高效鋼筋與預(yù)應(yīng)力技術(shù)

3.高效鋼筋與預(yù)應(yīng)力技術(shù)3.1高效鋼筋應(yīng)用技術(shù)3.1.1HRB400級鋼筋的應(yīng)用技術(shù)(1)主要技術(shù)內(nèi)容

HRB400級熱軋帶肋鋼筋是指屈服強度為400N/mm2的鋼筋.當鋼中加入微量合金元素V,Ti或Nb后可使晶粒細化,改善延性,碳含量降低,而鋼筋屈服強度提高,并具有良好的可焊性。

HRB400級鋼筋是目前國內(nèi)重點推廣的新鋼種之一，它包含20MnSiV,20MnSiNb和20MnTi三個品種。在國內(nèi)得到越來越多的應(yīng)用。但應(yīng)指出，直徑12mm以下的小直徑HRB400級鋼筋往往沒有明顯的屈服點,這在設(shè)計時應(yīng)引起注意。同時由于鋼筋兩面帶有縱肋給開盤矯直造成一定影響,應(yīng)防止表面嚴重擦傷，且鋼筋的彎曲度應(yīng)滿足標準規(guī)定。優(yōu)越性：①可適當提高混凝土結(jié)構(gòu)可靠度水準；②與二級鋼筋相比，可節(jié)約鋼材10%~15%；③合金元素的加入，鋼筋性能好?！繇沤Y(jié)構(gòu)用鋼材

●鋼筋加工

常用熱軋鋼筋為熱軋鋼筋：月牙紋鋼筋

以微合金法生產(chǎn)的HRB400新Ⅲ級鋼筋是建筑鋼筋朝著高強度發(fā)展的必然方向，新Ⅲ級鋼筋具有優(yōu)異的強韌性、經(jīng)濟性、施工方便性、優(yōu)越的抗震性和良好的焊接性能，是國家建設(shè)部、冶金部大力推廣應(yīng)用的新型高效鋼筋。采用新Ⅲ級鋼比用Ⅱ級鋼筋可節(jié)約材料10%—15%。表8—9鋼筋混凝土用熱軋鋼筋的力學(xué)性能與冷彎性能

（GB/T701—1997、GB1499—1998）

屈服點

σs

MPa

抗拉強度

σb

MPa

伸長率

δ5

%

表面

形狀

鋼筋

級別

強度

等級

代號

牌號

公稱直徑

(mm)

不小于

冷彎

d－彎心直徑

a—鋼筋公稱直徑

光圓

I

R235

Q235

8~20

235

370

25

180°d=a

6~25

180°d=3a

II

RL335

HRB335

28~50

335

490

16

d=4a

6~25

180°d=4a

III

RL400

HRB400

28~50

400

570

14

d=4a

6~25

180°d=6a

帶

助

鋼

筋

IV

RL540

HRB500

28~50

500

630

12

d=7a

(2)技術(shù)指標

HRB400級熱軋帶肋鋼筋的技術(shù)指標應(yīng)符合國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GBl499-1998的規(guī)定.鋼筋直徑為6~50mm，鋼筋的強度標準值為400N/mm2，強度設(shè)計值為360N/mm2。(3)適用范圍

HRB400級熱軋帶肋鋼筋可應(yīng)用于非抗震和抗震設(shè)訪地區(qū)的民用與工業(yè)建筑和—般構(gòu)筑物，可用作鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)構(gòu)件的縱向受力鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的非預(yù)應(yīng)力鋼筋以及用作箍筋和構(gòu)造鋼筋等。(4)已應(yīng)用的典型工程

HRB400級鋼筋在國內(nèi)的土建工程中，例如在許多高層建筑，大型公共建筑，I業(yè)廠房，水電工程，橋梁工程以及構(gòu)筑物等逐漸得到普遍應(yīng)用。比較典型的工程有：長江三峽水利樞紐工程，深圳市民中心工程，潤揚長江公路大橋等。3.2鋼筋焊接網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)3.2.1冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)(1)主要技術(shù)內(nèi)容鋼筋焊接網(wǎng)是一種在工廠用專門的焊網(wǎng)機焊接成型的網(wǎng)狀鋼筋制品。縱、橫向鋼筋分別以一定間距相互垂直排列，全部交叉點均用電阻點焊，采用多頭點焊機用計算機自動控制生產(chǎn)，焊接前后鋼筋的力學(xué)性能幾乎沒有變化。目前主要采用CRB550級冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng),工程應(yīng)用較多,技術(shù)成熟.采用焊接網(wǎng)可顯著提高鋼筋工程質(zhì)量,大量降低現(xiàn)場鋼筋安裝王時,縮短工期,適當節(jié)省鋼材,具有較好的綜合經(jīng)濟效益,特別適用于大面積混凝土工程.

(2)技術(shù)指標

冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)技術(shù)指標應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼筋焊接網(wǎng)》CB/T1499.3-2002和《鋼筋焊接網(wǎng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ114-2003的規(guī)定，受力鋼筋的直徑宜采用5～12mm,焊接網(wǎng)制作方向的鋼筋間距宜為l00,150,200mm,與制作方向垂直的鋼筋間距宜為100—400mm,焊接網(wǎng)的最大長度不宜超過12m,最大寬度不宜超過3.3m.焊接網(wǎng)鋼筋強度標準值為550N/mm2,強度設(shè)計值為360N/mm2,伸長率(δ10)不低于8%,焊點抗剪力不應(yīng)小于試件受拉鋼筋規(guī)定屈服力值的0.3倍.

(3)適用范圍

冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)廣泛適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)制構(gòu)件的配筋,特別適用于房屋的樓板,屋面板,地坪,墻體,梁柱箍筋籠以及橋梁的橋面鋪裝和橋墩防裂網(wǎng).同時可用作隧洞襯砌,輸水管道,海港碼頭,樁等.

(4)已應(yīng)用的典型工程

據(jù)不完全統(tǒng)計,國內(nèi)應(yīng)用焊接網(wǎng)的各類王程總計在2500余項,應(yīng)用較多地區(qū)為珠江三角洲,長江下游(合上海)和京津等地.比較典型的工程有:深圳地王大廈81層,高325m,總建筑面積27萬m'樓板采用壓型銅板和焊接網(wǎng)配筋,共用焊接網(wǎng)675t.深圳市民中心工程是目前國內(nèi)形體最大的公用綜合建筑,總高度85m,建筑面積21萬m2,樓板全面采用焊接網(wǎng)3500多t.北京百榮世貿(mào)商城為地上6層,地下2層的框架結(jié)構(gòu),總建筑面積約40萬m2,在樓板中應(yīng)用焊接網(wǎng)約4900t.江陰長江公路大橋引橋的橋面鋪裝采用焊接網(wǎng)1200t.浙江甬臺溫高速公路樂清灣高架橋,橋面鋪裝采用焊接網(wǎng)3600t.其他如北京的四環(huán),五環(huán),六環(huán)的橋面鋪裝以及一些日橋改造工程中大量采用焊接網(wǎng).上海的延安路和逸仙路高架橋的橋面鋪裝中也成功地采用了鋼筋焊接網(wǎng)。3.2.2HRB400鋼筋焊接網(wǎng)(1)主要技術(shù)內(nèi)容

HRB400級鋼筋焊接網(wǎng)在國內(nèi)部分地區(qū)已開始應(yīng)用,由于鋼筋延性較好,除用于一般鋼筋混凝土板類結(jié)構(gòu)外,更適于抗震設(shè)防要求較高的構(gòu)件(如剪力墻底部加強區(qū))配筋.直徑12mm以下的小直徑HRB400級鋼筋往往沒有明顯的屈服點,設(shè)計時應(yīng)按有關(guān)規(guī)定處理.鋼筋由于兩面帶縱肋,給開盤矯直也造成一定困難,使用時應(yīng)防止表面嚴重擦傷,且鋼筋的彎曲度應(yīng)滿足標準要求.

(2)技術(shù)指標

HRB400級鋼筋焊接網(wǎng)的技術(shù)指標應(yīng)符合《鋼筋混凝上用鋼筋焊接網(wǎng)》CB/T1499.3-2002和《鋼筋焊接網(wǎng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ114-2003的規(guī)定.受力鋼筋的直徑為6—16mm.縱橫向鋼筋間距及網(wǎng)片最大尺寸限值同冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng).焊接網(wǎng)鋼筋的強度標準為400N/mm2,強度設(shè)計值為360N/mm2,伸長率(δ5)不低于14%,焊點抗剪力不應(yīng)于小試件受拉鋼筋規(guī)定屈服力值的0.3倍.

(3)適用范圍

HRB400紋熱軋鋼筋焊接網(wǎng)適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝上和預(yù)制構(gòu)件的配筋,特別適用于大面積混凝上板類構(gòu)件如樓板,屋面板,墻體,地坪,梁柱箍筋籠以及橋梁的橋面鋪裝和橋墩防裂網(wǎng),同時可用作隧洞襯砌等構(gòu)筑物的配

(4)已應(yīng)用的典型工程

到目前為上熱軋帶肋鋼筋(HRB400)焊接網(wǎng)工程應(yīng)用量超過100個,使用面積60多萬m2,應(yīng)用量6000多t,應(yīng)用部位有樓板,剪力墻,堤壩等.比較典型的工程有:廣東中山燈都華廷工程17棟12—15層樓房及33棟花園洋房的樓板和剪力墻,采用焊接網(wǎng)2200多t.3.2.3焊接箍筋籠(1)主要技術(shù)內(nèi)容梁,柱箍筋用附加縱筋連接先焊成平面網(wǎng)片,然后用彎折機彎成設(shè)計形狀尺寸的焊接箍筋骨架.可將封閉箍筋籠運至施工現(xiàn)場穿入主筋綁扎后澆筑混凝土,或?qū)⒐拷罨\在焊網(wǎng)廠穿入主筋后用二氧化碳保護焊焊成整體空間骨架運至工地,極大地提高了鋼筋工程施工速度.或者用自動化鋼筋籠滾焊機將縱筋與連續(xù)環(huán)筋電阻點焊成各種斷面形狀的鋼筋骨架.可用作鋼筋

混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土輸水管道,樁等.

(2)技術(shù)指標

焊接箍筋籠的技術(shù)要求應(yīng)符合《鋼筋焊接網(wǎng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》GJ114-2003的規(guī)定.鋼筋的技術(shù)指標應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼筋焊接網(wǎng)》CB/T1499.3-2002的規(guī)定.

(3)適用范圍

焊接箍筋籠在歐洲及東南亞的一些國家已廣泛大量應(yīng)用,它是焊接網(wǎng)從板類構(gòu)件擴大到桿類構(gòu)件的良好型式.箍筋籠適用于梁,柱構(gòu)件以及樁,輸水管道等.

(4)已應(yīng)用的典型工程

國內(nèi)應(yīng)用較多的是采用滾焊機生產(chǎn)的圓筒形箍筋籠,主要用于輸水管道.用網(wǎng)片彎折成的箍筋籠目前還沒有用于工程上.但土產(chǎn)箍筋籠的彎折機設(shè)備國內(nèi)已有.3.3粗直徑鋼筋直螺紋機械連接技術(shù)(1)主要技術(shù)內(nèi)容

目前,我國粗直徑鋼筋機械連接技術(shù)廣泛應(yīng)用已有多年,最新技術(shù)主要有直螺紋鋼筋機械連接技術(shù),它包含鐓粗直螺紋,滾軋直螺紋兩種方式,技術(shù)成熟,使用經(jīng)驗豐富。粗直徑鋼筋直螺紋機械連接技術(shù)是通過不同工藝方式將鋼筋端頭加工成螺紋,再用帶有內(nèi)螺紋的連接套筒將兩根待接鋼筋連接起來.直螺紋接頭的特點質(zhì)量穩(wěn)定,性能可靠,接頭可達到行業(yè)標準I,II級的要求.另外,現(xiàn)場可實現(xiàn)提前預(yù)制,在連接作業(yè)面施工方便,快捷.

(2)技術(shù)指標

粗直徑鋼筋直螺紋機械連接接頭的技術(shù)指標應(yīng)符合中華人民共和國行業(yè)標準《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》JGJ107-2003的規(guī)定.

鋼筋機械接頭應(yīng)根據(jù)抗拉強度以及高應(yīng)力和大變形條件下反復(fù)拉壓性能的差異，分三個等級：(3)適用范圍

粗直徑鋼筋直螺紋機械連接技術(shù)可用于HBR335,HRB400級熱軋帶肋鋼筋的連接,應(yīng)用于抗震或非抗震設(shè)防的房屋建筑,橋梁,水工結(jié)構(gòu),地鐵,核電站,電視塔等工業(yè)與民用結(jié)構(gòu).根據(jù)不同的使用要求,可選用不同類型的接頭應(yīng)用于水平,豎向及斜向鋼筋的連接.

(4)已應(yīng)用的典型工程

粗直徑鋼筋直螺紋機械連接技術(shù)已應(yīng)用的典型工程有:長江三峽水利樞紐工程,蘇通,潤陽長江大橋,中央電視塔,國家大劇院,國家奧體中心主體育場,連云港田灣核電站,上海越江隧道,北京,上海,廣州地鐵,北京大運村,深圳郵電大廈,北京現(xiàn)代城商住樓等眾多工程.剝肋滾軋直螺紋連接剝肋滾軋直螺紋趕緊機械鐓粗直螺紋設(shè)備滾軋直螺紋接頭3.4預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)3.4.1無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力成套技術(shù)(1)主要技術(shù)內(nèi)容

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋由單根鋼鉸線涂抹建筑油脂外包塑料套管組成,它可像普通鋼筋一樣配置于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi),待混凝土硬化達到一定強度后,通過張拉預(yù)應(yīng)力筋并采用專用錨具將張拉力永久錨固在結(jié)構(gòu)中.其技術(shù)內(nèi)容主要包括材料及設(shè)計技術(shù),預(yù)應(yīng)力筋安裝及單根鋼絞線張拉錨固技術(shù),錨頭保護技術(shù)等,詳細內(nèi)容請見《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》.

(2)技術(shù)指標

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)用于混凝上樓蓋結(jié)構(gòu)可用較小的結(jié)構(gòu)高度跨越大跨度,對平板結(jié)構(gòu)適用跨度為7—12m,高跨比為1/40—1/50；對密肋樓蓋或扁粱樓蓋適用跨度為8—18m,高跨比為1/20—1/28.在高層或超高層樓蓋建筑中采用該技術(shù)可在保證凈空的條件下顯著降低層高,從而降低總建筑高度,節(jié)省材料和造價；在多層大面積樓蓋中采用該技術(shù)可提高結(jié)構(gòu)性能,簡化粱板施工工藝,加快施工速度,降低建筑造價。優(yōu)點：1）有效降低樓層高度

2）提高建筑使用功能

3）可節(jié)約鋼材和混凝土用量(3)適用范圍

該技術(shù)可用于多,高層房屋建筑的樓蓋結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)底板,地下室墻板等,以抵抗大跨度或超長度混凝上結(jié)構(gòu)在荷載,溫度或收縮等效應(yīng)下；產(chǎn)生的裂縫,提高結(jié)構(gòu),構(gòu)件的性能,降低造價.也可用于筒倉,水池等承受拉應(yīng)力的特種工程結(jié)構(gòu).

(4)已應(yīng)用的典型工程

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域得到較為廣泛的應(yīng)用,典型的高層建筑如:廣東國際大廈63層預(yù)應(yīng)力樓蓋,青島中銀大廈58層樓蓋,北京航華科留中心34層樓蓋,深圳福田侏稅區(qū)中心大廈48層樓蓋；典型的多層建筑如:首都國際機場2號航站樓,廣州花都機場航站樓,珠海,沈陽,杭州,西安等航站樓；特種工程有:濟南,杭州,漳州等蛋形污水消化池,

山東柴里煤礦,貴州六盤水電廠煤倉等筒倉結(jié)構(gòu).無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋（5）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝

鋪設(shè)雙向配筋的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋時，應(yīng)先鋪設(shè)標高低的鋼絲束，再鋪設(shè)標高較高的鋼絲束，以避免兩個方向鋼絲束相互穿插。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)在綁扎完底筋以后進行鋪放。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)鋪放在電線管下面。1）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的鋪放與定位

①無粘結(jié)鋼絲束鐓頭錨具如圖5.40所示。張拉端鋼絲束從外包層抽拉出來，穿過錨杯孔眼鐓粗頭。②無粘結(jié)鋼絞線夾片式錨具

如圖5.41所示。無粘結(jié)鋼絞線夾片式錨具常采用XM型錨具，其固定端采用壓花成型埋置在設(shè)計部位，待混凝土強度等級達到設(shè)計強度后，方能形成可靠的粘結(jié)式錨頭。2）端部錨具節(jié)點安裝混凝土強度達到設(shè)計強度時才能進行張拉。張拉程序采用0→103%σcon。張拉順序應(yīng)根據(jù)設(shè)計順序，先鋪設(shè)的先張拉，后鋪設(shè)的后張拉。錨具外包澆筑鋼筋混凝土圈梁。3）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉及錨頭處理3.4.2有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力成套技術(shù)(1)主要技術(shù)內(nèi)容有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)采用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中預(yù)留孔道,待混凝土硬化達到一定強度后,穿入預(yù)應(yīng)力筋,通過張拉預(yù)應(yīng)力筋并采用專用錨具將張拉力錨固在結(jié)構(gòu)中,然后在孔道中灌入水泥漿.其技術(shù)內(nèi)容主要包括材料及設(shè)計技術(shù),成孔技術(shù),穿束技術(shù),大噸位張拉錨固技術(shù),錨頭保護及灌漿技術(shù)等.

(2)技術(shù)指標

扁管有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)用于平板混凝土樓蓋結(jié)構(gòu),適用跨度為8—15m,高跨比為1/40—1/50；圓管有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)用于單向或雙向框架梁結(jié)構(gòu),適用跨度為12—40m,高跨比為1/18—1/25。在高層樓蓋建筑中采用扁管技術(shù)可在保證凈空的條件下顯著降低層高,從而降低總建筑高度,節(jié)省材料和造價；在多層,大面積框架結(jié)構(gòu)中采用有粘結(jié)技術(shù)可提高結(jié)構(gòu)性能,節(jié)省鋼筋和混凝土材料,降低建筑造價.

（3）社會經(jīng)濟效益：1）提高建筑物使用功能2）可用于各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，施加環(huán)向、豎向預(yù)應(yīng)力3）用于大跨結(jié)構(gòu)可節(jié)約鋼材和混凝土(4)適用范圍

該技術(shù)可用于多,高層房屋建筑的樓板,轉(zhuǎn)換層和框架結(jié)構(gòu)等,以抵抗大跨度或重荷載在混凝上結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的效應(yīng),提高結(jié)構(gòu),構(gòu)件的性能,降低造價。該技術(shù)可用于電視塔,核電站安全殼,水泥倉等特種工程結(jié)構(gòu)。該技術(shù)還廣泛用于各類大跨度混凝上橋梁結(jié)構(gòu)。

(5)已應(yīng)用的典型工程

有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在土木工程領(lǐng)域得到較為廣泛的應(yīng)用,典型的高層建筑轉(zhuǎn)換層如:寧波浙海大廈支承48層樓蓋的轉(zhuǎn)換層；典型的多層建筑如:首都國際機場停車樓,青島,南京,深圳,武漢會展中心樓面框架；特種工程有:北京,天津,上海,南京電視塔,秦山,田灣,大亞灣核電站安全殼；橋梁工程有:廈門高集跨海橋,南京長江二橋,上海東海大橋,北京城鐵高架橋和北京城市橋梁等.橋梁工程預(yù)應(yīng)力金屬波紋管波紋扁管3.4.3拉索施工技術(shù)(1)主要技術(shù)內(nèi)容

以索作為土要結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件而形成的結(jié)構(gòu)稱為索結(jié)構(gòu),索結(jié)構(gòu)可分為索桁架、索網(wǎng)、索穹頂、張弦梁、懸吊索和斜拉索等，索結(jié)構(gòu)一般通過張拉或下壓建立預(yù)應(yīng)力。其土要技術(shù)包括拉索材料及制作技術(shù)，拉索節(jié)點及錨固技術(shù)，拉索安裝及張拉技術(shù),拉索防護及維護技術(shù)等。(2)技術(shù)指標

拉索采用高強度材料制作,作為主要受力構(gòu)件,其索體性能應(yīng)符合《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》(GB/T17101),《預(yù)應(yīng)力混凝上用鋼絞線》,《鋼絲繩》等相關(guān)標準。拉索采用的錨固裝置應(yīng)滿足《預(yù)應(yīng)力筋用