点强化，造成脆断。弯起钢筋处的圆弧内半径宜大于12.5d。
图2.3 箍筋弯钩图
（2）箍筋的加工应按设计要求的形式进行，当设计没有具体要求时，可使用光圆钢筋制成的箍筋，其末端应有弯钩，对大型梁、柱，当箍筋直径d不大于12mm时，弯钩宜做成如图2.3所示的形状，以便于安装，弯钩长度见表2.23，采用小直径Ⅱ级钢筋制作箍筋时，其末端应有90°弯头，箍筋弯后平直部分长度不宜小于3倍主筋直径。
表2.23 光圆箍筋的弯钩末端平直部分长度 单位：mm
4.钢筋工序质量检查项目及标准（表2.24）
表2.24 钢筋工序质量检查项目及标准
5.钢筋加工的允许偏差（表2.25）
表2.25 钢筋加工的允许偏差表
6.钢筋安装的允许偏差
（1）钢筋安装的位置、间距、保护层及各部分钢筋的大小尺寸，均应符合设计文件的规定。
（2）钢筋安装的偏差不得超过表2.26的规定。
表2.26 钢筋安装的允许偏差
7.钢筋的绑扎
（1）现场焊接或绑扎的钢筋网，其钢筋交叉点的连接按50%的间隔绑扎，但钢筋直径小于25mm时，楼板和墙体的外围层钢筋网交叉点应逐点绑扎。设计有规定时应按设计规定进行。
（2）板内双向受力钢筋网，应将钢筋全部交叉点绑扎。梁与柱的钢筋，其主筋与箍筋的交叉点，在拐角处应全部绑扎，其中间部分可间隔绑扎。
（3）钢筋安装中交叉点的绑扎，对于Ⅰ级、Ⅱ级直径不小于16mm的钢筋，在不损伤钢筋截面的情况下，可采用手工电弧焊来代替绑扎，但应采用细焊条、小电流进行焊接，焊后钢筋不应有明显的咬边出现。
（4）柱中箍筋的弯钩，应设置在柱角处，且须按垂直方向交错布置。除特殊情况外，所有箍筋应与主筋垂直。
（5）钢筋绑扎用铁丝宜按表2.27选择。
表2.27 钢筋绑扎用铁丝规格选择
（6）钢筋绑扎接头最小搭接长度规定，见表2.28。
表2.28 钢筋绑扎接头最小搭接长度
（7）搭接焊和帮条焊焊接尺寸偏差及缺陷的允许值，见表2.29。
表2.29 搭接焊和帮条焊焊接尺寸偏差及缺陷的允许值
8.钢筋保护层
（1）钢筋安装时应保证混凝土净保护层厚度满足《水工混凝土结构设计规范》（SL 191—2008）或设计文件规定的要求；对于梁、次梁、柱等的交叉部位，混凝土净保护层宜大于10mm。
（2）在钢筋与模板之间应设置强度不低于该部位混凝土强度的垫块，以保证混凝土保护层的厚度。垫块应相互错开，分散布置，多排钢筋之间，应用短钢筋支撑以保证位置准确。
9.接头的分布要求
（1）钢筋接头应分散布置。配置在同一截面内的下述受力钢筋，其接头的截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合下列规定：
1）闪光对焊、熔槽焊、电渣压力焊、气压焊接头在受弯构件的受拉区，不宜超过50%；在受压区不受限制。
2）绑扎接头，在构件的受拉区中不宜超过25%；在受压区不宜超过50%。
3）机械连接接头，其接头分布应按设计文件规定执行，当没有要求时，在受拉区不宜超过50%；在受压区或装配式构件中钢筋受力较小部位。
4）焊接与绑扎接头距离钢筋弯头起点不得小于10d，也不应位于最大弯矩处。
5）若两根相邻的钢筋接头中距在500mm以内或两绑扎接头的中距在绑扎搭接长度以内，均作为同一截面处理。
（2）钢筋的接头分布在受拉区和受压区要求不同，当施工中分辨不清受拉区或受压区时，其接头的分布应按受拉区处理。
10.成品钢筋的存放
（1）经检验合格的成品钢筋应尽快运往工地安装使用，不宜长期存放。冷拉调直的钢筋和已除锈的钢筋须注意防锈。
（2）成品钢筋的存放须按使用工程部位、名称、编号、加工时间挂牌存放，不同号的钢筋成品不宜堆放在一起，防止混号和造成成品钢筋变形。
（3）成品钢筋的存放应按当地气候情况采取有效的防锈措施，若存放过程中发生成品钢筋变形或锈蚀，应矫正除锈后重新鉴定，确定处理办法。锥（直）螺纹连接的钢筋端部螺纹保护帽在存放及运输装卸过程中不得取下。
11.检测数量要求
先进行宏观检查，没有发现明显不合格处，即可进行抽样检查，对梁、板、柱等小型构件总检查数不少于30个，其余总检查数不少于35。
12.工序监测质量标准
在主要检查项目符合质量标准的前提下，一般检查项目基本符合质量标准，检测总点数中有70%及其以上符合质量标准，即评为合格。一般检查项目符合质量标准，检测总点数中有90%及其以上符合质量标准，即评为优良。