建筑工程高效鋼筋與預(yù)應(yīng)力技術(shù)

1、建筑工程高效鋼筋與預(yù)應(yīng)力技術(shù)1.1HRB400級(jí)鋼筋應(yīng)用技術(shù)我國鋼筋的應(yīng)用水平與國外存在一定差距。為了改變一不合理狀況，在20世紀(jì)80年代，原國家科委和冶金部將屈服強(qiáng)度400Mpa的熱軋帶肋鋼筋作“六五”和“七五”計(jì)劃國家科技攻關(guān)項(xiàng)目。該項(xiàng)成果于1990年末通過了技術(shù)鑒定。經(jīng)過冶金、建設(shè)部門廣大科技工作者近10年的努力、終于研制成功屈服強(qiáng)度為400MPa級(jí)的熱軋帶肋鋼筋。大約從20世紀(jì)90年代開始正式投產(chǎn)并推廣使用。（1）HRB400級(jí)鋼筋的技術(shù)指標(biāo)1）在國家標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（GB1499一1998）中規(guī)定采用HRB335、HRB400、HRB500三個(gè)強(qiáng)度級(jí)別。其中H RB400

2、級(jí)作為更新?lián)Q代產(chǎn)品, 包括3 個(gè)牌號(hào)20MnSiV、20MnSiNb和20MnTi。由于鋼中化學(xué)成分含有微量的V、Nb、Ti合金，故稱HRB400級(jí)鋼筋為微合金熱軋帶肋鋼筋。在保證鋼筋力學(xué)性能和工藝性能的前提下，對(duì)鋼筋的化學(xué)成份給出了規(guī)定的上限值。牌號(hào)化學(xué)成份（%）CSiMnPSCepHRB4000.250.801.600.0450.0450.542）力學(xué)性能和工藝性能HRB400級(jí)鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能要求牌號(hào)公稱直徑（mm）S(或P0.2）MpabMpa5%彎曲試驗(yàn)彎曲直徑HRB4006-2528-50400570144d5d鋼筋在最大力下的伸長(zhǎng)率gt不小于2.5%。根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)結(jié)果，很

3、多廠家的gt遠(yuǎn)大于此值，約在10%左右。相當(dāng)于最新版歐版規(guī)范2（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）定義的鋼筋延性等級(jí)Cgt75%）的水平。在A、B、C 三個(gè)延性等級(jí)中，B、C 級(jí)延性鋼筋可適用于非線性分析或塑性分析的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)計(jì)中構(gòu)件臨界區(qū)域的配筋。在我國遼闊的地域中，85%左右的城鎮(zhèn)有抗震設(shè)防要求，HRB400級(jí)鋼筋是用于抗震設(shè)計(jì)中的優(yōu)質(zhì)鋼材。在抗震設(shè)防要求的構(gòu)件中使用，尚應(yīng)滿足施工及驗(yàn)收規(guī)范的要求。（2）HRB400級(jí)鋼筋的設(shè)計(jì)參數(shù)新版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500010-2002）已將HRB400級(jí)鋼筋作為混凝土結(jié)構(gòu)用鋼的主導(dǎo)鋼筋。熱軋鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系根據(jù)屈服強(qiáng)度確定，HRB400級(jí)鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)

4、準(zhǔn)值取400MPa，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值定為360MPa。（3）HRB400級(jí)鋼筋的優(yōu)越性1）采用HRB400級(jí)鋼筋是適當(dāng)提高混凝土結(jié)構(gòu)可靠度水準(zhǔn)的有利措施，通過設(shè)計(jì)比較利用提高鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度而不是增加用鋼量來提高建筑結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)合理的選擇。2）一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在鋼材強(qiáng)度得到充分利用的情況下，采用HRB400級(jí)鋼筋與采用紋鋼筋相比，可節(jié)約鋼材10%15%。3）由于加入微合金元素（v、Nb、Ti等），使鋼筋性能穩(wěn)定、碳當(dāng)量低，焊接性能好，具有良好的工藝性能。雖然鋼筋強(qiáng)度提高，仍有較好的延性，其拉斷伸長(zhǎng)率一般在18%26%范圍，且具有較高的最大平均伸長(zhǎng)率，滿足抗震要求。2.粗直徑鋼筋直螺

5、紋連接技術(shù)鋼筋直螺紋連接技術(shù)是指在熱軋帶肋鋼筋的端部制作出直螺紋，利用帶內(nèi)螺紋的連接套筒對(duì)接鋼筋，達(dá)到傳遞鋼筋拉力和壓力的一種鋼筋機(jī)械連接技術(shù)。本工程采用滾軋直螺紋鋼筋接頭。（1）技術(shù)特點(diǎn)1）滾軋直螺紋鋼筋接頭強(qiáng)度高、工藝簡(jiǎn)單，最適合鋼筋尺寸公差小的工況。2）當(dāng)鋼筋尺寸公差或形位公差過大時(shí)，易出現(xiàn)缺牙、禿牙、表面光潔度差等現(xiàn)象，影響接頭質(zhì)量。3）鋼筋縱橫肋過高對(duì)直接滾軋不利，滾軋過程中縱橫肋倒伏易形成虛假螺紋、剝肋工序可明顯改善滾軋螺紋外觀和螺紋內(nèi)在質(zhì)量。4）選擇技術(shù)和質(zhì)量管理水平高的單位供應(yīng)或分包，鋼筋接頭是重要的，用不良設(shè)備、工藝制作的螺紋絲頭還常帶有較大錐度和橢圓度。5）嚴(yán)格控制絲頭直徑

6、及圓柱度是重要的，否則，滾軋直螺紋鋼筋接頭易出現(xiàn)螺紋滑脫。（2）直螺紋鋼筋接頭質(zhì)量控制直螺紋接頭的連接套筒是確保接頭質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量控制要點(diǎn)是：1）套筒設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)套筒尺寸時(shí)，應(yīng)使套筒的凈橫截面積與套筒材料強(qiáng)度的乘積大于鋼筋面積與鋼筋標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度乘積的1.1倍；套筒的內(nèi)螺紋應(yīng)滿足產(chǎn)品功能要求，其公差帶宜選用6H或7H；2）套筒原材料：應(yīng)選用強(qiáng)度高、延性好、易加工、且價(jià)格較低的鋼材來制造，通常45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，也可選用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼制造；應(yīng)有合格的原材料供應(yīng)商，確保材料性能合格、穩(wěn)定，生產(chǎn)加工前應(yīng)對(duì)原材料的機(jī)械性能進(jìn)行抽樣復(fù)檢；3）生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制：套筒生產(chǎn)從毛坯到制成品各道工序均有嚴(yán)

7、格的抽檢制度和質(zhì)量量控制標(biāo)準(zhǔn)，成品表面應(yīng)有生產(chǎn)批號(hào)標(biāo)記，以便必要時(shí)可以核查與追溯；4）套筒應(yīng)防銹處理和分類包裝。套筒的質(zhì)量是通過供應(yīng)商的產(chǎn)品合格證來保證的，為此，用戶應(yīng)該選擇技術(shù)水平高、有信譽(yù)的供應(yīng)商，尤其是重要結(jié)構(gòu)工程應(yīng)選用經(jīng)過I SO 9001產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證的供應(yīng)商供貨。（3）鋼筋端部螺紋的質(zhì)量控制鋼筋端部螺紋（簡(jiǎn)稱絲頭）的質(zhì)量控制是正確實(shí)施本技術(shù)的關(guān)鍵，其要點(diǎn)有：1）選擇良好的設(shè)備及工藝是制作合格絲頭的前提；2）操作工人必須經(jīng)培訓(xùn)合格后持證上崗，且班組人員應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定；3）用螺紋規(guī)（通規(guī)和止規(guī)）對(duì)螺紋中徑尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)，抽檢數(shù)量不少于10 %：4）用專用量規(guī)檢查絲頭長(zhǎng)度，加工工人應(yīng)逐個(gè)檢查絲頭

8、的外觀質(zhì)量。（4）接頭安裝1）應(yīng)保證絲頭在套筒中央位置相互頂緊,按長(zhǎng)城杯要求兩端外露絲扣不大于1個(gè)完整絲；2）用專用扭矩扳手對(duì)安裝好的接頭進(jìn)行抽檢、檢查是否滿足規(guī)定的力矩值。（5）接頭的工藝檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)抽檢1）鋼筋連接工程開始前及施工過程中、應(yīng)對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)鋼筋進(jìn)行接頭工藝檢驗(yàn)，工藝檢驗(yàn)應(yīng)符合下列要求：1每種規(guī)格鋼筋的接頭試件不少于3 根、2鋼筋母材抗拉強(qiáng)度試件應(yīng)不少于3 根，且應(yīng)取自接頭試件的同一根鋼筋；3根接頭試件的抗拉強(qiáng)度均應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程JGJ107-2003規(guī)定。2）接頭的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)按驗(yàn)收批進(jìn)行。同一施工條件下采用同一批材料的同等級(jí)、同型式、同規(guī)格接頭，以500個(gè)為一個(gè)驗(yàn)收批進(jìn)行檢驗(yàn)與驗(yàn)收，不足500個(gè)也作為一個(gè)驗(yàn)收批。對(duì)接頭的每一驗(yàn)收