钢筋成型
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2023年3月5日发(作者：sust)《土木工程施工》讲义：第17、18讲：
四、钢筋加工：
钢筋加工主要包括调直、切断和弯折。
1.钢筋调直：
钢筋调直宜采用机械方法（钢筋调直切断机具有自动调直、定位切断、除锈、清垢等多
种功能），也可采用冷拉方法。当采用冷拉方法调直钢筋时，HPB235级钢筋的冷拉率不宜大
于4%，HRB335级、HRB400级和RRB400级钢筋的冷拉率不宜大于1%。
2.钢筋切断：
钢筋下料时须按计算的下料长度切断。钢筋切断可采用钢筋切断机或手动切断器。手动
切断器只用于切断直径小于16mm的钢筋；钢筋切断机可切断直径40mm以内的钢筋。
3.钢筋弯折：
（1）钢筋弯钩和弯折的一般规定
1）受力钢筋。HPB235级钢筋末端应作180°弯钩，其弯弧内直径不应小于钢筋直径的
2.5倍，弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径3倍。当设计要求钢筋末端需作135°
弯钩时，HRB335级、HRB400级钢筋的弧内直径D不应小于钢筋直径的4倍，弯钩的弯后平
直部分长度应符合设计要求。钢筋作不大于90°的弯折时，弯折处的弯弧内直径不应小于
钢筋直径的5倍。
2）箍筋。除焊接封闭环式箍筋外，箍筋的末端应作弯钩。弯钩形式应符合设计要求，
当设计无具本要求时，应符合下列规定：
①箍筋弯钩的弯弧内直径不小于受力钢筋的直径。
②箍筋弯钩的弯折角度：对一般结构，不应小于90°；对有抗震等要求的结构应为
135°。
③箍筋弯后的平直部分长度：对一般结构，不宜小于箍筋直径的5倍；对有抗震等级要
求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。
（2）钢筋弯曲
1）划线。
2）钢筋弯曲成型。钢筋在弯曲机上成型时（图3-21），心轴直径应是钢筋直径的2.5～
5.0倍，成型轴宜加偏心轴套，以便适应不同直径的钢筋弯曲需要。弯曲细钢筋时，为了使
弯弧一侧的钢筋保持平直，挡铁轴宜做成可变挡架或固定挡架（加铁板调整）。
钢筋弯曲点和心轴的关系如图3-22所示。钢筋弯90°时，弯曲点线约与心轴内边缘齐；
弯180°时，弯曲点线距心轴内边缘为1.0～1.5d（钢筋硬时取大值）。对HRB335与HRB400
钢筋，不能弯过头再弯过来，以免钢筋弯曲点处发生裂纹。
图3-21钢筋弯曲成型图3-22弯曲点线与心轴关系
1-工作盘；2-心轴；3-成型轴；1-工作盘；2-心轴；3-成型轴；
4-可变挡架；5-插座；6-钢筋4-固定挡铁；5-钢筋；6-弯曲点线
3）曲线型钢筋成型。弯制曲线形钢筋时，可在原有钢筋弯曲机的工作盘中央，放置一
个十字架和钢套；另外在工作盘四个孔内插上短轴和成型钢套（和中央钢套相切）。插座板
上的挡轴钢套尺寸，可根据钢筋曲线形状选用。钢筋成型过程中，成型钢套起顶弯作用，十
字架只协助推进。
五、钢筋连接：
钢筋连接方法有：绑扎连接（需要较长的搭接长度，浪费钢筋，且连接不可靠，宜限制
使用）、焊接连接（方法较多，成本较低，质量可靠，宜优先选用）和机械连接（无明火作
业，设备简单，节约能源，不受气候条件影响，可全天候施工，连接可靠，技术易于掌握，
适用范围广）。
1.绑扎连接：
采用绑扎连接其基本要求为：同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错
开。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径，且不应小于25mm。
钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3l1（l1为搭接长度），凡搭接接头中点位于该
连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。同一连接区段内，纵向钢筋搭接接头面积
百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比
值（图3-24）。同一连接区段内，纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求，无设
计具体要求时，应符合下列规定：
1）对梁类、板类及墙类构件，不宜大于25%。
2）对柱类构件，不宜大于50%。
3）当工程中确有必要增大接头面积百分率时，对梁类构件，不应大于50%；对其它构
件可根据实际情况放宽。
图3-24钢筋绑扎搭接接头连接区段及接头面积百分率
注：图中所示搭接接头同一连接区段内的搭接钢筋为两根，各钢筋直径相同时，接头面积百分率为50%。
纵向受力钢筋绑扎搭接接头的最小搭接长度应符合表3-13的规定。受压钢筋绑扎接头
的搭接长度，应取受拉钢筋绑扎接头搭接长度的0.7倍。
在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内，应按设计或构造要求配置箍筋。
表3-13纵向受拉钢筋的最小搭接长度
钢筋类型
混凝土强度等级
C15C20～25C30～35≥C40
光圆钢筋HPB235级45d35d30d25d
带肋钢筋HRB335级55d45d35d30d
HRB400级、RRB400级—55d40d35d
注：两根直径不同钢筋的搭接长度，以较细钢筋的直径计算。
2.焊接连接：
钢筋焊接代替钢筋绑扎，可节约钢材、改善结构受力性能、提高工效、降低成本。常用
的钢筋焊接方法有：闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、电阻点焊、气压焊、埋弧压力焊等。
（1）闪光对焊
钢筋闪光对焊是利用钢筋对焊机，将两根钢筋安放成对接形式，压紧于两电极之间，通
过低电压强电流，把电能转化为热能，使钢筋加热到一定温度后，即施以轴向压力顶锻，产
生强烈火花飞溅，形成闪光，使两根钢筋焊合在一起（图3-25）。
图3-25钢筋闪光对焊
1-焊接的钢筋；2-固定电极；3-可动电极；4-机座；5-变压器；6-手动顶压机构
1）钢筋闪光对焊工艺种类。分为：连续闪光焊、预热闪光焊、闪光-预热-闪光焊和焊
后通电热处理等,根据钢筋品种、直径、焊机功率、施焊部位等因素选用。
①连续闪光焊。当钢筋直径小于25mm、钢筋级别较低、对焊机容量在80～160kV·A的
情况下，可采用连续闪光焊。连续闪光焊的工艺过程，包括连续闪光和轴向顶锻。
②预热闪光焊。对于大于25mm的钢筋，且端面较平整时，可采用预热闪光焊。此法是
在连续闪光焊之前，增加一个预热过程，以扩大焊接端部热影响区。预热闪光焊适用于焊接
直径为20mm～36mm的HPB235级钢筋，直径为16mm～32mm的HRB335级及HRB400级钢筋，
直径为12mm～28mm的RRB400级钢筋。
③闪光-预热-闪光焊。是在预热闪光焊前，再增加一次闪光过程，使钢筋端部预热均匀。
对于RRB400级钢筋，因碳、锰、硅的含量较高，加上合金元素钛、钒的存在，故对氧化淬
火和过热比较敏感，其焊接性能较差，关键在于掌握适当的焊接温度，温度过高或过低都会
影响接头的质量。
④通电热处理。RRB400级钢筋对焊时，应采用预热闪光焊或闪光-预热-闪光焊工艺。
当接头拉伸试验结果发生脆性断裂，或弯取试验不能达到规范要求时，应在对焊机上进行焊
后通电处理，以改善接头金属组织和塑性。通电热处理的方法是：待接头冷却至常温，将两
电极钳口调至最大间距，重新夹住钢筋，采用最低的变压器级次，进行脉冲式通电加热，每
次脉冲循环，应包括通电时间和间歇时间，一般为3s；当加热至750～850℃，钢筋表面呈
桔红色时停止通电，随后在环境温度下自然冷却。
2）对焊设备及焊接参数。
①对焊设备。钢筋闪光对焊的设备是对焊机。对焊机按其形式可分为：弹簧顶锻式、杠
杆挤压弹簧顶锻式、电动凸轮顶锻式、气压顶锻式等。
②对焊参数。闪光对焊工艺参数包括：调伸长度、闪光留量、闪光速度、顶锻留量、顶
锻速度、顶锻压力及变压器级次。采用预热闪光焊时，还有预热留量和预热频率等参数（图
3-26）。
（a）连续闪光焊；（b）闪光-预热-闪光焊
图3-26闪光对焊各项留量图解
L1、L2为调伸长度；a1+a2为烧化留量；b1+b2为预热留量；c1+c2为顶锻留量；
21
''cc
为有电顶锻留量；21
""cc
为无电顶锻留量；a1.1+a2.1为一次烧化留量，a1.2+a2.2为二次烧化留量
a.调伸长度。是指钢筋从电极钳口伸出的长度。调伸长度过长时，接头易旁弯、偏心；
过短时，则散热不良，接头易脆断。
b.闪光留量（又称烧化留量）。闪光（烧化）留量是指在闪光过程闪出金属所消耗的钢
筋长度。闪光留量的选择，应根据焊接工艺确定。
c.闪光速度（又称烧化速度）。指闪光过程进行的快慢，闪光速度应随钢筋直径的增大
而降低。在闪光过程中，闪光速度是由慢到快，开始时接近于零，而后约为1mm/s，终止时
达1.5～2mm/s。
d.预热留量。是指采用预热闪光焊或闪光-预热-闪光焊时，在预热过程中所消耗的钢筋
长度。其长度随钢筋直径增大而增加，以保证端部能均匀加热，并达到足够预热温度。
e.预热频率。对HPB235级钢筋宜高些，一般为3～4次/s；对HRB335级、HRB400级钢
筋宜适中，一般为1～2次/s。每次预热时间应1.5～2s。间歇时间应为3～4s。
f.顶锻留量。是指钢筋顶锻压紧后接头处挤出金属所消耗的钢筋长度。顶锻留量的选择，
应使顶锻过程结束时，接头整个断面能获得紧密接触，并具有一定的塑性变形。
g.顶锻速度。是指挤压钢筋接头时的速度。顶锻速度应越快越好，特别是在开始顶锻的
0.1s内应将钢筋压缩2～3mm，使焊接口迅速闭合不致氧化；在断电后，以6mm/s的速度继
续顶锻至终止。
h.变压器级次。用以调节焊接电流的大小。应根据钢筋级别、直径、焊机容量及焊接工
艺方法等具体情况选择。
3）对焊接头的质量检验。钢筋对焊完毕，应对接头质量进行外观检查和力学性能试验。
（2）电弧焊
钢筋电弧焊是钢筋接长、接头、骨架焊接、钢筋与钢板焊接等常用的方法。其工作原理
是：以焊条作为一极，钢筋为另一极，利用送出的低电压强电流，使焊条与焊件之间产生高
温电弧，将焊条与焊件金属熔化，凝固后形成一条焊缝。
1）钢筋电弧焊接头形式。钢筋电弧焊接头形式主要有帮条焊、搭接焊、坡口焊、和熔
槽帮条焊等。
①帮条焊。帮条焊接头适用于直径10～40mm的HPB235～HRB400级钢筋。焊接时，用两
根一定长度的帮条，将受力主筋夹在中间，并采用两端焊点定位，然后用双面焊形成焊缝；
当不能进行双面焊时，也可采用单面焊（图3-27）。
图3-27钢筋帮条焊接头图3-28钢筋搭接焊接头
d-钢筋直径;
l
-帮条长度；d-钢筋直径；
l
-搭接长度
②搭接焊。搭接焊所适用范围与帮条焊相同。焊接时，先将主钢筋的端部按搭接长度预
弯，使被焊钢筋与其在同一轴线上，并采用两端点焊定位，然后用双面焊焊在一起，当双面
施焊有困难时，也可采用单面焊（图3-28）。
③坡口焊。坡口焊有平焊和立焊两种接头形式(图3-29)。坡口平焊时,V形坡口角度宜为
55°～65°;坡口立焊时，V形坡口角度宜为40°～55°，其中下钢筋宜为0°～10°，上钢
筋宜为35°～45°。
坡口焊适用于焊接直径18～40mm的热轧HPB235～HRB400钢筋及直径18～25mm的
RRB400级余热处理钢筋。
4熔槽帮条焊。熔槽帮条焊是将两根平口的钢筋水平对接，用适宜规格的角钢做帮条进
行焊接。角钢的边长宜为40～60mm，长度宜为80～100mm。两根钢筋端面的间隙为10～16mm
（图3-30）。
图3-29钢筋坡口焊接头
熔槽帮条焊适用于焊接直径20～40mm的热轧HPB235级、HRB335级、HRB400级钢筋及
余热处理RRB400级钢筋。
图3-30熔槽帮条焊
2）电弧焊接头的质量检验。电弧焊的质量检验，主要包括外观检查和拉伸试验两项。
（3）电渣压力焊
钢筋电渣压力焊是将钢筋安放成竖向对接形式，利用电流通过渣池产生的电阻，在焊剂
层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，将钢筋端部熔化，然后加压使两根钢
筋焊合在一起。适用于焊接直径14～40mm的热轧HPB235、HRB335级钢筋。这种方法操作简
单、工作条件好、工效高、成本低，比绑扎连接和帮条搭接焊节约钢筋30%，可提高工效6～
10倍。适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向（倾斜度在4:1以内）钢筋的连接。
1）焊接设备与焊剂。电渣压力焊的设备为钢筋电渣压力焊机，主要包括焊接电源、焊
接机头、焊接夹具、控制箱和焊剂盒等。
电渣压力焊所用焊剂，一般采用HJ431型焊药。焊剂在使用前必须在250℃温度下烘烤
2h，以保证焊剂容易熔化，形成渣池。
2）焊接参数。钢筋电渣压力焊的焊接参数，主要包括焊接电流、焊接电压和焊接通电
时间，这三个焊接参数应符合规范有关规定。
图3-31杠杆式单柱焊接机头图3-32丝杆传动式双柱焊接机头
1-钢筋；2.-焊剂盒；3-单导柱；1-伞形齿轮箱；2-手柄；3-升降丝杆；
4-固定夹具；5-活动夹具；6-手柄；4-夹紧装置；5-上夹具；6-导管；
7-监控仪表；8-操作把；9-开关7-双导柱；8-下夹具；
10-控制电缆；11-电缆插座9-操作盒
3）焊接工艺。钢筋电渣压力焊的焊接工艺过程，主要包括：端部除锈、固定钢筋、通
电引弧、快速施压、焊后清理等工序，具体工艺过程中如下：钢筋调直后，对两根钢筋端部
120mm范围内，认真地除锈和清除杂质。在焊接机头上的上、下夹具分别夹紧上、下钢筋,
钢筋应保持在同一轴线上，一经夹紧不得晃动。采用直接引弧法或铁
丝圈引弧法引弧。直接引弧法是通电后迅速将上钢筋提起，使两端头
之间的距离为2～4mm引弧；铁丝圈引弧法是将铁丝圈放在上下钢筋
端头之间，电流通过铁丝圈与上下钢筋端面的接触点形成短路引弧。
引燃电弧后，应先进行电弧过程，然后加快上钢筋的下送速度，使钢
筋端面与液态渣池接触，转变为电渣过程，最后在断电的同时，迅速
下压上钢筋挤出熔化金属和熔渣。接头焊完毕，应停歇后，方可回收
焊剂和卸下焊接夹具，并敲掉渣壳；四周焊包应均匀，凸出钢筋表面
的高度应大于或等于4mm（图3-33）。
4）电渣压力焊接头质量检验。电渣压力焊的质量检验，包括外观检查和拉伸试验。
（4）电阻点焊
钢筋电阻点焊是将两根钢筋安放成交叉叠接形式，压紧于两极之间，利用电阻熔化钢材
金属，加压形成焊点的一种压焊方法。混凝土结构中的钢筋焊接骨架和钢筋焊接网，宜采用
电阻点焊制作。电阻点焊生产效率高，节约材料，故应用广泛。
在焊接骨架中，当较小钢筋直径≤10mm时，大、小钢筋直径之比不宜大于3；当较小钢
图3-33钢筋电渣压
力焊接头
筋直径为12～14mm时，大、小钢筋直径之比不宜大于2（较小钢筋指焊接骨架、焊接网两
根不同直径钢筋焊点中直径较小的钢筋）。
电阻点焊的工艺过程包括预压、通电、锻压三个阶段（图3-34）。
图3-34电阻点焊原理
1-电极；2-电极臂；3-变压器的次级线圈；4-变压器的初级线圈；5-断路器；6-变压器的调节开关；7-踏板；8-压紧机构
（5）气压焊
钢筋气压焊是利用氧乙炔火焰或其他火焰对两钢筋对接处加热，使其达到塑性状态或熔
化状态，并施一定压力使两根钢筋焊合。它可用于钢筋垂直位置、水平位置或倾斜位置的对
接焊接，适用于焊接直径14～40mm的热轧HPB235～HRB400级钢筋。
1）焊接设备。主要包括氧、乙炔供气装置、加热器、加压器及焊接夹具等（图3-35）。
图3-35钢筋气压焊设备组成
1-氧气瓶;2-乙炔瓶;3-钢筋;4-焊接夹具;5-加压器;6-多嘴环形加热器
2）焊接工艺。钢筋气压焊的工艺，主要包括端部处理、安装钢筋、喷焰加热、施加压
力等过程。气压焊施压时，应根据钢筋直径和焊接设备等具体条件，选用适宜的加压方式，
目前有等压法、二次加压法和三次加压法，常用的是三次加压法。
3）气压焊接头质量检验。钢筋气压焊接头的质量检验，分为外观检查、拉伸试验和弯
曲试验三项。
作业：
P113思考题3.5,3.8,3.9
后记：（本节主要解决的问题）
1、钢筋加工的内容、加工工艺及要求；
2、钢筋的连接方法及各自的优缺点；
3、绑扎连接的工艺及要求；
4、钢筋焊接连接的方法及各自的连接工艺及要求。