1、,,22-4 钢筋工程22-4-1 基本要求1钢筋在负温下的力学性能在负温条件下，钢筋的力学性能要发生变化：屈服点和抗拉强度增加，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，这种性质称为冷脆性。影响钢筋负温力学性能的因素很多。钢材的化学成分如碳、磷、硅的含量都要增加其冷脆性，而镍、钒、钛的存在则可以改善韧性。钢筋在冷拉后冷脆性增加。时效对低强度钢筋特别是对碳素钢筋的塑性和韧性影响较大，而对高强度钢筋的影响并不十分显著。钢筋的接头经焊接后热影响区内的韧性将要降低，若焊接工艺掌握不当，将使钢筋的塑性和韧性明显下降，综合性能变劣，如果焊接接头冷却过快或接触冰雪，也会使接头产生淬硬组织。此外钢筋在加工过程中所造
2、成的表面缺陷如刻痕、撞击凹陷、焊接烧伤和咬肉等，也会显著增加其冷脆性。2在负温下承受静荷载作用的钢筋混凝土构件，其主要受力钢筋可选用符合国家标准的热轧钢筋、余热处理钢筋、热处理钢筋、高强度圆形钢丝、钢绞线及冷拔低碳钢丝。3在-20 -40条件下直接承受中、重级工作制吊车的构件，其主要受力钢筋宜选用细直径且碳及合金元素含量为中、下限的钢筋。4对在寒冷地区缺乏使用经验的特殊结构构造，或易使预应力钢筋产生刻痕或咬伤的锚夹具，一般应进行构造、构件和锚夹具的负温性能试验。5在负温条件下使用的钢筋，施工过程中要加强管理和检验。钢筋在运输、加工过程中注意防止撞击、刻痕。特别是在使用高强度钢筋时尤应注意。22
3、-4-2 钢筋负温冷拉和冷弯1钢筋冷拉温度不宜低于-20，预应力钢筋张拉温度不宜低于-15。2钢筋负温冷拉方法可采用控制应力方法或控制冷拉率方法。用作预应力混凝土结构的预应力筋，宜采用控制应力方法；不能分炉批的热轧钢筋冷拉，不宜采用控制冷拉率的方法。,,3在负温条件下采用控制应力方法冷拉钢筋时，由于伸长率随温度降低而减少，如控制应力不变，则伸长率不足，钢筋强度将达不到设计要求，因此在负温下冷拉的控制应力应较常温提高。而冷拉率的确定应与常温施工相同。冷拉控制应力及最大冷拉率应符合表 22-22 的要求。冷拉控制应力及最大冷拉率 表 22-22冷拉控制应力（N/mm 2）项次 钢筋级别常温 -20
4、最大冷拉率（%）1 HPB 235 d12mm 280 310 10.0d25mm 450 480 5.52 HRB 335d2840mm 430 4603 HRB 400、RRB 400 500 530 5.0钢筋冷拉率在常温下由试验确定。测定同炉批钢筋冷拉率的冷拉应力应符合表 22-23 的要求。测定冷拉率时钢筋的冷拉应力 表 22-23项次 钢筋级别 冷拉应力（ N/mm2）1 HPB 235 d12mm 310d25mm 4802 HRB 335d2840mm 4603 HRB 400、RRB 400 530钢筋的试样不应少于 4 个，并取其试验结果的算术平均值作为该钢筋实际应用的冷拉
5、率。4在负温下冷拉后的钢筋，应逐根进行外观质量检查，其表面不得有裂纹和局部颈缩。5钢筋冷拉设备仪表和液压工作系统油液应根据环境温度选用，并应在使用温度条件下进行配套校验。6当温度低于-20时，严禁对钢筋进行冷弯操作，以避免在钢筋弯点处发生强化，造成钢筋脆断。22-4-3 钢筋负温焊接1钢筋负温焊接条件冬期在负温条件下焊接钢筋，应尽量安排在室内进行。如必须在室外焊接，其环境温度不宜低于-20，风力超过 3 级时应有挡风措施。焊后未冷却的接头，严禁碰到冰雪。,,2负温闪光对焊（1）负温闪光对焊，宜采用预热闪光焊或闪光预热闪光焊工艺。钢筋端面比较平整时，宜采用预热闪光焊；端面不平整时，宜采用闪光预热
6、闪光焊。（2）负温闪光对焊，与常温焊接相比，应采取以下措施：调伸长度增加 10%20%，以利于增大加热范围，增加预热留量、预热次数、预热间歇时间和预热接触压力，降低冷却速度，改善接头性能。控制热影响区长度。热影响区长度随钢筋级别、直径的增加而适当增加。变压器级数应降低 12 级，以能保证闪光顺利为准。在闪光过程开始以前，可将钢筋接触几次，使钢筋温度上升，以利于闪光过程顺利进行。烧化过程中期的速度适当减慢。（3）钢筋负温闪光对焊宜选用表 22-24 的参数。在施焊时可根据焊件的钢种、直径、施焊温度和焊工技术水平灵活选用。钢筋负温闪光对焊焊接参数 表 22-24钢筋直径（ mm）变压器级数调伸长度
7、（ mm）一次闪光留量（ mm）预热留量（ mm）二次闪光留量（ mm）顶锻留量（mm）见红区长度（mm）12 V 30 10e 5 20251418 V 33 3e 23 8 56 25302025 IV、V 35 3e 34 910 56 25302832 V、 VI 37 3e 45 10 67 3035注：1e钢筋端部不平时，两钢筋凸出部分的长度。2表中焊接参数适用于 LP-75 型对焊机。3负温电弧焊（1）钢筋负温电弧焊时，可参考表 22-25 选择焊接参数。焊接时必须防止产生过热、烧伤、咬肉和裂纹等缺陷，在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态。钢筋负温电弧焊焊接参数 表 22-25
8、平焊 立焊焊接种类钢筋直径（mm）焊缝层数 焊条直径 （ mm） 焊接电流 （A） 焊条直径 （ mm） 焊接电流 （A ）焊接速度（mm/min）3.2 130140 3.2 90110帮条、搭接 1014 1 4.0 150170 4.0 110130 ,,3.2 130140 3.2 901101620 24.0 150170 4.0 120140 80904.0 150170 3.2 1001202240 35.0 180240 4.0 140180 70901820 1 3.2 140160 3.2 1201303.2 140160 3.2 120130坡口 2240 24.0 16
9、0180 4.0 150170（2）为防止接头热影响区的温度梯度突然增大，进行帮条电弧焊或搭接电弧焊时，第一层焊缝，先从中间引弧，再向两端运弧；立焊时，先从中间向上方运弧，再从下端向中间运弧，以使接头端部的钢筋达到一定的预热效果。在以后各层焊缝的焊接时，采取分层控温施焊。层间温度控制在 150350之间，以起到缓冷的作用。坡口焊的加强焊缝的焊接，也应分两层控温施焊。（3）帮条焊时帮条与主筋之间用四点定位焊固定。搭接焊时用两点固定。定位焊缝应离帮条或搭接端部 20mm 以上。帮条焊与搭接焊的焊缝厚度应不小于 0.3 倍钢筋直径，焊缝宽度不小于 0.7 倍钢筋直径。（4）坡口焊时焊缝根部、坡口端面
10、以及钢筋与钢垫板之间均应熔合良好。焊接过程应经常除渣。为了防止接头过热，宜采用几个接头轮流施焊。加强焊缝的宽度应超过 V 形坡口边缘 23mm，其高度也应超过 23mm，并平缓过渡至钢筋表面。（5）钢筋电弧焊接头进行多层施焊时，采用“回火焊道施焊法” ，即最后回火焊道的长度比前层焊道在两端各缩短 46mm，见图 22-21，消除或减少前层焊道及过热区的淬硬组织，以改善接头的性能。,,图 22-21 钢筋负温电弧焊回火焊道示意图4负温自动电渣压力焊（1）负温自动电渣压力焊的焊接步骤与常温相同，但焊接参数需做适当调整。其中焊接电流的大小，应根据钢筋直径和焊接时的环境温度而定。它影响渣池温度、粘度、
11、电渣过程的稳定性和钢筋熔化速度。当焊接电流过小时，常发生断弧，使焊接接头不能熔合，因此应适当增加焊接电流。焊接通电时间也应根据钢筋直径和环境温度调整。焊接通电时间过短，会使钢筋端面熔化不均匀，不能紧密接触，不易保证接头的熔合，故应适当加大通电时间。（2）钢筋负温自动电渣压力焊的焊接参数可参考表 22-26。钢筋负温自动电渣压力焊焊接参数 表 22-26钢筋直径（mm）焊接温度（）焊接电流（A）焊接通电时间（s ）渣池电压（V）正温 250350 12-10 350450 1312-20 550650 152535正温 300400 16-10 400500 1716-20 600700 192540正温 350450 20-10 450550 2120-20 650750 232545正温 400550 22-10 500650 2322-20 700850 252546正温 450600 25-10 550700 2725-20 800900 292550正温 500650 30-10 600750 3228-20 9001000 342560（3）在负温条件下进行电渣压力焊时，接头药盒拆除的时间宜延长 2min左右；接头的渣壳宜延长 5min，方可打渣。
