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1、钢筋混凝土工程在水利土木工程施工中，钢筋混凝土工程占有非常重要的位置。钢筋混凝土工程包括钢筋、模板、砼三个工种工程，这是本章要介绍的主要内容，也是全教材的重点内容之一。第一节钢筋工程一 . 钢筋工程概述：（一） 常用钢筋：级。（二） 合格钢筋：应有合格证明书，或者试验报告单。（三） 工地管理：运到施工现场的钢筋，应按不同的等级、不同的型号、不同的规格、不同的生产厂家，分批分类堆放，并按施工规范做有关性能实验，不符合要求的，应重新分级。（四） 钢筋加工内容：一般包括冷拉、冷拔、调直、剪切、弯曲、焊接等。二. 钢筋冷拉：（一） 钢筋冷拉概念：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
2、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。（二） 冷拉基本原理：（见 27 页图 31）1. 第一次冷拉效果：取一钢筋对其施加拉应力冷拉，钢筋会发生变形（并作应力应变图）。随着拉应力增加 ，钢筋内部承受的拉应力逐渐增大。当钢筋内部产生的拉应力超过钢筋具有的屈服点A，而达到 C 后，停止冷拉，卸去荷载。此时可以看到，钢筋已产生塑性变形，在卸荷过程中，应力应变图有一个变化，直线O1C 比直线 OA 要缓。2.第二次冷拉效果：重新施加拉应力，将钢筋拉伸到破坏，应力应变图出现新的变化，新的屈服点在C 点附近，明显高于原来的屈服点A。这个变化说明，钢筋的塑性发生了变化，塑性小了，硬度
3、大了，钢筋的强度得到提高，这一现象叫“变形硬化”。3. 钢筋内应力调整时效：冷拉卸荷后的钢筋，有内应力存在，促使钢筋的晶体组织自行调整，屈服强度进一步提高。钢筋屈服强度提高调整的过程称为“时效”。显然，时效过后，钢筋的拉伸特性曲线就发生改变如图中O1CDE（一撇）。钢筋种类不同、温度条件不同，时效也不同。级、级钢筋，在常温下，1520 天完成，这叫“自然时效”；在温度100 度下， 2 小时可完成，（多用蒸汽加热或者电热方法） ，这叫“人工时效”。级、级钢筋，一般通过电加热到150300 度，经 20分钟可以完成。4. 冷拉钢筋的使用：冷拉钢筋一般不作受压钢筋使用，在受冲击荷载的构件中，在负温
4、度条件下、在非预应力的水工砼中，都不能使用冷拉钢筋，对于、级和 5 号钢的钢筋在冷拉以后，一般用作预应力钢筋。（三） 钢筋冷拉控制：1 冷拉率：冷拉时，钢筋弹性变形的总伸长值与原有长度的百分比称冷拉率。（注意冷拉应力的概念）2.冷拉控制目的：钢筋的冷拉应力和冷拉率越大，则钢筋强度的提高和塑性的降低就越多，但是，冷拉后的钢筋应仍然具有一定的塑性，以保证结构在破坏前还会出现比较明显的变形，不至于形成突然的脆性破坏。这就是冷拉控制的目的。3.冷拉控制指标：冷拉控制可用冷拉应力，也可用冷拉率，要求尽量用冷拉应力。（其控制指标见教材28 页表 3 1 和表 3 2）5. 不同情况的冷拉控制：1） 冷拉应
5、力控制的情况：对于、级钢筋和5 号钢的钢筋，在冷拉后，作预应力钢筋使用的，要用冷拉应力控制。但钢筋冷拉后经检查，最大冷拉率超过了规范规定（表3 1）值，还要再进行机械能实验。2） 冷拉率测定控制要求：以冷拉率控制钢筋冷拉时，控制值要由试验确定。试验测定时要求：同炉同批的测定试件，不能少于4 个，每个试件都要按规范规定的冷拉应力测定相应的冷拉率，并取试件的平均值作为该炉该批钢筋的实际冷拉率。如果钢筋强度偏高，平均的冷拉率低于1%时，在钢筋冷拉时，仍要按1%的冷拉率控制。3） 不同炉批的冷拉控制：对于混杂，分不清炉批的钢筋，冷拉时，不能用冷拉率控制，而且要冷拉多根连接的钢筋 ，每根的冷拉率和控制应
6、力都要符合规范规定（表 3 1）。4） 冷拉速度控制：要使钢筋充分变形，就要适当控制冷拉速度，一般以0.5 1.0 为宜。同时要求，冷拉到规定的应力和冷拉率以后，随即停拉 2 3 以后，再放松钢筋，结束冷拉，以给钢筋充分变形的时间。5） 冷拉控制方法：冷拉时只用冷拉率或者冷拉应力控制叫单控，冷拉时冷拉率和冷拉应力同时应用，称为双控。采用单控，施工简单方便。但对于材质不均匀的钢筋，不可能逐根试验（逐根试验，费工费料，不可能这样做，有的同一根钢筋冷拉率也不一样）冷拉质量得不到保证。双控方法可以避免上述问题。冷拉时，对于控制应力已经达到，冷拉率没有超过允许值的，可以认为合格。但是，如果冷拉率已经达到
7、，而冷拉应力还达不到控制应力，这种钢筋要降低强度使用。对于预应力钢筋必须采用双控方法。（四） 冷拉设备简说：（如 29 页图 3 2）冷拉设备一般都有拉力装置 （给钢筋施加拉力的设备）、承力装置（固定受力的设备）、钢筋夹具（固定连接钢筋的设备） 、测量设备（测量冷拉长度的设备） 组成。各种用途的设备 ，都有许多类型，在施工实习或者今后的实际工作中注意了解掌握。三. 钢筋冷拔：（一） 钢筋冷拔的概念：这是将直径 6 8 的 1 级钢筋冷拔成低碳钢丝的一种钢筋加工手段。特点是，与受纯拉伸应力比，冷拔是同时受纵向拉伸和横向压缩的立体应力 。因此，钢筋冷拔后的强度提高更多 ，可达 40%90%，但冷拔
8、后塑性大大降低，应力应变的屈服阶段基本不再存在。（硬度提高了，塑性降低了） 。（二） 冷拔低碳钢丝分级和用途：它分甲级和乙级。甲级主要作预应力钢筋使用；乙级可以用于焊接钢筋网、焊接骨架、焊接箍筋、焊接构造钢筋。（三） 冷拔基本工艺：（基本过程是）轧头：固定钢筋端部的工序；剥皮：清楚钢筋表层硬渣壳的工序（钢筋表层的硬渣壳，容易损坏拔丝模具）；润滑：减少拔丝过程磨阻力的工序（润滑剂一般用甲级石灰、动物油、白蜡、水，按适当比例配置而成，经验比例为1：0.3：0.1：2）；拔丝：将钢筋通过特制的钨合金拔丝模孔强力拉拔成小直径钢丝的工序。（四） 冷拔影响因素：主要影响因素是钢筋本身的质量和冷拔的总压缩率
9、。例如：对于质量的要求 ，甲级冷拔低碳钢丝要用符合级热轧钢筋的光圆盘条进行拔制 。总压缩率一般按下式控制 ：(d02d 2 ) / d02100%式中： d0 原料钢筋直径（ mm）；d成品钢丝直径（mm）；越大，抗拉强度提高越大，同时，塑性降低也越多。因此不宜过大或过小，一般控制在 6080%。所以直径 5 mm 的钢丝由 8 钢筋拔制；直径 3.54 mm 的钢丝由 6.5 的钢筋拔制。（五） 冷拔次数控制：由钢筋拔成钢丝一般要经过多次冷拔，冷拔次数对钢丝强度影响不大，但却影响生产率。因为，次数过少，一次压缩率大，对拔丝机具要求高（功率要大） ，对拔丝模具损耗严重，还容易断丝；次数过多，钢
10、丝的塑性降低也多，并且拔成的钢丝脆性大，容易断，生产率就会降低。次数的控制是控制每一次拉拔前后的直径比，一般合适的直径比为1.15。四. 钢筋焊接：钢筋焊接也是钢筋加工的重要内容之一，钢筋焊接方法很多，焊接设备复杂，技术要求较高，因此，对电焊工要专门进行技术培训，故本部分内容课堂上不再进行讨论。五. 钢筋的其他加工：钢筋的调直、除锈、剪切、弯曲等工作，都是钢筋加工的具体内容。（一） 调直：钢筋成型加工之前必须进行的工作就是调直。调直的方法可以用调直机，也可以人工在钢板上用锤子敲打，更多的是采用冷拉法。专门为了调直进行的冷拉，要控制冷拉率不大于12%。（二） 除锈：钢筋在运输、存放等管理过程中，
11、难免会沾污油渍、漆污、生锈等。过去在施工前，除锈是必须要进行的工序，以免影响与砼的粘接。但实践证明，不严重的锈对粘接性并无影响。所以，现在对一般的锈不再清除。锈在冷拉、调直等加工工序中，锈会自动脱落。生锈严重的一般还是要清理。除锈方法常用：钢丝刷擦刷，机动钢丝轮擦磨，机动钢丝刷磨刷，喷沙枪喷沙，生锈很严重，有特殊要求的，可在硫酸或者盐酸池中进行酸洗除锈。（三） 剪切：剪切是指钢筋的下料切断。这一工作主要是选择合适的剪切机具。常用的有电动剪切机或液压剪切机（剪切40mm 以下的）、手动 剪切器（剪切 12mm 以下的）、氧炔焰切割、电弧切割（切割特粗钢筋）。（四） 弯曲成型：40mm 以下的钢筋一般用专门的钢筋弯曲机弯曲成型，无弯曲机的也可以在工作台上手工弯制。但，不论采取什么方法，弯曲成型都应符合设计图纸的要求。六. 钢筋配料：钢筋配料加工主要是使长料长用，短了短用，余料配用，尽量减少钢筋的废料。配料加工应做好两项工作，一是按设计图纸计算好各种钢筋的下料长度，二是选择适当的代换钢筋。（一） 下料长度计算（简介）：直钢筋下料长度 =外包线长度 +弯钩加长值弯起钢筋（包括箍筋）的下料长度=外包线总长度 -弯曲调整值 +弯钩加长值1. 外包线长度：（在钢筋砼结
