浅谈主体结构中钢筋工程的施工质量监控

2022-09-11

1 钢筋的锚固

分清钢筋使用等级、构件受力状况、混凝土强度等级, 再根据施工规范及有关施工图要求确定钢筋的锚固长度。在任何情况下, 纵向受拉钢筋的固长度都不小于250mm。在实际施工过程中, 一些施工人员由于没有完全熟悉图纸, 对规范亦不甚了解, 对构件钢筋的锚固质量, 尤其是天面框架梁筋的锚固没有引起足够的重视, 在捣制顶层柱砼前没有在柱中预埋梁筋, 导致部分框架梁筋的锚固长度不足。同样, 柱筋在天面层没有按规定锚入梁板也是较长出现的问题, 削弱了结构的整体性和抗震能力。这些在施工过程中往往都容易忽视。为了严格控制钢筋的锚固质量, 现场施工管理人员应在充分熟悉图纸的基础上, 结合施工规范, 对钢筋班组做班前的技术交底, 施工过程中严格检查。

2 钢筋的接头

(1) 钢筋的焊接:框剪结构中存在较多的钢筋长度不够的情况, 目前多采用焊接手段来完成, 特别是直径在22mm以上钢筋或对有抗震要求的受压钢筋的接头宜优先采用焊接接头 (混凝土结构工程施工及验收规范:GB50204-92第3.4.11条) 。钢筋的焊接形式较多, 对质量要求也有相关的规定。如GB50204-92第3.4.8条规定:“焊接接头距钢筋弯折处, 不应小于钢筋直径的10倍, 且不宜位于构件的最大弯矩处。”又如钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程 (JGJ3-9) 第5.2.14条对现浇框架柱纵向钢筋的接头明确规定:“柱纵向受力钢筋应在两个水平面上搭接, 搭接位置应在受力较小区域”“以相邻接头间距, 焊接不得小于500mm, 搭接不得小于600mm。接头最低距柱端不宜小于柱截面长边尺寸, 且宜在楼板面以上700mm处”。但有些施工人员习惯套用混凝土结构工程施工及验收规范 (GB50204-92) 和混凝土结构设计规范 (GBJ10-89) 中对一般钢筋混凝土柱受压钢筋接头焊接可在同一截面的规定。也有些施工单位在工程中钢筋出楼面 (300mm~400mm) 时即在同一截面就进行焊接。这样的钢筋焊接接头会直接影响柱的抗剪和抗震性, 危害性大。目前钢筋的焊接多采用电弧焊及电渣压力焊。但由于电弧及电渣压力焊的焊接质量操作人员素质、电流、电压等外因的因素较大, 也往往容易产生质量问题。这就要求施工人员在钢筋的焊接过程中要严格监控焊接质量, 焊工必须持证上岗。采用电弧焊时, 焊接地线应与钢筋接触充好, 并根据钢筋的级别、直径选择适宜的焊条和电流, 减少、避免出现咬边、焊瘤、夹渣、气孔等质量问题。对于电渣压力焊, 要准确掌握好焊接通电时间, 密切监视造工作电压和电渣工作电压的变化, 并根据工作电压的变化及时调节钢筋高低, 使工作电压稳定在参数范围内, 防止出现偏心、咬边、焊包不匀、气孔等质量通病。针对当前的施工现状, 建议采用机械套筒连接。质量较有保证。

(2) 钢筋绑扎接头搭接:施工规程 (JGJ3-91) 第5.2.14条规定:“直径在22mm以上钢筋接头宜优先采用焊接接头”。对无法焊接而采用搭接形式的, 施工中的监控重点是搭接长度、接头设置范围、接头长度范围内箍筋的间距等是否符合混凝土结构工程施工及验收规范:GB50204-92第3.4.7条的有关规定及施工规程 (JGJ3-91) 第5.2.14条规定:“纵向钢筋搭接接头的箍筋间距, 受拉时不得大于5d和100mm, 受压时不得大于10d和200mm, 箍筋弯钩要绕过两根纵筋, 弯钩长度需相应加长”。对有抗震要求的还要遵照建筑抗震设计规范 (GBJ11-89) 中有关钢筋绑扎接头的规定:“钢筋搭接长度范围内箍筋的间距不应大于10mm”。如对下柱截面高度大于上柱截面高度时钢筋接头应该注意折角坡, 既大于或小于1/6时搭接形式。当纵向钢筋折角坡小于1/6时, 钢筋可弯折伸入上柱搭接;大于1/6时, 应将上柱内钢筋锚在下柱内, 或让短筋锚在下柱内。

可见, 要满足各种设计及规范要求, 钢筋接头搭接长度及箍筋的间距不容忽视。

3 箍筋的接头

箍筋构件的箍筋一方面抗剪, 另一方面对构件截面核心区混凝土起到约束作用, 提高构件整体承载能力。如框架柱的箍筋, 设计和施工人员不能把箍筋的应用随便混用于一般钢筋混凝土构造柱, 忽略了两者之间的受力差异。受压构件中的箍筋应为封闭, 对有抗震要求的构件, 如框架柱, 施工规范还要求对柱筋加密区的箍筋“每隔一根纵向钢筋都应有两个方面的约束”, 即对纵向钢筋每隔一根采用箍筋或增加拉结筋较好, 拉筋应在两端弯成135度钩, 平直部分大于10d, 这对提高柱的变形和混凝土的约束效果更好。高层建筑框架柱的钢筋数量较多, 且箍筋的类型多为复合横向箍筋, 尤其是在加密处箍筋数量更多, 此时监控重点是箍筋的类型、位置、绑扎的结实度和混凝土浇灌过程的箍筋脱离情况。

一些施工人员由于对钢筋保护层的认识不足, 错误地认为保护层厚度是由箍筋的边缘开始计算 (应是从钢筋的主筋边缘始计) , 以致箍筋的实际下料尺寸减小, 导致构件的有效截变小。在箍筋的绑扎过程中, 对于箍筋接头应沿构件方向错开绑扎也是施工中应注意监控的项目之一。

4 梁的纵向受力钢筋

首先确定钢筋的等级、混凝土的强度等级和构件的受力状态, 确定钢筋的锚固长度。其次是处理好受力钢筋的层和间距。受力钢筋放置的层数, 跟梁的宽度、钢筋根数、直径、间距、保护层厚度等有关。通常将钢筋沿梁宽度内平均放置, 并尽可能地排成一层, 以增加梁截面的内力臂, 提高梁的受弯承载力。当钢筋根数较多, 如排成一层不能满足钢筋净距、保护层厚度的要求时, 可排成两层, 但其受弯承载力较差, 一般不宜多于两层。当梁下部受拉时, 钢筋净距不小于25mm和1d;当梁上部受拉时, 钢筋净距不小于30mm和1.5d, 且梁的下部纵向钢筋配置多于两层时, 钢筋水平方向的中距应比下面两层的中距增大一倍。

5 关于钢筋代换

施工中, 由于钢筋型号和规格与设计不符, 要进行钢筋代换时, 必须征得设计单位同意, 还要符合有关规范要求。有些施工单位在进行的钢筋代换时, 只是在强度上达到设计要求, 而忽视了钢筋抗拉强度同屈服强度两者比值的相关规定。施工规范 (GBJ50204-92) 第3.1.3条对此的具体要求是:“对有抗震要求的框架, 不宜以强度等级较高的钢筋代替原设计中的钢筋, 当必需代换时, 其代换的钢筋检验所得的实际强度尚应符合第3.1.3条的要求”, 也就是对有抗震要求的框架结构, 纵向受力钢筋抗拉强度实测值的实际强度与屈服强度实测值的比值不应小于1.25。对于钢筋的代换, 在征得设计单位同意后, 应对照以下原则进行代换, 等强度代换后的钢筋强度应不小于原有的钢筋强度;如构件是按最小配筋率配率时, 钢筋可按面积相等的原则进行代换;结构构件系受裂缝宽度或抗裂性要求控制时, 钢筋的代换需进行裂缝和抗裂性验算。可见, 在实际施工时对钢筋的代换需作计算和检验, 谨慎处理才能保证安全。