土木工程钢筋施工技术与质量优化策略分析

2022-09-21 08:14吴猛
工程建设与设计 2022年17期
关键词:焊缝直径施工人员

吴猛

(陕西华山建设集团有限公司,西安 710016)

1 工程概况

某土木工程项目,建设内容为中高层住宅楼、办公楼,建筑总面积约为9 688.12 m2,地上建筑物面积约为67 912.18 m2,建筑结构设计为剪力墙结构。该土木工程在建设中使用了大量的钢筋混凝土,钢筋型号共包括4种,分别为HPB235、HRB335、HRB400、HRB500,所用钢筋极限强度包括310 MPa、510 MPa、630 MPa等。为使该工程如期竣工,施工方在施工前期制订出详细的钢筋施工技术方案,作为工程技术指导核心,全面预防钢筋施工质量风险。目前,该土木工程已顺利完工,项目中钢筋工程质量良好,符合施工要求。

2 土木工程钢筋施工前期准备

为确保工程建设的安全性、稳定性,在应用施工技术前期,还应结合实际需求以及钢筋施工技术特点,做好钢筋施工准备工作[1]。

1)根据设计方案合理选择钢筋材料,准确计算钢筋抗压强度,使其能够发挥自身的刚度优势,增强工程结构的稳定性。按照土木工程抗震、防火等级要求,钢筋强度应控制在235~700 MPa范围内。目前,热轧钢筋是土木工程中较为多见的钢筋类型,其力学性能符合土木工程各项要求,具体的规格参数,如表1所示。

表1 土木工程中钢筋力学性能

2)对运送到现场的钢筋进行质量验收,检查钢筋外观、标牌,按照相关规定对钢筋进行取样,根据机械性能检验判断质量。检查钢筋标牌时,应结合施工设计方案,核查钢筋级别、钢号、生产日期、直径等参数,确定钢筋质量无误后方可允许钢筋构件入场,并投入使用[2]。

3 土木工程钢筋施工技术要点

3.1 钢筋切割与连接

1)土木工程中,钢筋切割是钢筋施工的基础工作。施工人员应按照工程需求,对钢筋进行切割,切割前应核查钢筋强度等级、数量、长度、直径等参数,并采用合理的钢筋切割工艺,控制钢筋切割误差在5 mm以内。通常情况下,对于不同规格的钢筋,切割方法会存在一定差异,对于直径大于40 mm的钢筋,可应用电弧、乙炔将钢筋割断;直径小于12 mm的钢筋,可通过人工切割锯断。

2)钢筋连接具体指钢筋接头的连接,连接方式包括焊接接头、机械连接接头、绑扎搭接接头等。连接过程中,将钢筋接头放置在受力较小的区域;相同钢构件中纵向钢筋接头需要错开连接,同一根钢筋上应避免设置2个或2个以上接头。对于直径超过12 mm的钢筋,接头方式通常采用机械连接、焊接方式;直径大于28 mm、32 mm的受压钢筋,避免采用绑扎方式连接钢筋接头;对于部分直接承受构筑物动力荷载的区域,受力钢筋也应避免采用绑扎连接方式[3]。

3.2 钢筋焊接

钢筋焊接是土木工程中钢筋施工技术的关键环节。为有效改善钢筋结构的受力性能,提升施工效率,一般会采用焊接的方式。钢筋施工中常用的焊接方法包括压焊、熔焊两种。其中压焊包括气压焊、闪光对焊,熔焊则包括电渣压力焊、电弧焊。钢筋焊接施工时,施工人员应在现场进行焊接工艺试验,确定焊接方式适用后方可进行焊接作业。

1)焊接带肋钢筋时,应通过纵肋对纵肋安放焊接,闪光对焊时,重点控制钢筋调伸长度、钢筋烧化留量、焊接时变压器级数等参数。焊接过程中,引弧需要集中在钢筋帮条、焊缝处,引弧过程中注意避免烧伤主筋。

2)焊接期间需要清渣,并保证焊缝表面平整与光滑,钢筋上的焊坑需要及时填满。焊接钢筋接头时,尽量采用双面焊缝,焊缝长度不小于5 d(d为钢筋直径),通过搭接方式焊接钢筋时,应使钢筋轴线保持一致。帮条焊时,帮条直径、钢筋级都应和被焊钢筋相同,且所设置的单面焊缝长度不小于10 d,双面焊缝不小于5 d。焊缝高度应控制在0.3 d左右,但不得小于4 mm,钢筋焊接时的焊缝宽度则应大于0.8 d,同时不小于8 mm。焊接完搭接区域的接头后,检查焊缝外观,确定焊缝表面有无夹渣、裂纹等质量通病。

3.3 钢筋绑扎

绑扎钢筋时,施工人员应根据钢筋规格、钢筋建设要求完成绑扎工作。直径大于12 mm时可采用20号铁丝进行绑扎,直径小于10 mm应选用22号铁丝绑扎。土木工程施工中,不同区域使用的钢筋有着较大区别,绑扎钢筋时,还应按照各主体结构的钢筋需求,提前完成钢筋绑扎任务,为后期钢筋安全施工做好准备。

3.4 钢筋吊装

为突出钢筋施工技术的应用优势,提升钢筋施工效率,部分项目会在钢筋拼装后直接吊装钢筋结构。吊装施工时,需要提前确定吊点位置,分析吊点受力,然后用高强度螺栓将孔道固定,固定后采用螺旋法吊装钢筋构件。钢筋构件吊至距离地面约0.2 m后,施工人员可将承重钢筋结构移动到安装作业面,抵达钢筋作业面后将其固定,随后吊装其他区域的钢构件。

此外,钢筋吊装施工中,柱、墙、梁、板等区域主筋的安装尤为重要。提前预防主筋位置偏差风险,施工人员应在主筋焊接、绑扎牢固后,在柱头主筋上加设箍筋,绑扎后直接用井字形铁卡固定。混凝土浇筑、振捣时,避免直接碰撞、砸压主筋,施工过程中还要持续检查钢筋安装位置,发现位置偏差后及时校正。钢筋锚固长度不够也是钢筋安装时的常见问题。为了保障钢筋安装施工质量,相关人员还应根据钢筋强度准确计算柱、墙、梁等区域纵向受拉钢筋的最小锚固长度,以此确保钢筋安装时锚固长度的合理性,如表2所示。

表2 纵向受拉钢筋的最小锚固长度

4 土木工程钢筋施工的质量优化策略

4.1 健全钢筋施工管理机制

为提升土木工程钢筋施工质量,还应按照现阶段钢筋施工技术应用中的质量风险,制定统一的施工标准,规范钢筋施工流程,健全钢筋施工管理机制,需注意以下3方面:(1)以国家制定的针对钢筋工程的施工标准为基础,科学严谨地制订施工方案,指导施工人员规范应用钢筋施工技术;(2)加强钢筋材料采购、验收环节的质量控制,施工过程中应按照钢筋抗弯强度、抗拉强度等参数,调整钢筋施工流程,保障钢筋作业的科学性;(3)用严谨的施工质量管理制度,约束施工人员的操作行为,规范落实钢筋施工技术方案,严格按照相关要求进行钢筋绑扎、钢筋焊接工作[4]。

4.2 完善钢筋施工技术方案

钢筋施工技术方案的科学性是影响土木工程建设质量的关键因素,所以为保障钢筋施工质量,提升建设水平,相关人员应进一步完善钢筋施工技术方案要求,围绕钢筋工程整个施工流程,精确设计钢筋施工方案,为钢筋施工技术实践提供参考依据。

应提前按照工程承载要求,以及不同规格钢筋的抗压强度,调整施工方案中的各类参数,保证钢筋施工方案的合理性。与此同时,结合常见的钢筋施工缺陷问题,提前制订可参考的技术方案,灵活运用各类钢筋施工技术,预防钢结构弯折、裂缝、锈蚀等风险。必要时通过具体的质量试验,分析技术方案的可行性,针对性地调整钢筋施工参数,从源头上避免钢筋施工质量风险。

4.3 加强施工人员技能培训

施工人员作为土木工程中应用钢筋施工技术的主体,其专业能力、综合素质同样会影响钢筋施工质量。对此,施工单位需要加强一线施工人员的技能培训,提升技术水平,建设高素质、专业能力强的钢筋施工队伍。

1)施工单位需要合理增加对人员培训的成本投入,强化钢筋施工前的培训力度,要求施工人员经培训、考核合格后方可持证上岗。

2)钢筋施工管理人员同样要进行系统培训,学习钢筋施工工艺标准、钢筋工程验收规范以及钢筋施工技术等相关的专业知识,总结钢筋施工经验,从而通过有效、专业化的施工管理,提升土木工程钢筋施工质量。

3)在加强培训的基础上,还应重视技术交底工作,确保施工人员对施工图纸、施工组织设计方案的了解。在此过程中,相关人员应树立质量意识,用相应的责任制度将施工质量管理责任落实到个人,使其各司其职,规范地完成钢筋施工作业。

4.4 重视安装后质量检验

钢筋安装施工是钢筋工程成型的关键,只有重视钢筋安装后的质量检验,才能更可靠地预防质量风险。施工人员应逐一对现场钢筋工程进行质量验收,具体验收内容包括:核对钢筋构件数量、各区域钢筋直径、钢筋间距、绑扎位置以及钢筋搭接长度、钢筋垫块均匀性、预埋件规格等施工参数。验收过程中,注意对隐蔽钢筋工程的验收、钢筋材料的复试,验收合格后进入下一验收环节,比如,在钢筋安装施工结束后,对钢筋支撑结构施工质量的检验,应重点检验其稳定性,避免因后期钢筋支撑结构不稳而导致工程整体结构出现安全风险。

5 结语

综上所述,为了在土木工程建设中高质量地应用钢筋施工技术,还应持续加强对钢筋施工质量控制,规范钢筋绑扎、钢筋连接、钢筋焊接的施工流程;同时结合钢筋施工技术要点,加强施工人员及管理人员的技术培训,使他们掌握关键控制点,总结钢筋施工经验,健全施工技术体系,为我国土木工程行业的可持续发展提供助力。

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