hrb400级钢筋连接技术的应用

hrb400级钢筋连接技术的应用

1钢筋焊接网主要应用技术已将进入临床技术的生产从20世纪50年代到70年代，建筑钢主要采用低光刻钢筋，部分采用螺旋钢。由于钢筋强度不足，一些结构的钢量增加，也存在许多结构的钢筋供应不足，因此很难建造。70年代到90年代建筑钢筋大量使用螺纹钢，划分为Ⅰ—Ⅴ级。90年代后期出现了HRB400级钢筋，在国内工程中开始使用，由于其强度高、塑性好、焊接性能优良等特点，广泛用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构，它与Ⅱ级钢筋相比，综合省钢率可达到15%左右，特别对高层建筑结构、地震区结构、高配筋率结构及经冷拉后作预应力钢筋的结构，更有明显的技术经济效果。目前已在许多高层建筑，如深圳市民中心、三峡水利枢纽等工程中应用，但目前还未全面推广应用。此外，冷轧扭钢筋近几年来也得到推广，如北京首都机场二期航站楼等工程，但近几年呈下降趋势，冷轧带肋钢筋从90年代开始也已推广应用，较多的用于中小型预制构件，现场用的较少。除钢筋原材料外，钢筋焊接网应用技术近几年也有发展，它是一种在工厂里用专用焊网机焊接成型的网状钢筋制品，目前焊接网采用的钢筋品种一般均为CRB550级冷轧带肋钢筋焊接网，技术已成熟，如深圳市民中心工程（21万m2，总高度85m）楼板全面采用了焊接网3500多t，采用焊接网可显著提高钢筋工程质量，增强混凝土抗裂性能，大幅度降低现场钢筋安装时间，加快工程进度和缩短工期，具有较好的综合经济效益。粗直径钢筋连接技术近20年来也有很大发展，20世纪80年代以前，粗钢筋连接采用搭接电弧焊或帮条电弧焊的连接方法。80年代开始采用电渣压力焊、气压焊、窄间隙焊等连接技术，与此同时又研制出“锥螺纹连接技术”和“套筒冷挤压”连接技术，打开了粗直径钢筋机械连接技术的途径，其中套筒冷挤压连接技术质量较好。虽工艺复杂、成本高，但仍推广很快；锥螺纹接头因破坏时均断于丝扣，母材削弱过多因此推广不力，后来将锥螺纹端头的锥度由1∶5改为1∶10，继而又改为镦粗钢筋头后再做锥螺纹等，经过几年的研究，终于在20世纪末研制出较为理想的“挤压直螺纹接头”和“剥肋直螺纹接头”。2005年在建设部颁发的《建筑业10项新技术应用指南》中，“粗直径钢筋直螺纹机械连接技术”已作为推广项目之一，由于该设备投资少，工艺简单，接头成本低，发展也非常迅速，已成为我国混凝土工程中钢筋机械连接的主导产品。在钢筋加工方面近30年来并无显著变化，机械化水平发展不快，大量钢筋加工还是以现场为主，也有的公司成立了钢筋加工厂，制作完毕后运到工地绑扎。20年来，预应力混凝土技术发展较快，各地都成立了预应力研究和施工合为一体的专业队伍，凡设计单位设计采用了预应力技术的，一般施工单位都能接受。专业施工队伍均由建筑工程研究院（所）组建，从深化设计到施工，技术力量强，设备齐全，经验丰富。预应力技术是从1956年开始发展起来的，当时我国正在大规模地发展工业建筑，兴建大型重型工业厂房，1957年全国各地到太原预应力基地学习，掀起了预应力混凝土高潮，在工业建筑中大力推广了大跨度的预应力桁架，预应力大型屋面板，预应力吊车梁。1962年发展到民用住宅长、短向预应力楼板。同时在市政、大中型铁路桥梁和公路立交桥等土木工程中也大量推广了后张法预应力混凝土各种构件。电热法张拉用的较为普遍。80年代后由于我国钢产量增加，大跨度工业厂房都改为轻钢结构，但工厂生产的预应力楼板几十年来一直坚持使用。近十几年我国大力发展全现浇钢筋混凝土结构，又出现了“有粘结预应力技术”和“无粘结预应力技术”，该技术发展迅速，曾在中央电视塔、国家大剧院等许多大型工程中推广使用。2未来加固设计的发展方向2.1hrb400级钢筋建设部颁发《建筑业10项新技术（2005）》要求大力应用HRB400级钢筋是指屈服强度为400MPa的热轧带肋钢筋，这是我国近年来生产的新品种，其特点是在钢中加入了微量合金元素V、Ti、或Nb，使晶粒细化、改善延性，碳含量反而可以降低，钢筋屈服强度提高，并具有良好的可焊性。国家确定HRB400级钢筋将是今后国内重点推广的新钢种之一，它包括20MnSiV、20MnSiNb和20MnTi三个品种，钢筋直径为6～50mm，钢筋的强度标准值为400MPa。该等级可用于各地区的民用与工业建筑，可用于受力钢筋、箍筋和构造钢筋。HRB400级钢筋可节约钢材、降低成本，近年来已在许多高层建筑、大型公共建筑、工业厂房、水电工程、桥梁工程以及构筑物等逐渐得到普遍应用，具有良好的效益。今后将作为重点推广项目在全国范围内推广应用。2.2冷轧带肋钢筋焊接钢筋应尽量在工厂制作、配料、加工，大力提高工厂化、机械化和自动化水平。为此，要加大推广钢筋焊接网应用技术，减少现场作业，缩短工期，节省钢材，并且可以保证和提高钢筋安装质量。钢筋焊接网使用的钢材有两类：一类是CRB550级冷轧带肋钢筋制作，另一类是HRB400级热轧带肋钢筋制作。焊接网是在工厂内专用的焊接网机焊接成网状的钢筋片，纵横钢筋交叉点均用电阻点焊，采用多头点焊机自动生产，效率高，质量好。过去主要采用CRB550级冷轧带肋钢筋焊接网，技术已成熟，但推广力度不大，尤其在北京。目前该技术国家均已有规程，使用范围很广，适用于现浇楼板、梁、墙体。网片的尺寸一般不超过12m×3.3m（宽），钢筋直径宜采用5～12mm，焊点抗剪力是受拉钢筋屈服强度的0.3倍。使用HRB400钢筋网与冷轧带肋钢筋网相似，只是强度标准不同，但强度设计值均定为360N/mm2，除焊接网片外，还有焊接钢筋笼技术，国家均有规程，有待今后大力推广应用。2.3直螺纹连接技术建设部2005年颁发的《建筑业10项新技术》中只推荐了“粗直径钢筋直螺纹机械连接技术”一种，这是在许多钢筋连接技术中，经过十几年的研究发展优选出来的，技术较为成熟。直螺纹连接技术从工艺上可分为滚轧和剥肋直螺纹两类，质量均稳定，性能可靠，达到了Ⅰ、Ⅱ级标准，其主要优点是工艺简单，操作容易，设备投资小，现场可大量预制，不受气候影响，保证质量，价格适中，据有关资料介绍，直径20mm以上钢筋用机械连接比绑扎接头更为便宜。尽管采用电渣压力焊成本较低，但设备工具复杂，带电作业受气候影响较大，占用工期长，钢筋母材受高温影响对焊接质量也是不利的，并且钢筋的水平连接仍无法解决。2.4推广预制施工技术2.4.1预应力技术特点该项技术是从20世纪80年代开始发展，由单根钢绞线涂抹建筑油脂外包软塑料套管组成的无粘结预应力筋，它可像普通钢筋一样配置于混凝土结构内，待混凝土达到一定强度后即可张拉，一般用于8～12m跨度的现浇平板中，对密肋楼盖或扁梁楼盖适用跨度可达8～18m。无粘结预应力技术更适用于无梁楼盖建筑，可在保证净空条件下显著降低层高，从而降低总建筑高度，具有明显的综合经济效益。无粘结预应力技术，适用范围除楼盖（板、梁）外，基础底板、地下室墙板等均可采用。已应用的典型工程有：广东国际大厦63层预应力楼盖、首都国际机场2号航站楼、国家大剧院工程等。2.4.2双跨车桥结构在结构构件中预留孔道，待混凝土硬化达到一定强度后，穿入预应力筋进行张拉，并采用专用锚具将张拉筋锚固在结构中，然后在孔道中灌入水泥浆形成受力构件。该技术不仅可用于跨度为8～15m的平板及跨度为12～40m的大梁等水平构件，而且还可用于电视塔的纵向预应力结构、核电站安全壳等工程，还可广泛用于各类大跨度混凝土桥梁结构。如宁波浙海大厦支撑48层楼盖的转换层，首都国际机场停车楼（地下5层），深圳、武汉等地的会展中心，北京、天津、上海、南京电视塔和秦山、大亚湾核电站，以及厦门高集跨海桥，南京长江二桥，上海东海大桥以及北京城铁高架桥，国家大剧院水池板工程等。2.4.3土结构组合结构这是近十多年发展起来的新技术，该技术适用于大跨度建筑工程的屋盖结构，可以单独用索形成结构，也可以与钢网架、桁架、钢结构或混凝土结构组合形成混合结构。该技术尤其适用于各类特大跨度的桥梁结构。索结构是以索作为主要受力构件。拉索一般均采用高强度材料制作，索结构可分为索穹顶、索桁架（上弦为钢结构，下弦为拉索）、索网、张弦梁、斜拉索和悬吊索等。已应用的工程有北京亚运会工程的游泳馆和综合体育馆、浙江黄龙体育中心、广州奥体中心、广州会展中心等。目前北京奥运会工程中国家体育中心、羽毛球馆等也都应用了这类结构体系。2.5结构工程实施统一为了进一步加强钢筋工程的科研工作，提高钢筋加工制作和施工工艺的技术水平，赶超国际先进水平，我国仍需要从体制上进行改革，实现钢筋工程专业化一条龙施工，即从钢筋备料、加工、制作（成型）、运输，一直到现场安装，均由一个钢筋专业公司承包，