拉筋補彎鉗的研制

郝 士 明

(晉中市安全生產技術研究所，山西 晉中　030600)

0　引言

拉筋廣泛地存在于鋼筋混凝土結構中，是鋼筋混凝土梁、剪力墻中必不可少的鋼筋元件。拉筋彎鉤形式非常重要，它直接關系到拉筋能否完全起到應有的作用。那么拉筋的彎鉤應該是什么樣的，現行的《混凝土結構設計規范》只對箍筋彎鉤作了規定“當采用非焊接封閉箍筋時，其末端應做成135°彎鉤[1]”而其他標準圖集的表述是“拉筋彎鉤的構造要求與箍筋相同[2-4]”有些標準圖集同時列出彎鉤不同的兩種拉筋形式，即：1)兩端彎鉤角度均為135°的拉筋；2)有一端彎鉤為135°而另一端彎鉤為90°的拉筋，供設計人員選擇，同時注明“本圖中拉筋彎鉤構造做法采用何種形式由設計指定[5,6]”，有一端為90°的拉筋，雖然大大地方便了施工，但其鋼筋用料并未減少，對鋼筋網的拉結效果卻大打折扣，所以通常不會成為設計人員的選項。可見滿足設計要求的只有“兩端彎鉤角度為135°的拉筋”。

為了充分掌握拉筋在實際施工中的現狀，筆者走訪了云南、內蒙、山西等多地的多個施工工地，發現走訪的所有工地拉筋都是一端彎鉤為135°而另一端彎鉤為90°的。有的工地拉筋安裝后進行二次彎折，將90°彎鉤補彎到135°，但拉筋在補彎中變形較明顯，質量很難達到設計要求；有的工地未作二次補彎，也不符合設計要求。針對拉筋不能完全按設計意圖落實到施工中的現狀，筆者決定研制一種簡單工具“拉筋補彎鉗”，這種工具能在拉筋安裝后，在保證拉筋不變形的前提下，將90°彎鉤補彎到135°。該工具對操作工技術要求低，不需經操作培訓，不會影響施工效率，對提高鋼筋混凝土工程的施工質量，排除質量隱患有一定意義。

1　目前拉筋補彎存在的問題分析與拉筋補彎鉗方案思路

1.1　目前拉筋補彎存在的問題

目前拉筋補彎是用鋼筋扳手將90°彎鉤補彎到135°，如圖1所示。用鋼筋扳手補彎的拉筋見圖2，從圖中可以看出存在三方面的問題：1)拉筋明顯上拱；2)經補彎的彎鉤半徑變大；3)由于拉筋變形(變短)致使左右鋼筋網間距縮小。

分析其原因主要有兩點：1)鋼筋扳手補彎時因上部無約束致使拉筋上拱，所以拉筋變成弧形，彎鉤間距變近，拉筋有效長度變短；2)用鋼筋扳手彎折鋼筋時，右縱筋、右橫筋會向左有少量移動，彎折點(圖1中B點)也隨著左移，致使彎鉤半徑變大，有部分拉筋變成圓弧，拉筋有效長度變短。而拉筋有效長度變短，致使所拉結的左右鋼筋網間距縮小，混凝土有效厚度縮小，有可能直接影響混凝土構件的承載能力。

1.2　補彎鉗的方案思路

1.2.1補彎鉗組成

將補彎工具設計成如圖3所示的鉗狀，由鉗柄1，鉗柄2，轉軸3組成。鉗柄1的柄頭端部兩側焊較薄小鋼板1-1,1-2各兩塊，鉗柄2柄頭焊一長15 mm短鋼筋2-1，轉軸3為扁形軸(不拆轉軸可換擋)。

1.2.2補彎思路

將補彎鉗如圖3所示卡于拉筋上，鉗柄1的鉗口緊貼住拉筋，鉗柄2上短鋼筋“2-1”貼到90°彎鉤平直段，鉗柄1上“1-2”鉤住右縱筋右橫筋交點，當沿圖3中箭頭方向扳動鉗柄時，短筋“2-1”頂著拉筋90°彎鉤平直段沿順時針形成所需彎鉤，在這個過程中貼在拉筋上的鉗柄1的鉗口產生的反力限制了拉筋上拱變形，起到了類似鋼筋加工臺上擋板(軸)的作用，而鉤著右縱筋右橫筋交點的“1-2”產生的反力限制了右鋼筋網的向左移動，使右鋼筋網交點起到了類似鋼筋加工臺心軸的作用，小鋼板“1-1”限定拉筋在受彎過程中不會扁移。

2　試制及試驗

2.1　試制

1)材料：10 mm厚鋼板，3 mm厚鋼板，材質Q235；M10×30螺絲，Φ10鋼筋。

2)制作：鉗柄1按圖4加工，鉗柄2按圖5加工，轉軸按圖6加工,最后裝配見圖7。

2.2　試驗

補彎鉗裝配好后，于2017年5月某日在山西某建筑工地，剪力墻的鋼筋綁扎現場實地進行了拉筋補彎試驗,并取得了較滿意的結果。圖8為補彎鉗卡到拉筋上的照片，圖9為彎好后的圖片。

3　結論與討論

3.1　結論

試驗結果表明，利用研究試制的拉筋補彎鉗可將拉筋上90°彎鉤順利地彎成135°，并且不會造成拉筋上拱、有效長度變短等不良后果，經過拉筋補彎鉗補彎后的拉筋可達到設計要求，可提高混凝土結構中鋼筋骨架的質量。拉筋補彎鉗的制作思路可行，鉗體本身結構不復雜，易于制作。補彎操作簡單，一般鋼筋工都能勝任。

3.2　討論

通過試驗分析，擋孔傾斜布置效果會更理想，圖4中所示的1-3下伸長度可縮短為25 mm，見圖10。

全國建筑工地數量多，鋼筋補彎鉗用量大，定型制作應采取鑄造或模壓。鉗頭和手柄部分宜分體制作組裝，鉗頭部分可取轉軸右100左右，鉗頭用45號鋼(包括轉軸)，手柄部分用Q235鋼管，既保證強度，又可降低成本。

參考文獻:

[1]GB 50010—2010,混凝土結構設計規范[S].

[2]06G901—1,混凝土結構施工鋼筋排布規則與構造詳圖[Z].

[3]12G901，混凝土結構施工鋼筋排布規則與構造詳圖[Z].

[4]09G901—2，混凝土結構施工鋼筋排布規則與構造詳圖[Z].

[5]11G101—1,混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖[Z].

[6]16G101—1,混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖[Z].